Конструкция емкостей для криогенных жидкостей
Конструкция емкостей для криогенных жидкостей
Требования к хранению криожидкостей заключаются в создании низких температур, давления не более 1,6 МПа и обеспечении полной герметичности емкости. Сложность составляет непрерывный процесс испарения, который должен находится под постоянным контролем.
Повышение рабочего давления в криогенных цистернах становится причиной увеличения скорости испарения жидкостей, а потому особенно важно обеспечение его регулировки для достижения следующих целей:
- предотвращения теплообмена с окружающей средой;
- сохранения установленного уровня давления;
- поддержания заданного температурного режима.
Для того чтобы указанные параметры находились в норме, а процессы испарения регулировались, а также для избежания опасных утечек, создаются специальные емкости, особой конструкции.
Особенности конструкции резервуаров
Криогенные цистерны - двустенные, это позволяет значительно снизить теплопередачу. Пространство между стенками сосудов вакуумируется, в результате чего создается надежная теплоизоляционная защита, и повышается безопасность хранения жидкостей. Невакуумируемые емкости используют только для кратковременного пребывания в них криожидкостей, например в процессе перевозки или временного хранения.
Внутренняя часть хранилища производится из сплава нержавеющей или другой хладостойкой стали. Материал должен иметь высокий коэффициент сопротивления к температурным нагрузкам и коррозии. Внешняя - из алюминия или устойчивой к воздействию экстремально низких температур стали.
Наружная часть криогенных цистерн покрывается эмалью. Обязательно нанесение надписей, сообщающих название криожидкости находящейся внутри. В процессе эксплуатации резервуара не допускается его наполнение другим видом криогенной жидкости.
В криогенных цистернах устраивается дополнительная термоизоляция:
- экранно-вакуумная из нескольких отражающих тепло слоев;
- порошково-вакуумная, образуемая порошкообразными веществами в межсистемном пространстве.
Давление регулируется при помощи теплообменника или испарителя.
Для внутренних и внешних стенок устраиваются независимые опоры. Специальные требования предъявляются ко внутренним креплениям. Они должны выдерживать внутренние и внешние нагрузки.