КРИОГЕННАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА

Полезная модель относится к области криогенной техники и может быть использована, в частности, для хранения, транспортировки и выдачи криогенного продукта, в частности, диоксида углерода.
3
Известны изотермические резервуары для хранения и/или транспортировки жидкой низкотемпературной двуокиси углерода, изготавливаемые в виде стационарных накопителей или транспортных цистерн, объемами 1,25-50 м (ГОСТ 19662-89. Резервуары изотермические для жидкой двуокиси углерода).
Известно также устройство для хранения и подачи криогенных продуктов, описанное в патенте РФ №2176761, МПК F17C 3/08. Указанное устройство содержит внутренний теплоизолированный сосуд, закрепленный в вакуумно-плотном кожухе, и трубопроводы с запорной и предохранительной арматурой. Данное устройство предназначено для использования в качестве стационарной емкости с отрытым дренажем для хранения криогенного продукта.
Однако существует большое количество потребителей, нуждающихся в небольших объемах сжиженного газа, в частности, жидкого диоксида углерода (например, сварочные линии, небольшие пивзаводы, линии газирования воды, и т.п.). Такие потребители вынуждены либо иметь большой парк баллонов для газообразного продукта, либо иметь резервуары с холодильными установками, обеспечивающими бездренажное хранение жидкого криопродукта в течение длительного времени, что приводит и в том и в другом случае к большим экономическим потерям.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является цистерна транспортная криогенная ЦТК-0,5/0,25, изготавливаемая по ТУ 26-04-655-89 ОАО «Уральский компрессорный завод», г.Екатеринбург и предназначенная для перевозки и длительного хранения жидких азота, кислорода, аргона и аргоно-кислородной смеси.
Указанная цистерна включает наружный кожух, внутренний сосуд, подвешенный на горловине, трубопроводы с запорной и предохранительной арматурой. На внутреннем сосуде смонтирована многослойная изоляция. Однако, такая конструкция обуславливает большие теплопритоки и, соответственно, малые сроки хранения.
Задачей настоящей полезной модели является создание многофункциональной криогенной емкости для сжиженного газа, обеспечивающей его транспортировку, хранение и выдачу криогенного продукта как в жидком, так и в газообразном виде без применения холодильных установок в течение длительного времени.
Поставленная задача решается за счет того, что в криогенной емкости для сжиженного газа, включающей наружную металлическую оболочку, размещенный в ней с образованием межстенной полости внутренний металлический сосуд, теплоизолирующий слой между ними и трубопроводы с запорной и предохранительной арматурой, в отличие от прототипа теплоизолирующий слой выполнен в виде вакуумно-порошковой изоляции, внутренний сосуд закреплен в верхней части наружной оболочки на опорах с теплоизоляционными перемычками и на растяжках в нижней его части, трубопровод для вывода газовой фазы сообщен с верхней частью внутреннего сосуда, а трубопровод для жидкой фазы сообщен с донной его частью.
Технический результат, обеспечиваемый заявляемой полезной моделью, заключается в том, что данная конструкция криогенной емкости для сжиженного газа позволяет минимизировать внешние теплопритоки и увеличить время бездренажного хранения жидкого криопродукта.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен общий вид предлагаемого устройства. Криогенная емкость для сжиженного газа включает внутренний металлический сосуд 1, наружную металлическую оболочку 2, размещенный между ними слой 3 вакуумно-порошковой изоляции. Внутренний сосуд и наружная оболочка могут быть выполнены, например, из стали 09Г2С. В качестве вакуумно-порошковой изоляции может быть использована стандартная смесь аэрогеля и бронзовой пудры типа БПИ. Межстенная полость заполняется изоляцией 3 через штуцер
4. Трубопровод 5 для заливки и выхода жидкого криопродукта (жидкого диоксида углерода) сообщен с нижней частью сосуда 1, а трубопровод 6 для выхода газа сообщен с верхней частью сосуда 1. Выполнение трубопроводов разной длины исключает попадание двухфазного потока в тот или иной трубопровод. Трубопроводы 5 и 6 снабжены запорными вентилями 7, 8, 9, а также предохранительной арматурой. Сосуд 1 закреплен в верхней части оболочки 2 на опорах 10 с теплоизоляционными перемычками. В нижней части оболочки 2 сосуд 1 закреплен на растяжках 11.
Перед началом заправки емкости осуществляют сброс давления через вентиль 9. После сброса давления вентиль 9 закрывается и производится заправка емкости через вентиль 7 до 90-95% заполнения. По окончании заполнения вентили 1, 8, 9 закрываются. В таком состоянии емкость можно транспортировать. Для выдачи жидкого криопродукта к вентилю 7 подключают насос, обеспечивающий перекачку жидкости потребителю. Выдача газообразного продукта (углекислого газа) осуществляется через вентиль 8.
Таким образом, использование предложенной криогенной емкости для сжиженного газа может обеспечить потребности в двуокиси углерода в течение не менее месяца без использования холодильных установок, с минимальным количеством сосудов-накопителей и минимальными занимаемыми производственными площадями.