Pierwszenstwo: Opublikowano: 18.X.1967 (P 123 091) 20.X.1966 Niemiecka Republika Demokra- i tyczna 5.II.1970 1 58577 KI. 17 c, 3/03 MKP F 25 [CZYTELNIA u, PM: iedu Tblefitowego ¦«l lactj*.-.- (| luittj 1 d 2 Twórca wynalazku: inz. Peter Muller Wlasciciel patentu: VEB Waggonbau Dessau, Dessau (Niemiecka Re¬ publika Demokratyczna) Urzadzenie chlodnicze na gaz ciekly, w szczególnosci na azot, do pojazdów i zasobników chlodniczych Wynalazek dotyczy urzadzenia chlodniczego na gaz ciekly, w szczególnosci na ciekly azot, które ze wzgledu na swa budowe nadaje sie zwlaszcza do umieszczenia w pojazdach i w zasobnikach chlod¬ niczych.Urzadzenia chlodnicze na ciekly azot skladaja sie na ogól z naczyn na ciekly azot, o podwójnych sciankach, przy czym zbiornik wewnetrzny wyko¬ namy jest jako .'Zbiornik cisnieniowy izolowany ter¬ micznie i polaczony ze zbiornikiem zewnetrznym za pomoca przepustów rurowych. Przewód zanu¬ rzony do dna wewnetrznego zbiornika, polaczony poprzez zawór regulacyjny z przewodem odply¬ wowym zaopatrzonym w przestrzeni chlodniczej w dysze zraszajaca, jest dolaczony do jednego ze wspomnianych przepustów rurowych.W celu zabezpieczenia przed niedopuszczalnym wzrostem cisnienia, wewnetrzne zbiorniki cisnie¬ niowe wyposazone sa, poprzez drugi przepust ru¬ rowy, w zawory bezpieczenstwa. Wynika z tego, ze wewnetrzny zbiornik cisnieniowy polaczony jest ze scianami zlbiorinika zewinetnznega co najmniej dwoma przepustami przewodzacymi cieplo, poza podporami, które sa niezbedne ze wzgledów kon¬ strukcyjnych. W celu uzyskania wiekszej pojem¬ nosci cieplnej czesto koniecznym jest, aby jedno urzadzenie posiadalo wieksza liczbe zbiorników azotu zasilanych wspólnym przewodem rozpy¬ lajacym. 10 25 30 Znane chlodnie na azot z wieksza liczba zbior¬ ników cieklego gazu posiadaja, poza podporami miedzy wewnetrznym zbiornikiem cisnieniowym a scianami zbiornika zewnetrznego, po trzy prze¬ pusty rurowe na kazdy zbiornik, stanowiace po¬ laczenie przewodzace cieplo. Kilka zbiorników tego typu jest laczonych jeden za drugim w ten sposób, ze kazdy poprzedni polaczony jest z nastepnym, przewodem przeplywowym siegajacym od dma pierwszego zbiornika do przestrzeni gazowej na¬ stepnego zbiornika. Kazdy zbiornik posiada zawór bezpieczenstwa, przy czym pierwszy zbiornik jest dolaczony do wspólnego przewodu rozpylajacego.Wada tych znanych urzadzen chlodniczych jest to, ze kazdy zbiornik posiada trzy przepusty ru¬ rowe przewodzace cieplo, które zmniejszaja izo¬ lacje cieplna naczynia. Poza tym miedzy zbiorni¬ kami wystepuja spadki cisnienia, wskutek czego nastepuje odpowiednio rózne ustawienie zaworów bezpieczenstwa, co stwarza niedogodnosci przy na¬ pelnianiu zbiorników. Dalsza niedogodnoscia ta¬ kich urzadzen chlodniczych jest to, ze moga byc napelniane tylko do cisnienia na jakie zostaly ustawione zawory bezpieczenstwa, co zwieksza czas ladowania, albo powoduje niedostateczne napel¬ nianie poszczególnych zbiorników.W innych znanych urzadzeniach chlodniczych na azot poszczególne zbiorniki posiadaja tylko po dwa przewodzace cieplo przepusty rurowe. 5857758577 Jeden z tych przepustów rurowych kazdego zbiornika polaczony jest ze wspólnym przewodem gazowym i wspólnym zaworem bezpieczenstwa.Do pozostalych przepustów rurowych doprowa¬ dzone sa zanurzone przewody siegajace az do dna wewnetrznego zbiornika cisnieniowego, przewody te sa dolaczone do wspólnego przewodu rozpylaja¬ cego. W tych urzadzeniach chlodniczych kazdy zbiornik jesit napelniany oddzielnie, przy czyni na¬ pelnianie odbywa sie po usunieciu wspólnych prze¬ wodów gazowych i przewodów zanurzonych po¬ przez wolne teraz przepusty rurowe, a powstajace w czasie napelniania gazy uchodza przez drugie wolne wyprowadzenia rurowe.Znane wyzej opisane urzadzenia chlodnicze na azot posiadaja te wade, ze w wyniku stale zmie¬ niajacych sie w praktyce oporów przeplywu za¬ nurzonych przewodów prowadzacych do wspólne¬ go przewodu rozpylajacego, oraz istnienia ukladu wyrównywujacego cisnienia, doplyw cieklego azo¬ tu do przewodu rozpylajacego ustaje zanim wy¬ czerpie sie zapas cieklego gazu we wszystkich zbiornikach i wówczas, jezeli w jednym ze zbiorni¬ ków znajduje sie jeszcze ciekly gaz, ze wspólnego przewodu rozpylajacego wydostaje sie on juz tyl¬ ko w postaci gazowej. Poza tym w tych urzadze- . niach chlodniczych, kazdy zbiornik musi byc na¬ pelniony oddzielnie.Wynalazek ma na celu usuniecie opisanych wad znanych urzadzen chlodniczych na ciekly gaz w szczególnosci na azot, a ich eksploatacje uczynic bardziej ekonomiczna.Dlatego tez zadaniem wynalazku jesit stworze¬ nie urzadzenia chlodniczego na ciekly gaz z wiek¬ sza liczba zbiorników, przede wszystkim pracuja¬ cych na ciekly azot, które poza podporami wyni¬ kajacymi ze wzgledów konstrukcyjnych posiadaja najwyzej dwa przepusty rurowe laczace wewnetrz¬ ny zbiornik cisnieniowy z zewnetrznym, a napel¬ nianie wiekszej liczby zbiorników pozwala bez przeszkód na jednoczesne odprowadzanie gazu, i z których kazdy pojedynczy zbiornik pracuje przy takim samym cisnieniu roboczym.Wedlug wynalazku zadanie to zostalo rozwiaza¬ ne w nastepujacy sposób.Jednakowe zbiorniki na ciekly gaz sa wyposa¬ zone kazdy w dwa jednakowe pod wzgledem kon¬ strukcyjnym przepusty rurowe. Przepusty te za¬ opatrzone sa w jednakowe kolnierze dla róznych dolaczanych do nich przewodów. Kilka tego ro¬ dzaju zbiorników zestawiono w jedna funkcjonal¬ na jednostke, w której po dwa zbiorniki polaczone sa przewodem napelniania i przeplywu na ciekly gaz, z siegajacymi az do dna naczynia cisnienio¬ wego rurami zanurzeniowymi. Przewody napelnia¬ nia i przeplywu sa dolaczone do wspólnego prze¬ wodu napelniania posiadajacego zawór napelnia¬ nia. Poza tym wszystkie zbiorniki sa ze soba po¬ laczone wspólnym przewodem gazowym posiada¬ jacym zawór gazowy.Podlaczenie z przewodem rozpylajacym dokona¬ ne jest poprzez przewód zanurzeniowy znajdujacy sie w ostatnim zbiorniku, a kazdy zbiornik wypo- 25 30 sazony jest w zawór bezpieczenstwa nastawiony na takie samo cisnienie pracy.Kolnierze podlaczalne do przepustów rurowych sa tak uksztaltowane, ze zaleznie od potrzeby, do 5 poszczególnych przepustów rurowych moga byc równoczesnie podlaczane [rózne przewody wzglednie rózna armatura. Do pierwszego przepustu rurowe¬ go pierwszego zbiornika azotu moze byc dolaczony jedynie przewód gazowy. Pierwszy przepust ru- 10 rowy drugiego i kazdego nastepnego zbiornika azo¬ tu posiada, poprzez wspólny kolnierz, polaczenie ze wspólnym przewodem napelniania i przeplywu poprzedniego zbiornika i ze wspólnym przewodem gazowym wszystkich zbiorników azotu. Do dru- 15 giego przepustu rurowego kazdego zbiornika azotu z wyjatkiem ostatniego, przez wspólny kolnierz, dolaczony jest z nastepnego zbiornika azotu wspól¬ ny przewód napelniania i przeplywu na ciekly gaz, oraz zawór bezpieczenstwa danego zbiornika azotu. 20 Drugi przepust rurowy ostatniego zbiornika azo¬ tu dolaczony jest za pomoca wspólnego kolnierza przez przewód zanurzeniowy prowadzacy do wspólnego przewodu odplywowego, przez zawór bezpieczenstwa ostatniego zbiornika i w pewnych przypadkach przez wskaznik napelniania.Dalsze korzystne rozwiniecie niniejszego wyna¬ lazku dla urzadzen chlodniczych, których poszcze¬ gólne zbiorniki plynu przez dluzszy czas tworza wspólne jednostki, uzyskuje sie przez to, ze po¬ szczególne zbiorniki, przy pomocy dodatkowych izolowanych przepustów rurowych znajdujacych sie na wysokosci dna zbiornika cisnieniowego, zostaja polaczone w jednostke naczyn polaczonych. Prze¬ pusty te stanowia podpory wewnetrznego zbiorni¬ ka cisnieniowego scian zewnetrznego zbiornika i sa termicznie izolowane. Óo górnego przepustu ru-. rowego poszczególnych zbiorników cieklego gazu dolaczony jest przewód gazowy z zaworem odci¬ najacym i wspólnym zaworem bezpieczenstwa, wspólny dla wszystkich zbiorników. Do drugiego przepustu rurowego ostatniego zbiornika cieklego gazu, za pomoca wspólnego kolnierza dolaczone sa: przewód napelniania siegajacy do dna wewnetrz¬ nego naczynia, wspólny dla wszystkich zbiorników przewód zanurzeniowy prowadzacy do przewodu odplywowego, oraz w pewnych przypadkach wskaznik napelniania. Pozostale nie wykorzystane przepusty rurowe sa zamkniete przy pomocy po- _n krywek. o u Korzysci wynalazku polegaja na tym, ze mimo wiekszej liczby dolaczonych przewodów, zaden ze zbiorników cieklego gazu nie posiada wiecej niz dwa przepusty rurowe stanowiace mostki prze- 55 wodzace cieplo miedzy wewnetrznym zbiornikiem cisnieniowym a zbiornikiem zewnetrznym. Ponad¬ to, napelnianie urzadzenia chlodniczego wedlug wynalazku moze odbywac sie przez wspólny prze¬ wód pod cisnieniem atmosferycznym i w krótszym czasie przy równomiernym napelnianiu wszyst¬ kich zbiorników nalezacych do urzadzenia chlod¬ niczego, przy czym zagwarantowana Jest niezawod¬ nosc dzialania calego zespolu urzadzenia chlodni- 65 czego az do calkowitego zuzycia cieklego gazu. 6058577 6 Wynalazek zostanie blizej objasniony na dwóch przykladach wykonania pokazanych na rysunkach, na których: fig. 1 przedstawia schematycznie urza¬ dzenie wedlug wynalazku a fig. 2— schematycznie urzadzenie wedlug, wynalazku dla, urzadzen chlod¬ niczych na ciekly gaz, których, zbiorniki zostaja na dluzszy czas zlaczone w jeden zespól. Jeden przyklad wykonania przedstawia fig. 1, Wieksza liczba, zbiorników 1 na ciekly gaz z izolowanym termicznie wewnetrznym . zbiornikiem cisnienio¬ wym 13 jest zlaczona w jeden zespól. Kazdy z tych zbiorników 1 posiada dwa umieszczone u góry jednakowe przepusty rurowe 2. Przez wspólny przewód 3 napelniania i przeplywu cieklego gazu polaczone sa ze soba sasiednie zbiorniki cieklego gazu. Wszystkie przewody 3 napelniania i przeply¬ wu cieklego gazu sa podlaczone zaworem napel¬ niania 5 do wspólnego przewodu zasilajacego 4.Dalej, wszystkie zbiorniki 1 cieklego gazu sa pod¬ laczone zaworem gazowym .7 do wspólnego prze¬ wodu gazowego 6.Wszystkie zbiorniki 1 cieklego gazu sa wyposa¬ zone w zawór bezpieczenstwa 8. Do ostatniego ko¬ lejnego zbiornika 1 cieklego gazu dolaczony jest przewód zanurzeniowy 9,. który w znany sposób, poprzez sterowany temperaturowo zawór magne¬ tyczny 10, polaczony jest ze wspólnym przewodem rozpylajacym, 11. Polaczenia poszczególnych prze¬ wodów rurowych za pomoca wspólnych kolnierzy dokonane sa nastepujaco: do pierwszego prze¬ pustu rurowego 2 pierwszego zbiornika cieklego gazu dolaczony jest wspólny przewód gazowy 6.Do drugiego przepustu rurowego 2 pierwszego zbiornika cieklego gazu i kazdego nastepnego z wyjatkiem ostatniego dolaczony jest wspólny prze¬ wód 3 napelniania i przeplywu, polaczony z na¬ stepnym zbiornikiem cieklego gazu oraz zawór bezpieczenstwa 8. Pierwszy przepust rurowy 2 kazdego dalszego zbiornika cieklego gazu zajety jest przez wspólny przewód 3 napelniania i prze¬ plywu polaczony z poprzednim zbiornikiem ciekle¬ go gazu oraz ze wspólnym przewodem gazowym 6 dla wszystkich zbiorników cieklego gazu. Do dru¬ giego przepustu rurowego 2 ostatniego zbiornika cieklego gazu dolaczone sa: przewód zanurzenio¬ wy 9 prowadzacy do przewodu odplywowego 11, zawór bezpieczenstwa 8 i w pewnych przypad¬ kach wskaznik napelniania. Napelnianie tego urza¬ dzenia chlodniczego na ciekly gaz odbywa sie przy otwartym zaworze napelniania 5 poprzez przewód zasilajacy 4 i przewód 3 napelniania i przeplywu przy otwartym zaworze gazowym 7 cisnienia atmo¬ sferycznego. W wyniku istnienia ukladu wyrów¬ nania cisnienia, przy poborze cieklego gazu z ostat¬ niego zbiornika przez siegajace do dna wewnetrz¬ nych naczyn cisnieniowych 13, przewody 3 napel¬ niania i przeplywu, ciekly gaz przeplywa z innych zbiorników cieklego gazu wyrównujac poziomy we wszystkich zbiornikach az do wyczerpania zapasu cieklego gazu we wszystkich zbiornikach. Drugi przyklad wykonania pokazany na fig. 2 przedsta¬ wia szczególnie korzystne uksztaltowanie opisanego w pierwszym przykladzie wykonania urzadzenia chlodniczego na ciekly gaz w przypadku, w któ¬ rym okreslona liczba zbiorników cieklego gazu zo¬ staje zlaczona na dluzszy okres czasut w jeden zespól. W przykladzie tym wszystkie zbiorniki 1 cieklego gazu sa polaczone w jeden zespól naczyn 5 polaczonych, przy pomocy izolowanych termicznie, rozlaczalnych przewodów 14, umieszczonych na wysokosci dna wewnetrznych zbiorników cisnie¬ niowych 13.Do, pierwszego przepustu rurowego kazdego io zbiornika cieklego gazu jest podlaczony wspólny dla wszystkich zbiorników przewód gazowy 6 z zaworem bezpieczenstwa 8. Do drugiego przepu¬ stu rurowego ostatniego zbiornika cieklego gazu, za pomoca wspólnego kolnierza sa podlaczone: prze- 15 wód zanurzeniowy 9 prowadzacy do przewodu roz¬ pylajacego 11, przewód zasilajacy 4 z zaworem napelniania 5, oraz w danym przypadku wskaznik napelniania 12. Drugie przepusty rurowe pozosta¬ lych zbiorników cieklego gazu sa ~ zamkniete po- 20 krywkami 15. Napelnianie tego urzadzenia chlod¬ niczego na ciekly gaz odbywa sie albo przez prze¬ wód zasilajacy 4, przy otwartym zaworze gazowym 7, lub tez jeszcze szybciej przyj otwartych pokryw¬ kach 15. 25 Dzieki przewodom laczacym 14, mozna pominac przewody napelniania i przeplywu 3, przy czym dla wszystkich zbiorników jest gwarantowany równy poziom cieklego gazu.Przez odpowiednie umieszczenie przewodów 30 laczacych 14, moga byc pominiete w pewnych miejscach podpory wewnetrznego zbiornika cisnie¬ niowego 13 do zewnetrznych scian zbiornika cie¬ klego gazu. 35 4) 45 50 PL