EP0154168A2 - Integrated compact gas phase separator and subcooler - Google Patents

Integrated compact gas phase separator and subcooler Download PDF

Info

Publication number
EP0154168A2
EP0154168A2 EP19850101094 EP85101094A EP0154168A2 EP 0154168 A2 EP0154168 A2 EP 0154168A2 EP 19850101094 EP19850101094 EP 19850101094 EP 85101094 A EP85101094 A EP 85101094A EP 0154168 A2 EP0154168 A2 EP 0154168A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
gas
subcooler
bath
separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP19850101094
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0154168A3 (en
EP0154168B1 (en
Inventor
Rolf H. Wieland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer Griesheim GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messer Griesheim GmbH filed Critical Messer Griesheim GmbH
Priority to AT85101094T priority Critical patent/ATE33180T1/en
Publication of EP0154168A2 publication Critical patent/EP0154168A2/en
Publication of EP0154168A3 publication Critical patent/EP0154168A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0154168B1 publication Critical patent/EP0154168B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03Thermal insulations
    • F17C2203/0391Thermal insulations by vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612Wall structures
    • F17C2203/0626Multiple walls
    • F17C2203/0629Two walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323Valves
    • F17C2205/0332Safety valves or pressure relief valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0408Level of content in the vessel
    • F17C2250/0413Level of content in the vessel with floats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03Dealing with losses
    • F17C2260/031Dealing with losses due to heat transfer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/01Purifying the fluid
    • F17C2265/015Purifying the fluid by separating
    • F17C2265/017Purifying the fluid by separating different phases of a same fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7313Control of outflow from tank
    • Y10T137/7323By float

Definitions

  • the present invention extends to a method and apparatus for providing liquid gas at a consumer site;
  • the invention relates to a method and a device for removing gas phases from the liquid gas and supercooling the liquid.
  • the problem is to transport liquefied petroleum gas from the pressure storage tank to the place where it is to be used because there are thermal leaks in the transport line between the storage tank and the machine where the gas is used, especially when the transport lines are long . At these heat leaks vaporizes a certain amount of liquid gas to a gas phase, which is to be separated from the liquid part.
  • Another object of the invention is to provide an integrated compact gas phase separator and subcooler for solving the above problems.
  • the device according to the invention comprises a subcooler with a bath of cold liquid gas, a gas phase separator immersed in the subcooler bath, a copper coil for transporting liquid from the gas phase separator through the subcooler cooling bath to lower the temperature of the liquid gas in the cooling coil and its return transport to the supply line lines as well as a float mechanism of the liquid level in the subcooler and separator bath.
  • the method according to the invention comprises the following steps: separation of the gas phases from the liquid gas, cooling of the liquid portion by passing it through a cold bath in the subcooler and its return to the supply lines, removal of the gas phases from the device, actuation of the gas control valve for discharging gas from the separator by heating of the cold bath in the subcooler to lower the subcooler level and to supplement the liquid level in the subcooler by transporting an amount of liquid there from the separator bath after a certain amount of gas has been removed from the separator.
  • FIG. 1 is a schematic drawing illustrating an integrated compact gas phase separator and subcooler constructed in accordance with the invention.
  • an integrated compact gas phase separator and subcooler 11 for removing gas phases from liquid gas and for subcooling the liquid gas can be seen, which leads to the separator subcooler 11 through a transport line connected to an inlet pipe 13, freed from the gas phase, subcooled and to a transport line is passed through an outlet pipe 15.
  • the subcooler comprises a container 17 which is vacuum-insulated to prevent thermal leaks.
  • the outside of the container 17 is not excessively cooled and the insulation prevents the cold in the container from flowing outwards.
  • a refrigeration bath 19 is maintained on the liquefied gas within the container 17, which can optionally be a surrounding bath of liquid nitrogen at -196 ° C (-320 ° F) and atmospheric pressure (14.7 psi).
  • the gas phase separator includes a container 29 which is arranged inside the subcooler container 17 and is located in the cold subcooler bath 19.
  • Liquid gas flows through the inlet pipe 13 from a liquid gas supply line into the phase separator container 29 through an opening 31 into a liquid level 35 by means of the position of a drain pipe 37 held separator liquid bath 33.
  • the gas phases separated from the separator liquid bath 33 are led from the separator tank 29 through the drain pipe 37 to the float valve 23, from where they are brought into the upper part of the subcooler tank 17 above the subcooler bath level 21. From there, the evaporated portion of the atmosphere can be discharged through a vent valve 39 attached to the upper part of the subcooler container 17.
  • the vent valve 39 can be closed and the evaporated portion can be transported to a pressure regulator 41 through the pipe 43.
  • the pressure regulator 41 can take over the pressure regulation in the subcooler container 17 instead of the regulation of the ambient pressure set by the vent valve 39 in the subcooler container 17, as long as valve 39 is closed, whereby the pressure is increased or decreased above or below the ambient pressure, whereby the temperature of the Liquid gas in the subcooler 19 is controllable.
  • the liquid in the separator bath 33 is led out of the separator through an opening 45 in the lower part of the separator container 29 into the copper coils 47, where the liquid gas contained in the coils is subcooled and passed on to the outlet pipe 15 at the desired temperature and corresponding pressure Heat exchange takes place.
  • liquid nitrogen can get into the subcooler separator 11 through the inlet pipe 13 at -178 ° C (-289 ° F) and 4.2 kg / cm 2 (60 psi) and to the outlet pipe 15 at -196 ° C (- 320 ° F) and 4.2 kg / cm 2 (60 psi).
  • the heat from the coils 47 heats the liquid in the subcooling bath 19 and vaporizes some of it, so as to lower the bath level 21 and thereby actuate the float valve 23 to open and remove gas from the upper part of the separator container 29. SobaLd all the gas from the top of the Separator container 29 is removed and the level of the separator liquid 33 has reached the drain pipe opening 37, liquid is transported from the separator to the float valve 23 in the subcooler container 17. This causes the liquid level 21 to rise as the float 25 is raised and the float valve 23 is shut off.
  • the subcooler separator 11 used at this point to explain the invention is also designed for the use of low-temperature liquids which are different from liquid nitrogen.
  • the subcooler separator 11 is compact in size and allows the user to place the unit on or near the device where the supercooled liquid gas is consumed.
  • the liquid in the separator container 29 is the consumable liquid to be treated in the separator and subcooler, which is returned to the supply lines through the outlet pipe 15.
  • the method for removing gas phases from a liquid gas and subcooling the liquid gas comprises the following steps: conveying liquid gas from a supply line into a liquid gas bath 33 in a gas phase separator container 29; Separating the gas phases and collecting the gas phases in the upper part of the separator container 29; Conveying the liquid into the lower part of the subcooler container 17; Subcooling the liquid gas by conveying it from the lower part of the separator tank 29 through an opening 45 and into the heat exchanger coils 47 which extend from the separator tank 29 to the liquid gas subcooler bath 19 in the subcooler tank 17; Transporting the supercooled liquid gas from the heat exchanger coils 47 and the subcooler container 17 to a supply line through a transport or outlet pipe 15; Conveying the gas phases from the separator tank 29 into the upper part of the lower radiator tank 17 through a float valve 23, O of the mirror 21 of the subcooler 19 and the liquid evaporation effnen of the float valve 23 by lowering of the liquefied gas 19 in the lower radiator tank
  • the subcooler separator 11 can also be used to treat liquefied gases, such as oxygen, HeLium, hydrogen, liquefied petroleum or natural gases, etc.
  • liquefied gases such as oxygen, HeLium, hydrogen, liquefied petroleum or natural gases, etc.
  • the liquefied gas coming from the subcooler separator 11 is freed from the gas phase and supercooled, so that it can better withstand the action of heat capable and, in the case of nitrogen, does not begin to evaporate until it has reached a temperature of -196 ° C (-289 ° F).
  • a gas phase separator integrated in the subcooler is used. Furthermore, according to the invention, gas is led out of the gas phase separator, liquid is transported to the subcooler bath and a liquid level is maintained both in the gas phase separator and in the subcooler by means of a float valve.
  • the subcooler separator 11 according to the invention is of very compact dimensions (approx. 41 cm (16 inches) outside diameter x 61 cm (24 inches) height), which enables the user to set up the unit in the device where the supercooled liquid gas is consumed .
  • the liquid level 35 of the separator bath is kept constant by the height of the outlet pipe piece 37, which is connected to the float valve 23.
  • the separator tank 29 then allows gas to escape until the liquid level 35 reaches the outlet pipe piece 37, whereupon the liquid from the liquid bath 33 of the separator tank 29 passes into the subcooler tank until the level 21 of the subcooler bath 19 is high enough to close the valve 23 has risen.
  • SobaLd liquid nitrogen is transported from the separator tank 29 to the subcooler 19, this automatically cools down to -196 ° C (-320 ° F) at ambient pressure. Accordingly, as soon as the -178 ° C (-289 ° F) warm liquid nitrogen flows through the cooling coils, the heat from the cooling coils causes the surrounding bath to evaporate, the liquid level 21 falling and the valve 23 opening, which opens all the gases in the separator container 29 withdraws and after the gases have been removed, withdraws liquid from the separator bath 33 in order to transport them to the bath 19, to supplement them and to bring them to their level.
  • the device according to the invention enables an automatic system with only one movable part, the float valve. It does not require temperature control devices, solenoid valves or energy supplies.
  • the outlet temperature of the liquid gas can be regulated by pressurizing the subcooler 17 if necessary by the pressure regulator 41 while the vent valve 39 is closed.
  • the temperature of the liquid bath 19 becomes higher than -196 ° C (-320 ° F), provided the pressure in the subcooler container 17 is set to values above atmospheric pressure.
  • the bath temperature will become colder than -196 ° C (-320 ° F) if vacuum is applied to the surrounding bath 19.
  • the integrated subcooler separator according to the invention delivers absolute liquid without gas phases and at any desired temperature by suitable selection of the pressure in the subcooler.

Abstract

A compact integrated gas phase separator and subcooler for removing gas phases from a liquid gas and subcooling the liquid gas comprises a subcooler with a subcooler container having a subcooled bath of liquid gas, a gas phase separator having a container submerged in the subcooler bath, a tube for delivering liquid gas from a supply line into the gas phase separator, a coil extending from the gas phase separator for delivering the liquid through the subcooler bath to subcool the liquid and deliver it to an outlet tube to the supply lines. A takeoff tube and float valve delivers gas and liquid from the separator to the subcooler, and the heat from the coil vaporizes some of the liquid in the subcooler to reduce the level of the bath and to operate the float valve to deliver the gas from the separator to the subcooler and to replenish the level of the liquid in the subcooler by delivering liquid to it from the separator.

Description

Aufgabenstellung der ErfindungTask of the invention

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Bereitstellen von FLüssiggas an einer Verbraucherstelle; die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von Gasphasen aus dem Flüssiggas und Unterkühlung der FLüssigkeit.The present invention extends to a method and apparatus for providing liquid gas at a consumer site; In particular, the invention relates to a method and a device for removing gas phases from the liquid gas and supercooling the liquid.

Es besteht das Problem, Flüssiggas vom Drucklagerbehälter zu der Stelle zu transportieren, wo es verwendet werden soll, denn es gibt in der Transport Leitung zwischen dem Lagerbehälter und der Maschine, wo das Gas verbraucht wird, Wärmelecks, insbesondere dann, wenn die Transportleitungen lang sind. An diesen WärmeLecks verdampft eine gewisse Menge Flüssiggas zu einer Gasphase, welche von dem FLüssiganteiL abzutrennen ist.The problem is to transport liquefied petroleum gas from the pressure storage tank to the place where it is to be used because there are thermal leaks in the transport line between the storage tank and the machine where the gas is used, especially when the transport lines are long . At these heat leaks vaporizes a certain amount of liquid gas to a gas phase, which is to be separated from the liquid part.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Gasphasen aus dem Flüssiggas zu entfernen und nur den zum Betreiben der Maschine zu transportierenden FLUssiganteiL zu belassen.It is the object of the present invention to remove the gas phases from the liquid gas and to leave only the liquid part to be transported for operating the machine.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, den durch Wärmelecks hervorgerufenen AnteiL an Gasphasen in den Transportleitungen dadurch zu verringern, dass man die Gastemperatur herabsetzt, wodurch es einem höheren Wärmebetrag vor seiner Verdampfung standzuhalten vermag.It is also an object of the invention to reduce the proportion of gas phases in the transport lines caused by thermal leaks by lowering the gas temperature, as a result of which it is able to withstand a higher amount of heat before it evaporates.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen integrierten Kompaktgasphasenseparator und Unterkühler zur Lösung der vorstehenden ProbLeme bereitzu- - stellen.Another object of the invention is to provide an integrated compact gas phase separator and subcooler for solving the above problems.

Die erfindungsgemässe Vorrichtungumfasst einen UnterkühLer mit einem Bad aus kaltem Flüssiggas, einen in das Unterkühlerbad eingetauchten Gasphasenseparator, eine Kupferschlange zum Transport von Flüssigkeit vom Gasphasenseparator durch das UnterkUhlerkältebad zur Herabsetzung der Temperatur des Flüssiggases in der KühLschlange und dessen Rücktransport zu den VersorgungsLeitungen sowie einen Schwimmerventilkontrollmechanismus zur RegeLung des FLUssigkeitsniveaus.im UnterkühLer- und Separatorbad.The device according to the invention comprises a subcooler with a bath of cold liquid gas, a gas phase separator immersed in the subcooler bath, a copper coil for transporting liquid from the gas phase separator through the subcooler cooling bath to lower the temperature of the liquid gas in the cooling coil and its return transport to the supply line lines as well as a float mechanism of the liquid level in the subcooler and separator bath.

Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst folgende Schritte: Abtrennung der Gasphasen aus dem Flüssiggas, Abkühlung des FLUssiganteils mittets DurchLeitung durch ein KäLtebad im UnterkühLer und dessen Rückführung zu den VersorgungsLeitungen, Entfernung der Gasphasen aus der Vorrichtung, Betätigung des GasregeLventils zum Abführen von Gas aus dem Separator durch Erwärmen des KäLtebads im Unterkühler zur Senkung des UnterkUhlerbadspiegels und Ergänzen des FLüssigkeitsspiegeLs im UnterkUhlerbad mittels Transport eines Betrags an FLüssigkeit dorthin aus dem Separatorbad, nachdem eine bestimmte Gasmenge aus dem Separator abgeführt wurde.The method according to the invention comprises the following steps: separation of the gas phases from the liquid gas, cooling of the liquid portion by passing it through a cold bath in the subcooler and its return to the supply lines, removal of the gas phases from the device, actuation of the gas control valve for discharging gas from the separator by heating of the cold bath in the subcooler to lower the subcooler level and to supplement the liquid level in the subcooler by transporting an amount of liquid there from the separator bath after a certain amount of gas has been removed from the separator.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1 ist eine Schemazeichnung, welche einen erfindungsgemäss gebauten integrierten Kompaktgasphasenseparator und Unterkühler darstellt.1 is a schematic drawing illustrating an integrated compact gas phase separator and subcooler constructed in accordance with the invention.

AusführLiche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

In den Zeichnungen ist ein integrierter Kompaktgasphasenseparator und Unterkühler 11 zum Entfernen von Gasphasen aus Flüssiggas und zum Unterkühlen des Flüssiggases zu sehen, welches zum Separator-Unterkühler 11 durch eine mit einem EinLassrohr 13 verbundene Transportleitung geführt, von der Gasphase befreit, unterkühlt und zu einer Transportleitung durch ein Auslassrohr 15 geleitet wird.In the drawings, an integrated compact gas phase separator and subcooler 11 for removing gas phases from liquid gas and for subcooling the liquid gas can be seen, which leads to the separator subcooler 11 through a transport line connected to an inlet pipe 13, freed from the gas phase, subcooled and to a transport line is passed through an outlet pipe 15.

Der UnterkühLer umfasst einen zur Verhinderung von Wärmelecks vakuumisolierten Behälter 17. Die Aussenseite des Behälters 17 wird nicht Ubermässig abgekühlt und die Isolierung verhindert, dass die Kälte im Behälter nach aussen abströmt.The subcooler comprises a container 17 which is vacuum-insulated to prevent thermal leaks. The outside of the container 17 is not excessively cooled and the insulation prevents the cold in the container from flowing outwards.

Es wird eine Kältebad 19 am Flüssiggas innerhalb des BehäLters 17 aufrechterhalten, welches gegebenenfalls ein umgebendes Bad aus flüssigem Stickstoff bei -196°C (-320°F) und Atmosphärendruck (14,7 psi) sein kann.A refrigeration bath 19 is maintained on the liquefied gas within the container 17, which can optionally be a surrounding bath of liquid nitrogen at -196 ° C (-320 ° F) and atmospheric pressure (14.7 psi).

Das Unterkühlerbad 19 wird auf einem Niveau 21 mittels eines Schwimmerventils 23 gehalten, wobei ein Schwimmer 25 mit dem Ventil 23 mittels eines Arms 27 verbunden ist.The subcooler bath 19 is kept at a level 21 by means of a float valve 23, a float 25 being connected to the valve 23 by means of an arm 27.

Der Gasphasenseparator schliesst einen BehäLter 29 ein, welcher innerhalb des UnterkUhlerbehälters 17 angeordnet ist und sich im kalten Unterkühlerbad 19 befindet.The gas phase separator includes a container 29 which is arranged inside the subcooler container 17 and is located in the cold subcooler bath 19.

Durch das Einlassrohr 13 fliesst Flüssiggas von einer Flüssiggasversorgungsleitung in den Phasenseparatorbehälter 29 durch eine Oeffnung 31 in ein auf einem FLüssigkeitsniveau 35 mittels der Lage eines Abflussrohrs 37 gehaltenes Separatorflüssigbad 33.Liquid gas flows through the inlet pipe 13 from a liquid gas supply line into the phase separator container 29 through an opening 31 into a liquid level 35 by means of the position of a drain pipe 37 held separator liquid bath 33.

Die aus dem Separatorflüssigbad 33 abgetrennten Gasphasen werden vom Separatorbehälter 29 durch das Ab-Lassrohr 37 zum Schwimmerventil 23 geführt, von wo aus sie in den oberen Teil des Unterkühlerbehätters 17 oberhalb des Unterkühterftüssigbadniveaus 21 verbracht werden. Von dort aus kann der verdampfte Anteil an die Atmosphäre durch ein am oberen Teil des Unterkühlerbehälters 17 angebrachtes EntLüftungsventiL 39 abgelassen werden.The gas phases separated from the separator liquid bath 33 are led from the separator tank 29 through the drain pipe 37 to the float valve 23, from where they are brought into the upper part of the subcooler tank 17 above the subcooler bath level 21. From there, the evaporated portion of the atmosphere can be discharged through a vent valve 39 attached to the upper part of the subcooler container 17.

ALternativ kann das EntLüftungsventiL 39 geschlossen und der verdampfte Anteil zu einem Druckregler 41 durch das Rohr 43 transportiert werden. Der Druckregler 41 kann anstelle der RegeLung des vom Entlüftungsventil-39 im Unterkühterbehälter 17 eingestellten Umgebungsdrucks, sofern VentiL 39 geschlossen ist, die DruckregeLung im Unterkühlerbehälter 17 Ubernehmen, wobei der Druck über oder unter den Umgebungsdruck gesteigert bzw. gesenkt wird, wodurch auch die Temperatur des Flüssiggases im Unterkühlerbad 19 regelbar ist.Alternatively, the vent valve 39 can be closed and the evaporated portion can be transported to a pressure regulator 41 through the pipe 43. The pressure regulator 41 can take over the pressure regulation in the subcooler container 17 instead of the regulation of the ambient pressure set by the vent valve 39 in the subcooler container 17, as long as valve 39 is closed, whereby the pressure is increased or decreased above or below the ambient pressure, whereby the temperature of the Liquid gas in the subcooler 19 is controllable.

Die Flüssigkeit im Separatorbad 33 wird aus dem Separator heraus durch eine Oeffnung 45 im unteren Teil des Separatorbehälters 29 in die Kupferschlangen 47 geführt, wo zum UnterkühLen des in den SchLangen enthaltenen Flüssiggases und zu dessen weiterleitung zum Auslassrohr 15 bei der gewünschten Temperatur und entsprechendem Druck ein Wärmeaustausch stattfindet. So kann beispielsweise flüssiger Stickstoff in den Unterkühler-Separator 11 durch das EinLassrohr 13 bei -178°C (-289°F) und 4,2 kg/cm2 (60 psi) gelangen und zum Auslassrohr 15 bei -196°C (-320°F) und 4,2 kg/cm2 (60 psi) geführt werden.The liquid in the separator bath 33 is led out of the separator through an opening 45 in the lower part of the separator container 29 into the copper coils 47, where the liquid gas contained in the coils is subcooled and passed on to the outlet pipe 15 at the desired temperature and corresponding pressure Heat exchange takes place. For example, liquid nitrogen can get into the subcooler separator 11 through the inlet pipe 13 at -178 ° C (-289 ° F) and 4.2 kg / cm 2 (60 psi) and to the outlet pipe 15 at -196 ° C (- 320 ° F) and 4.2 kg / cm 2 (60 psi).

Die Wärme aus den Schlangen 47 erwärmt die Flüssigkeit im UnterkühLerbad 19 und bringt einen Teil davon zur Verdampfen, um so das Badniveau 21 zu senken und dadurch das Schwimmerventil 23 zum Oeffnen zu betätigen und Gas aus dem oberen Teil des Separatorbehälters 29 abzuführen. SobaLd das ganze Gas aus dem oberen Teil des Separatorbehälters 29 abgeführt ist und das Niveau der SeparatorflUssigkeit 33 die Ablassrohröffnung 37 erreicht hat, wird Flüssigkeit aus dem Separator zum Schwimmerventil 23 in den Unterkühlerbehälter 17 transportiert. Dies bewirkt ein Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels 21 mit Heben des Schwimmers 25 und Absperren des Schwimmerventils 23.The heat from the coils 47 heats the liquid in the subcooling bath 19 and vaporizes some of it, so as to lower the bath level 21 and thereby actuate the float valve 23 to open and remove gas from the upper part of the separator container 29. SobaLd all the gas from the top of the Separator container 29 is removed and the level of the separator liquid 33 has reached the drain pipe opening 37, liquid is transported from the separator to the float valve 23 in the subcooler container 17. This causes the liquid level 21 to rise as the float 25 is raised and the float valve 23 is shut off.

Der an dieser Stelle zur ErLäuterung der Erfindung benutzte Unterkühler-Separator 11 ist auch für den Gebrauch von Tieftemperaturflüssigkeiten, welche von flüssigem Stickstoff verschieden sind, eingerichtet.The subcooler separator 11 used at this point to explain the invention is also designed for the use of low-temperature liquids which are different from liquid nitrogen.

Der UnterkühLer-Separator 11 ist in seinen Ausmassen kompakt und ermöglicht es dem Benutzer, die Einheit an oder in der Nähe der Vorrichtung aufzustellen, wo das unterkühlte FLüssiggas verbraucht wird.The subcooler separator 11 is compact in size and allows the user to place the unit on or near the device where the supercooled liquid gas is consumed.

Die Flüssigkeit im Separatorbehälter 29 ist die im Separator und Unterkühler zu behandelnde Verbrauchsflüssigkeit, welche zu den Versorgungsleitungen durch das AusLassrohr 15 zurückgeführt wird.The liquid in the separator container 29 is the consumable liquid to be treated in the separator and subcooler, which is returned to the supply lines through the outlet pipe 15.

Das Verfahren zum Entfernen von Gasphasen aus einem FLüssiggas und Unterkühlen des FLUssiggases umfasst folgende Schritte: Fördern von FLüssiggas aus einer Versorgungsleitung in ein Flüssiggasbad 33 in einem Gasphasenseparatorbehälter 29; Abtrennen der Gasphasen und Sammeln der Gasphasen im oberen TeiL des Separatorbehälters 29; Fördern der FLüssigkeit in den unteren Teil des Unterkühlerbehälters 17; UnterkühLen des Flüssiggases durch dessen Beförderung aus dem unteren Teil des Separatorbehälters 29 durch eine Oeffnung 45 hindurch und in die Wärmetauscherschlangen 47 hinein, welche sich vom Separatorbehälter 29 zum Flüssiggasunterkühlerbad 19 im Unterkühlerbehälter 17 erstrecken; Transportieren des unterkühlten Flüssiggases aus den Wärmetauscherschlangen 47 und dem Unterkühlerbehälter 17 zu einer VersorgungsLeitung durch ein Transport- oder Auslassrohr 15; Fördern der Gasphasen vom Separatorbehälter 29 in den oberen Teil des Unterkühlerbehälters 17 durch ein SchwimmerventiL 23, Oeffnen des Schwimmerventils 23 durch Absenken des Spiegels 21 des Flüssiggases 19 im Unterkühlerbehälter 17 mittels Erwärmen der Unterkühlerflüssigkeit 19 und Verdampfen eines TeiLs davon; Erwärmen und teilweises Verdampfen des Unterkühlerflüssiggases 19 mittels aus dem Flüssiggas stammender Wärme, welches in den KühLschLangen 47 unterkühlt wird; Schliessen des Schwimmerventils 23 mittels Ergänzen des Unterkühlerflüssiggases 19 durch Einbringen von Flüssiggas in das Bad 19 aus dem Separatorbehälter 29 durch das SchwimmerventiL 23 und das Ablassrohr 37 und schliesslich Herausbefördern der Gasphasen aus dem UnterkühLer 17 durch das Entlüftungsventil 39.The method for removing gas phases from a liquid gas and subcooling the liquid gas comprises the following steps: conveying liquid gas from a supply line into a liquid gas bath 33 in a gas phase separator container 29; Separating the gas phases and collecting the gas phases in the upper part of the separator container 29; Conveying the liquid into the lower part of the subcooler container 17; Subcooling the liquid gas by conveying it from the lower part of the separator tank 29 through an opening 45 and into the heat exchanger coils 47 which extend from the separator tank 29 to the liquid gas subcooler bath 19 in the subcooler tank 17; Transporting the supercooled liquid gas from the heat exchanger coils 47 and the subcooler container 17 to a supply line through a transport or outlet pipe 15; Conveying the gas phases from the separator tank 29 into the upper part of the lower radiator tank 17 through a float valve 23, O of the mirror 21 of the subcooler 19 and the liquid evaporation effnen of the float valve 23 by lowering of the liquefied gas 19 in the lower radiator tank 17 by means of heating a portion thereof; Heating and partial evaporation of the subcooler liquid gas 19 by means of heat originating from the liquid gas, which is subcooled in the cooling pipes 47; Closing the float valve 23 by supplementing the subcooler liquid gas 19 by introducing liquid gas into the bath 19 from the separator tank 29 through the float valve 23 and the discharge pipe 37 and finally conveying the gas phases out of the subcooler 17 through the vent valve 39.

AnsteLLe des Herausleitens der verdampften Anteile aus dem EntLüftungsventiL 39 können diese alternativ auch zum DruckregLer 41 durch das Rohr 43 geführt werden. Der DruckregLer 41 kann zur Temperaturerhöhung des Umgebungsbades 19 mittels Druckanstieg im Bad 19 über den Umgebungsdruck eingesetzt oder zur weiteren AbkühLung des Bades 19 mittels Druckminderung im Unterkühlerbehälter 17 unter den Umgebungsdruck benutzt werden.Instead of leading the evaporated portions out of the vent valve 39, they can alternatively be led to the pressure regulator 41 through the pipe 43. The pressure regulator 41 can be used to raise the temperature of the ambient bath 19 by increasing the pressure in the bath 19 above the ambient pressure or to further cool the bath 19 by reducing the pressure in the subcooler container 17 below the ambient pressure.

Nach einem AusführungsbeispieL des erfindungsgemässen Verfahrens ist das Flüssiggas flüssiger Stickstoff, welcher in den Gasphasenseparator bei einer Temperatur von ca. -178°C (-289°F) und einem Druck von 4,2 kg/cm2 (60 psi) eingeleitet, im Unterkühler-Separator 11 unterkühlt und zu den VersorgungsLeitungen durch das Auslassrohr 15 bei ca. -196°C (-320°F) und 4,2 kg (60 psi) transportiert wird.According to an exemplary embodiment of the method according to the invention, the liquid gas, liquid nitrogen, which is introduced into the gas phase separator at a temperature of approximately -178 ° C (-289 ° F) and a pressure of 4.2 kg / cm 2 (60 psi), is in the Subcooler separator 11 is subcooled and transported to the supply lines through outlet pipe 15 at approximately -196 ° C (-320 ° F) and 4.2 kg (60 psi).

Ausser flüssigem Stickstoff können mit dem Unterkühler-Separator 11 auch verflüssigte Gase, wie Sauerstoff, HeLium, Wasserstoff, verflüssigte Erdöl- oder Erdgase etc. behandelt werden.In addition to liquid nitrogen, the subcooler separator 11 can also be used to treat liquefied gases, such as oxygen, HeLium, hydrogen, liquefied petroleum or natural gases, etc.

Das aus dem Unterkühler-Separator 11 stammende Flüssiggas ist von der Gasphase befreit und unterkühlt, so dass es der Einwirkung von Wärme besser standzuhalten vermag und im Fall von Stickstoff nicht eher zu verdampfen beginnt, als es eine Temperatur von -196°C (-289°F) erreicht hat.The liquefied gas coming from the subcooler separator 11 is freed from the gas phase and supercooled, so that it can better withstand the action of heat capable and, in the case of nitrogen, does not begin to evaporate until it has reached a temperature of -196 ° C (-289 ° F).

Erfindungsgemässwird ein in den Unterkühler integrierter Gasphasenseparator eingesetzt. Ferner wird nach der Erfindung Gas aus dem Gasphasenseparator herausgeleitet, Flüssigkeit zum Unterkühlerbad transportiert und sowohl im Gasphasenseparator als auch im Unterkühler mittels eines Schwimmerventils ein FLüssigkeitsniveau aufrechterhalten.According to the invention, a gas phase separator integrated in the subcooler is used. Furthermore, according to the invention, gas is led out of the gas phase separator, liquid is transported to the subcooler bath and a liquid level is maintained both in the gas phase separator and in the subcooler by means of a float valve.

Der erfindungsgemässe Unterkühler-Separator 11 ist von sehr kompakten Ausmassen (ca. 41 cm (16 Zoll) Aussendurchmesser x 61 cm (24 Zoll) Höhe), welche es dem Benutzer ermöglichen, die Einheit bei der Vorrichtung aufzustellen, wo das unterkühlte FLüssiggas verbraucht wird.The subcooler separator 11 according to the invention is of very compact dimensions (approx. 41 cm (16 inches) outside diameter x 61 cm (24 inches) height), which enables the user to set up the unit in the device where the supercooled liquid gas is consumed .

Der Flüssigkeitsspiegel 35 des Separatorbads wird durch die Höhe des Ablassrohrstücks 37, welches mit dem Schwimmerventil 23 in Verbindung steht, konstant gehalten.The liquid level 35 of the separator bath is kept constant by the height of the outlet pipe piece 37, which is connected to the float valve 23.

SobaLd sich der Phasenseparatorbehälter 29 bis zum Niveau des Ablassrohrstücks 37 füllt, bewegt sich die Flüssigkeit aus dem Separator in den Unterkühler, bis die Flüssigkeit im UnterkühLer ein Niveau 21 erreicht, was zum Schliessen des Schwimmerventils 23 führt. Wärme aus den Schlangen 47 verdampft sodann einen Teil der Flüssigkeit im Unterkühlerbad 19, wobei das Niveau 21 gesenkt und das VentiL 23 geöffnet wird, um das Gas aus dem Separatorbehälter 29 in den Unterkühlerbehälter 17 eintreten zu lassen, da das Separatorflüssigkeitsniveau 35 wegen des Austritts von Flüssigkeit aus dem unteren Teil des Separatorbehälters 29 in die KühLschLangen 47 abgesenkt ist. Der Separatorbehälter 29 lässt sodann Gas so lange austreten, bis das FLüssigkeitsniveau 35 das AbLassrohrstück 37 erreicht, worauf die Flüssigkeit aus dem Flüssigbad 33 des Separatorbehälters 29 in den UnterkühLerbehälter so lange übertritt, bis das Niveau 21 des Unterkühlerbads 19 zum Schliessen des Ventils 23 hoch genug angestiegen ist.As soon as the phase separator container 29 fills up to the level of the drain pipe piece 37, the liquid moves from the separator into the subcooler until the liquid in the subcooler reaches a level 21, which leads to the closing of the float valve 23. Heat from the coils 47 then evaporates a portion of the liquid in the subcooler bath 19, lowering the level 21 and opening the valve 23 to allow the gas from the separator tank 29 to enter the subcooler tank 17, since the separator liquid level 35 due to the escape of Liquid from the lower part of the separator container 29 is lowered into the cooling coil 47. The separator tank 29 then allows gas to escape until the liquid level 35 reaches the outlet pipe piece 37, whereupon the liquid from the liquid bath 33 of the separator tank 29 passes into the subcooler tank until the level 21 of the subcooler bath 19 is high enough to close the valve 23 has risen.

In der Praxis findet ein mehr oder weniger ständiges Austreten von Gas aus dem Separatorbehälter 29 statt, weil das VentiL 23 nie völlig schliesst und ständig Gas austreten Lässt und so die Flüssigkeit im Unterkühlerbad 19 ergänzt.In practice, there is a more or less constant escape of gas from the separator container 29 because the valve 23 never closes completely and allows gas to escape continuously, thus supplementing the liquid in the subcooler bath 19.

SobaLd flüssiger Stickstoff vom Separatorbehälter 29 zum Unterkühlerbad 19 transportiert wird, kühlt dieser automatisch bei Umgebungsdruck auf -196°C (-320°F) ab. Demgemäss bringt die Wärme aus den Kühlschlangen, sobald der -178°C (-289°F) warme flüssige Stickstoff die Kühlschlangen 47 strömt, das umgebende Bad zum Verdampfen, wobei der FLüssigkeitsspiegeL 21 fällt und das VentiL 23 öffnet, welches alle Gase im Separatorbehälter 29 abzieht und nach dem Abziehen der Gase FLüssigkeit aus dem Separatorbad 33 ab-zieht, um sie zum Bad 19 zu transportieren, zu ergänzen und auf ihr Niveau zu bringen.SobaLd liquid nitrogen is transported from the separator tank 29 to the subcooler 19, this automatically cools down to -196 ° C (-320 ° F) at ambient pressure. Accordingly, as soon as the -178 ° C (-289 ° F) warm liquid nitrogen flows through the cooling coils, the heat from the cooling coils causes the surrounding bath to evaporate, the liquid level 21 falling and the valve 23 opening, which opens all the gases in the separator container 29 withdraws and after the gases have been removed, withdraws liquid from the separator bath 33 in order to transport them to the bath 19, to supplement them and to bring them to their level.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht ein automatisches System mit nur einem beweglichen TeiL, dem Schwimmerventil. Sie benötigt weder Temperaturregeleinrichtungen, noch Magnetventile oder Energieversorgungen.The device according to the invention enables an automatic system with only one movable part, the float valve. It does not require temperature control devices, solenoid valves or energy supplies.

GewünschtenfaLLs kann die Auslasstemperatur des Flüssiggases geregelt werden, indem der Unterkühlerbehälter 17 gegebenenfalls durch den DruckregLer 41 mit Druck beaufschlagt wird, während das EntLüftungsventiL 39 geschlossen ist. Im FaLLe von flüssigem Stickstoff wird die Temperatur des Flüssigbades 19 höher als -196°C (-320°F), sofern der Druck im Unterkühlerbehälter 17 auf Werte oberhalb Atmosphärendruck eingestellt ist. Andererseits wird die Badtemperatur kälter als -196°C (-320°F), sofern Unterdruck am umgebenden Bad 19 angelegt wird.If desired, the outlet temperature of the liquid gas can be regulated by pressurizing the subcooler 17 if necessary by the pressure regulator 41 while the vent valve 39 is closed. In the case of liquid nitrogen, the temperature of the liquid bath 19 becomes higher than -196 ° C (-320 ° F), provided the pressure in the subcooler container 17 is set to values above atmospheric pressure. On the other hand, the bath temperature will become colder than -196 ° C (-320 ° F) if vacuum is applied to the surrounding bath 19.

Demgemäss Liefert der erfindungsgemässe integrierte UnterkühLer-Separator absolute FLüssigkeit ohne Gasphasen und zwar bei jeder gewünschten Temperatur durch geeignete Wahl des Drucks im Unterkühler.Accordingly, the integrated subcooler separator according to the invention delivers absolute liquid without gas phases and at any desired temperature by suitable selection of the pressure in the subcooler.

Claims (8)

1. Integrierter Kompaktgasphasenseparator und Unterkühler zur Entfernung von Gasphasen aus einem Flüssiggas und Unterkühlung des Flüssiggases dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen Unterkühlervorrichtungen zum Unterkühlen von Flüssiggasen, unter Einschluss eines Unterkühlerbehälters mit einem Kältebad aus Flüssiggas, Gasseparatorvorrichtungen zur Entfernung von Gasphasen aus einem Flüssiggas, unter Einschluss eines innerhalb des Unterkühlerbehälters im Kältebad angeordneten Separatorbehälters, Transportiervorrichtungen für Flüssiggase aus einer Flüssiggasversorgungsleitung in den Phasenseparatorbehälter, Wärmetauschervorrichtungen zum UnterkühLen von Flüssiggas unter Einschluss von sich vom Phasenseparator aus durch das KäLtebad in den Unterkühler erstreckende KühLschLangen, Transportvorrichtungen zum Fördern der Gasphasen und Flüssiggas aus dem Separator unter Einschluss eines sich vom Separatorbehälter in den Unterkühlerbehälter erstreckenden Schwimmerventils mit einem auf der Oberfläche des Kältebades im Unterkühler flottierenden Schwimmer, aufweisen, wobei besagte Wärmeaustauschervorrichtungen zusätzlich zur Oeffnung des SchwimmerventiLs durch Erwärmen des Flüssiggases im Unterkühlerbad zur Verdampfung eines TeiLs davon und Absenkung des Oberflächenniveaus des Unterkühlerbades, und besagte Transportvorrichtungen zusätzlich zur Schliessung des Schwimmerventils durch Transport von FLüssiggas aus dem Separatorbehälter in den Unterkühler zur Anhebung des Oberflächenniveaus des Unterkühlerbades, ausgebildet sind. 1. Integrated compact gas phase separator and subcooler for removing gas phases from a liquid gas and subcooling the liquid gas, characterized in that the devices Subcooler devices for subcooling liquid gases, including a subcooler container with a cooling bath made of liquid gas, Gas separator devices for removing gas phases from a liquid gas, including a separator container arranged in the subcooler container in the cooling bath, Transport devices for liquefied gases from a liquefied gas supply line into the phase separator tank, heat exchanger devices for supercooling liquefied gas, including cooling coils that extend from the phase separator through the cooling bath into the subcooler, transport devices for conveying the gas phases and liquefied gas from the separator, including a separator tank extending float valve with a float floating on the surface of the cooling bath in the subcooler, wherein said heat exchanger devices in addition to opening the float valve by heating the liquefied gas in the subcooler bath to vaporize a portion thereof and lowering the surface level of the subcooler bath, and said transport devices are designed in addition to closing the float valve by transporting liquid gas from the separator tank into the subcooler to raise the surface level of the subcooler bath. 2. Integrierte Kompaktunterkühler-Gasphasenseparator-Einheit für Tieftemperaturflüssigkeiten wie z.B. unterkühltem flüssigen Stickstoff, wobei die Einheit in ihren Ausmassen kompakt ist, um dem Benutzer ihre Aufstellung an oder nahe der den unterkühlten Stickstoff verbrauchenden Vorrichtung zu ermöglichen, gekennzeichnet durch einen äusseren gegen Wärmedurchtritt vakuumisolierten Unterkühlerbehälter, einen hohlen, im äusseren BehäLter befindlichen Wärmeaustauscher aus Kupferkühlschlangen, welcher in einem umgebenden Flüssiggasbad eingetaucht ist, wobei besagte KühLschLange ein Stromaufwärts- und -abwärtsende aufweist, einen innerhalb des Unterkühlerbehälters angeordneter und im umgebenden Flüssigstickstoffbad eingetauchter Gasphasenbehälter, ein Bad aus Verbrauchsflüssiggas, welches auf einem gewählten Niveau zu besagtem inneren BehäLter konstant gehalten wird, wobei das Stromaufwärtsende der Kühlschlange vom unteren Teil des besagten inneren BehäLters nach oben austritt und das Stromabwärtsende der Kühlschlange aus dem oberen TeiL des äusseren BehäLters durch ein Auslassrohr austritt, ein sich durch den äusseren in den inneren BehäLter erstreckendes Verbrauchsflüssigkeitseinlassrohr, ein im äusseren BehäLter oberhalb des Umgebungsbadniveaus angeordnetes Ent lüftungsventil, im äusseren BehäLter zur KonstanthaLtung des FLUssigkeitsniveaus im äusseren und inneren Behälter angeordnete Schwimmerventilvorrichtungen, ein sich vom gewählten FLüssigkeitsniveau des Gebrauchsbades durch den inneren BehäLter zu einem SchwimmerventiL innerhalb des äusseren BehäLters erstreckendes Ablassrohr, eine sich vom Schwimmerventil in den äusseren BehäLter oberhalb des Umgebungsbades erstreckende Ablassöffnung, einen durch einen Arm mit dem VentiL verbundenen Schwimmer, wobei der Schwimmer auf der Oberfläche des Umgebungsbades ruht, wobei die Verbrauchsflüssigkeit zur Phasentrennung und Unterkühlung durch das Einlassrohr zum Gebrauchsbad im inneren BehäLter transportiert wird, wo es phasengetrennt und zum Stromaufwärtsende der Kühlschlange transportiert, darin unterkühlt und von dort durch das Stromabwärtsende der Kühlschlange und das Auslassrohr weiter transportiert wird. 2. Integrated compact subcooler gas phase separator unit for cryogenic liquids such as supercooled liquid nitrogen, the unit being compact in size to allow the user to position it at or near the device using the supercooled nitrogen, characterized by an external subcooler, which is vacuum-insulated against heat penetration, a hollow heat exchanger made of copper cooling coils located in the outer container, which is immersed in a surrounding liquid gas bath, said cooling coil having an upstream and downstream end, a gas phase container arranged inside the subcooler container and immersed in the surrounding liquid nitrogen bath, a bath of consumable liquid gas, which is kept constant at a selected level with respect to the inner container, the upstream end of the cooling coil exiting from the lower part of said inner container and the downstream end of the cooling coil exits the upper part of the outer container through an outlet pipe, a consumable liquid inlet pipe extending through the outer into the inner container, a vent valve located in the outer container above the ambient bath level, float valve devices arranged in the outer container to keep the liquid level constant, in the outer and inner container, a drain pipe extending from the selected liquid level of the utility bath through the inner container to a float valve within the outer container, an outlet opening extending from the float valve into the outer container above the surrounding bath, a float connected to the valve by an arm, the float resting on the surface of the surrounding bath, wherein the consumable liquid for phase separation and subcooling is transported through the inlet pipe to the use bath in the inner container, where it is phase separated and transported to the upstream end of the cooling coil, subcooled therein and from there through the downstream end of the cooling coil and the outlet pipe. 3. Verfahren zur Entfernung von Gasphasen aus einem FLüssiggas und Unterkühlen des Flüssiggases, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Fördern von Flüssiggas aus einer VersorgungsLeitung in ein Flüssiggasbad in einem Gasphasenseparatorbehälter, Abtrennen der Gasphasen und Sammeln der Gasphasen im oberen Teil des SeparatorbehäLters und Fördern der Flüssigkeit in den unteren Teil des Separatorbehälters, UnterkühLen des Flüssiggases durch dessen Beförderung aus dem unteren Teil des Separatorbehälters durch die Wärmetauscherschlangen, welche sich vom Separatorbehälter durch ein kälteres Flüssiggasbad in einen Unterkühlerbehälter erstrecken, Transportieren des unterkühlten Flüssiggases aus den Wärmetauscherschlangen und dem Unterkühlerbehälter zur Versorgungsleitung, Fördern der Gasphasen vom Separatorbehälter in den Unterkühlerbehälter durch ein Schwimmerventil, Oeffnen des Schwimmerventils durch Absenken des FLüssiggasniveaus im Unterkühlerbehälter mittels Erwärmen des Unterkühler-Flüssiggases und Verdampfen eines Teils davon, Erwärmen und Verdampfen besagten Unterkühler-Flüssiggases mittels aus dem Flüssiggas stammender Wärme, welches in den Kühlschlangen unterkühlt wird, Schliessen des Schwimmerventils mittels Ergänzen des Unterkühler-Flüssiggases durch Einbringen von Flüssiggas aus dem Separatorbehälter durch das SchwimmerventiL und schliesslich Herausbefördern der Gasphasen aus dem Unterkühler. 3. A method for removing gas phases from a liquid gas and supercooling the liquid gas, characterized by the following steps: Conveying liquid gas from a supply line into a liquid gas bath in a gas phase separator container, Separating the gas phases and collecting the gas phases in the upper part of the separator container and conveying the liquid into the lower part of the separator container, Subcooling the liquid gas by conveying it from the lower part of the separator tank through the heat exchanger coils, which extend from the separator tank through a colder liquid gas bath into a subcooler tank, Transporting the supercooled liquid gas from the heat exchanger coils and the subcooler tank to the supply line, Conveying the gas phases from the separator tank into the subcooler tank through a float valve, Opening the float valve by lowering the liquid gas level in the subcooler tank by heating the subcooler liquefied gas and vaporizing a part thereof, Heating and evaporating said subcooler liquefied gas by means of heat originating from the liquefied gas, which is subcooled in the cooling coils, Close the float valve by adding the subcooler liquid gas by introducing liquid gas from the separator tank through the float valve and finally Transporting the gas phases out of the subcooler. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssiggas flüssiger Stickstoff ist, welcher bei einer Temperatur von ca. -196°C (ca. -289°F) und einem Druck von 4,2 kg/cm2 (60 psi) in den Gasphasenseparator eingeleitet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the liquid gas is liquid nitrogen, which at a temperature of about -196 ° C (about -289 ° F) and a pressure of 4.2 kg / cm 2 (60 psi ) is introduced into the gas phase separator. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem UnterkühLer geleitete unterkühlte Flüssiggas flüssiger Stickstoff von ca. -1960C (ca. -320°F) und einem Druck von 4,2 kg/cm2 (60 psi) ist.5. The method according to claim 3, characterized in that the supercooled liquid gas led from the subcooler liquid nitrogen of approximately -196 0 C (approximately -320 ° F) and a pressure of 4.2 kg / cm 2 (60 psi) is. 6. Verfahren zum Unterkühlen von Flüssiggas und Entfernen von Gasphasen aus Flüssiggasversorgungsleitungen, durch folgende Schritte gekennzeichnet: EinLeiten von FLüssiggas in ein Flüssigbad in einem Gasphasenseparator, Abtrennen der Gasphasen aus der FLüssigkeit, KühLen der FLüssigkeit mittels Fördern aus besagtem Separator durch Wärmetauscherschlangen, welche ausserhalb des Separators angeordnet und in einem.druckvariablen KäLtebad innerhalb eines vakuumisolierten Unterkühlerbehälters eingetaucht sind, wobei das Flüssigbad im Unterkühlerbehälter mittels besagter FLüssigkeit im Wärmetauscher zu seiner Verdampfung und Absenkung des FLüssigkeitsniveaus im UnterkühLer erwärmt wird und besagtes Absenken des Unterkühlerbadniveaus eine Schwimmerventilöffnung bewirkt, um die innerhalb des Gasphasenseparators angesammelten Gasphasen zu entfernen, das Flüssigkeitsniveau im Gasphasenseparator anzuheben und um nach dem Abziehen der Gasphasen, FLüssigkeit zum Ergänzen von FLüssigkeit im Unterkühlerbehälter abzuziehen, so dass sein FLÜssigkeitsspiegeL zum SchLiessen des Schwimmerventils steigt, Entfernen der Gasphase aus dem UnterkühLer durch eine EntLüftung im Unterkühlerbehälter und Entfernen des unterkühlten Flüssiggases aus dem Wärmetauscher und dem Unterkühlerbehälter durch ein Austrittsrohr bei der gewünschten Unterkühlungstemperatur und Rückführung zu den VersorgungsLeitungen. 6. Method for supercooling liquid gas and removing gas phases from liquid gas supply lines, characterized by the following steps: Introducing liquid gas into a liquid bath in a gas phase separator, Separating the gas phases from the liquid, Cooling the liquid by conveying it from said separator through heat exchanger coils which are arranged outside the separator and immersed in a pressure-variable cooling bath within a vacuum-insulated subcooler container, wherein the liquid bath in the subcooler is heated by means of said liquid in the heat exchanger in order to evaporate it and to lower the liquid level in the subcooler and said lowering of the subcooler bath level causes a float valve opening in order to remove the gas phases accumulated within the gas phase separator, to raise the liquid level in the gas phase separator and, after the gas phases have been drawn off, to draw off liquid to add liquid in the subcooler tank so that its liquid level rises, the liquid level increases to the liquid level. Remove the gas phase from the subcooler by venting the subcooler and Removing the supercooled liquid gas from the Heat exchanger and the subcooler tank through an outlet pipe at the desired subcooling temperature and return to the supply lines. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Flüssiggas flüssiger Stickstoff ist.7. The method according to claim 6, characterized in that said liquid gas is liquid nitrogen. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes FLüssiggas flüssiger Stickstoff ist, welcher bei einer Temperatur von ca. -178°C (-289°F) und einem Druck von 4,2 kg/cm2 (60 psi) in den Separator eingeleitet wird und
das Unterkühlerbad flüssiger Stickstoff bei einer Temperatur von ca. -196oC (-320°F) und Atmosphärendruck (14,7 psi) ist.
8. The method according to claim 6, characterized in that said liquid gas is liquid nitrogen which at a temperature of about -178 ° C (-289 ° F) and a pressure of 4.2 kg / cm 2 (60 psi) in the separator is introduced and
the subcooler bath is liquid nitrogen at a temperature of about -196 o C (-320 ° F) and atmospheric pressure (14.7 psi).
EP19850101094 1984-03-02 1985-02-02 Integrated compact gas phase separator and subcooler Expired EP0154168B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT85101094T ATE33180T1 (en) 1984-03-02 1985-02-02 INTEGRATED COMPACT GAS PHASE SEPARATOR AND SUB-COOLER.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US585523 1984-03-02
US06/585,523 US4510760A (en) 1984-03-02 1984-03-02 Compact integrated gas phase separator and subcooler and process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0154168A2 true EP0154168A2 (en) 1985-09-11
EP0154168A3 EP0154168A3 (en) 1986-10-15
EP0154168B1 EP0154168B1 (en) 1988-03-23

Family

ID=24341814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19850101094 Expired EP0154168B1 (en) 1984-03-02 1985-02-02 Integrated compact gas phase separator and subcooler

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4510760A (en)
EP (1) EP0154168B1 (en)
AT (1) ATE33180T1 (en)
DE (1) DE3561971D1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110678254A (en) * 2017-05-29 2020-01-10 株式会社Posco Reaction apparatus and method

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2572162B1 (en) * 1984-10-19 1988-02-26 Air Liquide CONTAINER FOR CRYOGENIC MIXTURE AND LIQUID DRAWING METHOD
US4620962A (en) * 1985-03-04 1986-11-04 Mg Industries Method and apparatus for providing sterilized cryogenic liquids
US4716738A (en) * 1986-08-04 1988-01-05 Cv International, Inc. Apparatus and method for delivering cryogenic liquid from a supply vessel to receiver vessels
US4741166A (en) * 1987-09-01 1988-05-03 Reynolds Metals Company Liquified gas subcooler and pressure regulator
US4841732A (en) * 1987-12-28 1989-06-27 Sarcia Domenico S System and apparatus for producing and storing liquid gases
US5142874A (en) * 1990-04-10 1992-09-01 Union Carbide Canada Limited Cryogenic apparatus
US5079925A (en) * 1990-04-10 1992-01-14 Union Cagbide Canada Limited Cryogenic apparatus
US5123250A (en) * 1990-04-10 1992-06-23 Union Carbide Canada Limited Cryogenic apparatus
US5979440A (en) 1997-06-16 1999-11-09 Sequal Technologies, Inc. Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator
US6367267B1 (en) * 2000-09-22 2002-04-09 Applied Epi, Inc. Integrated phase separator for ultra high vacuum system
US6367264B1 (en) 2000-09-25 2002-04-09 Lewis Tyree, Jr. Hybrid low temperature liquid carbon dioxide ground support system
US20030110781A1 (en) * 2001-09-13 2003-06-19 Zbigniew Zurecki Apparatus and method of cryogenic cooling for high-energy cutting operations
US20030145694A1 (en) 2002-02-04 2003-08-07 Zbigniew Zurecki Apparatus and method for machining of hard metals with reduced detrimental white layer effect
US6732536B1 (en) * 2003-03-26 2004-05-11 Praxair Technology, Inc. Method for providing cooling to superconducting cable
US7419498B2 (en) * 2003-10-21 2008-09-02 Nmt Medical, Inc. Quick release knot attachment system
US7513121B2 (en) 2004-03-25 2009-04-07 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus and method for improving work surface during forming and shaping of materials
US7913497B2 (en) * 2004-07-01 2011-03-29 Respironics, Inc. Desiccant cartridge
US7634957B2 (en) * 2004-09-16 2009-12-22 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for machining workpieces having interruptions
US7213400B2 (en) * 2004-10-26 2007-05-08 Respironics In-X, Inc. Liquefying and storing a gas
US7434439B2 (en) 2005-10-14 2008-10-14 Air Products And Chemicals, Inc. Cryofluid assisted forming method
US7390240B2 (en) 2005-10-14 2008-06-24 Air Products And Chemicals, Inc. Method of shaping and forming work materials
DE102006005885A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-16 Messer Group Gmbh Device for cooling liquid or gaseous media
US20100206542A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Andrew Francis Johnke Combined multi-stream heat exchanger and conditioner/control unit
FR2951242B1 (en) * 2009-10-08 2015-04-03 Air Liquide METHOD AND SYSTEM FOR SUPPLYING A USER STATION IN SUB-COOLING CRYOGENIC LIQUID
JP2014520244A (en) * 2011-06-17 2014-08-21 アイス エナジー テクノロジーズ インコーポレーテッド System and method for thermal energy storage by liquid-suction heat exchange
EP2915624A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-09 5Me Ip, Llc Method for subcooling liquid cryogen used by cutting tools
CN107339821A (en) * 2017-01-16 2017-11-10 上海悠太节能科技中心(有限合伙) Air source heat pump system with heat reclamation device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE520946C (en) * 1931-03-14 Karl Lanz Dipl Ing Process for subcooling a gas that is difficult to liquefy
US3092973A (en) * 1960-12-05 1963-06-11 Joy Mfg Co Cryogenic apparatus
US3866427A (en) * 1973-06-28 1975-02-18 Allied Chem Refrigeration system
US3946572A (en) * 1974-09-26 1976-03-30 Parker-Hannifin Corporation Apparatus for transferring cryogenic liquid from one dewar to another

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2772545A (en) * 1952-05-13 1956-12-04 Air Prod Inc Liquefied gas pressurizing systems
US3144200A (en) * 1962-10-17 1964-08-11 Clyde E Taylor Process and device for cryogenic adsorption pumping
US3296809A (en) * 1965-08-23 1967-01-10 Aerospace Corp Device for pouring liquefied gas
US3360947A (en) * 1966-04-27 1968-01-02 Atomic Energy Commission Usa Cryogenic phase separator
US3422632A (en) * 1966-06-03 1969-01-21 Air Prod & Chem Cryogenic refrigeration system
US3455117A (en) * 1966-10-03 1969-07-15 Martin Marietta Corp Method and apparatus for cooling and subcooling fluids such as hydrogen
US3729946A (en) * 1971-05-26 1973-05-01 A Massey Cryogenic liquid handling system
GB1442600A (en) * 1972-08-05 1976-07-14 Coats Ltd J P Supply apparatusfor cryogenic liquids
DE2732318C2 (en) * 1977-07-16 1986-06-26 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Device for dosing small amounts of a low-boiling liquefied gas
DE2923078C2 (en) * 1979-06-07 1983-12-15 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Device for separating the gas that evaporates when conveying low-boiling liquefied gases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE520946C (en) * 1931-03-14 Karl Lanz Dipl Ing Process for subcooling a gas that is difficult to liquefy
US3092973A (en) * 1960-12-05 1963-06-11 Joy Mfg Co Cryogenic apparatus
US3866427A (en) * 1973-06-28 1975-02-18 Allied Chem Refrigeration system
US3946572A (en) * 1974-09-26 1976-03-30 Parker-Hannifin Corporation Apparatus for transferring cryogenic liquid from one dewar to another

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110678254A (en) * 2017-05-29 2020-01-10 株式会社Posco Reaction apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0154168A3 (en) 1986-10-15
US4510760A (en) 1985-04-16
DE3561971D1 (en) 1988-04-28
EP0154168B1 (en) 1988-03-23
ATE33180T1 (en) 1988-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0154168A2 (en) Integrated compact gas phase separator and subcooler
DE60220573T2 (en) Pumping system and method for pumping liquids
EP3017238B1 (en) Device for cooling a consumer with a super-cooled liquid in a cooling circuit
DE60302768T2 (en) A METHOD FOR THE CONTINUOUS DELIVERY OF UNDER COOLED CARBONDIOXIDE WITH A CONSTANT PRESSURE OVER 40 BAR AND APPARATUS FOR CARRYING OUT THE METHOD
DE2748796A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COOLING MATERIALS USING STORED, REFRIGERATING COOLING
DE102006025656B4 (en) Device for fuel storage and transport of cryogenic fuel
DE1149032B (en) Device for transferring low-boiling liquefied gases from a transport container with lower pressure into a storage container with higher pressure
DE627636C (en) Process for transferring liquefied gases with a low boiling point
DE1913788A1 (en) Device for refilling a helium bath at temperatures below the? Point
DE19946557B4 (en) A method for eliminating the evaporation of liquefied gas contained in a dense and isothermal tank and an apparatus for carrying out the method
DE1012939B (en) Method of separating air at low temperature
DE102013014912A1 (en) Apparatus and method for subcooling carbon dioxide
DE1051300B (en) Method and device for withdrawing a liquefied gas from a container
EP1180637A2 (en) Method and device for pressure regulated liquefied gas supply from a gas tank with heat exchanger
DE102017008210B4 (en) Device and method for filling a mobile refrigerant tank with a cryogenic refrigerant
DE685425C (en) Process for storing volatile and / or flammable liquids in tanks
DE1551570A1 (en) Subcooled line for discharging liquid gases from a storage tank
DE611695C (en) Device for the continuous supply of a point of consumption with liquefied gas
AT9291U1 (en) STORAGE CONTAINER FOR LOW-COLD LIQUEFIED GAS USING A REMOVAL DEVICE
DE966655C (en) Process for regulating the vapor pressure in liquid gas containers
DE932219C (en) Evaporation system for liquid gases, especially for liquid oxygen for breathing apparatus
EP0840056A1 (en) Arrangement and process for maintaining or increasing the pressure in a cryogenic vessel
DE102012013300B4 (en) Device for subcooling low-boiling liquefied gases
DE102021210616B3 (en) cryogenic storage system
DE610518C (en) Device for storing gas with a low boiling point

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19861006

17Q First examination report despatched

Effective date: 19870210

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 33180

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19880415

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3561971

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19880428

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19940214

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19940215

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19950202

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19950228

Ref country code: CH

Effective date: 19950228

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20040128

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20040205

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20040210

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20040229

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20040506

Year of fee payment: 20

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20050201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20050202

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

BE20 Be: patent expired

Owner name: *MESSER GRIESHEIM G.M.B.H.

Effective date: 20050202

NLV7 Nl: ceased due to reaching the maximum lifetime of a patent
BE20 Be: patent expired

Owner name: *MESSER GRIESHEIM G.M.B.H.

Effective date: 20050202