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invention
Fédération de Russie Patent RU2105235

Les navires pour le stockage de liquides cryogéniques

Les navires pour le stockage de liquides cryogéniques

Nom de l'inventeur: Fedotov VK
Le nom du titulaire du brevet: Rocket and Space Corporation "Energia" im.S.P.Koroleva
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 06.12.1996

Utilisation: L'invention se rapporte à la technologie cryogénique et est destiné au stockage de liquides cryogéniques dans un récipient avec un drain ouvert en bas par gravité. Le récipient selon l'invention destiné à stocker le liquide cryogénique, comprenant une enveloppe intérieure isolée montés sur des supports dans une enveloppe extérieure étanche au vide et de remplissage et de conduites d'évacuation. Dans la cavité de la coque intérieure de la cuve à l'extrémité d'admission d'un tuyau de drainage installé pointe perforée en un matériau non-mouillable liquide cryogénique et situé dans la zone de fixation de l'un des supports, et le total de ladite pointe zone de perforation de pas moins de surface d'écoulement du tuyau de drainage, à la place de la sortie du tuyau de vidange la coque intérieure et de la cavité au niveau de sa partie située entre les coques intérieure et extérieure cylindriques d'écartement en matériau non mouillable du liquide cryogénique ayant un diamètre supérieur au diamètre de ladite monté tuyau de vidange. La solution technique proposée, par rapport à l'art antérieur, permet d'éliminer la perte de liquide cryogénique à travers la sortie du récipient sous l'influence des forces de tension de surface pendant le stockage du liquide cryogénique dans le récipient pour ouvrir les conditions de drainage de la gravité réduite.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à la technologie cryogénique et est destiné au stockage de liquides cryogéniques dans des conditions de microgravité.

Connu adopté pour le stockage analogique du réservoir de liquide cryogénique (voir Manuel des bases physiques et techniques de cryogénie / Ed M.P.Malkova, M:.... L'énergie, 1973, p 339.). Le récipient contient une enveloppe intérieure isolée thermiquement fixé dans une enveloppe extérieure étanche au vide du cou, qui est produite par le remplissage et la vidange du liquide cryogénique lors de son stockage.

Connu et le récipient pour le stockage du liquide cryogénique choisi comme prototype (Cm Kaganer MG Technologie d'isolation thermique en basse température, MA:.. Génie Mécanique 1966, pp 260 Fig.117). Le récipient contient une coque intérieure isolée monté sur des poteaux dans une enveloppe extérieure étanche au vide et la canalisation de remplissage et de drainage.

L'inconvénient du prototype et analogique est qu'ils ne pas exclure la perte de liquide cryogénique au travers du récipient sous l'influence des forces de tension de surface pendant le stockage du liquide cryogénique dans le récipient pour ouvrir les conditions de drainage de la gravité réduite. En conséquence, pendant le stockage du liquide cryogénique dans la cuve, où les conditions de sol ne dépendent que de la fuite de chaleur du liquide stocké dans l'environnement à travers l'isolation thermique et les ponts considérablement réduits.

La présente invention est de fournir un récipient de stockage pour liquide cryogénique, dont la conception évite la perte de liquide cryogénique à travers la sortie du récipient sous l'influence des forces de tension de surface pendant le stockage du liquide cryogénique dans le récipient pour ouvrir les conditions de drainage de la gravité réduite.

L'invention consiste en ce que dans le récipient de stockage du liquide cryogénique, comprenant une enveloppe isolante interne monté sur un support dans un boîtier et la tuyauterie extérieure de remplissage et de vidange étanche au vide dans une cavité à l'intérieur de la coque au niveau de l'extrémité d'admission d'un tuyau de drainage il installé embout perforé constitué d'un liquide cryogénique non mouillable matériel et situé dans la zone de fixation de l'un des supports, dans lequel la surface totale des perforations de ladite surface d'écoulement minimale de la buse du tuyau de vidange et à la place de la sortie du conduit d'évacuation de la cavité interne de la coquille et de sa section entre les coques intérieure et extérieure entretoises montées en non mouillable un matériau liquide cryogénique ayant un diamètre supérieur au diamètre dudit tuyau d'évacuation.

Le résultat technique consiste dans le fait que, en comparaison avec les solutions technologiques actuelles connues de conception nouvelle permet d'éliminer les fuites du fluide cryogénique à partir du récipient sous l'influence des forces de tension de surface pendant le stockage du liquide cryogénique dans le récipient pour ouvrir les conditions de drainage de la gravité réduite.

Ceci est réalisé en ce que, d'une part, dans la conception proposée dans une cavité à l'intérieur de l'enveloppe à l'extrémité admission d'un tuyau de drainage installé embout perforé fait d'un matériau liquide cryogénique non mouillable, qui est située dans la zone d'entrée maximale locale de chaleur vers le liquide cryogénique - dans la zone de la fixation de la coque intérieure thermobridge parce dans cette zone au cours de l'agencement chaotique des phases liquide et vapeur dans des conditions d'apesanteur sera très probablement dans la phase vapeur. Si la zone ne se la phase liquide, puis en contact avec sa pointe perforée du matériau liquide non mouillable cryogénique, il ne sera pas répartie sur la surface, et sera en contact avec elle que dans des endroits différents et dans les perforations de la pointe seront sélectionnés paires. D'autre part, pour la plupart garantie l'exclusion des fuites du liquide cryogénique par les forces de tension superficielle, à la place de la sortie du conduit d'évacuation de la cavité de la coque intérieure et sur sa section située entre les coques intérieure et extérieure montées entretoise cylindrique en un matériau non mouillable par le liquide cryogénique ayant un diamètre supérieur au diamètre tuyau de vidange sur lequel ils sont installés. Ceci est fait de sorte que si une part du liquide va passer à travers la pointe perforée, puis entrer dans une force de tension de surface d'espacement, par lequel le fluide se déplace à travers la paroi du tube seront réduites autant de fois que le diamètre de l'entretoise sur le diamètre du tuyau et, en outre, le liquide ne peut pas se déplacer sur la surface de la console de t. k. il est réalisé en un matériau non mouillable par le liquide cryogénique.

Brève description du dessin.

Les navires pour le stockage de liquides cryogéniques

Récipient pour le stockage de liquide cryogénique est constitué des principaux ensembles et composants suivants: l'enveloppe interne 1, 2 et recouvert d'un isolant fixé à la coque extérieure 3 au moyen de paliers 4; tuyau de drainage 5, à un endroit qui sortent de la coque intérieure 1 et à sa section entre les coques intérieure et extérieure montées des entretoises 6 sont constituées d'un matériau non-mouillable liquide cryogénique, tels que la fibre de verre, et à l'extrémité d'entrée du tuyau de vidange 5, qui est situé dans la coque intérieure 1 installé pointe perforée 7 constituée d'un matériau cryogénique liquide non-mouillant tels que la fibre de verre; sur le tuyau de vidange 5 après le laissant hors de la vanne d'arrêt enveloppe extérieure 1 installé 8 et avant la vanne d'arrêt 8 à la conduite d'évacuation 5 à quai conduit 9 avec une rondelle restrictive 10; navire inclus dans le conduit de remplissage 11 avec une vanne d'arrêt 12.

Dispositif fonctionne comme suit

Sur Terre, ce qui alimente la cuve de fluide cryogénique à travers le conduit 11 vapeurs de drainage lorsque le ravitaillement est effectué à travers un conduit 5. Vannes d'arrêt 8, 12 sont ouverts pendant le ravitaillement. Après réalimentation fermeture des vannes 12 sont fermées successivement, 8 et le drain de vapeur alors que dans le conduit 9 à la rondelle préambule 10. Après le retrait du récipient en tant que partie du produit dans l'espace de vapeur et le drainage est effectué par le conduit 9 à la rondelle de préambule 10, qui est conçu pour maintenir la pression dans un récipient sur un niveau reçu lors de la vidange de la vapeur dans l'espace. Lorsque le navire dans des conditions d'emplacement par gravité réduite des phases liquide et vapeur dans le récipient est arbitraire. Si le matériau de revêtement interne est mouillée avec un liquide cryogénique, de la phase liquide se trouvant sur la surface intérieure de la coque. Habituellement, les récipients sont constitués d'une enveloppe métallique, et tout métal mouillé des fluides cryogéniques. Cependant, dans la zone de soutien a lieu la fixation d'un apport de chaleur locale. La plus grande densité de flux de chaleur qu'ailleurs dans la coquille, de sorte que la température de la coquille ici seront plus élevés. La tension superficielle des liquides cryogéniques, de sorte que l'élévation de température de zone de localisation de probabilité liquide est réduite de manière significative à faible paroi du réservoir. Si la zone de la buse 7 de mise en forme sera liquide, en raison du fait que le matériau de la pointe ne soit pas mouillée par le liquide cryogénique, il ne se propage pas au-dessus de la surface de la pointe, et est en contact avec elle en des points séparés dans les ouvertures de buse est choisi en phase vapeur, ce qui écoulement est déterminé que le gain de chaleur dans le liquide cryogénique stocké à travers l'isolation et les ponts thermiques, et qui est connue à l'avance. Dans le cas de pénétration d'une certaine fraction de la phase liquide dans le trou de buse en déplaçant ses parois 5 au conduit d'évacuation délimitant la rondelle 10 est supprimée, car 5 aux entretoises tuyau d'évacuation de liquide installé un matériau non mouillable cryogénique ayant un diamètre supérieur au diamètre de la canalisation, ce qui réduit les forces de tension de surface. Si la poursuite du mouvement pénètre dans le tuyau d'évacuation d'une petite fraction de l'évaporer liquide jusqu'à son admission à une rondelle restrictive. Dans les dispositifs connus sont en contact avec la phase liquide à l'extrémité d'entrée du tuyau d'évacuation, il est déplacé par des forces de tension de surface, dont le rôle est essentiel en microgravité t. K. lutte contre les forces de gravitation sur la Terre, et aucun liquide est éjecté à travers le tuyau d'évacuation dans l'environnement. le mode d'éjection de liquide peut se poursuivre aussi longtemps que le tuyau d'évacuation des trous d'admission est en phase liquide, dans lequel l'écoulement de fluide à partir de la fuite de chaleur du récipient n'a pas été détectée, et l'action des forces de tension de surface.

Ainsi, par rapport à l'art antérieur, le dispositif proposé permet d'éliminer la perte de liquide cryogénique à travers la sortie du récipient sous l'influence des forces de tension de surface pendant le stockage du liquide cryogénique dans le récipient pour ouvrir les conditions de drainage de la gravité réduite.

REVENDICATIONS

Navire pour le stockage de liquide cryogénique comprenant une coque intérieure isolée montés sur des supports dans une enveloppe extérieure étanche au vide, et le remplissage de la tuyauterie et de drainage, caractérisé en ce que la cavité à l'intérieur de la coque à l'extrémité d'admission d'un tuyau de drainage installé pointe perforée en un matériau non-mouillable liquide cryogénique et située dans une zone de fixation de l'un des supports, dans lequel la surface totale des perforations de ladite zone d'écoulement de buse minimum du tuyau d'évacuation, et à la place de la sortie du conduit d'évacuation de la cavité interne de la coquille et de sa section entre les coques intérieure et extérieure montées entretoise cylindrique constituée d'un non mouillable un matériau liquide cryogénique ayant un diamètre supérieur au diamètre dudit tuyau d'évacuation.

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Date de publication 28.02.2007gg