CS214059B1

CS214059B1 - Device for dosing of required volume of low boilers in liquid state

Info

Publication number: CS214059B1
Application number: CS358080A
Authority: CS
Inventors: Petr Stulc; Ladislav Horvath
Original assignee: Petr Stulc; Ladislav Horvath
Priority date: 1980-05-22
Filing date: 1980-05-22
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález se týká klimatizace, větrání, chlazení, využití tepla a výměníků tepla. Vynález řeší dávkování požadovaného objemu nízkovroucích látek v kapalném skupenství, zvláště pro plnění uzavřených teplosměnných elementů, využívajících k intenzivnímu přestupu tepla fázové změny (např. tepelné trubice). Nízkovroucí látka je přepouštěna z tlakové nádoby do zásobní komory, z které je po-žadovaný objem dávkován přetlakem do teplosměnných elementů zasunutím ponorné odběrové sondy pod hladinu dávkovači látky.The invention relates to air conditioning, ventilation, refrigeration, heat utilization and heat exchangers. The invention solves the dosing of the required volume of low-boiling substances in the liquid state, especially for filling closed heat exchange elements that use phase changes for intensive heat transfer (e.g. heat pipes). The low-boiling substance is transferred from a pressure vessel to a storage chamber, from which the required volume is dosed by overpressure into the heat exchange elements by inserting a submersible sampling probe below the level of the dosing substance.

Description

Vynález ae týká zařízeni, které řeší dávkováni požadovaného objemu nízkovroucích látek v kapalném skupenství do teploeměnných elementů.The invention relates to a device which solves the dispensing of the required volume of low-boiling substances in liquid form into heat-exchange elements.

V uzavřených teplosměnných elementech využívajících k intenzivnímu přenosu tepla fézové změny ee užívá jako teplosměnných médií řada nlzkovrouclch látek například amoniak, freony, dusík a podobně. Při plněni teplosměnných elementů uvedenými látkami je kladen důraz na bezpečnost, hygienu, rychlost a jednoduchost technologie plněni. Zároveň je zapotřebí snadno a přitom dostatečné přesně určovat objem náplně. V současné době je plnění teplosměnnýoh elementů prováděno látkami v plynném stavu. Tento způsob sebou přináší řadu pbtlží technického rázu. Jo nutné používat tlakových nádob a vysokotlakých rozvodů, přičemž určování množství plněné létky vyžadují neustále udržováni systému na konstantní teplotě nebo tlaku a sledování hmotných přírůstků plněného teplosměnného elementu je obtížné vzhledem k tomu, že hmotnost celé náplně může u řady teplSsměnnýoh elementů činit desetiny procenta z celkové hmotnosti teplosměnného elementu. Toto připojení na vysokotlaký rozvod klade nároky na jeho tloušlku stěny, což z hlediska následného provozu teplosměnnýoh elementů má negativní vliv na jejich tepelnou bilanci, rozměry a hmotnost. Při použití malých plnicích tlaků, které by řádově odpovídaly pracovním tlakům působícím na teplosměnné elementy, narůstá věak neúměrné doba plnění.In closed heat exchange elements employing fezic change ee for intensive heat transfer, a number of low-boiling substances such as ammonia, freons, nitrogen and the like are used as heat transfer media. When filling heat transfer elements with these substances, the emphasis is on safety, hygiene, speed and simplicity of the filling technology. At the same time, it is necessary to determine the filling volume easily and at the same time. At present the filling of the heat exchange elements is carried out by gaseous substances. This method brings a number of technical aspects. It is necessary to use pressure vessels and high-pressure distributions, while determining the amount of filled flight requires constant system or temperature control and monitoring the mass increments of the filled heat exchange element is difficult because the mass of the entire charge can be tenths of a percent weight of heat exchange element. This connection to the high-pressure distribution system demands its wall thickness, which in terms of the subsequent operation of the heat exchange elements has a negative effect on their heat balance, dimensions and weight. However, the use of small filling pressures corresponding to the working pressures acting on the heat exchange elements increases the disproportionate filling time.

VýSe uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením k dávkování požadovaného objemu podle vynálezu, jehož podstatou je to, že tlaková nádoba s dávkovaoí látkou je ve spodní části spojena přopouětěolm potrubím přes první redukční ventil a přepouštěcí ventil s nízkotlakou zásobní komorou, umístěnou do kryogenního termostatu pro teplotní stabilizaci, přičemž v horní části je tlaková nádoba spojena tlakovaoím potrubím přes druhý redukční ventil a tlakovaol ventil s nízkotlakou zásobní komorou, která je jednak propojena potrubím, přes kapalinový uzávěr a digestoři a jednak vakuovým potrubím přes vakuový ventil, vývěvu a digestoři, přičemž ve víku nízkotlaké zásobní komory je suvně upevněna posuvné ponorné odběrové sonda, kterou od jejího ústí je vedeno dávkovači potrubí přes dávkovaoí ventil k připojovacímu konektoru pro připojení teplosměnného elementu.The above drawbacks are overcome by the desired volume dispensing device according to the invention, which is characterized in that the pressure vessel with the dosing substance is connected at the bottom by a leaking pipeline through a first pressure reducing valve and a pressure relief valve with a low pressure storage chamber. in the upper part, the pressure vessel is connected by a pressure line through a second pressure reducing valve and pressurized the valve with a low pressure storage chamber which is connected by a line, a liquid seal and a fume hood and a vacuum line through a vacuum valve, a vacuum pump and a fume hood. A displaceable immersion probe is slidably mounted in the storage chamber, from which a metering line is guided from its mouth via a metering valve to a connection connector for connecting the heat exchange element.

Zařízení k plněni aízkovrouclch látek v kapalném stavu do teplosměnných elementů odstraní vysokotlaké rozvody, zjednoduší technologii připojováni a uzavírání a je zaručena rychlost plnění těohto elementů. Dále je snadné a dostatečně přesné dávkování nlzkovroucl kapaliny. Zároveň ve většině případů odpadá nutnost řešit teplosměnné elementy jako tlakové nádoby a též se zvyšuje bezpečnost obsluhy, nebol odpadá zapojování vysokotlakého systému.A device for filling low-pressure liquids into heat exchange elements removes high pressure distribution, simplifies connection and closure technology, and guarantees the speed of filling these elements. Furthermore, it is easy and sufficiently accurate to dispense the low-pressure liquid. At the same time, in most cases, there is no need to design heat exchange elements as pressure vessels and also increases operator safety, as there is no need to connect a high-pressure system.

Na připojeném výkrese je schematicky znázorněno zařízení k dávkování požadovaného objemu nlzkovrouclch látek v kapalném skupenství.The attached drawing schematically shows an apparatus for dispensing a desired volume of low-boiling substances in a liquid state.

Do kryogenního termostatu 2 je umístěna nízkotlaká zásobní komora 2» jejímž vlkem je vedeno jednak přepouštěcí potrubí 5 přes přepouštěcí ventil 15 a prvni redukční ventil 14 k tlakové nádobě 2 ⁸⁰ zkapalněnou dávkovanou látkou, dále tlakovacl potrubí 6, pro vytvoření přetlaku nad hladinou dávkované létky v nízkotlaké zásobní komoře £, propojené přes tlakovaoí ventil 14 a druhý redukční ventil 16 ke zdroji páry dávkované látky, případně inertního plynu. Déle je nízkotlaké zásobní komora 3 propojena potrubím 7 přes kapalinový uzávěr 9 s digestoři 10 a vakuovým potrubím 8 přes vakuový ventil 19 s vývěvou 11 a digestoři 10. Posuvné ponorné odběrové sonda 4, jejímž středem je vedeno dávkovaoí potrubí 13 opa»A low pressure storage chamber 2 is placed in the cryogenic thermostat 2, through which a transfer line 5 is passed through a transfer valve 15 and a first pressure reducing valve 14 to a pressure vessel 2 ^{80 by a} liquefied dosing substance. a low-pressure storage chamber 6, connected via a pressure valve 14 and a second pressure reducing valve 16 to a steam source of the feed substance or inert gas. Further, the low-pressure storage chamber 3 is connected by a line 7 through a liquid cap 9 to the hoods 10 and a vacuum line 8 through a vacuum valve 19 with a vacuum pump 11 and a hoods 10. The displacement submersible sampling probe 4 is centered.

214 059 třené dávkovacím ventilem 18 a připojovacím konektorem 12 pro připojení teplosměnného elementu, je ve víku nízkotlaké zásobní komory j) uložena buď formou ódměrného vnějšího závitu nebo hladké tyče v ucpávce.214 059 with a metering valve 18 and a connector 12 for the connection of the heat exchange element, is mounted in the lid of the low-pressure storage chamber 1 either in the form of a large external thread or of a smooth rod in the gland.

Při plnění nízkotlaké zásobní komory 3, která je tepelně stabilizována kryogenním termostatem 2, se posuvná ponorná odběrová sonda 4 vysune vzhůru do horní krajní polohy tak, aby ústí dávkovacího potrubí 13 bylo ve výšce odpovídající objemu pro požadovaný počet dávek. vSechny ventily jsou uzavřeny. Následuje otevření vakuového ventilu 19 a odčerpávání vnitřního prostoru nízkotlaké zásobní komory 3 vakuovým potrubím 8, vývěvou 11 na nízký podtlak. Vakuový ventil 19 se uzavře a otevřením přepouštěcího ventilu 15 se dávkovaná dávka z tlakové nádoby 1 přepustí přepouštěeím potrubím 5 přes nastavený první redukční ventil 14 do nízkotlaké zásobní komory 3. Následuje uzavření přepouštěcího ventilu 15 a nad hladinu napuštěné dávkovači látky se otevřením tlakovacího ventilu 17 přivádí tlakovacím potrubím 6 přes nastavený druhý redukční ventil 16 páry dávkované látky nebo inertního plynu pro vytvoření přetlaku. Připojovací konektor 12 se vloží do digestoře 10 a pak se otevře dávkovači ventil 18 tak dlouho, až se výška hladiny v nízkotlaké zásobní komoře 2 ustaví do výšky odběrového potrubí 13. S takto připraveným zařízením lze přistoupit k vlastnímu dávkování, které spočívá v ponoření posuvné ponorné odběřové sondy 4 do hloubky odpovídající objemu dávky dávkovači látky. Připojovaoí konektor 12 se připojí k plněnému teplosměnnému elementu a po otevření dávkovacího ventilu 18 je dávkovaná látka z nízkotlaké zásobní komory 3 přetlačena odběrným potrubím 13 do teplosměnného elementu. Přetlačování probíhá až do okamžiku poklesu hladiny v nízkotlaké zásobní komoře 3 pod ústí dávkovacího potrubí 13. Pak následuje uzavření dávkovacího ventilu 18 a další ponoření posuvné ponorné odběrové sondy 4 pod hladinu v nízkotlaké zásobní komoře 3 a opakování celého cyklu. Kapalinový uzávěr 9, přes který je potrubím 7 propojena nízkotlaká zásobní komora 3 s digestoři 10, jistí eventuelní nárůst tlaku v nízkotlaké zásobní komoře 3.When filling the low-pressure storage chamber 3, which is thermally stabilized by the cryogenic thermostat 2, the displaceable immersion sampling probe 4 extends up to the upper limit position so that the mouth of the metering line 13 is at a height corresponding to the volume for the required number of doses. All valves are closed. This is followed by the opening of the vacuum valve 19 and the evacuation of the interior of the low pressure storage chamber 3 through the vacuum line 8, by the vacuum pump 11 to a low vacuum. The vacuum valve 19 is closed and by opening the bypass valve 15 the dosed dose from the pressure vessel 1 is passed through the bypass line 5 via the set first pressure reducing valve 14 to the low pressure storage chamber 3. This is followed by closing the bypass valve 15 and via a pressure line 6 through the set second pressure reducing valve 16 of the dosing substance or inert gas to create a positive pressure. The connector 12 is inserted into the fume hood 10 and then the metering valve 18 is opened until the level in the low-pressure storage chamber 2 is set to the height of the sampling line 13. With the device thus prepared, the dispensing can be started. a sampling probe 4 to a depth corresponding to the dose volume of the dosing substance. The connector 12 is connected to the filled heat exchange element and, after opening of the metering valve 18, the feed substance from the low-pressure storage chamber 3 is forced through the sampling line 13 into the heat exchange element. The overpressure is continued until the level in the low pressure storage chamber 3 falls below the mouth of the dispensing line 13. This is followed by closing the dispensing valve 18 and further immersing the slide submersible probe 4 below the level in the low pressure storage chamber 3 and repeating the cycle. The liquid shut-off 9, through which the low-pressure storage chamber 3 is connected via line 7 to the hoods 10, ensures a possible pressure increase in the low-pressure storage chamber 3.

Vynálezu je možno použít pro plnění téplosměnných elementů a jiných zařízeni tepelné techniky, pracujících s nízkovroucími látkami.The invention can be used for filling heat exchange elements and other low-boiling heat technology devices.

Claims

OBJECT OF YOU FIND

Apparatus for dispensing a desired volume of low-boiling substances in a liquid state, characterized in that the pressure vessel (1) with the dosing substance is connected at the bottom by a through line (5) via a first pressure reducing valve (14) and a bypass valve (15) with a low pressure storage chamber (3), placed in a cryogenic thermostat (2) for temperature stabilization, wherein in the upper part the pressure vessel is connected by a pressure line (6) via a second pressure reducing valve (16) and a pressure valve (17). with a low-pressure storage chamber (3) which is connected by a pipeline (7) through a liquid seal (9) to a hood (10) and a vacuum line (8) via a vacuum valve (19), a vacuum pump (11) with a hood (10) wherein a displaceable immersion sampling probe (4) is slidably mounted in the lid of the low-pressure storage chamber (3), through which a metering line (13) is guided into its mouth via a metering valve (18) to a connector (12) for connecting the heat exchange element.