Способ хранения криожидкости в емкости и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F17C3/00 

t .

Изобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, преимущественно к криогенному, и может быть использовано при доставке жидкостей потребителю на транспортных средствах.

Экспериментально установлено, что вследствие динамических процессов, происходящих в емкости в период транспортировки, происходит загрязнение продукта, причем величина загрязненности пропорциональна расстоянию транспортировки. Перевозка же жидкостей с закрытой линией от- вода газов в указанных емкостях не удовлетворяет условиям безопаности для обслуживающего персонала.

Цель изобретения - повьш1еннв безопасности при транспортировке емкости.

На чертеже схематично изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

На транспортном средстве 1 размещены емкость 2 с кожухом 3, между которыми расположен испаритель 4, трубопроводы 5 и 6 подачи жидкости и отвода газов соответственно. На трубопроводе 6 размещены вентиль 7, запорно-регулирующий орган 8 и патрубок 9, расположенный за кожухом 3. Емкость 2 снабжена манометром 10, вьшеденным наружу. На транспортном средстве 1 также могут быть размещены вне кожуха 3 посторонний источник газа, закрьшающийся отвод и источник газа (не показаны).

Способ реализуют следующим образом.

Жидкий кислород по трубопроводу 5 заправляют в емкость 2 с кожухом 3, установленную на транспортном средстве 1. При этом трубопровод 6 открывают вентилем 7 . После заправки устанавливают патрубок 9 с запорно- регулирующим органом 8. Испарением жидкости в емкости 2 или в испарителе 4 над жидкостью создают газовую подушку под избыточным давлением, которое поддерживают постоянным на всем пути транспортировки, выбирая его из условий, при которых разность между статистаскими и динамическими давлениями в трубопроводе 6 больше или равна атмосферному давлению. Давление (например, 0,15-0,2 атм) контролируют манометром 10 и поддерживают от постороннего источника, выполненного, например, в ввде теплообменника, который соединен параллельно с испарителем 4.

Создание газовой подушки в емкости над зеркалом жидко.сти под избыточным давлением, которое поддерживают на всем -пути транспортировки на одном уровне (уровень давления выбирают из условий, при которых разность между статическими и динамическими давлениями в линии отвода газов при транспортировке больше или равна атмосферному давлению), обеспечивает расход газа из емкости, что препятствует попаданию в последнюю атмосферного воздуха, в том числе при разгоне и торможении транспортного средства и других колебаниях зеркала жидкости, а также исключает повышение давления в емкости выше допустимого. .

Дополнительное оснащение устройства запорно-регулирующим органом, который расположен на трубопроводе отвода газов последовательно с указанным вентилем, обеспечивает подержание давления в газовой подушке на заданном уровне, исключая его непроизвольное повьшгение, при этом не требует от обслуживающего персонала постоянной регулировки при транспортировке.

Поддержание избыточного давления газовой подушки на уровне 0,15

456685

0,2 атм удовлетворяет требованиям безопасности и одновременно полностью исключает попадание атмосферного воздуха в емкость, что подтверждено экспериментально для емкостей, применяемьЕХ для централизованной доставки в городских условиях, когда динамические колебания (постоянные

10 остановки и трогания транспортного средства и т.п.) и загрязненность атмосферного воздуха особенно велики.

Создание газовой подушки подачей газообразного продукта в емкость до

15 ипи одновременно с ее наполнением жидкостью исключает попадание атмосферного воздуха и обеспечивает удаление остаточных загрязнений из емкости.

20 Создание газовой подушки подачей газообразного продукта в емкость после ее наполнения жидкостью, когда предварительно отсекают .заправочные . линии наряду с исключением попадания

25 атмосферного воздуха в продукт, предотвращают непроизвольное вытеснение продукта.

Использование в качестве газообразного продукта газа, который получают

30 испарением транспортируемой жидкости, наиболее просто,обеспечивает создание газовой подушки в емкости. Наряду с этим использование в качестве газообразного продукта газа от посторон22 него истбчника снижает испаряемость перевозимой жидкости и, следовательно, ее обогащение загрязнениями.

Установка, постороннего источника на транспортное средство делает воз40 можным подачу газообразного продукта, как на этапе заполнения, так и на всем пути транспортировки.

Использование в качестве газообразного продукта нейтрального некон45 денсирующегося газа повьш1ает уровень безопасности транспортировки и не приводит к конденсации газообразного продукта, что,в свою очередь, снижает загрязненнось и испаряе5Q мость жидкости.

Поддержание избыточного давления в газовой подушке путем частичного испарения транспортируемой жидкости постоянно обеспечивает расход газа

55 через трубопровод отвода газов и исключает попадание атмосферного воздуха.

При этом частичное испарение транспортируемой жидкости, осуществляемое в емкости, позволяет обеспечить указанный расход, например, путем использования теплопритоков из окружающей среды, образующихся на этапе доставки, и, следовательно, снизить испаряемость суспензии. Частичное испарение транспортируемой жидкости, осуществляемое в испаритеправки и попадание атмосферного во духа в последнюю В период транспор тировки. Аналогичное назначение им ет вьтолнение патрубка съемным, а также то, что запорно-регулирующий орган встроен в патрубок линии отвода газов. Размещение запорно-рег лирующего органа под .кожухом искл

ле, обеспечивает дополнительное коли- ю чает его непроизвольное сжатие

и

чество газа для поддержания избыточного давления в емкости.

Поддержание избыточного давления в газовой подушке от постороннего источника снижает испаряемость жвдкости,15 боты, проверки и регулировки, ее обогащение и повьшает безопас- По сравнению с базовым объектом ность транспортировки

грязнение перевозимого продукта.

Вьтолнение запорно-регулирующе- го органа съемным обеспечивает не обходимые меры его безопасной ра

30

Подсоединение указанного источника к трубопроводу подачи жидкости исключает пролив жвдкости и снижает 20 теплопритоки к последней.

Использование в качестве постороннего источника, например, теплообменника обеспечивает регулируемость процесса поддержания избыточного дав- 25 ления путем изменения испаряемости жидкости. При этом подсоединение указанного источника параллельно с испарителем позволяет снизить тепло- притоки и обогащение жидкости.

Вьтолнение запорно-регулирующего органа, например, в виде сужающего устройства позволяет наиболее просто создавать и поддерживать газовую подушку в емкости.

Закрепление сужающе:го устройства шарнирно позволяет исключить непроизвольное повьш1ение давления в емкости в случае больших расходов газа, например, при заправке емкости. Выполнение запорно-регулирующего органа, например,.в виде обратного клапана снижает испаряемость жидкости и расход газа через линии.

Установка запорно-регулирующего органа на кожухе исключает его замерзание и повышает уровень безопасности процесса. Оснащение линии отвода газов патрубком, расположенным на кожухе, позволяет производить безопасный дренаж газообразного продукта. Выполнение патрубка с закрывающимся отводом исключает повышение давления в емкости в период запредлагаемые способ и устройство дл его осуществления позволяют полностью исключить попадание атмосферно воздуха в продукт, исключить необхо димость очистки жидкости после тран спортировки и повысить уровень безо пасности технологических процессов.

Формула из обретен и

1. Способ хранения криожидкости в е кости, включающий наполнение ее кри жидкостью, отвод образовавшихся газов и создание над зеркалом жидкост газовой подушки под избыточным давлением, отличающийся те что., с целью повьш1ения безопасности при транспортировке емкости, избыточное давление газовой подушки под 35 Держивают постоянным, при этом разность между статическим и динамическим давлениями в потоке отводимого газа или равна атмосферному давлению..

40 2. Устройство для хранения криожидкости, содержащее емкость с кожу хом и трубопроводы подачи жидкости и отвода газа с вентилями, отли чающееся тем, что, с целью 45 повьш1ения безопасности при транспортировке емкости, оно снабжено запорно -регулирующим органом, установленным за вентилем на трубопроводе отвода газа.

3. Устройство по п. 2, о тли- чаю, щееся тем, что запорно- регулирующий орган выполнен в виде обратного клапана или сужающего устройства.

50

правки и попадание атмосферного воздуха в последнюю В период транспортировки. Аналогичное назначение имеет вьтолнение патрубка съемным, а также то, что запорно-регулирующий орган встроен в патрубок линии отвода газов. Размещение запорно-регу- лирующего органа под .кожухом исключает его непроизвольное сжатие

и

заботы, проверки и регулировки, По сравнению с базовым объектом

грязнение перевозимого продукта.

Вьтолнение запорно-регулирующе- го органа съемным обеспечивает необходимые меры его безопасной ра,15 боты, проверки и регулировки, По сравнению с базовым объектом

30

20

25

предлагаемые способ и устройство для его осуществления позволяют полностью исключить попадание атмосферного воздуха в продукт, исключить необходимость очистки жидкости после транспортировки и повысить уровень безопасности технологических процессов.

Формула из обретен и я

1. Способ хранения криожидкости в емкости, включающий наполнение ее крио- жидкостью, отвод образовавшихся газов и создание над зеркалом жидкости газовой подушки под избыточным давлением, отличающийся тем, что., с целью повьш1ения безопасности при транспортировке емкости, избыточное давление газовой подушки под- 35 Держивают постоянным, при этом разность между статическим и динамическим давлениями в потоке отводимого газа или равна атмосферному давлению..

40 2. Устройство для хранения криожидкости, содержащее емкость с кожухом и трубопроводы подачи жидкости и отвода газа с вентилями, отличающееся тем, что, с целью 5 повьш1ения безопасности при транспортировке емкости, оно снабжено запорно -регулирующим органом, установленным за вентилем на трубопроводе отвода газа.

3. Устройство по п. 2, о тли- чаю, щееся тем, что запорно- регулирующий орган выполнен в виде обратного клапана или сужающего устройства.

0

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет создать безопасные условия при транспортировке емкости. Способ включает наполнение емкости криожидкостью, отвод образовавшихся газов и создание над зеркалом жидкости газовой подзтпки под избыточным давлением, при этом избыточное давление поддерживают по стоянным, а разность между статическим и динамическим давлениями в потоке отводимого газа должна быть больше или равна атмосферному давлению. Устройство для осуществления способа содержит емкость с кожухом и трубопро- воды подачи жидкости и отвода газа с вентилями, а также запорно-регулирующий орган, установленный за вентилем на трубо-- проводе отвода газа и выполненный в виде обратного клапана или сужающего устройства. Данное техническое реше- ние позволяет исключить попадание в емкость атмосферного воздуха и загрязнение криожвдкости. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л