Трубопроводы с вакуумной и вакуумно-порошковой изоляцией

В технике глубокого охлаждения выбор вида изоляции существенно влияет на конструкцию оборудования. Области применения низкотемпературной изоляции в настоящее время весьма разнообразны сосуды для хранения и перевозки сжиженных газов, трубопроводы, ожижительные установки, разделительные колонны, лабораторное оборудование и управляемые снаряды [1]. Ни один из существующих видов изоляции не может считаться лучшим для всех случаев. В настоящей статье рассматриваются современные виды низкотемпературной изоляции и приводятся примеры их использования. В статье описаны высоковакуумная изоляция, многослойная изоляция, вакуумно-порошковая изоляция, пористая изоляция и изолирующие опоры, а также экспериментальные приборы для испытания изоляции и некоторые результаты испытаний и примеры использования изоляции. [c.320]

Трубопроводы с вакуумно-порошковой изоляцией менее удобны в эксплуатации, так как при вибрации возможна усадка порошка, что уменьшает эффективность изоляции. Кроме того, внутри изоляционного пространства необходимо устраивать отводы и коллек- [c.94]

Трубопроводы с вакуумно-порошковой изоляцией менее удобны в эксплуатации, так как при вибрации воз- [c.122]

Применяются также трубопроводы с вакуумно-порошковой изоляцией. Они обычно собираются из отдельных секций, каждая из которых имеет свое вакуумное пространство. Важной проблемой в таких трубопроводах являются тепловые деформации при изменениях температуры. Например, в трубопроводе длиной 12 м при охлаждении от комнатной температуры до температуры жидкого кислорода внутренняя медная труба укорачивается на 35 мм. Применение порошковой изоляции может препятствовать устройству компенсирующих соединений. Чтобы исключить необходимость таких соединений, трубы делаются из сплава железа с 39% N1 [31]. Этот сплав имеет исключительно малый коэффициент температурного расширения. [c.301]

При передаче по охлажденному трубопроводу с вакуумно-порошковой изоляцией (на 1 м длины), кг ч................ [c.214]

Вакуумно-порошковая изоляция применяется не только для изоляции сосудов и цистерн для хранения и перевозки, но в некоторых случаях и для изоляции трубопроводов, которые собираются из отдельных секций. [c.364]

Вакуумно-порошковую изоляцию следует применять на небольших установках получения жидкого водорода, в трубопроводах и резервуарах емкостью до 100 м Современные крупные стационарные емкости и большинство транспортных емкостей имеют мелкодисперсную низковакуумную изоляцию. Толщина изоляции у крупных емкостей достигает 760 мм, у транспортных — 200 мм. [c.502]

Вакуумно-порошковая изоляция нашла применение для изоляции трубопроводов, стационарных и транспортных сосудов для жидких кислорода, азота, аргона, водорода (емкостью более 100 м ) и метана. [c.54]

Трубопроводы для жидких водорода, гелия, кислорода, азота и аргона могут иметь высоковакуумную и вакуумно-порошковую изоляцию. Многослойная изоляция применяется только для трубопроводов, транспортирующих водород и гелий. Для перекачки жидкого фтора применяют трубопроводы небольшого диаметра и длины с изоляционным покрытием из крупнопористого (в виде сот) материала. В трубопроводах для жидкого фтора большой протяженности используют рубашку из жидкого азота [131]. [c.125]

Вакуумно-порошковая изоляция должна применяться в установках для ожижения газов группы Б, миниатюрных установках для ожижения газов группы А, трубопроводах и сосудах емкостью более 100 м для газов групп А и Б, стационарных сосудах любой емкости и транспортных сосудах емкостью более 1 м для газов группы А. [c.244]

В блоках разделения установок для низкотемпературного разделения газов применяют, как правило, обычную изоляцию. Использование вакуумных типов изоляции затрудняется проводкой через изоляционное пространство многочисленных трубопроводов, а также необходимостью частого доступа к отдельным аппаратам для ремонта. Вакуумная и вакуумно-порошковая изоляция находит здесь применение в отдельных случаях, в частности при изоляции отдельных аппаратов, а также в установках для получения жидкого водорода и гелия. При использовании в этих установках обычной насыпной изоляции производят замену воздуха в изоляционном пространстве на водород или гелий во избежание конденсации газа на стенках аппаратуры. [c.410]

Вакуумно-порошковая изоляция при толщине ее более 20 мм позволяет снизить потери жидкости при установившемся состоянии по сравнению с вакуумной изоляцией. Однако при этом возрастают потери на охлаждение системы и увеличивается нестационарный период. Откачка вакуумно-порошковой изоляции трубопровода заметно облегчается при создании свободного зазора между наружным кожухом и слоем порошка путем установки дополнительного перфорированного цилиндра, обернутого фильтрующим материалом. В этом случае откачиваемый газ должен проходить значительно меньший путь, равный не длине трубы, а лишь толщине слоя изоляции. В тех случаях, когда труба используется лишь кратковременно, длительность ее эксплуатации без повторного вакуумирования может быть увеличена при создании вакуума способом заполнения изоляции конденсирующимся паром. [c.439]

Резервуар насоса представляет собой цилиндрический сосуд емкостью 300 л, с вакуумно-порошковой изоляцией. В верхней части резервуар имеет специальную горловину с встроенным сильфоном и раму для крепления насоса. В нижнем и верхнем днищах резервуара имеются штуцера со штыковым разъемом, служащие для соединения резервуара насоса по газу и жидкости с основным резервуаром. Трубопровод, устанавливающийся на верхний [c.323]

Изоляция трубопровода позволяет уменьшить приток тепла из окружающей среды в десятки раз. Для теплоизоляции трубопроводов используются высокий вакуум, вакуумно-порошковая изоляция, многослойная изоляция, пенопласты, стеклянное волокно и т. п. [c.343]

Трубопроводы относительно большой длины с вакуумной и вакуумно-порошковой изоляцией изготовляются в виде отдельных секций, а затем соединяются, как это показано на рис, 15-11. [c.343]

Трубопроводы для жидкого водорода имеют высоковакуумную, вакуумно-порошковую или многослойную изоляцию. Иногда (например, при перекачках жидкого водорода в большом количестве и за короткий промежуток времени) применяют трубопроводы без изоляции. Однако это нежелательно, так как конденсация воздуха на холодной поверхности трубы происходит с выделением тепла, которое воспринимается жидкостью. Трубопроводы без изоляции имеют на концах фланцы с прокладками из пластмассы Кель-эф , тефлона, пропитанного асбестом [118]. [c.92]

Заканчивая обзор данных по низкотемпературной изоляции, можно дать следующие рекомендации по ее применению в узлах водородного оборудования [27,115, 135] высоковакуумную изоляцию целесообразно использовать в лабораторных сосудах и трубопроводах для жидкого водорода вакуумно-порошковую — в небольших установках по получению жидкого водорода, трубопроводах и сосудах емкостью 100 и более многослойную изоляцию—в ожижительных установках, трубопроводах и сосудах (стационарных и транспортных) любой емкости. [c.130]

Для защиты криогенных резервуаров (баков), трубопроводов от теплообмена с внешней средой применяют некоторые виды вакуумной изоляции в сочетании с экранами, обеспечивающими высокое тепловое сопротивление лучистому переносу тепла. Прямые тепловые мосты, соединяющие горячую и холодную стенки, в максимальной степени уменьшают. Низкотемпературная тепловая изоляция разделяется на высоковакуумную, вакуумно-порошковую и экранно-вакуумную. [c.501]

Жидкий кислород доставляют на станцию (рис. 202) в железнодорожных или автомобильных цистернах и сливают в стационарные цистерны общей емкостью 72 т жидкого кислорода. Изоляция цистерн и частично трубопроводов жидкого кислорода — вакуумно-порошковая. Для восстановления вакуума на станции имеется передвижной стенд цля вакуумирования. [c.301]

Длительно работающие трубопроводы для жидкого кислорода и азота и все трубопроводы для водорода и гелия снабжают вакуумными видами изоляции. В первом случае используют как вакуумно-порошковую, так и вакуумно-многослойную изоляцию, во втором случае, как правило, многослойную. Основные конструктивные элементы трубопроводов при всех типах вакуумной изоляции одинаковы. [c.265]

Изолирование сосудов и трубопроводов на основе порошково-вакуумной изоляции [c.182]

Ремонт изоляции из пенопласта. Изоляцию отдельных участков трубопроводов для сжиженных газов со сложной конфигурацией выполняют из пено-пластов ПСБ-С или пенополиуретана. Пенополиуретан наносят на изолируемый участок трубопровода или аппарата распылителем. Застывая на воздухе, он образует эффективную теплоизоляцию. Из пенопластов выполняют специальные заготовки в виде двух полуцилиндров (скорлупы), накладываемых на трубопровод и соединяемых с помощью эпоксидной смолы или шпаклевки. Для предохранения от увлажнения пенопластовую изоляцию снаружи покрывают слоем стеклоткани и красят масляной краской. От механических повреждений изоляцию защищают алюминиевыми листами. При хорошем выполнении изоляция из пенопластов эффективна и почти равноценна вакуумно-порошковой, может работать годами без ремонта. При некачественном соединении стыков или от температурных деформаций изоляционный слой может треснуть, швы разойдутся и в местах нарушения изоляции начнется обмерзание и образование наледей. [c.264]

Производство жидких продуктов разделения воздуха, а также сжижение водорода и гелия потребовало разработки средств для их хранения и транспортирования. Для этой цели освоено изготовление сосудов, резервуаров, цистерн с вакуумно-порошковой и экранно-вакуумной изоляцией. Применение экранно-вакуумной изоляции в криогенных резервуарах и трубопроводах позволило повысить технологичность изготовления и монтажа криогенных систем хранения и значительно снизить теплопритоки из окружающей среды. [c.5]

При использовании вакуумной и высоковакуумной изоляции трубопроводов необходимо обеспечить малую степень черноты поверхностей, расположенных в вакуумном пространстве. Вакуумно-порошковая изоляция при толщине более 2 см обеспечивает меньшие потери жидкости при установившемся состоянии системы по сравнению с потерями при вакуумной изоляции. Однако при охлаждении системы потери жидкого кислорода больше в первом случае, что объясняется увеличением теплоемкости системы. [c.19]

Замена высоковакуумной изоляции на вакуумно-порошковую и вакуумно-многослойную позволила отказаться от применения экрана, охлаждаемого жидким азотом. Изображенный на фиг. 14 сосуд для жидкого водорода емкостью 6000 л снабжен вакуумно-порошковой изоляцией из перлита. Внутренний сосуд из нержавеющей стали подвешен в кожухе из углеродистой стали на стальных стержнях, снабженных на концах левой и правой резьбой для монтажа и регулировки. Диаметр внутреннего сосуда равен 1,7 м, длина составляет 3 м, толщина слоя изоляции близка к 300 мм. Все трубопроводы помещаются в специальном имеющем доступ люке диаметром 250 мм. Приток тепла по ним снижается путем пропускания через люк испарившегося газа по каналам между несколькими перегородками. Потери от испарения составляют около 1,5% от полной емкости в сутки. Танк монтируется на одноосном полуприцепе. Общий вес равен 6,8 т. [c.440]

При использовании газонаполненной изоляции в трубопроводах для жидкого водорода неизбежно возникают трудности. Холодные поверхности вымораживают воздух, и единственными газами, не подверженными конденсации в таких условиях, являются водород и гелий, которые имеют высокую собственную теплопроводность и, следовательно, значительно ухудшают изоляционные свойства рыхлых материалов. Можно использовать твердые непроницаемые пены, например пенополистирол, при хорошем уплотнении стыков, но заполненные воздухом рыхлые материалы, т. е. порошки или волокна, непригодны. Если порошковая изоляция окружена вакуумплотной оболочкой, то при конденсации воздуха на холодной поверхности в пространстве между частицами образуется хороший вакуум и получается вакуумно-порошковая изоляция. [c.289]

Гибкие шланги имеют весьма высокую эффективную степень черноты поверхностей, поскольку гофры образуют полости, которые ведут себя как черные тела, и падающие лучи почти полностью поглощаются. В некоторых конструкциях лучистый теплоприток значительно уменьшается благодаря покрытию внутреннего шланга алюминиевой фольгой. Автор в прошлом построил гибкий трубопроводе вакуумно-порошковой изоляцией. Трубопровод было трудно заполнить порошком, но он обладал хорошими изолирующими свойствами. Фирма Кембридж корпорейшн разработала гибкий трубопровод, который состоит из коротких металлических сильфонов, соединяющих более длинные (около 380 мм) участки жестких труб. Поскольку длина гибких участков составляет небольшую долю общей длины, потери за счет излучения существенно уменьшаются. Однако в такой конструкции гораздо больше паяных швов, каждый из которых должен быть, конечно, вакуум-плотным. [c.293]

Вакуумные насосы и трубопроводы для откачки должны обеспечить быстроту откачки, достаточную для быстрого удаления газов, выделяющихся из изоляционного материала. При откачке порошковой и многослойной изоляции следует устанавливать ловушку, охлаждаемую жидким азотом. Она служит насосом для откачки конденсируемых паров с большой быстротой действия и значительно ускоряет процесс вакуумирования. [c.217]

Вакуумно-порошковая изоляция небольшие ожижительные установки по получению жидкого водорода, трубопроводы и сосуды объемом от lOOO и более. [c.161]

Ремонт вакуумной изоляции. В емкостях и криогенных трубопроводах с вакуумно-порошковой и экранно-вакуумной изоляцией эффективность изоляции определяется глубиной вакуума. В системах с вакуумно-порошковой изоляцией до заполнения их сжиженными газами должен поддерживаться вакуум 1.3 Па. После запотнення системы вакуум увеличивается благодаря адсорбционным свойствам поглотителей, находящихся в изоляционном пространстве. В системах с экранно-вакуумной изоляцией начальный вакуум 0.13 Па, при запапненных емкостях 0,015—0,0015 Па. Вакуум постоянно контролируют по приборам. В случае значительных отклонений наружный кожух сосуда и трубопроводы покрываются слоем инея. При негерметичности трубопроводов или соединений внутреннего сосуда возможны повышение давления в изотяционном пространстве и разрыв мембраны. В этом случае вакуум в изоляционном пространстве восстанавливают после того, как найдена и устранена течь во внутреннем сосуде или трубопроводе. [c.263]

Вакуум в слое вакуумно-порошковой изоляции получают обычно откачкой воздуха механическим вакуум-насосом. Был предложен также способ создания вакуума замещением воздуха паром, конденсирующимся при рабочей температуре на внутренней стенке двуокисью углерода в сосудах для жидкого кислорода [1], четыреххлористым углеродом в термосах [2]. Достоинством этого способа является исключение длительного процесса вакуумирова-ния. Кроме того, в некоторых случаях аппаратура для жидкого кислорода (например, трубопроводы для перелива) не используется в течение длительного времени и находится в теплом состоянии. При этом давление в слое изоляции будет равно атмос-ферно му и возможное натекание воздуха значительно уменьшается, что улучшает условия эксплуатации. [c.84]

Между поверхностями с комнатной температурой и температурой жидкого водорода вакуумно-порошковая изоляция при достаточной толщине обеспечивает меньший теплоприток, чем вы-соковакуумная изоляция. Однако в некоторых случаях, например в трубопроводах, работающих в течение коротких периодов, большее количество жидкости испаряется за счет теплоемкости порошка, нежели за счет дополнительного лучистого теплопритока при отсутствии порошка и высоком вакууме. [c.245]

Однако и многослойной изоляции присущи недостатки важнейшими из них являются I) необходимость создания и поддержания высокого вакуума в нежстенном пространстве (понижение давления до I мПа > 2) сложность монтажа на оборудовании из-за необходимости размещения в изоляции опор, подвесок и трубопроводов 3) высокая стоимость изоляции на единицу объема изолируемой конструкции. Тем не менее, стоимость конструкции с многослойной изоляцией, равноценной по эффективности сосуду с вакуумно-порошковой изоля-т цией, оказывается меньшей [12]. Из-за отмеченных недостатков многос. юйную изоляцию во всех случаях нельзя считать рентабельной [9],, [c.160]

Вакуумная система состоит из откачиваемого объема, трубопроводов и вакуум-насосов. Для получения низкого вакуума - 133-1,3 Па пользуются механическими (форвакуум-ными) насосами. Высокий вакуум - до 1.10 Па можно получить только при последовательном включении диффузионного насоса с форвакуумным. Резервуары с вакуумно-порошковой и многослойной изоляцией откачивают в течение 50-100 ч до остаточного давлеяия соответственно 20-133 и 0,133-0,013 Па. В дальнейшем ракуум повышается соответственно до 1,33-С,133 и С,0013 Па при заполнении резервуара жидким водородом [хб]. Наличие вакуума в изоляционном пространстве [c.191]

Вакуумная изоляция, применяемая для длительно работающих трубопроводов жидкого кислорода, может быть вакуумно-порошковой или Еакуумно-многослойной [12]. Такой трубопровод представляет собой две концентрически расположенные трубы, кольцевое пространство между которыми находится под вакуумом. Трубопровод или собирают из отдельных вакуумированных секций, или изготовляют в виде сплошной трубы. Конструктивные элементы вакуумных трубопроводов описаны в специальной литературе [3, 12]. Потеря на испарение в трубопроводах жидкого кислорода с волокнистой изоляцией составляет примерно [c.284]

Для трубопроводов применяют также вакуумную, высоковакуумную, вакуумно-порошковую и вакуумномногослойную изоляцию. Трубы с вакуумной изоляцией изготавливают в виде секций с отдельными вакуумными камерами. При этом возникают проблемы уменьшения притока тепла по металлу от наружного кожуха к трубе на ее концах и компенсации температурных деформаций. Для снижения теплопритока устанавливают специальную проставку из взрыво- и пожаробезопасного материала с малой теплопроводностью, которая исключает возможность контакта наружного кожуха и трубы. [c.18]

Хорошая изоляция трубопровода пс ляет уменьшить приток теплоты из о жающей среды в десятки раз. Так, на мер, для трубопровода жидкого азота метром 25 мм и длиной 6,1 м теплопр без изоляции равен 1470 Вт, при изол пористыми блоками толщиной 100 ми 220 Вт, при вакуумно-порошковой иа ции — 38 Вт и при высоковакуумио 32 Вт. [c.360]

Многослойная экранно-вакуумная I куумно-порошковая изоляции при исг зовании соответствующих материало толщин изоляционного слоя позво. снизить теплоприток к жидкому крис дукту до значений меньших, чем при стой высоковакуумной изоляции. Од при этом возрастают потери на охлажу трубопровода и увеличивается иестг парный период. [c.360]

Порошково-вакуумная изоляция при достаточной толщине обеспечивает меньшие теплопритоки, чем чистый вакуум. Требуется более низкий вакуум, который значительно легче поддерживать. Эту изоляиию целесообразно использовать при более высоких температурах, когда велик лучистый перенос тепла. Недо-статка И этого типа изоляции являются газовыделение порошковых материалов, что требует длительного времени откачки с применением подогрева уплотнение порошка при вибрационных нагрузках, что ухудшает теплоизоляцию. Этот тип теплоизоляции используется в сравнительно крупных криогенных системах, от температурного уровня жидкого водорода и выше порошкововакуумные материалы применяются для теплоизоляции корпусов ожижителей, трубопроводов, емкостей. [c.214]