Teil Heim
Produktion, Amateur
Funkamateur
Modellflugzeuge, Raketen-
Nützlich, unterhaltsam 		Stealth - Master
Elektronik
Physik
der Technik
Erfindung 		Raum Geheimnis
Erde Mysteries
Secrets of the Ocean
List
Kartenausschnitt
Anfang
Forum
Verwendung des Materials ist für die Referenz (für Websites - Hyperlinks) zulässig
Erfindung
Russische Föderation Patent RU2153622

EINRICHTUNG ZUR Lagerung und Lieferung kryogenen Produkte

EINRICHTUNG ZUR Lagerung und Lieferung kryogenen Produkte

Name des Erfinders:. Fedotov VK; Vorontsov VV. Nikitin VA
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "Rocket und Space Corporation" Energia "SP Korolev."
Korrespondenzanschrift: 141070, Region Moskau, Korolev, st. Lenin 4a, JSC "RSC" Energia ". SP Korolev" Industrial Property und Innovationsabteilung
Startdatum des Patents: 1999.04.05

In einer Vorrichtung zum Speichern und kryogenen Produktpipeline und Füll- und Entleerungsleitungen von Sensorausrüstung in dem Bereich zwischen den äußeren und inneren Schalen werden in einem einzigen Bereich in einer weiteren vakuumdichten Umschlag lokalisiert liefern. Die Schale bildet mit den benachbarten Abschnitten der inneren und äußeren Schalen der Vorrichtung geschlossen vakuumdichten Hohlraum, der mit einer zusätzlichen Unterdruckventil versehen ist. Die Verwendung der Erfindung für die reparierbare Vorrichtung erlauben zur Speicherung und kryogene Produkte liefert und die Sicherheit der Operation zu verbessern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die kryogene Technologie und wird zum Speichern und Zuführen von kryogenen Produkte für die Verbraucher, zum Beispiel bestimmt Wasserstoff und Sauerstoff zu liefern , die bei kryogenen Temperaturen gelagert werden, die elektrochemische Generator (ECG) des Kraftwerks (PP) auf Basis von Wasserstoff-Sauerstoff - Brennstoffzelle eingebaut werden soll in U - Booten, aber auch sie können in der Raumfahrttechnik verwendet werden kryogene Produkte für die Verbraucher, gegründet zur Versorgung in Raumschiff (SC), und in der Volkswirtschaft in der autonomen Kraftwerks auf Basis von Wasserstoff-Sauerstoff - Brennstoffzellen für den Einsatz in Bereiche , in denen Stromleitungen Verlegung ist schwierig.

Es wird für das empfangene analoge Gerät zur Speicherung und Lieferung von Wasserstoff und Sauerstoff in der EKG-EC bekannt (siehe. "Kraftwerke und Stromversorgungssysteme für Satelliten auf Basis von Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzellen", herausgegeben M.V.Melnikova, M. Gaunt 4, 1970 , S.. 43-89).

Die Vorrichtung enthält einen kryogenen Behälter für Wasserstoff und Sauerstoff speichert, von denen jede einen isolierten Innenschale des Sensorausrüstung Aufnahme umfasst, eingeschlossen in einer vakuumdichten Außenschale mit dem Ventil daran Evakuierungs montiert, Füll- und Entleerungsrohrleitungen, Absperr- und Sicherheitsventilen.

Es ist bekannt, und eine Vorrichtung zur Lagerung und Lieferung von flüssigem Wasserstoff als Prototyp gewählt (siehe "Fragen Tiefkühlung", eine Sammlung von Artikeln herausgegeben von M.P.Malkova.- M:... Ausländische Literatur-Verlag 1961, S. 409-413).

Die Vorrichtung umfasst einen isolierten Innenschale die Sensorausrüstung aufnimmt, eingeschlossen in einem vakuumdichten Außenhülle mit den beigefügten Vakuumventilen, Rohrleitungen Füll- und Entleerungs, Sicherheit und Absperrventil.

Der Nachteil der analogen und Prototyps besteht darin, dass sie keine reparierbar und damit die Leistung der Vorrichtung mit dem wahrscheinlichsten Ausfall Verlust der Dichtungs isolierenden Hohlraums (der Raum zwischen den inneren und äußeren Membranen) der Vorrichtung wieder herzustellen. Der Grund für den Verlust der Integrität ist im Wesentlichen eine Verletzung der Dichtheit der Rohrleitungen in dem Bereich zwischen der Geräteschale. In dieser Station Wärmelecks zu reduzieren durch Pipelines, sie in Form von Spulen oder Einsätze Blasebalg betrieben werden, die die Länge des Wärmeübertragungsweges erhöht. Während der langfristigen Betrieb im Überlastbedingungen sein kann dicht Spulen Vibrationsschweißen von ihnen an Stellen in der Schale, und sie kann an Orten elektrogermorazemov Schweißen des Balgs gebrochen werden und auf die sich die Drähte von den Geräten Sensoren verlötet.

Die Geräte für die Lagerung und Lieferung von Wasserstoff und Sauerstoff, die das Kraftwerk auf einem U-Boot installiert bilden werden bis 10g seit 25 Jahren in Überlast betrieben, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass die oben genannten Engstellen Verlust ist groß. Zur Beseitigung erfordert die Leckage an diesen Stellen eine komplette Demontage des Gerätes: der Abbau der Wärmedämmung der Außenhülle und alles, was auf den Schalen gesetzt. Im Zusammenhang mit dem U-Boot solche Reparaturen unbequem und unpraktisch auszuführen, weil es wird eine sehr lange Zeit in Anspruch nehmen, und das Boot im Leerlauf sein wird. Daher wird in diesem Fall muss die Vorrichtung ersetzt werden, die zum einen teuer und zum anderen die Energierückgewinnungsvorrichtung eines Bootes und Deckel auch erfordert die Installation einer neuen Zeit.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass der Verlust der Abdichtung an einem wärmeisolierenden Hohlraum und damit Verlust des Vakuums in es wird der Druck rapide Kryogen Vorrats auf ein Niveau des Entlastungsventils erhöhen. Wenn zu diesem Zeitpunkt ist das Boot zu einer Maximaltiefe eines Tauchganges, wie beispielsweise 300 m, während die Steigung geringer sein kann als die Zeit des Druckanstiegs auf die Ebene des Sicherheitsventils. In diesem Fall ist die Entwässerungs kryogenen Produkt wird in den umgebenden Wasserkörper erzeugt werden. Bei der kryogenen Produkttemperatur Ablassen unterhalb der Temperatur des Wassers gebildet Eiszapfen verstopfen können außenliegende Notentriegelung Rohr zu öffnen. Unter diesen Bedingungen liefern die kryogene Produktdruck kann über dem berechneten Grenzpegel steigen, was zu den Not-Energiefach Boote, t. E. Bekannte Gerät den Verlust des Vakuums in der Kavität nicht sicheren Betrieb zu isolieren.

Schnelle Produkt kryogene Druckanstieg ist auf die Tatsache zurückzuführen , dass der Verlust von Vakuum effektive Wärmeleitfähigkeit Vakuum mehrschichtige Isolations steigt von 1 × 10 -4 bis 2 x 10 -1 kcal / m · h · ° (vgl. GN Napalkov " Wärmeschutz von Tanks mit kryogenen Raketentreibstoff ", Handbuch, Teil 1, M. Gaunt 4, 1973, Abb. 33), das heißt, 2000-mal. Die Gesamtwärmegewinn aus der Umgebung auf die gespeicherten kryogenen Produkte besteht aus dem Wärmeeintrag für Wärmebrücken (Träger, Rohre, Drähte) und Wärmegewinn durch die Isolation. Wenn durch das Vakuum mehrschichtigen Isolation Wärmegewinn mit nicht mehr als 50% des gesamten Wärmeeintrag. Auf dieser Ebene der Wärmelecks durch die Isolierung (50% des gesamten Wärmeeintrag) Verlust des Vakuums, und erhöhen daher die Wärmeverlust durch die Isolierung bei 2000-fache der Gesamtwärmeverlust steigt ~ 1000 mal. Solche Eingabe eine Erhöhung der Wärme, um eine schnelle Druckerhöhung und den vorgenannten Effekte verursachen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Wartbarkeit Vorrichtung zum Speichern und Zuführen von kryogenen Produkte und die Sicherheit der Operation zu erhöhen.

Die Erfindung besteht darin, daß in einer Vorrichtung zum Speichern und Zuführen von kryogenen Produkte einen isolierten Innengehäuse Aufnahme des Sensorausrüstung, eingeschlossen in einer vakuumdichten Außenhülle auf sie ein Ventil mit installiertem enthält Evakuieren Pipelines Füllen und Entleeren, Sicherheit und Absperrventil bezeichnet Rohre und Leitungen von der Sensorik in dem Bereich zwischen den äußeren und inneren Schalen sind in einem Bereich lokalisiert, der in einem zusätzlichen vakuumdichte Hülle eingeschlossen ist, mit den benachbarten Abschnitten der inneren und äußeren Schalen des geschlossenen vakuumdichten Hohlraum bildet, der mit einem zusätzlichen Ventil Evakuieren vorgesehen ist .

Das technische Ergebnis ist, dass, im Vergleich zu den bisher bekannten technischen Lösungen neu erstellten Entwurf reparierbar Vorrichtung zum Lagern und Zuführen von kryogenen Produkte und erhöht die Sicherheit der Operation zur Verfügung stellt.

Dies wird durch die Lokalisierung einer einzelnen Zone der Rohrleitungen kreuzt den Raum zwischen den inneren und äußeren Ummantelungen und die Leitungen von der Sensorausrüstung, ausgegeben von der inneren Hülle nach außen über elektrogermorazemov oder durch Anordnen von ihnen in speziellen Rohrleitungen und Ergebnisse dieser Rohrleitungen, Kabeln und elektrischen Verbindern in zusätzliche erreicht eine vakuumdichte Hülle mit ihren umgebenden Abschnitten der äußeren und inneren Schalen des geschlossenen vakuumdichten Hohlraum bildet, der mit einem Vakuumventil versehen ist. Als Ergebnis bei der Dichtheit von Rohrleitungen, Bälge oder elektrischen Verbinder, das Problem zu beheben, würde nur das obere Ende des neu gebildeten vakuumdichten Hohlraum öffnen müssen und Undichtigkeiten zu beseitigen, anstatt das Gerät auszutauschen, wie sie im Stand der Technik, die die Kosten für die Restaurierungsarbeiten zu reduzieren, um zu bestellen erlaubt und deren Ausführung. Wenn weiterhin die Vakuumdichtheit der Rohrleitungen in der Masse isolierenden Hohlraum nicht gestört wird. Gebiet lokalisierte Zone von 1-2% der Gesamtfläche der Innenschale, beispielsweise für eine Vorrichtung zur Lagerung und Abgabe von Flüssigwasserstoff in einer Menge von etwa 1,5 m installiert in der Kontrollzusammensetzung in einem U - Boot, die gesamte Fläche des inneren Mantels beträgt 55 m 2, und einem lokalisierten Bereich der Zone - 0,8 m 2, d.h. ~ 70-fach weniger als die gesamte Fläche. Deshalb, wenn der Stand der Technik eine Wärmeleckage auf kryogene Produkt mit einem Verlust von Vakuum in dem Hohlraum der Isolations Wärme erhöht, wie oben erwähnt, in 1000, dann ist die vorgeschlagene Konstruktion, erhöht es in 1000: 70 = 14,3 mal. Als Ergebnis wird die vorgeschlagene Konstruktion Druckerhöhungsrate wesentlich geringer. die Entdeckung von nicht zugelassenen Boot Wachstumszeit Nach aus den Tiefen von jeglichem Druck oder kryogene Produkt Entwässerung entstehen wird unter Kontrolle zu sein, die außenliegende Löcher Notentladung Rohr verhindern Verstopfung und vermeiden mögliche Unfälle bei Reset, das heißt, erhöhen die Sicherheit des Betriebs.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, die zum Speichern und Zuführen von kryogenen Produkte ein Diagramm einer Vorrichtung zeigt.

EINRICHTUNG ZUR Lagerung und Lieferung kryogenen Produkte

Die Vorrichtung weist ein Innengehäuse 1, an dem eine Wärmeisolierung mehrschichtige Vakuum 2. Die Innenschale 1 in eine vakuumdichte Außenhülle 3 an den Stützen befestigt angelegt wird 4. die Vorrichtung mit einer Leitung 5 Betankungs versehen ist Balgabschnitt Einsatz 6 zwischen den Schalen und dem Ablaufrohr 7, das ist Teil zwischen den Schalen als Spule 8. Rohre 5 und 7 gebildet sind, mit solenoid-9 bzw. die Innenschale 10 in einem installierten Temperatursensor 11, eine interne Wärmequelle wie beispielsweise elektrische Heizung 12, Mengensensor 13. die Sensoren 11, 13 und 12 über elektrische vorgesehen 14 Drähte 15 verbunden zu elektrogermorazemu zur Innenschale verschweißt 1, die mit Drähten 16 elektrogermorazemom 17 geschweißt an der Außenschale 3. Rohre 5, 7, und elektrische Anschlüsse 15 verbunden ist, 17 verbunden durch Drähte 16 sind in einem Bereich konzentriert, und in einem zusätzlichen Vakuum umschlossenen -dense Schale 18, die mit den benachbarten Abschnitten der inneren und äußeren Schalen, jeweils 19, 20 bildet eine geschlossene vakuumdichten Hohlraum, auf dem Abschnitt 19 der Innenfläche der Schale 1 vakuumabgeschieden ist mehrschichtigen Isolierung 21. das Außengehäuse 2 ist das Hauptventil Vakuum 22 und optional Unterdruckventil 23 montiert auf dem Abschnitt 20 der Außenschale 3. Vorrichtung mit einem Sicherheitsventil 24 und Drucksensor 25 vorgesehen ist.

Arbeitseinheit WIE FOLGT

Klappen Sie die Magnetventile 9, 10, und Abkühlen durchgeführt wird, und dann die innere Auskleidung der Hohlraum 1 kryogenen Produkte Füllung (flüssiger Wasserstoff oder flüssigen Sauerstoff). Verschlussschließ elektropneumatischer 9, 10, 12 und schaltet den elektrischen Heizers aus Druckanstieg auf eine Arbeitsebene, beispielsweise bis zu 10 kgf / cm 2, so wird die elektrische Heizung 12 ausgeschaltet wird nach dem Tanken. Produziert Auswahl eines kryogenen Produkt-EKG. Kann als Flüssig- und Dampfphase ausgewählt werden, die die Ventile 9 und 10 geöffnet, wenn der Druck zunimmt, wenn die Strömungsrate klein ist, wird die Dampfphase, und die Fließgeschwindigkeit bei hohen Druckabfall und die flüssige Phase wird abgetastet gezeigt. Somit wird durch die Phasen der Auswahl zu steuern und das Ein- und Ausschalten der elektrischen Heizeinrichtung 12 wird Druck in dem Verfahren zur Aufrechterhaltung eines vorbestimmten gesteuerten Betriebsbereich, beispielsweise 8-10 kgf / cm 2 ausgewählt wird . Wenn der Betrieb dicht ist, der Faltenbalg 6, zum Beispiel wird es in einem geschlossenen vakuumdichten Hohlraum durch die vakuumdichte Hülle 18 und die Abschnitte 19, 20 jeweils gebildete Vakuumverlust sein, die inneren und äußeren Schalen. Als Ergebnis wird in diesem lokalen Bereich Wärmegewinn durch die Isolation erhöht werden, um eine ungeplante Erhöhung des Drucks führt, der durch den Drucksensor 25. Der Druckanstiegsgeschwindigkeit in der vorgeschlagenen Vorrichtung wird aufgezeichnet ist viel geringer als in bekannten Vorrichtungen, wie Vakuum wird nur in einem geschlossenen Ergänzungsvakuumdichten Hohlraum, der Bodenbereich davon verloren - 19 Abschnitt - nicht mehr als 1,5% der Gesamtfläche der Schale 1 und eine erhöhte Wärmegewinn durch die Isolation wird nur auf diesem Gebiet. Druckanstiegszeit zu dem Entlastungsventil, beispielsweise bis zu 35 kgf / cm 2 (ein Satz Druckpegel des Sicherheitsventils ist erforderlich , um in der Lage sein , die kryogene Produkte für jede mögliche Eintauchtiefe zurückgesetzt, beispielsweise 300 m) in einer Minute wird in bekannten Vorrichtungen, und 1,5 bis 5 Stunden, abhängig von der Menge der kryogenen Produkt an dieser Stelle. Nach dem Auftauchen wird das Boot den Zustand der Ansaugöffnungen Abflussleitung überwachen, die nicht seine Fahr, mit dem Zusatz eines kryogenen Produktabgabe durch das Entlastungsventil Entlastung von kryogenen Produkt war, kann durch die Leitung 5, angeordnet sein, die in einem Tauchgang durchgeführt werden kann. All dies erhöht die Betriebssicherheit. Um ein Auslaufen nach dem Entfernen des kryogenen Produkt aus dem Hohlraum der Schale 1 zu beseitigen ist nur notwendig, obere Ende 20 weiter vakuumdichten Hohlraum zu öffnen, es die Isolierung zu entfernen und ersetzen den Balg 6 und erzeugen ein Auszug aus energootseka Gerät fehlgeschlagen zum Speichern und Kryo Produkte zu liefern und installieren Sie eine neue.

Somit im Vergleich zu bekannten technischen Lösungen vorgeschlagenen Vorrichtung in einem Bereich von Rohrleitungen lokalisiert durch den Raum zwischen den inneren und äußeren Ummantelungen und Drähte mit dem Ausgangsgeräte-Sensor von der Innenschale zu der Außenseite über elektrogermorazemov und Schlussfolgerungen dieser Rohrleitungen, Kabeln und elektrischen Verbindern Kreuzung in zusätzliche vakuumdichte Ummantelung mit den benachbarten Abschnitten der inneren und äußeren Schalen des geschlossenen vakuumdichten Hohlraum mit einem Vakuumventil ausgestattet ist bildende ermöglicht reparierbar Geräte, während die Zeit und die Kosten minimiert werden, die Sicherheit des Betriebs der Vorrichtung und das ganze Boot als Ganzes zu reparieren und zu verbessern.

FORDERUNGEN

Eine Vorrichtung zum Speichern und Zuführen von kryogenen Produkte einen isolierten Innengehäuse Aufnahme des Sensorausrüstung, die in einem vakuumdichten Außenhülle eingeschlossen mit Evakuieren auf sie ein Ventil installiert Pipelines Füllen und Entleeren, Sicherheit und Absperrventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen und Drähte von der Sensorik in dem Bereich zwischen den äußeren und inneren Schalen sind in einem Bereich lokalisiert, der in einem zusätzlichen vakuumdichte Hülle eingeschlossen ist, mit den benachbarten Abschnitten der inneren und äußeren Schalen des geschlossenen vakuumdichten Hohlraum bildet, der mit einer zusätzlichen Unterdruckventil versehen ist.

Druckversion
Erscheinungsdatum 26.02.2007gg