Криогенные системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время в различных областях народного хозяйства: в машиностроении, металлургии, энергетике, пищевой промышленности, ракетно-космической технике, сельском хозяйстве и других широко используют жидкие криогенные продукты. Такими продуктами, т. е. газами при нормальных условиях, нашедшими наибольшее применение, являются метан, кислород, аргон, азот, водород и гелий. Широкое использование указанных веществ в жидком состоянии обусловлено, с одной стороны, общим прогрессом развития криогенной техники: совершенствованием процессов и оборудования для ожижения и выделения из газовых смесей перечисленных выше продуктов, а также оборудования для хранения продуктов и их транспортирования. С другой стороны, на протяжении последних десятилетий отмечен возрастающий спрос на криогенные продукты в связи с техническими и экономическими преимуществами использования криогенных температур в различных областях народного хозяйства.

Объемы производства жидких криогенных продуктов и, следовательно, масштабы их использования сами по себе весьма значительны; на протяжении последних десятилетий сохраняются высокие темпы ежегодного прироста объема производства, которые достигают 10 %. Промышленные масштабы использования жидких криогенных продуктов обусловили необходимость создания систем для хранения и выдачи продуктов потребителям с требуемыми параметрами. Системы хранения жидких криогенных продуктов и выдачи потребителям в дальнейшем будут называться жидкостными. Подобные системы обеспечивают накопление и хранение продуктов.

Для этой цели также освоено изготовление сосудов, резервуаров, цистерн с вакуумно-порошковой и экранно-вакуумной изоляцией.

Основная сложность хранения и использования жидких криоагентов связана с тем, что эти жидкости имеют высокую испаряемость даже при малых теплопритоках. По этой причине применяют высокоэффективные виды теплоизоляции, специальные конструкции тепловых мостов и другие меры для снижения теплопритоков. Криогенные емкости снабжены устройствами для их заполнения, слива, поддержания вакуума, контрольно-измерительными приборами и арматурой, 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

жидкий криогенный сжатый газ

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.

Список литературы:

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.

Размещено на Allbest.ru