Сифон для заправки криостата

 

Изобретение относится к низкотемпературной технике и может использоваться для заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустановок. Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации сифона. Сифон для заправки криостата содержит теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубками, расположенное между ними перепускное средство, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполнен- . ного с дренажной магистралью. Перепускное средство выполнено в виде сужающегося или расширякнцегося участка трубопровода, размещенного перед отверстием в верхней части криостата, при этом размеры сифона выбраны из соотношения S 8( )/S , где S площадь отверстия перепускного средства; S - площадь проходного сечения дренажной магистрали криостата; S/ и - площади поперечного сечения входного и выходного патрубков сифона соответственно; площадь поперечного сечения криостата . За счет перепада проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка сифона, реализованного в перепускном средстве, давление в выходном патрубке снижается, а пар из трубопровода эвакуируется через отверстие, верхнкио часть и дренажную магистраль криостата в газгольдер, благодаря чему исключаются термоакустичёский эффект и дополнительные потери криожидкости при заправке. 4 ил. .S (Л 1C CD 00 U OP

СОЮЗ ССЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ1ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 F 17 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821649/31-26 (22) 06. 12. 84 (46) 28.02.87. Бюл. И - 8 (71) Физико-технический институт низких температур АН УССР (72) А.П.Бескорсый, И.Е.Орлов и Н.Н.Пренцлау (53) 621.59(088.8) (56) Микулин Е.И. Криогенная техника.

М.: Машиностроение, 1969, с. 228.

Авторское свидетельство СССР

Ф 7 11315, кл. F 17 С 3/00, 1980. (54) СИФОН ДЛЯ ЗАПРАВКИ КРИОСТАТА (57) Изобретение относится к низкотемпературной технике и может использоваться для заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустановок. Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации сифона. Сифон для заправки криостата содержит теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубками, расположенное между ними перепускное средство, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполнен.80,» 1293443 д1 ного с дренажной магистралью. Перепускное средство выполнено в виде сужающегося или расширяющегося участка трубопровода, размещенного перед отверстием в верхней части криостата, при этом размеры сифона выбраны иэ соотношения S > 8, > S (S, + S, ")/S„, где S — площадь отверстия перепускного средства; Я вЂ” площадь проходного сечения дренажной магистрали ек еих криостата; S, и S, — площади поперечного сечения входного и выходного патрубков сифона соответственно; S„площадь поперечного сечения криостата. 3а счет перепада проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка сифона, реализованного в перепускном средстве, давление в выходном патрубке снижается, а пар из трубопровода эвакуируется через отверстие, верхнюю часть и дренажную магистраль криостата в газгольдер, благодаря чему исключаются термоакустический эффект и дополнительные потери криожидкости при заправке. 4 ил.

1293443 новок. 5

Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации сифона.

На фиг.1 приведена конструкция сифона, установленного в криостате; на фиг.2 — перепускное средство в виде сужения трубопровода; на фиг.3 — то же, в виде сопла; на фиг.4 — то же, 4 в виде расширяющегося участка трубо15 провода.

Сифон состоит из внутреннего теплоизолированного 1 и наружного 2 трубопроводов, полость 3 между которыми вакуумирована. Внутренний трубопровод 1 соединен с выходным патрубком

4 с помощью перепускного средства 5, которое сообщено с верхней частью б криостата 7 отверстием 8. Сифон вставлен выходным патрубком в криостат таким образом, чтобы перепускное средство с отверстием находилось между уровнем 9 криогенной жидкости 10 и крышкой 11 криостата, в которой находится дренажная магистраль 12, Входной патрубок 13 сифона вставляется в заправочный сосуд !4. При необходимости сифон может быть выполнен либо цельным, либо разборным. В пос-. леднем случае он состоит из выходной

15 и входной 1Ü частей, которые между собою соединены уплотнением 17.

Наружный трубопровод соединен с криостатом и сосудом уплотнениями 18 и 19.

45 После заправки криостата сбрасывают давление в сосуде.

Пар из внутреннего трубопровода сифона эвакуируется через отверстие

8, верхнюю часть и дренажную магис- траль криостата в газгольдер. Следовательно, в предложенной конструкции отсутствует термоакустический эффект, поэтому нет необходимости сифон после заправки криостата либо поднимать таким образом, чтобы концы патрубков были выше уровней криожидкости в криостате и сосуде, либо, если сифон разборной, соединять его с дренажной магистралью и газгольдером.

Изобретение относится к низкотемпературной технике и может использоваться для заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустаПерепускное средство может быть выполнено в нескольких вариантах: в виде сужающегося участка трубопровода с отверстием 8 в его нижней части (фиг.2) в виде сопла 20, расположенного в насадке (фиг.3); в виде расширяющегося участка трубопровода, при этом трубопровод 1 входит в патрубок 4 (фиг.4).

Размеры сифона выбраны из соотношения где S. — площадь отверстия перепускного средства;

S — площадь проходного сечения

3 дренажной магистрали криостата;

2 ,вх

S и S " - площади поперечного сечения

L c входного и выходного патрубков сифона соответственно;

S — площадь поперечного сечения

К криостата.

Сифон работает следующим образом.

Перед заправкой сифон вставляют выходным патрубком в криостат, а входным патрубком — в сосуд и осуществляют герметизацию системы уплотнениями, При этом отверстие 8 распогают между крышкой криостата и максимально возможным при его заправке уровнем криогенной жидкости.

Создавая давление в сосуде, через теплоизолированный трубопровод перегоняют жидкость в криостат. При этом давление в выходном патрубке практически атмосферное. Однако при заправке криостата необходимо, чтобы жидкость не попадала в его полость через отверстие 8, что вызвало бы повышение количества испаряющейся жидкости при заправке криостата. Для этой цели предусмотрено снижение давления в выходном патрубке с помощью перенускного средства. В общем случае оно достигается перепадом проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка.

В устройстве по фиг. 2 скорость течения в сужении увеличивается, давление снижается, и жидкость практически не поступает в полость криостата через отверстие 8; в устройстве по фиг.3 отверстие 8 выполнено выше сопла в насадке, где криогенная жидкость при заправке криостата практически отсутствует; в устройстве поs фиг.4 снижение давления в выходном патрубке осуществляется за счет внезапного расширения проходных сечений.

43 4 ции, т.к. после заправки криостата жидкостью практически исключаются все операции по рассоединению сифона или перекрытию его полостей.

Сифон для заправки криостата, содержащий теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубками, расположенное мсжду ними перепускное. средство, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполненного с дренажной магистралью, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации, перепускное средство выполнено в виде сужающегося или расширяющегося участка трубопровода, при этом

S, > S. > S, (S," + S, "")/S, Вх выл с с

3 12934

Для полного исключения термоакустического эффекта необходимо, чтобы давление в криостате было равно давлению во внутреннем трубопроводе.

Это возможно в том случае, если скорость истечения газа из полости тру- Ф о р м бопровода будет равна скорости истечения газа через дренажную магистраль.

При выбранном соотношении площа- 10 дей поперечного сечения сифона испарившаяся в его полости криогенная жидкость успеет эвакуироваться через отверстие 8, не создавая избыточного давления и не вызывая термоакустичес- 15 кий эффект.

Если площадь отверстия перепускного средства меньше выбранной величины (правой части неравенства), тогда давление в полости сильфона возрастет, и за счет образовавшегося перепада давления относительно криостата возникнет термоакустический эффект, приводящий к дополнительным потерям криожидкости.

3

Верхний предел отверстия перепускного средства ограничен площадью проходного сечения внутреннего трубопровода (входного патрубка).

Предложенный сифон существенно проще по конструкции известных устройств, т.к. в нем отсутствуют сложS ные узлы, а также проще в эксплуатау л а изобретения площадь отверстия перепускного средства; площадь проходного сечения дренажной магистрали криостата; площади поперечного сечения входного и выходного патрубков сифона соответственно; плащадь поперечного сечения криостата.

1293443

Составитель А.Берлин

Редактор M.Öèòêèíà Техред И.Попович Корректор А.Зимокосов

Заказ 367/39 Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4