Стабилизатор давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

297949

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.Х1,1969 (№ 1378432/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.111.1971. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 13Х.1971

МПК G 05d 16/06

Комитет ло делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 62-55-525(088.8) Автор изобретения

Л. Б. Голованов

Объединенный институт ядерных исследований

Заявитель

СТАБИЛИЗАТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам, поддерживающим постоянное давление в системе, и применяется в различных областях техники, в том числе криогенной, для поддержания давления, температуры и плотности низкокипящей жидкости с высокой степенью точности.

Известен стабилизатор давления, поддерживающий постоянное давление над низкокипящей жидкостью, состоящий из двух камер, разделенных мембраной. К одной камере,подсоединен замкнутый теплоизолированный объем с задающим, давлением, через другую камеру проходит газ, идущий от сосуда с низкокипящей .жидкостью, над которой поддерживается постоянное давление. В таком стабилизаторе газ из стабилизируемого объема поступает через одну из камер стабилизатора. Если задающее давление выше, чем давление в стабилизируемом объеме, то мембрана под действием задающего давления прогибается и препятствует прохождению газа через стабилизатор, давление в стабилизируемом объеме начинает расти. Давление над ки пящей жидкостью увеличивается до тех пор, пока не сра вняется с задающим давлением. При этом мембрана занимает среднее положение, и открываегся проход для выхода газа из стабилизируемого объема, Однако с помощью этого стабилизатора можно поддерживать постоянное давление только под жидкостью и нельзя поддерживать его в определенной точке, располо кенной ниже

5 уровня жидкости, так как давление в этой точке определяется суммой давления над жидкостью и высотой столба жидкости над этой точкой. От теплопритока к жидкости уровень давления над

10 этой точкой постоянно падает, а значит изменяется и давление в данной точке.

Цель изобретения — создание стабилизатора, позволяющего поддерживать постоянное давление в любой заданной точке низкокипя15 щей жидкости независимо от падения уровня жидкости в сосуде.

Эта цель достигнута тем, что сосуд, наполненный низкокипящей жидкостью, содержит вертикально установленную трубку, нижний

20 конец которой запаян, а верхний подсоединен к объему с давлением задания, заполненному тем же газом, что и сосуд с низкокипящей жидкостью. При этом нижний конец трубки должен находиться на одном уровне с точкой, 25 в которой необходимо поддерживать постоянное давление.

На чертеже изображена схема стабилизатора давления с устройством для компенсации

30 давления при изменении уровня жидкости.

297949 где Vo

В атмос реру

Составитель А. Н. Бочкина

Техред Е. Борисова Корректор Т. А. Абрамова

Редактор Л. А. Утехина

Заказ 1158/11 Изд. № 485 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Стабилизатор давления содержит камеру 1 с седлом и камеру 2, разделенные мембраной

8. Камера 2 соединена с сосудом 4, в котором задается необходимое давление стабилизации.

Сосуд 4 соединен с трубкой 5, расположенной внутри сосуда 6, где необходимо поддерживать определенное давление. Нижний конец трубки 5 расположен на одном уровне с точкой, в которой необходимо поддерживать постоянное давление. Сосуд 6 соединен с камерой 1 стабилизатора трубкой 7.

Стабилизатор давления работает следующим образом.

Когда давление в сосуде 6 становится больше, чем давление в сосуде 4, газ прогибает мембрану 8 вниз, и давление сбрасывается из сосуда 6 в атмосферу. Когда давление в сосуде 6 становится меньше, чем в сосуде 4, мембрана перекрывает выход из сосуда 6 и давление в нем начинает возрастать до давления в сосуде 4. Таким образом поддерживается давление над кипящей жидкостью. Внутри трубки 5, часть которой погружена в жидкость сосуда 6, находится сконденсированный газ из сосуда 4. При падении уровня жидкости в сосуде 6 часть (равная по высоте падению уровня в сосуде) сконденсированной жидкости в трубке 5 испаряется, и давление в сосуде 4 увеличивается. Внутренний диаметр трубки 5 выбирается таким, чтобы при .падении уровня жидкости в сосуде 6 на величину М давление в сосуде 4 возросло на величину АР, равную столбу жидкости Лй. При этом давление в заданной точке постоянно, так как падение уровня в сосуде 6 г1олностью скомпенсировано повышением давления над кипящей и идкостыо на величину ЬР, равную падению ровня в сосуде.

Внутренний диаметр трубки 5 стабилизато5 ра может быть подсчитан по формуле

d= /

Ж о объем сосуда с задающим давлением;

Тв — температура газа в сосуде с задающим давлением;

R — газовая постоянная газа, находящегося в сосуде.

Так, например, для стабилизации давления

15 в сосуде с жидким водородом внутренний диаметр трубки должен быть 1 лм.

Предмет изобретения

Стабилизатор давления, состоящий из двух камер, разделенных мембраной, одна из которых подсоединена к замкнутому теплоизолированному объему с давлением задания, а дру25 гая — к сосуду, наполненному низкокипящей жидкостью, например жидким водородом, над которой стабилизируется давление, отличаюи,ийся тем, что, с целью поддержания постоянного давления в любой точке сосуда с низко30 кипящей жидкостью .независимо от изменения уровня жидкости, сосуд содержит вертикально установленную трубку, нижний конец которой запаян, а верхний подсоединен к объему с давлением задания, заполненному тем же газом, 35 что и сосуд с .низкокипящей жидкостью.