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Publication number: DEG0018319MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 5. November 1955 Bekanntgemacht am 17. Mai 1956Registration date: November 5, 1955. Advertised on May 17, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Behälter zum Lagern und Transportieren von Flüssigkeiten, deren Siedetemperatur bei Atmosphärendruck unter der Außentemperatur liegt, sind mit einem Isolationsmantel umgehen, um die bei tiefer Temperatur siedende Flüssigkeit, kurz Flüssiggas genannt, gegen Wärmeaufnahme zu schützen. Trotz bester Isolation läßt sich aber ein gewisser Wärmefluß von der wärmeren Außenluft in das Gefäßinnere nicht vermeiden, Diese WärmeContainer for storing and transporting liquids whose boiling temperature is at atmospheric pressure below the outside temperature are to deal with an insulating jacket to protect the Liquid that boils at low temperatures, called liquid gas for short, prevents heat absorption protection. Despite the best insulation, a certain amount of heat can flow from the warmer outside air Do not avoid this heat inside the vessel

ίο wird vom Flüssiggas aufgenommen und erhöht seinen Wärmeinhalt.ίο is absorbed and increased by the liquid gas its heat content.

Es ist bekannt, daß in ruhendem Zustand des Behälters diese durch die Gefäß wandungen fließende Wärme nicht zu einer Erwärmung der gesamten Flüssiggasmenge führt, sondern daß infolge der geringen Wärmeleitfähigkeit von Flüssiggas die einströmende Wärme fast zur Gänze nur von einer verhältnismäßig dünnen, an die Behälterwand grenzenden Randschicht aufgenommen wird, was zur Folge hat, daß die Wärmemenge nur einem kleinen Flüssiggasvolumen zugeführt wird, während das innerhalb dieser Randschicht befindliche überwiegende Flüssiggasvolumen keine Wärme aufnimmt. In der Randschicht bewirkt die Wärmeaufnahme, daß das Flüssiggas zum Sieden kommt. Der" dabei gebildete Dampf steigt hoch und sammelt sich im über dem Flüssiggasspiegel liegenden Dampfriaum des Behälters. Die ständige Neubildung von Dampf führt zu einer unerwünschten, fortschreitenden Drucksteigerung im Behälter. DaIt is known that in the resting state of the container these walls flowing through the vessel Heat does not lead to a heating of the entire amount of liquid gas, but that as a result of low thermal conductivity of liquid gas, almost all of the incoming heat comes from only one relatively thin, edge layer bordering the container wall is added what has the consequence that the amount of heat is only supplied to a small volume of liquid gas while the predominant volume of liquid gas located within this boundary layer does not generate any heat records. In the outer layer, the heat absorption causes the liquid gas to boil. The vapor formed in the process rises and collects in the area above the liquid gas level Vapor space of the container. The constant formation of new steam leads to an undesirable, progressive increase in pressure in the container. There

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ein den Betriebsdruck wesentlich übersteigender Druck im Behälter nicht gewollt ist, sind· die in Frage kommenden Behälter auch nicht zur Aufnahme solcher Drucke gebaut. Der im Behälter entstehende Druck wird ohne Anwendung besonderer Vorkehrungen sehr bald die zulässige Grenze erreicht haben, und jede weitere Drucksteigerung durch die fortlaufende Neubildung von Dampf mußte bisher durch Ablassen von Dampf verhindert werden. Es sind stationäre Anlagen bekannt, bei denen der abgelassene Dampf in Gasometern aufgefangen und verbraucht oder rückverflüssigt wird. Da derartige Anlagen einen bedeutenden Aufwand erfordern, muß auf diese bei vielen stationären und allen transportablen. Behältern verzichtet werden. Das Ablassen des Dampfes in die freie Atmosphäre bedeutet einen Verlust von Flüssiggas und damit eine Verminderung der Wirtschaftlichkeit. a pressure in the container that significantly exceeds the operating pressure is not wanted, are the in Question coming container is also not built to hold such prints. The resulting in the container Without taking special precautions, pressure will very soon reach the permissible limit and any further increase in pressure due to the continuous formation of new steam previously had to be prevented by letting off steam. Stationary systems are known in which the vented steam is captured in gasometers and consumed or reliquefied will. Since such systems require a significant effort, must on this with many stationary and all transportable. Containers are dispensed with. Letting off steam into the Free atmosphere means a loss of liquefied gas and thus a reduction in profitability.

Nach einem bekannten Verfahren sollen die Verluste, die durch das Ablassen von Dampf entstehen, dadurch vermindert werden, daß bei Erreichen des zulässigen Höchstdruckes im Behälter Flüssiggas in einem EntSipannungsventil auf Atmo-Sphärendruck entspannt und anschließend durch einen Kühler, der im Dampfraum. des Behälters angeordnet ist, geleitet wird.According to a known method, the losses caused by the venting of steam are said to be be reduced by the fact that when the maximum permissible pressure is reached in the container Liquefied gas is relaxed in a relaxation valve to atmospheric pressure and then through a cooler in the steam room. of the container is arranged, is passed.

Die durch die Entspannung verursachte Abkühlung des Kühlers bewirkt, daß an seiner Außenfläche Dämpf kondensiert, der zur Drucksenkung im Behälter beiträgt. Durch dieses Verfahren sollen die tatsächlichen Verluste niedrig gehalten werden, da ein Teil der Dampfmenge rückgewonnen wird.The cooling of the cooler caused by the relaxation causes on his Outer surface vapor condenses, which contributes to lowering the pressure in the container. Through this procedure the actual losses should be kept low, since part of the amount of steam is recovered.

Die Beschreibung eines anderen Verfahrens erläutert im Prinzip folgende Einrichtung: Aus dem Dampfraum des Behälters führt eine Saugleitung zu einer Umwälzpumpe, deren Druckleitung an der Unterseite des Behälters in diesen hineinführt.The description of another method explains in principle the following device: From the In the vapor space of the container, a suction line leads to a circulation pump, whose pressure line is connected to it the bottom of the container leads into this.

Eine besondere Vorrichtung soll dafür sorgen, daß der beim Betrieb der Pumpe aus dem Dampfraum in die unteren kältesten Zonen des Flüssiggases umgewälzte Dampf über die ganze Fläche möglichst feinverteilt in die Flüssigkeit perlt. Da die Temperatur der inneren Zonen des Flüssiggases unter der an der Peripherie herrschenden Siedetemperatur liegt, kondensieren die im Flüssiggas aufsteigenden Dampf perlen. Dieses Verfahren vermindert somit den Dampfdruck im Dampfraum.A special device is designed to ensure that the pump out of the steam space when the pump is in operation Steam circulated in the lower coldest zones of the liquefied gas over the entire surface if possible finely dispersed in the liquid bubbles. Because the temperature of the inner zones of the liquefied gas is below the boiling temperature prevailing on the periphery, condense in the liquid gas pearl rising steam. This procedure diminishes thus the vapor pressure in the vapor space.

Der Vorgang des Wärmetransportes von der Behälterwand in das Flüssiggas findet nach dem Vorstehenden bei den Verfahren zur Herabsetzung , der Verluste in gleicher Weise wie bei der eingangs beschriebenen Speicherung statt, d. h., in allen beschriebenen Fällen bringt die durch die Behälterwand dringende Wärme das kleine Volumen der Randschicht des Flüssiggases auf die Siedetemperatur, die dem stets steigenden Druck entspricht, und zum Verdampfen, während nur ein sehr kleiner Teil dieser Wärme auf das große Volumen der Flüssiggasmenge, das innerhalb der Randschicht liegt, übergeht. Der im. Behälter entstehende Dampfdruck entspricht daher im wesentlichen der nur in der Randschicht absorbierten Wärme und ist schnell im Steigen.The process of heat transfer from the container wall into the liquid gas takes place after Above in the case of the method of reducing the losses in the same way as in the case of the opening described storage takes place, d. i.e., in all the cases described, the Urgent heat the small volume of the boundary layer of the liquid gas on the container wall Boiling temperature, which corresponds to the constantly increasing pressure, and for evaporation, while only one very small part of this heat due to the large volume of liquid gas that is within the Edge layer lies, passes over. The im. Container resulting Vapor pressure therefore essentially corresponds to that which is only absorbed in the edge layer Warmth and is quick to rise.

Während durch den natürlichen Vorgang die eindringende Wärmemenge als Flüssigkeits- und Verdampfungswärme nur von dem kleinen Teilvolumen der Randschicht aufgenommen wird, entspricht es dem erfindungsgemäßen Verfahren, durch mechanische Bewegung der Flüssigkeit die einströmende Wärmemenge möglichst gleichmäßig und fortlaufend dem gesamten Flüssigkeitsvolumen zuzuführen.While by the natural process the penetrating amount of heat as liquid and Heat of evaporation is only absorbed by the small partial volume of the surface layer, corresponds to it the method according to the invention, the inflowing by mechanical movement of the liquid Amount of heat as evenly and continuously as possible over the entire volume of the liquid to feed.

Da die durch die Behälterwand in das Innere strömende Wärmemenge im wesentlichen von der baulichen Ausführung der Anlage und von den außerhalb herrschenden Verhältnissen abhängt, kann zur vergleichsweisen Betrachtung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den bekannten Vorgängen bei Gleichheit der vorstehend angeführten, den Wärmedurchgang beeinflussenden Werte diese Wärmemenge als gegeben und gleich groß betrachtet werden.Since the amount of heat flowing through the container wall into the interior essentially depends on the the structural design of the system and the external conditions, can be used to compare the method according to the invention with the known Processes when the above-mentioned values influencing the heat transfer are the same this amount of heat can be regarded as given and of equal magnitude.

Da Wärmeaufnahme, Flüssigkeitsvolumen und Drucksteigerung bei sonst gleichen Voraussetzungen in einem bestimmten gegebenen Verhältnis zueinander stehen, entspricht dem sehr kleinen wirksamen Flüssigkeitsvolumen bei den vorbekannteh Flüssiggasbeliältern ein schneller Druckanstieg, während bei der erfindungsgemäßen gleichmäßigen und fortlaufenden Überleitung der Wärme in das Gesamtflüssigkeitsvolumen, die durch das Verfahren erzwungen wird, der Druckanstieg sehr langsam vor sich geht.Because heat absorption, liquid volume and pressure increase with otherwise the same conditions stand in a certain given relation to one another corresponds to the very small effective one Liquid volume in the case of the previously known liquid gas storage tanks, a rapid increase in pressure, while with the uniform and continuous transfer of heat according to the invention into the Total volume of liquid forced by the process, the pressure rise very much going slowly.

Die Praxis hat gezeigt, daß die Zeit, während der das Flüssiggas im Behälter gelagert und/oder transportiert wird, bei normaler Abwicklung des Betriebs kürzer ist, als die bei Anwendung des Verfahrens zum Druckanstieg bis zum zulässigen Höchstdruck benötigte Zeit, so daß in diesem Falle gar keine Gasverluste durch Abblasen von Dampf eintreten.Practice has shown that the time during which the liquid gas is stored in the container and / or is shorter in normal operation than when using the Procedure to increase the pressure to the maximum allowable time, so that in this case there are no gas losses at all due to the blowing off of steam.

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, durch die erfindungsgemäß die Flüssigkeitsteilchen, die entsprechend den jeweiligen Werten von Druck und Temperatur noch zur . Aufnahme von Flüssigkeitswärme befähigt sind, aus dem Innern der Flüssiggasmenge an die Behälterwand bzw. teilweise auch in den Dampfraum, \vo sie dampfniederschlagend wirken, bewegt werden.To carry out the method, a device is provided through which, according to the invention the liquid particles that still exist according to the respective values of pressure and temperature to the . Capable of absorbing liquid heat from inside the amount of liquid gas to the The container wall or, in some cases, also moves into the steam space, from where they act as a vapor depressant will.

Die Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. *"The figures show two exemplary embodiments of the device for carrying out the invention Procedure. * "

Gemäß Fig. 1 wird das Verfahren mit einem Rührwerk durchgeführt. Ein Behälter 1 ist von einer Isolierschicht 2 umgeben, die von dem Außenmantel 3 umhüllt ist. In dem Behälter 1 befindet sich die Flüssigkeit 4, deren Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter der Außentemperatur liegt. Je nach Form und Abmessungen, des Behälters ι sind in seinem Innern ein oder mehrere Rührvorrichtungen angeordnet, die in diesem Beispiel als ebene auf den Wellen S angeordnete doppelte Drehflügel 6 ausgebildet sind. Die Wellen 5According to FIG. 1, the method is carried out with an agitator. A container 1 is from surrounded by an insulating layer 2 which is encased by the outer jacket 3. In the container 1 is located the liquid 4, whose boiling point at atmospheric pressure is below the outside temperature located. Depending on the shape and dimensions of the container ι are one or more in its interior Agitators arranged, which in this example as a plane arranged on the shafts S double Rotary vanes 6 are formed. The waves 5

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sind in Pfannen 7 und in Halslagern 8 im Behälter gelagert. Zur Abdichtung des Behälterinnern gegen die freie Atmosphäre dienen die Stopfbuchsen 9. Zum Antrieb der Drehflügel 6 ist am Außenbehälter ein Motor 10 vorgesehen, der über ein Untersetzungsgetriebe 11 die Welle 12 antreibt, die über Kegelradgetriebe 13 die Wellen 5 und damit die Drehflügel 6 betätigt.are stored in pans 7 and in neck bearings 8 in the container. To seal the inside of the container against the free atmosphere is provided by the stuffing boxes 9. To drive the rotary vane 6 is on the outer container a motor 10 is provided which drives the shaft 12 via a reduction gear 11, which via Bevel gear 13 actuates the shafts 5 and thus the rotary vanes 6.

Grundsätzlich können die zum Rühren der Flüssigkeit dienenden Teile in mannigfaltiger Gestalt ausgebildet sein, etwa wie das allgemein von Rühr- oder Mischwerken bekannt ist. Bei kleinem Leistungsbedarf und Wärmedurchlaß soll durch fortlaufende Berührung aller mit der Behälterwand sicherIn principle, the parts used to stir the liquid can take various forms be designed, for example, as is generally known from agitators or mixers. With small The power requirement and heat transfer should be ensured through continuous contact of all with the container wall

Umrühren eine
FlüssigkeitsteileStir a
Liquid parts

gestellt werden.be asked.

Die Fig. 2 zeigt einen Behälter 15 mit der Isolierschicht 16 und dem Außenmantel 17. Etwa in der Mitte des Behälters 15 befindet sich eine Umwälzpumpe 18, die durch die Welle 19 vom Motor 20, der außerhalb des Behälters angeordnet ist, angetrieben wird, Die Stopfbüchse 21 dichtet die Welle 19 ab.Fig. 2 shows a container 15 with the Insulating layer 16 and the outer jacket 17. Approximately in the middle of the container 15 there is one Circulation pump 18, driven by shaft 19 from motor 20, which is arranged outside the container is, is driven, the stuffing box 21 seals the shaft 19 from.

Rohrleitungen 22 sind von der Pumpe in gekröpfter Form in die kältesten Zonen der Flüssigkeit geführt und an den Stirnseiten 23 des Behälters 15 widergelagert. Diese Rohrleitungen 22 sind mit einer Vielzahl entsprechend angeordneter Bohrungen 24 versehen und dienen als Zuleitungen für die Umwälzpumpe 18.Pipelines 22 are cranked from the pump into the coldest zones of the liquid guided and supported on the end faces 23 of the container 15. These pipes 22 are provided with a large number of correspondingly arranged bores 24 and serve as feed lines for the circulation pump 18.

An der Umwälzpumpe 18 und um die Rohrleitungen 22 sind Rohrarme 25 drehbar gelagert, die als Austrittsleitungen dienen. Sie verlaufen radial nach außen und längs der Behälterwand in geringem Abstand von dieser und sind mit einer Vielzahl von Bohrungen 26 zum Austritt der umgewälzten Flüssigkeit versehen. Diese Bohrungen sind zweckmäßig so ausgeführt, daß die Rückstoßkraft eine tangentiale Komponente ergibt, welche die Rohrarme 25 in eine umlaufende Bewegung versetzt. Die Förderleistung und damit die Förderhöhe der Umwälzpumpe 18 ist regelbar, um dadurch auch je nach dem Dampfdruck eine verschieden starke Beregnung des Dampfraumes durchführen zu können. 'Pipe arms 25 are rotatably mounted on the circulation pump 18 and around the pipes 22, which serve as outlet lines. They run radially outward and along the container wall in a small distance from this and are provided with a plurality of bores 26 for the outlet of the circulated Liquid provided. These holes are expediently designed so that the recoil force a tangential component results, which the pipe arms 25 in a circumferential movement offset. The delivery rate and thus the delivery head of the circulation pump 18 can be regulated to thus, depending on the steam pressure, irrigation of the steam room is of different intensity to be able to perform. '

Claims

. Patent claims:

1. Method for storing low-boiling liquids in closed, thermally insulated Containers, characterized in that the liquid in the container moves mechanically will.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that that for the mechanical movement of the liquid a driven from outside the container Agitator (5) is arranged.

3 .. device for performing the method according to claim 1, characterized in that that a circulating pump (18) driven from the outside is arranged for the mechanical movement of the liquid inside the container is, whose feed openings (24) are in the coldest zones of the liquid and their rotating outlet lines (25), in which a plurality of outlet openings (26) are arranged, run along the container wall at a small distance therefrom.

4. Apparatus according to claim 1 and 3, characterized in that for different heavy sprinkling of the steam raunies the delivery height of the circulation pump (18) is adjustable.

1 sheet of drawings