Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1Теплофизические процессы криогенной техники. Л...doc
Скачиваний:
28
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
1.11 Mб
Скачать

Хранение криогенных жидкостей.

К особенностям хранения криогенных жидкостей относятся:

1. То, что температура кипения криогенных жидкостей при атмосферном давлении ниже температуры окружающей среды.

2. Низкое значение удельной теплоты парообразования. Это приводит к тому, что даже небольшие теплопритоки криогенной жидкости, находящейся в насыщенном состоянии приводит к ее интенсивному кипению.

Для компенсации этих факторов разрабатываются специальные сосуды для хранения и транспортировки криогенной жидкости.

Они стоят из ёмкостей, теплоизолированных от окружающей среды.

Система подачи жидкости в ёмкость, система слива жидкости из ёмкости, система обеспечения вакуума изоляции, система контроля параметров жидкости в сосуде.

Схема криогенного сосуда имеет вид:

1. Внутренняя емкость хранения криожидкости.

2. Наружный кожух внутреннего сосуда.

3. Система обеспечения вакуума в пространстве между внутренним и внешним сосудом.

4. Система подачи криожидкости потребителю.

5. Система контроля параметров жидкости в сосуде (жидкость отбирается из сосуда и затем в газообразном состоянии, после прохождения системы датчиков обратно возвращается в сосуд).

6. Система обеспечения подачи криожидкости потребителю.

Основным элементом этой системы является испаритель 9. Для того, чтобы жидкость из сосуда подавалась потребителю под давлением через систему 4, из сосуда забирается жидкость, в испарителе 9 испаряется, и затем под давлением пары возвращаются в сосуд, где создают избыточное давление над поверхностью жидкости, обеспечивая повышенное давление самой жидкости.

На каждой магистрали располагаются предохранительные клапаны 7 и манометры 10.

8. Система подачи и отвода жидкости из сосуда.

11. Система, контролирующая давление вакуума в пространстве между сосудами 1 и 2.

Сосуды для хранения жидкости объемом меньше 500 дм3 называют сосудами Дьюара. В этих сосудах в пространстве между кожухом и внутренним сосудом часто располагают какой-либо адсорбер (цеолит в основном), который адсорбирует выделяемые газы и тем самым поддерживая вакуум на заданном уровне.

В сосудах для хранения He и H2 в пространство между внутренним сосудом и кожухом помещают экран и азотную ванну, которая поддерживает температуру экрана на азотном уровне.

Ванна азота имеет свою систему заполнения и сброса давления.

Поверхность экрана покрывают алюминиевой фольгой для уменьшения теплопритоков излучением.

Наружную поверхность кожуха покрывают серебряной краской для уменьшения коэффициента поглощения.

Способы охлаждения криогенных жидкостей.

Если в криососуде криогенная жидкость находится в насыщенном состоянии, то даже незначительные теплопритоки приводят к ее испарению. С другой стороны, если криогенная жидкость находится в сосуде в переохлажденном состоянии, то ее нагрев за счет теплопритоков приводит к повышению температуры, но при этом жидкость не выкипит. Таким образом, одним из условий долговременногохранения криогенных жидкостей без потерь является их либо периодическое, либо постоянное переохлаждение.

Это переохлаждение осуществляется 3-мя способами:

1. Вакуумирование жидкости, т.е. отвод паров жидкости над ее поверхностью.

2. Барботирование.

3. Охлаждение жидкостей внешними источниками холода.