резервуар для сжиженного газа

Формула изобретения

РЕЗЕРВУАР ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА, содержащий наружный и внутренний сосуды, пространство между которыми теплоизолировано, при этом во внутреннем сосуде установлен струйный смеситель жидкости, отличающийся тем, что смеситель выполнен в виде излучателя ультразвука и расположен в донной части внутреннего сосуда и в теплоизолированном пространстве резервуара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при создании резервуаров для хранения криогенных продуктов и сжиженных газов.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является резервуар для сжиженного газа, содержащий наружный и внутренний сосуды, пространство между которыми теплоизолировано, при этом во внутреннем сосуде установлен струйный смеситель жидкости в виде нагревателя, предотвращающего температурные расслоения.

Хотя этот резервуар и позволяет в определенной степени снизить темп роста давления, а значит, увеличить время бездренажного хранения сжиженного газа за счет перемешивания жидкости и выравнивания температурного поля по высоте резервуара, однако дополнительный подвод тепла от нагревателя к сжиженному газу ведет к сокращению времени бездренажного хранения, а также приводит к возникновению взрывоопасной ситуации при хранении кислорода и водорода из-за использования электронагревателя в сосуде. В случае использования нагревателя с посторонним теплоносителем конструкция резервуара значительно усложняется.

Целью изобретения является уменьшение температурного расслоения и увеличение времени бездренажного хранения сжиженного газа.

Поставленная цель достигается тем, что в резервуаре для сжиженного газа, содержащем наружный и внутренний сосуды, пространство между которыми теплоизолировано, во внутреннем сосуде установлен струйный смеситель жидкости, выполненный в виде излучателя ультразвука и расположенный в теплоизолированном пространстве резервуара в донной части внутреннего сосуда.

После начала работы излучателя ультразвука в жидкости возникают акустические течения, которые приводят к перемещению масс жидкости в резервуаре, что ведет к их перемешиванию и выравниванию температуры сжиженного газа по высоте резервуара. Все это уменьшает скорость испарения, а значит, увеличивает время бездренажного хранения сжиженного газа в резервуаре.

Резервуары для хранения сжиженного газа, содержащие струйные смесители жидкости, известны. Известны также излучатели ультразвука в жидкостях, образующие акустические течения. Однако использование излучателя ультразвука в качестве струйного смесителя сжиженного газа в резервуаре позволяет уменьшить температурное расслоение сжиженного газа, а значит, увеличить время его бездренажного хранения.

Предлагаемый резервуар уменьшает температурное расслоение и увеличивает время бездренажного хранения сжиженного газа.

На чертеже изображен резервуар для сжиженного газа.

Резервуар состоит из наружного кожуха 1, внутреннего сосуда 2, пространство 3 между которыми теплоизолировано. В донной части внутреннего сосуда 2 расположена излучающая диафрагма 4 излучателя ультразвука, которая является дном внутреннего сосуда 3 и колебания которой создаются электроакустическим преобразователем 5, расположенным в теплоизолированном пространстве 3 резервуара.

Резервуар работает следующим образом.

При включении в работу электроакустический преобразователь 5 излучателя ультразвука создает колебания излучающей диафрагмы 4, которая возбуждает ультразвуковые колебания в хранящемся в резервуаре сжиженном газе. В результате работы излучателя ультразвука в сжиженном газе создается звуковое поле, в котором возникают акустические течения, приводящие к образованию восходящих струй жидкости 6. Причем движение сжиженного газа происходит таким образом, что более нагретый верхний слой жидкости, возникающий в результате температурной стратификации при бездренажном хранении, смешивается с потоком более холодного сжиженного газа из центральной нижней (донной) области, что приводит к выравниванию температуры газа по высоте резервуара, т.е. к уменьшению температурного расслоения сжиженного газа.

Таким образом, в результате работы предлагаемого устройства в резервуаре отрицательное влияние температурной стратификации сводится до незначительного уровня за счет внутреннего перераспределения внешних тепловых потоков по всему объему сжиженного газа. Это дает ощутимый положительный эффект, заключающийся в уменьшении скорости испарения жидкости, а значит, и увеличивает время бездренажного хранения сжиженного газа, что за период эксплуатации резервуара позволяет сократить как потери сжиженного газа, так и сэкономить ресурс дренажной арматуры.

С наибольшим эффектом предлагаемый резервуар может быть использован в системах для хранения сжиженных газов малой плотности.