Устройство для измерения уровня криогенной жидкости в сосуде

Устройство для измерения уровня криогенной жидкости в сосуде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЕТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („)920388

Союз Советских

Социалистических

Ресттубяии (6I ) Дополнительное к авт, санд-ву (22)Заявлено 24.03.80 (2l) 2898903/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04. 82. в толлетень Рв 14 (5l)M. Кл.

G 01 F 23/14

F 17 С 13/02

9тоударетвщныб комитет

СССР ао делан изобретений и открытии (53) УД К 681. .128.5(088.8) Дата опубликования описания 18. 04 . 82 (72) Авторы изобретения

В.Г, Тылес, И.E. Лебедев и Ю.М. Завьяло

Всесоюзный научно-исследовательский инс гелиевой техники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ КРИОГЕННОЙ жИДКОСТи В СОСУДЕ

Изобретение относится к устройствам измерения уровня криогенных жидкостей в различных сосудах и.может найти применение в транспортных цистернах, а также в промышленнщх резервуарах с криогенными жидкостями различных объемов, использующихся- s.. газовой, химической, энергетической промышленностях, сельском хозяйстве и других областях народного хозяйст î ва, где применяются сжиженные газы, их хранение и перевозка.

Известно устройство для измерения уровня криогенной жидкости, содержащее верхнюю и нижнюю импульсные трубки, установленные в сосуде и подсоединенные к измерителю перепада давления. Нижняя импульсная трубка через кожух и изоляционный слой под" ведена открытым концом вниз к стакану,, установленному на днище сосуда,. при этом подъемный участок трубки около места ее соединения со стаканом, связан с теплопроводящей шиной с кожухом 1).

Недостатком устройства является дополнительный теплоприток к жидкости по поверхности стакана и недостаточная надежность. Наличие застойного участка в нижней части стакана способствует скоплению и дальнейшему вымораживанию влаги и остатков растворителя в нем, что может привести к забивке стакана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для измерения уровня криогенной жидкости в сосуде, содержащее минусовую импульсную трубку, соединенную с газовым пространством сосуда, плюсовую импульсную трубку, погруженную в жидкость, снабженную .вакуумированным кожухом и расположенной внутри коаксиально теплопроводящей шиной, и измеритель перепада давления f23.

9203

Недостатком известного устройства является недостаточная чувствительность и надежность измерения из-за возможности попадания жидкости в .импульсную трубку при резких колебаниях. давления и черезмерно интенсивном испарении жидкости при значительной поверхности теплообмена жидкости с теплопроводящей шиной.

Цель изобретения - повышение чувст-to вительности и надежности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что на конце теплопроводящей шины установлен экран с развитой поверхностью из теплопроводящего материа- 1S ла, в основании которого выполнены зубчатые прорези, при этом экран за- . крыт вакуумированным колпачком.

На фиг. l схематически изображено размещение устройства в транспорт- 20 ной цистерне; на фиг. 2 — устройство в разрезе с выводом импульсной трубки сверху, общий вид; на фиг. 3 - то же, с выводом импульсной трубки снизу. 2S

Устройство для .измерения уровня криогенной. жидкости состоит из верхней 1 и нижней 2 импульсных трубок, соединенных с измерителем 3 перепада давления. Импульсные трубки выведены 30 через вакуумно-многослойную изоляцию

4, размещенную на сосуде 5 и сосуде 6. Трубка 2 проходит внутри трубы 7 через днище сосуда под колпачок 8. Колпачок 8 и трубка 2 изолированы от слоя жидкости вакуумным кожухом из трубы 7 и крышки 9, сообщающимся с вакуумной полостью цистерны Внутри колпачка 8 расположен экран 10 из теплопроводящего материа- ар ла, например, меди, соединенный шиной 11 с кожухом 6. Шина 11 может быть выполнена из медной проволоки, на которую навита стеклянная нить 12 для исключения непосредственного кон- такта шины с трубкой 2. Для уменьшения теплопритока экран 10 установлен внутри колпачка 8 с зазором, а основание экрана имеет зубчатые прорези. В верхней части экрана 10 имеются отверстия 13 для прохода газа.

Крышка крепится на дйе сосуда с помощью пластин 14.

Устройство работает следующим образом. SS

Криогенная жидкость под действием

I ° силы тяжести затекает под колпачок 8 и, касаясь нижней поверхности основанин экрана, испаряется. При этом, выполнение на основании экрана зубчатых прорезей обеспечивает первоначальный точечный контакт криогенной жидкости с теплопроводящим экраном, образование газа и соответственно высокую чувствительность измерения.

Образовавшийся газ находится внутри колпачка 8 под давлением, уравновешивающим давление столба жидкости и передающимся по импульсной трубке 2 на измеритель перепада давления 3.

Испарение небольшого дополнительного количества жидкости, коснувшейся экрана 10, приводит к росту давления газа под колпачком 8 и часть газа, вытесняя жидкость из-под колпачка, выходит наружу, В следующий момент времени давление газа под колпачком

8 падает, жидкость снова затекает под колпачок и испаряется. В целом работа устройства связана с повторением укаэанных режимов, при этом в верхней части колпачка постоянно находится газ за счет испарения жидкости на нижней поверхности основания экрана 10, а наличие вакуумной изоляции колпачка исключает возможность конденсации газа на его внутренней поверхности.

При повышении давления в сосуде 5 запас тепла, аккумулированный массой экрана 10 обеспечивает испарение дополнительного количества затекаюЩей под колпачок жидкости, предохраняя от попадания ее в импульсную трубку 2.

Для сферических промышленных резервуаров и транспортных цистерн с вакуумно-порошковой изоляцией предпочтительнее использование исполне-. ния устройства, пбказанного на фиг.3 в связи с увеличением длины вакуум« ного кожуха для вывода нижней импульсной трубки и сложностью обеспе- чения эффективной вакуумной изоляции колпачка 8. Трубка 2 подведена под колпачок 8 снизу, через слой изоля ции 4 и фасонный фланец 15 с зазором ! к внутренней поверхности фланца, сообщающимся с изоляционной полостью резервуара. Крышка 9 имеет в верхней части трубку 16 для предварительного вакуумирования межстенного про» странства 17 колпачка..

Надежная работа предложенного устройства обеспечивается наличием постоянной газовой фазы внутри колпач»

5 ка и невозможностью затекания крио генной жидкости под действием силы тяжести в нижнюю импульсную трубку 2.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня криогенной жидкости в сосуде, содержащее минусовую импульсную трубку, соединенную с газовым пространством сосуда, плюсовую..импульсную трубку, погруженную в жидкость, снабженную вакуумированным кожухом и располо- . женной внутри коаксиально теплопро0388 6 водящей шиной, и измеритель перепада давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности измерения, на конце теплопроводящей шины установлен экран с развитой поверхностью из теплопроводящего материала, в основании которого выполнены зубчатые прорези, при этом экран закрыт

16 вакуумированным колпаком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

H 527597, кл. G 01 F 23/14, 1975. и 2; Патент США Н 4020690, кл. 73-299, 1977 (прототип). иг.

920388

Составитель Н. Варнек

Редактор Н. Воловик Техредй. Кастелевич . Корректор M . Коста

»»» »»»»»»» ° е»»»»»»

Заказ 2317/39 Тираж 671 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

» филиал ППР "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4