Регулятор уровня сжиженных газов

 

О Il И С А Н И Е ()))945853

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтснмк

Социапмстмческмн республик (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Задавлено 31 12. 80 (21) 3228192/18-24 с присоед)тнением заявки J4 (23) Приоритет (5I )M. Кл.

G 05 0 9/02 .

1Ъеудлрстееный кемнтет

СССР пе делам яэобретеннй и отнрытнв

Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень № 27 (53) Уд К 621. 646 (088.8) Дата опубликования описания 21). 07 . 82 (72) Авторы изобретения

И.Д. Абушенков, В.К. Черн

Физико-технический институт н

АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ СИИЖЕННЫХ ГАЗОВ

Изобретение относится к криоген;ной технике, в частности к средствам автоматического регулирования сжиженных газов, и может быть исполь,зовано в системах управления процессом охлаждения и термостатирования °

Известна установка для низкотемпературных испытаний материаЛов, содержащая криостат, размещенные в нем захваты для крепления образца, сосуд о

Дьюара, газгольдер, магистраль для связи креостата с сосудом Дьюара и ,патрубок для отвода паров хладагента в газгольдер. Дополнительный патрубок соединяет основную магистраль с патрубком для отвода паров хладагента через клапан-тройникГ13.

Недостатком этой установки является невозможность точного поддержания уровня хладагента в криостате на 20 протяжении длительного времени.

Наиболее близким к изобретению является регулятор уровня сжиженных газов, содержащий рабочий сосуд, свя2 эанный переливным труЬопроводом с сосудом-накопителем, установленный в рабочем сосуде конденсационный датчик с сильфонным клапаном, сопло которого соединено трубопроводом с со-. судом-накопителем. Конденсационный датчик снабжен устройством предварительного захолаживания, которое выполнено в виде теплопровода, соединяющего переливной трубопровод и конденсационный датчикС23.

Однако регулятор уровня сжиженных газов имеет недостаток, заключающийся в том, что к потоку сжиженного газа, идущего по переливному трубопроводу, подводится тепло от теплых частей конденсационного датчика ),через теплопровод). Это тепло увеличивает энтальпию сжиженного газа и повышает

его расход на испарение, поскольку сжиженные газы имеют сравнительно небольшую величину скрытой теплоты парообразования.

3 94 8

Кроме того, эффективно охлаждает" ся лишь сравнительно небольшой нижний участок датчика, а расположенный сверху сильфонный клапан вместе с содержащимся в нем рабочем газом оста" ются при достаточно высокой температуре, значительно отличающейся от температуры сжиженного газа. Это повышает тепловую инерционность срабатыва ния конденсационного датчика и, сле- 0 довательно, увеличивает амплитуду колебаний уровня сжиженного газа в ра" бочем сосуде. Все это уменьшает эффективность регулятора.

Цель изобретения - повышение точности регулятора, Поставленная цель достигается тем., что регулятор уровня сжиженных газов, содержащий рабочий сосуд, связанный переливным трубопроводом с сосудом- о накопителем, установленный в рабочем сосуде конденсационный датчик с силь.фонным клапаном, установленным в полом корпусе, сообщенным с атмосферой, и устройство для предварительного эа холаживания конденсационного датчика, устройство предварительного захолаживания конденсационного датчика выполнено в виде стакана, который ус— тановлен с кольцевым зазором относительно конденсационного датчика, причем одно из днищ стакана сообщено с парс-газовой полостью рабочего сосуда, а другое - через полость корпу=а конденсационного датчика с атмосфезз ,эой, а рабочий сосуд расположен соосно сосуду-накопителю.

На чертеже представлена схема выполнения регулятора уровня сжиженных газов.

4С

Регулятор содержит рабочий сосуд 1, связанный переливным трубопроводом 2 с сосудом-накопителем 3. В рабочем сосуде 1 установлен конденсационный датчик 4 с сильфонным клапаном 5, соп45 ло 6 которого соединено трубкой 7 с сосудом-накопителем 3. Конденсационный датчик 4 снабжен устройством пред— варительного эахолаживания, выполненным в виде стакана 8, с кольцевым зазором 9 охватывающего датчик 4. Одно иэ днищ стакана 8 связано с парс-газовой областью 10 рабочего сосуда

Верхнее днище стакана 8 является продолжением наружного кожуха 11 датчика 4 и связано через патрубок 12 с колцьевым зазором 13, а через патрубок 14 - с атмосферой. Для повышения компактности регулятора рабочий со"

53 4 суд . I и сосуд-накопитель 3 расположены соосно.

Регулятор уровня сжиженных газов работает следующим образом.

При заполнении рабочего сосуда 1 сжиженным газом сильфонный клапан 5 перекрывает сопло 6 и сжиженный газ под действием давления паров в сосуде-накопителе 3 по переливной трубке 2 поступает в рабочий сосуд 1. Образующиеся при этом пары газа из парогазовой области 10 рабочего сосуда поступают в кольцевой зазор 9 и выходят через патрубок 12, кольцевой зазор 13 и через патрубок 14 в атмосферу. На своем пути холодные пары осуществляют предварительное захолаживание практически всех частей конденсационного датчика 4, в том числе и верхнего сильфонного клапана. Причем в процессе этого захолаживания, в отЛичие от известного регулятора, отсутствует передача тепла через теплопровод от теплых частей датчика к заливаемой через трубку 2 жидкости.

В результате уменьшается расход этой жидкости на испарение.

При достижении уровня сжиженного газа в рабочем сосуде 1 конца конденсационного датчика 4 давление в сильфонном клапане 5 падает и сопло 6 открывается, стравливая давление паров сосуда-накопителя 3 в атмосферу через патрубок 14. Благодаря предварительному захолаживанию всей массы датчика 4 уходящими из рабочего сосуда 1 холодными парами, повышается быстродействие срабатывания датчика 4 в момент его прямого теплового контакта с сжиженным газом. Таким образом, сокращается промежуток времени между моментом контакта конца конденсационного датчика 4 с сжиженным газом и моментом срабатывания сильфон« ного клапана 5 и, следовательно, уменьшается амплитуда колебаний уровня сжиженного газа в рабочем сосуде 1.

Эффективность изобретения обеспечивается за счет уменьшения расхода сжиженного газа путем использования хладосодержания (теплоемкости) уходящих холодных паров на предварительное захолаживание конденсационного датчика, а также за счет. повышения точности регулятора уровня при сохранении простоты конструкции .

Составитель Т. Задворная

Редактор Л. Гратилло Техред Е.Харитончик

Заказ 5331/68 Тираж 914

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. g. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Корректор Г. Решетник

Подписное

5 945853 6

Формула изобретения ром относительно конденсационного датчика, причем одно из днищ стакана

1. Регулятор уровня сжиженных га- сообщено с парогазовой полостью рабо" зов, содержащий рабочий сосуд, связан- чего сосуда, а другое - через полость ный переливным трубопроводом с сосу- 5 корпуса конденсационного датчика с ат" дом"накопителем, установленный в ра- мосферой. бочем сосуде конденсационный датчик 2. Регулятор уровня по и. 1, о тс сильфонным клапаном, установленным л и ч а ю шийся тем, что рабочий в полом корпусе, сообщенным с атмос- сосуд расположен соосно сосуду"HàêÎ ферой, и устройство для предваритель- IO пителю. ного захолаживания конденсационного Источники информаиии, датчика, о T J1 и ч а ю шийся тем, принятые во внимание при экспертизе

Что, с целью повышения точности ре- 1. Авторское свидетельство СССР гулятора, устройство предварительно- У 579556, кл. G 01 N 3/18, 1976. го захолаживания конденсационного 15 2. Авторское свидетельство СССР датчика выполнено в виде стакана, Р 620946, кл. G 05 0 9/02, 1977 который установлен с кольцевым зазо- (прототип).