Назначения и конструкции резервуаров для хранения

• Название: Назначения и конструкции резервуаров для хранения
• Дата: 13.09.2022
• Размер: 403.88 Kb.
• Имя файла: Sistemy_razdelenia_gazov_LR1.docx
• Тип: Отчет; #674962

Цель работы – изучение назначения и конструкции резервуаров для хранения жидких криоагентов.

Задание.

Ознакомиться с основными техническими характеристиками и кон- струкцией резервуара ТРЖК-4М; изучить способ заполнения и опорожне- ния резервуара; составить отчет о проделанной работе и осуществить его защиту.

Защитаработынатему«Описаниепроцессаопорожненияиза-полнения сосуда» осуществляется с использованием макета резервуараТРЖК-4М.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение установки

Резервуар предназначен для заправки, длительного хранения и транс- портировки жидкого кислорода или азота к месту потребления.

Технические характеристики лабораторной установки

Технические характеристики резервуара представлены в табл. 1.
Таблица1.

Технические характеристики ТРЖК-4М

Параметр	Значение
Емкость сосуда резервуара, л	320
Максимальное рабочее давление, МПа	0,25
Температура окружающей среды, при которой возможна эксплуатация, °С	±50
Потери жидкости от испарения при температуре 20 °С при хранении, кг/ч: кислорода азота	0,42 0,35
Тип изоляции	Вакуумно-порошковая

Описание устройства резервуара ТРЖК-4М

Схема резервуара показана на рис. 1.



Рис.1.Принципиальная схема резервуара ТРЖК-4М:

1– штуцер газосброса; 2– вентиль газосброса; 3, 4, 5– баллоны-компенсаторы;

6– указатель уровня жидкого кислорода (УЖК); 7– вентиль трехходовой;

8– манометр; 9– сильфонный вентиль; 10 – мембрана кожуха;

11– вентиль испарителя; 12– вентиль опорожнения шланга;

13– вентиль наполнения-опорожнения; 14– штуцер наполнения-опорожнения;

15, 18– разрывная мембрана; 16, 19– предохранительный клапан;

17– испаритель; 20 – внутренний сосуд; 21 – кожух; 22– теплоизоляция;

23– кассета с адсорбентом
Резервуар состоит из внутреннего цилиндрического сосуда, в который заливается жидкий кислород либо азот. Сосуд изготовлен сварным из ли- стовой нержавеющей стали с толщиной стенки 2 мм и вставлен в кожух. К кожуху крепится блок управления, в котором размещены контрольно- измерительная аппаратура, арматура и предохранительные устройства.

Пространство между сосудом 20 и кожухом 21 заполнено изоляцион- ным материалом 22(аэрогелем) и отвакуумировано до давления не более 1 мм рт. ст. Здесь же к нижнему днищу внутреннего сосуда прикреп- лен карман с цеолитом СаА. После заполнения сосуда 20криогенной жидкостью цеолит углубляет вакуум в межстенном пространстве до

10^–1...10^–2 мм рт. ст.

В нижней части резервуара снаружи кожуха установлен испаритель 17в виде оребренного змеевика. Он служит для создания давления в сосуде при выдаче рабочей жидкости. Предохранительный клапан 19 предназна- чен для предотвращения повышения давления паров рабочей жидкости сверх допустимого. Клапан отрегулирован на начало открытия при избы- точном давлении от 0,27 до 0,29 МПа. Для дополнительной защиты сосуда от повышенного давления предусмотрена разрывная мембрана 18, установ- ленная в пульте управления резервуара. Мембрана разрушается при повы- шении избыточного давления в сосуде от 0,32 до 0,36 МПа.

Пары при срабатывании предохранительного клапана 19и мембра- ны 18выбрасываются из сосуда в атмосферу.

На верхнем днище кожуха установлена мембрана 10. Она предохра- няет кожух от избыточного давления паров рабочей жидкости, случайно попадающей в межстенное пространство резервуара. Мембрана разрыва- ется при повышении избыточного давления в кожухе до избыточного дав- ления более от 0,02 до 0,07 МПа.

Для защиты шланга наполнения от повышенного давления паров предусмотрена разрывная предохранительная мембрана 15. Сильфонный вентиль 9 служит для присоединения к резервуару вакуум-насоса во время вакуумирования межстенного пространства 22.

На пульте управления расположены контрольно-измерительные прибо- ры, а также запорная арматура и другие устройства. Измерение избыточного давления паров в сосуде производится манометром 8. Количество жидкости в сосуде измеряется прибором 6типа указатель уровня жидкого кислорода (УЖК). Баллоны-компенсаторы 3, 4и 5предохраняют приборы 6и 8от резких колебаний давления в сосуде 20, а также служат для продувки системы от влаги.

Включается прибор УЖК вручную с помощью трехходового вентиля 7и только в моменты измерения количества жидкости в сосуде 20, после че- го прибор необходимо выключить во избежание его поломки от сильных случайных колебаний давления в подводящих трубках. Для включения в работу прибора УЖК необходимо вращать маховик вентиля 7 против ча- совой стрелки. Отключение прибора производится вращением маховика по часовой стрелке.

Наполнение и опорожнение резервуара

Наполнениерезервуара

Наполнение «теплого» резервуара рабочей криогенной жидкостью (азотом либо кислородом) производится от воздухоразделительной уста- новки или других емкостей с помощью специального шланга диаметром 18 мм через штуцер 14в определенной последовательности:

1. 
   открыть вентиль 2газосброса, снять заглушку со штуцера 14и пол- ностью открыть вентиль 13наполнения-опорожнения;
   
2. 
   закрыть вентили 11 и 12;
   
3. 
   открыть продувочные пробки у баллонов-компенсаторов 3и 4и вы- ключить прибор УЖК;
   
4. 
   подсоединить к штуцеру 14 шланг диаметром 18 мм, другой его конец подсоединить к блоку разделения воздухоразделительной установ- ки или к сторонней емкости, из которой производится наполнение;
   
5. 
   поднять давление (по манометру) в сторонней емкости до 0,03...0,05 МПа. Приоткрыть слегка её сливной вентиль для предваритель- ного охлаждения и продувки-шланга и трубопроводов ТРЖК-4М;
   
6. 
   парами рабочей жидкости, образующимися в первый период напол- нения резервуара, продуть все коммуникации; во время продувки прикрыть вентиль 2 (продувать до тех пор, пока из штуцеров не станет выходить хо- лодный газ);
   
7. 
   продуть предохранительный клапан 19, подняв шпиндель; закрыть все вентили, кроме вентиля 2 газосброса и вентиля 13 наполнения-опо- рожнения;
   
8. 
   после окончания продувки полностью открыть вентиль газосбро- са 2 и закрыть вентиль 13 емкости; ввернуть пробки в баллоны-компенса- торы 3 и 4;
   
9. 
   поднять давление в сторонней емкости, но не выше 0,25 МПа; от- крыть вентиль 13 и перелить рабочую жидкость из емкости в резервуар ТРЖК-4М;
   
10. 
    наполнить резервуар до отметки на шкале прибора УЖК не более
    

«350 кг» для кислорода и «250 кг» для азота. Нe допускать при наполне- нии резервуара повышения в нем давления выше 0,05 МПа;

11. 
    после окончания наполнения закрыть сливной вентиль сторонней емкости;
    
12. 
    закрыть вентиль 13резервуара;
    
13. 
    сбросить давление в шланге, открыв вентиль 12;
    
14. 
    отсоединить шланг от резервуара, закрыть вентиль 12 и поста- вить на штуцер 14 заглушку;
    
15. 
    проверить, полностью ли закрыт вентиль 11 испарителя, выклю- чить прибор УЖК.
    

Во время хранения в резервуаре рабочей жидкости все вентили должны быть закрыты, кроме вентиля 2, который должен быть открыт полностью.

Наполнять «холодный» резервуар следует в таком же порядке, как и «теплый», за исключением продувки трубопроводов и резервуара, кото- рая не обязательна, если резервуар был без жидкости не более трех часов после его опорожнения.

Опорожнениерезервуара

Опорожнение резервуара производится путем выдавливания из него жидкости избыточным давлением собственных паров, образующихся в испарителе 17. Операция опорожнения производится в определенной последовательности:

1. 
   навернуть на штуцер 14шланг диаметром 18 мм, присоединить его к штуцеру сторонней наполняемой емкости;
   
2. 
   закрыть вентиль 2, проверить закрытие вентилей 12и 13;
   
3. 
   открыть вентиль 11, наблюдая по манометру за подъемом давле- ния в сосуде;
   
4. 
   при достижении давления 0,07...0,09 МПа открыть вентиль 13и опо- рожнить резервуар;
   
5. 
   контролировать опорожнение резервуара по показаниям прибора УЖК;
   
6. 
   по окончании слива закрыть вентиль 11;
   
7. 
   закрыть вентиль 13;
   
8. 
   открыть вентиль 2, при этом давление в резервуаре должно упасть до нуля, одновременно открыть вентиль 12и сбросить давление в шланге;
   
9. 
   закрыть вентиль наполняемой емкости;
   
10. 
    отсоединить шланг от емкости и при необходимости от резервуара;
    
11. 
    закрыть концы шланга заглушкой.
    

После полного слива рабочей жидкости из резервуара закрыть вентиль газосброса, чтобы исключить подсос влаги в резервуар из атмосферы.


Рисунок 2 – Вид сбоку.

Рисунок 3 – Изометричсекий вид.
Вывод. в ходе лабораторной работы были изучены устройство корпуса и порядок заполнения и опорожнения резервуара ТРЖК-4М.