Способ наполнения газожидкостным зарядом баллонов, содержащих сифонный узел Советский патент 1989 года по МПК F17C5/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам на- полнения баллонов одновременно газами и жидкостями под избыточнь№1 давлением, и может быть использовано на газожидкостных наполнительных станЦИЯХо

Цель изобретения - повышение надежности при длительном хранении заряда за счет обеспечения возможности газоаналитического контроля герметичности.

На чертеже приведена схема установки, которая позволяет осуществить предложенный способ наполнения баллонов о

Установка содержит три наполнительных линии: гелиевую (Не) с вентилем 1, азотную (N) с вентилем 2 и углекислотную (СО) с вентилем 3, которые подсоединены к коллектору 4, последний в свою очередь соединяется с сифонным узлом 5 наполняемого баллона 6 и через вентиль 7 - с объемным дозатором 8. Баллон 6 во время зарядки устанавливают на весовой дозатор 9, по которому производится контроль массовых величин вводимых в баллон компонентов.

Способ наполнения баллонов осуществляют следующим образом.

4

СО

о

со

СХ)

По равенству

m; - М-(1 где М

- -)

массовая доля компонента в полном заряде баллона; V - внутренний объем сифонного

узла;

Vg - внутренний объем баллона, находят весовую долю компонента, которую надо первоначально подавать в баллон прн зарядке.„ После этого осуществляют наполнение баллона. Устанавливают баллон на весовой дозагор открывают вентиль 7 и, последовательно открывая вентили 1, 2, 3, подают в баллон каждый компонент заряда в ч количестве, соответствующем равенству. При этом в объемном дозаторе Получают газожидкостную смесь, эквива- лентнзпо смеси, получаемой в баллоне, но в сифонном узле баллона в это время будет преобладать последний заряжаемый компонент. После этого закрывают вентиль 7 и сжимают газожидкостную смесь в объемном дозаторе до давления, превышающего давление в баллоне Затем открывают вентиль 7 и газожидкостная смесь начинает поступать в баллон, вытесняя из сифонного узла последний компонент заряда При достижении заряда баллона, равного полному заряду, вентиль 7 закрывают и снимают баллон со стенда. В результате такой зарядки во всех внутренних полостях баллона, содержащего сифонный узел, образуется равномерная газожидкостная смесь всех компонентов заряда. После этого проводят контроль суммарной ччегерметичности баллона газоаналитическими NfeTOAaMH, например, при помощи гелиевых тече- искателей.

Пример. Предлагаемый способ опробован при изготовлении баллонов спасательных надувных плотов (лодок), входящих в комплект средств спасения людей на морских и речных судах СССР. К этим баллонам предъявляются повышенные требования по сохранению массы заряда в течение Р,5 лет (см. ГОСТ 22408-77),т.е. высокие требования по герметичности.

В состав заряда, например баллона емкостью Vf 5 л с сифонным узлом емкостью V л входит несколь- ко компонентов: гелий 5 г (М 5 г), азот 135 г (M,j 135 г), сжиженная углекислота 2400 г (Mj 2400 г).

4903784

Чтобы обеспечить наименьшие энергозатраты при заполнении баллона зарядом, подачу компонентов осущест- вляют в указанной последовательности следующим образом.

0

0

По

с равенству (l - --) опре0

деляют массовые доли каждого компонента заряда, которые необходимо подать первоначально в баллон. Подставим вьпиеуказанные данные в формулу и определим требуемые массовые доли для каждого компонента:

(1-

Ь л 4,75 г,

(1- -Щ-S)

для гелия

т, 5

для азота

125 для углекислоты

2280

,(, О. Ь л

5 л

mj 2400 г X

г.

5

0

5

0

5

0

5

Баллон 6 (см.чертеж) укладывают на весовой дозатор 9, настраивают последний на фиксацию массовых долей и к штуцеру сифонного узла подсоединяют коллектор 4, Открывают вентиль 7, а затем вентиль 1, и наполняют баллон гелием в количестве 4,75 г, при этом гелий поступает как в баллон, так и в полость объемного дозатора 8, в которых величина давления при комнатной температуре составит 6 кгс/см, после чего вентиль 1 закрывают.

Далее открывают вентиль 2 и производят наполнение баллона азотом в количестве 125 г. Одновременно азот поступает и в объемный дозатор, в обоих объемах Vg- и V, .давление повышается до 30 кгс/см при комнатной температуре. Вентиль 2 закрывают, открывают вентиль 3 и наполняют баллон углекислотой в количестве 2280 г, в результате чего давление в полостях баллона и объемного дозатора 8 возрастает до 100 кгс/см при комнатной температуре. Вентиль 3 закрывают. 1

После вьшолнения этих операций в баллоне и в дозаторе 8 образуется одинаковая газожидкостная смесь, однако в сифонном узле гелий и азот будут отсутствовать, так как последней в него вошла углекислота, вытег нив гелий и азот.

В дозатор 8 подают управляющий воздух высокого давления 110 120 кгс/см , тогда поршень в дозаторе начинает смесь сжимать в полости и выталкивать ее в коллектор l и си- фонньй узел 5, в результате чего баллон 6 и сифонный узел 5 становятся наполненными газожидкостными компонентами в требуемом массовом коли- .}1естве, т.е. , + М + г, которое контролируется с помощью весового дозатора 9о

Вентиль 7 закрывают, с помощью специального вентиля, вмонтированно- го в коллектор 4, сифонный узел плотно закр)ывают, коллектор 4 отсоединяют от баллона. На весовой дозатор 9 устанавливают второй баллон, подсоединяют коллектор 4, открыв-ают вен- тиль 7 и очередной баллон начинают наполнять по вышеизложенной последовательности. Формула изобретения

Способ наполнения газожидкостным зарядом баллонов, содержащих сифонны

где Музел,включающий последовательную подачу каждого из компонентов заряда массовыми долями под избыточным давлением, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности при длительности хранения заряда за счет обеспечения возможности газоаналитического контроля герметичности, компоненты подают параллельно в баллон и полость объемного дозатора,после подачи последнего компонента газожидкостную смесь сжимают в дозаторе до давления, превьпиающего давление смеси в баллоне, и подают ее в баллон,-при этом массовая доля каждого компонента, первоначально поданная в баллон, соответствует равенству

.

М; (1

- Yi

/

Vj - массовая доля компонента в

полном заряде баллона; - внутренний объем сифонного

узла; - внутренний объем баллона.

Изобретение относится к способам наполнения сосудов и баллонов газами и жидкостями под избыточным давлением, может быть использовано на газожидкостных наполнительных станциях в машиностроительных отраслях и позволяет повысить надежность при длительном хранении заряда. Это достигается тем, что в процессе зарядки газожидкостные компоненты подаются массовыми долями параллельно в баллон и в объемный дозатор, при этом массовая доля каждого компонента в баллоне выбирается равной M_I=M_I(1-V_с/V_б), где M_I - массовая доля компонента в полном заряде баллона

V_с - внутренний объем сифонного узла

V_б - внутренний объем баллона, а после окончания подачи последнего компонента заряда объемный дозатор отсоединяют от баллона и сжимают в нем газожидкостную смесь до давления, превышающего давление газожидкостной смеси в баллоне, затем дожимающее устроство подсоединяют к баллону и подают в него газожидкостную смесь до полного состава заряда. 1 ил.