Устройство для перелива криогенных жидкостей

 

Союз Советскнх

СоцнблнстнчФских

Раслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«»861833 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (511 М. Кл. (22) Заявлено 030480 (21) 2758146/23-26 с присоединением заявим ¹â€”

F 17 С 13/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретениЯ и открытий (23} Приоритет

Опубликовано 07.09.81, Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 070981

М) Уд) 621. 59 (088, 8) (72) Лвтор изобретения

М.Я.Шор. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ JIEPEJIHBA КРИОГЕННЫХ

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к криогенной технике.

Известны устройства для перелива криогенных жидкостей, выполненные в виде сифона, состоящего из двух коаксиальных труб с вакуумной теплоизоляцией между ними, и имеющие регулирующий клапан слива 1).

Недостатками известных устройств являются большие потери криогенной жидкости в приемном сосуде при повторяющихся переливах иэ-за потока теплового газа, образующегося при охлаждении деталей самого устройства, большая задержка начала перелива жидкости и большие потери в самом устройстве в режиме медленного непрерывного перелива, обусловленного внешними теплопритоками.

Известно устройство, содержащее Ж переливной сифон, вставленный в трубку сепаратора, которая имеет на верхнем конце клапан для выпуска паров, а на нижнем конце трубку для слива жидкости 523 .

Недостатками этого устройства являются неполное устранение дополнительных потерь при повторных переливах из-за частичного попадания теплого газа через трубку для слива жид- ЗО кости, наличие потерь жидкости на повторное охлаждение переливного сифона, большая задержка начала перелива жидкости при повторных переливах, большие потери в самом устройстве в режиме медленного непрерывного перелива, обусловленные внешним теплопритоком, и сложность конструкции, связанная с необходимостью в дополнительном клапане сброса паров и трубке сепаратора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для перелива криогенных жидкостей, предназначенное для рефрижираторного слива дроссельного ожижителя ".Э), Оно содержит коаксиально расположенные внутреннюю трубу для криогенной жидкости теплоиэолированную наружную .трубу для выхода паров, сдвоенный клапан слива, подключенный к нижним концам труб, и патрубок выпуска паров, установленный на наружной трубе.

Недостатками этого устройства являются большие потери криогенной жидкости при повторных переливах из-за потока теплового газа,образующегося при охлаждении деталей самого устройства, большая задержка начала перели861833 запаса жидкости в полости наружной трубы 2 колена 6. При этом в паузах между переливами имеется весьма малый расход криогенной жидкости на снятие внешнего теплопритока к устройству за счет теплообмена между трубой 2 и выходящими парами.

При повторном переливе 4 открывают и иэ него сразу же начинает вытекать жидкость, что исключает дополнительные потери жидкости в приемном сосуде из-за потока теплого газа, что имеет место в известных устройствах.

Таким образом, в паузах между переливами и при повторных переливах предлагаемое устройство исключает попадание теплого газа в приемный сосуд и в трубу 1, что значительно уменьшает потери криогенной жидкости (особенно жидкого гелия), в том числе при давлении, значительно меньшем атмосферного, т.е. при низких и сверхнизких температурах, когда порция теплого газа может испарить . всю имеющуюся в приемном сосуде жидкость. Одновременно исключается задержка начала перелива жидкости при повторных переливах, поскольку над клапаном 4 перед его открытием уже имеется жидкость. Конструкция. предлагаемого устройства проще, чем известного, благодаря наличию простого одинарного клапана слива вместо сдвоенного коаксиального.

Формула изобретения

Устройство для перелива криогенных жидкостей, содержащее коаксиально расположенные внутреннюю трубу для жидкости и теплоизолированную наружную трубу для выхода паров, клапан слива, подключенный к нижним концам труб, и патрубок выпуска паров, установленный на наружной трубе, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью снижения потерь криогенных жидкостей, внутренняя труба выполнена с отверстием, расположенным над клапаном слива.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по физико-техническим основам глубокого охлаждения. Под ред. М.П.Малкова. М., 1963, с. 313, рис. 15-10.

2. Вастовский В.Г. и др. Криогенная техника. M. Энергия, 1967, с.332 °

3. Химическое и нефтяное машиностроение. 1969, М 7, с.5-7.,ва жидкости при повторных переливах и сложность конструкции клапана,обусловленная необходимостью одновременного перекрытия двух каналов.

Целью изобретения является уменьшение потерь криогенной жидкости, а также сокращение задержки начала перелива жидкости и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что внутреийяя труба выполнена с отверстием, расположенным над клапаном слива, т.е. край сливного конца внутренней трубы расположен выше крайнего верхнего положения запорного элемента клапана слива с гарантированным зазором между ними. !5

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит внутреннюю трубу 1 для жидкостй, наружную трубу

2 для обратного выхода паров и ва- Щ куумную теплоизоляцию 3. K сливному концу наружной трубы 2 присоединен вход клапана слива 4, а вблизи другого конца к наружной трубе 2 присоединен патрубок 5 выпуска паров. КРай сливного конца внутренней трубы расположен выше крайнего верхнего положения запорного элемента клапана слива 4 с гарантированным зазором между ними, так что сливной конец трубы

1 оставлен открытым внутри трубы 2.

Колено б устройства предназначено для вставления в приемный сосуд, а колено 7 — в подающий (на чертеже сосуды не показаны).

Устройство работает следующим 35 образом. При первоначальном переливе криогенной жидкости в пустой теплый приемный сосуд сначала открывают кла" пан 4 и создают небольшой избыток давления газа в подающем сосуде по 4g отношению к.давлению в патрубке 5.

Вначале поднимающаяся по трубе 1 жидкость в колене 7 испаряется и охлаждает трубы 1 и 2 потоком холодного пара, одновременно охлаждая полость приемного сосуда. Когда трубы 1 и 2 и приемный сосуд охладятся до темпепатуры жидкости, то начинается перелив жидкости по трубе 1 из подающего сосуда в приемный.

Пары жидкости иэ приемного сосуда через клапан 4 подают в наружную трубу 2 и по ней в патрубок 5, при этом они отводят часть внешнего теплопритока, приходящего к наружной трубе

2, что уменьшает потери жидкости. 55

В конце перелива клапан 4 закрывают и при закрытом клапане 4 небольшой сохраняющийся избыток давления между подающим сосудом и патрубком

5 обеспечивает постоянное наличие 4щ

861833

Составитель Г. Ольшанская

Техред Ж. Кастелевич Корректор М- Шароши

Редактор Т. Зубкова

Закаэ 6505/28 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4