RU2061193C1 - Device for storage and gasification of cryogenic fluid - Google Patents

Abstract

FIELD: storage and gasification of cryogenic fluids. SUBSTANCE: device has thermostatted vessel with plug fitted in neck made of heat-insulating material and cooled by gas discharge coil. Volume of vessel is divided into gas and liquid chambers by level tube; located on bottom of liquid chamber at contact with vessel wall is condenser where liquid is expanded through throttle of siphon tube; besides that, condensation of vapours and heat exchange take place in condenser; condenser exerts pressure on inner wall of thermostatted vessel with the aid of intake siphon tube, thus protecting it against vibration, dynamic impacts and relieving temperature stresses; gas chamber is cooled through heat exchange due to heat conductivity of tubes. Thermostatted vessel is provided with flange for securing the hermetic gas chamber on it where sectional sump is arranged; sump is mounted at inclination relative to first section over circumference of chamber. Sections are cylindrical in form with upper edges bent inside and are interconnected by means of tubes at various levels in height. First section of sump and its bottom portion are connected with condenser by means of intake siphon tube through which liquid and its vapours freely flow in either direction. Device is provided with filling valve, supply valve, gas-discharge valve, safety valve and controllable gas discharge valve which ensure controllable discharge of gas either into surrounding medium or into hermetic gas chamber; all valves are mounted flush with walls of hermetic gas chamber. Device is provided with carriage handle; it is easy for use and may be used instead of compressed gas bottles working under high pressure in all branches of national economy, transport inclusive. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам низкотемпературной техники, а именно к устройствам для хранения, транспортирования криогенной жидкости и выдачи газов, и может быть использовано на транспорте, в медицине, в производстве газосварочных работ и т.д. взамен баллонов со сжатым газом, работающих под высоким давлением. The invention relates to devices for low-temperature technology, in particular to devices for storing, transporting cryogenic liquids and issuing gases, and can be used in transport, in medicine, in the production of gas welding, etc. instead of high pressure compressed gas cylinders.

Известна установка для хранения и газификации сжиженного газа, содержащая связанные между собой резервуар для хранения сжиженного газа и испаритель с газопроводом наполнения баллонов, и газопроводом подачи газа потребителю. Установка снабжена эжектором и газонакопителем. Предназначена для обеспечения газом крупных стационарно расположенных производств [1]
Недостатком этой установки является невозможность использования криогенных жидкостей непосредственно на рабочих местах без дополнительной их подготовки к применению и только потом подачи к потребителю в баллонах под высоким давлением или по трубопроводу.A known installation for storing and gasifying liquefied gas, containing interconnected reservoir for storing liquefied gas and an evaporator with a gas filling cylinder, and a gas supply gas to the consumer. The unit is equipped with an ejector and a gas accumulator. Designed to provide gas to large stationary production facilities [1]
The disadvantage of this installation is the impossibility of using cryogenic liquids directly at workplaces without additional preparation for use and only then supplying them to consumers in high-pressure cylinders or through pipelines.

Известно устройство дыхательный аппарат, предназначенный для защиты органов дыхания человека на тяжелых работах производств, содержащий теплоизолированную емкость (сосуд Дъюара) с заборным патрубком, теплообменником запуска, испаритель, отеплитель [2]
Конструкция данного аппарата не позволяет получить значение давления газа на выходе и производительность по объему, необходимые для его широкого применения на производстве, например для производства газосварочных работ взамен баллонов с сжатым газом, работающих под высоким давлением.A known device is a breathing apparatus designed to protect human respiratory organs during heavy work of production, containing a thermally insulated container (Dewar vessel) with an intake pipe, a start heat exchanger, an evaporator, an insulator [2]
The design of this apparatus does not allow to obtain the value of the gas pressure at the outlet and the volumetric productivity necessary for its widespread use in production, for example, for the production of gas welding instead of compressed gas cylinders operating under high pressure.

Наиболее близким к предлагаемому является усовершенствованный жидкостный конвертор, содержащий сосуд для жидкости, камеру расширения, капиллярную заборную трубку, предохранительную, расходную арматуру [3]
Конструкция данного устройства не рассчитана и не дает возможности широкого применения на рабочих местах производств, например, при газосварочных и подобных работах, из-за недостаточной производительности устройства по газу и давлению, низкой прочности конструкции, ненадежной конструкции соединения расширительной камеры и сосуда, малого срока хранения криогенной жидкости в сосуде устройства и низкой способности устройства регулировать выдаваемый газ по давлению и объему.Closest to the proposed is an improved liquid converter containing a vessel for liquid, an expansion chamber, a capillary intake tube, safety, consumable fittings [3]
The design of this device is not designed and does not allow widespread use at workplaces of production, for example, during gas welding and similar works, due to the insufficient productivity of the device for gas and pressure, low structural strength, unreliable construction of the connection of the expansion chamber and the vessel, short shelf life cryogenic liquid in the vessel of the device and the low ability of the device to regulate the emitted gas by pressure and volume.

Техническая задача изобретения заключается в создании простого по конструкции и в обслуживании устройства для хранения, транспортирования и газификации криогенной жидкости, способного заменить баллоны со сжатым газом, работающих под высоким давлением на рабочих местах производства и на транспорте. The technical task of the invention is to create a device that is simple in design and maintenance for storage, transportation and gasification of cryogenic liquid, capable of replacing compressed gas cylinders operating under high pressure at production sites and in transport.

Это достигается тем, что в устройстве для хранения и газификации криогенной жидкости, содержащем термостатированный сосуд, например сосуд Дъюара, для криогенной жидкости условно разделенный на газовую и жидкостную полости, имеющий на своей горловине фланец для прочного, разъемного, болтового присоединения герметичной газовой камеры, в которой размещен секционный поддон с цилиндрической формы секциями с вогнутой во внутрь верхней частью наподобие как у чернильницы "неразливайки", состоящий, например, из трех секций, соединенных между собой трубками и поставленных каскадиком под уклон к первой секции по окружности герметичной газовой камеры. При этом герметичная газовая камера и термостатированный сосуд, а точнее донная часть первой секции поддона и донная часть термостатированного сосуда сообщаются между собой сифонной заборной трубкой, которая в донной части термостатированного сосуда снабжена конденсатором, а в поддоне фильтром. Конденсатор в свою очередь тоже снабжен сифонной трубкой с дросселем на конце, находящимся в конденсаторе и фильтром на другом конце, сообщает донную часть конденсатора с донной частью термостатированного сосуда, проходит через газовую полость термостатированного сосуда, причем конденсатор контактирует с донной частью стенки термостатированного сосуда, распирает ее сифонной заборной трубкой, оберегая от вибрации при ударах. Устройство также снабжено расходным клапаном, заправочным клапаном, сбросным клапаном, которые выполняют роль вентилей и подключаются через переходники. Предохранительный клапан объединен с регулирующим сброс клапаном, расположены все они в герметичной газовой камере и утоплены заподлицо с ее стенкой, сбросный клапан и объединенные регулирующий сброс и предохранительный клапаны врезаны на одной трубке и сообщаются с газовой полостью термостатированного сосуда, причем эта трубка обмотана спиралью вокруг заправочной трубки и сифонной заборной трубки и залита теплоизолирующим материалом, например, полимерным пенопластом, чем образуется охлаждаемая сбросными парами жидкости пробка в горловине термостатированного сосуда, а конец ее опущен над уровнем жидкости, тем самым термостатированный сосуд условно делится на газовую и жидкостные полости. Герметичная газовая камера снабжена ребрами теплообменника, имеет цилиндрическую, обтекаемую форму, как и все ее детали изготовлена из металла методом штамповки и сварки, и вместе с термостатированным сосудом рассчитана на необходимое рабочее давление. Секции поддона, не разливающие жидкость даже при опрокидывании и регулирующие производительность в устройстве, закреплены с хорошим контактом для теплообмена с окружающей средой через теплопроводность металла ее стенок. Герметичная газовая камера и термостатированный сосуд соединены болтами в один агрегат, имеют удобную для эксплуатации форму, ручку для переноски и во всех режимах эксплуатации: наполнение, транспортирование, хранение, выдача газа работает без дополнительной подготовки и неразъемно одним агрегатом. This is achieved by the fact that in a device for storing and gasifying a cryogenic liquid containing a thermostated vessel, for example, a Dewar vessel, for a cryogenic liquid it is conventionally divided into gas and liquid cavities, having a flange on its neck for a durable, detachable, bolted connection of a sealed gas chamber, which contains a sectional pan with cylindrical sections with a concave inward upper part similar to that of a non-spill inkwell, consisting, for example, of three sections connected between a fight with tubes and cascaded downhill to the first section around the circumference of a sealed gas chamber. In this case, a sealed gas chamber and a thermostated vessel, or rather the bottom of the first section of the pan and the bottom of the thermostated vessel communicate with each other by a siphon intake pipe, which is equipped with a condenser in the bottom of the thermostated vessel and a filter in the pan. The capacitor, in turn, is also equipped with a siphon tube with a throttle at the end located in the capacitor and a filter at the other end, it communicates the bottom of the capacitor with the bottom of the thermostated vessel, passes through the gas cavity of the thermostated vessel, and the capacitor contacts the bottom of the wall of the thermostated vessel, bursts its siphon intake pipe, protecting from vibration during impacts. The device is also equipped with a flow valve, a filling valve, a relief valve, which act as gates and are connected through adapters. The safety valve is combined with a discharge control valve, all of them are located in a sealed gas chamber and recessed flush with its wall, the relief valve and the combined control discharge and safety valves are cut into one pipe and communicate with the gas cavity of the thermostatic vessel, and this pipe is wound with a spiral around the filling tube and siphon intake tube and is filled with a heat insulating material, for example, polymer foam, which forms a plug cooled in discharge vapors of liquid in g rlovine thermostatted vessel and its end above the liquid level is lowered, thereby thermostated vessel is divided into gas and liquid cavity. The sealed gas chamber is equipped with heat exchanger fins, has a cylindrical, streamlined shape, like all its parts are made of metal by stamping and welding, and together with a thermostatically controlled vessel it is designed for the required working pressure. Sections of the pallet that do not spill liquid even during tipping and regulate the performance in the device are fixed with good contact for heat exchange with the environment through the thermal conductivity of the metal of its walls. The sealed gas chamber and thermostatic vessel are bolted into one unit, have a convenient form for operation, a handle for carrying and in all modes of operation: filling, transportation, storage, gas delivery works without additional preparation and is integral with one unit.

На фиг. 1 дана общая схема разреза и устройства; на фиг.2 схема разреза расположения секционного поддона в герметичной газовой камере; на фиг.3 схема разреза дросселя в конденсаторе устройства; на фиг.4 схема расходного клапана с переходником; на фиг.5 схема подключения предохранительного, газосбросного и клапана регулируемого газосброса в герметичной газовой камере. In FIG. 1 shows a general diagram of a section and device; figure 2 is a sectional diagram of the location of the sectional pallet in a sealed gas chamber; figure 3 diagram of a section of the inductor in the capacitor of the device; figure 4 diagram of a flow valve with an adapter; figure 5 wiring diagram of the safety, gas and valve adjustable gas discharge in a sealed gas chamber.

П р и м е р. Устройство для хранения и газификации криогенной жидкости содержит термостатированный сосуд 1 для криогенной жидкости, герметичную газовую камеру 2 для сбора газа, фланец 3 для крепления герметичной газовой камеры к термостатированному сосуду через прокладку 4, секционный поддон 5 для регулирования производительности газа в устройстве, сифонную заборную трубку 6 для пропуска жидкости и ее паров на расход и обратно, трубку 7 газосборосного клапана 8, предохранительного клапана 9 и регулирующего газосброс клапана 10 с змеевиком в горловине 11 и опущенным над уровнем жидкости концом трубки 12, расходный клапан 13, заправочный клапан 14, охлаждаемую пробку 15, ребра теплообменника 16, конденсатор 17 для конденсации паров, расширения жидкости и теплообмена, сифонную трубку конденсатора 18 с дросселем 19 для охлаждения жидкостного и газового пространства термостатированного сосуда, крепежные болты 20, ушки 21 крепления герметичной газовой камеры, ручку 22 для переноски устройства, фильтр 23 сифонной заборной трубки, фильтр 24 сифонной трубки конденсатора, трубку 25, соединяющую секции поддона, переходник клапана 26, шпиндель переходника 27. PRI me R. A device for storing and gasifying a cryogenic liquid contains a thermostated vessel 1 for cryogenic liquid, a sealed gas chamber 2 for collecting gas, a flange 3 for attaching a sealed gas chamber to a thermostated vessel through a gasket 4, a section pan 5 for regulating gas productivity in the device, a siphon intake pipe 6 for the passage of liquid and its vapors to the flow rate and vice versa, the tube 7 of the gas collection valve 8, the safety valve 9 and the gas discharge control valve 10 with a coil in the neck 11 and the end of the tube 12 lowered above the liquid level, a flow valve 13, a filling valve 14, a cooled tube 15, heat exchanger fins 16, a condenser 17 for vapor condensation, liquid expansion and heat exchange, a siphon tube of the condenser 18 with a throttle 19 for cooling the temperature-controlled liquid and gas space vessels, mounting bolts 20, ears 21 for mounting a sealed gas chamber, a handle 22 for carrying the device, a filter 23 for a siphon intake pipe, a filter 24 for a siphon condenser pipe, a pipe 25 connecting the sections of the pallet, valve adapter 26, adapter spindle 27.

Устройство для хранения и газификации криогенной жидкости работает следующим образом. A device for storage and gasification of cryogenic liquid works as follows.

Заправка устройства криогенной жидкостью. Filling the device with cryogenic liquid.

К клапану 14, через переходник 26 вворачиваемый в клапан (фиг.4), которые в устройстве работают вместо вентилей, что делает устройство безопасным, удобным для эксплуатации, особенно при транспортировках, хранении, так как не имеет на себе торчащих вентилей, при том, что гнезда клапанов закрываются колпачками, присоединяют заправочную трубку, а к сбросному клапану 8 трубку газосборочной линии заправочной станции и подают криогенную жидкость в термостатированный сосуд 1, часть которой, охлаждая устройство, испарится и по сбросной трубке 7 через сбросной клапан 8, охлаждая змеевиком 11 пробку 15 в горловине устройства, уходит в газосборочную линию станции. Предохранительный клапан 9 и газосбросной клапан 8 отрегулированы на рабочее давление, на которое рассчитано устройство, например 6 кг, и поэтому после окончания заправки жидкость в устройстве будет находиться под этим рабочим давлением, а регулирующий газосброс клапан 10 при заправке не работает. Устройство заполняется строго по весу или по уровню, который соблюдается газосбросной трубкой 7, спущенной концом 12 до уровня жидкости, и условно делит термостатированный сосуд 1 на жидкостную и газовую полости. В начале заправки испарившиеся пары через фильтр 24 по сифонной трубке конденсатора 18, через конденсатор 17 и по сифонной заборной трубке 6 поднимаются в поддон 5 и заполняют герметичную газовую камеру 2, давление в герметичной газовой камере 2 и в термостатированном сосуде 1 выравнивается, вследствие чего жидкость в поддон не поднимается, а набирается в термостатированном сосуде до уровня, а то, что выше уровня, выкидывается через конец 12 газосбросной трубки 7, клапан 8 в газосборочную линию заправочной станции. To the valve 14, through the adapter 26 is screwed into the valve (figure 4), which work in the device instead of valves, which makes the device safe, convenient for operation, especially during transportation, storage, since it does not have any protruding valves on it, that the valve seats are closed with caps, attach a filling pipe, and to the discharge valve 8 a gas collection line pipe of the filling station and supply cryogenic liquid to a thermostated vessel 1, part of which, cooling the device, will also evaporate through the discharge pipe 7 through Brosno valve 8, the cooling coil 11, the stopper 15 in the neck of the device goes gazosborochnuyu station line. The safety valve 9 and the gas relief valve 8 are adjusted to the working pressure for which the device is designed, for example 6 kg, and therefore, after refueling, the liquid in the device will be under this working pressure, and the gas control valve 10 does not work when refueling. The device is filled strictly by weight or by the level that is observed by the gas discharge tube 7, deflated by the end 12 to the liquid level, and conditionally divides the thermostated vessel 1 into liquid and gas cavities. At the beginning of refueling, evaporated vapors through the filter 24 through the siphon tube of the condenser 18, through the condenser 17 and the siphon intake pipe 6 rise into the pan 5 and fill the sealed gas chamber 2, the pressure in the sealed gas chamber 2 and in the thermostatic vessel 1 is equalized, as a result of which the liquid it does not rise into the pallet, but is dialed up to the level in the thermostated vessel, and that which is higher than the level is thrown out through the end 12 of the gas discharge pipe 7, valve 8 into the gas collection line of the gas station.

Отбор газа из устройства производят следующим образом, например, при производстве газосварочных работ на рабочем месте производства. The selection of gas from the device is as follows, for example, in the production of gas welding at the workplace of production.

К расходному клапану 12 через переходник 26 присоединяют кислородный редуктор (не показано), и начинают отбор кислорода под давлением, например, 3 кг, в результате давление газа в герметичной газовой камере 2 упадет а в газовой полости термостатированного сосуда 1 останется прежним (6 кг), и в силу расширения газов в газовой полости холодная жидкость из донной части термостатированного сосуда 1 через фильтр 23 на конце сифонной трубки конденсатора 18 поднимется по ней и за счет теплообмена в слоях жидкости переместит ее, снимет температурные расслоения жидкости, и охладит газовую полость термостатированного сосуда, а сама подогреется и поступит на дроссель 19, расширится в конденсатор 17. Конденсатор 17 контактирует с донной частью стенки термостатированного сосуда 1, через заборную сифонную трубку 6, распирая, удерживает от вибрации его и снимает температурное напряжение с него теплообменом, из конденсатора 17 уже подогретая парожидкостная эмульсия поднимается по сифонной заборной трубке 6, по пути опять охлаждая и перемешивая жидкость и охлаждая газовую полость термостатированного сосуда, в первую секцию поддона 5 герметичной газовой камеры 2. В поддоне 5, который не дает разлиться жидкости по камере и, резко испарившись, поднять давление, происходит плавный теплообмен с окружающей средой через стенки поддона 5, стенки герметичной газовой камеры 2, ребра теплообменника 16 за счет теплопроводности металла, и в результате происходит восполнение расходованного через расходный клапан 13 газа и выравнивание давления в герметичной газовой камере 2 и наджидкостном пространстве термостатированного сосуда 1. При этом, если отбор газа через расходный клапан 13 будет оставаться прежним, то устройство описанным образом будет трансформировать криогенную жидкость в газ и равномерно под заданным давлением подавать его потребителю. Если расход газа увеличится, то в силу того, что давление в герметичной газовой камере 2 будет ниже, чем давление в термостатированном сосуде 1, интенсивность подачи жидкости на него по вышеописанной схеме усилится, и тогда уровень жидкости в первой секции поддона 5 поднимется и по трубке 25, соединяющей неразливающие жидкость секции поддона, перетечет во вторую секцию поддона или даже в третью секцию, которые поставлены по окружности герметичной газовой камеры 2 каскадиком по отношению к первой секции поддона 5 и вступают в работу при увеличении расхода газа чрез расходный клапан 13 устройства, увеличивая площадь поддона. При уменьшении расхода газа через расходный клапан 13 давление в герметичной газовой камере 2 увеличивается, а в наджидкостном пространстве термостатированного сосуда 1 остается прежним, и в силу этого жидкость и ее пары из неразливающей жидкость секции поддона 5 вместе с жидкостью, обратно стекающей из таких неразливающих жидкость секций поддона два и три, и через фильтр 23 сифонной заборной трубки 6, будет выдавливаться обратно в термостатированный сосуд 1, чем уменьшается общая площадь поддона, находящегося в работе, а следовательно уменьшается и производительность газа в устройстве. Жидкость и ее пары по сифонно-заборной трубке 6 выдавливаются обратно в конденсатор 17, где происходит теплообмен с холодной донной частью жидкости и, следовательно, частичная конденсация паров, затем охладившиеся жидкость и несконденсировавшиеся пары дросселируются через дроссель 19, где, расширяясь, еще охлаждаются в сифонной трубке конденсатора 18 и, охлаждая по пути наджидкостное газовое пространство термостатированного сосуда 1, подаются на дно его жидкостного пространства, где полностью конденсируются пары жидкости и происходит перемешивание слоев жидкости, что дополнительно продляет срок хранения жидкости в устройстве и уменьшает выброс газов через предохранительный клапан 9 в окружающую среду. An oxygen reducer (not shown) is connected to the flow valve 12 through an adapter 26, and oxygen is taken under pressure, for example, 3 kg, as a result, the gas pressure in the sealed gas chamber 2 will drop and in the gas cavity of the thermostatic vessel 1 will remain the same (6 kg) , and due to the expansion of gases in the gas cavity, cold liquid from the bottom of the thermostated vessel 1 through the filter 23 at the end of the siphon tube of the condenser 18 will rise along it and, due to heat transfer in the liquid layers, will move it, remove the temperature the liquid flows, and cools the gas cavity of the thermostatically controlled vessel, and it warms up and enters the choke 19, expands into the condenser 17. The condenser 17 contacts the bottom of the wall of the thermostated vessel 1, through the intake siphon tube 6, bursting, keeps it from vibration and removes the temperature voltage from it by heat exchange, from the condenser 17 an already heated vapor-liquid emulsion rises along the siphon intake pipe 6, cooling and mixing the liquid again and cooling the gas cavity thermostatically about the vessel, into the first section of the pan 5 of the sealed gas chamber 2. In the pan 5, which prevents the liquid from spilling over the chamber and, having evaporated sharply, to increase the pressure, there is a smooth heat exchange with the environment through the walls of the pan 5, the walls of the sealed gas chamber 2, the ribs heat exchanger 16 due to the thermal conductivity of the metal, and as a result, the gas consumed through the flow valve 13 is replenished and the pressure is equalized in the sealed gas chamber 2 and the super-liquid space of the thermostated vessel 1. Moreover, if op gas through the flow control valve 13 will remain unchanged, then the device will transform the manner described in the cryogenic liquid and gas under a predetermined pressure is uniformly supplied to the consumer. If the gas flow rate increases, due to the fact that the pressure in the sealed gas chamber 2 will be lower than the pressure in the thermostatic vessel 1, the intensity of liquid supply to it will increase according to the above-described scheme, and then the liquid level in the first section of the pallet 5 will also rise along the tube 25, connecting the non-spillable sections of the pallet, will flow into the second section of the pallet or even into the third section, which are cascaded around the circumference of the sealed gas chamber 2 with respect to the first section of the pallet 5 and come into operation when SRI gas flow through the flow control valve 13 of the device by increasing the area of the pallet. With a decrease in gas flow through the flow valve 13, the pressure in the sealed gas chamber 2 increases, and in the superfluid space of the thermostated vessel 1 remains the same, and therefore the liquid and its vapors from the non-spill liquid section of the pan 5 together with the liquid flowing back from such non-spill liquid sections of the pallet are two and three, and through the filter 23 of the siphon intake pipe 6, it will be squeezed back into the thermostatically controlled vessel 1, thereby reducing the total area of the pallet in operation, and therefore The gas productivity in the device also decreases. The liquid and its vapors are squeezed back into the condenser 17 through a siphon-sampling tube 6, where heat is exchanged with the cold bottom of the liquid and, therefore, partial condensation of the vapors is made, then the cooled liquid and non-condensed vapors are throttled through the throttle 19, where, expanding, they are still cooled in the condenser siphon tube 18 and, cooling along the path the super-liquid gas space of the thermostated vessel 1, are fed to the bottom of its liquid space, where the liquid vapor is completely condensed and mixing of the liquid layers which further prolongs the shelf life of liquid in the device and reduces the emission of gases through the pressure relief valve 9 to the environment.

При прекращении отбора газа через расходный клапан 13 устройство переходит в режим хранения, при котором давление в герметичной газовой камере 2 термостатированном сосуде 1 вышеописанным образом уравновесится, жидкость и ее пары перестанут перетекать из термостатированного сосуда 1 в герметичную газовую камеру 2 и обратно по причине расхода газа через расходный клапан 13. Но приток тепла через плохую теплоизоляцию существует, и температурные колебания окружающей среды тоже создают разницу давления в герметичной газовой камере 2 и термостатированном сосуде 1, в силу чего происходит небольшой переток жидкости и ее паров туда и обратном по вышеописанной схеме, при котором происходит дросселирование вышеописанным образом через дроссель 19 и, следовательно, охлаждение устройства, снятие температурных расслоений в жидкости за счет перемешивания слоев, охлаждение газовой полости, при этом снимаются температурные перекосы в металле стенки термостатированного сосуда 1 за счет контакта конденсатора 17 в его донной части. Перемешивание жидкости, охлаждение газовой полости термостатированного сосуда 1 происходит за счет теплопроводности и теплообмена по трубкам сифонной трубке конденсатора 17 и сифонной заборной трубке в ее части, находящейся в термостатированном сосуде 1 из донной части в газовую и наоборот. Контакт конденсатора 17 с донной частью термостатированного сосуда 1 через сифонную заборную трубку 6, работающую как растяжка, удерживает внутренний сосуд термостатированного сосуда 1 от вибрационных колебаний при транспортировке устройства и при динамических ударах. When gas withdrawal through the flow valve 13 stops, the device switches to storage mode, in which the pressure in the sealed gas chamber 2 of the thermostated vessel 1 is balanced in the above manner, the liquid and its vapors cease to flow from the thermostated vessel 1 into the sealed gas chamber 2 and back due to gas consumption through the flow valve 13. But there is a heat influx through poor thermal insulation, and the temperature fluctuations of the environment also create a pressure difference in the sealed gas chamber 2 and the thermostat vessel 1, due to which there is a small flow of liquid and its vapors there and vice versa according to the above scheme, in which throttling occurs as described above through the throttle 19 and, therefore, cooling the device, removing temperature stratifications in the liquid by mixing the layers, cooling the gas cavity while the temperature distortions in the metal of the wall of the thermostated vessel 1 are removed due to the contact of the capacitor 17 in its bottom part. Mixing the liquid, cooling the gas cavity of the thermostated vessel 1 occurs due to heat conduction and heat transfer through the tubes of the siphon tube of the condenser 17 and the siphon intake tube in its part, located in the thermostated vessel 1 from the bottom to the gas and vice versa. The contact of the condenser 17 with the bottom of the thermostatically controlled vessel 1 through a siphon intake pipe 6, acting as a stretch, keeps the inner vessel of the thermostated vessel 1 from vibration during transportation of the device and during dynamic shocks.

Клапан регулируемого газосброса 10 работает при длительном хранении устройства, например, конденсатор 17, расположенный в холодной донной части и термостатированного сосуда 1 за счет большего перепада температуры в герметичной газовой камере 2 и в конденсаторе 17 втягивает в себя пары из поддона 5 и конденсирует их, и в силу этого и, например, в силу повышения давления в газовом пространстве термостатированного сосуда выше, например 6 кг, на которые отрегулированы предохранительный клапан 9, казалось бы должен произойти выброс газов в окружающую среду через предохранительный клапан, но этого не происходит, так как клапан регулируемого газосброса 10 отрегулирован на давление, например, 5,8 кг и в силу этого произойдет сброс газов из газового пространства термостатированного сосуда 1 в герметичную газовую камеру 2 через клапан регулируемого газосброса 10, который врезан также в трубку 7. В то же время небольшая часть жидкости продросселирует через дроссель 16, давление в геpметичной газовой камере 2 и термоизолированном сосуде 1 уравняется, снизится за счет охлаждения паров и перемешивания жидкости, практически выброс газов в окружающую среду происходит редко, что позволяет повысить сохраняемость криогенной жидкости в устройстве. При этом, температура сбрасываемых газов через предохранительный клапан 9 и через клапан регулируемого газосброса 10 используется для охлаждения змеевиком 11 теплоизолирующей пробки 15 в горловине устройства. The adjustable gas discharge valve 10 operates during long-term storage of the device, for example, a condenser 17 located in the cold bottom and thermostated vessel 1 due to the greater temperature difference in the sealed gas chamber 2 and in the condenser 17 draws vapor from the tray 5 and condenses them, and due to this and, for example, due to the increase in pressure in the gas space of the thermostatically controlled vessel above, for example 6 kg, for which the safety valve 9 is adjusted, it would seem that an emission of gases into the environment medium through a pressure relief valve, but this does not happen, since the variable gas discharge valve 10 is adjusted to a pressure of, for example, 5.8 kg and this will result in the discharge of gases from the gas space of the thermostatic vessel 1 into the sealed gas chamber 2 through the variable gas discharge valve 10 , which is also inserted into the tube 7. At the same time, a small part of the liquid throttles through the throttle 16, the pressure in the sealed gas chamber 2 and the thermally insulated vessel 1 equalizes, decreases due to cooling of the vapor and mix liquid, practically the emission of gases into the environment is rare, which improves the storage of cryogenic liquid in the device. In this case, the temperature of the discharged gases through the safety valve 9 and through the adjustable gas discharge valve 10 is used for cooling by the coil 11 of the heat-insulating plug 15 in the neck of the device.

Claims (3)

1. Устройство для хранения и газификации криогенной жидкости, содержащее термостатированный сосуд, камеру расширения, капиллярную заборную трубку, запорную, предохранительную арматуру, отличающееся тем, что термостатированный сосуд снабжен фланцем для крепления к нему герметичной газовой камеры, теплоизолирующей пробкой в горловине со змеевиком газосбросной трубки, охлаждающим эту пробку при газосбросах, конденсатором, расположенным в донной части сосуда, контактирующим с донной частью стенки сосуда и снабженным сифонной трубкой с дросселем на конце, расположенном в конденсаторе, и фильтром на другом конце, с дросселированием, пропускающим жидкость и ее пары туда и обратно и герметичная газовая камера снабжена секционным поддоном с вогнутыми внутрь верхними краями секций цилиндров и установленными каскадиком с уклоном к первой секции и соединенными между собой трубками, ребрами теплообменника для теплообмена с окружающей средой, расходным, заправочным, сбросным клапанами, при этом предохранительный клапан и клапан регулируемого газосброса производят регулируемый газосброс в герметичную газовую камеру и в окружающую среду и все клапаны утоплены в герметичную газовую камеру заподлино с ее стенками, а сифонная заборная трубка соединяет верхнюю часть конденсатора с донной частью первой секции поддона в герметичной газовой камере и свободно пропускает жидкость и ее пары туда и обратно и имеет фильтр на своем конце, расположенном в поддоне, и служит растяжкой, удерживающей внутренний сосуд устройства от вибрационных и динамических колебаний при эксплуатации. 1. A device for storing and gasifying a cryogenic liquid, containing a thermostatically controlled vessel, an expansion chamber, a capillary intake pipe, shut-off, safety valves, characterized in that the thermostated vessel is equipped with a flange for attaching a sealed gas chamber to it, a heat-insulating plug in the neck with a gas discharge pipe coil cooling this plug during gas discharge, a condenser located in the bottom of the vessel, in contact with the bottom of the vessel wall and equipped with a siphon tube with with an accelerator at the end, located in the condenser, and a filter at the other end, with throttling, passing the liquid and its vapors back and forth, and the sealed gas chamber is equipped with a section pan with inwardly curved upper edges of the cylinder sections and a cascade mounted with a slope to the first section and connected between pipes, fins of the heat exchanger for heat exchange with the environment, flow, refueling, relief valves, while the safety valve and the valve of adjustable gas discharge produce adjustable The gas discharge into the sealed gas chamber and into the environment and all valves are recessed into the sealed gas chamber flush with its walls, and a siphon intake pipe connects the upper part of the condenser to the bottom of the first section of the pallet in the sealed gas chamber and freely passes liquid and its vapors there and back and has a filter at its end, located in the pan, and serves as a stretch that holds the internal vessel of the device from vibration and dynamic vibrations during operation. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термостатированный сосуд и герметичная газовая камера неподвижно, разъемно соединены между собой в один агрегат. 2. The device according to claim 1, characterized in that the thermostated vessel and the sealed gas chamber are motionless, detachably interconnected into one unit. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что сбросная трубка, в которую врезаны предохранительный клапан, клапан регулируемого газосброса и сбросной клапан, опущена в термостатированном сосуде до уровня жидкости и условно делит термостатированный сосуд на газовую и жидкостные полости и при заправках не позволяет заправить его выше уровня. 3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the discharge tube, into which the safety valve, the adjustable gas discharge valve and the relief valve are inserted, is lowered in the thermostatically controlled vessel to the liquid level and conditionally divides the thermostated vessel into gas and liquid cavities and when refueling does not allow to refuel it above the level.

Images