DE1451095A1 - Automatisches Fluessigkeitstransportsystem - Google Patents

Description

Patentanwalt . · ~ « ·ι SMünchen 12 - Ridlerstraße 37 PHA.20.372

vO/FF N. V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN,

EINDHOVEN / HOLLAND 1 4 5 1 Π Q ζ

"Automatisches Flüsaipkoitatransportsystem"

Die Järfindung betrifft ein Syeteu. zum automatischen Transportieren kryogener Flüssigkeit von einer Kältequelle zu einem Speicherbehälter.

Beim Transportieren besonders kalter Flüssigkeiten tritt dia Schwierigkeit auf» dass diese sich im allgemeinen schwer verpumpen lassen und das Leerlaufen lassen des Kondenaationsraumes mit Hilfe der Jchrfurkraft im allgemeinen zu viel Zeit beansprucht.

Die Erfindung bezweckt} ein Transportsystem für besonders kalte Flüssigkeiten zu schaffen, bei den zui.i Ueberbringen der Flüssigkeit aus dec» Kondensationsrauia zum Speicherbehälter von dem Druck des zu kondensierenden Gases Gebrauch gemacht wird.

Das automatische Flüssigkeitatransportsystem nach der

Erfindung enthält eine Kältequelle, wie eine Kaltgaskühliaaschine, die in einem Kondensationsraum angeordnet ist, der einerseits durch eine Flüssigkeitsleitung mit einem Speicherbehälter und andrerseits über eine Zuführungsleitung für das zu kondensierende Gas mit einem ersten Gasraum in Verbindung steht, der über ein normalerweise geschlossenes Ventil mit einem zweiten Gasraum verbunden werden kann, in dein ein höherer Druck herrscht als im ersten Gasraum, wobei der Speicherbehälter mit dem zweiten Gaeraura über eine Leitung in Verbindung steht, welche Mittel enthält, die nur Gasströmung aus dem Speicherbehälter zum zweiten Gasraue zulassen, und das Ventil zwischen den beiden Gasräuraen sich öffnet, wenn der Druckunterschied zwischen den beiden Räumen einer bestimmten Wert überschreitet, worauf das Gas höheren Drucks die Flüssigkeit aus dem Konüonsationsrauui zuia Speicherbehälter treibt.

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Auf diese Weise ist ein System erhalten, Λ)β1 de» das üeber* bringen der Flüssigkeit zum Speicherbehälter in besonders kurzer Zeit erfolgt, so dass nur wenig produktive Zeit verloren geht.

Die Mittel in der Leitung zwischen dem Speicherbehälter und dem zweiten Gasraum, welche bewirken, dass nur Dampf aus dem Speicherbehälter zum zweiten Haum zurückströmen kann, bestehen nach einer weiteren Ausführungsform des Systems nach der Erfindung aus einem Rückschlagventil.

Sine weitere günstige Ausführungsform des Systems nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass das Ventil zwischen dem ersten und dem zweiten Gasräum einen Balgen besitzt, der das bewegliche Ventil trägt und im zweiten Gasraum angeordnet ist, wobei der Innenraum des Balgens über ein Kapillarrohr mit dem ersten Gä3raum in Verbindung steht·' Hierdurch ist eins äuaserat einfache Ventilkonstruktion erzielt, die eich ■ bei einem bestimmten Druckunterschied zwischen den beiden Gasräumen öffnet.

Zum Erzielen eines bestimmten Zeitintervalls zwischen

dem Oeffnen und SchliesBen des Ventils, weist das Kapillarrohr eine bestimmt· Länge auf, woraus sich die gewünschte Trägheit des Ventils ergibt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigens

Fig. 1 ein System zum Transport kryogener Flüssigkeit von einer Ka'ltequelle zu einem Speicherbehälter; ' , :

• . Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform, und

Fig. 3 ein im erwähnten System verwendetes Ventil*

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System zum Transportieren kryogener Flüssigkeit dient der Druck des zu kondensierenden Gases als Triebkraft für den Flüsaigkeitatransport. Der Kopf 10 einer Kaltgaskühlmasohine ist in einem Behälter oder Vakuummantel 12 angeordnet, der den

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Aufnahmeraum für das kondensierte Gas darstellt. SoY/ohl der Kopf 10 als auchder Behälter 12 sind in einer UmIiUIlUn₁J 13 untergebracht. kiwei biegsame Rohre oder Leitungen 14 und 16 münden in den .-'lÜBsigkeitsbehälter 12. Das Rohr 16 ist an einem Ende mit dem Kopf 10 u-id aa"anderen Ende mit dem Vakuumreura 13 ira Gasbehälter 20 verbunden, wünrend das Rohr I4 an einem ünde nahezu bei;;i Joden des Behälters 12 ausmündet und am anderen Ende mit de:a Dewar- oder öpeichergefäss 22 in Verbindung steht.

Dur Gasbehälter 20 besitzt einen Raum i^ höheren Drucks»

der aber dem Vakuumraaa 18 liegt. Die beiden Ilautae sind durch eine V₍"and voneinander getrennt. Kin Ventil 28 verbindet den VakuusTdiua 18 mit den; Raum 24 höheren Druckt;. D^u Ventil 2o wirkt selbsttätig, wenn der Druckunterschied zwischen den beiden Launen einen eingestellten Wert Δρ erreicht. Kine Rohrleitung 30 verbindet das Dewargefäß 22 mit dein Gasbehälter 20, wobei letzterer beim Gaseinlass 32 ein Rückschlagventil J2 besitzt.

Die Wirkungsweise des vorliegenden Systems ist wie folgt.

Das Sys ten'ist mit Gas, z.B. N₀, gefüllt. Die haltgaskühliaaschine wird in Betrieb gesetzt. Die am Kopf 10 erzeugte Kälte wird den II_? kondensieren und der Jruck wird im ganzen üysteia abfallen, mit rtüsnahne des Raumes 24 im Gasbehälter 2C. Wenn uine'geringe Menge an Plüösigkeit N_ auf dem Boden des Behälters 12 aufgefangen wird, der den Kältekopf 10 der Kaltgaskühlmaschine umgibt, wird der Druck des Gases so niedrig werden, dass sich das Ventil öffnet. In diesen Augenblick wird das im Fiauu 24 unter Druck vorhandene Gas in den Vakuuaraura 18 getrieben werden, und- aber die Ltitung 16 zu dem dea Kopf 10 der Kaltgaskühlmaschine umgebenden Konaensationsraura strömen, wutiarch der flüssige N₀ am Boden des Behälters 12 durch das Rohr I4 zum Dewargefäß S..³ getrieben wird. Das Dewargefäß^ 22 wird dann als Gas-Plüiäsig-keitstrenner funi. licr.ieren, wobei die Flüssigkeit auf dem Boden deß

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Dewargefäßsee 21 bleibt und das Gas darin über das Rückschlags oder Ein-Richtungsventil. 34 zum Druckraum 24 strömt. Wenn der Drück im Druckraüm ungefähr gleich dem Druck im Vakuumraum 18 des Gasbehälters 20 ist, wirdsich das Ventil 2Θ selbsttätig schliessen und der Zyklus von neuem anfangen. Es ist einleuchtend, dass die Wirkung des Ventils 28 die Zyklusdauer und' die während eines jeden Zyklus vom Raum 12 zum Dewargefäß ε 22 transportierte Flüseigkeitsmenge bedingt. Das Ventil 28 braucht eine verzögerte Wirkung, damit die'Drucke in dem Hochdruckraum 24 und dem Vakuümraum 18 gleich werden können. Der Gasbehälter 20 besitzt auch ein Sicherheitsventil 36 und ein Ventil 40, welch letzteres mit der Gasquelle bzw. der Atmosphäre verbunden ist. Bin Druckmesser 38 ist befestigt an, und steht in Verbindung mit dem Hochdruckraum 24. "

Das Ventil 28, welches in i'itf. 3 deutlich dargestellt ist, besitzt einen Balgen 42, der gewünschtenfalls unter Federbelastung stehen" kenn, und- ein Kapillarröhr 54»--d-as- mit dem Balgen verbunden und mit dem Vakuumraum 13 in Verbindung steht. Das Ventil 26 weist auch eine Oeffnung 46, sow4e eine verschliessbareVentilöffhung 48 auf.-5f<oiin der Druckunterschied Δρ zwischen dem Druckraum 24 und dea Vakuumraum 18 einen bestimmten Wert erreicht, wird der Balgen 4² daher zusammengedrückt werden, wodurch sich die Ventilöffnung 48 des Ventils 28 öffnet und das Gas aus dem Druckraum über die Oeffnung 46 und die Ventilöffnung 48 in den Vakuuraraum 18 eintreten kann. Anschliessend, wenn die Drucke im 3yctem gleich geworden sind, dehnt sich der Balgen .42 wieder aus und das Ventil 28 wird geschlossen. Die Strömung durch das Kapillarrohr 44 wird den Balgen 42 in einem bestimmten •Zeitpunkt füllen, was Druckgleichgewicht im System ermöglicht. Jurch Einstellung der Länge dea Kapillurrohres 44 ergibt sich die nötige Zeitsverzögerung zum Jinuteilen de3 ricntigen Zeitpunktes für, das ueffnen und

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Sohliessen dee Ventils.

In Fig. 2 ist eine Abart des Systems nach iig. 1 dargestellt« In Fig. 2 ist das ganze System in einer Umhüllung 50 untergebracht, «eicht mit einem reinen Inertgas gefüllt ist, das kondensiert werden kann, und anschliessend zum Abkühlen eines im Dewargefäss 22 vorhandenen Einzelteiles benutzt «erden könnte. Bei dieser Bauart ist der Druckraum des Gasbehälters 20 durch die Umhüllung 50 ersetzt. Das Rückschlagventil 34 ist unmittelbar auf dem Dewargefäas und das Ventil 23 auf der Kaltgaskühlmaschine montiert. Bei Anordnung der Kai tgaskühlmaschine ausoerhalb'der Uinhftllung muss das Ventil 28 innerhalb der Umhüllung 50 angebracht werden.

Sa ist einleuchtend, dass im Rahmen der Erfindung bei der beschriebenen Ausfuhrungsform bestimmte Abänderungen im Aufbau und in der Anordnung der Einzelteile durchführbar sind.

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Claims (2)

PATiHfA ifor

1. Automatisches Flüusi.jkeit3tran3portaysteia, welches ein·

Kältequelle, wie eine Kaltgaskühlmaachine besitzt» die in einem Konden-3atijnaraun angeordnet ist, der einerseits durch eine Flüssigkeitsleitung mit einem ;jpaioherbehälter und andrerseits über eine Zuführungsleitung für das zu kondensierende Gas mit einem ersten Gasraum in Verbindung steht» der über ein normalerweise geschlossenes Ventil mit einem zweiten Gaeraun verbunden werden kann, in dem ein höherer Druck herrscht als in dem ersten Gasraura» wobei der Speicherbehälter mit dem zweiten Gauraum über eine Leitung in Verbindung steht, welche Mittel enthält, die nur Gasströmung aus dem Speicherbehälter zum zweiten Gu ar aura zulassen, und das Ventil zwisohen den beiden Gasräumen eich öffnet, wenn der Druckunterschied zwiüchen'den beiden Häumen einen bestimmten V.ert- überschreitet, worauf das Sas höheren Drucks die Flüssigkeit aus dem Kondenaationsraura zum Speicherbehälter treibt.

2. Automatisches Flüssitjkeitstrarisportsystera nach Anspruch 1_f

dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung zwisohen dem Speicherbehälter und de;a zweiten Gasraum ein Ruckschlagventil enthält, das nur Gasströmung zum zv/eiten Gasraum zulässt.

3* Automatisches Flüssigkeitstransportsystem nach Anspruch 1

oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil zwischen dem ersten und zweiten Gasraum einen Balgen besitzt, der das bewegliche Ventil trägt und im zweiten Gasraum angeordnet ist, wobei der Innenraum des Balgens Ober ein Kapillarrohr mit dem ersten Gaaraum in Verbindung steht.

4« Automatisches Flüssi^keitstransportsystem nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des napillarrohres die gewünschte Trägheit des Ventils bedingt.

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