Устройство для автоматического поддержания уровня криогенной жидкости Советский патент 1986 года по МПК G05D9/04 

1ЧЭ

О5 со Изобретение относится к криогенной и холодильной .технике и может быть применено для поддержания уровня хладагента в сосуде с охлаждаемыми объектами. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. На чертеже показано устройство, разрез, Устройство для автоматического поддержания уровня криогенной жидкос ти имеет теплоизолированный сосуд 1 для криогенной жидкости и коаксиально установленную в нем накопительную камеру 2, закрытую снизу и снабженную патрубком J сброса паров с запорным органом 4. Для сообщения объемов сосуда 1 и накопительной камеры 2 служат отверстия 5 в нижней ее час ти. Крышка 6 сосуда снабжена патрубком 7 для залива криогенной жидкости и патрубком 8 сброса паров, а также люками 9 для установки охлаждаемых объектов 10. Устройство работает следующим образом. Криогенная жидкость через патрубок 7 заливается в теплоизолированнът сосуд 1 и накопительную камеру 2 Образующиеся пары отводятся через патрубки 8 и 3 при открытом запорном органе 4. В начале рабочего периода запорный орган 4 закрывается. При невысоком уровне жидкости в сосуде 1 тепло, проникающее в накопительную камеру 2 от крышки сосуда 6, вызывает испарение жидкости и повышение давления в камере. Часть жидкости передавливается через отверстия 5 из накопительной камеры в сосуд 1. Уровень жидкости в сосуде 1 повышается и накопительная камера 2 окружается со всех сторон жидкостью. При этом теплоприток и вероятность парообразования в накопительной камере 2 сводятся к минимуму и повьш1ение уровня жидкости в сосуде 1 прекращается. Пузырьки пара, образующиеся на внутренних стенках сосуда 1 вследствие тепло притоков из окружающей среды, в накопительную камеру 2 не проникают. Уровень жидкости в сосуде 1 автоматичес ки поддерживается выше накопительной камеры 2. Потери криогенной жидкости от теплопритоков через изоляцию сосу да 1 компенсируются поступлением жид кости из накопительной камеры 2. , Постепенное выдавливание жидкости из накопительной камеры 2 происходит вследствие испарения некоторого количества жидкости в камере 2 от теплопритоков, обусловленных тепловой циркуляцией криогенной жидкости в зазорах между внутренней стенкой сосуда 1 и накопительной камерой 2. Объем жидкости замещается равным объемом пара. Количество тепла, идущее на испарение криогенной жидкости внутри накопительной камеры 2 при постоянном уровне жидкости в сосуде 1, . равно Q- суммарный теплоприток к криогенной жидкости из окружающей среды; Л,РЖ плотности пара и жидкости в состоянии насьпдения. Избыточное количество тепла, проникающее в накопительную .камеру 2, отводится в процессе конденсации пара на верхней стенке накопительной камеры 2, поскольку температура пара, находящегося в накопительной камере 2 под давлением гидростатического столба жидкости, вьше, чем температура жидкости над накопительной камерой 2. Интенсивность процесса конденсации зависит от теплопритока к верхней стенке накопительной камеры 2 от крышки сосуда 6 по патрубку 3, уменьшающего температурный напор конденсации, и регулируется толщиной слоя жидкости, устанавливающегося над верхней стенкой накопительной камеры 2. . В процессе работы после закрытия запорного вентиля 4 уровень жидкого азота в сосуде 1 повьппается, устанавливается над накопительной камерой 2 и остается зыше камеры до тех пор, пока сохраняется жидкость внутри накопительной камеры 2. Поддержание уровня жидкости в сосуде над накопительной камерой 2 позволяет производить установку и смену объектов 10 без демонтажа крышки, сосуда 6 и накопительной камеры 2. Потери криогенной жидкости вследствие этого уменьшаются. Формула изобретения Устройство для автоматического поддержания уровня криогенной жидкости, содержащее теплоизолированный сосуд с коаксиально установленной в нем накопительной камерой с патрубком сброса паров, сообщающейся с теплоизолированным сосудом, в котором установлены охлаждаемые объекты, патрубок для залива криогенной жидкости, отличающе еся тем., что, с целью повышения быстродействия устройства, накопительная камера закрыта снизу, сообщается с теплоизолированным сосудом 44 отверстиями в ее нижней части и снабжена запорным органом, установленным на патрубке сброса паров, теплоизолированный сосуд снабжен патрубком для залива криогенной жид-, кости и патрубком сброса паров, а накопительная камера установлена в теплоизолированом сосуде с обеспечением заглубления под заданный уровень жидкости в сосуде.

Устройство для автоматического поддержания уровня криогенной жидкости относится к криогенной и холодильной технике и может быть применено для поддержания уровня хладагента в сосуде с охлаждаемыми объектами. Размещение накопительной камеры устройства с обеспечением ее заглубления под заданный-уровень жидкости в сосуде, снабженном патрубком залива криогенной жидкости и патрубком сброса паров, позволяет повысить быстродействие устройства. т 1 ил.