Способ заполнения емкости криогенной жидкостью

 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано на предприятиях, применяющих криогенные жидкости. Изобретение позволяет уменьшить потери криогенной жидкости при заполнении емкости. При подаче криогенной жидкости из хранилища в емкости жидкость в хранилище поддерживают при давлении, близком к атмосферному, и охлаждают до температуры , ниже равновесной, послойно, начиная с нижнего слоя. Образовавшийся пар пропускают через верхние слои и ( затем через предварительно охлаждаемые перед заполнением емкости. Жидкость для заполнения отбирают из нижнего холодного слоя и подают по изолированному трубопроводу в заполняемые емкости, одновременно вакуумируя их. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 F 17 С 5/00 (Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l)0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",—

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4179679/23-26 (22) 13.01.87 .(46) 23.10.88. Бюл. 1(39 (75) А.Г.Кузьмина и H.II.Ñòàñåâè÷ (53) 621.59(088.8) (56) Микулин Е,И. Криогенная техника. М., 1969, с. 228-231. (54) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ЕМКОСТИ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТЫ() (57) Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано на предприятиях, применяющих криогенные жидкости. Изобретение позволяет уменьшить потери криогенной жидкости при заполнении емкости, При подаче криогенной жидкости ив хранилища в емкости жидкость в хранилище поддерживают при давлении, близком к атмосферному, и охлаждают до температуры, ниже равновесной, послойно, начиная с нижнего слоя. Образовавщийся пар пропускают через верхние слои н ( затем через предварительно охлаждаемые перед заполнением емкости, Жидкость для заполнения отбирают из нижнего холодного слоя и подают по изолированному трубопроводу в заполняе- мые емкости, одновременно вакуумируя их. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1432308

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано, на предприятиях, применяющих криогенные жидкости. Наиболее эффективно применение изобретения при заполнении емкости жидким гелием.

Цель изобретения — уменьшение потерь криогенной жидкости.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа, Ожижитель 1 соединен через вентиль 2 с хранилищем 3, в нижней части которого установлен испаритель теплообменник 4, соединенный через дрос- 15 сель 5 с внутренним объемом хранилища 3 и паропроводом-теплообменником

6 через вентили 7 и 8 с заливаемыми емкостями 9 и 10, соединенными переливным изолированным трубопроводом 20

ll с вентилем 12, опущенным в нижнюю часть хранилища 3. Заполняемые емкости 9 и 10 соединены с вакуумным насосом 13, выход которого соединен с дренажом !4. Хранилище 3 соединено 25 трубопроводом 15 с дренажом 14.

Способ осуществляется следующим образом.

Из ожижителя 1 сливают криогенную жидкость в хранилище 3 через вен- 30 тиль 2. В хранилище 3 постоянно под-. держивается давление, близкое к атмосферному, пары криогенной жидкости по трубопроводу 15 сбрасываются в дренаж 14 или в атмосферу. Благодаря этому поверхность жидкости в хра35 нилище 3 имеет более низкую равновесную температуру, например для гелия это 4,2 К. Жидкий криоагент в хра" нилище 3 подвергают охлаждению до тем-,0 пературы ниже равновесной послойно снизу вверх, для чего жидкий криоагент из нижнего слоя дросселируют дросселем 5 в испаритель-теплообменник 4 и вакуумируют вакуумным насосом 13, От- 45 водимые пары с низкой температурой пропускают через паропровод-теплообменник 6 и далее через емкости 9, 10 и затем сбрасывают в дренаж 14, Емкости 9 и 10 перед заполнением охлаж" дают до температуры, близкой к температуре криогенной жидкости, что значительно уменьшает ее испарение при заполнении емкостей 9 и 10, а также вакуумируют в период заполнения .

Поскольку жидкий криоагент, напри55 мер жидкий гелий, имеет очень низкую теплопроводность, нижние слои жидкости остаются охлаждаемыми до 3,7 К, их температура повьппается эа счет теплопроводности от нагретого верхнего слоя и внешнего теплопритока, испарение практически отсутствует, Охлажденный жидкий криоагент из нижней части хранилища 3 по изолированному трубопроводу I! через вентиль 12 подают в заполняемые емкости 9 и 10, Скорость заполнения регулируют вентилями 7 и 12, Пример. Жидкий гелий сливают из ожижителя 1 в хранилище 3 через вентиль 2, при этом хранилище 3 сое" диняют с дренажом 14 и поддерживают в нем давление, близкое к атмосферному. Включают вакуумный насос 13 и открывают дроссель 5. Охлаждают нижний слой жидкости до температуры

3,7 К, что соответствует давлению

0,06 МПа. Охлаждают заполняемые емкости 9 и 10 сначала азотом до температуры 77 К, затем парами гелия, пропуская образовавшиеся при вакуумировании пары последовательно через вьппележащие слои жидкого гелия в хранилище 3 и охлаждаемые емкости

9и 10.

Для охлаждения жидкого гелия от

4,2 до 3,7 К требуется испарить 910Х жидкости, Однако, учитывая использование отходящего пара на охлаждение и то, что гелий при 3,7 К имеет теплоту испарения Hà 15Х вьппе, чем при 4,2 К и íà 35Х выше, чем при

4,7 К, эти потери компенсируются.

Охлажденные емкости 9 и 10 заполняют жидким гелием иэ охлажденного нижнего слоя по изолированному трубопроводу 11 через вентиль 12, не прекращая "вакуумирования емкостей 9 и 10 и сбрасывая пары гелия в дренаж 14.

Предлагаемый способ заполнения емкости криогенной жидкостью позволяет уменьшить потери криогенной жидкости на 25-30_#_, повысить скорость заполнения емкости и производительность трудае

Формула изобретения

1. Способ заполнения емкости криогенной жидкостью, включающий слив криогенной жидкости в хранилище и подачу жидкости из хранилища в емкости с отводом пара в дренаж, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения потерь криожидкости, жидз 1432308

Составитель Г,Ольшанская

Редактор А.Мотыль Техред М.Дидык Корректор В.Гирняк т (Заказ 5411/31 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кость в хранилище поддерживают при давлении, близком к атмосферному, а затем ее охлаждают до температуры ниже равновесной путем вакуумирования нижнего слоя жидкости, отвод образовавшегося пара осуществляют последовательно через вышележащие слои и предварительно охлажденные емкости,. после чего подачу жидкости в емкости ведут из более холодного слоя, при этом перед вакуумированием жидкость

5 из нижнего слоя дросселируют, 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в первоначальный момент одновременно с подачей жидкости в емкости их вакуумируют,