DE2144073A1 - Device for storing and dispensing liquid gas - Google Patents
Device for storing and dispensing liquid gasInfo
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Description
89 AUGSBURG89 AUGSBURG
HINTHERE
K. 389K. 389
Augsburg, den 1. September 1971Augsburg, September 1, 1971
The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House,The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House,
London W6 9DX, EnglandLondon W6 9DX, England
Gerät zum Aufbewahren und Abgeben von FlüssiggasDevice for storing and dispensing liquid gas
Die Erfindung betrifft Geräte zum Aufbewahren und Abgeben von Flüssiggas·The invention relates to devices for storing and dispensing liquid gas
Bekannte Geräte zum Abgeben von Flüssiggas weisen normalerweise ein das Flüssiggas enthaltendes Gefäß, eine mit diesem Gefäß verbundene Leitung zum Abgeben desKnown devices for dispensing liquid gas normally have a vessel containing the liquid gas, a line connected to this vessel for dispensing the
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Flüssiggases und Einrichtungen zur Erhöhung des Druckes innerhalb des Gefäßes durch Verdampfung des darin enthaltenen Flüssiggases auf«Liquid gas and devices for increasing the pressure inside the vessel by evaporation of the contained therein Liquefied gas on «
Das Druckerhöhungssystem weist bei solchen bekannten Geräten eine Leitung, in welcher das Flüssiggas vom Boden des Gefäßes aus in einen Wärmeaustauscher strömt, in welchem es verdampft wird, und eine weitere Leitung auf, welche den Dampf aus dem Wärmeaustauscher in einen Dampfraum im oberen Teil des Gefäßes zurückleitet· In der einen Leitung ist ein Ventil angeordnet, damit der Flüssiggasstrom in den Wärmeaustauscher hinein während des Betriebes reguliert bzw., wenn das Gefäß nicht in Betrieb ist, gesperrt werden kann. Derartige Druckerhöhungssysteme haben jedoch den Nachteil, daß bei Undichtheit des Ventils ein unerwünschter Flüssiggasverlust auftritt und/oder der Druck innerhalb des Gefäßes erhöht wird· Darüberhinaus ist das Vorhandensein einer zum Grund des Gefäßes hinführenden Leitung unerwünscht, da sie einen Pfad für das Einströmen von Wärme in das Flüssiggas bildet· In such known devices, the pressure increasing system has a line in which the liquid gas flows from the bottom of the vessel into a heat exchanger, in which it is evaporated, and another line which carries the steam from the heat exchanger into a vapor space in the upper part of the vessel · A valve is arranged in one line so that the liquid gas flow into the heat exchanger can be regulated during operation or, if the vessel is not in operation, it can be blocked. However, such pressure increase systems have the disadvantage that in case of leakage of the valve, an undesirable liquid loss occurs and / or the pressure is increased within the vessel · Moreover, the presence of an afferent to the base of the vessel conduit is undesirable because they provide a path for the flow of heat in the liquid gas forms
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden,The invention aims to solve the problem
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ein Gerät zum Aufbewahren und Abgeben von Flüssiggas so zu verbessern, daß die Druckerhöhungseinrichtung ventillos arbeitet und daß keine Rohrleitung vorhanden ist, über welche eine unerwünschte Wärmeeinströmung in das Flüssiggas erfolgt.a device for storing and dispensing liquid gas to improve the pressure booster works valveless and that there is no pipeline through which an undesirable inflow of heat into the liquid gas takes place.
Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Gerät zum Aufbewahren und Abgeben von Flüssiggas, welches gekennzeichnet ist durch ein mit einem Deckel verschlossenes Gefäß, ferner durch ein durch den Deckel hindurchgeführtes Abgaberohr, welches eine Verbindung zwischen einem Teil des Gefäßinnenraums in der Nähe des Deckels und einem Auslaß zur Abgabe des Flüssiggases in flüssigem oder dampfförmigem Zustand herstellt, und durch eine Heizvorrichtung zur Verdampfung von Flüssiggas, welches sich mit der Heizvorrichtung dann in Berührung befindet, wenn das Gefäß umgedreht ist, wobei der gebildete Flüssiggasdampf den Druck in dem Gefäß erhöht und die Abgabe von flüssigem oder verdampftem Flüssiggas, je nachdem, in welcher Stellung sich das Gefäß befindet, unter Druck ermöglicht.In order to achieve this object, the invention includes a device for storing and dispensing Liquid gas, which is characterized by a vessel closed with a lid, and also by a Dispensing tube passed through the lid, which connects part of the interior of the vessel in the vicinity of the lid and an outlet for the discharge of the liquefied gas in liquid or vapor state manufactures, and by a heating device for the evaporation of liquid gas, which is with the heating device is then in contact when the vessel is inverted, the liquefied gas vapor formed being the pressure in the Increased vessel and the delivery of liquid or vaporized liquefied gas, depending on the position in which the The vessel is located under pressure.
Gemäß der Erfindung weist die Heizvorrichtung, welcheAccording to the invention, the heating device, which
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die Erhöhung des Druckes bewirkt, ventillos ist.causing the increase in pressure is valveless.
Nachdem der Druck in dem Gefäß auf den zur Flüssigkeitsabgabe gewünschten Wert erhöht worden ist, erfolgt die Abgabe, indem das Gefäß in seiner umgedrehten Stellung gehalten wird. Hingegen erfolgt die Abgabe von verdampftem Flüssiggas entweder durch Zurückdrehen des.Gefäßes in seine Ausgangslage oder durch Belassen des Gefäßes in seiner umgedrehten Stellung und durch Anschließen eines Wärmeaustauschers an das Abgaberohr, wobei dieser Wärmeaustauscher das durch ihn hindurchströmende Flüssiggas verdampft.After the pressure in the vessel on the liquid dispensing If the desired value has been increased, the delivery takes place with the vessel in its upside down position is held. On the other hand, evaporated liquid gas is released either by turning the vessel back into its starting position or by leaving the vessel in its upside down position and by connecting a heat exchanger to the delivery pipe, this heat exchanger the liquid gas flowing through it evaporates.
Die Erfindung umfaßt außerdem ein Verfahren zum Abgeben von verdampftem Flüssiggas aus dem oben beschriebenen Gerät nach der Erfindung, welches durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:The invention also includes a method of dispensing vaporized liquefied petroleum gas from that described above Device according to the invention, which is characterized by the following steps:
a) Umdrehen des Gefäßes, damit das Flüssiggas mit der Heizvorrichtung in Berührung kommt und verdampft wird,a) Turn the vessel over so that the liquid gas comes into contact with the heating device and evaporates will,
b) Einleiten des verdampften Flüssiggases in einen Dampfraum oberhalb des Flüssiggases,b) Introducing the vaporized liquefied gas into a vapor space above the liquefied gas,
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c) Zurückdrehen des Gefäßes in seine Normallage dann, wenn der Druck in dem Gefäß einen bestimmten Wert erreicht hat, undc) turning the vessel back into its normal position when the pressure in the vessel has reached a certain level Has reached value, and
d) Abgeben des verdampften Flüssiggases über die Abgabeleitung·d) Dispensing of the vaporized liquid gas via the dispensing line
Die Erfindung beinhaltet weiterhin ein Verfahren zum Abgeben von verdampftem Flüssiggas aus dem Gerät nach der Erfindung, dessen Abgaberohr mit einem Wärmeaustauscher verbunden ist, welches durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:The invention also includes a method for dispensing vaporized liquefied gas from the device according to the invention, the delivery pipe of which is connected to a heat exchanger, which by the following steps is marked:
a) Umdrehen des Gefäßes, damit das Flüssiggas mit der Heizvorrichtung in Berührung kommt und verdampft wird,a) Turn the vessel over so that the liquid gas comes into contact with the heating device and evaporates will,
b) Einleiten des verdampften Flüssiggases in einen Dampfraum oberhalb des Flüssiggases, und b) introducing the vaporized liquefied gas into a vapor space above the liquefied gas, and
c) Einleiten des Flüssiggases in den mit der Abgabeleitung verbundenen Wärmeaustauscher dann, wenn der Druck in dem Gefäß einen bestimmten Wert erreicht hat·c) Introducing the liquid gas into the heat exchanger connected to the discharge line when the pressure in the vessel has reached a certain value
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Im allgemeinen entnimmt die Heizvorrichtung ihre Wärmeenergie der Umgebung· In Weiterbildung der Erfindung ist die Heizvorrichtung ein Heizblock, welcher die Form des Deckels aufweist und entweder massiv ausgeführt ist oder im inneren einen Kanal oder mehrere Kanäle aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung weist der Heizblock die Form einer Rohrschlange auf, welche um den Deckel herum angeordnet ist·In general, the heating device draws its heat energy from the surroundings. In a further development of the invention the heating device is a heating block, which has the shape of the lid and is either solid or has one or more channels inside. In another embodiment of the device according to the In accordance with the invention, the heating block has the shape of a pipe coil, which is arranged around the lid
Der Heizblock kann außerdem aus einem oder mehreren Teilen eines Materials hoher Wärmekapazität gebildet sein, welches bzw· welche im Inneren des Gefäßes in der Nähe des Deckels angeordnet sind. Der Heizblock kann beispielsweise ein an dem Deckel des Gefäßes aufgehängtes Gehäuse sein, welches Bleischrot enthält. Wenn sich das Gefäß in seiner normalen Stellung, d.h. in seiner Ausgangslage befindet, so isoliert der das Gehäuse umgebende Dampf dieses gegenüber dem Flüssiggas innerhalb des Gefäßes· Wenn jedoch das Gefäß umgedreht ist, berührt das Flüssiggas den Heizblock und entzieht diesem Wärme·The heating block can also be formed from one or more pieces of material with high heat capacity, which or which are arranged in the interior of the vessel in the vicinity of the lid. The heating block can for example be a housing which is suspended from the lid of the vessel and which contains lead shot. When the vessel in its normal position, i.e. in its initial position, the steam surrounding the housing isolates it versus the liquefied petroleum gas inside the vessel · However, if the vessel is upside down, the liquefied gas will touch the heating block and extracts heat from it
Wenn das Gefäß doppelwandig ausgeführt ist und wenn zwischen den Wänden eine Isolation vorgesehen ist, kann der Heizblock zwischen diesen Wänden in Wärmebe- If the vessel is double-walled and if insulation is provided between the walls, the heating block between these walls can be in heat
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rührung mit einem Bereich der Außenfläche der Innenwand in der Nähe des Deckels angebracht werden. Vorzugsweise ist eine Abschirmung vorgesehen, welche die Innenfläche des Wandbereiches, mit welchem der Heizblock in Wärmeberührung ist,schützt. Dadurch wird verhindert, daß der Heizblock während des Einfüllens von Flüssiggas in das Gefäß von diesem gekühlt wird.Contact with an area of the outer surface of the inner wall in the vicinity of the lid. Preferably a shield is provided which covers the inner surface of the wall area with which the heating block is in thermal contact is, protects. This prevents the Heating block is cooled by this during the filling of liquid gas into the vessel.
Der Heizblock ist üblicherweise isoliert. Die Masse und die spezifische Wärme des Heizblockes können entsprechend der gewünschten Wärmeeinströmung in das Gefäß gewählt werden.The heating block is usually insulated. The mass and the specific heat of the heating block can be adjusted accordingly the desired flow of heat into the vessel can be selected.
Das Gerät nach der Erfindung kann mit einem Heizblock begrenzter Wärmekapazität versehen werden, damit unter normalen Betriebsbedingungen ein zu großer Druckaufbau innerhalb des Gefäßes nicht möglich ist.The device according to the invention can be provided with a heating block of limited heat capacity so that Under normal operating conditions, excessive pressure build-up within the vessel is not possible.
Die Heizvorrichtung kann gegebenenfalls ein Wärmeaustauscher sein, welcher, im Unterschied zu einem Heizblock, von einem Strömungsmittel durchströmt ist.The heating device can optionally be a heat exchanger which, in contrast to a heating block, is traversed by a fluid.
Dieser Wärmeaustauscher ist gemäß der Erfindung mit einer Leitung, welche diesen durch den Deckel hindurchAccording to the invention, this heat exchanger is provided with a line which passes through the cover
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mit einem Teil des Gefäßes in der Nähe des Deckels verbindet, und mit einer ebenfalls durch den Deckel hindurch in den Gefäßinnenraum führenden weiteren Leitung verbunden, so daß zur Erhöhung des Druckes ein Umdrehen des Gefäßes erforderlich ist.connects to a part of the vessel near the lid, and with one also through the lid Connected further line leading into the interior of the vessel, so that to increase the pressure a reversal of the Vessel is required.
Bei einem weiteren Verfahren zum Abgeben von Gas aus demjenigen Gerät nach der Erfindung, welches einen zur Druckerhöhung dienenden Wärmeaustauscher aufweist und bei welchem das weitere Rohr in einem von dem Deckel entfernten Bereich des Gefäßes endigt, wird ein weiterer Wärmeaustauscher an das Plilssiggasabgaberohr angeschlossen und das Gefäß während des gesamten Abgabevorganges in seiner umgedrehten Stellung belassen.In a further method for dispensing gas from that device according to the invention, which one for increasing the pressure serving heat exchanger and in which the further tube in a remote from the cover At the end of the area of the vessel, another heat exchanger is connected to the Plilssig gas discharge pipe and leave the vessel in its inverted position during the entire dispensing process.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung endigt die weitere Leitung in einem dem Deckel benachbarten Bereich des Gefäßinnenraums. Um ein Ausströmen von verdampfter Flüssigkeit aus diesem Leitungsende sicherzustellen, ragt die weitere Leitung vorzugsweise weiter in den Gefäßinnenraum hinein als die eine Leitung. Außerdem oder zusätzlich kann eine Einrichtung vorgesehen sein, welche eine Strömung vonIn another preferred embodiment of the device according to the invention, the further line ends in a region of the interior of the vessel adjacent to the lid. An outflow of vaporized liquid To ensure from this line end, the further line preferably protrudes further into the interior of the vessel than the one line. In addition or in addition, a device can be provided which a flow of
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Flüssigkeit durch den zur Druckerhöhung dienenden Wärmeaustauscher hindurch einleitet. Beispielsweise kann dafür der Endteil der weiteren Leitung die Form einer Rohrschlange oder eines U-Rohres haben, dessen Auslaß dem Deckel des Gefäßes gegenüberliegt. Wenn Flüssiggas abgegeben werden soll, wird das Gefäß umgedreht und Flüssiggas strömt in den zur Druckerhöhung dienenden Wärmeaustauscher ein, in welchem es verdampft wird. Das dabei verdampfte Flüssiggas gelangt durch die Flüssigkeit in dem Gefäß hindurch in den Dampfraum oberhalb der Flüssigkeit. Wenn der Druck innerhalb des Gefäßes einen bestimmten Wert erreicht hat, wird das Abgaberohr geöffnet und Flüssigkeit abgegeben. Wenn Gas abgegeben werden soll, wird das Gefäß dann in seine Ausgangslage zurückgedreht, wenn der Druck auf einen gewünschten Wert erhöht worden ist. Danach wird das Ventil in dem Abgaberohr geöffnet.Liquid through the heat exchanger used to increase the pressure initiates through. For example, the end part of the further line can be in the form of a pipe coil for this purpose or a U-tube, the outlet of which is opposite the lid of the vessel. When LPG is dispensed is to be, the vessel is turned over and liquid gas flows into the heat exchanger used to increase the pressure one in which it is vaporized. The liquefied gas vaporized in the process passes through the liquid in the vessel through into the vapor space above the liquid. When the pressure inside the vessel has a certain value has reached, the dispensing tube is opened and liquid is dispensed. If gas is to be released, it will The vessel is then turned back to its original position when the pressure has been increased to a desired value. Thereafter the valve in the dispensing tube is opened.
Diese Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung und darüberhinaus diejenigen Ausführungsformen des Gerätes nach der Erfindung, welche einen Heizblock aufweisen, bieten sowohl bei der Gas- wie auch bei der Flüssigkeitsabgabe den Vorteil, daß der Dampf in dem Raum oberhalb der Flüssigkeit mit derselben in Gleichgewicht ist. Dieses Gleichgewicht wird dadurch erreicht, daß derThis embodiment of the device according to the invention and, moreover, those embodiments of the Device according to the invention, which have a heating block, offer both the gas and the Liquid delivery has the advantage that the vapor in the space above the liquid is in equilibrium with the same is. This balance is achieved by the
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von dem Wärmeaustauscher bzw· Heizblock ausgehende Dampf durch die Flüssigkeit in dem Gefäß hindurchgeleitet wird. Die vorteilhafte Konsequenz des Flüssigkeit-Dampf-Gleichgewichts ist, daß während der Abgabe von Flüssigkeit oder Gas der Druck innerhalb des Gefäßes im wesentlichen konstant bleibt, so daß die Abgabe mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit bzw. Menge erfolgen kann.vapor emanating from the heat exchanger or heating block is passed through the liquid in the vessel will. The beneficial consequence of the liquid-vapor equilibrium is that during the delivery of Liquid or gas the pressure within the vessel remains essentially constant, so that the delivery with can take place essentially constant speed or amount.
Der zur Druckerhöhung dienende Wärmeaustauscher kann mit der einen und mit der weiteren Leitung ein gemeinsames Teil bilden. Er muß in der Lage sein, dem Druck des Flüssiggases standzuhalten und sollte deshalb, beispielsweise, von zylindrischer oder plattenförmiger Bauart sein. Vorzugsweise ist er in Form einer um den Deckel herum angeordneten Rohrschlange ausgeführt.The heat exchanger used to increase the pressure can be switched on with one line and with the other line form a common part. It must be able to withstand the pressure of the liquefied gas and should therefore for example, be of cylindrical or plate-shaped design. Preferably it is in the form of a Cover arranged around the pipe coil.
Darüberhinaus kann der zur Druckerhöhung dienende Wärmeaustauscher mit dem Deckel ein gemeinsames Teil bilden oder innerhalb eines Deckels angeordnet sein, welcher eine große Wärmekapazität aufweist. Bei dieser Anordnung wird der Deckel zur Verbesserung der Wärmeübertragung von der Umgebung auf das Flüssiggas mit Rippen versehen.In addition, the heat exchanger used to increase the pressure can form a common part with the cover or be arranged within a lid which has a large heat capacity. With this arrangement the lid is ribbed to improve the heat transfer from the environment to the liquid gas.
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Bei demjenigen Gerät nach der Erfindung, welches einen Abgabewärmeaustauscher aufweist, sindKonstruktion und Abmessungen des Deckels, des Abgabewärmeaustauschers, des Druckerhöhungswärmeaustauschers und des Abgaberohres vorzugsweise so gewählt, daß die Wärmeübertragung von der Umgebung auf das Flüssiggas die gewünschte Menge bzw· Geschwindigkeit der Gasabgabe bewirkt. Bei einem derartigen Gerät nach der Erfindung wird auch dann, wenn anstelle eines Heizblockes ein Druckerhöhungswärmeaustauscher gewählt worden ist, der Deckel günstigerweise mit einer großen Wärmekapazität ausgestattet, indem er aus einem Material hoher spezifischer Wärme hergestellt wird. Ein solcher Deckel erzeugt eine gute Wärmeübertragung von der Umgebung auf das Flüssiggas, wenn das Gefäß umgedreht ist. Wenn das Gefäß sich in seiner Ausgangslage befindet, bildet der Dampfraum zwischen dem Flüssiggasspiegel und dem Deckel eine Isolation für das Flüssiggas·In that device according to the invention which has a discharge heat exchanger, construction and Dimensions of the lid, the discharge heat exchanger, the booster heat exchanger and the discharge pipe preferably chosen so that the heat transfer from the environment to the liquid gas is the desired amount or Speed of gas delivery causes. In such a device according to the invention is also when instead of a heating block, a pressure-increasing heat exchanger has been chosen, the cover expediently endowed with a large heat capacity by being made of a material of high specific heat will. Such a lid creates a good heat transfer from the environment to the liquid gas when the vessel is turned upside down is. When the vessel is in its starting position, the vapor space forms between the liquid gas level and the lid an insulation for the liquid gas
Darüberhinaus sollte das Flüssiggasabgaberohr isoliert sein, damit die Verdampfung des Flüssiggases innerhalb des Wärmeaustauschers gesteuert werden kann. Der Abgabewärmeaustauscher ist vorzugsweise mit dem Auslaß des Flüssiggasabgaberohres über ein oder mehrere leicht demontierbare Rohrkupplungen verbunden. Diese VerbindungIn addition, the liquid gas delivery pipe should be insulated so that the evaporation of the liquefied gas within the heat exchanger can be controlled. The discharge heat exchanger is preferably easy with the outlet of the liquefied gas delivery pipe via one or more removable pipe couplings connected. This connection
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kann beispielsweise über eine flexible Kupplung erfolgen. Eine solche Kupplungsverbindung ermöglicht es, daß ein leeres Gefäß leicht durch ein volles ersetzt werden kann. Der Auslaß des Abgabewärmeaustauschers ist vorzugsweise mit einem Absperrschieber und mit einem Gasströmungsstreuerorgan versehen.can be done, for example, via a flexible coupling. Such a coupling connection enables an empty vessel to be easily replaced by a full one. The outlet of the discharge heat exchanger is preferably provided with a gate valve and with a gas flow spreader Mistake.
Der Abgabewärmeaustauscher besteht vorzugsweise aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit und niedriger Dichte. Aluminium ist beispielsweise ein besonders geeignetes Material. Der Abgabewärmeaustauscher ist beispielsweise zylinder- oder plattenförmig. Eine günstige Bauart eines Abgabewärmeaustauschers stellt eine um das Gefäß herum angeordnete Rohrschlange dar· Der Abgabewärmeaustauscher kann auch in einem Haltegestell untergebracht sein, an welchem das Gefäß befestigt ist· Demzufolge ist ein Halterahmen mit einer Rohrschlange eine weitere günstige Ausführungsform eines Abgabewärmeaustauschers· The discharge heat exchanger is preferably made of a material of high thermal conductivity and lower Density. For example, aluminum is a particularly suitable material. The discharge heat exchanger is for example cylindrical or plate-shaped. One inexpensive type of discharge heat exchanger is a around the vessel is a coiled pipe. The discharge heat exchanger can also be in a support frame be accommodated to which the vessel is attached · Accordingly, a holding frame with a pipe coil another inexpensive embodiment of a discharge heat exchanger
Wenn die Abgabemenge aus einem Wärmeaustauscher gesteigert werden soll, kann eine zusätzliche Heizvorrichtung vorge· sehen werden, beispielsweise in Form eines Heißwassermantels·If the output quantity from a heat exchanger is to be increased, an additional heating device can be provided. will see, for example in the form of a hot water jacket
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Bei der Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung, welche einen Druckerhöhungswärmeaustauscher aufweist, haben günstigerweise das Abgaberohr und die zu dem Druckerhöhungswärmeaustauscher hinführende eine Leitung einen gemeinsamen Einlaß.In the embodiment of the device according to the invention, which has a pressure-increasing heat exchanger, advantageously have the discharge pipe and that to the pressure-increasing heat exchanger a pipe leading to a common inlet.
In dem Abgaberohr oder in einem Gerät, in welches das Flüssiggas eingespeist wird, sollte ein Ventil vorhanden sein. Dieses Ventil ist geöffnet, wenn ein für das Abgeben von Flüssiggas geeigneter Druck aufgebaut worden ist. Dieses Ventil kann dabei automatisch arbeiten, wenn es so eingestellt worden ist, daß es bei einem bestimmten Druck öffnet. Allgemein eignet sich ein Druck in dem Bereich von 15 bar bis 20 bar.There should be a valve in the delivery pipe or in a device into which the liquid gas is fed. This valve is opened when a pressure suitable for dispensing liquid gas has been built up. This valve can work automatically if it has been set so that it opens at a certain pressure. In general, a pressure in the range from 15 bar to 20 bar is suitable.
Zur Belüftung ist das Flüssiggasabgabegerät nach der Erfindung vorzugsweise mit einem überdruckventil versehen· Dieses Ventil kann in einer Rohrpassage vorgesehen sein, welche mit dem Abgaberohr in Verbindung steht« Dieses Ventil kann, bei Bedarf, dazu verwendet werden, vor dem Befüllen des Gefäßes einen zu großen Innendruck abzubauen.For ventilation, the liquid gas dispensing device according to the invention is preferably provided with a pressure relief valve This valve can be provided in a pipe passage which is connected to the delivery pipe If necessary, the valve can be used to reduce an excessively high internal pressure before the vessel is filled.
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verbunden und vorzugsweise mit einem Schutzschild versehen, welcher ihn vor Beschädigung schützt« Insbesondere, wenn der Heizblock bzw· Druckerhöhungswärmeaustauscher in Form einer Rohrschlange um den Deckel herum angeordnet ist, dient der Schild auch zum Schutz der Rohrschlange, Der Deckel kann beispielsweise aus Messing, Kupfer oder rostfreiem Stahl hergestellt sein.connected and preferably provided with a protective shield, which protects it from damage «In particular, when the heating block or pressure-increasing heat exchanger is arranged in the form of a pipe coil around the cover is, the shield also serves to protect the pipe coil, the lid can be made of brass, copper or, for example stainless steel.
Das Gefäß ist vorzugsweise vakuumisoliert· Ein isolierendes Pulver oder einen Abstand voneinander aufweisende Schichten aus Isolationsmaterial können zur Verbesserung der Isolationswirkung zwischen den Gefäßwänden, welche den evakuierten Raum umschließen, angeordnet sein· Die Innenwand muß so konstruiert sein, daß sie den Drücken, welche während der Abgabe von Flüssiggas erreicht werden, standhält. Das Gefäß kann beispielsweise eine Innenwand aus rostfreiem Stahl mit großer Wandstärke und eine Außenwand aus rostfreiem Stahl mit geringerer Wandstärke aufweisen« Das Gefäß kann außerdem mit Spannankern oder -seilen, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, versehen sein, welche die durch das Umdrehen des Gefäßes hervorgerufenen Beanspruchungen verringern·The vessel is preferably vacuum insulated · an insulating powder or spaced apart Layers of insulation material can improve the insulation effect between the vessel walls, which enclose the evacuated space, be arrangedThe inner wall must be constructed in such a way that it can withstand the pressures, which are reached during the delivery of liquid gas, withstands. The vessel can, for example, have an inner wall made of stainless steel with a large wall thickness and an outer wall made of stainless steel with a smaller wall thickness « The vessel can also be provided with tensioning anchors or ropes, for example made of stainless steel which reduce the stresses caused by turning the vessel over
Damit das Gefäß leicht umgedreht werden kann, ist esIn order for the jar to be easily turned over, it is
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in einem Halterahmen gehaltert, welcher auf einem Förderwagen angebracht ist. Zur Befestigung des Gefäßes an dem Halterahmen werden vorzugsweise leicht lösbare Verbindungen verwendet. Solche Verbindungen sind beispielsweise Federgelenke· Das Gefäß kann darüberhinaus drehbar auf einem Halterahmen gelagert sein, welcher auf dem Gestell eines Förderwagens angebracht ist.held in a holding frame which is mounted on a trolley. For attaching the vessel to the Retaining frames are preferably used with easily detachable connections. Such connections are, for example, spring joints The vessel can also be rotatably mounted on a holding frame, which on the frame of a Trolley is attached.
Das Flüssiggasabgabegerät nach der Erfindung weist gegenüber bekannten Geräten dieser Art zahlreiche Vorteile auf. Bei bekannten Geräten besteht die Gefahr, daß der Betrieb eines in der Druckerhöhungseinrichtung vorgesehenen Ventils durch Reifbildung beeinträchtigt wird. Bei dem Gerät nach der Erfindung wird diese Gefahr durch eine ventillos arbeitende Druckerhöhungseinrichtung vermieden. Insbesondere ermöglicht eine ventillose Druckerhöhungseinrichtung, welche keine Flüssigkeit empfängt, wenn sich das Gefäß in seiner Normallage, d.h. in seiner Ausgangslage befindet, ein zuverlässiges Lagern von Flüssiggas. Das Anbringen der Druckerhöhungseinrichtung am Deckel des Gefäßes ermöglicht eine Gefäßkonstruktions bei welcher keine durch die Vakuumisolation hindurchragenden Rohre vorhanden sind, so daß sich das Problem der Wärmeeinströmung längs solcher Rohre in das Gefäß nicht stellt.The liquid gas dispensing device according to the invention has numerous advantages over known devices of this type. In known devices there is a risk that the operation of a valve provided in the pressure-increasing device will be impaired by the formation of frost. In the device according to the invention, this risk is avoided by a valve-free pressure-increasing device. In particular, a valveless pressure increasing device which does not receive any liquid when the vessel is in its normal position, that is to say in its starting position, enables the reliable storage of liquid gas. The attachment of the pressure increasing means at the lid of the vessel allows for a vessel structure in which no s are available through the vacuum insulation projecting through pipes so that the problem of heat influx is not along such tubes in the vessel.
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Das Anbringen des Wärmeaustauschers bzw» des Heizblockes am Deckel des Gefäßes ermöglicht eine besonders robuste Gefäßkonstruktion.Attaching the heat exchanger or »the heating block on the lid of the vessel enables a particularly robust vessel construction.
Ein weiterer Vorteil des Gerätes nach der Erfindung besteht darin, daß das Abgaberohr in einem in der Nähe des Deckels gelegenen Gefäßbereich endigt, so daß in dem Gefäß keine Pülleitung vorgesehen zu werden braucht. Das Gefäß wird vielmehr mit Flüssiggas gefüllt, indem lediglich der Deckel entfernt und das Flüssiggas direkt aus einem Lagertank eingefüllt wird.Another advantage of the device according to the invention is that the delivery tube in a nearby of the lid located vessel area ends, so that no flushing line needs to be provided in the vessel. Rather, the vessel is filled with liquid gas by simply removing the lid and the liquid gas directly is filled from a storage tank.
Die Gerätanordnung, bei welcher eine Druckerhöhung durch Umdrehen des Gefäßes bewirkt wird, hat außerdem den Vorteil, daß es zu der Feststellung, ob das Druckerhöhungssystem in Betrieb ist, lediglich erforderlich ist, die Stellung des Gefäßes zu betrachten. Bei bekannten Gefäßen dieser Art muß dafür ein Druckmeßgerät vorgesehen sein. Darüberhinaus ist das Gerät nach der Erfindung so aufgebaut, daß das Gefäß leicht umgedreht und mit Hilfe eines Förderwagens leicht transportiert werden kann. Eine tragbare bzw. transportierbare Flüssiggasquelle ist bei vielen Schweiß- und Brennschneidarbeiten besonders erwünscht,The device arrangement, in which the pressure is increased by turning the vessel upside down, also has the advantage that it is only necessary to determine whether the pressure increasing system is in operation is to look at the position of the vessel. In known vessels of this type, a pressure gauge must be provided for this be. In addition, the device according to the invention is so constructed that the vessel is easily turned over and with the help a trolley can be easily transported. A portable or transportable liquid gas source is particularly desirable for many welding and flame cutting work,
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Ein weiterer Vorteil des Flüssiggasabgabegerätes nach der Erfindung besteht darin, daß es Flüssigkeit oder Gas liefern kann. Ein besonders günstiger Aufbau des Gerätes nach der Erfindung zum Liefern von Gas wird durch Verwendung leicht demontierbarer Verbindungen zwischen dem Halterahmen und dem Gefäß sowie zwischen dem Abgabewärmeaustauscher und dem Auslaß der Abgabeleitung erzielt. Bei dieser Anordnung kann der Auslaß des Abgabewärmeaustauschers mit einem Gerät, welchem Gas zugeführt wird, verbunden bleiben, während ein leeres Flüssiggasabgabegerät durch ein volles Gerät ersetzt wird, Darüberhinaus gestattet die Anbringung des Abgabewärmeaustauschers um das Gefäß herum oder in einem Halterahmen eine robuste Konstruktion. Das Gerät nach der Erfindung ist besonders leicht zu bedienen und kann so ausgelegt sein, daß es nach dem Umdrehen automatisch Gas liefert, wobei die Gasströmung durch Betätigen eines Steuerorgans gesteuert wird.Another advantage of the liquid gas dispenser according to the invention is that it can deliver liquid or gas. A particularly favorable construction of the device according to the invention for supplying gas is achieved by using easily removable connections between the holding frame and the vessel and between the discharge heat exchanger and the outlet of the discharge line. With this arrangement, the outlet of the discharge heat exchanger can remain connected to a device which is being supplied with gas, while an empty liquid gas discharge device is replaced by a full device. Furthermore, the mounting of the discharge heat exchanger around the vessel or in a support frame allows a robust construction. The device according to the invention is particularly easy to operate and can be designed so that it automatically delivers gas after turning it over, the gas flow being controlled by actuating a control member.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Several exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are described below described in more detail. Show it:
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form eines Gerätes nach der Erfindung, welches für das Abgeben von Flüssiggas eingerichtet ist,form of a device according to the invention, which is set up for the delivery of liquid gas is,
Fig. 2 das auf einem Förderwagen angeFig. 2 that is on a trolley
brachte Gerät nach Fig. 1,brought device according to Fig. 1,
Fig. 3 schematisch eine weitere3 schematically shows another
Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung, undEmbodiment of the device according to the invention, and
die Fig. 4 bis 6 jeweils noch weitere Ausführungsformen des Gerätes nach der Erfindung, bei welchen jeweils ein Heizblock zur Druckerhöhung verwendet wird.4 to 6 each still further embodiments of the device according to the Invention, in each of which a heating block is used to increase the pressure.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 ist ein vakuumisoliertes Gefäß 2 auf einem Schutzsockel 30 befestigt. Ein Deckel 4 sitzt strömungsmitteldicht auf einem Hals 5 des Gefäßes 2. Eine zur Druckerhöhung dienende Wärmeaustauscherschlange 6, welche durch den Deckel 4According to the illustration in FIGS. 1 and 2, a vacuum-insulated vessel 2 is on a protective base 30 attached. A lid 4 is seated in a fluid-tight manner on a neck 5 of the vessel 2. One used to increase the pressure Heat exchanger coil 6 passing through the cover 4
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hindurchgeführt ist, steht über eine Leitung 8 mit einem Teil des Gefäßinnenraums in der Nähe des Deckels 4 in Verbindung. Die Wärmeaustauscherschlange steht außerdem über ein Senkrohr 10 mit einem Teil des Gefäßinnenraumes, welcher sich entfernt von dem Deckel 4 befindet, in Verbindung. Ein ebenfalls in dem Deckel 4 angeordnetes Plüssiggasabgaberohr 12 führt zu einem Abgabewärmeaustauscher 28, der über eine biegsame Kupplung 26 mit dem Rohr 12 verbunden ist. Der Wärmeaustauscher 28 ist über Federgelenke 38 mit dem Sockel 30 verbunden und außerdem mit Druckpolstern 42 versehen, die auf dem Gefäß 2 aufliegen. Der Wärmeaustauscher 28 ist gemäß Fig. .2 mittels Drehzapfen 44 schwenkbar auf einem Förderwagen 46 angebracht .is passed through, is via a line 8 with part of the interior of the vessel in the vicinity of the lid 4 in Link. The heat exchanger coil is also connected to part of the interior of the vessel via a countersink tube 10, which is remote from the lid 4, in communication. A likewise arranged in the cover 4 Plüssiggasabgabeerohr 12 leads to a discharge heat exchanger 28, the via a flexible coupling 26 with the Tube 12 is connected. The heat exchanger 28 is connected to the base 30 via spring joints 38 and also provided with pressure pads 42 which rest on the vessel 2. The heat exchanger 28 is shown in FIG. 2 by means Trunnion 44 is pivotally mounted on a trolley 46.
Wenn das Gefäß 2 de in Fig. 1 gezeigte Stellung aufweist, reicht ein Flüssiggasspiegel in seinem Inneren so weit, daß die Leitung 8 und das Rohr 12 mit dem Dampfraum oberhalb des Flüssiggasspiegels in Verbindung sind und daß zwischen dem Senkrohr 10 und der Leitung 8 kein Differentialdruck vorhanden ist, der eine Flüssiggasströmung durch die Schlange 6 hindurch bewirkt.When the vessel 2 is in the position shown in FIG. 1, a liquid gas level is sufficient in its interior so far that the line 8 and the pipe 12 with the vapor space above the liquid gas level in connection are and that there is no differential pressure between the sink pipe 10 and the line 8, the one Liquid gas flow caused by the coil 6 therethrough.
Wenn das Gefäß 2 umgedreht, d.h. um l80° geschwenktWhen the vessel 2 is turned over, i.e. pivoted by 180 °
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wird, stehen die Leitung 8 und das Rohr 12 mit dem Flüssiggas in Verbindung. Durch das Umdrehen des Gefäßes bildet sich innerhalb desselben ein Flüssigkeitsdruck aus, welcher das Flüssiggas durch die Leitung 8 hindurch in die Schlange 6 drückt. Danach tritt aus dem Senkrohr Dampf aus und in den von dem Deckel 4 entfernten Teil des Gefäßinnenraumes ein. Vor dem Umdrehen.wurde dieser Teil des Innenraumes, in welchem sich nun Dampf befindet, von Flüssiggas eingenommen. Mit zunehmender Menge des in diesen Dampfraum eindringenden Dampfes steigt der durch diesen Dampf auf das Flüssiggas ausgeübte Druck an. Die Innenwand 20 des Gefäßes 2 ist aus rostfreiem Stahl hergestellt und weist eine große Wandstärke auf, damit sie diesem Druck standhält. Um eine Beschädigung des Halses 5 des Gefäßes 2 zu verhindern, sind zwischen der Innenwand 20 und der Außenwand 22 Stahlzugseile 2k angeordnet. Wenn der Druck in dem Gefäß 2 einen geeigneten Wert erreicht, wird ein in dem Flüssiggasabgaberohr 12 angeordneter Absperrschieber 14 geöffnet, so daß Flüssiggas in den Abgabewärmeaustauscher 28 einströmen kann, in welchem es verdampft wird. Die Geschwindigkeit, mit welcher Gas aus einem Auslaß 36 des Wärmeaustauschers austritt, kann über ein Steuerorgan 32, welches einis, the line 8 and the pipe 12 are in communication with the liquid gas. By turning the vessel upside down, a liquid pressure is formed within it, which presses the liquid gas through the line 8 into the coil 6. Steam then emerges from the lowering tube and enters the part of the interior of the vessel that is removed from the cover 4. Before turning around, this part of the interior, in which there is now steam, was occupied by liquid gas. As the amount of steam penetrating into this vapor space increases, the pressure exerted on the liquid gas by this vapor increases. The inner wall 20 of the vessel 2 is made of stainless steel and has a large wall thickness so that it can withstand this pressure. In order to prevent damage to the neck 5 of the vessel 2, steel pull cables 2k are arranged between the inner wall 20 and the outer wall 22. When the pressure in the vessel 2 reaches a suitable value, a gate valve 14 arranged in the liquid gas discharge pipe 12 is opened so that liquid gas can flow into the discharge heat exchanger 28, in which it is evaporated. The speed at which gas exits from an outlet 36 of the heat exchanger can be controlled by a control element 32, which is a
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Sicherheitsventil und einen Absperrschieber 34 aufweist, gesteuert werden.Has a safety valve and a gate valve 34, being controlled.
Ein Belastungsmeßgerät 40, welches zwischen eines der Federgelenke 38 geschaltet ist, zeigt die Menge des Flüssiggases in dem Gefäß 2 an. Ein in einer Leitung 16, welche mit dem Rohr 12 in Verbindung steht, angeordnetes überdruckventil 18 öffnet dann, wenn der Druck in dem Gefäß 2 einen bestimmten Wert übersteigt.A load measuring device 40, which is connected between one of the spring joints 38, shows the amount of Liquid gas in the vessel 2. One in a line 16, which is in communication with the pipe 12, arranged Pressure relief valve 18 opens when the pressure in vessel 2 exceeds a certain value.
Das in Fig. 1 dargestellte Gerät ist zwar für die Abgabe von Gas eingerichtet, es kann jedoch leicht auf die Abgabe von Flüssigkeit eingestellt werden, indem die biegsame Kupplung 26 von dem Rohr 12 getrennt wird.The device shown in Fig. 1 is set up for the delivery of gas, but it can easily can be adjusted to dispense fluid by disconnecting the flexible coupling 26 from the tube 12 will.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausfuhrungsform des Gerätes nach der Erfindung gleicht allgemein der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Das Gerät gemäß Fig. 3 weist jedoch weder den Abgabewärmeaustauscher noch die Ventile 32 und 34 auf. Die Bezugszahl 28 bezeichnet bei dieser Ausführungsform einen Halterahmen für das Gefäß 2. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das Senkrohr 10 zwar in einem Bereich desThe embodiment shown in Fig. 3 of the Apparatus according to the invention is generally similar to the embodiment shown in FIG. The device according to However, FIG. 3 does not include the discharge heat exchanger or valves 32 and 34. The reference number 28 in this embodiment denotes a holding frame for the vessel 2. Another difference is that the countersunk tube 10 is in a region of the
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Gefäßinnenraums in der Nähe des Deckels 4 endigt, daß es jedoch wie bei der in Pig. I dargestellten Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung länger ist als die Leitung 8.Vessel interior in the vicinity of the lid 4 ends, but that it is like that in Pig. I illustrated embodiment of the device according to the invention is longer than that Line 8.
Beim Umdrehen des Gefäßes 2 erreicht das Flüssiggas in dem in unmittelbarer Nähe des Deckels 4 gelegenen Bereich des Gefäßinnenraums seinen untersten Pegel. Demzufolge bildet sich im Gefäßinnenraum ein Flüssigkeitsdruck aus, welcher einen Flüssiggasstrpm von dem Einlaß der Leitung 8 durch die zur Druckerhöhung dienende Wärmeaustauscherschlange 6 hindurch zu dem Auslaß des Senkrohres 10 hin erzeugt. Das Flüssiggas wird in der Wärmeaustauscherschlange 6 verdampft und gelangt in Form von Blasen durch die Flüssigkeit hindurch in den Dampfraum oberhalb der Flüssigkeit. Der in Form von Blasen durch die Flüssigkeit hindurchtretende Dampf bewirkt, daß der Dampf mit der Flüssigkeit in Gleichgewicht ist.When the vessel 2 is turned over, the liquid gas reaches the one in the immediate vicinity of the cover 4 Area of the interior of the vessel its lowest level. As a result, a liquid pressure forms in the interior of the vessel from which a liquefied gas flow from the inlet of line 8 through the pressure increasing heat exchanger coil 6 through to the outlet of the sink tube 10 is generated. The liquid gas is in the Heat exchanger coil 6 evaporates and passes through the liquid in the form of bubbles into the Vapor space above the liquid. The vapor passing through the liquid in the form of bubbles causes the vapor to be in equilibrium with the liquid.
Wenn der Druck innerhalb des Gefäßes den gewünschten Wert erreicht hat, wird, falls Flüssigkeit geliefert werden soll, der Absperrschieber 14 geöffnet, WennWhen the pressure has reached the desired value within the vessel, the gate valve 14 is, if liquid is to be delivered, opened, when
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andererseits Gas geliefert werden soll, wird das Gefäß in seine normale Stellung zurückgedreht und der Absperrschieber 14 danach geöffnet. Wenn der Dampf mit der Flüssigkeit in dem Gefäß in Gleichgewicht ist, wird Gas bzw. Flüssigkeit mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit abgegeben.on the other hand, gas is to be delivered, the vessel is turned back to its normal position and the gate valve 14 then opened. When the vapor is in equilibrium with the liquid in the vessel, it becomes gas or liquid dispensed at a substantially constant rate.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Gerät nach der Erfindung bildet der Deckel 4 einen Heizblock, welcher aus Kupfer besteht und mit einer Isolationskappe 48 versehen ist. Als einziges Rohr führt das Abgaberohr durch den Deckel hindurch.In the device according to the invention shown in FIG. 4, the cover 4 forms a heating block which consists of copper and is provided with an insulating cap 48. The delivery pipe is the only pipe that leads through the lid.
Wenn das Gefäß 2 umgedreht wird, kommt das darin enthaltene Flüssiggas mit dem Deckel 4 in Berührung. Von dem Deckel 4 auf das Flüssiggas übertragene Wärme führt zur Verdampfung eines Teils des Flüssiggases. Die auf diese Weise verdampfte Flüssigkeit gelangt in Form von Blasen in den Dampfraum oberhalb der Flüssigkeit. Dadurch wird, wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Gerät, ein Flüssigkeit-Dampf-Gleichgewicht geschaffen.When the vessel 2 is turned over, the liquid gas contained therein comes into contact with the cover 4. Heat transferred from the cover 4 to the liquid gas leads to the evaporation of part of the liquid gas. The liquid evaporated in this way enters the vapor space above the liquid in the form of bubbles. As in the case of the device shown in FIG. 3, a liquid-vapor equilibrium is thereby created.
Wenn der Druck innerhalb des Gefäßes einen gewünschten Wert erreicht hat, kann in der mit Bezug aufWhen the pressure within the vessel has reached a desired value, the process with reference to FIG
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Pig. 3 beschriebenen Weise Flüssigkeit oder verdampfte Flüssigkeit abgegeben werden.Pig. 3, liquid or vaporized liquid can be dispensed.
Bei einem Gefäß mit einem Passungsvermögen von 50 Litern, welches 40 kg flüssigen Stickstoff enthält, erhöht ein isolierter Heizblock, welcher aus 3 kg Kupfer besteht, den Druck innerhalb des Gefäßes auf 10 bar.For a vessel with a fit of 50 liters, which contains 40 kg of liquid nitrogen, is increased by an insulated heating block made of 3 kg of copper the pressure inside the vessel to 10 bar.
Zwei weitere Ausführungsformen eines Heizblockes sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Der Heizblock gemäß Fig. 5 ist ein Kupferring 50, welcher innerhalb des vakuumisolierten Raumes des Gefäßes angeordnet ist und mit dem Hals der Innenwand 20 in Wärmeberührung steht. Eine im wesentlichen zylindrische Abschirmung 52 ist über Isolationsstücke 54 an der Außenfläche des Halses der Innenwand 20 befestigt und verhindert während des Einfüllens von Flüssiggas in das Gefäß das Kühlen des Kupferringes 50 durch dieses Flüssiggas.Two other embodiments of a heating block are shown in Figs. The heating block of FIG. 5 is a copper ring 50, which within of the vacuum-insulated space of the vessel and is in thermal contact with the neck of the inner wall 20. A substantially cylindrical shield 52 is over insulation pieces 54 on the outer surface of the neck attached to the inner wall 20 and prevents the cooling of the during the filling of liquid gas into the vessel Copper ring 50 through this liquid gas.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform des Heizblockes besteht aus einem mit Bleischrot 62 gefüllten Gehäuse 60, welches von dem Deckel 4 aus in den Hals des Gefäßinnenraumes hineingehängt ist.The embodiment shown in Fig. 6 of the The heating block consists of a housing 60 filled with lead shot 62, which extends from the cover 4 into the neck of the interior of the vessel is suspended.
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