Способ заполнения емкости криогенной жидкостью и устройство для его осуществления

 

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 источника в емкость в трубопроводе жидкость подвергают волновому воздействию с разделением на жидкую и паровую фазы. Пар, образующийся у стенок трубопровода, отводят через перфорацию в наружный кожух и в дренажное средство, а жидкостное ядро потока подают на демпфер со сферической поверхностью, обращенной к выходному концу трубопровода и установленной на расстоянии от него, в емкость 3, где повторно подвергают волновому воздействию с отделением и отводом пара. При использовании предлагаемого изобретения криогенная жидкость отделена от стенок трубопровода и емкости прослойкой пара и имеет спокойное течение, что уменьшает ее потери от теплопритока извне и от выноса с отводящимся паром. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1477956 А1 (5D 4 F 17 С 6/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234438/23-26 (22) 24.04.87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (72) Н. П. Стасевич и С. А. Шевякова (53) 621.59 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 675265, кл. F 17 С 5/04, 1974. (54) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ЕМКОСТИ

КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (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 из источника в емкость в трубопроводе жидкость подвергают волновому воздействию с разделением на жидкую и паровую фазы. Пар, образующийся у стенок трубопровода, отводят через перфорацию в наружный кожух и в дренажное средство, а жидкостное ядро потока подают на демпфер со сферической поверхностью, обращенной к выходному концу трубопровода и установленной на расстоянии от него, в емкость 3, где повторно подвергают волновому воздействию с отделением и отводом пара. При использовании предлагаемого изобретения криогенная жидкость отделена от стенок трубопровода и емкости прослойкой пара и имеет спокойное течение, что уменьшает ее потери от теплопритока извне и от выноса с отводящимся паром. 2 с. и. ф-лы, 2 ил.

1477956

Формула изобретения

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано на предприятиях, применяющих криогенные жидкости.

Цель изобретения — уменьшение потерь криогенной жидкости при заполнении.

На фиг. 1. представлена схема устройства, в котором реализуется предлагаемый способ; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Устройство содержит источник 1 криогенной жидкости, соединенный переливным криогенным трубопроводом 2 с емкостью 3, содержащей волновой источник 4. Криогенный трубопровод 2 содержит второй волновой источник 5, перфорацию 6, окруженную кожухом 7, который соединен трубопроводом

8 с дренажным средством 9, а также на выходном конце прикреплен демпфер !0 со сферической поверхностью, обращенной к выходному концу и установленной на расстоянии от него. Емкость 3 соединена с дренажным средством 9 трубопроводом 11.

Способ и работа устройства осуществляются следующим образом.

Из источника 1 осуществляют заливку криогенной жидкости в емкость 3, включают волновой источник 5. Происходит изменение структуры двухфазного потока, при котором образуется стержневой режим течения с образованием около стенки паровой пленки и жидкого ядра, благодаря чему уменьшается сопротивление потоку, резко уменьшается подогрев и испарение криогенной жидкости от теплопритоков через стенку трубопровода

2, так как теплопередача идет через прослойку пара. На выходе в емкость 3 пар отводят через перфорацию 6 в объем, ограниченный кожухом 7, а затем по трубопроводу 8 — в дренажное средство 9. Такой отвод пара уменьшает потери жидкости из емкости 3, предотвращая захват наром жидкости из емкости 3. Поток жидкости при выходе из трубопровода 2 в емкость 3 имеет скоростной напор, который гасится демпфером 10, имеющим обтекаемую сферическую поверхность, благодаря чему криогенная жидкость без дробления струи и не вспенивая жидкость в емкости 3 спокойно сливается. Демпфер 10 исключает дробление струи криогенной жидкости и жидкости в емкости 3, что значительно уменьшает потери криогенной жидкости. Жидкость в емкости 3 повторно подвергают волновому воздействию волновым источником 4. При этом заливаемая криогенная жидкость контактирует со стенкой емкости 3 через паровую подушку, так как благодаря волновому воздействию жидкость как бы уплотняется, а пузырьки пара вытесняются из жидкости на периферию и отводятся по трубопроводу 11 в дренажное средство 9.

Пример. Криогенная жидкость, например гелий, находится в источнике 1 под давлением выше давления в емкости 3, например 0,13 МПа. Из источника 1 переливают гелий в емкость 3 по криогенному трубопроводу 2 и включают волновые источники 4 и 5 с частотой колебаний, например, 25 Гц. Жидкий гелий в трубопроводе 2 разделяется на жидкую и паровую фазы, последняя возникает из-за теплопритоков, при этом жидкая фаза поступает в ядре потока, а паровая — у стенки трубопровода. На входе в емкость 3 пар отводят через перфорацию 6 в объем с меньшим давлением, ограниченный кожухом

7, и отводят по трубопроводу 8 в дренажное средство 9. Поток жидкости поступает далее по трубопроводу 2 и на выходе из трубопровода 2 попадает на демпфер 10, где гасится скоростной напор потока, и жидкость спокойно стекает в емкость 3. Расстояние между концом трубопровода и демпфером равно площади трубопровода 2. Испарившийся в емкости 3 гелий отводят по трубопроводу 11.

Использование предлагаемых способа и устройства в сравнении с известными позволит уменьшить потери криогенной жидкости в среднем до ЗОЯ и повысить скорость заполнения емкости.

1. Способ заполнения емкости криогенной жидкостью, включающий подачу криогенной жидкости по трубопроводу от источника в емкость и отвод образовавшегося пара из емкости, отличающиася тем, что, с целью уменьшения потерь криогенной жидкости, последнюю в трубопроводе подвергают волновому воздействию с получением двухфазного потока с жидкостным ядром, после чего паровую фазу отводят, жидкую подают в емкость и повторно подвергают волновому воздействию с отделением и отводом пара.

2. Устройство для заполнения емкости криогенной жидкостью, содержащее источник криогенной жидкости, соединенный трубопроводом с емкостью, и дренажное средство, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь криогенной жидкости, оно снабжено волновыми источниками, установленными соответственно в трубопроводе и емкости, демпфером со сферической поверхностью, обращенной к выходному концу трубопровода и установленной на расстоянии от него, при этом трубопровод на входе в емкость имеет перфорацию и наружный кожух, полость которого соединена с дренажным средством.

1477956

Составитель Г. Ольшанская

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2344/35 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4/5

Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101