SU1673778A1 - Cryoplant filling device - Google Patents

Abstract

Устройство предназначено дл  заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустановок. Цель изобретени  - уменьшение потерь криожидкости. Устройство представл ет собой теплоизолированный переливной криотрубопровод, включающий входной и опущенный в криоустановку выходной патрубки и расположенное между входным патрубком и дренажным патрубком перепускное средство, представл ющее собой сужающийс  и расшир ющийс  участки с отверстием в конце расшир ющегос  участка, посредством которого криотрубопровод сообщаетс  с выходным патрубком. Пуста  криоустановка заправл етс  от криожидкостной магистрали при закрытом вентиле, соедин ющем криотрубопровод с дренажным патрубком. После окончани  заправки вентиль открываетс  и пары жидкости из выходного патрубка удал ютс  в дренажный патрубок, предотвраща  термоакустический эффект. Начальный этап дозаправки производ т при открытом вентиле. Остаточный теплый газ, пройд  перепускное средство, удал етс  в дренажный патрубок, благодар  сужающемус  участку, подсасыва  частично пары из выходного патрубка. В момент поступлени  жидкости в перепускное средство, определенный датчиком контрол  жидкой фазы, вентиль закрываетс  и жидкость поступает в криоустановку. 1 ил.The device is intended for filling and refueling with liquefied gases of cryostats and cryo-installations. The purpose of the invention is to reduce cryogenic losses. The device is a heat-insulated overflow cryotube, which includes an inlet and a downstream outlet and is located between the inlet and the drainage pipe bypass means, which is a narrowing and expanding section with a hole at the end of the expanding section through which the cryotube is connected to the outlet. . The empty cryostat is charged from the cryo-liquid line with the valve closed, connecting the cryotube to the drainage pipe. After the filling is completed, the valve opens and liquid vapors from the outlet nozzle are removed to the drain nozzle, preventing the thermoacoustic effect. The initial stage of refueling is carried out with the valve open. The residual warm gas, having passed the bypass means, is removed into the drainage pipe, due to the constricting area, by partially drawing in steam from the outlet pipe. At the moment the liquid enters the bypass means, detected by the sensor of the control of the liquid phase, the valve closes and the liquid enters the cryo unit. 1 il.

Description

1one

(21)4731751/26 (22)24.08.89 (46)30.08.91. Бюл. №32(21) 4731751/26 (22) 08.24.89 (46) 08.30.91. Bul №32

(71)Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений(71) Georgian Research Institute of Energy and Hydraulic Structures

(72)Г.Г.Мегрелишвили, Д.В.Бурджанадзе и С.Б.Суладзе(72) G. G. Megrelishvili, D. V. Burjanadze and S. B. Suladze

(53)621.59(088.8)(53) 621.59 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1293443, кл. F 17 С 3/00, 1984.(56) USSR Copyright Certificate No. 1293443, cl. F 17 C 3/00, 1984.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ КРИО- УСТАНОВКИ(54) DEVICE FOR FILLING CRYO INSTALLATION

(57)Устройство предназначено дл  заправки и дозаправки сжиженными газами кри- остатов и криоустановок. Цель изобретени  - уменьшение потерь криожидкости. Устройство представл ет собой теплоизолированный переливной криотрубопровод, включающий входной и опущенный в крио- установку выходной патрубки и расположенное между входным патрубком и(57) The device is intended for filling and refueling of liquefied cryogenic and cryogenic gases. The purpose of the invention is to reduce cryogenic losses. The device is a heat-insulated overflow cryotube, which includes an inlet and a downstream outlet in a cryo-installation and located between the inlet and

дг енажным патрубком перепускное средство , представл ющее собой сужающийс  и расшир ющийс  участки с отверстием в конпе расшир ющегос  участка, посредством которого криотрубопровод сообщаетс  с выходным патрубком. Пуста  криоуста- новка заправл етс  от криожидкостной магистрали при закрытом вентиле, соедин ющем криотрубопровод с дренажным патрубком. После окончани  заправки вентиль открываетс  и пары жидкости из выходного патрубка удал ютс  в дренажный патрубок, предотвраща  термоакустический эффект. Начальный этап дозаправки производ т при открытом вентиле. Остаточный теплый газ, пройд  перепускное средство , удал етс  в дренажный патрубок, благодар  сужающемус  участку, подсасыва  частично пары из выходного патрубка. В момент поступлени  жидкости в перепускное средство, определенный датчиком контрол  жидкой фазы, вентиль закрываетс  и жидкость поступает в криоустановку. 1 ил.A drainage pipe is a bypass means, which is a narrowing and expanding section with a hole in the bevel of the expanding section, by means of which the cryotube is connected to the outlet nozzle. The empty cryogenic unit is charged from the cryo-liquid line with the valve closed, which connects the cryotube to the drainage pipe. After the filling is completed, the valve opens and liquid vapors from the outlet nozzle are removed to the drain nozzle, preventing the thermoacoustic effect. The initial stage of refueling is carried out with the valve open. The residual warm gas, having passed the bypass means, is removed into the drainage pipe, due to the constricting area, by partially drawing in steam from the outlet pipe. At the moment the liquid enters the bypass means, detected by the sensor of the control of the liquid phase, the valve closes and the liquid enters the cryo unit. 1 il.

ЁYo

Изобретение относитс  к низкотемпературной технике и может быть использовано дл  заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустановок.The invention relates to a low-temperature technique and can be used for filling and refueling with liquefied gases of cryostats and cryo-installations.

Цель изобретени  - уменьшение потерь криогенной жидкости.The purpose of the invention is to reduce the loss of cryogenic liquid.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство дл  заправки и дозаправки криоустановки в рабочем состо нии .The drawing shows schematically the proposed device for filling and refilling a cryo-set in working condition.

Заправл ема  криоустановка изображена в виде криостата 1, в котором с помощью уплотнени  2 установлен выходной патрубок 3 теплоизолированного переливного криотрубопровода 4. Переливной криотрубопровод 4 включает, кроме выходного патрубка 3, входной рзтрубок 5 и перепускное средство 6, представл ющее собой сужающийс  и расшир ющийс  участки с отверстием 7 в конце расшир ющегос  участка , посредством которого криотрубопровод 4 сообщаетс  с выходным патрубком 3. Вход сужающегос  участка через входной патрубок 5 и вентиль 8 сообщаетс  с криожидкостной магистралью 9, а выход расшир ющегос  участка через вентиль 10, соблюда  условие малого гидравлического сопротивлени , - с дренажным патрубком 11. В минимальном сечении перепускного средства б установлен датчик 12 контрол The refillable cryostat is depicted as a cryostat 1, in which the outlet nipple 3 of the thermally insulated overflow cryotube 4 is installed by means of the seal 2. The overflow cryotube 4 includes, in addition to the outlet nipple 3, the inlet flue 5 and the bypass means 6, which constitute tapering and expanding sections with a hole 7 at the end of the expanding portion, whereby the cryotube 4 communicates with the outlet nozzle 3. The input of the converging portion through the nozzle 5 and the valve 8 communicates with liquid manifold 9, and the output of the expandable section through the valve 10 under the terms of the small flow resistance, - a drainage pipe 11. The minimum section of the bypass means used is a sensor 12 monitoring

О XI СОAbout XI SB

XIXi

XI 00XI 00

жидкой фазы, который может представл ть собой датчик температуры, давлени  и т.д. Соединение перепускного средства 6 с дренажным патрубком 11 предусматриваетс  разъемным.the liquid phase, which may be a temperature, pressure sensor, etc. The connection of the bypass means 6 with the drainage pipe 11 is provided detachable.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

До заправки криоустановки вентиль 8 закрыт, а.вентиль 10 открыт. При заправке пустого криостата 1 закрывают вентиль 10 и открывают вентиль 8. В этом случае устройство работает как обычный криотрубопро- вод дл  перелива криожидкости. То есть вслед за теплым газом, наход щимс  в кри- отрубопроводе, в криостат поступают холодные пары и жидкость, которые отнимают тепло у стенок криостата и испарившийс  газ через дренажный патрубок 11 эвакуируетс  в газгольдер (не показано), а жидкость накапливаетс  в криоустановке. По завершении процесса заправки перекрывают вентиль 8 и открывают вентиль 10, в результате чего испаривша с  в выходном патрубке 3 жидкость поступает через отверстие 7 в дренажный патрубок 11, благодар  чему исключаетс  термоакустический эффект.The valve 8 is closed before the cryo-setting charge, and the valve 10 is open. When filling the empty cryostat 1, the valve 10 is closed and the valve 8 is opened. In this case, the device operates as a normal cryotube for cryofluid overflow. That is, following the warm gas in the crypipe, cold vapor and liquid enter the cryostat, which takes heat from the walls of the cryostat and the evaporated gas through the drainage pipe 11 is evacuated to the gas tank (not shown), and the liquid accumulates in the cryostat. At the end of the charging process, shut off valve 8 and open valve 10, with the result that the liquid evaporating from outlet 3 goes through opening 7 to drainage outlet 11, which eliminates the thermo-acoustic effect.

При дозаправке криоустановки открывают вентиль 8 при открытом вентиле 10. Наход щийс  в переливном криотрубопро- воде 4 нагретый газ удал етс  в дренажный патрубок 11. Благодар  сужающемус  участку перепускного средства 6 исключаетс  попадание нагретого газа в выходной патрубок 3, более того через отверстие 7 происходит частичное отсасывание паров криожидкости, наход щихс  в криостате 1, тем самым понижаетс  температура и теплоемкость выходного патрубка 3. Дл  обеспечени  работоспособности перепускного средства 6 необходимо, чтобы его расшир ющийс  участок имел угол расширени  более 60°С. В этом случае, при любой скорости движени  поток газа отрываетс  от стенокWhen refilling the cryostat, the valve 8 is opened with the valve 10 open. The heated gas in the overflow cryotube 4 is removed into the drainage pipe 11. Due to the narrowing section of the bypass means 6, heated gas is prevented from entering the outlet 3, moreover, through the opening 7, partial suction of the cryo-liquid vapors contained in the cryostat 1, thereby reducing the temperature and heat capacity of the outlet nozzle 3. In order to ensure the efficiency of the by-pass means 6, it is necessary that its The expanding region had an expansion angle of more than 60 ° C. In this case, at any speed of movement, the gas flow is separated from the walls

расшир ющегос  участка, поэтому газ не только не попадает в отверстие 7, расположенное в указанном участке, но и, образу  вакуумную подушку, подсасывает пары изexpanding area, so the gas not only does not enter the hole 7 located in the specified area, but also, forming a vacuum cushion, sucks the vapor from

выходного патрубка 3.outlet pipe 3.

Количество отсасываемых паров зависит от скорости потока газа через перепускное средство 6. Чем выше температура газа, тем меньше его плотность, тем больше скорость потока и тем выше эффект отсасывани  холодных паров. Следовательно, чем выше нагрев паза в криотрубопроводе 4, тем интенсивнее идет процесс охлаждени  устройства.The amount of suction vapor depends on the gas flow rate through the bypass means 6. The higher the temperature of the gas, the lower its density, the greater the flow rate and the higher the suction effect of cold vapor. Consequently, the higher the heating of the groove in the cryotube 4, the more intensive the process of cooling the device.

В момент поступлени  жидкости в перепускное средство 6, определенном датчиком 12 контрол  жидкой фазы, перекрывают вентиль 10 и через выходной патрубок 3 криожидкость начинает поступать в криостат 1. После окончани  дозаправки закрывают вентиль 8 и открывают вентиль 10.At the moment the liquid enters the bypass means 6, detected by the sensor 12 for monitoring the liquid phase, the valve 10 is closed and the cryo-liquid starts to flow into the cryostat 1 through the outlet nozzle 3. After the completion of refueling, the valve 8 is closed and the valve 10 is opened.

Использование предлагаемого устройства предотвращает потери криогенной жидкости и повышает надежность установки .The use of the proposed device prevents the loss of cryogenic liquid and increases the reliability of the installation.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  заправки криоустановки , содержащее размещенный на криоустановке дренажный патрубок, теплоизолированный криотрубопровод с входным и опущенным в криоустановку выходным патрубками и расположенным между ними пе- репускным средством, имеющимClaims of the Invention A device for charging a cryo-apparatus, comprising a drainage pipe located at the cryogenic station, a heat-insulated cryotube with an inlet pipe that is inlet and lowered in the cryo-valve and between them bypass means having сужающийс  и расшир ющийс  участки трубопровода , при этом на конце расшир ющегос  участка выполнено отверстие, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  потерь криожидкости, перепускное средство размещено снаружи криоустановки, при этом его расшир ющийс  участок соединен с дренажным патрубком, а отверстие в нем - с выходным патрубком.a narrowing and expanding pipeline sections, with a hole at the end of the expanding section, characterized in that, in order to reduce cryo-fluid losses, the bypass means is placed outside the cryo-installation, and its expanding section is connected to the drainage pipe, and the hole in it is with outlet pipe. 11eleven XX