Хранение ожиженных водорода и гелия

За последние несколько лет значительно расширилась область применения низких температур как в промышленности, так и в исследовательских работах. В настоящее время практически нет научно-исследовательского института, который не использовал бы в своей работе таких сжиженных газов, как жидкие воздух, азот, водород или гелий. В промышленном масштабе, помимо широкого использования температур жидкого азота (для разделения воздуха и других разделительных процессов), начали использовать температуры жидкого водорода, и теперь работают крупные производственные установки по выделению дейтерия из водорода путем ректификации при низких температурах. В связи с этим актуальными являются проблемы очистки газов перед их ожижением. Во многих странах строятся большого размера (в несколько сотен литров) жидководородные камеры для изучения ядерных реакций. Требует практического разрешения вопрос о хранении, транспортировке и перекачивании больших количеств (до многих сотен кубических метров) жидкого водорода и жидкого гелия. В этой связи большое значение приобретает разработка особо эффективных теплоизоляционных устройств. С другой стороны, для радиотехнических работ весьма важным является создание миниатюрных холодильных установок. [c.5]

В установках для ожижения водорода и гелия и в емкостях для их хранения резкое уменьшение теплопри-тока к жидкости достигается охлаждением экрана жидким азотом. Экранирование жидким азотом соответствует 150—200 плавающим экранам [27]. [c.109]

Экранирование представляет собой наиболее эффективный способ уменьшения лучистого теплообмена. Однако установка жестких металлических экранов в изолирущем пространстве связана с большими конструктивными трудностями, а опорные элементы между экранами образуют тепловые мосты, снижающие экранирующее действие. Поэтому рекомендуется применять "плавающие" подвешенные экраны, слабо контактирующие со смежншш оболочками. В установках ожижения водорода и гелия, в резервуарах и цистернах для их хранения и перевозки теплоприток к жидкости резко уменьшается при охлаждении экрана жидким азотом. Экранирование жидким азот<Я1 соответствует 150-200 "плавающш " экранам [4]. [c.138]

В изоляции этого типа конвективный теплообмен устраняется вакуумированием. Теплопередача определяется лучеиспусканием и теплопроводностью остаточных газов. Чтобы уменьшить тепловое излучение, поверхности полируют и выполняют из материалов с малой степенью черноты (с.м. стр. 140). Другим способом уменьшения притока лучистого тепла является применение экранов. В установках для ожижения водорода и гелия и в сос дах для ил хранения очень часто осуществляется экранирование поверхностями, охлаждаемыми жидким азотом. Приток лучистого тепла пропорционален четвертой степени температуры, и охлаждение экрана жидким азотом снижает его примерно в 150—200 раз. Другой способ, используемый в танках и крио-статах, заключается в охлаждении экрана парами ожиженного газа, находящегося в сосуде [А-104], что упрощает конструкцию сосуда для хранения. Применяется также экранирование плавающими подвешенными экранами, очень слабо контактирующими со смежными оболочками. Введение одного экрана той же степени черноты, какой обладают и стенки, снижает теплоприток вдвое, двух экранов — втрое и т. п., а при наличии п экранов — в (га+1) раз. Экранированию жидким азотом соответствует 150—200 плавающих экранов. Конструктивно такую теплоизоляцию можно осуществить, окружая низкотемпературные части пакетом из многих слоев гофрированной алюминиевой фольги — это так называемая альфолевая изоляция. В технике глубокого охлаждения альфолевая теплоизоляция распространения не получила. [c.220]

Температура инверсии гелия —40° К, поэтому только с помощью жидкого водорода можно обеспечить практически рациональное предварительное охлаждение для ожижения Не методом дросселирования. Дроссельэффект резко возрастает с понижением температуры значения давлений инверсии, обеспечивающие наибольший дроссельэффект, составляют 3,0—1,5 Мн1м в интервале температур 20—10° К. Откачкой паров над жидкостью до 0,12 мм рт. ст. температура кипения гелия может быть снижена до Г К. Дальнейшее понижение температуры таким способом ограничивается возможностями вакуум-насосов, из-за чрезвычайно низкой упругости паров Не. Так, например, при температуре О,Г К равновесное давление паров составляет всего 4,2 10 мм рт. ст. Теплота испарения гелия составляет 2,8 кдж л и является минимальной (кроме Не ) для всех существующих жидкостей. Это обстоятельство является причиной серьезных трудностей, возникающих при производстве, хранении и обращении с жидким гелием. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология