Довгялло Александр Иванович Некрасова Светлана Олеговна

Рисунок 3.1– Конструктивная схема БКЗ 
1 – вентиль; 2 –клапан предохранительный; 3 – баллон; 4 – экраны; 5 – 
теплоизоляция; 6 – термос; 7 – тарелка прижимная; 8 – фильтр;9 – вставка 
амортизационная; 10 – трубка заборная; 11– сильфон; 12 – змеевик; 13 – стакан; 14 – 
заправочный штуцер 
В настоящее время такой численный метод расчёта реализован с 
применением ввода теплофизических характеристик. Предварительные 
результаты подтверждают ожидаемые предположения по поведению рабочего 
тела и тепловому состоянию баллона.
Исходя из задачи, БКЗ и система заправки должны обеспечивать 
следующие требования: 
– баллон должен в максимальной степени соответствовать стандартным, 
находящимся в настоящее время в эксплуатации по параметрам: габариты,
масса, давление, диапазон допустимых температур, заправочная арматура; 

---

80 
– при газификации криопродукта температура стенок баллона не должна 
выходить за установленный диапазон температуры; либо общие напряжения в 
стенке баллона не должны превышать допустимых. 
– при газификации полной массы жидкости максимальное давление в 
баллоне не должно превышать P
max
;
3.2 Масса заправляемого рабочего тела 
Перед тем, как оценить энергетику процессов, определим максимально 
допустимую массу газа, которая может находиться в баллоне. 
Эта масса определится по уравнению состояния для идеального газа. Объем 
термоса определим с учётом массы заправки криогенной жидкостью при 
условии полной ее газификации с заданным конечным давлением в баллоне. 
Следующей особенностью, которую необходимо численно оценить, будет 
учёт уровня остаточного давления газа в баллоне перед заправкой. 
Предположим, что по нормативам эксплуатации баллона он не должен 
опорожняться ниже Р
ост
по давлению. Но, учитывая реальность ситуаций, при 
эксплуатации сделаем допущения, что Р
ост
может быть любым. Можно также 
предположить, что к моменту заправки весь криопродукт находился в 
газообразном состоянии. Тогда в зависимости от температуры в газовой
полости Т
г
и остаточной температуры в полости термоса Т
т
(термос 
захоложен), количество оставшегося в баллоне газа определится. 
Т
Г
Т
г
г
ост
ост
V
T
R
V
P
m
.






(3.1) 
где
Т
Г
.

– плотность насыщенных паров в термосной ёмкости.