емкость для хранения газа
Классы МПК: | F17C5/04 требующие охлаждения, например при заполнении гелием или водородом F17C1/12 с теплоизоляцией |
Автор(ы): | Воронцов В.В., Никитин В.А., Старостин А.Н. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-04-22 публикация патента:
27.01.2004 |
Емкость предназначена для хранения газов преимущественно на транспортных средствах, например хранения водорода на борту автомобиля с энергоустановкой на основе электрохимического генератора. Емкость для хранения газа содержит герметичный кожух, внутренний сосуд, трубу наполнения-опорожнения с запорным вентилем, трубу газосброса с запорным вентилем, при этом в емкости установлен вокруг внутреннего сосуда экран с трубопроводом, в верхней части внутреннего сосуда и экрана выполнены отверстия, сообщающие их полости с полостью герметичного кожуха, кроме того, один конец трубопровода экрана соединен с трубой газосброса, а другой его конец введен в полость внутреннего сосуда, при этом отношение объема внутреннего сосуда VB к объему герметичного кожуха VH определяют соотношением
где P - давление газа в емкости при хранении, Па;
- плотность заправляемого во внутренний сосуд жидкого газа, кг/м3;R - газовая постоянная заправляемого газа, Дж/(кг
К);Т - температура газа в емкости при хранении, К,а массу МC внутреннего сосуда определяют соотношением
где МB - расход газа на захолаживание внутреннего сосуда, кг;r - теплота испарения газа, Дж/кг;СP - теплоемкость материала внутреннего сосуда, Дж/(кг
К);Т0 - начальная температура внутреннего сосуда, К;TЖ - температура заправляемого жидкого газа, К.Технический результат – сокращение время заправки, исключение потерь газа. 1 ил.
Рисунок 1
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-1t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222123/961.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222032/183.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-2t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222032/183.gif)
Формула изобретения
Емкость для хранения газа, включающая герметичный кожух, внутренний сосуд, трубу наполнения-опорожнения с запорным вентилем, трубу газосброса с запорным вентилем, отличающаяся тем, что в емкости установлен вокруг внутреннего сосуда экран с трубопроводом, в верхней части внутреннего сосуда и экрана выполнены отверстия, сообщающие их полости с полостью герметичного кожуха, кроме того, один конец трубопровода экрана соединен с трубой газосброса, а другой его конец введен в полость внутреннего сосуда, при этом отношение объема внутреннего сосуда VB к объему герметичного кожуха VH определяют соотношением![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-8t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222123/961.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222032/183.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-9t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222032/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к хранению газов в емкостях преимущественно на транспортных средствах, например к хранению водорода на борту автомобиля с энергоустановкой на основе электрохимического генератора.Известно принятое за аналог устройство для хранения газа при высоком давлении (см. Перевод с англ. под ред. Д.Х.Бронтмана. Пилотируемые космические корабли. - М.: Машиностроение, 1968, стр. 317, рис. 23.1), содержащее емкость для хранения газа и трубу наполнения-опорожнения с запорным вентилем.Недостатком аналога является то, что при хранении газа в емкости при высоком давлении существует проблема быстрой заправки емкости, что особенно важно на транспорте, где это связано с длительным простоем транспортного средства при заправке. Расход газа при заправке ограничивается разогревом емкости вследствие сжатия газа, так как разогрев емкости ведет к снижению ее прочности и уменьшению количества заправляемого газа.Известна также емкость для хранения газа, выбранная в качестве прототипа (см. А.М.Архаров и др. Криогенные системы. - М.: Машиностроение, 1987, стр. 500, рис. 7.11), для хранения газа в жидком состоянии. Емкость состоит из наружного кожуха, внутреннего сосуда с трубой заполнения-опорожнения, содержащей запорный вентиль и трубой газосброса с запорным вентилем. Пространство между наружным кожухом и внутренним сосудом вакуумируется и заполняется теплоизоляцией.Недостатком прототипа является ограниченное время хранения газа из-за его испарения в процессе хранения. В больших емкостях потери при хранении превышают 0,5% в сутки и увеличиваются с уменьшением размеров емкости. Сброс газа из емкости при хранении требует применения специальных средств для его утилизации с целью обеспечения безопасного хранения, например отвода за пределы помещения, в котором находится емкость, или его дожигания. Указанные недостатки делают применение таких емкостей, например на транспортных средствах, сложным и неудобным.Задачей настоящего изобретения является уменьшение времени заправки емкости, обеспечение длительного времени хранения газа и исключение потерь газа из емкости в процессе хранения.Задача решается тем, что в емкости для хранения газа, включающей герметичный кожух, внутренний сосуд, трубу наполнения-опорожнения с запорным вентилем, трубу газосброса с запорным вентилем, вокруг внутреннего сосуда установлен экран с трубопроводом, в верхней части внутреннего сосуда и экрана выполнены отверстия, сообщающие их полости с полостью герметичного кожуха, кроме того, один конец трубопровода экрана соединен с трубой газосброса, а другой его конец введен в полость внутреннего сосуда, при этом отношение объема внутреннего сосуда VB к объему герметичного кожуха VH определяют соотношением![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-3t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222123/961.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-4t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-5t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-6t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222123/961.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222749/2222749-7t.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222067/8776.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222067/8776.gif)
![емкость для хранения газа, патент № 2222749](/images/patents/246/2222067/8776.gif)
Класс F17C5/04 требующие охлаждения, например при заполнении гелием или водородом
Класс F17C1/12 с теплоизоляцией