DE1149032B

DE1149032B - Vorrichtung zum Umfuellen tiefsiedender verfluessigter Gase aus einem Transportbehaelter niedrigeren Druckes in einen Lagerbehaelter hoeheren Druckes

Info

Publication number: DE1149032B
Application number: DEU5183A
Authority: DE
Inventors: Odd Arnold Hansen; Wilfried Haumann
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1957-03-11
Filing date: 1958-03-10
Publication date: 1963-05-22
Also published as: FR1201524A; NL225692A; BE565593A; GB860663A; US2964918A

Description

INTERNAT.KL. F 25 j

DEUTSCHES

PATENTAMT

U5183Ia/17g

10. MÄRZ 1958

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 22. MAI 1963

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umfüllen tiefsiedender verflüssigter Gase aus einem Transportbehälter niedrigeren Druckes in einen Lagerbehälter höheren Druckes mit einem Transportbehälter, der ein inneres wärmeisoliertes Gefäß mit einem Flüssigkeits- und einem Gasraum aufweist, wobei eine über eine Zweigleitung mit dem Gasraum des Gefäßes verbundene Umfülleitung aus dem Flüssigkeitsraum zu einem Auslaßanschluß mit einem Kupplungsteil zur Verbindung mit dem Lagerbehälter führt, und ein Druckbildungssystem mit einer Flüssigkeitsentnahmeleitung, einem Verdampfer und einer Rückführleitung in den Gasraum des Gefäßes vorgesehen ist.

Beim Transport niedrigsiedender Gase, die bei ¹S Atmosphärendruck Siedepunkte unterhalb 230° K haben, wie z. B. Sauerstoff, treten viele Schwierigkeiten und Probleme auf, die bei dem Transport von Gasen anderer Siedepunkte nicht vorliegen. So eignet sich ein Nachschubdienst in Form von komprimiertem Gas in Stahlflaschen oder Stahlflaschenbatterien praktisch nur für Verbraucher, deren Verbrauch niedrig ist und die nur selten Bedarf haben. Ein solcher Dienst ist wegen der hohen Kosten, die der Transport der notwendigerweise schweren Behälter verursacht, deren Gewicht im Vergleich zum Gewicht des innen enthaltenen Produktes hoch ist, verhältnismäßig teuer. Verbraucher mit solcher oder auch mäßig höherer Nachfrage werden außerdem durch das meist in ihren Fabriken installierte Hochdruckrohrsystem mit Speicher bedient, das seinerseits über einen mit Pumpe ausgerüsteten Tankwagen versorgt wird, der dem Verbraucher das Gas in flüssiger Form zuführt und den Speicher mit Hochdruckgas belädt. Diese Tankwagen müssen aber für einen solchen Dienst speziell ausgestattet sein, vor allem entsprechende Spezialpumpen haben, die schwer und teuer sind. Ferner kostet bei derartigen mit Pumpen ausgerüsteten Flüssiggastransportanlagen die Zuteilung von Gas eine gewisse Zeit, da die tragbaren Hochdruckpumpen nur eine begrenzte Leistungsfähigkeit haben.

Gemäß einem weiteren bekannten System wird das Gas beim Verbraucher in flüssiger Phase in einem sogenannten kalten Konverter gespeichert. Ein solcher wärmeisolierter kalter Konverter wird aus Tankwagen mit isoliertem Tank nachgefüllt. Derartige Systeme sind wirtschaftlich, wenn Verbraucher mit großer Nachfrage bedient werden, z. B. wenn die Auslieferungsmengen volle Tankwagen ergeben, sie werden aber hinsichtlich der Investitions- und Betriebskosten für Anlagen kleinerer Leistungsfähigkeit unwirtschaft-Vorrichtung zum Umfüllen

tief siedender verflüssigter Gase aus einem Transportbehälter niedrigeren Druckes

in einen Lagerbehälter höheren Druckes

Anmelder:

Union Carbide Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt, Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 11. März 1957 (Nr. 645 191)

Odd Arnold Hansen und Wilfried Haumann,

Kenmore, N. Y. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

lieh. Bekannte Systeme dieser Art bedingen üblicherweise Verlust an verflüssigtem Gas, und ihre mechanischen Teile erfordern häufige Überwachung und Wartung, um Betriebsstörungen zu vermeiden. Ferner müssen für gewöhnlich für Kraft-, Steueroder Wärmezwecke Dampf und Elektrizität für die Überführung und Verdampfung der Flüssigkeit in Anspruch genommen werden, was immer umständlich ist, da die gewünschten Anschlüsse häufig nicht passend zur Verfügung stehen.

Zum Transport lassen sich meist keine gewöhnlichen Lastwagen verwenden, sondern man benötigt Spezialfahrzeuge. Es ist auch bereits bekannt, in dem Innenraum des Transportspeicherbehälters oberhalb des Flüssigkeitspegels einen Überdruck zu schaffen und das verflüssigte Gas durch die Übertragungsleitung hindurch in den Aufnahmebehälter zu treiben, indem über eine Art Zapfventil Flüssigkeit aus dem Innenraum entnommen, durch eine Verdampferschlange geleitet und in der Gasphase mit entsprechendem Überdruck dem Innenraum des Behälters oberhalb des Flüssigkeitspegels zugeführt wird. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß die Bedienung des

309 597/65

Zapfventils selbst für einen hochqualifizierten Fachmann schwierig ist und daß sich dieses System nicht für automatischen Betrieb eignet.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß in der Rückfuhrleitung ein bei einem bestimmten Druck in dem Gasraum des Gefäßes sich öffnendes, über eine Leitung mit diesem verbundenes, regelbares Ventil und in der Zweigleitung ein bei einem höheren als demjenigen des Lagerbehälters liegenden Druck im Gasraum des Transportbehälters sich schließendes Rückschlagventil angeordnet ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß, sobald verflüssigtes Gas umgefüllt werden soll, sobald also ein Druck auf das Regelventil ausgeübt wird, der durch Verbindung des Ventils mit dem Gasraum einen vorbestimmten Wert oberhalb des normalen Speicherdruckes in dem Behälter übersteigt, das Druckbildungssystem wirksam wird. Erreicht nach Anschluß des Transportbehälters an den Lagerbehälter der Druck in dem Gasraum des Transportbehälters einen vorbestimmten Wert, dann wird das auf Druck ansprechende Regelventil geöffnet und das Druckbildungssystem wirksam. Sobald der Druck im Transportbehälter den Druck im Lagerbehälter übersteigt, schließt sich das Ventil wieder, und die Überführung des Flüssigkeitsgases beginnt. Die Erfindung beseitigt also die Notwendigkeit von mit Pumpen ausgerüsteten Lastwagen für verflüssigtes Gas beim Liefern verflüssigten Gases an Verbraucher mit mäßigem Gasbedarf und ebenso das Bedürfnis nach gesondert angeordneten Wärme- oder Steuervorrichtungen.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch die Vorrichtung zum Umfüllen von flüssigem Sauerstoff aus einem Transportbehälter in einen Lagerbehälter,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch einen abgewandelten Transportbehälter,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch einen Lagerbehälter mit abgewandelter Ausführungsform des Gasabzugsystems,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Kupplung zwischen dem Transportbehälter und dem Lagerbehälter,

Fig. 5 in graphischer Darstellung den Druck in Abhängigkeit von der Zeit während der Flüssigkeitsumfüllung,

Fig. 6 ein Diagramm, das graphisch den Druck in Abhängigkeit von der Zeit während einer Umfüllung von Flüssigkeit bei einer Vorrichtung veranschaulicht, welche mit einem speziell verbesserten Verdampfungssystem zur Druckbildung ausgerüstet ist,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Lagerbehälters und

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Abwandlung des Lagerbehälters.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Umfüllen von niedrigsiedendem verflüssigtem Gas, wie flüssigem Sauerstoff oder Stickstoff gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein ortsbeweglicher Transportbehälter 10 ruht auf einem Lastwagenchassis 11. Der Behälter 10 weist ein äußeres Gehäuse 12 und ein inneres Gefäß 13 auf, wobei zwischen beiden ein allseitiger Zwischenraum zur Wärmeisolation 15 verbleibt. Diese Isolation soE einen möglichst niedrigen Wärmeleitkoeffizienten aufweisen, wozu beispielsweise ein Vakuum dienen kann, in das ein Pulver von hoher Wärmeisolationsfähigkeit eingebracht ist.

Der Lagerbehälter 16 weist ein äußeres Gehäuse 17

und ein inneres Gefäß 18 auf, wobei zwischen beiden gleichfalls ein allseitiger Abstand zur Aufnahme der Wärmeisolation 15 besteht, welche genauso wie bei dem Transportbehälter 10 ausgebildet sein kann.

Der stationäre Lagerbehälter 16 hat ein Fassungsvermögen, das größer, vorzugsweise 2V2mal so groß

ίο wie dasjenige des fahrbaren Transportbehälters 10 ist. Letzterer wird an einer nicht veranschaulichten zentralen Speisestation mit dem verflüssigten Gas gefüllt und üblicherweise durch Lastwagen zur Verbraucheranlage transportiert. An der zentralen Speisestation wird das niedrigsiedende verflüssigte Gas in den ortsbeweglichen Behälter 10 mit HiHe der Leitung 19 gefüllt, die von einem Füllanschluß 20 zum Oberteil des Behälters führt. Auf diese Weise tritt die Flüssigkeit in den Behälter ein, und zwar an einer Stelle, wo sich der Inhalt normalerweise in der Gasphase befindet. Der Behälter wird mit Flüssigkeit gefüllt, die bei niedrigem Druck, vorzugsweise nahe dem Atmosphärendruck, gesättigt ist, und eine solche Füllung bewirkt durch die Gasphase hindurch eine Rekondensation von Restgas im Behälter, so daß es dort nicht notwendig ist, vor dem Füllen abzublasen. Der Behälter wird so mit Flüssigkeit gefüllt, die annähernd im Gleichgewicht mit dem in ihm befindlichen Dampf steht.

Ist nun der fahrbare Behälter zu irgendeinem Lagerbehälter hingebracht worden und soll in diesen Lagerbehälter 16 hinein eine Abfüllung erfolgen, dann braucht die Bedienungsperson lediglich eine flexible Schlauchleitung 22, die mit dem Auslaßanschluß22a des Transportbehälters 10 verbunden ist, mittels einer einzigen Schnellschluß-Schlauchkupplung 23 mit dem Füllanschluß 21 des Lagerbehälters 16 zu verbinden. Der Aufbau der Kupplung geht schematisch aus Fig. 1 hervor; eine bevorzugte Ausführungsform ist im einzelnen aus Fig. 4 ersichtlich und weist ein Vaterteil 24 auf, das an dem Füllanschluß 21 des Lagerbehälters fest angebracht ist, sowie ein mit dem Umfüllschlauch 22 verbundenes Mutterteil 25. Die Art der Anordnung kann auch umgekehrt sein.

Soll die Kupplung angeschlossen werden, wird der Nippel 26 des Vaterteils in eine Fassung 27 des Mutterteiles eingeführt. Nach Eingriff mehrerer Gewindegänge des Mutterteiles 25 gleitet die äußere Oberfläche des Nippels durch einen Dichtungsring 28 hindurch, so daß während des Kuppelvorganges jedes Entweichen von Flüssigkeit verhütet wird. Ein Weiterdrehen der Überwurfmutter 29 auf dem Gewinde 30 des Vaterteiles preßt die Enden der Ventil-Sperrkörper 31 und 32 in dem Vater- bzw. Mutterteil zusammen. Dadurch werden die Sperrkörper aus ihren Sitzstellungen herausgedrückt, worauf die Flüssigkeit in jeder Richtung durch die Kupplung hindurchströmen kann. Nach dem endgültigen Festziehen der Mutter 29 tritt eine Metall-an-Metall-Abdichtung zwischen der Oberfläche 33 am inneren Ende der Fassung 27 und dem vorderen Ende des Nippels 26 ein. Die Ventilkörper 31 und 32 werden gegen ihre Sitze durch Druckfedern 34 gepreßt, die sich zwischen der Rückseite der Sperrkörper und Klemmvorrichtungen 35 befinden. Letztere begrenzen die Bewegung der Sperrkörper und tragen außerdem Zapfen 36, welche die Sperrkörper in ihrer Be-

wegung führen. Ein Handgriff 37 ist auf der Überwurfmutter 29 vorgesehen und ersetzt ein besonderes Betätigungswerkzeug.

Nachdem die Kupplung angeschlossen und unter Druck gesetzt wurde, hängt die Dichtungswirkung im großen und ganzen von der Metall-auf-Metall-Abdichtung ab. Der Dichtungsring ist vor allem erforderlich, um während jener Phase des Kupplungsvorganges ein Ausströmen von Flüssigkeit zu verhüten, während welcher weder die Metalldichtung 33, 26 noch die Sperrkörper 31, 32 eingesetzt sind.

Der Vorgang des Lösens vollzieht sich umgekehrt wie der Vorgang des Kuppeins. Beim Lösen der Gewinde wird die Metall-auf-Metall-Abdichtung unterbrochen, aber immer noch wird ein Ausströmen von Flüssigkeit durch den Dichtungsring verhütet. Ein weiteres Lösen erlaubt den Sperrkörpern 31, 32 sich erneut gegen ihre jeweiligen Auslässe zu setzen, und dies trennt die lösbaren Teile der Kupplung druckmäßig von beiden Gefäßen ab. Noch weiteres Lösen bringt den Dichtungsring von dem Nippel 26 weg, und der Druck, der zwischen dem Dichtungsring und den festgesetzten Sperrkörpern bestehengeblieben ist, gleicht sich störungsfrei durch die restlichen Gewindegänge aus. Eine schließliche Abtrennung auch noch der letzten Gewindegänge vollzieht sich bei einem Druck, der sich praktisch mit der Atmosphäre ausgleicht und die Bedienungsperson nicht gefährden kann.

Wenn beide Behälter durch die Kupplung 23 verbunden werden, besteht anfänglich ein Druckausgleich zwischen dem für gewöhnlich niedrigen Druck des Transportbehälters 10, üblicherweise etwa 0,84 kg/cm², und dem höheren Druck des Lagerbehälters 16, z. B. 8,4 kg/cm². Deshalb hat der Füllanschluß 21 des Lagerbehälters sowohl mit dessen Inhalt in gasförmiger als auch mit dessen Inhalt in flüssiger Phase Verbindung, und die Flüssigkeitsentnahmeleitung 38, die von dem unteren Teil des Innenraumes des Transportbehälters zum Auslaßanschluß 22 α führt, weist eine Zweigleitung 39 auf, die mit dem in Gasphase stehenden Inhalt dieses Gefäßes verbunden ist. Ein Rückschlagventil 40 wirkt in einer solchen Richtung, daß ein Druckausgleich durch die Umfülleitung hindurch ermöglicht wird, wenn der Lagerbehälterdruck den Druck des Gefäßes 13 übersteigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Fig. 1 öffnet, wenn der Druck im Transportbehälter einen vorbestimmten Wert, z. B. 4,9 kg/cm², erreicht, ein Regelventil 41, das über erne Leitung 42 mit dem oberen Teil des Behälters in Verbindung steht, den Druckbildungskreis, der eine Druckbildungsschlange 43 aufweist, die am einen Ende mit dem unteren Teil des flüssigen Inhalts des Behälters 13 über den Abscheider 44 und an ihrem anderen Ende mit einer Leitung 45 verbunden ist, die über das Ventil 41 und die Leitung 42 an den gasenthaltenden Teil des Behälters angeschlossen ist. Wenn das Ventil 41 sich öffnet, strömt Flüssigkeit in die Schlange 43 im Isolationsraum des Behälters 13 und wird verdampft, der Dampf wird dem Gasraumteil des Behälters zugeführt, um dort Druck aufzubauen. Der Druckaufbau setzt sich so lange fort, wie das Ventil 41 offen ist. Wenn der Druck im Transportbehälter den Druck im Lagerbehälter 16 übersteigt, schließt sich das Rückschlagventil 40, und der Umfüllvorgang beginnt und setzt sich fort, bis der gesamte Inhalt des Behälters 10 übergeflossen ist. Ist der Behälter 10 leer, dann steht sein Restdruck erheblich über dem Druck im Lagerbehälter, und Gas bläst durch die Umfülleitung hindurch, bis die Drücke in den beiden Behältern wieder ausgeglichen sind. Die Kupplung 23 wird dann gelöst, und der Umfüllvorgang ist vollendet.

Für den Fall, daß die Höhe des Druckes im Lagerbehälter 16 nicht ausreicht, um das Ventil 41 zu betätigen, kann das Ventil 41 durch Bildung eines Gasdruckes in der folgenden Weise geöffnet werden: Eine kleine Menge von Gas wird durch den Schlauch 22 aus dem Transportbehälter 10 zur Atmosphäre abgelassen, bevor der Transportbehälter an den Lagerbehälter angekuppelt wird. Dies zieht eine gewisse Menge von verflüssigtem Gas in den Schlauch 22 hinein. Wird das Ablassen unterbrochen, dann verdampft die Flüssigkeit, so daß über das Rückschlagventil 40 Druck in dem Gasraum des Transportbehälters aufgebaut wird. Wenn der eingestellte Druck des Ventils 41 erreicht ist, öffnet es und veranlaßt, wie oben beschrieben, die Druckbildung im Behälter. Die Kupplung 23 kann nunmehr angeschlossen werden, damit die Flüssigkeitsüberführung beginnen kann.

Diese Druckausgleichmaßnahme ist für die Betriebsweise der Einrichtung nicht wesentlich; die Druckbildung im Transportbehälter 10 läßt sich auch gänzlich durch das Druckbildungssystem bewirken. In einem solchen Fall kann dem Ventil 41 eine Abhängigkeit von einer äußeren Druckquelle gegeben werden, wie z. B. dem Druck im Lagerbehälter 16. Eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen Ventilbetätigung geht aus Fig. 2 hervor, wo der zu Beginn eines Umfünvorganges im Lagerbehälter vorhandene Druck ausgenutzt wird, um die Druckbildungsmittel im Transportbehälter zum Ansprechen zu bringen. Hier wird der Druck vom Lagerbehälter 16 über die Füllanschlußleitung 21 und eine Leitung 46, die mit dem Kupplungsteil 25 α an dem Schlauch 22 angebracht ist, dem Ventil 41 zugeführt. Ein Rückschlagventil 47 in der Flüssigkeitsentnahmeleitung 38 erlaubt eine Strömung durch diese Leitung hindurch nur in der Richtung von dem flüssigen Inhalt des Behälters bis zum Abfüllanschluß, so daß dort über den Flüssigkeit enthaltenden Innenraum des Behälters kein Druckausgleich stattfinden kann. Die Leitung 46 reicht von einem Auslaß 46 e in dem Kupplungsteil 25 α zu einer Kammer 46 b, die am einen Ende mittels eines flexiblen Balgs 46 c und an ihrem anderen Ende mittels einer festgelegten Trennwand 46 d verschlossen ist. Das freie Ende des Balgs ist an einem Ventilkolben 41a angebracht, so daß, wenn Druck in die Kammer 46 b gelassen wird, der Kolben in eine solche Richtung gedrückt wird, daß sich das Ventil 41 öffnet. Wird der Druck in der Kammer 46 b aufgehoben, dann wirkt ein nachgiebiges Federglied 41 b auf das freie Ende des Balgs, wodurch das Ventil 41 in die Schließlage gedrückt wird. Wie schematisch aus Fig. 2 hervorgeht, öffnet der Auslaß 46 e in dem Kupplungsteil 25 α in eine Kammer, die zwischen den Sitzen für die Ventilsperrkörper 31, 32 liegt. Sie wird daher zur Atmosphäre hin geöffnet, wenn dieses Teil von der mit ihr zusammenwirkenden Kupplungshälfte 24 a an dem Füllanschluß 21 abgekuppelt wird, und wird in den Übertragungskanal 25 b geöffnet, wenn die Hälften miteinander gekuppelt werden, wie es während eines Umfüllvorganges der Fall ist. Demgemäß wird, wenn der Schlauch 22 an den Füllanschluß 21 des Lagerbehälters 16 angekuppelt wird,

7 8

Druck vom Aufnahmebehälter über den Füllanschluß hervor. Der hohe Druck, der im Transportgefäß be-

21, Auslaß 46 e und Leitung 46 zur Kammer 46 b steht, wenn der Umfüllvorgang beendet ist, führt

übertragen, wodurch das Ventil 41 in seine Offenlage nämlich zu einem verhältnismäßig hohen Druck in

gezwungen wird und damit den Druckbildungskreis beiden Behältern nach vollzogenem Ausgleich. Dies wirksam werden läßt. 5 ruft eine beträchtliche Änderung, im Druck des

Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform Lagerbehälters hervor, und es kann sich leicht im

der Erfindung läßt sich außerdem 2Mm Druckaus- Transportgefäß 10 ein übermäßiger Druck entwickeln,

gleich zu Beginn eines Abfüllvorganges anwenden. was einen entsprechenden Verlust beim Rücklauf zur

Für einen solchen Fall ist ein mit einem Regelventil Füllstation zur Folge hat.

4θα versehener Zweiganschluß 39 a zwischen der io Der bevorzugten Art der Ausbildung und des Be-

Flüssigkeitsentnahmeleitung 38 und dem oberen Teil triebes der Vorrichtung nach der Erfindung liegt die

des Behälters vorgesehen, wobei das Ventil derart Erkenntnis zugrunde, daß die Bedingungen für die

wirkt, daß es eine Strömung nur in der Richtung von Bildung von Druck zu Beginn der Flüssigkeitsumfül-

der Entnahmeleitung 38 zum Innenraum des Behäl- lung besonders günstig sind, wenn nämlich der Trans-

terslS zuläßt. 15 portbehälter 10 voll ist. Der größte Teil der für die

Die Wirkungsweise der druckbildenden Schlange Bildung von Druck erforderlichen Verdampfung von 43 im Transportbehälter 10 ist vorteilhaft. Unähnlich Flüssigkeit erfolgt unter diesen Bedingungen und Druckbildungssystemen der bisherigen Art ist bei macht es unnötig, daß ein hohes Maß an Verdampdem bevorzugten Druckbildungssystem nach der Er- fung noch gegen das Ende des Umfüllvorganges hin auffindung kein Druckregelventil an der Verdampfer- 20 rechterhalten wird. Demzufolge muß nur ein verhältschlange vorgesehen, um durch Drosseln das Maß nismäßig kleiner Teil der Wärmeübertragungsoberder Druckbildung zu regeln, während das System fläche unterhalb des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen aber einen Wärmevorrat schafft, der ausreicht, um werden. Vorteilhaft ist es auch, den Materialien eine Druckbildung derart zu bewirken, daß atmo- Wärme zu entnehmen, die sich in direktem oder insphärische Wärme, die während eines Übertragungs- 25 direktem Wärmekontakt mit der Schlange befinden, Vorganges durch Konvektion absorbiert wird, die wie z. B. das Vakuumgehäuse und die äußerste Iso-Druckbildung nur in geringerem Ausmaß unterstützt. lationsschicht. Die Rohrschlangen des druckbilden-

Der übliche Weg zur Ausführung einer druck- den Verdampfers sind über einen solchen Bereich des bildenden Rohrschlange besteht darin, allein die Vakuumgehäuses angeordnet, daß die gepeicherte Wärme auszunutzen, welche sie der umgebenden Luft 30 Wärme, die demgemäß für die Schlangen zur Verfüentnimmt. Da elektrisch angetriebene Luftumwälz- gung steht, für den ganzen Vorgang zur Druckbildung flügel wegen des Fehlens entsprechender Einrichtun- im Transportbehälter genügt. Dies bedeutet, daß die gen ausscheiden, besagt dies, daß der Schlange be- Wärmeübertragung auf den Verdampfungsfilm innerträchtliche atmosphärische Wärme durch natürliche halb der Schlange eher durch Wärmeleitung aus den Konvektion während der kurzen, für eine wirtschaft- 35 umgebenden Stoffen als durch natürliche Konvektion liehe Arbeitsweise in Betracht kommenden Zeit- aus der Atmosphäre stattfindet. Die Schlange kann spanne zugeführt werden muß. Die Wärmeübergangs- daher innerhalb des Gehäuses selbst angeordnet werzahlen der natürlichen Konvektion liegen indessen den, wo sie kernen mechanischen Beschädigungen niedrig, und dieser Umstand zusammen mit der not- ausgesetzt ist, ihre erforderliche Länge ist ebenfalls wendigen Berücksichtigung der Wärmeisolation durch 40 klein, was sich durch kleineres Gewicht und Raum-Eis- und Schneebildungen auf der Schlange machen bedarf des Behälters vorteilhaft auswirkt. Schließlich es erforderlich, eine lange großoberflächige Schlange ist es, da die in den Isolierstoffen gespeicherte vorzusehen, bei der soviel Rohrfläche wie möglich Wärme, die zur Schlange hin ausgetauscht wird, in der Atmosphäre ausgesetzt ist. ihrer Menge auf die Erfordernisse entsprechend der

Außerdem bedingt die übliche Ausführung einer 45 Druckbildung des Umfüllvorganges beschränkt ist,

druckbildenden Rohrschlange eine Betriebsweise, bei nicht nötig, von Hand betätigte oder automatische

welcher der Kreis gedrosselt wird, um a) das Ausmaß Mittel vorzusehen, um das Ausmaß der Druckbildung

der Druckbildung zu begrenzen und b) während des zu regeln. Die volle Leistungsfähigkeit und Kapazität

Betriebes einen angemessenen gleichbleibenden der Schlange wird durchweg ausgenutzt, und dies

Druck aufrechtzuerhalten. Dadurch ergeben sich für 50 wirkt sich in einem schnellen Ansteigen des Druckes

die bisherigen Systeme drei Erfordernisse: in dem Behälter zu Beginn des Ablaufs vorteilhaft

1. ein von Hand betätigtes oder ein druckabhän- aus. Der Dampf oberhalb der Flüssigkeit wird demgiges Regelventil vorzusehen, gemäß auf einen Druck gebracht, der weit oberhalb

2. besondere Schlangen oder zusätzliche Ober- des Druckes im Aufnahmebehälter liegt, und da der flächen vorzusehen und 55 Wärmevorrat des Transportbehälters sich allmählich

3. einen erheblichen Teil der Schlangen unterhalb erschöpft, expandiert dieser Dampf, um die restliche des niedrigsten Flüssigkeitsspiegels im Behälter Flüssigkeit aus dem Behälter herauszutreiben. Das Ervorzusehen, so daß ein ausreichender statischer gebnis ist ein relativ kleines und einfaches Druckbil-Druck zur Verfügung steht, um bei niedrigen dungssystem. Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung Flüssigkeitsspiegeln ein ziemlich hohes Maß der 60 des Druckes in Abhängigkeit von der Zeit für eine Verdampfung aufrechtzuerhalten. verwirklichte Flüssigkeitsumfüllung aus einem Trans-

Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung des Druk- portbehälter, bei welcher diese bevorzugte Art der kes in Abhängigkeit von der Zeit für einen Flüssig- Druckbildung verwendet wurde. Es sei bemerkt, daß keitsumfüllvorgang in einer Vorrichtung gemäß der der Transportbehälterdruck auf einen Verhältnis-Erfindung, wenn bekannte Ausführungen von druck- 65 mäßig niedrigen Wert gegen Ende der Umfüllung rebildenden Verdampfern und Drosselsteuerungen an- duziert wird und der Druck nach dem schließlichen gewendet werden. Aus dieser Kurve geht noch ein Ausgleich auf dem untersten Betrag liegt, welchen weiterer Nachteil der üblichen Art der Druckbildung der Betriebsdruck des Lagerbehälters zuläßt.

Eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher das Druckbildungsprinzip nach der Erfindung verwendet wird, ist aus Fig. 7 ersichtlich. Hier ist ein zusätzlicher Wärmevorrat in Form einer Flüssigkeit 47, z. B. eine Lauge oder eine Salzlösung, vorgesehen und in einer besonderen Umhüllung 48 untergebracht, die sowohl das Gehäuse 12 als auch die Druckbildungsschlange 43 umgibt. Während des Druckbildungsvorganges gefriert die Flüssigkeit und setzt latente Schmelzwärme ebenso wie Eigenwärme frei, wodurch der Wärmevorrat des Systems stark erhöht wird, ohne daß man viel zusätzliches Gewicht und Raumbedarf benötigt. Ein Flüssigkeitsballast ist jedoch bei verhältnismäßig kleinen tragbaren Behältern für ein befriedigendes Arbeiten nicht erforderlich.

Bei dem Eintreffen eines Transportbehälters gemäß der Erfindung bei dem Lagerbehälter sollte der Wärmeinhalt der Flüssigkeit im Transportbehälter einem Druck der gesättigten Flüssigkeit entsprechen, der unterhalb der Einstellung der Sicherheitsvorrichtungen am Transportbehälter liegt. Dies bedeutet, daß ein angemessener Spielraum für die Überlagerung des das Gleichgewicht verschiebenden Überdruckes besteht, der für das Anlaufen des Umfüllvorganges bei hoher Geschwindigkeit erforderlich ist. Ferner sollte der Wärmeinhalt der Flüssigkeit im Transportbehälter nicht größer als jener der Flüssigkeit sein, die bei normalem Betriebsdruck des Lagerbehälters gesättigt ist. Andernfalls wird die in den Lagerbehälter eintretende Flüssigkeit aufwallen, den Lagerbehälterdruck steigern und die Druckdifferenz, die zum Betreiben des Umfüllvorganges zur Verfügung steht, herabsetzen. Im allgemeinen erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Wärmeinhalt in der umzufüllenden Flüssigkeit niedrig ist, so daß der vorgesehene Druck des Transportbehälters nicht unangemessen hoch zu sein braucht, und daß der Druck in dem Lagerbehälter so gleichmäßig wie möglich wird. Ein niedriger Wärmeinhalt der Flüssigkeit im Lagerbehälter schafft außerdem ein hohes Absorptionsvermögen für Wärmestreuung und hilft, den Verlust an Gas durch Sicherheitsentlüftungen nach ausgedehnten Zeitspannen von Nichtentnahme von Gas zu vermeiden.

Während es verhältnismäßig einfach ist, den Druck in dem Transportbehälter aufzubauen und die Überführung in den Lagerbehälter zu veranlassen, steht man manchen Schwierigkeiten gegenüber, wenn es darum geht, mittels Druck eine vollständige Umfüllung der gesamten Menge an Flüssigkeit niedriger Temperatur zu bewirken. Als wesentliche Bedingung für eine vollständige Umfüllung gilt, daß die Flüssigkeit im Transportbehälter 10 durch Ungleichgewichtsdruckbildung zu allen Zeiten während der Umfüllung unterkühlt gehalten werden muß. Die Aufrechterhaltung der Ungleichgewichtsbedingungen wird durch die vertikale zylindrische Gestalt des Transportbehälters unterstützt, welche die Durchwirbelung der warmen Oberflächenschicht von gesättigter Flüssigkeit verhütet, wenn der Flüssigkeitsspiegel fällt. Diese Oberflächenschicht wirkt sich so aus, daß die kältere Flüssigkeit gegen den wärmeren Dampf isoliert und eine Kondensation des druckbildenden Dampfes in die Flüssigkeit verhindert wird. Eine vertikale zylindrische Gestalt hilft ferner auch deshalb das Durchwirbeln der gesättigten Oberflächenschicht zu vermeiden, weil es dort keinen Wechsel im Oberflächenbereich des Flüssigkeitskörpers während des Abzugs gibt. Bei einem horizontalen zylindrischen oder kugelförmigen Gefäß würde, wenn der Spiegel fällt, eine erhebliche Zirkulation der Flüssigkeit dank eines breiten Wechsels im Oberflächenbereich auftreten. Demzufolge würde dort eine wesentlich größere Menge von druckbildendem Dampf in die Flüssigkeit kondensieren, woraus sich eine Zunahme des Wärmeinhalts der Flüssigkeit ergäbe.
Für eine vollständige Umfüllung der Flüssigkeit

ίο ist es weiter wesentlich, daß deren Wärmeaufnahme während des Umfüllvorganges auf ein Mindestmaß gebracht wird. Zu diesem Zweck ist ein hoher Grad an Druckbildung und an Umfüllgeschwindigkeit wichtig, da dann nur ein Minimum an Zeit für die Dampfkondensation während der Druckbildung und für die Wärmeaufnahme während des Überfließens verbraucht wird. Wenn aus irgendeinem Grund die Strömungsgeschwindigkeit während des Übertragungsvorganges wesentlich abfällt, wird der Wärmeinhalt der strömenden Flüssigkeit auf Grund von Wärmeaufnahme zunehmen. Bei einer gewissen verminderten Strömungsgeschwindigkeit nimmt die Flüssigkeit genügend Wärme auf, um beim Eintritt in den Lagerbehälter aufzuwallen und hierdurch seinen Druck zu erhöhen und damit die Strömungsgeschwindigkeit weiter zu verlangsamen. Setzt sich dieser Zustand fort, tritt bald ein völliger Ausgleich ein, selbst wenn dabei erhebliche Mengen von Flüssigkeit im Transportbehälter zurückbleiben.

Drittens ist für eine vollständige Übertragung wesentlich, daß der Druck im Lagerbehälter sich nicht merklich während der Übertragung aufbaut. Selbst wenn die eintretende Flüssigkeit unterkühlt ist, hat der Druck im Lagerbehälter das Bestreben, auf Grund der Verminderung des Volumens des Dampfraumes, wenn mehr und mehr Flüssigkeit eingeführt wird, anzusteigen. Um die maximale Druckdifferenz zum Antreiben der Umfüllung aufrechtzuerhalten und auch dem Lagerbehälter zu gestatten, daß er während des Füllvorganges in normaler Weise betrieben werden kann, wird die zu übertragende Flüssigkeit in den Lagerbehälter 16 teilweise durch die Dampfphase hindurch abgegeben (um Dampf zu kondensieren und den Druck zu vermindern) und teilweise durch die flüssige Phase hindurch (um den Dampf zu komprimieren und den Druck zu erhöhen). Die Strömung ist hierbei so bemessen, daß der Füllvorgang nicht bewirkt, daß der Druck im Lagerbehälter ansteigt, vielmehr vorzugsweise bewirkt, daß der Druck leicht abfällt. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist der Füllanschluß 21 über seine Länge innerhalb des Behälters mit kleinen Löchern oder Schlitzen 48 versehen, die eine passende Größe haben und so angeordnet sind, daß die obenerwähnte Bemessung der Strömung erzielt wird. Die Schlitze sorgen auch für eine Verbindung zwischen der Gasphase des Behälters 16 und dem Füllanschluß 21, was, wie oben beschrieben, für den Druckausgleich zu Beginn des Übertragungsvorganges erforderlich ist.

Bei einer Fülleitung mit axial in Abstand zueinander angeordneten Schlitzen 48 wurde die Lagerbehälter-Druck-Zeit-Charakteristik der Fig. 6 erhalten. Die leichte Verminderung des Behälterdruckes ist günstig, da sie die Triebkraft für die Übertragung erhöht und außerdem zur Wiederherstellung des normalen Betriebsdruckes nach dem Ausgleich beiträgt. Ein besonderer Vorteil der axial in Abstand zueinander angeordneten Öffnungen an dem Füllanschluß

309 597/65

weise geschlossenes Ventil 49 enthält, ist in seinem Aufbau dem Vaterteil 24 der Übertragungskupplung 23 ähnlich und so eingerichtet, daß er mit dem Mutterteil 25 am Ende des Schlauches 22 unmittelbar 5 nach einem Umfüllvorgang gekuppelt werden kann, so daß, wenn die Kupplung vollzogen ist, das Ventil 49 geöffnet wird, um die Leitung 50 über die Leitung 19 mit der Dampfphase des Behälters 10 zu verbinden, wobei der Auslaß 20 α mittels des Mutterteiles

einrichtung des Ventils 41 ausgeglichen, und das Ventil schließt sich dann unter der Kraft der Ventil-

21 liegt noch darin, daß sie für eine Bemessung der
eintretenden Flüssigkeit durch die Dampf- und Flüssigkeitsphasen hindurch ohne bewegliche Schaltelemente sorgen. Wenn die Flüssigkeit mit einem niedrigen Wärmeinhalt übertragen wird, würde der Dampfdruck des Lagerbehälters übermäßig vermindert
werden, wenn die verhältnismäßig hohe Menge an
strömender Flüssigkeit, welche durch die Dampfphase hindurch zu Beginn der Umfüllung eintritt,
während des ganzen Umfüllvorganges konstant bliebe. io 25 von der Verbindung mit der Außenluft abge-Durch die Einrichtung nach der Erfindung werden, schnitten wird. Auf diese Weise werden die Drücke wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 16 steigt, an den gegenüberliegenden Seiten der Betätigungsnacheinander höhere Schürze 48 eingetaucht und die
Abgabe durch die Dampfphase hindurch zunehmend
vermindert. Auf diesem Wege läßt sich ein vorbe- 15 feder 41 b und bleibt geschlossen ohne Rücksicht auf stimmter Enddruck im Behälter erzielen, der für den im Behälter herrschenden Druck, gewöhnlich der gewünschte Versorgungsdruck ist. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 wird der

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, kann der perforierte Füll- Druckbildungskreis im Speisebehälter automatisch anschluß 21 durch gesonderte Gas- und Flüssigkeits- unwirksam, wenn der Schlauch 22 von dem Füllphasenleitungen 54 bzw. 56 ersetzt werden. Dort läßt 20 anschluß 21 abgekuppelt wird. Das Abkuppeln dieser sich die Bemessung durch ein Bemessungsventil 58 Leitungen setzt den Auslaß 46 e in dem Kupplungsvornehmen, das von Hand oder in Abhängigkeit von glied 25 α der Außenluft aus und dient somit dem einer entsprechenden Bedingung automatisch betätigt Entlüften der Kammer 46 b. Die nachgiebige Feder werden kann. Im Ausführungsbeispiel wird das Ven- 41 b bewirkt dann das Schließen des Ventils 41 und til 58 automatisch in Abhängigkeit vom Aufnehmer- 25 beendet damit den Druckaufbau im Speisebehälter, druck betrieben. Die Flüssigkeit tritt für gewöhnlich Aus Fig. 1 ist ferner ersichtlich, daß, wenn der

in den Aufnehmer vorzugsweise durch die Dampf- Behälter 10 wieder gefüllt werden soll, das Mutterphasenleitung 54 hindurch ein, weswegen das Regel- teil 25 von dem Füllanschluß 20 gelöst und durch ein ventil 58 in diese Leitung eingebaut ist. Der Balg ähnlich ausgebildetes Kupplungsglied einer nicht ver-58 a, welcher das Ventil betätigt, ist zum Inneren 3° anschaulichten Anlagenfülleitung ersetzt wird. Auf des Gefäßes 18 über eine Leitung 58 b offen und diese Weise wird das Ventil 49 wieder geöffnet, und wirksam, wenn der Druck in dem Lagerbehälter zu- der Druckbildungskreis bleibt unwirksam, da die nimmt und das Ventil aus seiner Schließstellung Drücke an den gegenüberliegenden Seiten des Ventilherausbewegt, so daß auf diese Weise zwecks Druck- betätigers noch über die Leitungen 19 und 50 ausgeminderung mehr Flüssigkeit in die Gasphase einge- 35 glichen sind. Die eintretende Flüssigkeit befindet sich führt wird. Wenn der Druck in dem Lagerbehälter vorzugsweise auf einer Temperatur, die einem niedriabnhnmt, bringt er das Ventil in seine Schließstellung, gen Sättigungsdruck entspricht, z. B. 0,35 kg/cm², womit die Menge an Flüssigkeit vermindert wird, und wird unter Druck eingeführt, etwa indem man welche in die Gasphase eintritt, und sich hierdurch sie durch die Leitung 19 in die Gasphase pumpt. Die ein Druckaufbau im Lagerbehälter vollziehen kann. 4° kalte Flüssigkeit kondensiert rasch den Dampf höhe-Die Wirkungsweise des Regelventils 99 in der Um- ren Druckes, der aus der vorangegangenen Lieferung gehungsleitung99a, welche die Dampfphasenleitung stammt, was einen Druck in dem Transportbehälter 54 mit der Flüssigkeitsphasenleitung 56 verbindet, 10 hervorruft, der nach dem Füllen nur etwa besteht darin, einen Druckausgleich zwischen dem 1,05 kg/cm² beträgt. Da dieser Druck unterhalb der Lagerbehälter und dem Transportbehälter zu Beginn 45 Einstellung der Sicherheitsvorrichtung 52 des Behäldes Übertragungsvorganges' zu gestatten. ters 10 liegt, besteht genügender Spielraum für

Nachdem ein Umfüllvorgang vollendet ist, wird Druckanstieg auf Grund von Wärmeaufnahme wähder Transportbehälter 10 wieder zur Flüssigkeitsver- rend des sich anschließenden Umfüllvorganges. Es teilungszentrale zurückgebracht, wo er aus dem leuchtet hieraus ein, daß der ganze Ablauf des Fülgroßen Speicherbehälter aufgefüllt wird. Wie oben 50 lens, der Auslieferung und des Nachfüllens ohne beschrieben, steht, nachdem ein Umfüllvorgang statt- Verlust an Gas vonstatten geht. Selbstverständlich fand, der Transportbehälter 10 unter demselben kann, nachdem der Behälter 10 fertig gefüllt ist, das Druck wie der Lagerbehälter 16. Da dieser Druck Mutterteil 25 wieder mit dem Füllanschluß 20 gefür gewöhnlich oberhalb der Einstellung des regel- kuppelt werden, um das Ventil 41 ohne Rücksicht baren Druckbildungsventils 41 liegt, würde alles rest- 55 auf den Druck im Behälter unter der Kraft der Venliche kalte Gas im Behälter 10 üblicherweise weiter tilfeder geschlossen zu halten.

durch den Druckbildungskreis umlaufen, hierdurch Der Lagerbehälter 16 dient der Zuteilung von in

ein unnötiges Erwärmen des Behälters und — wegen flüssiger Phase gespeichertem Gas bei einem vorbedes hohen Druckes als Folge solcher Erwärmung — stimmten Versorgungsdruck. Die Versorgung des wahrscheinlich einen Gasverlust auf dem Rückweg 60 Verbrauchers wird durch Anschließen der Versorhervorrufen. Gemäß der Erfindung werden diese gungsleitung 60 an die nicht veranschaulichte VerErwärmung und der sie begleitende Verlust dadurch braucherleitung in die Wege geleitet, wobei diese vermieden, daß eine Entlüftungsleitung 50 für die Leitung für gewöhnlich ein eingebautes Druckregu-Niederdruckseite der Betätigungseinrichtung des lierventil besitzt. Die Versorgungsleitung 60 ist über Regelventils 41 vorgesehen ist, die zum Füllanschluß 65 eine Verdampferschlange 64 zwischen dem Gehäuse 20 führt, wo sie für gewöhnlich zur Außenluft hin 17 und dem inneren Gefäß 18 sowohl mit der Flüsdurch den Auslaß 20 α offen ist und die Niederdruck- sigkeits- als auch mit der Gasphase dieses Gefäßes seite entlüftet. Der Füllanschluß 20, der ein üblicher- verbunden. Die Flüssigphasenverbindung, ein heraus-

führendes Rohr 66, läuft von einer Stelle nahe dem Boden des Gefäßes 18 aufwärts zu einer Schlinge 68, wo sie zurückgebogen ist und sich abwärts zu einer Leitung 70 erstreckt, die radial auswärts zu einer T-Verbindung 72 führt, welche die Flüssigkeitsabzugsleitung, die Gasabzugsleitung 74 sowie eine Leitung 76 miteinander verbindet, die zu dem Einlaßende der Verdampferschlange 64 führt. Die Gasabzugsleitung 74 ist über einen Rückdruckregler 78, der vorzugsweise im Kopf 80 des Lagerbehälters 16 angeordnet ist, mit der Gasphase des Gefäßes verbunden. Der Regler 78 weist eine Kammer 81, die über eine Durchtrittsleitung 82 zum Gasraum des Gefäßes 18 offen ist, und einen Ventilkolben 84 auf, der mit einem Balg 86 verbunden ist und für gewöhnlich mittels einer Druckfeder 88, die auf die eine Seite des Balgs wirkt, in eine Schließstellung gedrückt wird. Die andere Seite des Balgs ist dem Druck im Gasraum ausgesetzt, der gegen die Feder gerichtet ist und den Kolben 84 anhebt, wenn der Gasdruck die Einstellung des Reglers überschreitet, wodurch der Gasraum über den Regler 78 und die Leitungen 74 und 76 sowie die Schlange 64 an den Versorgungsanschluß 62 angeschlossen, d. h. in diesen geöffnet wird. Auf diese Weise öffnet sich der Regler, wenn immer der Druck im Gefäß 18 die Einstellung des Reglers wegen der Verdampfung auf Grund von Wärmeaufnahme übersteigt, und bleibt offen, bis der Druck unter diese Einstellung fällt. Wenn sich der Gasdruck oberhalb der Einstellung zu Beginn einer Abzugsperiode befindet oder diesen Wert während derselben erreicht, findet automatisch ein Abzug aus der Gasphase des Gefäßes statt, bis der Druck im Gefäß unter die Einstellung des Reglers 78 fällt.

Die zu der Schlange 64 führende Leitung 76 ist etwa an dem normalen oberen Flüssigkeitsspiegel zu einem weiteren Zwischenanschluß 90 verzweigt. Eine Leitung 92 reicht von dieser Stelle vertikal abwärts zu einem Regelventil 94 am einen Ende einer Verdampferschlange 96 und dient mit zum Bilden und Aufrechterhalten eines Druckes in dem Gefäß 18 auf praktisch konstanter Höhe während des Abzugs, um Flüssigkeit an die Verdampferschlange 64 abzugeben und den Versorgungsanschluß 62 mit dem gewünschten praktisch konstanten Druck zu beliefern. Der Einlaßteil der Verdampferschlange 96 ist unterhalb des Spiegels der Flüssigkeit im Gefäß 18 und vorzugsweise unterhalb der untersten Stelle am Boden des Gefäßes 18 angeordnet (vgl. Fig. 1). Eine Dampfrückkehrleitung 98 führt von dem anderen Ende der Schlange 96 zur Gasphase des Gefäßes 18, um verdampfte Substanz in den Gasraum zu liefern und in diesem einen Überdruck zu bilden. Der Betrieb des Druckbildungssystems ist automatisch, und das Gas läßt sich zur Druckbildung erzeugen, wenn immer Flüssigkeit in der Leitung 92 zur Verfügung steht. Das Steuerventil 94 verhütet einen Rückstrom von Dampf aus dem Gefäßgasraum über den Druckbildungskreis zum Verbraucher und verhütet ferner, daß in der Druckbildungsschlange erzeugter Dampf zurück zum Verbraucher fließt, eher als daß ein Rückfluß zum Gasraum des Gefäßes verhindert wird.

Wenn ein Verbraucher Gas abzuziehen wünscht, ruft das Öffnen des Versorgungsanschlusses eine Druckdifferenz zwischen der Leitung 60 und dem Inneren des Gefäßes 18 hervor. Übersteigt der Druck im Gasraum die Einstellung des Reglers 78, dann findet ein Abzug aus der Gasphase, wie oben beschrieben, statt. Wenn der Gasdruck unterhalb der Einstellung des Reglers Eegt, treibt die bestehende Druckdifferenz Flüssigkeit aufwärts durch die Leitung 66 und die Schlinge 68, abwärts durch die Leitungen 70 und 76 sowie alsdann in die Verdampferschlange 64. Gleichzeitig führt der Strom von Flüssigkeit in die Leitung 76 außerdem dazu, daß die vertikale Leitung 92 zwischen dem Anschluß 90 und dem Steuerventil 94 gefüllt wird. Der auf diese Weise

ίο in der Leitung 92 gebildete Druck schafft die nötige Triebkraft, um das Druckbildungssystem in Wirkung zu setzen (d. h., Flüssigkeit fließt unter dieser Kraft in die Schlange 96, wird verdampft und kehrt als Gas durch die Leitung 98 zum Gasraum des Behälters zurück).

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann der Druck in der Leitung 96 a dazu verwendet werden, Flüssigkeit zur Schlange 96 zu fördern. In einem solchen Fall wird ein Zwischenanschluß 90 a am unteren Ende der vertikalen Leitung vorgesehen, damit Flüssigkeit in die Leitung zur Verdampferschlange 64 ebenso wie über das Steuerventil 94 zur druckbildenden Verdampferschlange 96 gelangt. Dies könnte indessen eine größere Leitung erfordern, um den Verdampfer und die Flüssigkeitsströme der Druckbildungsschlange aneinander anzupassen. Die größere Leitung würde mehr Flüssigkeit halten, die bei der Beendigung einer Flüssigkeitsabzugsperiode durch die Druckbildungsschlange 96 abfließen und hierdurch eine weniger erwünschte größere Druckerhöhung im Gefäß 18 bedingen würde.

Wenn der Gasdruck die Einstellung des Reglers 78 während des Abzugs von Flüssigkeit erreicht, öffnet sich das Ventil 84. Geschieht dies, so ist der Druckabfall zwischen dem Anschluß 72 und dem Gasraum niedriger als der Druckabfall an den Leitungen 66,68 und 70. Der Flüssigkeitsstrom hört auf, und es findet weiterer Abzug aus der Gasphase statt. Da die Flüssigkeit an dem Anschluß 90 für Zulieferung in die Leitung 92 nicht langer zur Verfügung steht, hört das Druckbildungssystem automatisch zu wirken auf, bis der Druck im Gefäß unter die Einstellung des Reglers 78 fällt, um hierdurch das Schließen des Ventils 84 zu bewirken. Um gegen wiederholten Abzug von Flüssigkeit gesichert zu sein, wenn das Ventil 84 sich öffnet, muß die Verbindung 72 auf einem Niveau nahe oder vorzugsweise oberhalb des normalen oberen Flüssigkeitsspiegels des Behälters liegen, so daß jede Siphonwirkung, die sonst einen fortgesetzten Flüssigkeitsstrom bewirken würde, ausgeschlossen wird. Die Schlinge 68 erstreckt sich über den normalen oberen Flüssigkeitsspiegel des Behälters und schafft auf diese Weise einen Gassammler, der für den Fall dient, daß der Behälter überfüllt ist. Demzufolge verdampft, wenn der Behälter überfüllt ist, restliche Flüssigkeit in der Schlange 64 am Ende eines Abzugsvorganges und expandiert, oder es expandiert restliches Gas in der Schlange 64, und das unter Druck befindliche Gas treibt die Flüssigkeit in dem Abwärtsteil der Schlinge 68 zurück nach oben über den Scheitel der Schlinge und bildet einen Gassammler, um zu verhüten, daß Flüssigkeit in die verhältnismäßig warmen Verdampferschlangen 64 und 96 gelangt. Im anderen Falle würde, wenn der Scheitel des Ausleitungsrohres bei Überfüllung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen würde, Flüssigkeit in die warmen Schlangen eintreten und warmes Gas zurück in den Behälter treiben, wodurch dem Be-

hälter unerwünschte Wärme zugeführt würde. Durch eine solche Einrichtung wird ein verhältnismäßig einfacher Lagerbehälter geschaffen, der eine geringe Anzahl bewegter Teile aufweist, Zuverlässigkeit und größere Verläßlichkeit gewährt und dem Verbraucher erlaubt, Gas beliebig, ohne Beachtung oder Regelung des Aufnahmebehälters abzuziehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Umfüllen tief siedender verflüssigter Gase aus einem Transportbehälter niedrigen Druckes in einen Lagerbehälter höheren Druckes mit einem Transportbehälter, der ein inneres wärmeisoliertes Gefäß mit einem Flüssigkeits- und einem Gasraum aufweist, wobei eine über eine Zweigleitung mit dem Gasraum des Gefäßes verbundene Umfülleitung aus dem Flüssigkeitsraum zu einem Auslaßanschluß mit einem Kupplungsteil zur Verbindung mit dem Lagerbehälter führt, und ein Druckbildungssystem mit einer Flüssigkeitsentnahmeleitung, einem Verdampfer und einer Rückführleitung in den Gasraum des Gefäßes vorgesehen ist, dadurch ge- kennzeichnet, daß in der Rückführleitung (45) ein bei einem bestimmten Druck in dem Gasraum des Gefäßes (13) sich öffnendes, über eine Leitung (42) mit diesem verbundenes, regelbares Ventil (41) und in der Zweigleitung (39) ein bei einem höheren als demjenigen des Lagerbehälters (16) liegenden Druck im Gasraum des Transportbehälters (10) sich schließendes Rückschlagventil (40) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbildungssystem eine Leitung (46) zur Verbindung des Auslaßanschlusses (22 a) mit dem Ventil (41) umfaßt, die an der Flüssigkeitsphase des Transportbehälters (10) vorbeigeht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (46) den Auslaßanschluß (22 a) mit dem Ventil (41) über ein Kupplungsglied (25 a) verbindet.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (41) eine Kammer (46 b) aufweist, die an einem Ende durch einen auf Druck ansprechenden Balg (46 c) verschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (46 c) an einer Feder (41 b) angebracht ist, die an dem freien Ende des Balgs wirkt und das Ventil (41) in Schließrichtung betätigt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich von dem Füllanschluß (20) zu dem Ventil (41) eine Leitung (50) erstreckt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 539 336, 546 407,
223;

britische Patentschrift Nr. 637 500;
USA.-Patentschrift Nr. 1 753 785.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen