Устройство для газификации криогенных жидкостей

 

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к устройствам для хранения и газификации криогенных жидкостей, и может применяться в авиации, химическом машиностроении, медицине и т.д. Цель изобретения - повышение надежности и производительности устройства. Устройство для газификации криогенных жидкостей содержит резервуар 1, продукционный испаритель 2, ограничитель 5 расхода и магистраль 3 выдачи продукта. Новым в устройстве является подключение к магистрали перед ограничителем 5 расхода трубопровода 4 управления с пневмоприводом 7, связанным с рабочим органом ограничителя расхода и клапаном 6, связанным с термочувствительным элементом 8. Пневмопривод через дроссель 9 сообщен с атмосферой . Термочувствительный элемент 8 расположен в магистрали 3 выдачи продукта и имеет герметичную полость, образованную подпружиненным сильфоном и стаканом и заполненную наполнителем под избыточным давлением. В качестве наполнителя применена смесь углекислого газа и воздуха. 3 ил. (Л С

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ПЯ Г 17 С 5/02, G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мрейтем

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4438402/26 (22) 08.06.88 (46) 07.06,91. Бюл. М 21 (72) О.П.Литовка, Ю.Ф,Куликов, А;К.Дедков, Л.Ю,Гвоздева, А.Г.Лапшин и В,В.Попов (53) 66.012-52 (088,8)

1(56) Филин Н.В. и др. Жидкостные криогенные системы. Л.: Машиностроение, 1985, с.

18, рис. 1.5.

Криогенное оборудование, Каталог, M.:

ЦИНТИхимнефтемаш, 1985, с. 77-79, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗИФИКАЦИИ

КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к криогенной технике, в частности к устройствам для хранения и газификации криогенных жидкостей, и может применяться в авиации, химическом машиностроении, медицине и т,д. Цель изобретения — повышение надежности и произ5U, „1654625 А1 водительности устройства. Устройство для газификации криогенных жидкостей содержит резервуар 1, продукционный испа-. ритель 2, ограничитель 5 расхода и магистраль 3 выдачи продукта, Новым в устройстве является подключение к магистрали перед ограничителем 5 расхода трубопровода 4 управления с пневмоприводом

7, связанным с рабочим органом ограничителя расхода, и клапаном 6, связанным с термочувствительным элементом 8, Пневмопривод через дроссель 9 сообщен с атмосферой. Термочувствительный элемент 8 расположен в магистрали 3 выдачи продукта и имеет герметичную полость, образованную подпружиненным сильфонам и стаканом и заполненную наполнителем под избыточным давлением. В качестве наполнителя применена смесь углекислого газа и воздуха. 3 ил.

1654625

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к устройствам для хранения и газификации криогенных жидкостей, и может применяться в авиации, химическом машиностроении, медицине и т.д, Цель изобретения — повышение производительности и надежности работы устройства.

На фиг. 1 дана принципиальная схема устройства. для газификации криогенных жидкостей; на фиг, 2 — схема термочувствительнога элемента и клапана; на фиг. 3— зависимость давления смеси углекислого газа с воздухом от температуры в герметичной полости.

Устройство содержит резервуар 1 с жидким продуктом, продукционный,спаритель 2, магистраль 3 выдачи продукта к потребителю и трубопровод 4 управления, подключенный к магистрали перед ограничителем 5 расхода, клапан 6 и пневмапривод

7. Клапан 6 связан с термочувствительным элементом 8, установленным в магистрали 3, Рабочая полость пневмопривада 7 сообщена с атмосферой при помощи дросселя (дюзы) 9, Ограничитель 5 расхода газа выполнен в виде нормальна открытога клапана и находится в открытом псложенил благодаря пружине 10. Термареле (термочувствлтельный элемент) 8 выполнен в виде стакана 11, образующего с сильфонам 12 герметичную полость 13, заполненную смесью углекислого газа с воздухом. Свободный конец сильфона 12 >KGGTKo соединен со штоком 14, контактирующим с запорным органом 15, образу)ащим с седлам 16 затвор клапана 6. На сильфан 12 и связанный с ним через шток 14 запарный орган 15 действуют предварительно сжатые пружины 17, Устройства работает следующим образам.

Под действием давления наддува >кидкий продукт из резервуара 1 па трубопроводу беспрепятственно поступает в панелл продукционного испарителя 2 и направляется в магистраль 3 выдачи продукта, в которой установлен термочувствительный элемент 8. Давление смеси в полости 13 термочувствительнага элемента 8, соотношение компонентов смеси и установочное усилие пружин ",7 сжатия выбсано таким образом, что клапан 6 закры-. при температуре газифицираваннога газа в магистрали выдачи продукта выше;:ли равной допускаемой температуре Т. Е этом случае давление газовой смеси в полости 13 термочувствительнога элемента 8, воздействуя на сильфон 12, преодолевает усилие предварительно сжатых пружин 17 и через шток 14 прижимает запорный орган 15 к седлу 16, 5

Г) 5

Клапан 6 надежно отсекает рабочую полость пневмопривода 7 от магистрали гезификатора. При этом ограничитель 5 расхода открыт под действием пружин 10, При температуре газа в магистрали выдачи продукта 3 ниже допускаемой Т происходит резкое падение давления смеси в полости 13, предварительно сжатые пружиHbt 17 растягивают сильфон 12 и отводят запарный орган 15 от седла 16. Газифицируемый продукт из магистрали до ограничителя расхода попадает в трубопровод 4 управления, прогревается в нем и через открытый клапан 6 попадает в рабочую полость пневмопривода 7 ограничителя 5 расхода, Поршень пневмопривода пад действием давления, равного давлению газифицируемой среды до ограничителя 5 расхода, сжимает пружину 10 и закрывает ограничитель 5 расхода. По мере того, как за счет теплопритоков от окружающей среды произойдет прогрев магистрали 3 выдачи самого газифицированнога продукта и термочувствительного элемента 8, повысится давление смеси газов в полости 13 термочувствительного элемента. Давление смеси; воздействуя на сильфан 12, сожмет пружины 17 и через шток l4 прижмет запорный орган 15 к седлу 16, надежно уплотнив затвор клапана 6. Поступление газа по трубопроводу 4 из магистрали гаэификатара в рабочую полость пневмапривода 7 прекратится, а оставшийся в ней газ через дюэу 9 сбросится в атмосферу. Пружина 10 откроет ограничитель 5 расхода и газификатор снова начнет выдавать продукт. В случае, если из-эа большого расхода продукта потребителем или из-за механического разрушения трубопроводов или арматуры после термочувствительнога элемента пойдет продукт с температурой ниже допускаемой (Т), апиcBHHblvI l1pollpcc повторится.

На фиг. 3 приведена зависимость давления смеси углекислого газа с воздухом в герметичной полости 13 термачувствительного элемента 8 от температуры при различных соотнашениях компанентов: кривая!—

6;1 {СОг: воздух); кривая II — 5;2 (C02: воздух); кривая III — 4:3 (C0z воздух). Рабочий диапазон термочувствительного элемента (фиг, 3, кривая ll) выбирается на участке с наибольшей кривизной, Это позволяет достигнуть наибольшей чувствительности системы "термачувствительный элемент клапан".

В конкретном исполнении устройства за допускаемую температуру принимается

Т = -70 С с допуском на точность срабатывания 2,5 С т,е. Т = — 67,5... -72,5 С, В качестве наполнителя герметичной полости

1654625

13 термочувствительного элемента 8 исполь- тичности полости равносильна аварийной зована смесь углекислого газа и воздуха в. Работе устройства: в том и другом случае соотношении 5;2 (фиг. 3, кривая II), давление в полости падает и работа устройСнабжение устройства для газифика- стга прекращается, При необходимости зации криогенных жидкостей трубопроводом 5 мены термочувствительного элемента управления с пневмоприводом, связанным устройство автоматически прекращает рас рабочим органом ограничителя расхода, и 5îTÓ клапаном, а также термочувствительным Применение в качестве наполнителя элементом, который размещен в магистрали герметичной полости термочувствительного выдачи продукта, дает возможность пол- 10 элемента смеси Углекислого газа и воздУха учать газифицированный продукт с темпе- позволяет обеспечивать в области допуратурой не ниже допускаемой Т и тем самым стимой температуры Т -- -70 С наибольшую обеспечивает надежную работу устройства, крутизну характеристики P = 1(Т) и тем предотвращает разрушение трубопроводов самым высокую точность прекращения потребителя от переохлаждения. Кроме то- 15 и начала работы. Меняя соотношение комго, такое решение позволяет при положи- понентов смеси, удается сместить участок тельных температурах окружающей среды с наибольшей крутизной характеристики значительно повысить производительность =- 1(Т) в область более высоких или низких устройств, так при температуре окружающего температур. Например, при увеличении довоздуха 50ОС производительность газифи- 20 ли воздуха в смеси участок с наибольшей катора увеличивается почти в 2 раза. То об- крутизной смещается в область более низстоятельство, что трубопровод управления ких темпеРатур. подключен к магистрали выдачи продукта Формула изобретения перед ограничителем расхода и через кла- Устройство для газификации криогенпан связан с рабочей полостью пневмоп- 25 Hoax жидкостей, содержащее резервуар, ривода, которая через дюзу сообщена с продукционный испаритель и магистраль атмосферой, обеспечивает автономную на- выдачи продукта с установленным в ней огдежную работу устройства без дополнитель- Раничителем расхода газа, о т л и ч а ю щ еных источников энергии и незначительный е с я тем, что, с целью повышения произвооасход газифицированного продукта, ис- 30 дительности и надежности, оно снабжено пользуемого в качестве рабочего тела термореле, установленным в магистрали пневмопривода, в окружающую среду че- выдачи готового продукта, и клапаном, а

Рез дюзу и то лишь при аварийной работе ограничитель расхода снабжен пневмоприустройства: переохлаждении газифициро- водом, при этом выход резервуара через ванного продукта на выходе из продукци- 35 последовательно установленные на магистонного испарителя. рали выдачи готового продукта ограничиПри нормальной работе устройства кла- тель расхода, продукционный испаритель и пан закрыт и расход газа из магистрали в термореле соединен с потребителем, вход окружающую среду отсутствует. Г1тбор газа огРаничителЯ Расхода чеРез клапан соедииэ магистрали до ограничителя расхода га- 40 нен с Рабочей полостью пневмопРивода огрантирует, что величина давления в трубоп- РаничителЯ Расхода, котоРаЯ сообщена роводе будет не меньше, чем на входе в через дРоссель с атмосфеРой, УпРавлЯюограничитель расхода. Заполнение герме- щий вход клапана связан с выходом тер- тичной полости термочувствительного эле- мореле с чувствительными элементом в мента наполнителем под избыточным 45 виде сильфона, в качестве Рабочего тела давлением также повышает надежность ра- котоРого пРименена смесь газов под изботы устройства, поскольку потеря герме-, быточным давлением с преобладанием углекислого газа.

1654625 сарадж

0G йг. 3

Редактор В. Данко

Заказ 1943 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

«г наг

newel агра рас

Составитель А, Прусковцов

Текред M,Ìîðãåíòàë Корректор О. Кундрик