DE873559C

DE873559C - Verfahren zum Transport verfluessigten Sauerstoffs

Info

Publication number: DE873559C
Application number: DEM4584D
Authority: DE
Inventors: Peter Dr-Ing Grassmann
Original assignee: Adolf Messer GmbH
Current assignee: Adolf Messer GmbH
Priority date: 1943-07-27
Filing date: 1943-07-27
Publication date: 1953-04-16

Description

Verfahren zum Transport verflüssigten Sauerstoffs Es sind schon Verfahren vorgeschlagen und verwandt worden, um die auch bei bester Isolation nie ganz vermeidbaren Verdampfungsverluste bei der Lagerung und. dem Transport schwer zu verflüssigender Gase, besonders Sauerstoff, möglichst zu verringern bzw. für eine gewisse Zeit vollständig zu unterdrücken. So kann z. B. der flüssige Sauerstoff, der heute ausnahmslos durch Verflüssigung und Zerlegung der Luft gewonnen wird, durch den bei seiner Gewinnung anfallenden gasförmigen Stickstoff unterkühlt werden. In diesem unterkühlten Sauerstoff ist ein gewisser Kältevorrat aufgespeichert, und eine Verdampfung setzt damit bei der Lagerung oder beim Transport erst ein, wenn die Flüssigkeit durch die unvermeidbare Wärmezufuhr von außen wieder ihren normalen Siedepunkt erreicht hat.
Nach einem anderen Verfahren wird der Tank für das. verflüssigte Gas mit einem zweiten tiefer siedenden, verflüssigten Gas gekühlt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Wärmezufuhr von außen zunächst zur Verdampfung dieses Hilfsgases führt. Auch nach .diesem Verfahren kann also die Verdampfung des zu transportierenden Flüssiggases nur für eine gewisse Zeit, .d. h. eben bis das Hilfsgas verdampft ist, unterdrückt werden. Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, eine Verdampfung des Flüssiggases fürbeliebig lange Zeit zu verhindern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch einen Kältekreislauf; der durch ein passendes Hilfsgas gespeist ist, dauernd so viel Kälte neu erzeugt wird, daß eine Verdampfung des zu transportierenden Gases vermieden wird. Vorzugsweise wird als Hilfsgas dabei ein Gas mit tieferem Siedepunkt als ,das zu transportierende Gas verwandt. Dies ermöglicht es, an allen Stellen des Kältekreislaufs mit Überdruck zu arbeiten, während bei Speisung des Kältekreislaufs, mit dem zu speichernden Gas selbst oder einem höher siedenden Gas in einem Teil des Kreislaufs mit Unterdruck gearbeitet `werden muß.
Der Gegenstand der Erfindung ist in beispielhafter Ausführung schematisch durch die Abbildung gegeben. Im Tank A befindet sich das zu transportierende Flüssiggas, das durch eine Isolierungsschicht B soweit als möglich von. Wärmezufuhr von außen geschützt ist. Zur dauernden Erzeugung von Kälte ist ein kleiner Kältekreislauf eingebaut, und zwar wird durch Kompressor C das Hilfsgas zunächst auf passenden Druck komprimiert. Die hierbei erzeugte Wärme wird im Kühler D entweder unmittelbar an die umgebende Luft oder an Kühlwasser abgegeben, das dann seinerseits wieder .durch die umgebende Luft rückgekühlt wird. Um die Wärmeübertragung an die Luft zu befördern, ist es zweckmäßig, diesen Kühler. so anzuordnen, daß er entweder vom Fahrwind getroffen oder vbn einem entsprechenden Ventilator bespült wird.
Nachdem so das Hilfsgas etwa auf Umgeburigstemperatur gekühlt :ist, tritt es für den Austauscher E ein und wird schließlich im Ventil F entspannt. Das entspannte Gas und die bei der Entspannung gebildete Flüssigkeit gelangen sodann in die Schlange G und geben hier einen Teil ihrer Kälte an das -zu transportierende Flüssiggas ab. Die restlicheKälte wird schließlich im Wärmeaustauscher E wieder an das komprimierte Hilfsgas übertragen.
Der Antrieb des Kompressors C kann entweder unmittelbar vom Fahrzeugmotor aus geschehen oder auch, besonders bei Eisernbahnwaggons, über die Räder. Zur-- Aufrechterhaltung des Kühlbetriebes während eines Stillstandes -des Fahrzeuges kann ein kleiner Hilfsmotor vorgesehen werden.
In -der Abbildung ist ein Verfahren dargestellt, bei dem zur Kälteerzeugung nur die einfache Drosselentspannung dient. Das Verfahren -kann jedoch auch durch Einbau einer Entspannung mit äußerer Arbeitsleistung, also einer Expansionsmaschine, vervollkommnet werden.
Beim Transport von -flüssigem Sauerstoff ist es zweckmäßig, als Hilfsgas Luft oder Stickstoff zu verwehden. Da beide Gaseeinen- tieferen Siedepunkt als flüssiger Sauerstoff haben:, kann dann in der Kühlschlange G ein leichter Überdruck aufrechterhalten bleiben, ,der genügt, um das entspannte Hilfsgas wieder zurück durch den Austauscher E zu treiben, ohne däß an irgendeiner Stelle des Kreislaufs ein Unterdruck entsteht. Um Ungleichmäßigkeiten in der Wärmezufuhr von außen oder in der Kälteerzeugung über eine gewisse Zeit hin ausgleichen zu können, ist es zweckmäßig, den Flüssigkeitstank A für einen gewissen Überdruck zu konstruieren oder evtl. auch das zu transportierende Flüssiggas zeitweise etwas zu unterkühlen. Um dabei einen Unterdruck im Tank zu vermeiden, können bekannte Verfahren verwandt werden, durch die ein Wärmeaustausch zwischen der unterkühlten Flüssigkeit und dem .darüberliegenden Gas soweit als möglich hintangehalten wird.
Um eine Reinigung und Trocknung des Hilfsgases auf dem Fahrzeug entbehren zu können, ist es zweckmäßig, den Hilfsgaskreislauf am Erzeugungsort des flüssigen Sauerstoffs mit reinem und trocknem Gas zu füllen, da hier sowieso entsprechende Einrichtungen. vorhanden sind. Zur Deckung evtl. Leckverluste kann eine gewisse Menge des Hilfsgases in komprimierter oder verflüssigter Form auf das Fahrzeug mitgenommen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Verfahren zum Transport verflüssigten Sauerstoffs und anderer schwer zu verflüssigender Gase unter Kühlung durch ein Hilfsgas, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Hilfsgas im Kreislauf verdichtet, durch Wärmeabgabe in die Umgebung gekühlt, im Gegenstrom zu dem entspannten Hilfsgas noch tiefer gekühlt und evtl. verflüssigt und schließlich entspannt wird, wobei die sich bildende Flüssigkeit bei gleichzeitiger Verdampfung dem zu. transportierenden flüssigen Gas so viel Wärme entzieht, daß dadurch die Wärmezufuhr aus der Umgebung ausgeglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor bei selbstfahrenden Fahrzeugen durch den Antriebsmotor,- bei nicht selbstfahrenden Fahrzeugen über die Räder angetrieben wird, wobei zur Aufrechterhaltung des Kühlbetriebes während eines Stillstandes des Fahrzeuges ein Hilfsmotor vorgesehen sein kann.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer einer Kälteerzeugung durch Entspannung des Hilfsgases ohne Arbeitsleistung (Drosselventil) auch noch eine Entspannung mit Arbeitsleistung (Expansionsmaschine oder Entspannungsturbine) vorgesehen ist. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, .daß .das zu transportierende Flüssiggas dauernd oder zeitweise unter mäßigem Überdruck gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß beim Transport von Flüssigsauerstoff als Hilfsgas Luft oder Stickstoff verwandt wird.
6. Verfahren nach Anspruch t Ws 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des zu kühlenden Gases zeitweise bis unter seinen normalen Siedepunkt abgekühlt wird, wobei diese Unterkühlung durch bekannte Mittel, auch ohne daß ein Unterdruck im Tank entsteht, aufrechterhalten wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 603 442, 706 26o. io