Кріогенно-вакуумна камера

1 Кріогенно-вакуумна камера, що містить вакуумований корпус, внутрішню ємність, розміщену в корпусі з зазором, трубопроводи подачі рідкого хладагента та виведення його пари і опорний пристрій, розміщені в зазорі, яка відрізняється тим, що трубопровід виведення пари хладагента оснащений сильфоном, в торцях якого закріплені регульовані по довжині пружні стрижні опорного пристрою 2 Кріогенно-вакуумна камера по п 1, яка відрізняється тим, що стрижні закріплені шарнірно 3 Кріогенно-вакуумна камера по п1 і 2, яка відрізняється тим, що трубопроводи подачі рідкого хладагента та виведення його пари виконані СПІВВІСНИМИ Винахід відноситься до кріогенної техніки, більш конкретно, до кріогенно-вакуумних камер, і може бути використаний, наприклад, для імітації умов космічного простору Відомий резервуар дня збереження та транспортування кріогенних рідин /1/, який містить вакуумований корпус, у внутршній порожнині якого за допомогою симетрично нахилених одна до одної і під однаковим кутом до ВІСІ ЄМНОСТІ стрижневих опор однакової довжини розміщена теплоізольована ємність Як і запропонований винахід, ВІДОМІЙ аналог містить вакуумований корпус, внутрішню ємність, розміщену в корпусі з зазором, і опори Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є вихід стрижневих опор з зачіплення з ємністю при деформації и за рахунок відігріву чи захолодження Відомий ДВОСТІННИЙ ізольований контейнер для зріджених газів /2/, який містить корпус, у внутрішній порожнині якого з зазором розміщена внутрішня ємність таким чином, що навкруги внутрішньої ємності створюється проміжний вакуумний простір, В зазорі проходить труба для виведення пари хладоагента Ця труба є єдиною вертикальною опорою для внутрішньої ємності Там, де труба проходить крізь верхню частину корпусу, вставлено шарнір Шарнір розміщений у внутрішній порожнині пружньої газонепроникної манжети, що в свою чергу розміщена у жорсткому кожусі Як і запропонований винахід, відомий аналог містить вакуумований корпус, внутрішню ємність, розміщену у внутрішній порожнині корпусу з зазором, трубопровід для подання рідкого хладоагента і трубопровід для виведення пари хладоагента, що є тепловим мостом внутрішньої ємності Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є великий теплоприлив до внутрішньої ємності, зумовлений масивним тепловим мостом внутрішньої ємності Прототипом вибрано контейнер великої МІСТКОСТІ для зріджених газів /3/, який містить вакуумований корпус і внутрішню ємність, розміщену в корпусі з зазором, трубопровода подачі рідкого хладоагента та виведення його пари та опорний пристрій, що забезпечує можливість переміщення внутрішньої ємності відносно корпусу, коли внаслідок зміни температури має місце йога збільшення чи зменшення Опорний пристрій містить циліндричні елементи, що з'єднують сусідні стінки корпусу і ємності вздовж горизонтальної осі Циліндричні елементи з'єднані між собою телескопічне Як і запропонований винахід, прототип містить вакуумований корпус, внутрішню ємність, розміщену в корпусі з зазором, трубопроводи подані рідкого хладоагента та виведення його пари і опарний пристрій, розміщені в зазорі 00 со го сч ю 52338 Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є масивні циліндричні опори, розміщені вздовж горизонтальної осі, що створюють значний теплоприплив до внутрішньої ємності Задачею, на вирішення якої спрямований винахід, є створення кріогенно-вакуумної камери Технічний результат, якого можно досягти при здійсненні винаходу, полягає в зменшенні теплоприпливу до внутрішньої ємності по опорному пристрою, що дає можливість зменшити непродуктивні витрати хладоагента Суть винаходу полягає втому, що в кріогенновакуумній камері яка містить вакуумований корпус, внутрішню ємність, розмішену в корпусі з зазором, трубопроводи подачі рідкого хладоагента та виведення його пари і опорний пристрій розміщені в зазорі, трубопровід виведення пари хладоагента оснащений сильфоном, в торцях якого закріплені регульовані по довжині пружні стрижні опорного пристрою При відносно великих розмірах камери стрежні доцільно заліплювати шарнірно Для зменшення числа патрубків в корпусі камери доцільно трубопроводи подачі рідкого хладоагента та виведення його пари виконати СПІВВІСНИМИ Запропонований винахід відрізняється від прототипу тим, що трубопровід виведення пари хладоагента оснащених сильфоном, в торцях якого закріплені регульовані по довжині пружні стрижні опорного пристрою Запропонований винахід відрізняється від прототипу також тим, що стрижні закріплені шарнірно Запропонований винахід відрізняється від прототипу також тим, що трубопроводи подані рідкого хладоагента та виведення його пари виконані СПІВВІСНИМИ Досягнення технічного результату зумовлено виконанням трубопроводу для виведення пари хладоагента і вісьового теплового моста у вигляді єдиного вузла, що дозволяє зменшити чи звести до нуля теплоприплив по вісьовому мосту за рахунок використання холодоємності пари хладоагента, що виводиться Переміщення внутрішнє ємності при температурних змінах розмірів забезпечується за рахунок згину сильфонута пружних стрижнів, що включені до трубопроводу На відміну від прототипу, де навантаження від внутрішньої ємності (вага, температурні навантаження і т і) прикладено до опор, що працюють на згин і тому вони повинні бути масивними і внаслідок цього створюючими значний теплоприлив, в запропонованому винаході навантаження прикладено до охолоджуваних парою хладоагента, що виводиться елементам - пружним стрижням, що працюють на розтяг - стиск Тепловий міст, що сприймає радіальні навантаження виконаний у вигляді розтяжок, що працюють тільки на розтяг і тому мають малу площу поперечного перерізу, і при достатньо великій довжині практично не створюють теплоприливу до внутрішньої ємності На кресленнях зображений можливий варіант виконання запропонованої кріогенно-вакуумної камери, призначеної для імітації умов космічного простору на фиг 1 - загальний вигляд, на фіг 2 переріз А - А Згідно З кресленнями, пристрій містить корпус 1, радіаційний екран 2 (внутрішня ємність), закріплений в корпусі за допомогою радіальних 3 та вісьових 4 теплових мостів, та сильфонний ввід 5 Вакуумований герметичний з горизонтальною віссю корпус 1 оснащений кришкою 6, та патрубками 7-16 встановлення засобів відкачки, оглядових вікон, вводу рідкого хладоагента, та виведення його пари, датчиків контролю тат і Екран 2 виконаний з теплопровідного металу і оснащений тороїдальними ємностями 17 для рідкого хладоагента Єдності 17 сполучені між собою системою трубопроводів, що контактують з обичайкою екрана 2, що дає можливість в будь-якій точні екрана 2 підтримувати температуру, близьку до температури кипіння рідкого хладоагента Ввід рідкого хладоагента та виведення його пари здійснюється крізь сильфонний ввід 5, що складається з відрізків труб, скріплених сильфоном Один кінець сильфонного вводу 5 прикріплений до тороїдальної ємності 17, а другий за допомогою фланцевого з'єднання прикріплений до корпусу 1 Внутрішня порожнина сульфонного вводу 5 використана для виведення пари хладоагента Від рідкого хладоагента до екрана здійснюється крізь трубку 18, що проходить вздовж сильфонного вводу 5 Екран 2 прикріплений до корпусу 1 за допомогою радіальних розтяжок 3 та вісьових стрижнів 4, що прикріплені до кронштейнів 19 з обох боків сильфона за допомогою кульових п'ят 20 Отвори в п'ятах 20 та КІНЦІ стрежнів 4 мають різьбу, що дозволяє змінювати відстань між кронштейнами 19, стискаючи чи розтягуючи сильфон При першому після виготовлення камери монтажі екрана 2 в корпус 1 довжина стержнів 4 в п'ятах 20 визначається, виходячи з одержання необхідного вісьового зазора між екраном 2 і корпусом 1 Кріогенно-вакуумна камера працює таким чином Після вакуумування внутрішньої порожнини камери 1 рідкий хладоагента вводять в тороїдальні ємності 17 екрана 2 за допомогою трубки 18 В міру захолоджування має місце зміна ЛІНІЙНИХ розмірів екрана 2 при практично незмінних розмірах корпусу 1 Зміна взаємного розташування екрана 2 і корпусу 1 викликає деформацію пружного елементу сильфона та поворот кульових п'ят 20, при цьому жорсткі вакуумо-щільні частини екрана та корпусу температурним навантаженням не підлягають Використання кульових п'ят доцільно при відносно великих розмірах камери 1, коли температурні подовження значні При незначних подовженнях стрижні 4 можна жорстко закріпляти в кронштейнах 19, не використовуючи шарніра При захолоджуванні екрана 2 стрижні 4 будуть згинатися Критерієм, за яким треба визначати необхідність шарніра, є напруга в стрижнях при згині Джерела інформації 1 А с СРСР 3744S2, кл F17C 3/08 від 1970 2 Пат США 3272374, кл F17J від 1966 3 Пат США 4038832, кл F17C 3/02 від 1977 (прототип) 52338 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71