DE1978067U - Ueberstroemventil. - Google Patents

Description

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT zur Förderung der Wissenschaften

Überströmventil

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil zur Verminderung von Drucksoiiwankungen in Vorratsbehältern ft'r flüssiges Helium.

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3ei der Aufbewahrung und dem Transport von flüssigem Helium in Vorratsbehältern ist dafür zu sorgen, daß der Druck über der Flüssigkeit möglichst konstant bleibt. Durch Druckschwankungen über der Flüssigkeit bzvr, durch die damit verbundenen 'iemperaturschwankungen wird einerseits die Abdampfrate beträchtlich über den normalen, der Wärmezufuhr von außen in das Vorratsgefaß entsprechenden Betrag erhöht, Es entstehen dabei ^lüssigkeltsverluste, die in Anbetracht der hohen Verflüssigungskosten unerwünscht sind. Ferner kann durch längere Zeit dauernde Druckörnicidrigung im Vorratsbehälter (beispielsweise beim Lufttransport), eine Unterkühlung des gesamten Systems auftreten, die bei nachfolgender Druckerhöhung zum Ansaugen von Luft und damit zur Vereisung des Vorratsbehälters führen kanne

Vorratsbehälter mit flüssigem Helium stehen im allgemeinen mit einem Rückgowinnungssystem in Verbindung, um Verluste an abdampfendem Gas nach Möglichkeit zu vormeiden. Derartige Rückgewinnungssystemo enthalten im wesentlichen einen Behälter zum Auffangen des Oases und einen Kompressor, welcher - ..— das Gas komprimiert und entweder in Hochdruckflaschen fördert oder einem Verflüssiger zuführt, über die Ansaugleitung des Kompressors werden höherfrequente Druckschwankungen auf das flüssige Helium übertragen, die zu besonders starken Flüssigkeitsverlusten führen können.

Zur Vermeidung nachteiliger Druckschwankungon in Helium-Vorratsgefäßen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein an die Abgasleitung des Heliumvorratsgefäßes anzuschließendes Ventil zu verwenden, dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß in ein Ventilgehäuse ein Fc-derbalgkörper eingesetzt ist, welcher an seinem anderen Ende mit einem Ab-

schlußstück verbunden ist, in welches mittels an sich bekann- _Vi ter Dichtungsolemente eine Ventilspindel gasdicht und vorzugsweise einstellbar eingesetzt ist, wobei der Innenraum des ; Federbalgkörpers mit der Eintrittsöffnung des Ventils in \ Verbindung steht. In weiterer zweckmäßiger Ausbildung kann

ein den Federbalgkörpor umgebendes, an das Ventilgehäuse an- : gesetztes Gehäuseteil vorgesehen sein, ässen Innenraum durch

,.,©ine auch dio Ventilspindel umschließende, mit einem Ver- ; schlußventil versehene Kappe gasdicht gegen die Atmosphäre abgeschlossen werden kann.

■" Wird ein solches Ventil in die Abgasleitung des Heliumvor-

ϊ ratsgefäßes eingesetzt, so können sich die im Rückgewinnungs-

I ■ system auftretenden Druckschwankung^ praktisch nur bis zu

} dem Ventil übertragen. Das Ventil ist während des überwie-

i genden Teils der Zeit geschlossen und öffnet jeweils nur kurz-

I zeitig, wenn der Druck im Vorratsgefäß den Druck auf der

j . Außenseite des Federbalgelementes übersteigt. Durch Verstellen

f der Spindel läßt sich die Ansprochempfindlichkeit des Ventils

f verändern, da je nach Vorspannung des Foderbalgkörpers unter-.

i schiedliche Kräfte zum Dohnen desselben erforderlich sind.

I Die VerschlMbarkeit des das Ventil umgebenden Gehäuses

I- ergibt den Vorteil, daß ein vorwählbarer konstanter Bezugs-

i oder Referenzdruck eingestellt werden kann. Damit ist die

I Abhängigkeit von Schwankungen des Außondruckes beseitigt,

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I was sowohl beim Lufttransport von gefüllten Heliumvor-

j- ' ratsgefaßen von Interesse ist (in letzterem Fall wird/acäampfen-

§ de Gas meist in dio Umgebung abgeblasen oder auch in eine

1. . Gummiblase), als auch für den Fall, daß in einem Vorrats-

» gefäß eine konstante Badtemperatur unabhängig von Luft-

j; druckschwankungen gehalten werden soll.

I Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß j überhöhte Verdampfungsverluste aus lleliumvorratsgefäßen I vermieden werden können, was eine entsprechende Kostenein- ? sparung bedeutet. Außerdem kann das unerwünschte Vereisen von -i - -

.f Heliuravorratsgefäßen beim Lufttransport vermieden v/erden, ferner ; kann die Badtemperatur in Vorratsgefäßen unabhängig vom äußeren "' Luftdruck konstant gehalten werden.

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In der Figur ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel - des Erfinclungsgegenstandes dargestellt.

An ein Ventilgehäuse 1, welches mit Anschlußflanschen 2,

ji 3 versehen ist, ist ein Federbalgkörper H gasdicht angesetzt, j Der Federbalgkörper H ist an seinem anderen Ende mit einem '■ Abschlußstück 5 verbunden, welches in einer Ringverschraubung 6 eine Ventilspindel 7 aufnimmt. Die Ventilspindel 7 ist AÜber einen Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde versehen, welches in ein Innengewinde im Abschlußstück 5 eingreift. Die Ventilspindel 7, welche einen Ventilkegel 8 trägt, ist also in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar. Der Innenraum des Federbalgkörpers h steht mit der über den Anschlußflansch 2 an das Heliumvorratsgefäß anzuschließenden Eintrittsöffnung des Ventils in Verbindung.

Der Ventilsitz befindet sich in einem am der Ventilspindel 7 entgegengesetzten Ende des Vehtilgehäuses 1 eingeschraubton Einsatzstück 9, dessen Innenraun über eine Bohrung Io mit der über Flansch 3 mit einem Rückgewinnungssystem (oder der Atmosphäre) in Verbindung stehenden Austrittsöffnung des Ventils verbunden ist. :

An das Ventilgehäuse 1 ist auf der Seite dos Federbalgkörpers 4 ein Gehäuseteil 11 angesetzt, welcher den Federbalgkörper k umschließt ,und durch eine mit einem Verschlußventil 12 versehene Kappe 13'druck- und vakuumdicht abgeschlossen werden kann.

Im Betrieb ist das Ventil jeweils so lange geschlossen, bis sich innerhalb des Heliumvorratsgefäßes ein Druck ausgebildet hat, der den auf der Außenseite des Feder.balgkörpors 4 herrschenden Druck und die Federvorspannung übersteigt. In diesem Fall wird der Fuderbalgkörper 4 gedehnt, das Abschlußstück 5 mit der Ventilspindel 7 angehoben und der Durchlaß durch das Ventil freigegeben, so daß das Abgas aus dem Vorratsgefäß in die Rückgewinnungsvorrichtung strömen kann. Da die Entspannung praktisch augenblicklich erfolgt, ist das Ventil während.des überwiegenden Teils der Zeit ge-

schlossen. Beim öffnen des Ventils werden jeweils nur kleinste Leitungsquerschnitte freigegeben. Bei Druckerniedrigung in der Abgasleitung (beispielsweise durch Ansaugen des Kompressors), schließt das Ventil·

"■PATENTANSPRÜCHE.

Claims (1)

1. SCHUTZ V
   RMSEOTCANS PRÜ CHE'

   I 1,')" Überströmventil zur Verminderung von Druckschwankungen

   f .^n; 'Vorratsbehältern für flüssiges Helium, dadurch

   ! ge kennzeichnet, daß in ein Ventilgehäuse (1) I ' ein Pederbalgkörper (4) eingesetzt ist, welcher an seinem

   I -anderen Ende mit einem Abschlußstück (5) verbunden 1st, in

   * welches mittels an sich bekannter Dichtungselemente eine„

   ί Ventilspindel (7) gasdicht und vorzugsweise einstellbar eingesetzt ist, wobei cJc'r Innenraum dt-s Federbalgkörpers (⁴I)

   ί mit der Eintrittsoffnung dos Ventils in Verbindung steht.

   ) 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

   , kennzeichnet, daß ein den Pederbalgkörper (⁴I)

   ? umgebendes, an das Ventilgehäuse (1) angesetztes Gehäuse-

   I teil (11) vorgesehen ist, dessen Innenraum durch eine auch die

   j Ventilspindel (7) umschließende·, mit einem Verschlußventil

   \ (12) versehene Kappe (13) gasdicht gegen die Atmosphäre ab-

   [ geschlossen werden kann.