Устройство для автоматической выдачи жидкого хладагента

 

Изобретение касается криогенной техники и может быть использовано для дозированной выдачи из емкости поттебителю жидкого хладагента. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство содержит сосуд для хладагента с дренажной трубкой и трубопроводом выдачи, подключенным к резервуару-потребителю, и поплавковый регулятор уровня, расположенный в резервуаре-потребителе. На нижнем торце поплавка регулятора выполнены канавки, например спиралевидные . Канавки имеют в сечении треугольную форму. На боковой поверхности поплавка выполнены канавки, расположенные наклонно к ее образующей , а поплавок изготовлен из теплоизоляционного материала. За счет внешних теплопритоков происходит постоянное испарение хладагента в сосуде и резервуаре, и пар, образуюш,ийся под поплавком, выходит по канавкам , придавая вращательное движение поплавку, вследствие чего он не примораживается. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. « (О о:) со со Х) оо х

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984089/23-26 (22) 03.12.85 (46) 30.08.87. Бюл. № 32 (72) В.Т.Пиянзин и А.П.Пиянзина (53) 621.564(088.8) (56) Фастовский В.Г. и др. Криогенная техника. М.: Энергия, 1967, с. 343, рис. 6-46. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ВЫДАЧИ ИЩКОГО ХЛАДАГЕНТА (57) Изобретение касается криогенной техники и может быть использовано для дозированной выдачи из емкости поттебителю жидкого хладагента. Цель изобретения — повышение надежности устройства. Устройство содержит сосуд для хладагента с дренажной трубÄÄSUÄÄ 1333939 А1 (594 F 17 С 9/00 / 0 05 D 9/00 кой и трубопроводом выдачи, подключенным к резервуару-потребителю, и поплавковый регулятор уровня, распо— ложенный в резервуаре-потребителе.

На нижнем торце поплавка регулятора выполнены канавки, например спиралевидные. Канавки имеют в сечении треугольную форму. На боковой поверхности поплавка выполнены канавки, расположенные наклонно к ее образующей, а поплавок изготовлен из тепло— изоляционного материала. Эа счет внешних теплопритоков происходит постоянное испарение хладагента в сосуде и резервуаре, и пар, образующийся под поплавком, выходит по канавкам, придавая вращательное движение поплавку, вследствие чего он не примораживается. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. азота повышается давление, и жидкий азот по трубопроводу 4 выдачи перегоняется в резервуар-потребитель 5.

По мере повышения уровня жидкости в резервуаре 5 происходит вертикальное перемещение поплавкового регулятора 6 вдоль трубопровода 4 выдачи и сближение запорного элемента 8 с торцом 9. Одновременно с вертикальным перемещением регулятор 6 совершает еще и вращательное движение, при этом трубопровод 4 является осью вращения.

Вращение регулятора обусловлено следующим.

За счет внешних теплопритоков происходит постоянное и неизбежное испарение хладагента как в сосуде 1, так и в резервуаре-потребителе 5. При этом пар обладает определенной кинетической энергией. Пар, который образуется под поплавком 7,выходит на поверхность жидкости по канавкам 10 и создает вращательный момент.

Наиболее оптимальными с точки зре— ния технологичности и гидросопротив1333939

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам и устройствам, предназначенным для хранения и выдачи потребителю жидких хладагентов, и может быть использовано при автоматическом питании и поддержании уровня хладагента в азотных ловушках, заливных экранах и т.п. или при автоматической заправке потребителей дозированным количеством хладагента.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На фиг. 1 схематически показано 15 устройство для автоматической выдачи жидкого хладагента; на фиг. 2 — поплавковый регулятор уровня, разрез; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 2; на фиг.5 разрез  — В на фиг. 4.

Устройство содержит герметизированный сосуд 1 для хладагента, дренажную трубку 2 с вентилем 3, сообщающую газовую полость сосуда 1 с атмосферой, трубопровод 4 выдачи, один конец которого расположен под уровнем хладагента у дна сосуда 1, другой конец подключен к резервуарупотребителю 5. В резервуаре-потребителе 5 расположен поплавковый регулятор 6 уровня, состоящий из поплавка 7 и запорного элемента 8, соединенного с поплавком 7 и взаимодействующего с торцом 9 трубопровода 4

35 выдачи. Поплавок 7 охватывает трубопровод 4 выдачи, который для поплавка 7 является направляющим элементом при его вертикальном перемещении.

На нижнем торце поплавка выполнены спиралевидные канавки 10, имеющие в поперечном сечении треугольную форму, а на боковой поверхности поплавка— канавки 11, расположенные наклонно к ее образующей. Форма канавок в по45 перечном сечении может быть произвольной. Поплавок 7 изготовлен из ления являются спиралевидные канавки, хотя они могут быть любыми, однако их выходы должны быть направлены под углом к боковой поверхности поплавка 7.

Наиболее оптимальной формой канавок в поперечном сечении является треугольная (фиг. 5), так как в этом случае каждый пузырек газа, образующийся под поплавком, безусловно попадает на боковую поверхность 12 одной из канавок и принимает участие в создании организованного вращательного момента. Любая другая форма канавок не исключает неорганизованного выхода газа из-под поплавка.

Таким образом, по мере заполнения резервуара-потребителя 5 регулятор

6 перемещается вверх и непрерывно вращается, т.е. находится в постоянтеплоизоляционного материала, например из пенопласта.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вентиль 3 открыт, в сосуде 1 находится хладагент, например жидкий азот.

Для запуска устройства в режим автоматической работы закрывают вентиль 3, происходит разобщение газовой полости сосуда 1 и атмосферы.

В закрытом сосуде 1 за счет испарения

50 ном движении, что исключает его примораживание.

При достижении расчетного уровня запорный элемент 8 перекрывает торец

9, подача жидкости в резурвуар 5 прекращается, прекращается также и вертикальное перемещение регулятора, однако его вращательное движение продолжается, поскольку продолжается испарение хладагента, тем самым исключается примораживание поплавка 7

33939

13 к трубопроводу 4 и запорного элемента 8 к торцу 9.

При понижении уровня поплавковый регулятор 6 опускается, запорный элемент 8 отходит от торца 9, начинается цикл подачи жидкости в резервуар 5. Опускание регулятора 6 происходит также при непрерывном его вращении в силу указанных ранее причин.

Если зазор между поплавком 7 и стенками сосуда очень мал (в пределах нескольких миллиметров), в част— ности это относится к азотным ловуш— кам и заливным экранам, то целесообразно иметь канавки 11 и на боковой поверхности поплавка 7, расположенные наклонно к образующей поверхности.

Устройство в этом исполнении работает так же, как описано выше. Отличие в работе заключается лишь в том, что пары хладагента, проходя по канавкам 11, создают дополнительный вращающий момент, т.е. их кинетическая энергия используется наиболее полно, что в конечном итоге увеличивает эффективность работы устройства.

Кроме того, поскольку поплавок 7 практически полностью перекрывает поверхность (зеркало) жидкости в резервуаре-потребителе 5, имеет смысл изготавливать поплавок из теплоизоляционного материала. В этом случае поплавок существенно уменьшает испарение жидкости с поверхности, чем сокращает непроизводительные ее потери. При этом поплавок сохраняет способность непрерывно вращаться, поскольку полностью исключить теплопритоки к жидкости он не может.

Таким образом, в процессе заполнения резервуара-потребителя и в процессе поддержания в нем расчетного уровня хладагента поплавковый регуля5 тор уровня непрерывно вращается, благодаря чему исключается возможность примораживания элементов устройства друг к другу, что обусловливает высокую надежность работы устройства. Кроме того, это позволяет расположить все элементы поплавкового регулятора в холодной зоне, т.е. непосредственно в резервуаре-потребителе, что упрощает конструкцию устройства и уменьшает его габариты.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для автоматической выдачи жидкого хладагента, содержа— щее сосуд для хладагента с трубопроводом выдачи, подключенным к резер— вуару-потребителю, в котором распо25 ложен поплавковый регулятор уровня, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, нижний торец поплавка регулятора выполнен со спиралевидными канавками.

Зо 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что канавки в сечении имеют треугольную форму.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что боковая

35 поверхность поплавка имеет дополнительные канавки, расположенные наклонно к ее образующей.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поплавок выполнен из теплоизоляционного материала.

В

1333939

8ид4

Р

Видб

Раг. о

Фиг. Ф

Составитель Г.Ольшанская

Редактор Л.Веселовская Техред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов

Заказ 3945/35 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4