RU32582U1 - Food Storage Tank - Google Patents

Description

20011252102001125210

г 5 о i v z s г Ji в ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПРОДУКТОВg 5 o i v z s g Ji in PRODUCT STORAGE TANK

Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники и касается конструкции и эксплуатации устройств для хранения биологических, пищевых и других продуктов при низких температурахThe invention relates to the field of refrigeration and cryogenic technology and relates to the design and operation of devices for storing biological, food and other products at low temperatures

Известны емкости для хранения продуктов при низких температурах (см , например, Е И Микулин «Криогенная техника, изд. «Машиностроение, М , 1969г стр 227), содержащие двустенную теплоизолированную емкость с отсеками для криогенных продуктов В межстенном пространстве (полости) размещен поглотитель (адсорбент) для поддержания вакуума в межстенной полости Поглотитель закреплен на внешней поверхности внутренней стенки емкости и имеет одностороннее охлаждениеThere are known containers for storing products at low temperatures (see, for example, E And Mikulin "Cryogenic Engineering, ed." Mechanical Engineering, M, 1969, p. 227) containing a double-walled heat-insulated container with compartments for cryogenic products. An absorber is located in the inter-wall space (cavity) ( adsorbent) to maintain a vacuum in the interstitial cavity The absorber is mounted on the outer surface of the inner wall of the tank and has one-way cooling

Недостатками таких емкостей для хранения продуктов является низкая эффективность работы поглотителя и повышенная испаряемость хладагента изза малоэффективного охлаждения поглотителяThe disadvantages of such containers for food storage are the low efficiency of the absorber and the increased volatility of the refrigerant due to inefficient cooling of the absorber

Известна также емкость для хранения продуктов (см , например, патент Великобритании № 1235866, МПК. В65Д 81/18 от 1967г), выбранная в качестве прототипа и содержащая емкость с наружной оболочкой и теплоизолированным внутренним сосудом, поглотитель, заключенный в перфорированную оболочку, и нагреватель Емкость снабжена горловиной, закрывающейся теплоизолирующей пробкойAlso known is a container for storing products (see, for example, UK patent No. 1235866, IPC. V65D 81/18 of 1967), selected as a prototype and containing a container with an outer shell and an insulated inner vessel, an absorber enclosed in a perforated shell, and a heater The tank is equipped with a neck that closes with an insulating plug

Поглотитель, например, активированный древесный уголь, предназначенный для поддержания вакуума в замкнутом объеме размещен в межстенной полсти с обеспечением теплового контакта со стенкой внутреннего сосуда и имеет одностороннее охлаждение от последнего, в котором находится жидкий азот (хладагент). Поглотитель в данной емкости подвергаетсяAn absorber, for example, activated charcoal, designed to maintain a vacuum in a closed volume, is placed in the inter-wall cavity with thermal contact with the wall of the inner vessel and has one-sided cooling from the latter, in which there is liquid nitrogen (refrigerant). The absorber in this tank is exposed

МКИ В65Д81/18 MKI V65D81 / 18

воздействию теплопритоков из окружающей среды со стороны наружной оболочки емкости, что отрицательно сказывается на работе поглотителя.the influence of heat influx from the environment from the side of the outer shell of the tank, which negatively affects the operation of the absorber.

Кроме того, на работоспособности поглотителя сказывается его малоэффективная регенерация, проводимая посредством нагрева через стенки воздухом, прокачиваемым через внутренний сосуд.In addition, the efficiency of the absorber is affected by its ineffective regeneration, carried out by heating through the walls with air pumped through the inner vessel.

Недостатками известной емкости для хранения продуктов является невозможность обеспечить длительное хранение продуктов из-за малоэффективной работы поглотителя.The disadvantages of the known containers for storing products is the inability to provide long-term storage of products due to the inefficient operation of the absorber.

Задачей настоящего изобретения является создание емкости для хранения продуктов, которая обеспечивала бы длительное хранение продуктов за счет повышения эффективности работы поглотителя.The present invention is the creation of a container for storing products, which would provide long-term storage of products by increasing the efficiency of the absorber.

Поставленная задача решается тем, что в емкость для хранения продуктов, содержащую наружную оболочку, теплоизолированный внутренний сосуд, поглотитель, перфорированную оболочку и нагреватель, в отличие от известной в нее введен цилиндр, размещенный в центре теплоизолированного внутреннего сосуда и сообщающийся с теплоизоляционной полостью, перфорированная оболочка установлена внутри цилиндра коаксиально ему и с зазором, при этом нагреватель выполнен в виде токопроводящей пленки, проложенной в слоях поглотителя, используемого в качестве электроизолятора, поглотитель и нагреватель размещены в указанном зазоре, а между цилиндром и стенками сосуда установлены теплоизолирующие кольцевые вставки.The problem is solved in that in a product storage container containing an outer shell, an insulated inner vessel, an absorber, a perforated shell and a heater, in contrast to the known cylinder, a cylinder is placed in the center of the insulated inner vessel and communicating with the insulating cavity, the perforated shell installed inside the cylinder coaxially to it and with a gap, while the heater is made in the form of a conductive film laid in the layers of the absorber used as TBE electrical insulator, an absorber and a heater placed in said gap between the cylinder and the walls of the vessel and are set-insulating annular insert.

Результат достигаются тем, что поглотитель расположен в центре внутреннего сосуда, запененного хладагентом, например, жидким азотом и охлаждается при температуре жидкой фазы азота, кроме того поглотитель защищен от внешних теплопритоков посредством теплоизолирующих кольцевых вставок установленных между цилиндром и стенками внутреннего сосуда и за счет его центрального (по оси сосуда) размещения, а также регенерацияThe result is achieved by the fact that the absorber is located in the center of the inner vessel, foamed with a refrigerant, for example, liquid nitrogen and is cooled at the temperature of the liquid nitrogen phase, in addition, the absorber is protected from external heat influx by means of heat-insulating ring inserts installed between the cylinder and the walls of the inner vessel and due to its central (along the axis of the vessel) placement, as well as regeneration

поглотителя проводится при непосредственном его контакте с нагревателем, что сокращает время проведения регенерации и повышает эффективность, как самой регенерации, так и последующей работы поглотителя.the absorber is carried out in direct contact with the heater, which reduces the time of regeneration and increases the efficiency of both the regeneration itself and the subsequent operation of the absorber.

Технический результат в части размещения по оси внутреннего сосуда цилиндра, сообщенного с теплоизоляционной полостью, размещения в цилиндре поглотителя с нагревателем и установке между цилиндром и стенками сосуда теплоизолирующих кольцевых вставок, а также взаимная конструктивная связь всех составных элементов емкости обеспечивает длительное хранение продуктов за счет повышения эффективности работы поглотителя, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.The technical result in terms of placement along the axis of the inner vessel of the cylinder in communication with the heat-insulating cavity, placement in the cylinder of the absorber with a heater and the installation of heat-insulating ring inserts between the cylinder and the vessel walls, as well as the mutual structural connection of all the constituent elements of the tank ensures long-term storage of products by increasing efficiency the work of the absorber, which is confirmed by testing prototypes made using the proposed technical solution.

Использование предлагаемой емкости для хранения продуктов при низких температурах в медицине и животноводстве для консервации и длительного хранения биологических материалов, позволит дать значительный экономический эффект за счет обеспечения длительного хранения продуктов путем повышения эффективности работы поглотителя.Using the proposed capacity for storing products at low temperatures in medicine and animal husbandry for preservation and long-term storage of biological materials will allow you to give a significant economic effect by ensuring long-term storage of products by increasing the efficiency of the absorber.

Суть изобретения поясняется фиг. 1, 2, где приведены:The essence of the invention is illustrated in FIG. 1, 2, where are given:

на фиг. 1 - схема конструкции емкости;in FIG. 1 is a diagram of a container structure;

на фиг. 2 - разрез по А-А.in FIG. 2 - section along aa.

Предлагаемая емкость для хранения продуктов состоит из следующих основных узлов и деталей: наружной оболочки 1, теплоизолированного внутреннего сосуда 2, поглотителя 3, заключенного в перфорированную оболочку 4, и нагревателя 5.The proposed capacity for storing products consists of the following main components and parts: the outer shell 1, the insulated inner vessel 2, the absorber 3, enclosed in a perforated shell 4, and a heater 5.

По центру сосуда 2 размещен цилиндр 6, сообщенный с теплоизоляционной полостью 7, и перфорированная оболочка 4, установленная внутри цилиндра 6 коаксиально с ним и с зазором между оболочкой и стенкойA cylinder 6 is placed in the center of the vessel 2, in communication with the heat-insulating cavity 7, and a perforated shell 4 installed inside the cylinder 6 coaxially with it and with a gap between the shell and the wall

цилиндра, а поглотитель 3 и нагреватель 5 размещены в указанном зазоре 8. Между цилиндром 6 и стенками 9 сосуда 2 установлены теплоизолирующие кольцевые вставки 10, 11.the cylinder, and the absorber 3 and the heater 5 are placed in the specified gap 8. Between the cylinder 6 and the walls 9 of the vessel 2 are installed insulating ring inserts 10, 11.

Нагреватель 5 выполнен, например, в виде токопроводящей пленки 12, или проволочной жилы из нихромовой стали проложенной в (на) слоях поглотителя 3, при этом поглотитель используют в качестве элекроизолятора. В качестве поглотителя 3 применяют, например, цеолит СаЕ-4ВС или активированный древесный уголь. В качестве теплоизоляции 13, размещенной в теплоизоляционной полости 7, применяют, например, экранно-вакуумную теплоизоляцию ЭВТИ-2В. Теплоизолирующие кольцевые вставки 10,11 выполняют, например, из стеклопластика и соединяют с выполненными из алюминиевого сплава АМТ6 цилиндром 6 и стенками 9 сосуда 2, например, посредством клеевого соединения.The heater 5 is made, for example, in the form of a conductive film 12, or a wire core of nichrome steel laid in (on) the layers of the absorber 3, while the absorber is used as an electrical insulator. As an absorber 3, for example, ZeE-4BC zeolite or activated charcoal is used. As thermal insulation 13 placed in the heat-insulating cavity 7, for example, EVTI-2B screen-vacuum thermal insulation is used. The heat-insulating ring inserts 10.11 are made, for example, of fiberglass and connected to the cylinder 6 made of aluminum alloy AMT6 and the walls 9 of the vessel 2, for example, by means of an adhesive joint.

Емкость снабжена дренажным и заправочным трубопроводами 14,15, клапаном вакуумирования 16 и горловиной 17 для загрузки (выгрузки) продуктов, размещенных во внутренней полости 18 сосуда 2. Горловина 17 снабжена теплоизолирующей пробкой 19.The tank is equipped with drainage and filling pipelines 14.15, a vacuum valve 16 and a neck 17 for loading (unloading) products placed in the inner cavity 18 of the vessel 2. The neck 17 is equipped with an insulating plug 19.

Работает емкость для хранения продуктов следующим образом.The capacity for storing products as follows.

Хладагент, например, жидкий азот заправляют через заправочный трубопровод 15 во внутреннюю полость 18 сосуда 2, в результате чего первоначально происходит захолаживание емкости с последующим заполнением полости 18 до заданного уровня. Поглотитель 3, размещенный в зазоре 8 цилиндра 6, непосредственно контактирущего с жидким азотом, при охлаждении включается в работу. Охлаждаясь до температуры жидкого азота, поглотитель 3 поглощает молекулы газов из теплоизоляционной полости 7 и тем самым, повышает и поддерживает в ней вакуум порядка мм рт. ст. и выше,The refrigerant, for example, liquid nitrogen, is charged through the charging pipe 15 into the internal cavity 18 of the vessel 2, as a result of which the tank is initially cooled, followed by filling the cavity 18 to a predetermined level. The absorber 3, located in the gap 8 of the cylinder 6, directly in contact with liquid nitrogen, is turned on when cooling. Cooling to the temperature of liquid nitrogen, the absorber 3 absorbs gas molecules from the heat-insulating cavity 7 and thereby increases and maintains a vacuum in it of the order of mm Hg. Art. and higher,

что обеспечивает эффективную работу экранно-вакуумной теплоизоляции 13. При высоком вакууме и эффективной работе теплоизоляции 13 теплопритоки из вне к жидкому азоту снижаются до минимума, а это обеспечивает снижение испаряемости жидкого азота, что увеличивает срок его хранения в емкости, а следовательно и продуктов размещенных в среде жидкого азота. Продукты в емкость загружают через горловину 17 и размещают в полости 18 внутреннего сосуда 2 в среде жидкого азота.which ensures the effective operation of the screen-vacuum thermal insulation 13. With a high vacuum and the effective operation of the thermal insulation 13, heat influx from outside to liquid nitrogen is reduced to a minimum, and this reduces the volatility of liquid nitrogen, which increases its shelf life in the tank, and therefore the products placed in liquid nitrogen medium. The products are loaded into the container through the neck 17 and placed in the cavity 18 of the inner vessel 2 in a liquid nitrogen environment.

Горловина 17 закрывается теплоизолирующей пробкой 19, выполненной, например, из пенопласта.The neck 17 is closed by a heat-insulating stopper 19, made, for example, of foam.

Нагреватель 5 предназначен для подогрева до заданной температуры поглотителя 3 при проведении регенерации последнего, при этом откачку газов из теплоизоляционной полости 7 производят посредством вакуум-насоса, например, турбомолекулярного насоса пристыковываемого к емкости через клапан вакуумирования 16. Теплоизолирующие кольцевые вставки исключают нагрев стенок 9 сосуда 2 и теплоизоляции 13, сокращают инерционность и утечки тепла при проведении регенерации поглотителя 3, а также уменьшают теплопритоки к поглотителю 3 из вне при его работе, что повышает эффективность (откачные характеристики) поглотителя 3.The heater 5 is designed to heat the absorber 3 to a predetermined temperature during regeneration of the latter, while the gases are evacuated from the heat-insulating cavity 7 by means of a vacuum pump, for example, a turbomolecular pump connected to the tank through a vacuum valve 16. The heat-insulating ring inserts exclude the heating of the walls 9 of vessel 2 and heat insulation 13, reduce the inertia and heat leakage during the regeneration of the absorber 3, and also reduce the heat influx to the absorber 3 from outside during its operation those that increase the efficiency (pumping performance) of the absorber 3.

Размещение поглотителя 3 в цилиндре 6, установленного по оси сосуда 2 (в центре сосуда) и имеющего стабильный непосредственный тепловой контакт с жидким азотом, обеспечивает повышение эффективности работы поглотителя 3 за счет стабильного его охлаждения при температуре жидкого азота и исключения теплопритоков из вне, что обеспечивает длительное хранение продуктов при низкой температуре, следовательно позволяет выполнить поставленную задачу.The placement of the absorber 3 in the cylinder 6, mounted along the axis of the vessel 2 (in the center of the vessel) and having stable direct thermal contact with liquid nitrogen, improves the efficiency of the absorber 3 due to its stable cooling at the temperature of liquid nitrogen and the exclusion of heat influx from the outside, which ensures long-term storage of products at low temperatures, therefore, allows you to complete the task.

Claims (1)

Емкость для хранения продуктов, содержащая наружную оболочку, теплоизолированный внутренний сосуд, поглотитель и нагреватель, отличающаяся тем, что нагреватель выполнен в виде токопроводящей пленки, проложенной в слоях поглотителя, используемого в качестве электроизолятора.A food storage container containing an outer shell, an insulated inner vessel, an absorber and a heater, characterized in that the heater is made in the form of a conductive film laid in the layers of the absorber used as an electrical insulator.