Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЕ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЕ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЕ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: устройство содержит криогенный сосуд, частично заполненный жидкостью с паровой подушкой над ней, миксер и движитель для его привода, выполненный в виде газозаполненной емкости с упругими деформируемыми стенками. Газозаполненная емкость размещена в криогенной жидкости, упругодеформируемые стенки емкости выполнены из металла с обратимой памятью формы, а миксер выполнен в виде пластин, жестко связанных с торцами емкости. Пластины снабжены проушинами, сквозь которые натянуты направляющие тросы, изготовленные из материала с низкой теплопроводностью и закрепленные в верхней и нижней частях криогенного сосуда. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091662
Класс(ы) патента: F17C3/00
Номер заявки: 5009277/25
Дата подачи заявки: 13.11.1991
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Гусев Александр Леонидович
Автор(ы): Кулик О.Л.; Гусев А.Л.; Рязанцев А.А.; Телешевский В.С.; Шванке Д.В.
Патентообладатель(и): Гусев Александр Леонидович
Описание изобретения: Изобретение относится к криогенной технике и касается криогенных сосудов, предназначенных для длительного хранения и транспортирования криогенных жидкостей без сброса образующихся паров.
При бездренажном хранении криогенной жидкости в частично заполненном сосуде за счет подвода тепла извне происходит сильный прогрев газовой полости и верхнего тонкого слоя жидкости. Большая часть жидкости остается непрогретой, а давление в сосуде определяется только нагревом верхнего слоя жидкости и растет намного быстрее, чем если бы жидкость прогревалась равномерно по всему объему. В ряде случаев это явление, называемое температурным расслоением или стратификацией, и связанный с ним аномальный рост давления могут оказаться нежелательными по соображениям надежности и безопасности эксплуатации криогенных сосудов.
Известно устройство для хранения криогенных жидкостей, содержащее сосуд, частично заполненный жидкостью с паровой подушкой над ней, миксер и движитель для его привода, расположенные в паровой подушке сосуда. В этом устройстве миксером служит вентилятор, а движителем электродвигатель [1]
Недостатком известного устройства является ненадежность его работы, что обусловлено трудностью смазки трущихся частей миксера и возможным их перегревом. Перегрев частей миксера или неполадки в электроприводе двигателя могут привести к аварийной ситуации, особенно при хранении таких криогенных жидкостей, как кислород и водород.
Известно устройство для бездренажного хранения криогенных жидкостей, содержащее сосуд и помещенное внутри него средство для устранения стратификации криогенной жидкости, выполненное в виде перемешивающего жидкость газонаполненного сильфона [2]
Недостаток известного устройства: необходим посторонний источник газа, а сам сильфон является ненадежным в эксплуатации при такой конструкции, так как в некоторых режимах возможно, его разрушение.
Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение надежности и безопасности его эксплуатации.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для хранения криогенных жидкостей, содержащем сосуд, частично, заполненный, жидкостью с паровой подушкой над ней, миксер и движитель для его привода, выполненный в виде газозаполненной емкости с упругими деформируемыми стенками, согласно изобретению емкость размещена в криогенной жидкости, заполнена инертным газом, упруго деформируемые стенки емкости выполнены в виде пластин, жестко связанных с торцами емкости, пластины снабжены проушинами, сквозь которые натянуты направляющие тросы, изготовленные из материала с низкой теплопроводностью и закрепленные в верхней и нижней частях криогенного сосуда.
Сущность изобретения заключается в совершении возвратно-поступательного движения движителем с амплитудой поверхность-дно за счет изменения объема упруго деформируемой емкостью во время прохождения ею температурных уровней поверхности и дна путем мартенситных превращений в металле упруго деформируемой емкости.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, это заявляемое устройство для хранения криогенных жидкостей отличается тем, что заполненная емкость размещена в криогенной жидкости, упруго деформируемые стенки емкости выполнены из металла с обратимой памятью формы, а миксер выполнен в виде пластин, жестко связанных с торцами емкости, пластины снабжены проушинами, сквозь которые натянуты направляющие тросы, изготовленные из материала с низкой теплопроводностью и закрепленные в верхней и нижней частях криогенного сосуда.
В предлагаемом устройстве за счет выполнения упруго деформируемой емкости из металла с памятью формы достигается аномально высокая выносливость конструкции к циклирующим нагрузкам (эффект аномально высокой устойчивости конструкций из металлов с памятью формы к циклирующим изгибающим нагрузкам). Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна".
При анализе известных технических решений в исследуемой области был сделан вывод о соответствии заявляемого решения критерию "Существенные отличия".
На фиг. 1 показано устройство для хранения криогенных жидкостей; на фиг. 2 рабочий цикл устройства.
Устройство содержит криогенный сосуд 1, тросы 2, натянутые на кронштейнах 3, установленную на них упруго деформируемую газозаполненную емкость 4 с жестко закрепленными на ее торцах пластинами 5 с проушинами 6.
Устройство работает следующим образом.
При нахождении движителя у поверхности стенки емкости прогреваются до температуры, близкой к температуре поверхности TП (Фиг. 2). При достижении температуры TП материал упруго деформируемой емкости претерпевает мартенситные превращения, емкость резко уменьшает свой объем и за счет увеличения средней плотности тонет. При достижении сжатой емкости дна (положение 11) стенки емкости прогреваются до температуры TД. При достижении температуры ТП материал упруго деформируемой емкости претерпевает обратные мартенситные превращения. Емкость скачкообразно увеличивает свой объем и за счет снижения средней плотности всплывает. Движение упруго деформируемой емкости вызывает сложное перемещение миксера 5 и перемешивание жидкости.
Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет упростить конструкцию устройства для хранения криогенных жидкостей, повысить надежность и безопасность его эксплуатации.
Формула изобретения: Устройство для хранения криогенной жидкости, содержащее сосуд, частично заполненный жидкостью с паровой подушкой над ней, миксер и движитель для его привода, выполненный в виде газозаполненной емкости с упругими деформируемыми стенками, изготовленными из материала с термомеханической обратимой памятью формы, отличающееся тем, что емкость размещена в криогенной жидкости, миксер выполнен в виде пластин, жестко связанных с торцами емкости, пластины снабжены проушинами, сквозь которые натянуты направляющие тросы, изготовленные из материала с низкой теплопроводностью и закрепленные в верхней и нижней частях криогенного сосуда.