Устройство для выдачи криожидкости

Устройство для выдачи криожидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ КРИОЖИДКОСТИ , содержащее резервуар, частично заполненный криожидкостью, в нижней части которого выполнен канал для выдачи криожидкости, верхняя часть, образующая газовый объем резервуара , связана через предохранительный клапан с окружающей средой и с выходной полостью регулятора давления вьщачи криожидкости, входная полость которого соединена с источником криожидкости, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь криожидкости при выдаче из резервуара и обеспечения выдачи криожидкости с постоянным давлением, регулятор давления выдачи криожидкости содержит установленный в его корпусе между входной и выходной полостями подпружиненный цилиндрический затвор, снабженный кольцевым выступом, образующим с корпусом две управляю1дие полости, первая из которых связана с нижней частью резервуара , вторая - с верхней его частью, а - g источник криожидкости размещен в каСП мере, образованной верхней частью резервуара и перегородкой, отделяющей камеру от газового объема резервуара.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09} (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13., ;;,, Д

ИБЛЫОТЕЫА (21) 3517000/18-24 (22) 22. 11.82 (46) 15.08.84. Бюл. 9 30 (72) О.Ф.Лапин и И.К.Новиков (53) 646.621.646.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 752093, кл. F 16 К 17/10, 1979.

2. Малков М.П. Вопросы глубокого охлаждения. М., "Иностранная литература", 1961 с. 280 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ КРИОИИДКОСТИ, содержащее резервуар, частично заполненный криожидкостью, в нижней части которого выполнен канал для выдачи криожидкости, верхняя часть, образующая газовый объем резервуара, связана через предохранительный клапан с окружающей средой и с выходной полостью регулятора давзад 6 05 D 7/О1; С 05 D 16/10 ления выдачи криожидкости, входная полость которого соединена с источником криожидкости, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь криожидкости при выдаче из резервуара и обеспечения выдачи криожидкости с постоянным давлением, регулятор давления выдачи криожидкости содержит установленный в его корпусе между входной и выходной полостями подпружиненный цилиндрический затвор, снабженный кольцевым выступом, образующим с корпусом две управляющие полости, первая из которых связана с нижней частью резервуара,вторая — с верхней его частью, а — источник криожидкости размещен в камере, образованной верхней частью резервуара и перегородкой, отделяющей камеру от газового объема резервуара.

1 1108

Изобретение относится к криогенной технике и может быть применено в областях народного хозяйства, где используется выдача жидких продуктов из резервуаров под действием давления столба жидкости, Известно устройство для выдачи криопродукта, содержащее резервуар с криожидкостью, предохранительный клапан, входная полость которого соеди- 10 нека с газовой подушкой резервуара, импульсный клапан, полость чувствительного элемента которого соединена с входной и через запорный орган с управляющей полостями предохрани- 15 тельного клапана С1 .

Известное устройство обеспечивает выдачу продукта потребителю с постоянным давлением, так как его конструкция позволяет по мере уменьше- 2р ния столба жидкости увеличивать давление наддува резервуара.

Однако при этом значительно увеличиваются потери криогенной жидкости при выдаче из-за использования 2S больших давлений и интенсивного перемешивания верхнего слоя жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для выдачи криопродукта, состоящее из резервуара с криожидкостью, сосуда для подпитки переливного вентиля испарительного змеевика, в котором жидкость образуется в пар и далее подается в пространство над

35 жидкостью в резервуаре, вызывая повышение давления C2J.

Недостатком известного устройства являются большие потери криопродукта.при выдаче вследствие использова40 ния больших давлений и интенсивного перемешивания верхних слоев жидкости.

Это объясняется тем, что в случае равновесного состояния жидкости и пара увеличение давления приводит к

45 повышению температуры кипения жидкости. Например, увеличение давления от 0 до 0,07 ИПа приводит к повышению температуры поверхности жидкости, соприкасающейся с паром, от (-183) до (-178) С в результате конденсации некоторого количества пара. Когда из сосуда с повышенным давлением начинается выпуск жидкости, в основной жидкости возникают потоки и верхний слой ее перемешивается, в результате чего происходит дополнительная конденсация пара, а давление в сосуде уменьшается. Поэтому при выпуске .

398 2 продукта необходимо поддерживать дав> ление в сосуде, увеличивая подачу жицкости в испарительный змеевик.

При выдаче криожидкости в сосуд, сообщающийся с атмосферой, газ, который сконденсировался при повышении давления, испаряется и уходит в атмосферу (при понижении давления выдаваемого криопродукта до атмосферного он охлаждается до новой равновесной температуры за счет частичного испарения). Потери на испарение при снижении давления над зеркалом жидкого кислорода в состоянии насыщения составляют соответственно, вес.7: при

0,02 МПа 1,5; при 0,06 ИПа 3,5, при

1 NIIa 5.

Кроме того, известное устройство не обеспечивает выдачи криопродукта потребителю с постоянным давлением, так как его конструкция не позволяет увеличивать давление поддува пропорционально снижению столба жидкости (поддерживать постоянной сумму давлений газовой подушки н столба жидкости).

Целью изобретения является снижение потерь криожидкости при выдаче из резервуара путем использования небольших давлений, уменьшения интенсивности перемешивания верхних слоев криожидкости и обеспечение выдачи криожидкости потребителю с пос" тоянным давлением.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выдачи криожидкости, содержащем резервуар, частично заполненный криожидкостью,в нижней части которого выполнен канал для о > выдачи криожидкости, верхняя часть, образующая гаЗ овый объем резервуара, связана через предохранительный клапан с окружающей средой и с выходной полостью регулятора давления выдачи криожидкости, входная полость которого соединена с источником криожидкости, регулятор давления выдачи криожидкос ти содержит установленный в его корпусе между входной и выходной полостями подпружиненный цилиндрический затвор, снабженный кольцевым выступом> образующим с корпусом две управляющие полости, первая из которых связана с нижней частью резервуара, вторая — с верхней его частью, а источник криожидкости размещен в камере, образованной верхней частью резервуара и перегородкой, отделяющей камеру от газового объема резервуара.

1108398

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для выдачи криожидкости содержит резервуар 1, частично заполненный криожидкостью, канал 2 для выдачи криожидкости, предохранительный клапан 3, регулятор давления 4 выдачи криожидкости с входной полостью 5, выходной полостью 6, первой 7 и второй 8 управляющими полостями, корпус 1О

9, цилиндрический затвор 10 кольцевой выступ 11, камеру 12, перегородку 13, вентиль 14, пружину 1S, седло 16, канал 17, обратный клапан

18. Седло 16 укреплено на ребрах !5 жесткости 19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче команды на выдачу криожидкости открывается вентиль 14, и 20 жидкость из камеры 12 через открытый цилиндрический затвор 10 регулятора давления 4 выдачи криожидкости поступает в верхнюю часть резервуара

1 по каналу 17. Обратный клапан 18 25 настроен на давление выдачи криожидкости потребителю и предотвращает в первоначальный момент работы устройства выдачу криожидкости с меньшим давлением. 30

Увеличение давления выдачи криожидкости выше заданного приводит к увеличению давления в первой управляющей полости 7. Усилие пружины 15, настроенной на давление выдачи криожидкости потребителю, и сила давления газовой подушки, действующая на кольцевой выступ 11 со стороны полости

8 (изменяется при испарении или кон— денсации криопродукта), становятся меньше силы давления криопродукта, действующей на кольцеобразный выступ 11 со стороны второй управляющей полости 8. При этом затвор 10 поднимается до тех пор, пока эти силы не уравняются.

При давлении, равном давлению выдачи криожидкости потребителю, регулятор давления 4 выдачи криожидкости закрыт. При этом на кромку седла 16 действует сила, близкая к минимально необходимому усилию герметизации.

С понижением давления выдачи криожидкости ниже заданного уменьшается давление в управляющей полости 7, контактное усилие уменьшается, появляется утечка криожидкости, а при равенст. ве нулю усилия герметизации уменьшение давления начинает сопровождаться образованием щели между седлом 16 и затвором 10, через которую криожидкость по каналу 17 подается в верхнюю часть резервуара 1.

Необходимый расход жидкости обеспечивается опусканием затвора 10 на определенную величину. Чем больше требуется величина хода затвора, тем сильнее должно уменьшиться давление в управляющей полости 7.

Предлагаемое устройство по сравнению с базовым снижает потери криопродукта при выдаче в результате использования небольших давлений, уменьшения интенсивности перемешивания верхних слоев криожидкости и обеспечивает выдачу продукта потребителю с постоянным давлением, при . этом конструкция устройства практически не усложняется.

1108398

Составитель Н.Мирная

Редактор Л. Веселовская Техред А, Ач Корректор В.Бутяга

Заказ 5862/32 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Yæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4