Что такое теплоизолированный сосуд

теплоизолированный сосуд

3.4 теплоизолированный сосуд: Герметически закрытая емкость для хранения сжиженных газовых огнетушащих веществ, оборудованная теплоизоляцией с защитным кожухом. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
academic.ru.
2015.

Смотреть что такое “теплоизолированный сосуд” в других словарях:

ГОСТ Р 53282-2009: Установки газового пожаротушения автоматические. Резервуары изотермические пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 53282 2009: Установки газового пожаротушения автоматические. Резервуары изотермические пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний оригинал документа: 3.2 газовое огнетушащее вещество; ГОТВ: Химическое соединение… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
НПБ 78-99: Установки газового пожаротушения автоматические. Резервуары изотермические. Общие технические требования. Методы испытаний — Терминология НПБ 78 99: Установки газового пожаротушения автоматические. Резервуары изотермические. Общие технические требования. Методы испытаний: 2.4. Запорно пусковое устройство (ЗПУ) запорное устройство, устанавливаемое на сосуде и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
изотермический пожарный резервуар — 3.1 изотермический пожарный резервуар: Теплоизолированный сосуд, оборудованный запорно пусковым устройством, холодильными агрегатами или реконденсатором, приборами управления и контроля, предназначенный для хранения сжиженных газовых огнетушащих… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Изотермический резервуар — Емкостное сооружение для хранения аммиака при температуре около 33 °С Источник: ПБ 03 182 98: Правила безопасности для наземных складов жидкого аммиака 2.1. Изотермический резервуар теплоизолированный сосуд, оборудованный холодильными агрегатами… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
TЕPMOC — теплоизолированный сосуд для поддержания постоянной температуры помещаемого в него продукта при хранении и транспортировании. Т. изготовляются по типу Дьюара (см.) и герметически закрываются крышкой (пробкой) … Большая политехническая энциклопедия
резервуар — 3.68 резервуар : Стационарный сосуд, предназначенный для хранения газообразных, жидких и других веществ. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ФИЗИКА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР — раздел физики, изучающий явления, которые наблюдаются при температурах ниже температуры перехода кислорода в жидкое состояние ( 182,97° С, 90,19 К). Большинство обычных веществ с понижением температуры сначала переходит из газообразного состояния … Энциклопедия Кольера
ТЕПЛОТА — кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов, из которых это вещество состоит. Мерой интенсивности движения молекул является температура. Количество теплоты, которым обладает тело … Энциклопедия Кольера
модуль — 02.01.13 модуль (линейная или многострочная символика штрихового кода) [module <linear or multi row bar code symbology>] (1): Номинальная единица измерения линейного размера в знаке символа. Примечание В некоторых символиках ширина элемента … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
модуль изотермический для жидкой двуокиси углерода — 3.3 модуль изотермический для жидкой двуокиси углерода: Теплоизолированный и термостатированный сосуд, оборудованный запорнопусковым устройством, холодильными агрегатами, приборами управления и контроля, предназначенный для хранения жидкой… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Связанные видео

312 просмотров · 18 декабря 2020 г.	56 просмотров · 25 ноября 2020 г.	48 просмотров · 10 ноября 2020 г.
68 просмотров · 4 октября 2020 г.	37 просмотров · 27 сентября 2020 г.	45 просмотров · 20 сентября 2020 г.
27 просмотров · 20 сентября 2020 г.	68 просмотров · 24 апреля 2020 г.	40 просмотров · 24 апреля 2020 г.

Транскрипт

добрый день итак мы продолжаем наш курс подготовки к егэ разбираем задачи и сегодня рассмотрим задачу на основы молекулярной генетической теории итак условия нам сказано что есть горизонтально расположенные теплоизолирующими сосуд изолированный то есть от него энергия уходить не будет этот этот сосуд сосуд разделен разделен разделен на на на две две равные равные части части не тепло перегородкой то есть тоже не проводит тепло в одной части где находится три гели при температуре двести пятьдесят миллионов и давление пятьдесят киловатт а в другой не он если убрать перегородку то надо определить что произойдет с давлением газов когда установится равновесие ну то есть когда пройдет достаточно длительное время газы перемешается и наступит состояние равновесия значит ну сразу скажу здесь в условиях небольшая не точность мы о ней попозже поговорим ну а щас давай зачем с анализа условия задачи итак что нам известно у нас есть емкость разделенные перегородкой есть две части ээ в первую очередь находится гелей мы знаем его три характеристики это температуру и давление во второй части находится не он в количестве два ноль и тоже мы знаем температуру и давления а надо найти что что произойдет произойдет в в тот тот момент момент времени времени когда мы городку уберем дадим газом свободно перемещаться и наступит равновесие итак значит основным уравнения которое мы будем пользоваться при решении задач и это конечно будет уравнение менделеева связывающую всех характеристики глаза между собой мы хотим найти давление газа в конечном состоянии а это значит что нам придется придется воспользоваться воспользоваться формулой формулой деленное деленное деленное на на на но но если если узнаем у нас три гели и два мой то есть всего суммарно пять ноль газа будет то вот какой будет конечная температура и каким будет объем мы пока ничего не знаем ну конечно можно сделать вывод что конечная температура будет в диапазоне между двести пятьдесят триста километров но сколько мы не знаем а вот вы это конечно будет объем суммарной левой и правой части нашего сосуда ну давайте мы этих ээ постараемся найти тем более про объем и левый и правую сосуды мы можем достаточно легко сделать соответствующие выводы ведь когда газ находился в левом в левой части суда он также подчинялся уравнения менделеева и мы можем найти объем этой части сосуда это где это характеристики первого газа во второй части баллона справа тоже был газ а значит он тоже подчинялся своему уравнения состояния но если мы хотим найти объем всего баллона это будет сумма объемов первого и второго газа то есть я бы его в слева и справа ну вот здесь вот как раз встречается та неточности которую я хочу сказать то есть и вот если мы внимательно посмотрим на характеристики газа то мы можем однозначно сказать что вот эти два объема один два не будут одинаковыми а вот было сказано что разделен на две равные части это конечно не верно поэтому давайте вот эту фразу равные уберем и будем решать задачу и с тех позиции что просто был рожден на две части потому что объем это в любом случае будут неравны или же нам надо было взять какое-то другое количество того или другого газа ну давайте мы учим разберем ситуацию когда когда объемы объемы неравны неравны но но но вот вот вот суммарный суммарный суммарный объем объем объем мы мы мы сейчас сейчас сейчас знаем знаем причем причем здесь заметьте эти всех родителям известно мы можем подставить и прям этот объем найти так а как быть с температурой в конце когда газа перемешается так как наш сосуд был теплоизолирующими это значит он не получал теплом и не отдавал наружу следовательно сохраняется внутренняя энергия нашей системы поэтому можем сначала найти какой энергии оно дал сосуд в левой части а это гелей энергия геля найдется как три вторых мы можем на какой энергией обладал газ в правой части баллона не он тоже три вторых не ну и когда они перемешается их общее внутреннего будет находится как три вторых только не это уже общее количество газа не один плюс ноль два и какая-то общая температура а по закону сохранения энергии мы можем сказать что величина у как раз будет являться суммой у один два то есть мы их приравнять в таком случае сделать следующее упрощение мы видим что во всех трех слагаемых у нас есть три вторых поэтому мы можем щас просто поделить на вот те слагаемых которые есть в каждом нашем числе ну и наша задача найти температуру всей системы для этого мы должны оставшиеся слагаемых элементы в правой части поделить на нем который является суммой не один плюс два это и будет наш общая конечная температура которую в принципе тоже можно найти потому что все эти параметры мы знаем давайте мы это пойдем в самом конце а сейчас вот все что мы нашли а именно мы нашли какой будет конечный объем системы мы знаем какая будет конечная температура и вот это все подставил уравнение менделеева выраженным давлением газа тогда у нас получается следующая итак общее количество вещества это не один плюс на два общая температура нами на едином и все это на общий объем который тоже нам известен получается вот такая большая изначально громоздкие формула но на самом деле она легко сокращается во-первых в числительные мы можем сократить на сумму не один плюс два затем мы можем сократить на универсальную газовую постоянную знаменательный и получить гораздо более компактное выражение для расчетов где присутствует только вещества температура и первоначальные давление ну это все нам известно поэтому щас на стала очередь подставить это все цифровые значения ну и произвести подсчет если мы это все дело подсчитываем на калькуляторе у нас получится числовые значение это шестьдесят на десять в третий или шестьдесят именно таким и будет давление в нашей системе после того как мы перегородку и дадим газом свободно перемещаться до состояния итак все задача решена продолжаем готовиться дальше успехов

Источник

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 2

2. Классификация тепловой изоляции сосудов 4

3. Гелиевый сосуд Дьюара 6

4. Список используемой литературы 9

5. Приложение (о современных сосудах Дьюара для хранения гелия) 10

ВВЕДЕНИЕ

Сосуд Дьюара — техническое устройство, ёмкость предназначенная для длительного хранения веществ при повышенной или пониженной температуре.

Перед помещением в сосуд Дьюара вещество необходимо нагреть или охладить. Постоянная температура поддерживается пассивными методами, за счет хорошей теплоизоляции и/или процессов в хранимом веществе (например, кипение). В этом основное отличие сосуда Дьюара от термостатов, криостатов.

Применение сосудов Дьюара в различных отраслях

Область применения сосудов различная, но в последние годы его можно чаще всего увидеть в области криогенной техники, медицины. Сосуд применяется, как правило для хранения сжиженных криогенных продуктов. В отличии от криостатов, которые служат для эксперимента различных образцов, сосуды Дьюара служат, только для хранения и транспортировании криогенного продукта. За последние десятилетия различные институты РАН Российской Федерации проводят новые эксперименты с низкими температурами. Часто можно встретить эти сосуды в таких университетах, как:

– Институт РАН высокомолекулярных соединений в г. Санкт-Петербурге;

– Университет ИТМО в г. Санкт-Петербурге.

В последнее время наука развивается в нанаоиндустрию в связи с эти большое значение по применению сосудов получили в таких отраслях науки, как:

– научные исследования наноструктур при низких температурах;

– медицинские исследования различных образцов ДНК.

Этим область применения данного технического средства не ограниченно. В эпоху социализма в СССР развивалось космическое направление страны. В шаг за этим развивались и низкотемпературные технологии. Сосуды Дьюара используются так же:

· Для сохранения температуры еды и напитков используются бытовые сосуды

· Дьюара — термосы.

· В лабораториях и в промышленности сосуд Дьюара используется для хранения криожидкостей, чаще всего жидкого азота, и других сжиженных криогенны продуктах.

· В медицине и ветеринарии специальные сосуды Дьюара используются для длительного хранения биологических материалов при низких температурах.

· В геофизике в сосуды Дьюара помещают электронные компоненты и кристаллы при работах в горячих скважинах (от 400К).

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИЯ СОСУДОВ

Тепловая защита от теплопритоков необходима для низкотемпературной аппаратуры, емкостей с сжиженными газами, низкотемпературных коммуникаций и других криогенных систем. Для этой цели, как правило, применяют вакуумную теплоизоляцию различных типов, которая отличается значительно лучшими характеристиками, чем обычные виды изоляции. Необходимость в высококачественной теплоизоляции вызвана тем, что с понижением температуры теплопритоки из окружающей среды возрастают, а их отрицательное влияние резко увеличивается. Кроме того, у таких веществ, как водород и особенно гелий, теплота парообразования низка, это приводит к интенсивному испарению больших количеств жидкости от теплопритоков.

Приток тепла из окружающей среды происходит как через теплоизолирующее пространство, так и через подвески, опоры, трубопроводы — тепловые «мосты». Задача конструктора криогенного оборудования заключается в сведению к минимуму теплопритоков; нередко без успешного решения этого вопроса нельзя создать те или иные типы криогенных систем. Работы Д. Дьюара, создавшего в 1892 г. теплоизолированный сосуд с вакуумным пространством между двойными стенками, положили начало созданию высокоэффективной теплоизоляции.

Концепция Дьюара до сих пор широко используются при разработке современной теплоизоляции. В последнее десятилетие найдены новые теплоизолирующие материалы, усовершенствована порошково-вакуумная, создана экранно-вакуумная изоляция.

Благодаря этим достижениям значительно возросли масштабы и области применения криогенной техники. Обычно применяют следующие виды вакуумной теплоизоляции: высоковакуумную, порошково-вакуумную и многослойно-вакуумную.

Высоковакуумная теплоизоляция. Создание высокого вакуума 1-10-5—1-10 -4 в мм pm. cm. в теплоизолирующем пространстве практически исключает перенос тепла из-за теплопроводности и конвекции газа. Лучистый теплоприток может быть существенно уменьшен принятием специальных мер; таким образом, обеспечивается высокая эффективность этого вида теплоизоляции.

Порошково-вакуумная теплоизоляция. Механизм передачи тепла через изоляционное пространство, заполненное порошкообразным материалом, определяется тремя составляющими: теплопроводностью газа, теплопроводностью твердых частиц, излучением. Перенос тепла газом можно практически исключить, создав вакуум в пустотах между частицами. Перенос тепла через твердые частицы излучением сравнительно невелик; поэтому теплопроводность такой изоляции примерно в 10 раз ниже, чем обычной (без вакуума).

Многослойно-вакуумная теплоизоляция. Идея многократного экранирования была принята в качестве основного принципа при разработке многослойной изоляции. Эта изоляция состоит из чередующихся слоев материалов с высокой отражательной способностью и малой теплопроводностью. В качестве таких материалов чаще всего применяют алюминиевую фольгу и стеклоткань. При снижении давления в теплоизолирующем пространстве до 10 -3 — 10 -4 мм pm. cm. перенос тепла газом резко уменьшается, остается лишь излучение и контактная теплопроводность слоистого материала. Условная теплопроводность многослойной изоляции А зависит от давления. Величина условной теплопроводности снижается примерно в 10 раз по сравнению с вакуумно-порошковой и в 100 раз по сравнению с обычной насыпной теплоизоляцией.

Конструктивные формы теплоизолирующих поверхностей.Существует ряд способов размещения теплоизоляции внутри корпуса низкотемпературного блока. Корпусы ожижителей, криостатов и многих других криогенных систем чаще всего выполняются ввиде цилиндра с полусферическим днищем.

ГЕЛИЕВЫЙ СОСУД ДЬЮАРА

В низкотемпературной технике широко используются различные типы емкостей для хранения и транспортировки криогенных жидкостей. Объем небольших емкостей — от одного до нескольких десятков литров; объем крупных сосудов — сотни тысяч литров. Известные трудности, возникающие при хранении и обращении с криогенными жидкостями, в первую очередь вызваны их малой теплотой испарения. Следствием этого является интенсивное испарение этих жидкостей даже при малых теплопритоках. Поэтому высококачественная теплоизоляция является непременным условием длительного и надежного хранения криогенных жидкостей.

Рис. 1. Сосуд Дьюара с экраном, охлаждаемым жидким азотом:

1 —жидкий Не или Н2; 2 — жидкий N2; 3 — камера высокого вакуума; 4 — адсорбент:
5 — горловина

Классическим типом сосуда для хранения небольших количеств таких жидкостей, как гелий, водород и неон, является сосуд Дьюара с экраном, охлаждаемым жидким азотом (рис. 1,2). Криогенная жидкость хранится во внутреннем сосуде 1, окруженном полостью с высоким вакуумом. Пространство между вакуумными полостями 3 заполнено жидким азотом. Поверхности, обращенные в вакуумное пространство, должны иметь малую степень черноты Е. Для поддержания высокого вакуума в этих полостях помещен адсорбент. Горловина внутреннего сосуда представляет собой тонкостенную трубку из материала с малой теплопроводностью (нержавеющая сталь, монель). Теплоприток к криогенной жидкости подсчитывается по методике, приведенной в [1]. Лучистый теплоприток пропорционален четвертой степени температуры, поэтому применение охлаждаемого азотом экрана при хранении гелия уменьшает этот теплоприток примерно в 220 раз.

Рис. 2. Сосуд для жидкого гелия с многослойно-вакуумной теплоизоляцией и экраном, охлаждаемый паром:

1- сосуд с жидким гелием; 2 – экран; 3 – горловина; 4 – змеевик; 5 – изоляция; 6 – линия выхода пара в змеевик; 7 – корпус сосуда.

Потери на испарение жидкости в таких сосудах малы и составляют около 1 % в сутки. Суточный расход азота составляет 2— 4 л, в зависимости от емкости сосуда.

Применение многослойно-вакуумной теплоизоляции позволяет обойтись без охлаждаемого азотом экрана. Если же применить охлаждаемый выходящими парами экран, то качество изоляции такого сосуда еще более улучшаются. Рассмотрим устройство сосуда Дьюара с многослойно-вакуумной изоляцией емкостью 25 л, для гелия (рис. 2). Медный экран 2 крепится к горловине сосуда 2. Экран охлаждается парами гелия, проходящими по змеевику 4; змеевик припаян к экрану по его поверхности.

Специальная пробка позволяет направлять пары из горловины в змеевик. Потери на испарение в этом сосуде составляют 2,8% в сутки, что можно считать удовлетворительным. При расчете теплопритоков к жидкости в сосудах с экраном, охлаждаемым парами, необходимо знать температуру экрана Тэ. Для любого вида теплоизоляции эту температуру можно вычислить из системы уравнений, аналогичной формулам по методике приведённой в [1].

Большие емкости, которые применяются главным образом для жидкого водорода, чаще всего имеют вакуумно-порошковую теплоизоляцию; иногда используют также и многослойно-вакуумную. Например, крупное хранилище емкостью 340 м3 имеет внутренний сосуд диаметром 10,7 м из алюминия. Наружный кожух изготовлен из углеродистой стали, расстояние между внутренним и наружным сосудами (по изоляционному пространству) составляет 750 мм, потери на испарение 0,13% в сутки. Внутренние сосуды изготовляют также из нержавеющей стали и титана. Применение многослойной – вакуумной и порошково-вакуумной теплоизоляции, позволяет снизить потери до 0,2—1,0% в сутки.

Рис 3. Переливное устройство для жидкого гелия

1 — гелиевая трубка; 2— вакуумная оболочка; 3— регулирующий вентиль; 4 — труба для азота;
5—6 —трубки входа и выхода гелия

Передача криогенных жидкостей по трубам. Криогенные трубопроводы служат для передачи криогенной жидкости из ожижителя в емкость для хранения, а также из емкости к потребителю. Криогенные трубопроводы снабжаются высококачественной вакуумной теплоизоляцией, что уменьшает испаряемость жидкости (рис. 3). Необходимый напор создается благодаря избыточному давлению в емкости или насосом.

Весьма ответственным является начальный — нестационарный режим работы, связанный с охлаждением трубопровода. В этот период испаряется значительное количество жидкости, образуются большие объемы газа, затрудняющие движение потока. Это существенно увеличивает время охлаждения длинных трубопроводов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архаров А.М., Архаров И.А., Беляков В.П. и др. Криогенные системы. В 2 т. Т. 2. Основы проектирования аппаратов, установок и систем. – 2-е издание переработанное и дополненное. – М.: Машиностроение, 1999. – 719 с.

2. Микулин Е. И. Криогенная техника. – М.: Машиностроение, 1969. – 216 с.