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Installation de réfrigération à gaz liquide, notamment à azote, pour véhicules et réservoirs frigorifiques.
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La présente invention a pour objet une installation
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. d '\':';1>:]1.1\3 à gaz liquide qui, en. raison de sa construction, 'v;::V.!!n1; F%¯ '"C';:.:;.28,'"'w.E.'nv bien pour être utilisée 8\"!c des '!hicuJ.E!5 F :".rxs frigorifiques et qui est exploitée de p ï'ef'8I2t " f.' -cl u, ; :1.' 1U'f),:;e liquide.
De;; 1."'d:" t10u frigorifiques faisant appel à l'azote sont gn4raleL.e:', ':('J:' ::." ;16.;;:: .,a3¯ des résurvoirs à double paroi destigés à conienir l'azote liquide, et dans ce cas, aux fins d'éviter des ports thermiques, le réservoir intérieur a la forme d'une cuve de pression isolée contre l'absorption thermique et est rancrdé par des traversées tubulaires aux réservoirs extérieurs. Une conduite d'immersion aboutissant
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près du fond du .r0sE'c.'ol.l.' iutéri'u..' est reliée au ncyen d'une soupape rôgin'ci<= à :;r. : ,azdc.te de pulvérisation présentant, dans l'enceinte à r'1:.' 1':.r dfi>5 buses d'aspersion et raccor- dée à l'une de-1 (<-n\'1.:'.sp.tl<Jr3 'Jus.:i1entionnées.
Aux fins de la protection contre des accroissements de pression inadmissibles, les cuves de pression intérieures sont en outre équipées de soupapes de sécurité, à l'aide d'une deuxième traversée tubulaire* Il en résulte que les cuves de pression intérieures sont relises avec la cuve extérieure, à conductivité thermique, par les supports nécessaires en raison de la construction, supports appliqués contre la paroi exté- rieure, et en outre parau moins deux. traversées tubulaires.
Pour atteindre une capacité de réfrigération plus élevée, il est fréquemment nécessaire de réunir plusieurs réservoirs d'azote dans une installation et de les exploiter au moyen d'une canalisation de pulvérisation commune. Les installations de réfrégération à azote connues avec plusieurs réserrtiers pour le gaz liquide comportent,pour chaque réservoir, outre les
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étais nécessaires en raison de la construction, des cuves de pression intérieures contre les parois des cuves extérieures, trois traversées tubulaires qui constituent des jonctions à conductivité thermique.
Plusieurs réseervoinsde ce type sont
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couplés en série de manière telle que chaque r-.yoir est raccorde au réservoir suivant au moyen d'une canalisa;..; = . passage passant du fond du premier réservoir vers le chambre à gaz supérieure du suivant. Chaque réservoir est équipé d'une soupape de sécurité. Le premier réservoir est équipé d'un raccord de remplissage et le dernier réservoir est raccordé à la canalisation de pulvérisation commune.
Les inconvénients de ces installations de réfrigération connues résident dans le fait que chaque réservoir comporte trois traversées tubulaires à conductivité thermique, qui dimi- nuent la capacité d'isolement thermique des cuves. En outre, il est impossible d'éviter une chute de pression d'un réser- voir au réservoir suivant et dès lors il est nécessaire de régler individuellement les soupapes de sécurité, lors du réapprovisionnement en gaz liquide. Un autre inconvénient anco- re de ces installations de réfrigération réside dans le fait que l'approvisionnement doit être effectué compte tenu de la pression de réglage des soupapes de sécurité, ce qui prolonge considérablement les durées d'approvisionnement et ne permet d'atteindre qu'un niveau de remplissage en gaz liquide insuf- fisant dans les différents réservoirs.
Avec d'autres installations de réfrigération connues à azote, on a essayé de supprimer ces inconvénients. Dans ces installations de réfrigération, chaque réservoir ne comporte que deux traversées tubulaires à conductivité thermique. A l'une de ces traversées tubulaires est raccordée une conduite da gaz commune avec une soupape de sécurité commine. Dans
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l'autre traversée tubulaire ont été disposées des conduites d'immersion arrivant jusqu'au fond de la cuve de pression inté- rieure, conduites d'immersion qui sont raccordées à une condui- te de pulvérisation commune.
L'approvisionnement en gaz liquide des réservoirs est effectué, dans cette Installation de réfri- gération, après la dépose des conduites de gaz et d'immersion communes à travers l'une des traversées tubulaires à présent dégagée, séparément pour chaque réservoir d'azote, et les gaz qui se forment lors de l'approvisionnement peuvent s'échapper à travers la deuxième traversée tubulaire.
Ces installations de réfrigération à azote connues pré- sentent l'inconvénient résidant dans le fait qu'en raison des résistances toujours variables, dans la pratique, qu'opposent les conduites d'immersion aboutissant à la canalisation de pulvérisation commune et qu'en raison du système d'équilibrage de pression utilisé, l'arrivée d'azote liquide à la canalisation de pulvérisation cesse déjà avant que-la réserve de gaz liquide soit épuisée dans tous les réservoirs et que, lorsqu'il reste encore de l'azote liquide dans un des réservoirs, cet azote s'échappe de la canalisation de pulvérisation commune uniquement sous forme gazeuse. Au surplus, chaque réservoir doit être approvisionné individuellement dans ces installations de réfrigé- ration à azote.
La présente invention a pour objectif de supprimer les
Inconvénients susmentionnés d'installations de réfrigération connues à gaz liquide, notamment à azote, et de rendre leur exploitation économique.
L'invention vise dès lors à créer une installation de réfrigération à gaz liquide comportant plusieurs réservoirs et exploitée de préférence avec de l'azote liquide, lestallation qui outre les étais nécessités par la construction ne
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comporte pas plus de deux traversées tubulaires des cuves de pression intérieures vers les réservoirs extérieurs, qui permet l'approvisionnement simultané de plusieurs réservoirs à gaz liquide avec un échappement de gaz non entravé et dont les dif- férents réservoirs fonctionnent à la même pression d'exploita- tion.
Conformément à l'invention, ce résultat est atteint de .la manière suivante :
Les réservoirs pour le gaz liquide, tous identiques, sont équipés de deux traversées tubulaires de même construction.
Ces traversées tubulaires sont équipées de brides identiques pour différents raccords. Plusieurs réservoirs de cette nature sont réunis en une unité fonctionnelle, par le fait que les réservoirs sont réunis par groupes de deux au moyen d'une con- duite d'alimentation et de passage pour le gaz liquide avec des tubes d'immersion atteignant le fond des cuves de pression.
Les conduites d'alimentation et de passage sont raccordées à une conduite d'approvisionnement commune avec une soupape. En outre, il est établi une liaison entre tous les réservoirs à l'aide d'une conduite de gaz commune avec une soupape à gaz.
Le raccordement à la conduite de pulvérisation est établi par une conduite d'immersion dans le dernier réservoir, et chacun des réservoirs est équipé d'une soupape de sécurité réglée à la même pression de travail.
Les brides susceptibles d'être raccordées aux traversées tubulaires sont conçues de manière telle que, selon les besoins, il est possible de raccorder aux différentes traversées tubu- laires diverses combinaisons de canalisations ou de robinette- ries à l'aide d'une même bride. A la première traversée tubu- laire du premier réservoir d'azote est raccordée uniquement la
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canalisation de gaz commune.
La première traversée tubulaire du deuxième réservoir d'azote et de chacun des réservoirs sui- vants comprend, avecuune bride commune, un raccord de la cana- lisation d'admission et de passage commune avec réservoir précédent et de la canalisation de gaz commune à tous les réser- voirs d'azote, A la deuxième traversée tubulaire de chaque réservoir d'azote, à l'exception du dernier, est raccordé au moyen d'une bride commune la canalisation d'admission et de passage commune au réservoir d'azote suivant pour le gaz liqui- de et la soupape de sécurité du réservoir d'azote intéressé.
La deuxième traversée tubulaire du dernier réservoir d'azote est, au moyen de la bride commune, occupée par le tube d'immer- sion aboutissant à la conduite de pulvérisation commune, par la soupape de sécurité du dernier réservoir et éventuellement par un indicateur de niveau.
Suivant un développement avantageux de l'idée inventive, dans le cas d'une installation de réfrigération à azote, dont les différents réservoirs de liquide forment une unité commune @ pour une durée prolongée, les différents réservoirs sont reliés entre eux au moyen de traversées tubulaires isolées complémen- taires au niveau du fond inférieur des cuves de pression, pour former une unité de vases communicants. De préférence ces traversées tubulaires font office d'étai des cuves de pression intérieures contre la paroi extérieure du réservoir et sont protégées par un isolement thermique. A une traversée tubulaire supérieure de chacun des réservoirs de gaz liquide est raccor- dée une conduite de gaz commune pour tous les réservoirs, avec une soupape d'obturation et une soupape de sécurité commune.
A la deuxième traversée tubulaire du dernier réservoir de gaz liquide sont raccordés, au moyen d'une bride commune,
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une conduite d'alimentation se prolongeant jusqu'au fond du réservoir intérieur, une conduite d'immersion commune pour tous les réservoirs, conduite qui est reliée à la conduite de pulvé- risation et éventuellement à un indicateur de niveau.
Les deuxièmes traversées tubulaires encore inoccupées sont obturées au moyen d'obturateurs rapides.
Les avantages de l'invention résident dans le fait que malgré plusieurs canalisations de raccordement, aucun des réservoirs de gaz liquide comporte plus de deux traversées tubulaires qui font office de pont thermique entre les cuves de pression intérieures et les réservoirs extérieurs. Au surplus, l'approvisionnement de l'installation de réfrigération suivant l'invention peut être exécuté au moyen d'une canalisation commune, à la pression atmosphérique, dans le temps le plus bref avec un remplissage uniforme de tous les réservoirs fai- sant partie de l'installation, et l'assurance d'une capacité de fonctionnement de l'ensemble de l'installation de réfrigé- ration jusque la consommation du dernier reste de gaz liquide est donnée.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail avec référence à deux formes de réalisation représentées par le dessin.
La Fig. 1 est une vue schématique d'une installation suivant l'invention.
La Fig. 2 est une vue schématique d'une installation suivant l'invention dont les réservoirs restent, pendant une période prolongée, accouplés pour former une unit'!,
Exemple de réalisation 1 (Fig. 1).
Plusieurs réservoirs de gaz liquide 1 avec des cuvs (le pression 13 intérieures,isolées contre le.passage thermisse,
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sont réunis pour former une unité. Chacun de ces réservoirs 1 présente deux traversées tubulaires 2 disposées en haut et identiques. Une canalisation commune d'approvisionnement et de passage 3 pour le gaz liquide réunit deux réservoirs de gaz liquide voisins. Toutes les canalisations d'approvisionnement et de passage 3 sont raccordées à une canalisation de remplis. sage commune 4 avec une soupape d'admission 5. En outre, tous les réservoirs de gaz liquide 1 sont raccordés à une conduite de gaz commune 6 avec une soupape à gaz 7. Chacun des réservoirs de gaz liquide 1 est équipé d'une soupape de sécurité 8.
Au dernier réservoir 1 de l'installation est raccordée une con- duite d'immersion 9 laquelle, de manière en elle-même connue, est reliée par l'intermédiaire d'une soupape magnétique 10 commandée en fonction de la température à une canalisation de pulvérisation commune 11. Le raccordement des différentes canalisations et conduites a lieu avec des brides communes conformément au schéma suivant :
A la première traversée tubulaire 2 du premier réser- voir est raccordée la conduite de gaz commune 6. A la deuxième traversée tubulaire 2 du premier réservoir de gaz liquide et de chaque réservoir suivant, à l'exception du dernier, est raccordée une conduite d'approvisionnement et de passage 3 commune au réservoir suivant et une soupape de sécurité 8.
La première traversée tubulaire 2 de chaque réservoir de gaz liquide suivant est occupée par la conduite d'approvisionnement et de passage 3 commune au réservoir précédent et par la on- duite de gaz 6 commune à tous les réservoirs, A la deuxième traversée tubulaire 2 du dernier réservoir de gaz liquide est raccordée la conduite d'immersion 9 aboutissant à la conduite de pulvérisation 11, une soupape de sécurité 8 et éventuellement
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un indicateur de niveau 12. Le remplissage de cette installation de réfrigération à gaz liquide est effectué, la soupape de remplissage 5 étant ouverte, à l'aide de la conduite de remplis- sage 4 et des conduites d'approvisionnement et de passage 3, la soupape à gaz 7 étant ouverte, à la pression atmosphérique.
Par suite du système d'équilibrage de pression réalisé, lors du prélèvement de gaz liquide dans le dernier réservoir et jusqu'à, l'équilibre des niveaux dans tous les réservoirs, du gaz liquide est admis à partir des autres-réservoirs de gaz liquide par l'intermédiaire des canalisations d'approvisionne- ment et de passage 3 arrivant jusqu'au fond des cuves de pres- sion intérieures 13, jusque ce que la réserve de gaz liquide de tous les réservoirs soit épuisée.
Exemple de réalisation 2 (Fig. 2).
Par l'application du même principe, on obtient une exécution particulièrement avantageuse de l'installation de réfrigération décrite dans l'exemple de réalisation 1 pour les cas où un certain nombre de réservoirs de gaz liquida doivent être réunis pendant une durée prolongée pour former une unité.:
Tous les réservoirs de gaz liquide 1 sont, au moyen de canalisations de connexion amovibles 14 disposés au niveau du fond des cuves de pression intérieures 13 et protégés contre le passage thermique, réunis en une unité de vases, communicants. A chaque première traversée tubulaire de chaque réservoir de gaz liquide est raccordée uniquement la conduite de gaz 6 pour tous les réservoirs, avec la soupape de sécurité 8.
A la deuxième traversée tubulaire du dernier réservoir de gaz liquide sont raccordés, avec une bride commune, une condui- te d'immersion 9 aboutissant à la conduite de pulvérisation 11, une conduite de remplissage 4 avec la soupape de remplissage 5
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et éventuellement un indicateur de niveau 12. Les deuxièmes traversées tubulaires des autres réservoirs de gaz liquide sont obturées au moyen d'obturateurs rapides 15.
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Liquid gas refrigeration installation, in particular nitrogen, for vehicles and refrigerated tanks.
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The present invention relates to an installation
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. d '\': '; 1>:] 1.1 \ 3 to liquid gas which, in. reason for its construction, 'v; :: V. !! n1; F% ¯ '"C';:.:;. 28, '"' wE'nv well to be used 8 \ "! C des'! HicuJ.E! 5 F:". Rxs refrigerated and which is operated from p ï'ef'8I2t "f. ' -cl u,;: 1. ' 1U'f),:; e liquid.
Of;; 1. "'D:" t10u refrigerators using nitrogen are generalL.e:', ':(' J: '::. "; 16. ;; ::., A3¯ double-walled resurvoirs intended to conienir liquid nitrogen, and in this case, for the purpose of avoiding thermal ports, the inner tank has the form of a pressure vessel insulated against thermal absorption and is ranched by tubular crossings to the outer tanks. An immersion pipe leading to
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near the bottom of the .r0sE'c.'ol.l. ' iuteri'u .. 'is connected to the ncyen of a rôgin'ci valve <= to:; r. :, spray azdc.te presenting, in the enclosure at r'1 :. ' 1 ':. R dfi> 5 sprinkler nozzles and connected to one of-1 (<-n \' 1.: '. Sp.tl <Jr3' Jus.:i1entée.
In order to protect against inadmissible pressure increases, the internal pressure vessels are additionally equipped with safety valves, by means of a second pipe passage * As a result, the internal pressure vessels are connected with the outer tank, thermally conductive, by the supports required by reason of the construction, supports applied against the outer wall, and in addition by at least two. tube crossings.
To achieve a higher refrigeration capacity, it is frequently necessary to combine several nitrogen tanks in an installation and to operate them by means of a common spray line. The known nitrogen refrigeration installations with several tanks for liquid gas include, for each tank, in addition to
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were necessary due to the construction, internal pressure vessels against the walls of the external vessels, three tubular feedthroughs which form thermally conductive junctions.
Several reserves of this type are
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coupled in series such that each r-.yoir is connected to the next reservoir by means of a pipe; ..; =. passage from the bottom of the first tank to the upper gas chamber of the next. Each tank is equipped with a safety valve. The first tank is fitted with a fill connection and the last tank is connected to the common spray line.
The drawbacks of these known refrigeration installations lie in the fact that each tank has three thermally conductive tubular feedthroughs, which reduce the thermal insulation capacity of the tanks. Furthermore, it is impossible to avoid a pressure drop from one tank to the next tank and therefore it is necessary to adjust the safety valves individually, when replenishing the liquid gas. Another old drawback of these refrigeration installations lies in the fact that the supply must be carried out taking into account the setting pressure of the safety valves, which considerably prolongs the supply times and only makes it possible to achieve 'an insufficient level of liquid gas in the various tanks.
With other known nitrogen refrigeration plants, attempts have been made to overcome these drawbacks. In these refrigeration installations, each tank has only two thermally conductive tubular feedthroughs. To one of these tubular crossings is connected a common gas pipe with a safety valve commine. In
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the other tubular passage were arranged immersion pipes reaching to the bottom of the inner pressure vessel, immersion pipes which are connected to a common spray pipe.
The liquid gas supply to the tanks is carried out, in this Refrigeration Plant, after the removal of the common gas and immersion lines through one of the now cleared tube crossings, separately for each nitrogen tank. , and the gases which form during the supply can escape through the second tube passage.
These known nitrogen refrigeration installations have the drawback of the fact that, due to the always variable resistances, in practice, opposed by the immersion pipes terminating in the common spray pipe and that due to of the pressure balancing system used, the supply of liquid nitrogen to the spray line already ceases before the liquid gas reserve is exhausted in all tanks and, when there is still liquid nitrogen remaining in one of the tanks, this nitrogen escapes from the common spray pipe only in gaseous form. In addition, each tank must be supplied individually in these nitrogen refrigeration installations.
The object of the present invention is to eliminate
Above-mentioned drawbacks of known liquid gas refrigeration installations, in particular nitrogen, and of making their operation economical.
The invention therefore aims to create a liquid gas refrigeration installation comprising several tanks and preferably operated with liquid nitrogen, the installation which in addition to the props required by the construction
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has no more than two tubular crossings from the inner pressure vessels to the outer tanks, which allows the simultaneous supply of several liquid gas tanks with an unimpeded gas exhaust and whose different tanks operate at the same pressure of exploitation.
In accordance with the invention, this result is achieved as follows:
The tanks for liquid gas, all identical, are fitted with two tubular feedthroughs of the same construction.
These tube bushings are fitted with identical flanges for different connections. Several reservoirs of this nature are united in a functional unit, in that the reservoirs are united in groups of two by means of a supply and passage pipe for the liquid gas with immersion tubes reaching the bottom. bottom of pressure tanks.
The supply and through lines are connected to a common supply line with a valve. In addition, a connection is established between all tanks using a common gas line with a gas valve.
The connection to the spray line is made by an immersion line in the last tank, and each tank is equipped with a safety valve set to the same working pressure.
The flanges which can be connected to the pipe crossings are designed in such a way that, depending on the needs, it is possible to connect to the different pipe crossings various combinations of pipes or fittings using the same flange. . At the first pipe crossing of the first nitrogen tank is connected only the
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common gas pipeline.
The first tubular crossing of the second nitrogen tank and of each of the following tanks comprises, with a common flange, a connection of the inlet and passage pipe common with the preceding tank and of the gas pipe common to all. the nitrogen tanks, At the second tubular passage of each nitrogen tank, with the exception of the last one, is connected by means of a common flange the inlet and passage pipe common to the nitrogen tank following for the liquid gas and the safety valve of the nitrogen tank concerned.
The second tubular passage of the last nitrogen tank is, by means of the common flange, occupied by the immersion tube leading to the common spray line, by the safety valve of the last tank and possibly by a pressure indicator. level.
According to an advantageous development of the inventive idea, in the case of a nitrogen refrigeration installation, the various liquid reservoirs of which form a common unit @ for an extended period of time, the various reservoirs are interconnected by means of tubular bushings. additional insulated at the level of the lower bottom of the pressure vessels, to form a unit of communicating vessels. Preferably, these tubular feedthroughs act as props for the internal pressure vessels against the external wall of the tank and are protected by thermal insulation. To an upper tubular passage of each of the liquid gas reservoirs is connected a common gas line for all the reservoirs, with a shutter valve and a common safety valve.
To the second tubular passage of the last liquid gas tank are connected, by means of a common flange,
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a supply line extending to the bottom of the inner tank, a common immersion line for all the tanks, which line is connected to the spray line and possibly to a level indicator.
The second still unoccupied tube crossings are closed by means of quick shutters.
The advantages of the invention reside in the fact that despite several connection pipes, none of the liquid gas tanks has more than two tubular crossings which act as a thermal bridge between the internal pressure tanks and the external tanks. In addition, the supply of the refrigeration installation according to the invention can be carried out by means of a common pipe, at atmospheric pressure, in the shortest time with uniform filling of all the reservoirs forming part. installation, and the assurance of an operating capacity of the entire refrigeration installation until the consumption of the last remaining liquid gas is given.
The invention will now be described in more detail with reference to two embodiments shown in the drawing.
Fig. 1 is a schematic view of an installation according to the invention.
Fig. 2 is a schematic view of an installation according to the invention, the reservoirs of which remain, for an extended period, coupled to form a unit!
Example 1 (Fig. 1).
Several liquid gas tanks 1 with cuvs (pressure 13 inside, insulated against the thermisse passage,
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come together to form a unit. Each of these tanks 1 has two tubular feedthroughs 2 arranged at the top and identical. A common supply and passage pipe 3 for the liquid gas brings together two neighboring liquid gas reservoirs. All the supply and passage pipes 3 are connected to a filled pipe. common sage 4 with an inlet valve 5. Further, all the liquid gas tanks 1 are connected to a common gas line 6 with a gas valve 7. Each of the liquid gas tanks 1 is equipped with a valve. security 8.
To the last tank 1 of the installation is connected an immersion pipe 9 which, in a manner known per se, is connected by means of a magnetic valve 10 controlled as a function of the temperature to a water pipe. common spraying 11. The various pipes and conduits are connected with common flanges in accordance with the following diagram:
To the first tubular passage 2 of the first tank is connected the common gas line 6. To the second tubular passage 2 of the first liquid gas tank and of each subsequent tank, except the last, is connected a line d 'supply and passage 3 common to the next tank and a safety valve 8.
The first tubular passage 2 of each subsequent liquid gas tank is occupied by the supply and passage pipe 3 common to the previous tank and by the gas flow 6 common to all the tanks, At the second tubular passage 2 of the the last liquid gas tank is connected to the immersion line 9 leading to the spray line 11, a safety valve 8 and possibly
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a level indicator 12. The filling of this liquid gas refrigeration installation is carried out, the filling valve 5 being open, using the filling line 4 and the supply and passage lines 3, the gas valve 7 being open, at atmospheric pressure.
As a result of the pressure balancing system carried out, when liquid gas is taken from the last tank and up to the balance of the levels in all the tanks, liquid gas is admitted from the other liquid gas tanks. via the supply and passage pipes 3 reaching to the bottom of the internal pressure tanks 13, until the liquid gas reserve of all the tanks is exhausted.
Example 2 (Fig. 2).
By applying the same principle, a particularly advantageous execution of the refrigeration installation described in embodiment example 1 is obtained for cases where a certain number of liquid gas tanks must be combined for an extended period to form a unit.:
All the liquid gas tanks 1 are, by means of removable connection pipes 14 arranged at the level of the bottom of the internal pressure vessels 13 and protected against thermal passage, joined together in a unit of vessels, communicating. At each first tubular passage of each liquid gas tank is connected only the gas line 6 for all the tanks, with the safety valve 8.
To the second tubular passage of the last liquid gas tank are connected, with a common flange, an immersion pipe 9 leading to the spray pipe 11, a filling pipe 4 with the filling valve 5.
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and possibly a level indicator 12. The second tubular crossings of the other liquid gas reservoirs are closed by means of quick shutters 15.