RU2535192C1 - Heat-insulation system - Google Patents
Heat-insulation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535192C1 RU2535192C1 RU2013131172/06A RU2013131172A RU2535192C1 RU 2535192 C1 RU2535192 C1 RU 2535192C1 RU 2013131172/06 A RU2013131172/06 A RU 2013131172/06A RU 2013131172 A RU2013131172 A RU 2013131172A RU 2535192 C1 RU2535192 C1 RU 2535192C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- freezer
- heat
- heat exchanger
- insulation
- cryogenic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при проектировании и изготовлении криогенных трубопроводов, резервуаров, сосудов, аппаратов и установок для транспортировки, хранения или производства жидких и газообразных сред, имеющих сверхнизкую температуру.The invention relates to cryogenic technology and can be used in the design and manufacture of cryogenic pipelines, tanks, vessels, apparatuses and installations for the transportation, storage or production of liquid and gaseous media having ultra-low temperatures.
Известна теплоизоляция криогенных емкостей (SU 1695028 А1, опубл. 30.11.1991), в которой в качестве теплоизоляции используются два слоя пенопласта, каждый из которых покрыт герметиком. Первый, прилегающий к емкости, слой пенопласта включает распределенный адсорбент. Введение частиц адсорбента в первый слой изоляции способствует поглощению диффундирующих в него через герметик газов, в частности паров влаги. А для снижения диффузии газов и особенно влаги в изоляцию из атмосферы предназначены оба слоя герметика. Однако данная конструкция теплоизоляции криогенных емкостей имеет существенные недостатки. Так, внутренний слой герметика при низких температурах, имеющих место в изоляции, остекловывается, становится хрупким, местами растрескивается, и его защитная функция как барьера для водяного пара резко снижается. Также введение больших количеств адсорбента в первый, контактирующий с криогенной емкостью, слой изоляции повышает теплопроводность пенопласта, что снижает теплозащитные свойства изоляционной системы. Малое же количество адсорбента не позволяет длительное время поглощать все поступающие в слой изоляции пары влаги.Known thermal insulation of cryogenic containers (SU 1695028 A1, publ. 30.11.1991), in which two layers of foam are used as thermal insulation, each of which is covered with sealant. The first foam layer adjacent to the container includes a distributed adsorbent. The introduction of adsorbent particles into the first insulation layer contributes to the absorption of gases diffusing into it through the sealant, in particular moisture vapor. And to reduce the diffusion of gases and especially moisture into the insulation from the atmosphere, both layers of sealant are intended. However, this design of thermal insulation of cryogenic containers has significant drawbacks. Thus, the internal layer of the sealant vitrifies, becomes brittle, cracks in places at low temperatures occurring in the insulation, and its protective function as a barrier to water vapor sharply decreases. Also, the introduction of large quantities of adsorbent in the first layer in contact with the cryogenic tank, the insulation layer increases the thermal conductivity of the foam, which reduces the heat-shielding properties of the insulation system. A small amount of adsorbent does not allow for a long time to absorb all moisture vapor entering the insulation layer.
Известна конструкция теплоизоляционной системы воздухоразделительных установок (М.Г. Каганер / «Тепловая изоляция в технике низких температур», издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва, 1966 год, стр.232), в которой аппараты помещают в общий кожух и изолируют волокнистыми материалами. Изоляционный материал занимает все пространство между кожухом и расположенными в нем аппаратами и трубопроводами. Для защиты изоляции от увлажнения внутрь кожуха подают под небольшим избыточным давлением часть отходящего из блока разделения сухого азота, препятствующего проникновению во внутреннее пространство кожуха влажного атмосферного воздуха. С этой целью в изоляционном пространстве помещают несколько перфорированных трубок, в которые подают газ с помощью специального вентиля на линии выхода азота из блока разделения. Однако данная конструкция изоляционной системы обладает существенным недостатком - имеет место постоянная утечка сухого газа в окружающую среду. Так же, как недостаток данной теплоизоляционной системы, следует отметить, что в ряде случаев криогенные установки или хранилища криогенных продуктов не имеют доступного источника сухого газа. В этом случае для реализации данной конструкции теплоизоляционной системы приходится создавать дорогостоящую систему снабжения установки сухим газом.The known design of the heat-insulating system of air separation units (MG Kaganer / "Thermal insulation in low-temperature technology", publishing house "MECHANICAL ENGINEERING", Moscow, 1966, p. 232), in which the devices are placed in a common casing and insulated with fibrous materials. Insulating material occupies the entire space between the casing and the apparatus and piping located in it. To protect the insulation from moisture inside the casing, a part of the dry nitrogen leaving the separation unit is fed under slight excess pressure, which prevents the penetration of moist atmospheric air into the interior of the casing. For this purpose, several perforated tubes are placed in the insulating space, into which gas is supplied using a special valve on the nitrogen outlet line from the separation unit. However, this design of the insulation system has a significant drawback - there is a constant leak of dry gas into the environment. As well as a disadvantage of this heat-insulating system, it should be noted that in some cases cryogenic plants or storages of cryogenic products do not have an accessible source of dry gas. In this case, to implement this design of the thermal insulation system, it is necessary to create an expensive system for supplying the installation with dry gas.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является выбранная как прототип теплоизоляционная система (см. SU 117299 А, заявлено 12.06.1958, заявка №601811) - способ хранения сжиженных газов при низких температурах в сосудах с пористой охлаждающей изоляцией. В теплоизоляционной системе уменьшается количество испаряющегося сжиженного газа при его хранении вследствие того, что изоляция сосуда охлаждается атмосферным воздухом, предварительно охлажденным, осушенным и очищенным в холодильниках путем теплообмена с отходящими парами испаряющегося сжиженного газа. Однако теплоизоляционная система по данному способу имеет ряд существенных недостатков. Так, в системе используется постоянное в процессе хранения механическое переключение клапанов, что снижает надежность системы хранения. Более того, для части периода работы каждого из регенераторов теплообмен в теплообменниках протекает при низком температурном напоре, что снижает термодинамический коэффициент полезного действия, а влага и другие примеси, находящиеся в подсосанном атмосферном воздухе, не полностью выносятся из регенераторов.Closest to the proposed invention is a thermal insulation system selected as a prototype (see SU 117299 A, claimed 12.06.1958, application No. 601811) - a method for storing liquefied gases at low temperatures in vessels with porous cooling insulation. In the heat-insulating system, the amount of evaporated liquefied gas during storage is reduced due to the fact that the insulation of the vessel is cooled by atmospheric air, previously cooled, dried and cleaned in refrigerators by heat exchange with exhaust vapors of the evaporated liquefied gas. However, the thermal insulation system of this method has a number of significant disadvantages. So, the system uses mechanical switching of valves that is constant during storage, which reduces the reliability of the storage system. Moreover, for part of the period of operation of each of the regenerators, heat transfer in the heat exchangers proceeds at a low temperature head, which reduces the thermodynamic efficiency, and moisture and other impurities located in the aspirated atmospheric air are not completely removed from the regenerators.
Задачей настоящего изобретения является предотвращение накопления воды в слоях низкотемпературной изоляции и, как следствие, исключение снижения изоляционных свойств теплоизоляционной системы.The objective of the present invention is to prevent the accumulation of water in the layers of low-temperature insulation and, as a consequence, the exclusion of a decrease in the insulating properties of the thermal insulation system.
Одна из значимых проблем при функционировании теплоизоляционных систем криогенного оборудования - это попадание и накопление в ее изоляционной полости влаги.One of the significant problems in the functioning of heat-insulating systems of cryogenic equipment is the ingress and accumulation of moisture in its insulating cavity.
Влага попадает в полость вместе с атмосферным воздухом, который попадает в полость из-за периодически возникающего перепада давления между атмосферным воздухом и давлением газа в полости. Перепад давления возникает по следующим причинам:Moisture enters the cavity along with atmospheric air, which enters the cavity due to the occasional pressure drop between the atmospheric air and the gas pressure in the cavity. Differential pressure occurs for the following reasons:
- при захолаживании криогенного оборудования.- when cooling cryogenic equipment.
В этом случае происходит снижение средней температуры газа в полости, и, соответственно, снижение в ней давления и подсос воздуха из окружающей среды. При отогреве происходит обратный процесс;In this case, there is a decrease in the average temperature of the gas in the cavity, and, accordingly, a decrease in the pressure in it and intake of air from the environment. When heated, the reverse process occurs;
- из-за изменений атмосферного давления.- due to changes in atmospheric pressure.
При погодных изменениях атмосферного давления темп падения или роста давления в отдельных случаях достигает 1 мм рт.ст. в час. Поскольку изменения атмосферного давления должны быть компенсированы в теплоизоляционной полости, то происходит натекание атмосферного воздуха в полость, если атмосферное давление растет, и истечение газов из полости, если атмосферное давление падает;With weather changes in atmospheric pressure, the rate of drop or increase in pressure in some cases reaches 1 mm Hg. in hour. Since changes in atmospheric pressure must be compensated for in the heat-insulating cavity, leakage of atmospheric air into the cavity occurs if atmospheric pressure rises, and gas outflows from the cavity if atmospheric pressure drops;
- из-за изменения температуры окружающего воздуха.- due to changes in ambient temperature.
Когда происходит падение температуры окружающей среды и, соответственно, происходит падение средней температуры газа в изоляционной полости, падение давления газа в полости и натекание атмосферного воздуха в теплоизоляционную полость для компенсации этого падения.When there is a drop in ambient temperature and, accordingly, there is a drop in the average temperature of the gas in the insulating cavity, a drop in gas pressure in the cavity and leakage of atmospheric air into the insulating cavity to compensate for this drop.
Влагосодержание воздуха, например, при 20°С составляет примерно 17,3 г на куб.м при 100% влажности. Это означает, что при каждом захолаживании в теплоизоляционную полость попадает и оседает в ней примерно 17,3 грамма воды на каждый 1 куб.м теплоизоляционной полости. При каждом колебании атмосферного давления и температуры окружающей среды в полость попадает некоторая доля от этого количества воды. Поскольку криогенное оборудование функционирует длительное время, то в полость попадает значительное количество воды.The moisture content of air, for example, at 20 ° C is approximately 17.3 g per cubic meter at 100% humidity. This means that with every cooling, approximately 17.3 grams of water for every 1 cubic meter of heat-insulating cavity enters and settles in the heat-insulating cavity. With each fluctuation in atmospheric pressure and ambient temperature, a certain fraction of this amount of water enters the cavity. Since cryogenic equipment functions for a long time, a significant amount of water enters the cavity.
Объем изоляционного пространства у различного криогенного оборудования может существенно различаться. Так, сосуды Дьюара имеют объемы изоляционного пространства от 0,5 л до 500 л, криогенные резервуары внутренним объемом от 3 до 200 куб.м имеют объемы изоляционного пространства от 0,5 до 130 куб.м. В то же время крупные воздухоразделительные установки (ВРУ) имеют объемы изоляционного пространства до 4 тыс. куб.м. Соответственно пропорционально объему варьируется и количество всасываемой в полость воды.The volume of insulation space for different cryogenic equipment can vary significantly. So, Dewar vessels have volumes of insulation space from 0.5 l to 500 l, cryogenic tanks with an internal volume of 3 to 200 cubic meters have volumes of insulation space from 0.5 to 130 cubic meters. At the same time, large air separation plants (ASUs) have insulation volumes of up to 4 thousand cubic meters. Accordingly, the amount of water absorbed into the cavity varies in proportion to the volume.
Влага, попадая в теплоизоляционную полость, практически полностью вымораживается в слое изоляции и на поверхностях оборудования, охлажденных до сверхнизких температур, что приводит к повышению средней плотности изоляции и к существенному снижению ее теплопроводности. При этом обратная миграция влаги из изоляции практически отсутствует.Moisture entering the heat-insulating cavity is almost completely frozen out in the insulation layer and on the surfaces of equipment cooled to ultralow temperatures, which leads to an increase in the average density of insulation and to a significant decrease in its thermal conductivity. In this case, the reverse migration of moisture from the insulation is practically absent.
Технический результат изобретения заключается в сохранении постоянного значения теплоизоляционной эффективности криогенного оборудования в течение длительного времени и, как следствие, увеличение срока службы криогенного оборудования.The technical result of the invention is to maintain a constant value of the thermal insulation efficiency of cryogenic equipment for a long time and, as a result, increase the service life of cryogenic equipment.
Технический результат достигается тем, что конструкция теплоизоляционной системы криогенного оборудования содержит теплообменник-вымораживатель, через который проходит воздух, всасываемый в теплоизоляционную систему из окружающей среды при возникновении перепада давления между газом в теплоизоляционной системе и окружающим оборудование воздухом. В данном теплообменнике-вымораживателе воздух охлаждается, и из него конденсируется или вымораживается вода. Сконденсировавшаяся в жидкую фазу вода самотеком вытекает из теплообменника-вымораживателя назад наружу кожуха. Вымороженная вода оседает на элементах теплообменника-вымораживателя. В процессе работы оборудования или при отогреве оборудования вымороженная вода тает, превращается в жидкую фазу и также самотеком вытекает из теплообменника-вымораживателя и корпуса оборудования наружу в окружающую среду. Благодаря данному процессу в изоляционной системе не происходит накопления влаги.The technical result is achieved by the fact that the design of the heat-insulating system of the cryogenic equipment contains a freezing heat exchanger through which air is drawn into the heat-insulating system from the environment when a pressure differential occurs between the gas in the heat-insulating system and the air surrounding the equipment. In this heat exchanger-freezer, the air is cooled and water condenses or freezes out of it. Water condensed into the liquid phase flows by gravity from the heat exchanger-freezer back to the outside of the casing. Frozen water settles on the elements of the heat exchanger-freezer. During the operation of the equipment or when the equipment is warmed up, frozen water melts, turns into a liquid phase and also flows by gravity from the heat exchanger-freezer and the equipment casing out into the environment. Thanks to this process, moisture does not accumulate in the insulation system.
Теплоизоляционная система включает изоляцию и внешний кожух, содержит находящийся в тепловом контакте с криогенным оборудованием теплообменник-вымораживатель, выход которого направлен вовнутрь теплоизоляции, а на вход поступает воздух из окружающей среды, при этом влага из воздуха в процессе работы теплообменника-вымораживателя конденсируется и вымораживается, затем влага удаляется назад в окружающую среду в процессе работы оборудования или при его отогреве.The thermal insulation system includes insulation and an external casing, contains a heat exchanger-freezer in thermal contact with cryogenic equipment, the outlet of which is directed inside the thermal insulation, and air enters the inlet from the environment, while moisture from the air condenses and freezes during operation of the heat exchanger-freezer, then the moisture is removed back into the environment during the operation of the equipment or when it is heated.
В теплоизоляционную систему может быть добавлен теплообменник-вымораживатель, расположенный в слое теплоизоляции. При этом оба теплообменника-вымораживателя представляют собой змеевикиA heat exchanger-freezer located in the thermal insulation layer can be added to the thermal insulation system. In this case, both heat exchanger-freezer are coil
Теплообменник-вымораживатель может представлять собой змеевик, находящийся в тепловом контакте с криогенным оборудованием.The heat exchanger-freezer may be a coil in thermal contact with cryogenic equipment.
Выход из теплообменника-вымораживателя может происходить в перфорированную трубу, расположенную между изоляцией и криогенным оборудованием.The exit from the heat exchanger-freezer can occur in a perforated pipe located between the insulation and cryogenic equipment.
Теплоизоляционная система может содержать дополнительную трубу, подведенную к теплообменнику-вымораживателю, предназначенную для выдува влаги из теплообменника-вымораживателя.The heat-insulating system may contain an additional pipe, connected to the heat exchanger-freezer, designed to blow moisture from the heat exchanger-freezer.
Теплообменник-вымораживатель может быть оснащен электрическим отогревателем или иметь дополнительную трубку, по которой в процессе регенерации внутрь теплообменника-вымораживателя подается горячий воздух.The heat exchanger-freezer can be equipped with an electric heater or have an additional tube through which hot air is supplied into the heat exchanger-freezer during the regeneration process.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на Фиг.1 изображен поперечный разрез теплоизоляционной системы криогенного резервуара или аппарата по настоящему изобретению;figure 1 shows a cross section of a thermal insulation system of a cryogenic tank or apparatus of the present invention;
на Фиг.2 изображен поперечный разрез теплоизоляционной системы криогенного резервуара или аппарата по настоящему изобретению, когда в качестве теплообменников-вымораживателей используются змеевики;figure 2 shows a cross section of a heat-insulating system of a cryogenic tank or apparatus of the present invention, when coils are used as heat exchangers-freezers;
на Фиг.3 изображен поперечный разрез теплоизоляционной системы криогенного трубопровода по настоящему изобретению, когда в качестве теплообменников-вымораживателей используются змеевики.figure 3 shows a cross section of a heat-insulating system of a cryogenic pipeline of the present invention, when coils are used as heat exchangers-freezers.
Рассмотрим предлагаемую конструкцию теплоизоляционной системы по Фиг.1:Consider the proposed design of the thermal insulation system of Figure 1:
1 - герметичный кожух криогенного оборудования;1 - sealed cryogenic equipment casing;
2 - внутренний сосуд криогенного резервуара или аппарата, охлажденного до криогенных температур, или криогенный трубопровод;2 - the inner vessel of a cryogenic reservoir or apparatus cooled to cryogenic temperatures, or a cryogenic pipeline;
3 - выпускной трубопровод криогенного резервуара;3 - exhaust pipe of a cryogenic reservoir;
4 - заправочный трубопровод резервуара;4 - tank refueling pipe;
5 - тепловая изоляция криогенного резервуара или аппаратов.5 - thermal insulation of the cryogenic reservoir or apparatus.
Изоляция расположена между внутренним сосудом или аппаратами и внешним герметичным кожухом.The insulation is located between the inner vessel or apparatus and the external sealed casing.
В качестве изоляции могут быть порошковые материалы (вспученный перлитовый песок, аэрогель, микросферы и др.), могут быть волокнистые материалы (вата или маты из стеклянного, базальтового или другого волокна), могут быть ячеистые материалы (пенополиуретановые пены, обладающие недостаточно низкой паропроницаемостью, а также пеностекло и другие пены);As insulation, there can be powder materials (expanded perlite sand, airgel, microspheres, etc.), there can be fibrous materials (cotton wool or mats made of glass, basalt or other fibers), there can be cellular materials (polyurethane foams with insufficient vapor permeability, as well as foam glass and other foams);
6 - криогенная жидкость;6 - cryogenic liquid;
7 - теплообменник-вымораживатель, расположенный в тепловом контакте с внутренним сосудом криогенного резервуара или криогенного аппарата.7 - a heat exchanger-freezer located in thermal contact with the inner vessel of a cryogenic reservoir or cryogenic apparatus.
Теплообменник-вымораживатель предпочтительно должен быть расположен в нижней части внутреннего сосуда, которая при наличии в сосуде криогенной жидкости всегда охлаждена вне зависимости от ее количества в сосуде. Однако теплообменник может быть конструктивно расположен и на других частях внутреннего сосуда, учитывая высокую теплопроводность материала внутреннего сосуда. Теплообменник-вымораживатель может быть достаточно произвольной конструкции при условии, что его объем и площадь поверхности ребер достаточны, чтобы выморозить всю влагу, поступающую из окружающей среды за цикл работы криогенного оборудования. Также конструкция теплообменника-вымораживателя должна позволять вытеканию из него всей влаги, которая в нем образуется при отогреве;The heat exchanger-freezer should preferably be located in the lower part of the inner vessel, which, in the presence of a cryogenic liquid in the vessel, is always cooled, regardless of its quantity in the vessel. However, the heat exchanger can be structurally located on other parts of the inner vessel, given the high thermal conductivity of the material of the inner vessel. The heat exchanger-freezer can be of rather arbitrary design, provided that its volume and surface area of the ribs are sufficient to freeze all moisture coming from the environment during the cycle of operation of the cryogenic equipment. Also, the design of the heat exchanger-freezer should allow all moisture to flow out of it, which is formed in it during heating;
8 - теплообменник-вымораживатель, расположенный в слое теплоизоляции. Данный теплообменник-вымораживатель 8 имеет более высокую температуру, чем теплообменник-вымораживатель 7. Теплообменник-вымораживатель 8 предназначен для вымораживания паров воды при колебаниях атмосферного давления и может быть по размерам рассчитан на меньшее количество влаги, чем теплообменник-вымораживатель 7. Теплообменник-вымораживатель 7 предназначен для вымораживания влаги в первую очередь при захолаживании оборудования;8 - heat exchanger-freezer located in the insulation layer. This heat exchanger-
9 - перфорированный трубопровод, предназначенный для вывода из теплообменника-вымораживателя 7 осушенного воздуха и распределения его по теплоизоляционному слою. Предпочтительное перфорированный трубопровод 9 расположен вдоль внутреннего сосуда, что снижает излишний теплоприток к внутреннему сосуду;9 - perforated pipe, designed for the withdrawal of dried air from the heat exchanger-
10 - трубопровод, по которому поступает для выравнивания давления атмосферный воздух в теплоизоляционную полость оборудования.10 - pipeline through which atmospheric air enters the heat-insulating cavity of the equipment to equalize the pressure.
На Фиг.2 изображена теплоизоляционная система криогенного резервуара или аппарата, когда в качестве теплообменников-вымораживателей применены змеевики как наиболее простой и технологичный вариант данных устройств. При этом змеевики должны быть навиты и расположены таким образом, чтобы влага могла беспрепятственно вытекать из них в период отогрева или регенерации.Figure 2 shows the heat-insulating system of a cryogenic reservoir or apparatus, when coils are used as heat exchangers-freezers as the simplest and most technologically advanced version of these devices. In this case, the coils must be wound and arranged so that moisture can flow freely from them during the period of heating or regeneration.
На Фиг.3 рассмотрен вариант теплоизоляционной системы криогенного трубопровода со змеевиками в качестве теплообменников вымораживателей. При этом теплообменник-вымораживатель 7 в виде змеевика и перфорированный трубопровод 9 располагаются на внешней стороне внутренней трубы.In Fig. 3, a variant of a heat-insulating system of a cryogenic pipeline with coils as heat exchangers of freezers is considered. In this case, the heat exchanger-
В случаях когда криогенное оборудование имеет длительный ресурс работы и когда в теплообменниках-вымораживателях может происходить накопление избыточного количества льда, который перекрывает движение воздуха, возможно оснащение теплообменников-вымораживателей электрическими отогревателями. Эти отогреватели периодически включаются, и под действием выделяемого ими тепла происходит плавка льда и вытекание образовавшейся воды наружу оборудования. Также возможно выдувать образовавшуюся воду через дополнительный трубопровод либо осуществлять плавку льда нагнетанием в теплообменники-вымораживатели горячего воздуха.In cases where the cryogenic equipment has a long service life and when excess ice can accumulate in the freezing heat exchangers, which blocks the movement of air, it is possible to equip the freezing heat exchangers with electric heaters. These heaters are periodically turned on, and under the action of the heat generated by them, ice is melted and the resulting water flows out of the equipment. It is also possible to blow the formed water through an additional pipeline or to melt ice by forcing hot air into heat exchangers-freezers.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Теплоизоляционная система осуществляет защиту и снижение теплового потока из окружающей среды к работающему оборудованию, внутренние части которого имеют криогенную температуру. При этом для криогенных сосудов, резервуаров или аппарата под работой подразумевается хранение криопродуктов, для криогенных трубопроводов - транспортирование криопродуктов, для газоразделительных (воздухоразделительных) и других установок - функционирование, при котором в установке есть какие-либо элементы, охлажденные до криогенных температур. Отогрев оборудования имеет место после удаления криопродуктов из аппаратов или при регенерации аппаратов, когда осуществляется цикл отогрева, а затем вновь цикл захолаживания устройств.The thermal insulation system protects and reduces the heat flux from the environment to operating equipment, the internal parts of which have a cryogenic temperature. At the same time, for cryogenic vessels, reservoirs or apparatus, work means storage of cryogenic products, for cryogenic pipelines - transportation of cryogenic products, for gas separation (air separation) and other installations - operation in which there are any elements in the installation cooled to cryogenic temperatures. Equipment heating takes place after cryogenic products are removed from the apparatus or during apparatus regeneration, when the heating cycle is carried out, and then the cooling cycle of the devices again.
При захолаживании оборудования происходит одновременное охлаждение изоляции оборудования и теплообменника-вымораживателя 7. С понижением температуры в изоляции происходит падение давления наполняющего ее газа. Из-за возникшего перепада давления между давлением газа в изоляции и давлением окружающей среды воздух из окружающей среды начинает поступать внутрь оборудования через трубопровод 10. Из трубопровода 10 влажный воздух поступает в теплообменник вымораживатель 7, где влага вымораживается как при захолаживании оборудования, так и если перепад давления обусловлен изменением внешних давления или температуры. В теплообменнике-вымораживателе 7 может происходить конденсация влаги в жидкое состояние или вымораживание ее в лед. Осушенный воздух после теплообменника-вымораживателя 7 попадает в изоляционное пространство оборудования, в результате чего происходит выравнивание давления.When the equipment is cooled down, the insulation of the equipment and the heat exchanger-freezer are simultaneously cooled 7. As the temperature in the insulation decreases, the pressure of the gas filling it drops. Due to the pressure drop between the gas pressure in the insulation and the ambient pressure, air from the environment begins to enter the equipment through the
В случае если в теплоизоляционную систему добавлен второй теплообменник-вымораживатель 8, который расположен в слое теплоизоляции, то устройство работает аналогичным образом, однако при этом теплообменник-вымораживатель 8 является первым по потоку воздуха из окружающей среды, он находится в слое изоляции, имеет более высокую температуру, чем теплообменник-вымораживатель 7. Поэтому в теплообменнике-вымораживателе 8 при работе устройства происходит предварительное вымораживание влаги, а в теплообменнике-вымораживателе 7 - окончательное вымораживание влаги, чем достигается более эффективная работа устройства. Теплообменники-вымораживатели могут иметь конструкцию в виде змеевиков, как показано на Фиг.2. В этом случае в процессе работы устройства образующаяся в змеевиках влага вытекает из них самотеком. В случае если теплообменники-вымораживатели имеют отличную от змеевика конструкцию, влага из них удаляется, например, продувкой через дополнительную трубу.If a second heat exchanger-
Выходящий из теплообменника-вымораживателя 7 осушенный воздух в процессе работы направляется в перфорированную трубу 9, из которой он равномерно распределяется в массиве изоляции. Если в процессе работы в теплообменниках-вымораживателях происходит накопление значительного количества водяного льда, он растапливается электрическим отогревателем или горячим воздухом, который подается внутрь теплообменников-вымораживателей по дополнительной трубке. При этом вода от растопленного льда самотеком выводится наружу теплоизоляционной системы или удаляется выдуванием.The drained air leaving the heat exchanger-
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013131172/06A RU2535192C1 (en) | 2013-07-08 | 2013-07-08 | Heat-insulation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013131172/06A RU2535192C1 (en) | 2013-07-08 | 2013-07-08 | Heat-insulation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2535192C1 true RU2535192C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013131172/06A RU2535192C1 (en) | 2013-07-08 | 2013-07-08 | Heat-insulation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2535192C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108361543A (en) * | 2018-04-16 | 2018-08-03 | 张家港富瑞深冷科技有限公司 | A kind of new type low temperature structure of container and its manufacturing method |
| RU2804785C1 (en) * | 2022-10-17 | 2023-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Tank car for storage and transportation of liquefied natural gas |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU117299A1 (en) * | 1958-06-12 | 1958-11-30 | С.Е. Дунаев | The method of storage of liquefied gases at low temperatures in vessels with porous cooling insulation |
| SU1695028A1 (en) * | 1988-10-25 | 1991-11-30 | Ю.В.Большаков и А В Костюк | Heat insulation of cryogenic tanks |
| RU105708U1 (en) * | 2009-04-14 | 2011-06-20 | Витебское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики "Витебскэнерго" | DEVICE FOR RESTORING INSULATION OF PI-PIPELINE |
-
2013
- 2013-07-08 RU RU2013131172/06A patent/RU2535192C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU117299A1 (en) * | 1958-06-12 | 1958-11-30 | С.Е. Дунаев | The method of storage of liquefied gases at low temperatures in vessels with porous cooling insulation |
| SU1695028A1 (en) * | 1988-10-25 | 1991-11-30 | Ю.В.Большаков и А В Костюк | Heat insulation of cryogenic tanks |
| RU105708U1 (en) * | 2009-04-14 | 2011-06-20 | Витебское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики "Витебскэнерго" | DEVICE FOR RESTORING INSULATION OF PI-PIPELINE |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108361543A (en) * | 2018-04-16 | 2018-08-03 | 张家港富瑞深冷科技有限公司 | A kind of new type low temperature structure of container and its manufacturing method |
| CN108361543B (en) * | 2018-04-16 | 2023-11-17 | 张家港富瑞深冷科技有限公司 | Novel low-temperature container structure and manufacturing method thereof |
| RU2804785C1 (en) * | 2022-10-17 | 2023-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Tank car for storage and transportation of liquefied natural gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102471584B1 (en) | Phase Change Material-Based Enhancement Method for Reverse-Cycle Defrosting of Vapor Compression Refrigeration Systems | |
| CN100584431C (en) | Processing and recovery method of hydrocarbon gas | |
| CN103635738B (en) | Boil-off gas treatment device and liquefied gas tank | |
| US4129014A (en) | Refrigeration storage and cooling tank | |
| US20150192249A1 (en) | Equipment and method for filling pressurized gas cylinders from a liquefied gas tank | |
| KR100758666B1 (en) | An extremely low temperature liquid fuel storage tank using the heat recovery cycle | |
| US6820441B2 (en) | Adsorption cooling apparatus with buffer reservoir | |
| CN101646895A (en) | Ambient air vaporizer | |
| CA3160291A1 (en) | Device for harvesting atmospheric water vapour | |
| Eames et al. | An experimental investigation into the integration of a jet-pump refrigeration cycle and a novel jet-spay thermal ice storage system | |
| US10634395B2 (en) | Transport refrigeration unit with vented cryogenic cooling | |
| RU2535192C1 (en) | Heat-insulation system | |
| RU2437037C1 (en) | Thermocompression device | |
| CN204588705U (en) | A kind of helium cryogenic purincation device | |
| CN207849840U (en) | A kind of novel oil catcher | |
| US20090000318A1 (en) | Environmentally friendly heatpump system | |
| US11408645B2 (en) | Hybrid thermosiphon system | |
| RU2708761C1 (en) | Refrigerating and/or freezing device | |
| RU2641775C1 (en) | Caloric engine unit heating system | |
| KR101049214B1 (en) | Anti-icing device of LNB carburetor | |
| AU2011201748A1 (en) | Evacuated tube solar heat collector with integral heat storage | |
| RU2395435C1 (en) | Method and device for thermostatic control of spacecraft and rocket carrier compartments | |
| CN2337482Y (en) | Liquefied gas refrigerator | |
| CN202048373U (en) | Device for preventing outdoor waterways from being frozen and blocked by utilizing medium | |
| RU151690U1 (en) | HEAT INSULATION FOR CRYOGENIC EQUIPMENT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |