SE420187B

SE420187B - Liquid valve

Info

Publication number: SE420187B
Application number: SE7906030A
Authority: SE
Inventors: E Westberg
Original assignee: Aga Ab
Priority date: 1979-07-11
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1981-09-21
Also published as: SE7906030L

Abstract

A liquid valve for a storage tank containing liquid and protective gas and designed to prevent high overpressure or underpressure in the tank. The locking action of the valve ceases when the tank has to be flushed with a gas. The valve device comprises, in addition to the two gas chambers 7, 8 situated in the liquid lock and separated by a partition, a third gas chamber 9. The two former gas chambers, in their upper part, are connected to an inlet pipe 12 and outlet pipe 19 and, in their lower part, are joined by the liquid volume in the liquid lock. When the pressure in the chambers is equal, the lower part of the partition is below the liquid level. The lower part in the third gas chamber is filled by a part of the liquid volume and in the upper part an injector 13 is provided, which can produce such an underpressure in the third chamber 9 that the liquid is sucked up in this. The partition ends up above the surface of the liquid volume. The liquid lock is therefore open and the tank can be re- flushed. <IMAGE>

Description

7966030-7 2 som är anordnad att åstadkomma ett sådant undertryck i det tredje rummet att så mycket vätska sugs upp ur vätskevolymen att mellan- väggen befinner sig ovanför vätskevolymens yta, varvid vätskelâset öppnas. _ Uppfinningen kommer närmare att beskrivas i anslutning till bifogade ritning, där fig. 1 visar en skyddsanläggning för en tank, där en vätskeventil enligt uppfinningen ingår och där fig. 2 visar en längdsektion av en utföringsform av nämnda ventil. 7966030-7 2 which is arranged to produce such a negative pressure in the third space that so much liquid is sucked up from the liquid volume that the partition wall is above the surface of the liquid volume, whereby the liquid lock is opened. The invention will be described in more detail in connection with the accompanying drawing, where Fig. 1 shows a protection system for a tank, where a liquid valve according to the invention is included and where Fig. 2 shows a longitudinal section of an embodiment of said valve.

På fig. 1 visas en tank 1 fylld med en viss mängd vätska 2.Fig. 1 shows a tank 1 filled with a certain amount of liquid 2.

Resten av tankvolymen utgör gasutrymmet 3. Genom en ledning 4 till- föres och avtappas vätskan. Genom en ledning försedd med en regu- lator 5 tillföres skyddsgasen med lågt tryck. övertryck och under- tryck i tanken kan maximeras med hjälp av vätskeventilen 6 som via en ledning 12 är ansluten till tanken 1.The rest of the tank volume constitutes the gas space 3. Through a line 4 the liquid is supplied and drained. Through a line equipped with a regulator 5, the shielding gas is supplied with low pressure. overpressure and negative pressure in the tank can be maximized by means of the liquid valve 6 which is connected to the tank 1 via a line 12.

Principen för en utföringsform av vätskeventilen visas på fig. 2. Ventilen omfattar som nämnts ett anslutningsrör 12 till tanken och vidare ett avloppsrör 7. Röret 12 är anslutet till ett rum 8 som omsluter avloppsröret 7. Rummet d är i sin nedre del omslutet av ett rum 9 som avslutas med en botten 18. I sin nedre del har rummet 9 förbindelse med rummet 8 och med avloppsröret 7.The principle of an embodiment of the liquid valve is shown in Fig. 2. As mentioned, the valve comprises a connection pipe 12 to the tank and further a drain pipe 7. The pipe 12 is connected to a chamber 8 which encloses the drain pipe 7. The space d is in its lower part enclosed by a room 9 which ends with a bottom 18. In its lower part the room 9 is connected to the room 8 and to the drain pipe 7.

Till rummet 8 är ansluten en ventil 14 medelst vilken ventilvätska från ledningen 20 kan tillföras ventilen. I väggen mellan rummen 8 och 9 är anordnad en dysa 13, vilken ger en förbindelse mellan rummen. Till dysan är via en ventil ansluten en ledning från vilken gas av högt tryck kan införas i ventilen 6. Till ventilens 6 nedre del är ansluten ett vätskelås i form av ett U-rör 15,16, där rörets 15 ena ände mynnar i rummet 8 och dess andra ände i det omgivande rörets 16 slutna ände. Rörets motsatta ände 17 är öppen.A valve 14 is connected to the chamber 8 by means of which valve liquid from the line 20 can be supplied to the valve. In the wall between the rooms 8 and 9 a nozzle 13 is arranged, which provides a connection between the rooms. Connected to the nozzle via a valve is a line from which high-pressure gas can be introduced into the valve 6. To the lower part of the valve 6 is connected a liquid lock in the form of a U-tube 15,16, where one end of the tube 15 opens into the space 8 and its other end in the closed end of the surrounding tube 16. The opposite end 17 of the tube is open.

Om man utgår från att tanken 1 är tom liksom ventilen 6 och att skyddsgasregulatorn 5 är avstängd sker först en påfyllning av ventilvätska. Detta görs med hjälp av kranen 14. Kranen får därvid stå öppen tills ventilvätskan, t_ex svavlat vatten, rinner ut genom rörets 16 mynning 17. Ventilen har då fått något över- skott på vätska och U-röret 15,16 är fyllt. En del av rummen 8 och 9 samt röret 7 är då fyllda med ventilvätska. Vätskenivån har då läge a i figuren. Ü-röret har här till uppgift att förhindra en överfyllning av ventilen.If it is assumed that the tank 1 is empty as well as the valve 6 and that the shielding gas regulator 5 is switched off, a filling of valve liquid first takes place. This is done with the help of the tap 14. The tap must then remain open until the valve liquid, eg sulfurized water, flows out through the mouth 17 of the pipe 16. The valve has then had some excess liquid and the U-pipe 15,16 is filled. Some of the rooms 8 and 9 and the pipe 7 are then filled with valve fluid. The liquid level then has position a in the figure. The purpose of the Ü pipe is to prevent the valve from overfilling.

Då regulatorn 5 öppnas och skyddsgastrycket släpps på, t ex ett tryck av 200-300 mm V.P., stiger vätskepelaren något i röret 7 och sjunker i rummen 8 och 9 till en nivå som svarar mot 3 7906030-7 volymökningen i röret 7. Nivån i rummen 8 och 9 blir lika på grund av förbindelsen som finns genom dysanordningen 13. Då skydds~ gastrycket släpps på pressas ytterligare någon vätska ut ur U- röret 15,16, men vätskelåset i detta förblir obrutet. Innan tanken l kan fyllas med tankvätska, t ex vin, skall tanken spolas med t ex nitrogen. Detta sker genom att högtrycksnitrogen (t ex 6-8 bar) från ledningen ll via dysan 13 sprutas in i rummet 8. Genom in- jektorverkan sjunker därvid trycket i rummet 9. Ventilvätska från rummet 8 och röret 7 kommer därvid att sugas upp i rummet 9, var- vid vätskan stiger så högt i rummet 9 att förbindelse erhålles mellan rummet 8 och röret 7. Ventilens 6 vätskelås har därigenom öppnats. Tanken l kommer nu att spolas med nitrogenet så länge som ventilen i ledningen ll är öppen. Gasen som spolat igenom tanken passerar ut genom röret 7 till en evakueringsledning 19. Sedan genomspolningen av tanken drivits tillräckligt långt avbrytes gasströmmen genom dysan 13, varvid vätskepelaren i ventilen åter utformas och stoppar gasflödet från tanken.When the regulator 5 is opened and the shielding gas pressure is released, for example a pressure of 200-300 mm VP, the liquid column rises slightly in the pipe 7 and drops in the rooms 8 and 9 to a level corresponding to the volume increase in the pipe 7. The level in the rooms 8 and 9 become equal due to the connection present through the nozzle device 13. When the protective gas pressure is released, some more liquid is forced out of the U-tube 15,16, but the liquid lock in this remains unbroken. Before tank l can be filled with tank liquid, eg wine, the tank must be flushed with eg nitrogen. This is done by injecting the high-pressure nitrogen (eg 6-8 bar) from the line 11 via the nozzle 13 into the chamber 8. By means of an injector action, the pressure in the chamber 9 then drops. 9, whereby the liquid rises so high in the chamber 9 that a connection is obtained between the chamber 8 and the pipe 7. The liquid lock of the valve 6 has thereby been opened. The tank 1 will now be purged with the nitrogen as long as the valve in the line 11 is open. The gas which has flushed through the tank passes out through the pipe 7 to an evacuation line 19. After the flushing of the tank has been driven far enough, the gas flow through the nozzle 13 is interrupted, whereby the liquid column in the valve is redesigned and stops the gas flow from the tank.

Därefter påfylles tankvätskan, t ex'vin, från ledningen 4.Then the tank liquid, eg wine, is filled from line 4.

Då vätskan tillförs tanken avgår en motsvarande mängd gas till ventilen genom ledningen 12. Trycket i rummet 8 och därmed i tanken _stiger härvid till ett bestämt värde. Vätskan i röret 7 stiger då till en viss nivå och vätskan i rummen 8 och 9 sjunker till en viss nivå, varvid trycket i rummet 8 mätt i vattenpelare är lika med skillnaden mellan dessa nivåer. Detta tryck förhindras att stiga ytterligare genom att den av tankvätskan deplacerade luften avgår genom röret 7. Gas från tanken strömmar sålunda från rummet 8 till röret 7 och vidare till en evakueringsledning 19. Gasen kan därvid ha en hastighet av t ex 25 m3/h. Då vätskenivån i tanken nått tankens nivågivare bryts tillförseln av tankvätska.When the liquid is supplied to the tank, a corresponding amount of gas exits to the valve through the line 12. The pressure in the space 8 and thus in the tank rises to a certain value. The liquid in the pipe 7 then rises to a certain level and the liquid in the rooms 8 and 9 drops to a certain level, the pressure in the room 8 measured in water columns being equal to the difference between these levels. This pressure is prevented from rising further by the air displaced by the tank liquid leaving through the pipe 7. Gas from the tank thus flows from the room 8 to the pipe 7 and on to an evacuation line 19. The gas can then have a speed of eg 25 m3 / h. When the liquid level in the tank has reached the tank's level sensor, the supply of tank liquid is interrupted.

Om något fel skulle uppstå i givarkretsen så att tanken skulle överfyllas kommer tankvätskan att matas in i ventilens 6 vätskelås. Trycket i detta ökar då, vilket har till följd att vätskelâset i U-röret 15,16 blåses ur. Då detta sker aktiveras en larmanordning och en avstängningskrets.Should any fault occur in the sensor circuit so that the tank would be overfilled, the tank liquid will be fed into the liquid lock of the valve 6. The pressure in this then increases, which has the consequence that the liquid load in the U-pipe 15,16 is blown out. When this happens, an alarm device and a shut-off circuit are activated.

Under lagerhållningstiden kommer ingen annan gas att för- brukas än den som regulatorn 5 eventuellt kan släppa igenom om den inte skulle vara alldeles tät. Denna eventuella gas kommer då genom ledningen 12 och ventilen 6 att passera ut till evakuerings- ledningen 19. Då tanken töms till en del på vätska fylls gas på i samma takt som vätska bortföres. Denna procedur påverkar inte ventilen 6. Då tanken töms helt på vätska stängs gastillförseln av och något undertryck kommer att uppstå i tanken. Vid ett visst vseaoso-7 ,4 undertryck har vätskan i röret 7 nått rörets underkant varvid luft sugs in genom evakueringsröret 19 eller genom en i rörets 7 ände anordnad backventil som mynnar till omgivningen. För att ytterligare öka säkerheten mot övertryck i tanken kan botten 18 i ventilen 6 vara ansluten medelst fjäderbelastning. Vid ett visst övertryck i tanken kommer då botten 18 att pressas ur.During the storage period, no other gas will be consumed than that which the regulator 5 may possibly let through if it were not completely tight. This possible gas will then pass through the line 12 and the valve 6 to the evacuation line 19. When the tank is partially emptied of liquid, gas is filled at the same rate as liquid is removed. This procedure does not affect valve 6. When the tank is completely emptied of liquid, the gas supply is switched off and some negative pressure will occur in the tank. At a certain pressure-7, 4, negative pressure, the liquid in the pipe 7 has reached the lower edge of the pipe, whereby air is sucked in through the evacuation pipe 19 or through a non-return valve arranged at the end of the pipe 7 which opens into the surroundings. To further increase the safety against overpressure in the tank, the bottom 18 in the valve 6 can be connected by means of spring load. At a certain overpressure in the tank, the bottom 18 will then be pressed out.

Anordningen är inte begränsad till den ventilutformning som beskrivits i det föregående utan variationer i både huvud- uppbyggnad och detaljer är givetvis möjliga inom ramen för upp- finningen.The device is not limited to the valve design described above, but variations in both main structure and details are of course possible within the scope of the invention.

Claims

7906030-7 ~ n P a t e n t k r a v

Device in liquid valve containing a liquid lock, comprising a first and a second gas chambers (7,8) separated by a partition wall, which in their upper part are connected to outlet pipe (19) and inlet pipe (12) and which in their lower part are joined by a volume of liquid, wherein at equal pressure in the chambers the lower part of the partition wall is below the liquid level (a) characterized by a third gas space (9), the lower part of which is filled by a part of the liquid volume in the liquid lock and the upper part of which is arranged an injector device (13) for producing such a negative pressure in the third space that so much liquid is sucked up from the liquid volume that the partition wall is above the surface of the liquid volume, whereby the liquid lock is opened.

Device according to claim 1, characterized in that said first (7), second (8) and third (9) chambers consist of a first tube, a first enclosing second tube and a second enclosing third tube, which tubes in its upper end are closed, the first and second pipes in their upper part being connected to a storage tank (1) and an evacuation line (19), respectively, and in the wall between the second and the third pipe arranged said nozzle connected to a high-pressure line and wherein the third pipe is closed at its lower end so as to form the bottom of the liquid lock, below whose liquid surface the lower parts of the first and the second pipe are at equal pressure in the pipes.

Device according to claim 2 for preventing overfilling of the liquid valve, characterized in that an additional liquid lock (l5, l6) is connected to the second space (8) in the lower part of the valve, which is arranged to be affected when the pressure in the liquid lock of the valve exceeds a certain value.