SU1293443A1 - Siphon for filling cryostat - Google Patents

Siphon for filling cryostat Download PDF

Info

Publication number
SU1293443A1
SU1293443A1 SU843821649A SU3821649A SU1293443A1 SU 1293443 A1 SU1293443 A1 SU 1293443A1 SU 843821649 A SU843821649 A SU 843821649A SU 3821649 A SU3821649 A SU 3821649A SU 1293443 A1 SU1293443 A1 SU 1293443A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cryostat
siphon
pipeline
outlet
bypass means
Prior art date
Application number
SU843821649A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Петрович Бескорсый
Игорь Евгеньевич Орлов
Николай Николаевич Пренцлау
Original Assignee
Физико-технический институт низких температур АН УССР
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 Физико-технический институт низких температур АН УССР filed Critical Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority to SU843821649A priority Critical patent/SU1293443A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1293443A1 publication Critical patent/SU1293443A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к низкотемпературной технике и может использоватьс  дл  заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и крио- установок. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и эксплуатации сифона. Сифон дл  заправки криостата содержит теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубками, расположенное между ними перепускное средство, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполнен- . ного с дренажной магистралью. Перепускное средство выполнено в виде сужающегос  или расшир кнцегос  участка трубопровода, размещенного перед отверстием в верхней части криостата, при этом размеры сифона выбраны из соотношени  S 8( )/S , где S площадь отверсти  перепускного средства; S - площадь проходного сечени  дренажной магистрали криостата; S/ и - площади поперечного сечени  входного и выходного патрубков сифона соответственно; площадь поперечного сечени  криостата . За счет перепада проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка сифона, реализованного в перепускном средстве, давление в выходном патрубке снижаетс , а пар из трубопровода эвакуируетс  через отверстие, верхнкио часть и дренажную магистраль криостата в газгольдер, благодар  чему исключаютс  термоакус- тичёский эффект и дополнительные потери криожидкости при заправке. 4 ил. .S (Л 1C CD 00 U OPThe invention relates to a low-temperature technique and can be used to fill and refuel the liquefied gases of cryostats and cryogenic plants. The aim of the invention is to simplify the design and operation of the siphon. The siphon for filling the cryostat contains a heat-insulated pipeline with inlet and outlet nozzles, the by-pass means located between them, communicated through the opening with the upper part of the cryostat, is made-. leg with drainage line. The bypass means is made in the form of a narrowing or widening of the pipeline section located in front of the hole in the upper part of the cryostat, and the siphon dimensions are selected from the ratio S 8 () / S, where S is the opening area of the bypass means; S is the flow area of the cryostat drainage line; S / и are the cross-sectional areas of the inlet and outlet of the siphon, respectively; cross-sectional area of the cryostat. Due to the difference in the flow sections of the internal pipeline and the siphon outlet branch pipe implemented in the bypass means, the pressure in the outlet branch pipe decreases, and steam from the pipeline is evacuated through the hole, the upper part of the cryostat into the gas tank, thereby eliminating the thermo-acoustic effect and additional losses. cryofluids during refueling. 4 il. .S (L 1C CD 00 U OP

Description

toto

1515

2020

2525

Изобретение относитс  к низкотемпературной технике и может использоватьс  дл  заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоуста- новок.The invention relates to a low-temperature technique and can be used to fill and refuel the liquefied gases of cryostats and cryo-installations.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и эксплуатации сифона .The aim of the invention is to simplify the design and operation of the siphon.

На фиг.1 приведена конструкци  сифона , установленного в криостате; на фиг.2 - перепускное средство в виде сужени  трубопровода; на фиг.З - тоFigure 1 shows the construction of a siphon installed in a cryostat; Fig. 2 shows the bypass means in the form of a narrowing of the pipeline; on fig.Z - that

же, в виде сопла; на фиг.4 - то же,in the form of a nozzle; figure 4 - the same

«"

в виде расшир ющегос  участка трубопровода .in the form of an expanding section of the pipeline.

Сифон состоит из внутреннего теплоизолированного 1 и наружного 2 трубопроводов , полость 3 между которыми вакуумирована. Внутренний трубопровод 1 соединен с выходным патрубком 4 с помощью перепускного средства 5, которое сообщено с верхней частью 6 криостата 7 отверстием 8. Сифон вставлен выходным патрубком в криос- тат таким образом, чтобы перепускное средство с отверстием находилось между уровнем 9 криогенной жидкости 10 и крьшкой 11 криостата, в которой находитс  дренажна  магистраль 12. Входной патрубок 13 сифона вставл етс  в заправочный сосуд 14. При необходимости сифон может быть выполнен либо цельным, либо разборным. В последнем случае он состоит из выходной 15 и входной 16 частей, которые меж- ду собою соединены уплотнением 17. Наружный трубопровод соединен с кри- остатом и сосудом уплотнени ми 18Siphon consists of internal heat-insulated 1 and external 2 pipelines, cavity 3 between which is evacuated. The internal pipe 1 is connected to the outlet pipe 4 by means of the bypass means 5, which is connected with the upper part 6 of the cryostat 7 by the hole 8. The siphon is inserted by the outlet pipe into the cryostat so that the bypass means with the hole is between the level 9 of the cryogenic liquid 10 and the key 11 of the cryostat in which the drainage line 12 is located. The inlet 13 of the siphon is inserted into the filling vessel 14. If necessary, the siphon can be made either solid or collapsible. In the latter case, it consists of an outlet 15 and an inlet 16 parts, which are connected together by a seal 17. The outer pipeline is connected to the crystal and the vessel by seals 18

. 40  . 40

Перепускное средство может быть выполнено в нескольких вариантах: в виде сужающегос  участка трубопровода с отверстием 8 в его нижней час- s ти (фиг.20; в виде сопла 20, расположенного в насадке (фиг.З); в виде расшир ющегос  участка трубопровода, при этом трубопровод 1 входит в патрубок 4 (фиг.4).The bypass means can be made in several versions: in the form of a narrowing section of the pipeline with a hole 8 in its lower part (Fig. 20; in the form of a nozzle 20 located in the nozzle (Fig. 3); in the form of an expanding section of the pipeline, while the pipeline 1 is included in the pipe 4 (figure 4).

Размеры сифона выбраны из соотношени The siphon dimensions are chosen from the ratio

l

30thirty

5050

s;ss; s

s.(s:s. (s:

sD/s.sD / s.

S и площади поперечного сечени S and cross-sectional area

с сwith with

ВХОДНОГО и выходного патрубков сифона соответственно; S - площадь поперечного сечени  криостата.INPUT and outlet siphon nozzles respectively; S is the cross-sectional area of the cryostat.

Сифон работает следующим образом.Siphon works as follows.

Перед заправкой сифон вставл ют выходным патрубком в криостат, а входным патрубком - в сосуд и осуществл ют герметизацию системы уплотнени ми . При этом отверстие 8 распо- гают между крышкой криостата и максимально возможным при его заправке уровнем криогенной жидкости.Before refilling, the siphon is inserted into the cryostat by the outlet pipe, and the inlet pipe is inserted into the vessel and the system is sealed with seals. In this case, the opening 8 is located between the cryostat cover and the maximum possible level during the filling of the cryostat with the level of cryogenic liquid.

Создава  давление в сосуде, через теплоизолированный трубопровод перегон ют жидкость в криостат. При этом давление в выходном патрубке практически атмосферное. Однако при заправке криостата необходимо, чтобы жидкость не попадала в его полость через отверстие 8, что вызвало бы повышение количества испар ющейс  жидкости при заправке криостата. Дл  этой цели , предусмотрено снижение давлени  в выходном патрубке с помощью перепускного средства. В общем случае оно достигаетс  перепадом проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка.By creating pressure in the vessel, through a heat-insulated pipeline, the liquid is distilled into a cryostat. The pressure in the outlet pipe is almost atmospheric. However, when refilling the cryostat, it is necessary that the liquid does not enter its cavity through the opening 8, which would cause an increase in the amount of evaporating liquid when refilling the cryostat. For this purpose, pressure reduction in the outlet pipe is provided by means of by-pass means. In the general case, it is achieved by a difference in the flow sections of the internal pipeline and the outlet.

В устройстве по фиг. 2 скорость течени  в сужении увеличиваетс , давление снижаетс , и жидкость практически не поступает в полость криостата через отверстие 8; в устройстве по фиг.З отверстие 8 выполнено Bbmie сопла в насадке, где криогенна  жидкость при заправке криостата практически отсутствует; в устройстве по. фиг.4 снижение давлени  в выходном патрубке осуществл етс  за счет внезапного расширени  проходных сечений.In the device of FIG. 2, the flow rate in the constriction increases, the pressure decreases, and the liquid practically does not flow into the cavity of the cryostat through the opening 8; In the device according to FIG. 3, an opening 8 is made of a Bbmie nozzle in a nozzle, where the cryogenic liquid when filling the cryostat is practically absent; in the device by. Fig. 4: The reduction in pressure at the outlet nozzle is due to the sudden expansion of flow areas.

После заправки криостата сбрасывают давление в сосуде.After filling the cryostat, the pressure in the vessel is released.

Пар из внутреннего трубопровода сифона эвакуируетс  через отверстие 8, верхнюю часть и дренажную магис- траль криостата в газгольдер. Следовательно , в предложенной конструкции отсутствует термоакустический эффект, поэтому нет необходимости сифон послеThe vapor from the internal siphon pipeline is evacuated through the opening 8, the upper part and the drain of the cryostat into the gas tank. Consequently, in the proposed construction there is no thermoacoustic effect, therefore there is no need for a siphon after

заправки криостата либо поднимать та- где S - площадь отверсти  перепуск- ким образом, чтобы концы патрубковfill the cryostat or raise it where S is the opening area of the bypass so that the ends of the nozzles

ного средства;были уровней криожидкости в криS- - площадь проходного сечени  остате и сосуде, либо, если сифонthere were levels of cryo-liquid in the crS- - the area of the flow area of the remaining vessel and the vessel, or, if the siphon

дренажной магистрали криос- разборной, соедин ть его с дренажнойof the cryosplice drainage line, connect it to the drainage

тата;tata;

toto

1515

00

5five

00

s s

00

00

S и площади поперечного сечени S and cross-sectional area

с сwith with

ВХОДНОГО и выходного патрубков сифона соответственно; S - площадь поперечного сечени  криостата.INPUT and outlet siphon nozzles respectively; S is the cross-sectional area of the cryostat.

Сифон работает следующим образом.Siphon works as follows.

Перед заправкой сифон вставл ют выходным патрубком в криостат, а входным патрубком - в сосуд и осуществл ют герметизацию системы уплотнени ми . При этом отверстие 8 распо- гают между крышкой криостата и максимально возможным при его заправке уровнем криогенной жидкости.Before refilling, the siphon is inserted into the cryostat by the outlet pipe, and the inlet pipe is inserted into the vessel and the system is sealed with seals. In this case, the opening 8 is located between the cryostat cover and the maximum possible level during the filling of the cryostat with the level of cryogenic liquid.

Создава  давление в сосуде, через теплоизолированный трубопровод перегон ют жидкость в криостат. При этом давление в выходном патрубке практически атмосферное. Однако при заправке криостата необходимо, чтобы жидкость не попадала в его полость через отверстие 8, что вызвало бы повышение количества испар ющейс  жидкости при заправке криостата. Дл  этой цели , предусмотрено снижение давлени  в выходном патрубке с помощью перепускного средства. В общем случае оно достигаетс  перепадом проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка.By creating pressure in the vessel, through a heat-insulated pipeline, the liquid is distilled into a cryostat. The pressure in the outlet pipe is almost atmospheric. However, when refilling the cryostat, it is necessary that the liquid does not enter its cavity through the opening 8, which would cause an increase in the amount of evaporating liquid when refilling the cryostat. For this purpose, pressure reduction in the outlet pipe is provided by means of by-pass means. In the general case, it is achieved by a difference in the flow sections of the internal pipeline and the outlet.

В устройстве по фиг. 2 скорость течени  в сужении увеличиваетс , давление снижаетс , и жидкость практически не поступает в полость криостата через отверстие 8; в устройстве по фиг.З отверстие 8 выполнено Bbmie сопла в насадке, где криогенна  жидкость при заправке криостата практически отсутствует; в устройстве по. фиг.4 снижение давлени  в выходном патрубке осуществл етс  за счет внезапного расширени  проходных сечений.In the device of FIG. 2, the flow rate in the constriction increases, the pressure decreases, and the liquid practically does not flow into the cavity of the cryostat through the opening 8; In the device according to FIG. 3, an opening 8 is made of a Bbmie nozzle in a nozzle, where the cryogenic liquid when filling the cryostat is practically absent; in the device by. Fig. 4: The reduction in pressure at the outlet nozzle is due to the sudden expansion of flow areas.

После заправки криостата сбрасывают давление в сосуде.After filling the cryostat, the pressure in the vessel is released.

Пар из внутреннего трубопровода сифона эвакуируетс  через отверстие 8, верхнюю часть и дренажную магис- траль криостата в газгольдер. Следовательно , в предложенной конструкции отсутствует термоакустический эффект, поэтому нет необходимости сифон послеThe vapor from the internal siphon pipeline is evacuated through the opening 8, the upper part and the drain of the cryostat into the gas tank. Consequently, in the proposed construction there is no thermoacoustic effect, therefore there is no need for a siphon after

магистралью и газгольдером.highway and gasholder.

Дл  полного исключени  термоакустического эффекта необходимо, чтобы давление в криостате было равно давлению во внутреннем трубопроводе. Это возможно в том случае, если скорость истечени  газа из полости трубопровода будет равна скорости истечени  газа через дренажную магистраль .To completely eliminate the thermoacoustic effect, it is necessary that the pressure in the cryostat be equal to the pressure in the internal pipeline. This is possible if the rate of outflow of gas from the cavity of the pipeline is equal to the rate of outflow of gas through the drain line.

При выбранном соотношении площадей поперечного сечени  сифона испаривша с  в его полости криогенна  жидкость успеет эвакуироватьс  через отверстие 8, не создава  избыточного давлени  и не вызыва  термоакустичес кий эффект.With a selected ratio of the cross-sectional areas of the siphon, the cryogenic liquid evaporating in its cavity will have time to be evacuated through the opening 8, without creating excessive pressure and not causing a thermoacoustic effect.

Если.площадь отверсти  перепускного средства меньше выбранной величины (правой части неравенства), тогда давление в полости сильфона воз- растет, и за счет образовавшегос  перепада давлени  относительно криос- тата возникнет термоакустический эффект , привод щий к дополнительным потер м криожидкости.If the opening of the bypass means is less than the chosen value (the right side of the inequality), then the pressure in the bellows cavity will increase, and due to the pressure differential relative to the cryostat, a thermoacoustic effect will occur, resulting in an additional loss of cryo-fluidity.

Верхний предел отверсти  перепускного средства ограничен площадью проходного сечени  внутреннего трубопровода (входного патрубка).The upper limit of the orifice of the bypass means is limited by the bore area of the internal pipeline (inlet).

Предложенный сифон существенно проще по конструкции известных устройств , т.к. в нем отсутствуют сложные узлы, а также проще в эксплуатаThe proposed siphon is significantly simpler in terms of the design of known devices, since it lacks complex nodes and is also easier to use

дии, т.к. после заправки криостата жидкостью практически исключаютс  все операции по рассоединению сифона или перекрытию его полостей.di, because after filling the cryostat with liquid, virtually all operations for disconnecting the siphon or blocking its cavities are practically eliminated.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Сифон дл  заправки криостата, содержащий теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубкаьш, расположенное между ними перепускное. средствр, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполненного -С дренажной магистралью, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и эксплуатации , перепускное средство выполнено в виде сужающегос  или расшир ющегос  участка трубопроводаj при этомA siphon for filling a cryostat containing a thermally insulated pipeline with an inlet and an outlet branch pipe, located between them bypass. The means communicated through the hole with the upper part of the cryostat, made with-With a drainage line, characterized in that, in order to simplify the design and operation, the bypass means is made in the form of a narrowing or widening section of the pipeline j s: 5„ s (S+ )/S .s: 5 „s (S +) / S. гдеWhere S; HS; H 5„ - площадь отверсти  перепускного средства;5 „- the hole area of the bypass means; S - площадь проходного сечени  дренажной магистрали криостата;S is the flow area of the cryostat drainage line; -1 вы-1 you э - площади поперечного сечени  входного и выходного патрубков сифона соответственно;e is the cross-sectional area of the inlet and outlet of the siphon, respectively; S - плащадь поперечного сечени  криостата.S is a cross section of a cryostat. даь./give / 8eight Фуе. 2Fue. 2 Составитель А.Берлин Редактор М.Циткина Техред И.Попович Корректор А.ЗимокосовCompiled by A. Berlin Editor M. Tsitkina Tehred I. Popovich Corrector A. Zimokosov Заказ 367/39 Тираж 453ПодписноеOrder 367/39 Circulation 453 Subscription ВНШПИ Государственного комитета СССРVNSHPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 97i/a. J97i / a. J иг. Vig. V
SU843821649A 1984-12-06 1984-12-06 Siphon for filling cryostat SU1293443A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843821649A SU1293443A1 (en) 1984-12-06 1984-12-06 Siphon for filling cryostat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843821649A SU1293443A1 (en) 1984-12-06 1984-12-06 Siphon for filling cryostat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1293443A1 true SU1293443A1 (en) 1987-02-28

Family

ID=21150221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843821649A SU1293443A1 (en) 1984-12-06 1984-12-06 Siphon for filling cryostat

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1293443A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Никулин Е.И. Криогенна техника. М.: Машиностроение, 1969, с. 228. Авторское свидетельство СССР № 711315, кл. F 17 С 3/00, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3492030A (en) Bellows liner
JPS6426100A (en) Method and plant for transporting hydrocarbon from offshore hydrocarbon source
US3796044A (en) Gas turbine air storage system
SU1293443A1 (en) Siphon for filling cryostat
US2810398A (en) Drain and vacuum breaker valve
US3364689A (en) Sub-cooled pipe line for removal of liquid from refrigerated storage tank
US3034319A (en) High-efficiency fluid transfer line coupling
CN110360444A (en) A kind of skid-mounted LNG entrucking and liquid guide system
US3961641A (en) Liquid seal for preventing pneumatic back flow
US3362177A (en) Vapor pressure control in liquefied gas dispensing
US4204813A (en) LNG Pump anti-slam device
JPH0677541A (en) Cryogenic vessel and its application method
SU781486A1 (en) Method of producing vacuum for heat insulation of "tube-in-tube"-type pipelines
SU1301744A1 (en) Tank for transportation of volatile liquids
SU1404741A1 (en) Cryogenic pipe-line
SU1252603A1 (en) Gas line vibration-isolation device
SU1560890A1 (en) Cryogenic tank
GB1492499A (en) Pipe for collecting gases when a tank is filled
FR2127241A5 (en) Tank filling system - for filling tanks of vehicles with liquefied natural gas for use as a fuel
SU958762A1 (en) Siphon for transferring liquid helium or hydrogen
SU1138622A1 (en) Stand for filling heat pipe with heat carrier
JP2945532B2 (en) Standby method and apparatus for stopping steam turbine condenser
US2975957A (en) Diffusion pumps
SU705155A1 (en) Method of conveying liquid
JPH0399200A (en) Method of injecting oxidizing agent in metal combustion device