SU1201610A1 - Gas-charging system - Google Patents
Gas-charging system Download PDFInfo
- Publication number
- SU1201610A1 SU1201610A1 SU843767427A SU3767427A SU1201610A1 SU 1201610 A1 SU1201610 A1 SU 1201610A1 SU 843767427 A SU843767427 A SU 843767427A SU 3767427 A SU3767427 A SU 3767427A SU 1201610 A1 SU1201610 A1 SU 1201610A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- cooler
- cavity
- working
- vessel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
1. СИСТЕМА ГАЗОЗАРЯДКИ, содержаща сосуд, охладитель рабочего газа, дозатор рабочего газа с передвигающейс перегородкой, образующей рабочую полость и полость дл вытесн ющего газа, пиевмоклапаиы подачи вытесн ющего газа и подачи рабочего газа, соединенные системой трубопроводов, отличающа с тем, что, с целью сокращени времени наполнени сосуда и экономии энергии на охлаждение рабочего газа, она дополнительно содержит обратный клапан на выходе охладител , пневмоклапан на входе охладител и датчик с задатчиком давлени на выходе сосуда, при этом датчик с задатчиком давлени на выходе сосуда соединен с пневмоклапаном на входе охладител , который размещен в полости , заполненной вытесн ющим газом. 2. Система по п. 1, отличающа с тем, что, с целью улучшени весогабаритных характеристик , в рабочей полости дозатора дополнительно установлен датчик предельного параметра, соединенный с пневмоклапаном подачи вытесн ющего газа в полость дл р вытесн ющего газа.Sg1. A GAS SUPPLY SYSTEM containing a vessel, a working gas cooler, a working gas dosing unit with a moving partition forming a working cavity and a cavity for the propellant gas, a pyro-valve for supplying the propellant gas and the working gas supply, connected with a piping system, characterized in that in order to reduce vessel filling time and save energy for cooling the working gas, it additionally contains a non-return valve on the outlet of the cooler, a pneumatic valve on the inlet of the cooler and a sensor with a setpoint pressure on the outlet vessel, wherein the sensor with setpoint pressure at the outlet of the vessel is connected to the air valve at the inlet of the cooler, which is arranged in the cavity filled expelling gas. 2. The system according to claim 1, characterized in that, in order to improve the weight and size characteristics, a limit parameter sensor is additionally installed in the working cavity of the dispenser, which is connected to the pneumatic valve for supplying the propelling gas into the cavity for p of the propelling gas.
Description
Vr Л-5Vr L-5
17 17
toto
оabout
О5O5
гg
1212
1818
2020
1313
Изобретение относитс к технологии наполнени резервуаров сжатыми газами и может использоватьс в тех област х техники , где требуетс наполн ть резервуары сжатым газом (сжимаемой жидкостью), особенно при средних и высоких давлени х, например в противопожарной технике.The invention relates to the technology of filling tanks with compressed gases and can be used in those technical fields where it is necessary to fill tanks with compressed gas (compressible liquid), especially at medium and high pressures, for example in fire fighting equipment.
Целью изобретени вл етс сокращение времени наполнени сосуда, экономи энергии на охлаждение рабочего газа и улучшение весогабаритных характеристик.The aim of the invention is to reduce the time of filling the vessel, saving energy for cooling the working gas and improving the weight and size characteristics.
На чертеже представлена блок-схема системы газозар дки.The drawing shows a block diagram of a gas-jet system.
Система газозар дки состоит из дозатора 1 рабочего газа, разделенного передвигающейс перегородкой 2 на две полости 3 и 4. Полость 3 соединена трубопроводом 5 через пневмоклапан 6 и размещенный внутри трубопровода охладитель 7 с аккумул тором 8 вытесн ющего газа. Полость 4 соединена через смеситель 9, пневмоклапан 10, запорный вентиль 11 с входным патрубком 12 сосуда 13, а выходной патрубок 14 соединен через запорный вентиль 15, пневмоклапан 16 с входом охладител 7, выход которого через обратный клапан 17 соединен со смесителем 9. Кроме того, система содержит обратные клапаны 18 и 19 заправки, датчик 20 предельного параметра, например реле давлени , установленный в полости 4 дозатора 1 и соединенный с пневмоклапаном 6, и датчик с задатчиком 21 давлени , например электроконтактный прибор, который установлен в трубопроводе, соедин ющем выходной патрубок 14 с входом пневмоклапана 16, управл ющий выход датчика 21 подключен к пневмоклапану 16.The gas charge system consists of a working gas metering device 1, divided by a moving partition 2 into two cavities 3 and 4. The cavity 3 is connected by a pipeline 5 through a pneumatic valve 6 and a cooler 7 placed inside the pipeline with a discharge gas accumulator 8. The cavity 4 is connected through the mixer 9, the pneumatic valve 10, the shut-off valve 11 to the inlet 12 of the vessel 13, and the outlet 14 is connected through the shut-off valve 15, the pneumatic valve 16 to the inlet of the cooler 7, the output of which through the non-return valve 17 is connected to the mixer 9. In addition , the system contains check valves 18 and 19 for refueling, a limit parameter sensor 20, for example a pressure switch installed in the cavity 4 of the dispenser 1 and connected to a pneumatic valve 6, and a sensor with a pressure setting device 21, for example an electrocontact device that is installed in a pipe The pipe connecting the outlet 14 to the inlet of the pneumatic valve 16, the control output of the sensor 21 is connected to the pneumatic valve 16.
Система газозар дки работает следующим образом.The gazozar dka system works as follows.
В исходном положении все пневмоклапаны 6, 10 и 16, вентили 11 и 15 закрыты, полость 4 дозатора 1 заполнена рабочим газом , например углекислым газом, а аккумул тор 8 заполнен вытесн ющим газом, например азотом, передвигающа с перегородка 2, например порщень, находитс в крайнем левом положении. Открывают вентили 11 и 15 в пневмоклапаны 6, 10. Рабочий газ из полости 4 дозатора 1 начинает поступать через смеситель 9, пневмоклапан 10, вентиль 11 и входной патрубок 12 в сосуд 13. В процессе наполнени сосуда 13 давление рабочего газа в нем растет и он сжимаетс в услови х недостаточного отвода тепла через стенЫ сосуда.In the initial position, all pneumatic valves 6, 10 and 16, valves 11 and 15 are closed, the cavity 4 of the dispenser 1 is filled with working gas, for example carbon dioxide, and the battery 8 is filled with replacement gas, for example nitrogen, moving from the partition 2, for example in the leftmost position. The valves 11 and 15 are opened into the pneumatic valves 6, 10. The working gas from the cavity 4 of the dispenser 1 begins to flow through the mixer 9, the pneumatic valve 10, the valve 11 and the inlet 12 to the vessel 13. In the process of filling the vessel 13 the pressure of the working gas in it grows and it is compressed under conditions of insufficient heat removal through the walls of the vessel.
Датчик с задатчиком 21 давлени , например электроконтактный прибор, из.мер ет давление в сосуде 13 и по достижении заданного нижнего значени давлени выдает сигнал на открытие пневмоклапана 16, через который нагретый рабочий газ начинает поступать из сосуда 13 в охладитель 7.A sensor with a pressure setting device 21, such as an electrocontact device, measures the pressure in vessel 13 and, upon reaching a predetermined lower value of pressure, generates a signal for opening the pneumatic valve 16 through which the heated working gas begins to flow from vessel 13 to cooler 7.
После достижени в сосуде 13 заданного верхнего предельного давлени датчик сAfter reaching the specified upper limit pressure in the vessel 13, the sensor with
задатчиком 21 выдает команду на закрытие пневмок;1апа1.а 16.The setting device 21 issues a command to close the pneumatic valve; Step 1.a 16.
Нагретый и подвергщийс наибольшему сжатию рабочий газ выходит через выходной патрубок 14, вентиль 15, пневмоклапан 16 и поступает на вход охладител 7. В охладителе 7 рабочий газ охлаждаетс за счет теплообмена с вытесн ющим газом и через обратный клапан 17 поступает в смеситель 9, где смещиваетс с основным потоком рабочего газа и возвращаетс в сосуд. В качестве смесител используетс одно нз известных устройств, обеспечивающих отсос основным потоком рабочего газа, охлажденного в охладителе 7 потока, напримерThe heated and most compressed working gas leaves through the outlet 14, valve 15, pneumatic valve 16 and enters the inlet of the cooler 7. In the cooler 7, the working gas is cooled through heat exchange with the displacing gas and through the check valve 17 enters the mixer 9, where it is biased with the main flow of the working gas and returns to the vessel. As a mixer, one is used of known devices that provide the main flow of the working gas cooled in the cooler 7 of the suction, for example
струйный эжектор или соединение трубопроводов под углом 30° к основному потоку. Понижение давлени перед обратным клапаном обеспечивает направленное движение рабочего газа из сосуда 13 через выходной патрубок 14 в охладитель 7.jet ejector or piping connection at an angle of 30 ° to the main flow. Reducing the pressure in front of the check valve provides directional movement of the working gas from the vessel 13 through the outlet 14 to the cooler 7.
После перекрыти пневмоклапана 16 рабочий газ, наход щийс в трубопроводе, соедин ющем выход пневмок.чапана 16 с входом охладител 7, в охлал.ителе 7 и трубопроводе , соедин ющем выход охладител 7After the pneumatic valve 16 is shut off, the working gas in the pipeline connecting the outlet of the pneumatic valve 16 to the inlet of the cooler 7 is located in the cooler 7 and the pipeline connecting the outlet of the cooler 7
со смесителем 9, отсасываетс основным потоком рабочего газа в смесителе 9.with mixer 9, is sucked off by the main flow of the working gas in mixer 9.
Проникновению рабочего газа в охладитель 7 через смеситель 9 преп тствует обратный клапан 17, что обеспечивает разгрузку охладител 7 в нерабочем положении.The penetration of the working gas into the cooler 7 through the mixer 9 is prevented by the check valve 17, which ensures that the cooler 7 is unloaded in the inactive position.
0 Понижение давлени перед обратным клапаном 17 обеспечивает направленное движение рабочего газа из сосуда 13 через выходной патрубок 14 в охладитель 7.0 The reduction in pressure upstream of the check valve 17 ensures the directional movement of the working gas from the vessel 13 through the outlet 14 to the cooler 7.
При истечении рабочего газа из полости 4 давление в ней понижаетс и передвигающа с перегородка 2 перемещаетс под действием давлени вытесн ющего газа, поступающего через охладитель 7, пневмоклапан 6 и трубопровод 5 во вторую полость 3 дозатора 1. В процессе перемещени When the working gas outflows from the cavity 4, the pressure in it decreases and the moving partition 2 moves under the action of the pressure of the propellant gas flowing through the cooler 7, the pneumatic valve 6 and the pipeline 5 into the second cavity 3 of the metering device 1.
0 перегородки 2 давление и температура рабочего газа в полости 4 повышаютс , что способствует увеличению перепада давлений между рабочим газом в полости 4 и сосуде 13. Вытесн ющий газ, омыва охладитель 7, подогреваетс вследствие теплообмена и увеличивает свой удельный объем, что приводит к росту давлени вытесн ющего газа. Вследствие этого увеличиваетс энерги вытесн ющего газа по сравнению с энергией первоначально запасенной в аккумул торе 8 вытесн ющего газа при максимально возможном начальном давлении этого газа. Энерги вытесн ющего газа передаетс посредством перегородки 2 рабочему газу.0 baffles 2, the pressure and temperature of the working gas in the cavity 4 increase, which contributes to an increase in the pressure difference between the working gas in the cavity 4 and the vessel 13. The displacing gas, washing the cooler 7, is heated due to heat exchange and increases its specific volume, which leads to an increase in pressure displacing gas. As a result, the energy of the propellant gas increases in comparison with the energy originally stored in the accumulator 8 of the propellant gas at the maximum possible initial pressure of this gas. The energy of the propellant gas is transferred through the partition 2 to the working gas.
Таким образом, подогрев рабочего газа позвол ет уменьщить его первоначальные запасы, и габаритно-весовые характеристики аккумул тора вытесн ющего газа, а вследствие этого уменьшить общий вес системы газоразр дки. Thus, the heating of the working gas allows to reduce its initial reserves, and the overall weight characteristics of the charge gas accumulator, and as a result, to reduce the total weight of the gas discharge system.
После вытеснени из полости 4 всего рабочего газа в сосуд 13, когда перемещающа с перегородка 2 займет крайнее правое положение, перекрывают пневмоклапаны 10 и вентили 11 и 15, а сосуд 13 отсоедин ют . Затем подготавливают систему газозар дки к следующему циклу работы.After displacing all the working gas from the cavity 4 into the vessel 13, when the transferring septum 2 takes the rightmost position, the pneumatic valves 10 and valves 11 and 15 are closed, and the vessel 13 is disconnected. The gas charge system is then prepared for the next cycle of operation.
Дл этого нагнетают рабочий газ через обратный клапан 18 и полость 4 дозатора 1. По мере роста давлени рабочего газа в полости 4 перегородка 2 перемещаетс в крайнее левое положение и вытесн ет газ в аккумул тор 8 вытесн ющего газа.For this purpose, the working gas is injected through the check valve 18 and the cavity 4 of the dispenser 1. As the pressure of the working gas in the cavity 4 increases, the partition 2 moves to the extreme left position and forces the gas into the discharge gas accumulator 8.
После заполнени полости 4 требуемой массой газа прекращают нагнетание газа и пневмоклапан 6 закрывают. Присоедин ют требующий зар дки сосуд 13 (входным 12 и выходным 14 патрубками) и зар жают его в указанной выше последовательности.After filling the cavity 4 with the required mass of gas, the gas injection is stopped and the pneumatic valve 6 is closed. A chargeable vessel 13 (inlet 12 and outlet 14 pipes) is attached and charged in the above sequence.
Учитыва , что максимально-допустимое давление вытесн ющего газа при первоначальной заправке аккумул тора 8 устанавливаетс применительно к экстремальной температуре окружающего воздуха, например + 50°С, а наибольща летн температура воздуха не превыщает + 35°С, то возможен более эффективный способ работы системы газозар дки.Taking into account that the maximum permissible pressure of the displacing gas during initial charging of the battery 8 is set for the extreme ambient temperature, for example + 50 ° C, and the greatest summer temperature does not exceed + 35 ° C, a more efficient way of operating the gas discharge system is possible dki.
В начальный момент времени, при закрытом пневмоклапане 6, открывают вентили 11 и 15 н последовательно пневмоклапаны 10 и 16. Основной поток рабочего газа через смеситель 9, пневмоклапан 10 и вентиль 11 поступает из полости 4 в сосуд 13. Проход через смеситель 9, основной поток рабочего газа создает разрежение на выходе обратного клапана 17 и отсасывает охлаждающийс в охладителе 7 газ, который поступает из выходного патрубка 14 через вентиль 15 и пневмоклапан 16 на вход охладител 7.At the initial time, when the pneumatic valve 6 is closed, the valves 11 and 15 n open successively the pneumatic valves 10 and 16. The main flow of the working gas through the mixer 9, the pneumatic valve 10 and the valve 11 flows from the cavity 4 into the vessel 13. The passage through the mixer 9, the main flow the working gas creates a vacuum at the outlet of the check valve 17 and sucks the gas cooled in the cooler 7, which flows from the outlet 14 through the valve 15 and the pneumatic valve 16 to the inlet of the cooler 7.
Охладитель 7 размещен в объеме, заполненном вытесн ющим газом, например в трубопроводе подачи вытесн ющего газа из аккумул тора 3 на вход пневмоклапана 6 либо в трубопроводе 5, соедин ющем выход пневмоклапана 6 и вход полости 3, либо в полости 3 дозатора 1.The cooler 7 is located in a volume filled with a displacing gas, for example, in the pipeline for supplying the displacing gas from the accumulator 3 to the inlet of the pneumatic valve 6 or in the pipeline 5 connecting the outlet of the pneumatic valve 6 and the inlet of the cavity 3 or in the cavity 3 of the dispenser 1.
Гор чий рабочий газ, проход через охладитель 7, охлаждаетс и передает энергию вытесн ющему газу, вследствие чегоThe hot working gas, the passage through the cooler 7, is cooled and transfers energy to the displacing gas, as a result of which
температура и давление вытесн ющего газа в трубопроводе и аккумул торе 8 возрастают .The temperature and pressure of the propellant gas in the pipeline and the accumulator 8 increase.
По мере истечени рабочего газа из полости 4 его температура и давление уменьшаютс и по достижении одним из параметров , например давлением, предельного значени открывают пневмоклапан 6 подачи вытесн ющего газа в полость 3. Изменение контрольного параметра измер етс датчиком 20 предельного параметра, например давлени или температуры. Датчик 20 выдает команду на открытие пневмоклапана 6. Величина предельного параметра задаетс исход из термодинамических свойств рабочего газа. Если таким газом вл етс углекислый газ, то предельное давление устанавливаетс на момент начала фазовых превращений углекислого газа с тем, чтобы после поджати исключить возможность образовани конденсата.As the working gas outflows from cavity 4, its temperature and pressure decrease and when one of the parameters, for example pressure, reaches the limit value, the pneumatic valve 6 for supplying the propellant gas to cavity 3 is opened. The change in the control parameter is measured by the sensor 20 . The sensor 20 issues a command to open the pneumatic valve 6. The value of the limiting parameter is determined on the basis of the thermodynamic properties of the working gas. If this gas is carbon dioxide, then the limiting pressure is set at the time of the start of phase transformations of carbon dioxide in order to prevent the formation of condensate after compression.
После открыти пневмоклапана 6 вытесн ющий газ поступает в полость 3, при этом передвигающа с перегородка 2 резко перемещаетс , сжима оставшийс в полости 4 рабочий газ. Температура и давление ра- .After the pneumatic valve 6 is opened, the propellant gas enters the cavity 3, while the moving partition 2 abruptly moves, compressing the working gas remaining in cavity 4. Temperature and pressure pa-.
бочего газа увеличиваютс и это способствует более интенсивному перетеканию рабочего газа в сосуд 13. Эффективность поджати рабочего газа тем больше, чем больше перепад давлений между вытесн юшим и рабочим газами в момент открыти пневмоклапана 6. Соверша работу по перемещению перегородки 2 и сжатию рабочего газа, вытесн ющий газ в аккумул торе 8 значительно охлаждаетс . Однако, в охладителе 7 рабочий газ частично компенсирует затраченную энергию, подогрева вытесн ющийThe booster gas increases and this contributes to a more intense flow of the working gas into the vessel 13. The efficiency of pressing the working gas is the greater, the greater the pressure difference between the displaced gas and the working gas at the time of opening the pneumatic valve 6. Having completed the work of moving the partition 2 and compressing the working gas, displacing The accumulating gas in the accumulator 8 is cooled significantly. However, in cooler 7, the working gas partially compensates for the energy expended, heating the displacing
газ. Причем чем больше перепад температур между вытесн ющим газом и рабочим газом, омывающим охладитель 7, тем интенсивнее идет теплообмен и подогрев вытесн ющего газа. Охлажденный в охладителе 7 рабочИй газ отсасываетс в смесителе 9 основным потоком рабочего газа и поступает в сосуд 13.gas. Moreover, the greater the temperature difference between the propelling gas and the working gas washing the cooler 7, the more intense is the heat exchange and heating of the propellant gas. The working gas cooled in the cooler 7 is sucked off in the mixer 9 by the main flow of the working gas and enters the vessel 13.
Процесс зар дки заканчиваетс после перемещени перегородки 2 в крайнее правое положение. При этом в сосуд 13 будет заправлена совершенно определенна масса газа, котора зависит от конечного давлени и температуры.The charging process ends after the partition 2 is moved to the extreme right position. In this case, a completely defined mass of gas will be charged into the vessel 13, which depends on the final pressure and temperature.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843767427A SU1201610A1 (en) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Gas-charging system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843767427A SU1201610A1 (en) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Gas-charging system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1201610A1 true SU1201610A1 (en) | 1985-12-30 |
Family
ID=21129374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843767427A SU1201610A1 (en) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Gas-charging system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1201610A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683349C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-03-28 | Валерий Владимирович Бодров | Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen |
-
1984
- 1984-07-06 SU SU843767427A patent/SU1201610A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 744186, кл. F 17 С 5/06, 1977. Авторское свидетельство СССР № 823745, кл. F 17 С 5/06, 1979. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683349C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-03-28 | Валерий Владимирович Бодров | Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108930627B (en) | Constant-pressure water pumping compressed gas energy storage system and energy storage method | |
| CN101506469B (en) | Compressed-air-storing electricity generating system and electricity generating method using the same | |
| CA2460869A1 (en) | High pressure pump system for supplying a cryogenic fluid from a storage tank | |
| CN111272433B (en) | Low-temperature test system and test method for attitude and orbit control engine in vacuum environment | |
| US3220191A (en) | Varying the pressure level of a closed-cycle gas turbine plant | |
| CN112253990B (en) | High-pressure hydrogen filling system based on temperature rise control and filling method thereof | |
| CN112212208B (en) | Filling system and method for combined work of hydrogenation machine and supercharging equipment | |
| CN209839670U (en) | Liquid carbon dioxide storage tank | |
| CN112212216B (en) | Filling and debugging system for Brayton cycle of supercritical carbon dioxide | |
| CA2701217A1 (en) | Apparatus for the rapid filling of compressed-gas containers | |
| SU1201610A1 (en) | Gas-charging system | |
| CN112128148A (en) | Constant-temperature compressed gas energy storage system and operation method | |
| CN210398371U (en) | Quick high-purity filling equipment of warhead cooling gas cylinder | |
| US20240003271A1 (en) | Plant for producing mechanical energy from a carrier fluid under cryogenic conditions | |
| CN213841475U (en) | Carrier-borne liquid cooling source constant-pressure exhaust and liquid supplementing device | |
| JPH0861085A (en) | Gas turbine | |
| CN106969655A (en) | Isotherm compression air energy storage systems | |
| CN206695661U (en) | Isotherm compression air energy storage systems | |
| US4334407A (en) | Compressed gas operated turbine | |
| CN213981387U (en) | Constant-temperature compressed gas energy storage system | |
| SU1624235A2 (en) | Installation for storing and gasifying liquefied gas | |
| CN207673782U (en) | Natural pressure compression apparatus surge tank long-pending oil recovery system | |
| CN2751260Y (en) | Gas water heater scale prevention and scald-proof apparatus | |
| CN117318315B (en) | Heat-insulating pumping compressed air energy storage device and method based on multistage water circulation | |
| SU1610208A1 (en) | Method of varying physical state of gas in compression-expansion liquid-piston machine |