Криогенные резервуары: виды и принцип работы

Криогенные емкости и резервуары предназначены для хранения, перевозки к месту назначения и переливания сжиженного природного газа (СПГ), либо  технических газов (O2, N2, Ar ). Такие сосуды бывают стационарными и мобильными. Транспортные цистерны иногда имеют каркасное решение. Они предназначены не только для перевозки, но и для длительного хранения и перелива жидких продуктов разделения воздуха (О2, Ar, N2).

Криогенные емкости сконструированы таким образом, чтобы поддерживать температуру ниже -153°С за счёт теплоизоляционного пространства между наружным кожухом и внутренним сосудом. Одна из особенностей и преимуществ криохранения перед хранением в газообразном состоянии— значительное уменьшение объема хранимого газа и сравнительно невысокое давление внутри криохранилищ. Так, к примеру, СПГ занимает объём в 600 раз меньший, чем в газообразном состоянии.

Виды криогенных резервуаров

Емкости для хранения СПГ и сжиженных технических газов производят в следующих  формах:

• горизонтальные цилиндры;
• вертикальные цилиндры;
• сферические резервуары;

Наружные сосуды стационарных емкостей изготавливают либо из низколегированной  стали, либо из алюминиевого сплава. Внутренние сосуды криогенных резервуаров делают из нержавеющей стали. Максимальный объём криогенных цилиндров составляет 250 м³. Сферические резервуары имеют гораздо больший объём — до 1440 м³. Цилиндры чаще применяют для хранения СПГ, поскольку себестоимость сферических резервуаров гораздо выше. К тому же они представляют некоторые трудности при сборке. Эти сосуды собирают на месте из лепестков сферы(развертки), купола и донышка. Однако, данные типы криогенных емкостей имеют неоспоримые преимущества: больший объем хранимого газа при минимальной площади поверхности, соприкасающейся с хранимым веществом, меньше вероятность коррозии металла.

Цилиндрические горизонтальные резервуары удобные и простые в эксплуатации и обслуживании, отличаются высокой заводской готовностью. Их производят из высокопрочных материалов. Вакуумная изоляция позволяет сохранять заданную температуру с минимальными потерями хранимого вещества. Примерный срок службы таких резервуаров — 20 лет.

Цистерна для транспортировки газа имеет похожее строение. Это два горизонтально расположенных сосуда, внутренний и наружный (сосуд в сосуде),  с  вакуумной теплоизоляцией между ними, предотвращающей теплопритоки из окружающей среды. Исходные характеристики сохраняются примерно 2 года без дополнительной откачки воздуха из теплоизоляционной полости. Такие емкости можно эксплуатировать при любых погодных условиях и температуре воздуха от -60 до +60°С.

Транспортные криоцистерны оснащены специальной рамой с полозьями. Их можно крепить как на транспортное средство, так и на бетонную площадку, где мобильные криогенные емкости используются в составе газификационных установок. Стандартный комплект поставки мобильных криоцилиндров:

• Криогенная цистерна;
• Манометр, уровнемер;
• Рама с полозьями;
• Испаритель подъёма давления;
• Арматурный шкаф с запорной и предохранительной арматурой;
• Устройство для строповки.
• Техническая документация

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция криогенных резервуаров —это сосуд, вложенный в сосуд. Внутренний сосуд изготавливают из хладостойких марок нержавеющей стали. Внешний — из углеродистой стали. На каждом резервуаре есть предохранительные клапаны и приборы для контроля давления.

Пространство между вложенными сосудами заполнено вакуумом. Такое строение помогает поддерживать заданную температуру. Термоизоляция может быть экранно-вакуумная, порошково-вакуумная и высоковакуумная. Экранно-вакуумная изоляция считается наиболее эффективной. При ней потери хранимого вещества сводятся к минимуму.

Заправка и выдача криопродукции осуществляется через трубопроводы.

Криогенное оборудование включает в себя также приборы для измерения показателей и контроля, трубопроводную обвязку, испаритель подъема давления, запорную арматуру с клапаном.

В нижней части цистерны находится испаритель, служащий для создания рабочего давления.

Технически более безопасной считается вертикально стоящая конструкция. Опционально она может оборудоваться креплениями для установки на фундамент.

ООО “Криотехника” предлагает приобрести резервуары для хранения сжиженных технических газов (O2,N2, Ar) по выгодным ценам. Компания существует с 1992 года, занимаясь проектированием, доставкой и наладкой, техническим обслуживанием ,ремонтом  криогенного оборудования и производством запасных частей  к ним.

Мы поставляем цистерны для хранения различных сжиженных газов. Сосуды для хранения и переливания N2, O2, Ar, СПГ имеют незначительные конструктивные отличия в запорной и предохранительной арматуре.

Мы проектируем различные виды цистерн для хранения и переливания криопродуктов, а также производим их ремонт.

Применение криогенных емкостей

В наш высокотехнологичный век криогенная аппаратура и ёмкости находят свое применение практически во всех сферах деятельности. Сфера использования криогенных цистерн довольно обширная:

• Нефтяная и газовая промышленность;
• Добыча газа и нефти;
• Авиация;
• Энергетика;
• Радиоэлектроника, электротехника;
• Машиностроение;
• Легкая промышленность
• Медицина;
• Черная и цветная металлургия;
• Пищевая промышленность;
• Научные исследования
• Животноводство, сельское хозяйство (используются для хранения биоматериалов ).

Криогенные жидкости изредка используются также в текстильной и пищевой промышленности (для обработки продуктов, приготовления изысков молекулярной кухни) и других областях народного хозяйства.

Криогенные резервуары — наиболее безопасный способ хранения, транспортировки и выдачи криопродуктов. Для перевозки технических газов используется специальная техника: газовозы, спецавтомобили.

Есть еще один способ доставки технического и природного газа к конечному потребителю — по трубопроводу, но этот метод эффективен только, если расстояние от источника добычи и сжижения газа до места назначения небольшое и га. Когда же оно превышает несколько километров, целесообразно использовать автотранспорт.