DE1551572A1 - Ab- bzw. Umfuellvorrichtung mit Ventil - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. i-nprocht

Münchan 22, iM-lnsdorfsjr. 10

410-12.O54P 17.1-1967

Commissariat a 1'Energie Atomique, Pari s (Frankreich)

Ab- bzw. Itafüllvorrichtung mit Ventil

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit Ventil-Schleuse zum Ab- bzw. Umfüllen von Flüssigkeit, dieinsbesondere für die Überführung einer sehr tiefgekühlten Flüssigkeit, wie eines verflüssigten Gases, von einem Vorratsbehälter in einen Hezipienten oder von einem Rezipienten in einen anderen brauchbar ist.

Bei Arbeiten unter Verwendung von Rezipienten, die flüssigkeiten bei tiefer Temperatur enthalten, muß die Verbindung des Behälterinnenraumes mit der Atmosphäre bestmöglich verhindert werden, um insbesondere Iiondensationserscheinungen zu beschränken, die zu einem Zusetzen der Transport- oder Überführungsleitung führen könnten. Darüber hinaus sollen Verluste soteLt wie möglich vermieden werden, wenn der Behälter seltene oder teure Gase enthält.

Es wurde bereits vorgeschlagen, Behälter für die Aufnahme einer Flüssigkeit bei tiefer Temperatur mit einem Einlaßventil mit sphärischem oder kugelförmigem Ventilkörper bzw. Küken

4-10-(B 1733.3)-NöF (6)

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zu versehen, dessen Gehäuse oder Hülse eine rSinlaßbohrung aufweist, die mit einer Dichtung versehen ist, die sich in dichter Weise an die äußere Wand einer Überführungsleitung anlegt, wenn letztere in den Behälter eingeführt wird.

Diese Anordnung ist jedoch hinsichtlich der oben angegebenen Bedingungen nicht vollständig befriedigend, und darüber hinaus enthalten die bisher angefertigten Ausführungen im allgemeinen ein Ventil mit einem Ventilkörper, der durch die eingebrachte Überführungsleitung nicht verriegelt wird, so daß ein unzeitiges Betätigen oder Drehen des Ventilkörpers durch das Bedienungspersonal stets die Gefahr eines Abscherens oder Abquetschens der Leitung in sich birgt.

Ziel der Erfindung 1st aaher eine Vorrichtung, die den praktischen Erfordernissen besser als die bisher verwendeten entspricht, insbesondere hinsichtlich der Beschränkung des Luftzutritts und einer bestmöglichen Verminderung von Verlusten.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Ab- bzw. Umfüllvorrichtung vorgeschlagen, die in einem mit dem Hezipienten fest verbundenen Gehäuse folgende Elemente umfaßt: Ein Ventil mit einem Ventilkörper bzw. Küken mit direktem Durchgang, das in einer Bohrung des Gehäuses angeordnet 1st und durch das die Überführungsleitung hindurchgehen

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sollt ein Abdichtungsorgan (vom Behälter aus betrachtet) hinter dem Küken, das mit dieser Leitung zusammenwirkt; und eine mit Absperrmitteln versehene und In die Bohrung zwischen Küken und Abdichtorgan einmündende Leitung zur Verbindung der Bohrung mit einer Vakuumquelle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist das Küken bzw. der Ventilkörper mit einem elastischen Hebel oder Finger versehen, der durch die Überführungsleitung in eine Aussparung oder Unterbringung Im Gehäuse gedrängt bzw. zurückgedrückt wird und so das Küken in Öffnungsposition verriegelt, wobei die Federspannung diesee Fingers oder Hebels derart ist, daß er die Tendenz hat, In das Innere des Ventilkörpers bzw. Kükens zurückzutreten.

Die Erfindung umfaßt gleichfalls weitere Merkmale, die vorzugsweise in Verbindung mit den voranstehenden anwendbar sind, aber auch unabhängig davon vorgesehen werden können. Diese Merkmale werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer als nicht einschränkendes Beispiel angegebenen Aus-'führungsart hervorgehen. Die Beschreibung bezieht sich auf die angefügten Zeichnungen: es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße

Vorrichtung mit eingesetzter Überführungsleitungj

Fig. 2 die Vorrichtung analog zu Flg. 1, aber vor dem

Offnen des Kükens und Einführen der Überführungslei tijngi

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Fig. 3 sohematisch einen Reziplenten für die Aufbewahrung von Flüssigkeit bei tiefer Temperatur, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, die sich in der in PIg. 2 gezeigten Position befindetl und

Flg. k ähnelt Fig. 3 und zeigt den Rezipienten beim Einbringen der Überführungsleitung.

Die Ab- bzw. ümfüllvorrichtung A gemäß Fig. 1 und 2 ist für die Montage auf einem nichtgezeigten Rezipienten für die Aufbewahrung von Flüssigkeit bei tiefer Temperatur bestimmt. Sie umfaßt ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes Gehäuse 6, das seiner Bestimmung nach in dichter Weise auf einem Rezipienten, speziell auf dessen Hals zu befestigen ist. Dieses Gehäuse 6 hat eine Bohrung 8, die an den Enden zur Aufnahme der Verschlußstücke 10 und 12 erweitert und mit Gewinde versehen ist. In den Mittelteil der Bohrung ist ein zylindrischer Aufnahmeraum bzw. Sitz 1*4· eingearbeitet zur Aufnahme eines Kükens 16 mit einem zentralen Durchgang 18, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie die Bohrung 8. Die AbQichtung der Berührungsfläche zwischen Küken 16 und Gehäuse 6 wird durch eine nichtgezelgte Ringdichtung sichergestellt. Die Ringdichtung 20, die vom Verschlußstück 12 gegen das Küken gepreßt wird, sorgt für die Abdichtung der Räume vor und hinter dem Küken gegeneinander (l^fetancheite amont-aval), wenn das Küken 16 in Schließstellung 1st (Fig.2).

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Eine zweite zwischen dem Verschlußstück 10 und dem Boden des entsprechenden erweiterten Teils der Bohrung eingesetzte Ringdichtung 22 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse 6. und einer Überführungsleitung B, wenn diese in die Bohrung eingesetzt 1st.

Wenn das Küken 16 in Öffnungsposition (Fig.l) und die Überführungsleitung B in den Durchgang 18 eingeschoben ist, wird ein für die Blockierung des Kükens vorgesehener elastischer Verriegelungshebel oder -finger Zk durch die Leitung B in eine im Gehäuse vorgesehene Aussparung bzw. Unterbringung zurückgedrückt und verhindert so jede unzeitige Drehung des Kükens l6. Wie Fig.2 zeigt, hat der Hebel 24 eine solche Federspannung, daß er in das Küken zurücktritt, wenn der Druck der Leitung nicht mehr auf ihn wirkt.

Eine im Gehäuse vorgesehene Leitung 26, mit einer Schraube 28 mit einem Schließkegel bzw. einer Ventilnadel mündet in die Bohrung 8 zwischen der Ringdichtung 22 und dem Küken 1.6 ein und verbindet die Bohrung mit einer Vakuumquelle (beispielsweise einer Vakuumpumpe)! Es ist so möglich, wenn einmal die Leitung B in die Vorrichtung A eingesetzt ist, in der Bohrung einen Unterdruck zu erzeugen und damit in dem mit dieser Vorrichtung versehenen Rezipienten. Der Leitung 26 ist vorzugsweise ein System zum Abfangen bzw. zur Wiedergewinnung der von der Vakuumpumpe abgesaugten Dämpfe zugeordnet.

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Eine Ablaßleitung 30 verbindet ständig einen Funkt der Bohrung zwischen dem Küken 16 und dem Behälter mit einem Druckmesser 31. Diese Leitung 30 mündet außerdem über ein Rückschlagventil (soupape anti-retour) 32 in einem Anschlußstück 34 zur Verbindung mit einem Rekuperatorsystem, wo ein Druck in der Nähe von Atmosphärendruck herrscht (z.B. Niederdruck eines Verflüssigers). Die Arbeitsweise des Ventils 1st durch Drehen an dem gerändelten Knopf 36 einstellbar, der die Spannung der Feder J8 verändert, welche die Ventilnadel bzw. den Ventilkegel 40 gegen ihren bzw. seinen Sitz preßt und dem Druck, der im Heziplenten herrscht, entgegenwirkt: Das Ventil arbeitet so als Rückschlagventil und begrenzt den Überdruck im Rezipienten.

Die Punktionsweise der Vorrichtung beim Füllen eines mit ihr versehenen Rezipierten mit verflüssigtem Gas aus einem Verflüssiger wird nachfolgend kurz beschrieben.

Der mit einer Vorrichtung A ausgestattete Rezipient oder Behälter 42 (Fig.3 und 4), deren Ventilnadel 38 und Küken geschlossen sind, wird der mit einem Ablaßventil 44 versehenen Abfüll- oder Überführungsleitung B gegenüberstehend angeordnet. Zu diesem Zweck dient ein Wagen 46 mit einem Hebemechanismus 48. Die Leitung B wird durch Hochheben des Behälters 42 in die Vorrichtung eingesetzt.

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Die Leitung 26 wird nun mit einer Primärvakuumquelle verbunden» wie mit einer Schaufel- oder Drehschieberpumpe (bompe a palettes) 49" und das Anschlußstück 34 wird über eine Leitung 50 an den Niederdruckeinlaß eines Verflüssigere angeschlossen.

Die verschiedenen Teile der Vorrichtung nehmen dann die In Flg. 2 und.3 gezeigten Positionen elm das Küken 16 1st in Schließstellung und trennt den Innenraum des Behälters 42 von der Leitung B. Die Abdichtung der Verbindung zwischen der Leitung B und dem Gehäuse 6 wird durch die Ringdichtung 22 sichergestellt. Das Ablaß- bzw. AbfüllventU des Verflüssigers 1st geschlossen.

Die Vakuumpumpe 49 wird nun in Betrieb genommen und die Ventilnadel 28 bzw. das Nadelventil geöffnet. Die Pumpe 49 erzeugt so ein genügendes Vakuum in der Bohrung 8 und zwischen den beiden Wänden der Überführungsleitung B. Eine Bohrung 51 des Kükens ermöglicht die Ausbildung des gleichen Vakuums im Durchgang bzw. der Bohrung 18 des Kükens (Flg.2).

Das Nadelventil 28 wird nun geschlossen und das Küken 16 geöffnet, d.h. in die in Flg. 1 gezeigte Stellung gebracht. DaB Gefäß 42 wird mittels des Hebemechanismus 48 angehoben und In die in Fig. 4 gezeigte Lage gebracht» Während dieser Lageänderung dringt die ÜberfUhrungsleitung B in das Gefäß

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ein und verriegelt das Küken 16 in Öffnungsεteilung. Die Füllung des Gefäßes kann nun durch aufeinanderfolgende Anzapfungen gemäß üblicher Verfahren vorgenommen werden.

Wenn die Füllung erreicht ist, wird das Ventil 44 geschlossen und der Behälter 42 kann durch Einstellen der Spannung der Feder 38 des Ventils J2 auf einen geeigneten Wert "unterdruckentlastet" werden (mis en presslon).

Der Behälter 42 wird dann langsam abgesenkt, bis die Uberführungsleitung B das Küken 16 verläßt| dieses wird nun geschlossen, wobei die Uberführungsleitung B noch mit der Ringdichtung 22 in dichtem Kontakt bleibt, die den Wiedereintritt von Luft in den Behälter verhindert. Man kann in dieser Phase gegebenenfalls einen zusätzlichen Pumpvorgang vorsehen, um das im Küken l6 und dem Ablaßventil 44 eingeschlossene Gas zu entfernen oder wiederzugewinnen.

Die Umfüllung eines verflüssigten Gases von einem Transportgefäß in einen Hezipienten kann in ähnlicher Weise erfolgen, wobei man als Leitung B einen Uberführungsheber verwendet.

In diesem Fall müssen der zu füllende ßezipient und der Vorratsbehälter beide mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet sein. Der Vorgang unterscheidet sich dann prak-

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tisch, nachdem der Überführungssaugheber in die beiden Vorrichtungen (deren Küken geschlossen sind) eingeführt worden ist und die Überführungsleitung ausgepumpt .wurde, nur durch die folgenden Punkte: Der Vorratsbehälter wird nach Öffnen seines Kükens angehoben, bis der Saugheber in die flüssigkeit eintaucht; der Druck im Aufnahmebehälter wird, wenn er ursprünglich höher ist als derjenige im Vorrats· behälter, durch Einstellen seines Ventils ausgeglichen; der Aufnahmebehälter wird nach Öffnen seines Kükens angehoben; dann wird sein Ventil erneut eingestellt, um das Umfüllen und dann das Abstellen zu bewirken.

Die Erfindung ist aibstverständlich nicht auf die einzige gezeigte und beschriebene Ausführungsart beschränkt, sondern sie umfaßt vielmehr alle Varianten der Gesamtheit oder von Teilen der beschriebenen Anordnung, die im Hahmen der mechanischen Äquivalenz bleiben.

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Claims (4)

1. - ίο -

   Patentansprüche

   ( IJ Vorrichtung zum Ab- bzw. Umfüllen einer auf tiefer Temperatur befindlichen Flüssigkeit, wie eines verflüssigten Gases, in einen Behälter mit einem mit diesem Aufnahmebehälter fest verbundenen Gehäuse, in dessen Bohrung*ein Ventil mit Ventilkörper bzw. Küken mit direktem Durchgang für den Durchtritt einer Abfüll- bzw. Überführungsleitung vorgesehen 1st sowie ein Abdichtorgan (vom Behälter aus betrachtet) hinter dem Küken, das mit der Leitung zusammenwirkt, gekennzei chnet durch eine zur Verbindung der Bohrung (8) mit einer Vakuumquelle dienende Leitung (26), die mit Absperrmitteln (28) versehen 1st und in die Bohrung zwischen dem Küken (16) und dem Abdichtorgan (22) einmündet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I₉ gekennzeichnet durch ein Organ (2*0 zur Verriegelung des Kükens (16) in Offnungsposltion, das durch Einbringen der Überführungsleitung (B) in die Vorrichtung betätigt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (16) mit einem im Gehäuse (6) gelagerten Dichtungsring (20) zusammenwirkt.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,2 oder.3» gekennzeichnet durch eine Ablaßleitung (30) mit einem Bückschlagventil (32),die in die Bohrung (8) zwischen Küken (16) und Behälter einmündet.

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   Leer seife