EP4047259B1 - Niedrigtemperatur-volleinschlussbehälter mit extraktionsvorrichtung für material mit niedrigem flüssigkeitsstand - Google Patents

Niedrigtemperatur-volleinschlussbehälter mit extraktionsvorrichtung für material mit niedrigem flüssigkeitsstand

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EP4047259B1
EP4047259B1 EP20891908.4A EP20891908A EP4047259B1 EP 4047259 B1 EP4047259 B1 EP 4047259B1 EP 20891908 A EP20891908 A EP 20891908A EP 4047259 B1 EP4047259 B1 EP 4047259B1
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Claims (11)

  1. Kryogener Vollcontainment-Lagertank, aufweisend eine Vorrichtung zur Materialentnahme bei niedrigem Flüssigkeitsstand (6), umfassend:
    einen Innentank (1);
    einen Außentank (2), der einen Umfang des Innentanks (1) umgibt;
    eine Arbeitsplattform (3), die auf einer Oberseite des Außentanks (2) angeordnet ist, und
    eine Materialentnahmevorrichtung (6), die in der Lage ist, Material bei niedrigem Flüssigkeitsstand zu entnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes umfasst:
    einen auf der Arbeitsplattform (3) angeordneten Materialumlauftank (61, 61a), der ausgelegt ist, um Niedertemperaturmedium zu enthalten;
    einen ersten Venturimischer, der an einem Boden des Innentanks (2) angeordnet ist, wobei zwei Enden des ersten Venturimischers (62) jeweils ein Einlass (6201) und ein Auslass (6203) sind und ein Außenumfang des ersten Venturimischers (62) mit einem Ansaugloch (6202, 6202b) versehen ist;
    eine Einlassrohrleitung (63), die einen Auslass (6101, 6101a) des Materialumlauftanks (61, 61a) mit dem Einlass (6201) des ersten Venturimischers (62) verbindet;
    eine Auslassrohrleitung (64, 64a), die den Auslass (6203) des ersten Venturimischers (62) mit einem Einlass (6102, 6102a) des Materialumlauftanks (61, 61a) verbindet, und
    eine Kryopumpe (65), die auf der Arbeitsplattform (3) angeordnet und mit der Einlassrohrleitung (63) verbunden ist,
    wobei das Niedertemperaturmedium in dem Materialumlauftank (61, 61a) während der Durchführung einer Mediumentnahme durch die Kryopumpe (65) und die Einlassrohrleitung (63) in den ersten Venturimischer (62) eintritt, sodass das Niedertemperaturmedium in dem Innentank (1) in der Lage ist, unter einer Wirkung einer Druckdifferenz durch das Ansaugloch (6202) in den ersten Venturimischer (62) einzutreten und nach dem Mischen durch die Auslassrohrleitung (64, 64a) in den Materialumlauftank (61, 61a) einzutreten,
    wobei die Materialentnahmevorrichtung (6) ferner eine Druckbeaufschlagungseinheit (67) umfasst, die auf der Auslassrohrleitung (64, 64a) angeordnet ist, um eine Förderleistung des Niedertemperaturmediums zum Materialumlauftank (61, 61a) zu erhöhen,
    wobei die Druckbeaufschlagungseinheit (67) Folgendes umfasst:
    einen zweiten Venturimischer (671), dessen Ansaugöffnung (6712) und Auslass (6713) in Reihe mit der Auslassrohrleitung (64, 64a) verbunden sind;
    eine Druckbeaufschlagungseinlassrohrleitung (672), die einen Einlass des zweiten Venturimischers (671) mit dem Auslass des Materialumlauftanks (61, 61a) verbindet, und
    ein Druckbeaufschlagungsregelventil (673), das auf der Druckbeaufschlagungseinlassrohrleitung (672) angeordnet ist, um eine Durchflussmenge in der Druckbeaufschlagungseinlassrohrleitung (672) zu regeln.
  2. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 1, wobei der erste Venturimischer (62) einen Verengungsabschnitt (621), einen Drosselabschnitt (622, 622b) und einen Diffusionsabschnitt (623) umfasst, die nacheinander verbunden sind, wobei eine Öffnung am breiten Ende des Verengungsabschnitts (621) als Einlass (6201) des ersten Venturimischers (62) ausgelegt ist und mit der Einlassrohrleitung (63) verbunden ist, wobei eine Öffnung am breiten Ende des Diffusionsabschnitts als Auslass des ersten Venturimischers (62) ausgelegt ist und mit der Auslassrohrleitung (64, 64a) verbunden ist, wobei zwei Enden des Drosselabschnitts (622, 622b) jeweils mit einer Öffnung am schmalen Ende des Verengungsabschnitts (621) und einer Öffnung am schmalen Ende des Diffusionsabschnitts (623) verbunden sind, wobei das Ansaugloch (6202, 6202b) entsprechend einem Außenumfang des Drosselabschnitts (622, 622b) geöffnet ist und mit einem Inneren des Drosselabschnitts (622, 622b) in Kommunikation steht, und wobei der erste Venturimischer (62) horizontal in dem Innentank (1) platziert ist.
  3. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 2, wobei der erste Venturimischer (62) ferner einen Ansaughohlraum (624) umfasst, der rund um den Außenumfang des Drosselabschnitts (622, 622b) angeordnet ist und mit dem Inneren des Drosselabschnitts (622, 622b) in Kommunikation steht, wobei zwei Enden des Ansaughohlraums (624) jeweils mit einer Außenwand des Verengungsabschnitts (621) und einer Außenwand des Diffusionsabschnitts (623) verbunden sind, wobei das Ansaugloch (6202, 6202b) auf einer Außenumfangswand des Ansaughohlraums (624) geöffnet ist.
  4. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 2, wobei das Ansaugloch des ersten Venturimischers (62) auf einer Außenumfangswand des Drosselabschnitts (622, 622b) geöffnet ist,
    wobei der erste Venturimischer (62) ferner ein Ansaugrohr (625b) umfasst, das entsprechend an dem Ansaugloch (6202, 6202b) angeordnet ist, und das Ansaugrohr (625b) mit einem Inneren des Innentanks (1) in Kommunikation steht.
  5. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 1, wobei der Materialumlauftank (61, 61a) ferner mit einem Mediumabgang (6103) versehen ist, um das Niedertemperaturmedium nach außen abzuführen, und ein Mechanismus zur Regelung des Flüssigkeitsstands bereitgestellt ist, um ein Öffnen und Schließen des Mediumabgangs (6103) zu steuern, wenn ein voreingestellter Flüssigkeitsstand erreicht ist und der voreingestellte Flüssigkeitsstand höher ist als ein Flüssigkeitsstand, der für einen Betrieb der Kryopumpe (65) während der Mediumentnahme erforderlich ist.
  6. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 5, wobei der Mechanismus zur Regelung des Flüssigkeitsstands ein Überlaufwehr (611) umfasst, das in dem Materialumlauftank (61, 61a) angeordnet ist, wobei ein Auslass des Materialumlauftanks (61, 61a) mit einem Innenraum des Überlaufwehrs (611) in Kommunikation steht und der Mediumabgang (6103) mit einem Außenraum des Überlaufwehrs (611) in Kommunikation steht.
  7. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 5, wobei der Mechanismus zur Regelung des Flüssigkeitsstands einen Überlaufabgang (6104a) umfasst, der auf einer Seitenwand des Materialumlauftanks (61, 61a) angeordnet ist, wobei eine Höhe des Überlaufabgangs (6104a) höher ist als der Auslass (6101, 6101a) des Materialumlauftanks (61, 61a) und der Überlaufabgang (6104a) mit dem Mediumabgang (6103) in Kommunikation steht.
  8. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 5, wobei der Mechanismus zur Regelung des Flüssigkeitsstands eine elektrisch angeschlossene Flüssigkeitsstand-Erfassungseinrichtung und ein Ventil umfasst, wobei die Flüssigkeitsstand-Erfassungseinrichtung ausgelegt ist, um einen Flüssigkeitsstand in dem Materialumlauftank (61, 61a) zu erkennen, und das durch den Flüssigkeitsstand gesteuerte Ventil entsprechend an dem Mediumabgang (6103) angeordnet ist.
  9. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 1, wobei die Einlassrohrleitung (63) mit einem Regelventil (66) versehen ist, um eine Durchflussmenge in der Einlassrohrleitung (63) zu regeln, und das Regelventil (66) außerhalb des Außentanks (2) befindlich ist und die Kryopumpe (65) zwischen dem Materialumlauftank (61, 61a) und dem Regelventil (66) befindlich ist.
  10. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 1, wobei mehr als eine Druckbeaufschlagungseinheit (67) verwendet wird, um eine mehrstufige Reihenentnahme zu bilden.
  11. Kryogener Vollcontainment-Lagertank nach Anspruch 1, wobei der Materialumlauftank (61, 61a) ein horizontaler Tank oder ein vertikaler Tank ist.
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