Типы резервуаров, используемых для транспортировки криопродуктов (стр. 2 из 2)

На рис.2 представлены основные конструктивные схемы криогенных резервуаров, предназначенных для хранения всего ряда криогенных жидкостей кроме гелия.

В целях уменьшения металлоемкости резервуара в последние годы появились конструкции, в которых внутренний сосуд крепится на жестких трубчатых опорах (рис.2, а). Опоры сосуда и кожуха расположены коаксиально и пространство между ними сообщается с межстенным пространством резервуара, образуя единую вакуумную полость. Независимая система опор внутреннего сосуда и кожуха позволила снизить вес резервуаров. Вертикальные трубчатые опоры применяются в отечественных конструкциях крупных вертикальных и горизонтальных цилиндрических и сферических резервуаров. В некоторых конструкциях резервуаров (в основном транспортных) внутренний сосуд закреплен относительно кожуха на нескольких стеклопластиковых опорах (рис. 2, б). Такая конструкция достаточно проста, технологична в изготовлении и обеспечивает восприятие значительных нагрузок, хотя и менее эффективна в тепловом отношении. Очень крупные хранилища объемом более тысячи кубических метров для относительно высокотемпературных продуктов - кислорода, азота и метана часто выполняются с газонаполненной изоляцией, что позволяет применить иные конструктивные решения.

Гелиевые резервуары. Газгольдеры и баллоны

Сосуды гелиевых резервуаров объемом до несколько сот литров обычно крепятся к кожуху с помощью удлиненной горловины. В конструкциях использованием холода отводимых паров экран представляет собой лист из высокотеплопроводного материала (обычно меди), припаянный к горловине . В некоторых случаях в целях лучшего охлаждения экрана к нему припаивается достаточно длинная трубка, по которой образующие пары отводятся в атмосферу или газгольдер.

Конструкции с использованием азотного экрана более разнообразны. Для достижения более низких температур по всей поверхности экрана к листу может припаиваться трубка, по которой за счет теплопритока из окружающей среды осуществляется естественная циркуляция азота. В более крупных резервуарах азотный экран включает одну или две емкости для хранения жидкого азота и систему труб, залитых жидким азотом, расположенных вокруг гелиевого сосуда.

К трубам приваривается или припаивается лист из теплопроводного металла . Азотный экран крепится с помощью подвесок и опор непосредственно к кожуху, а гелиевый сосуд - непосредственно к азотному экрану.

Это сокращает теплопритоки к гелию по подвескам и опорам. Известны также схемные решения, в которых наряду с азотным экраном применяется экран, охлаждаемый парами отходящего гелия.

Газгольдеры предназначены для хранения кислорода, азота, аргона, водорода и других промышленных газов. Различают газгольдеры переменного и постоянного объема с постоянным и переменным давлением, сухие и мокрые, каждый из которых может быть тупиковым или проходным.

Баллоны применяют для хранения и перевозки сжатых газов: азота, кислорода, ацетилена, воздуха и других газов под давлением 16 - 20 Мпа. Изготовляют баллоны из стальных цельнотянутых бесшовных труб путем обжатия в штампе днища и горловины.

Цистерны

Цистерна ЦТГ-0,6/0,07 (рис. 3) состоит на внутреннего сосуда 4 и наружного кожуха 5, изготовленных на стали 12Х18Н10Т. Внутренний сосуд подвешен на горловине 3. Для компенсации нагрузок, возникающих при транспортировании, горловина подвешена на сферической цапфе; боковые упоры 8 ограничивают подвижность внутреннего сосуда.

Трубопроводы, арматура, приборы и предохранительные устройства, размещенные в верхней части цистерны, защищены кожухом 2 со съемной крышкой. Вакуумно-многослойная изоляция смонтирована на двух медных экранах 6, охлаждаемых парами гелия, которые проходят по змеевику 7. Масса цистерны 430 кг. Потери гелия от испарения 1,1% в сутки, она смонтирована на тележке.

Цистерна ЦТГ-2,5/0,07 предназначена для хранения и перевозки большого объема (2500 дм ) жидкого гелия. Внутренний сосуд закреплен внутри азотного экрана на опорах. Жидкий азот (400 дм ) заливают в камеры на днищах экрана. Азотный экран установлен в кожухе на опорах из стеклопласта и закреплен с помощью восьми растяжек. Изоляция внутреннего сосуда вакуумная, азотного экрана - вакуумно-многослойная. Между внутренним сосудом и азотной камерой предусмотрен промежуточный экран. Поверхности внутреннего сосуда н экранов имеют высокую отражательную способность. Промежуточный экран и растяжки внутреннего сосуда охлаждаются испаряющимся гелием.

Использованные источники

1. Архаров А. М., Беляков В. П. Криогенные системы. М.,1987.

2. Новотельнов В.Н., Суслов А.Д. Криогенные машины. Спб.,1991.

3. Оконский И. С., Осокин А. А. Процессы и аппараты кислородного и криогенного производства. М.,1985.

4. Филин Н.В., Буланов А.Б. Жидкостные криогенные системы. Л.,1985.