Вакуумная теплоизоляция
Cтраница 2
Расчет потерь на захолажйвание для криогенных емкостей, в которых применяется вануумированная многослойная или порошковая теплоизоляция, представляет дополнительные трудности по сравнению с вакуумной теплоизоляцией. Вследствие этого известные в настоящее время аналитические решения основаны на различных упрощающих допущениях. [16]
Благодаря этим достижениям значительно возросли масштабы и области применения криогенной техники. Обычно применяют следующие виды вакуумной теплоизоляции: высоковакуумную, порошково-вакуумную и многослойно-вакуумную. [17]
Найдем эффективность экранирования в условиях, имеющих обычно место при низкотемпературной изоляции. При использовании экранов в сосудах с вакуумной теплоизоляцией ( например, при многослойной изоляции) расстояние между соседними экранами является постоянной величиной. [18]
Тщательная 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 теплолритоков. [19]
Тщательная 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 тепломритоков. [20]
Одной из труднейших задач эксплуатации является сохранение водорода в жидкофазном состоянии в баках и трубопроводах установки. Теплоизоляция обычными материалами - пробкой, пенопластом и др. не дает удовлетворительных результатов, требуется вакуум-порошковая или вакуумная теплоизоляция. [21]
Для создания хорошей теплоизоляции кислородные емкости, как стационарные, так и подвижные, изготавливаются с двойными стенками. Пространство между стенками или заполняют теплоизолирующими материалами, обладающими малой теплопроводностью или из него откачивают воздух и таким образом создают вакуумную теплоизолирующую рубашку. Вакуумная теплоизоляция дает наилучшие результаты по уменьшению потерь жидкого кислорода на испарение, но она применима лишь в сосудах малой емкости, так как сосуды испытывают давление окружающего воздуха. В больших емкостях пространство между наружными и внутренними стенками заполняется термоизоляционным материалом. [22]
 |
Переливное устройство для жидкого гелия. [23] |
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. Необходимый напор создается благодаря избыточному давлению в емкости или насосом. [24]
Хорошо известно, что кпд теплового двигателя зависит от разности температур между нагревателем и холодильником. Поэтому Дедал подыскивает хороший холодильник для солнечного теплового двигателя. Лучшим холодильником, конечно, является ночное небо: оно абсолютно черное и его радиационная температура близка к абсолютному нулю. Дедал планирует поместить конденсатор теплового двигателя в фокусе большого вогнутого зеркала, чтобы ночью в нем собирался весь холод ночного неба. Если изолировать конденсатор от воздуха вакуумной теплоизоляцией, прозрачной для тепловых лучей, то за счет радиационного охлаждения его температура может опуститься почти до абсолютного нуля. Такой холодильник можно использовать для сжижения воздуха и в качестве конденсатора теплового двигателя, нагреватель которого имеет нормальную температуру приземного слоя атмосферы. В такой конструкции не нужна ни сложная оптика, обычно используемая в гелиоустановках, ни следящая система, поскольку даже не слишком правильное вогнутое зеркало будет отражать ночное небо на охлаждаемый объект. В этой установке нагревателем служит сама Земля, а Солнце только греет Землю. [25]
Страницы: 1 2