сосуд для хранения криогенных жидкостей

Формула изобретения

СОСУД ДЛЯ ХРАНЕНИЯ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий теплоизолированную емкость, частично заполненную криогенной жидкостью с паровой подушкой над ней, и размещенный в ней теплопроводящий стержень, боковая поверхность которого снабжена тепловой изоляцией, один конец стержня находится в тепловом контакте с паровой подушкой, а другой - с донной частью жидкости, отличающийся тем, что внутри стержня вдоль его оси вполнены один или несколько капиллярных каналов, при этом стержень имеет механический контакт с излучателем ультразвуковых колебаний.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к криогенной технике, а точнее к устройствам для длительного хранения криогенных жидкостей, например для хранения сжиженного природного газа.

Известны сосуды для хранения криогенных жидкостей, содержащие теплоизолированные емкости, частично заполненные криогенной жидкостью с паровой подушкой над ней, и размещенные внутри емкости устройства для увеличения времени бездренажного хранения жидкости.

Данные устройства не обеспечивают достаточно длительного бездренажного хранения криогенной жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сосуд для хранения криогенных жидкостей, содержащий теплоизолированную емкость, частично заполненную криогенной жидкостью с паровой подушкой над ней, и размещенный в ней теплопроводящий стержень, боковая поверхность которого снабжена тепловой изоляцией, один конец стержня находится в тепловом контакте с паровой подушкой, а другой конец - с донной частью жидкости.

Недостатком прототипа является сравнительно малое время бездренажного хранения криогенной жидкости.

Целью изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции сосуда для хранения криогенной жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в сосуде для хранения криогенной жидкости, содержащем теплоизолированную емкость, частично заполненную криогенной жидкостью с паровой подушкой над ней, и размещенный в жидкости теплопроводящий стержень, боковая поверхность которого снабжена тепловой изоляцией, один конец стержня находится в тепловом контакте с паровой подушкой, а другой конец - с донной частью жидкости, согласно изобретению внутри стержня вдоль его оси выполнен один или несколько капиллярных каналов, при этом стержень имеет механический контакт с излучателем ультразвуковых колебаний.

Выполнение внутри стержня вдоль его оси одного или нескольких капиллярных каналов и сообщение стержню механического контакта с излучателем ультразвуковых колебаний определяют новизну заявляемого устройства.

Сходных технических решений в области криогенной техники при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет сделать вывод, что заявляемый сосуд для криогенной жидкости обладает существенными отличиями.

На чертеже схематически изображен предлагаемый сосуд (фиг. 1).

Сосуд для хранения криогенных жидкостей содержит теплоизолированную емкость 1, частично заполненную криогенной жидкостью 2 с паровой подушкой 3 над ней, размещенный внутри емкости 1 теплопроводящий стержень 4, боковая поверхность которого снабжена тепловой изоляцией 5. Внутри стержня 4 выполнены капиллярные каналы 6, причем стержень 4 имеет механический контакт с излучателем 7 ультразвуковых колебаний. Излучатель 7 соединен проводами 8 с генератором ультразвуковых частот 9. Стеpжень 4 подвешен внутри сосуда на державке 10.

Увеличение времени бездренажного хранения криогенной жидкости в заявляемом сосуде достигается следующим образом.

Поскольку стержень 4 имеет тепловой контакт с паровой подушкой 3 и донной частью криогенной жидкости 2, то в силу высокой теплопроводности стержня 4 происходит теплообмен между криогенной жидкостью 2 и подушкой 3. Это способствует охлаждению и конденсации паров жидкости и снижению парциального давления в сосуде. Теплоизоляция 5 боковой поверхности стержня 4 позволяет производить передачу тепла от наиболее нагретой верхней части паровой подушки 3 к наиболее холодной донной части криогенной жидкости 2 без отдачи тепла в промежуточных слоях подушки 3 и жидкости 2.

Если описанный способ теплообмена не дает желаемого результата, то на излучатель 7 подается сигнал ультразвуковой частоты от генератора 9, ультразвуковые колебания передаются стержню 4 и криогенной жидкости 2, при этом жидкость 2 со дна емкости 1 с большей скоростью поднимается по капиллярным каналам 6, выбрасывается в паровую подушку 3, отнимает у нее часть теплоты и стекает вниз. При этом пары криогенной жидкости 2, содержащиеся в паровой подушке 3, конденсируются и давление внутри емкости 1 снижается.

Данный способ теплообмена основан на эффекте многократного (в 40-50 раз) увеличения скорости движения и высоты подъема жидкости в капиллярах под воздействием ультразвука.

По сравнению с прототипом увеличено время бездренажного хранения криогенной жидкости.