Устройство для наполнения сосудов сжиженными газами Советский патент 1989 года по МПК F17C5/02 

1

Изобретение относится к транспорту, хранению и применению сжиженных газов и может быть использовано в газовой и химической промышленности, в частности, для наполнения автомобильных баллонов сжиженными углеводородными газами при использовании последних в качестве моторного топлива.

Цель изобретения - повышение экот- номичности и надежности, а также расширение диапазона применения.

На чертеже показано устройство, общий вид, разрез.

СП

Устройство содержит струбцину 1, подсоединяемую к угловому вентилю 2, свободный конец которого скреплен с трубкой 3, обрез которой расположен на уровне предельного наполнения сосуда 4, например автомобильного баллона. К струбцине 1 через импульсную трубку 5 с дросселем 6 подключен мембранный привод с надмембран- ной 7 и подмембранной 8 полостями. На подающем трубопроводе 9 к сосуду 4 установлен исполнительный клапан 10, состоящий из корпуса II, входного 12 и выходного 13 патруб00

«ч

ков, разделенных перегородками 14 с седлом 15 клапана. В нижней части расположен клапан 16 с хвостовиком 17, скользящим в направляющей втулке 18. Клапан имеет пружину 19. Под- мембранная полость 8 подключена к нагревателю 20, выполненному в виде полой перегородки, внутри которой циркулирует теплоноситель, например горячая вода. Нагреватель 20, например электрический, может быть подключен непосредственно к импульсной трубке 5. В перегородку 14 вмонтировано седло 21, к которому примыкает клапан 22 со штоком 23, проходящим через уплотнения 24 в исполнительный клапан 10. Клапан 22 имеет пружину 25. Мембрана 26 скреплена жестким центром со UГОКОМ 27, упирающимся в клапан 22, и связана с пружиной 28. Мембранная полость 7 трубопроводом- 29 соединена с полостью под клапаном 22, а трубопроводом 30 - с паровой полостью емкости-хранилища сжиженного газа (не показана). Надмемб- ранная 7 и подмембранная 8 полости соединены между собой дросселем 31.

Устройство работает следующим образом .

При наполнении сосуда 4 к нему присоединяю т через угловой вентиль 2 струбцину 1 и выходной патрубок 12 Далее открьшается наполнительный вентиль сосуда (не; показан) и сжиженный газ через входной патрубок 11 отверстие седла 14 и выходной патрубок 12 поступает в сосуд 4, наполняя его жидкой фазой. Затем открывается вентиль 2 и паровая фаза сжиженного газа через трубку 3, импульсную трубку 5, дроссель 6, подмембран ную полость 8, отверстие в седле 21, трубопроводы 29 и 30 направляется в емкость-хранилище. Давления в полостях 7 и 8 равны. Равенство давлений обеспечивается подбором площадей сечения дросселя 6 и отверстия седла 2 I .

Известно, что если пл9Щадь сечения дросселя 6 в четыре раза меньше площади сечения отверстия седла 25, то давление в полости 8 повышаться н будет. Клапаны 22 и 16 открыты .под действием пружины 28, усилие которой больше суммарного усилия пружин 25 и 19. Открытие Клапанов 22 и 16 проиводится вследствие воздействия щто- ков 27 и 23. Паровая фаза, поступив

10

6687

шая из сосуда 4 в емкость хранилища, за счет подогрева несколько перегре-| вается. Давление в емкости-хранилище ц ниже, чем в заполняемом сосуде 4,так как процесс заполнения сопровождается ростом давления в сосуде. Когда уровень жидкости в сосуде 4 достигнет предельного значения, жидкость через трубку 3, угловой вентиль 2, струбцину 1, импульсную трубку 5, дроссель

5

0

5

6 попадает в полость 8 и, падая на поверхность нагревателя 20, вскипает. Если нагреватель 20 подключен к импульсной трубке 5, то жидкость поступает в полость 8 в перегретом состоянии и также вскипает. Вскипание сопровождается интенсивньм парообразованием и ростом давления в полости 8. За счет воздействия возросшего усилия на мембрану 26 последняя преодолевает усилие пружины 28 и движется вверх. Клапаны 22 и 16 закрьша- ются. Наполнение сосуда 4 жидкостью прекращается. Так как клапан 23 закрыт, то полость 8 остается соединенной с полостью за счет дросселя 31. Рост давления в полости 8 может регистрироваться манометром (не по- 0 казан) и служить оператору сигналом об окончании наполнения сосуда. Сигнал по давлению может быть преобразован в световой и звуковой сигналы. Закрывается наполнительный вен- 5 тиль и вентиль 2. Подающий трубопровод 9 и импульсная трубка 5 соединяются. Через некоторое время избыточное давление из полости 8 сбрасьша- ется через дроссель 31 и давления 0 над и под мембраной 26 выравниваются. Под действием пружины 28 клапаны 22 и 16 открьшаются и устройство готово к следующему наполнению.

Экономическая эффективность пред- 45 лагаемого устройства по сравнению с известным достигается за счет того, что оно может быть применено на всех сосудах, снабженных трубками предельного уровня без каких-либо до- 50 полнительных устройств или деталей, а также для заполнения автомобильных баллонов, автоцистерн для перевозки сжиженных газов, подземных резервуаров сжиженного газа. Кроме того, 55 заполнение сосудов с применением предлагаемого устройства не связано с потерями сжиженного газа.

Надежность работы устройства обеспечивается исключением возможности

закупоривания дросселей благодаря нагреву жидкости и паров нагревателем и может быть применено при любом способе налива сжиженных газов , сверху, снизу, сбоку и т.д. что расширяет область применения устройст- ва. Например, автомобильные баллоны, автоцистерны для сжиженных газов заимпульсной трубки, при этом мембранные полости сообщены между собой через дроссель, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, импульсная трубка подключена к подмембранной полости которая снабжена нагревателем, при этом надмембранная полость сообщена с

полняются сбоку, а некоторые типы до- юпаровой полостью емкости-хранилища рожных машин, имеющих разогреватели 2. Устройство по п. 1, о т л и и работающие на сжиженном газе, имеютчающееся тем, что подмембран- резервуары с наполнительным устройная полость снабжена седлом и клапаном, кинематически связанным с мемб- 15 ранным приводом.

ством, расположеннь м снизу. Формула изобретения 1. Устройство для наполнения сосу3. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что подмембран ная полость снабжена перегородкой с уплотнением, отделяющим исполнительдов сжиженными газами,содержащее соединенный с емкостью-хранилищем подающий трубопровод и подключенный к не- 2о ньш клапан.

му исполнительный клапан с мембран- 4. Устройство по п. 1 , о т л и ч ающе е с я тем, что импульсная трубка сообщена с подмембранной поным приводом, одна из мембранных полостей которого соединена с трубкой предельного уровня сосуда посредством

лостью через дроссель

,

14566876

импульсной трубки, при этом мембранные полости сообщены между собой через дроссель, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, импульсная трубка подключена к подмембранной полости которая снабжена нагревателем, при этом надмембранная полость сообщена с

- юпаровой полостью емкости-хранилища 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что подмембран-

ная полость снабжена седлом и клапаном, кинематически связанным с мемб- ранным приводом.

3. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что подмембран- ная полость снабжена перегородкой с уплотнением, отделяющим исполнительньш клапан.

лостью через дроссель

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет повысить экономичность и надежность. Устройство содержит соединенный с емкостью-хранилищем подающий трубопровод и подключенный к нему исполнительный клапан с мембранным приводом. Подмембранная полость механизма соединена с трубкой предельного уровня сосуда посредством импульсной трубки и снабжена нагревателем. Надмембран- ная полость сообщена с паровой полостью емкости-хранилища и с подмембран- ной полостью через дроссель. В под- мембранной полости могут быть установлены седло и клапан, кинематически связанньй с мембранным приводом, а также перегородка, отделяющая исполнительный клапан. Импульсная трубка сообщена с подмембранной полостью через дроссель. В процессе наполнения, когда уровень жидкости в сосуде достигает предельного, она попадает в подмембранную полость и вскипает при контакте с нагревателем. В этой полости резко возрастает давление, и мембранный привод закрьгоает исполнительный клапан, который прекращает подачу газа в сосуд. 3 з.п.- ф-лы, I ил. i (Л с