Криогенный резервуар

(51) 5 Е 17 С 3/О ИСАНИЕ И. ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ С ин,Ли жид про ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧЙРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение может быть использовано в конструкциях крупных криогенных резервуаров для хранения жидкихкриопродуктов. Цель изобретения состоит в уменьшении. потерь криопродукта. Для этого резервуар снабжен дополнительным запорным клапаном 6 спневмодриводом, установленным внутрисосуда 1 на входе в трубопровод 411560890,45 нижнего слива, который на участкемежду основным и дополнительным клапанами сообщен с внутренним сосудом1 через теплоиэолированную трубку сгидроэатвором 8. Пневмопривод выполнен в виде сильфона, один конец которого жестко соединен с днищем сосуда, а другой - со штоком клапана.Седло клапана выполнено в виде стакана, полость которого сообщена с труИзобретение относится к областиКриогенной техники, в частности кконструкции крупных криогенных резервуаров для хранения жидких криопродуктов. 20Целью изобретения является уменьШение потерь криопродукта,На фиг, 1 изображен общий видрезервуара; на фиг. 2 - узел 1 нафиг. 1, 25Криогенный резервуар содержитвнутренний сосуд 1, кожух 2, теплоФзоляционную полость 3, трубопровод4 нижнего слива жидкого криопродукта,патрубок 5 наддува -. газосброса внутеннего сосуда 1, дополнительныйзапорный клапан 6, установленный воВнутреннем сосуде 1 на входе в трубопровод 4, теплоиэолированную трубКу 7 сброса жидкого криопродукта изтрубопровода 4 во внутренний сосудодин конец которой выведен изнутреннего сосуда 1 с гидрозатворома второй конец выведен с низшейочки трубопровода 4, и трубопровод 9 40подачи управляющего газа в клапан 6,Трубопровод 4 включает внутреннююФрубу 10, наружную трубу 11, теплоЙэоляционную пость 12 и й.рапорный клапан 13.Запорный клапан 6 .(см. фиг, 2)Состоит из неподвижного седла 14, выполненного в виде стакана с теплоизолированным элементом 15, подвижнойгарели 16 с уплотнителем 17 и теплоизолированным элементом 15, подвижнойтарели 16 с уплотнителем 17 и теплоизоляционной прокладкой 18, пневмопривода 19, выполненного в виде сильфона штока 20, который соединен сЭ.55пневмоприводом 19 и с тарелью 16,стоки 21, выполненной в виде стакана с отверстиями 22, один конец которой соединен с днищем сосуда 1, а бопроводом. Наличие гидрозатвора 8не позволяет поступать жидкому криопродукту иэ сосуда 1 в трубопровод 4,При закрытом клапане 6 подвод теплопродуктов из окружающей среды к жидкому криопродукту через трубопровод4 уменьшается из-за наличия теплоизоляционного элемента 15 на седлеклапана 16 и теплоиэоляционной про"кладки. 18 на его тарели. 2 ил. второй с пневмоприводом 19, пружины23 и патрубка 24 подачи управляющегогаза в пневмопривод 19 клапана.Работа криогенного резервуара заключается в следующем,При длительном хранении жидкогокриопродукта в резервуаре закрываются клапаны 13 и 6. Закрытие клапана6 осуществляется подачей в пневмопривод 19 управляющего газа, имеющего температуру конденсации ниже температуры хранимого криопродукта. Приэтом сильфон пневмопривода 19 растя-.гивается, сжимает пружину 23 и тарель16 садится на седло 14, перекрываятрубопровод 4.В результате теплопритока из окружающей среды к трубопроводу 4 образуется паровая фаза криопродукта,которая поднимает давление в трубопроводе 4 (между клапанами 13 и 6)и выдавит жидкий криопродукт из тру"бопровода 4 в сосуд 1Наличие гидрозатвора 8 на трубке 7 не позволяетпоступать жидкому криопродукту из сосуда 1 в трубопровод 4. Подвод теплопритоков из окружающей среды к жидко"му криопродукту через внутреннюю трубу 10 трубопровода 4 уменьшается изза наличия теплоизолированного элемента 15 на седле 14 и теплоизоляционной прокладки 18 на тарели 16.При заправке - сливе жидкого криопродукта иэ резервуара открываютсяклапаны 6 и 13, Открытие клапана бпроизводится путем сброса давленияиз пневмопривода 19, при этом пружина 23 отжимает тарель 16 от седла 14и соединяет сосуд 1 с трубопрово- идом 4В связи с тем, что в режиме хранения жидкогс криопродукта во внутреннем сосуде 1 резервуара (см, фиг, 1)внутренняя труба 10 трубопровода 41560890 нижнего слива находится под заливомжидкости, то теплопритоки из окружающей среды к внутренней трубе 10трубопровода 4 будут приводить к испарению находящейся в трубе 10 жидкости.Данное решение позволяет при длительном хранении жидкого криопродукта в резервуаре.исключить заполнениевнутренней трубы 10 трубопровода 4жидким криопродуктом из внутреннегососуда 1. Это достигается установкойво внутреннем сосуде 1 на входе втрубу 10 дополнительного запорногоклапана 6. Привод клапана 6 долженудовлетворять требованиям безопасности, быть надежным в работе, простымв изготовлении и эксплуатации. Этимтребованиям отвечает пневмопривод,выполненный в виде сильфона. В качестве управляющего газа должен ис"пользоваться газ, с температуройконденсации ниже температуры хранимого в сосуде 1 жидкого криопродукта (например, гелий для водорода и всех других криопродуктов). Кроме того, :изобретение позволяет удалить из внутренней трубы 10 жидкий криопродукт во внутренний сосуд. 1. Это достигается темчто труба 1 соединяется с сосудом 1 теплоизолированной трубкой 7 с газовым затвором 8, размещенным в теплоизоляционной полости резервуара, причем трубка 7 выводится из нижней точки трубы 10, В результате теплопритока из окружающей среды к внутренней трубе 10 находящийся в ней жидкий криопродукт будет испаряться, образующееся давление в трубе 10 выдавит из внутренней трубы 10 жидкость в сосуд 1. Наличие газового затвора 8 у трубки 7 не позволит поступать жидкости иэ сосуда 1 во внутреннюю трубу 10. Кроме того, уменьшается подвод тепла к жидкому криопродукту, находящемуся во внутреннем сосуде 1 резервуара через тарель 16 клапана (см, фиг. 2), от находящегося во внутренней трубе 10 (см. фиг, 1) теплого газа, а также подвод тепла от теплой внутренней трубы 10 к стенкам седла 14 (см, фиг. 2) клапана. Это достигается тем, что тарель 16 клапана снабжена теплоизоляционной прокладкой 18, а седло 14 соединено с внутренней трубой 10 (см. фиг. 1) теплоизоляционным элементом 15 (см. фиг, 2). бИсключение попадания жидкого криопродукта из внутреннего сосуда 1(см. фиг, 1) во внутреннюю трубу 10 5трубопровода 4 наиболее просто достигается установкой внутри сосуда 1на входе в трубу 10 клапана с пневмаприводом в виде сильфона.Установка внутри сосуда клапанас другим приводом (например, электромагнитным) приведет к значительно".му усложнению привода, снизится надежность, необходимо будет предусматривать специальные меры для обеспечения безопасной его эксплуатации,а также решать другие вопросы.При установке привода клапана подрезервуаром резко снизится надежность резервуара, так как необходимо 20 будет установить сильфоны на внутренней трубе 10 и наружной трубе 11 трубопровода 4. Надежность сильфонаниже надежности трубы. В случае разрыва сильфона необходимо будет сроч но эвакуировать из резервуара жидкийкриопродукт.Установка привода клапана над резервуаром приведет также к значительному усложнению привода.Уменьшение потерь жидкого криопродукта, хранимого в резервуаре, предлагается достичь не улучшением теплоизоляции трубопровода нижнего слива,а исключением испарения жидкости в 35трубопроводе нижнего слива и уменьшением подвода к жидкости, находящейсяв резурвуаре от теплого газа, которыйбудет находиться во внутренней трубетрубопровода нижнего слива. 40Формула изобретенияКриогенный резервуар, содержащий,кожух и тенлоизолированный внутренний сосуд с трубопроводом нижнего 45 слива с установленным в нем запорным.клапаном, о т л и ч а ю щ н й с ятем, что, с целью уменьшения потерькриопродукта, он снабжен дополнительным запорным клапаном с пневмоприво дом, установленным перед основнымвнутри сосуда на входе в трубопроводнижнего слива, и тарель клапана снабжена теплоизоляционной прокладкой,седло выполнено в виде стакана, соединенного с трубопроводом через нетеплопроводный элемент, полости стакана и трубопровода сообщены между собой, пневмопривод выполнен в видесильфона, один конец которого жестко15 б 0890 Составитель Г,Оль 1 панседактор О.Спесивьг, Техред д,олийнык Корректор В,Гирняк ираж 417 Заказ одпис ственногс комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 3 Н 1 И 1 Госу Производственно-издательский комбинат "Патент" г,ужгор Гагарина,101 соединен с днищем сосуда через стойку, а другой - герметично присоединенк щтоку клапана, при этом участок тру" бопровода между клапанами сообщен5 с сосудом посредством теплоизолированной трубки, снабженной, гидрозатвором, размещенным в теплоизоляции сосуда.