Разработка усовершенствованной теплозащитной конструкции криососуда

Abstract

В работе приведены результаты исследования тепловых характеристик криососудов, в которых при длительном хранении жидкого азота происходит ухудшение (на ~40 %) тепловых параметров. Установлено, что причиной этого является увеличение в теплозащитной экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) лучистой составляющей теплопереноса от повышения в 15-20 раз их степени черноты в результате образовавшихся на холодных участках слоев криоконденсата из продуктов газоотделения. Разработана новая конструкция пакета ЭВТИ для криососудов с наружными перфорированными слоями, что позволило устранить образование криоосадков в ЭВТИ и увеличить ресурс работы с жидким азотом в ~1,4 раза.

The paper reports results of a study of thermal characteristics of cryovessels, in which degradation (by ~40%) of the thermal parameters occur during long-term storage of liquid nitrogen. The cause for this was found to be an increase of the radiation component of heat transfer in the heat shielding superinsulation. The rise of the radiation heat transfer is due to increase, by 15-20 times, of emissivity factor because of formation of condensate in cold layer areas from the gassing products being pumped out. A new design of the superinsulation packet for cryovessels has been developed with perforated outer layers that prevented formation of the cryocondensate in the superinsulationand prolonged the time of operation with liquid nitrogen as a factor of ~1,4.