Устройство для выдачи криогенной жидкости

 

Использование: в криогенной технике, самолетных системах жизнеобеспечения и в криогенных системах, медицинских приборах и установках для повышения экономичности и эксплуатационной надежности криогенной системы. Сущность изобретения: предохранительный клапан размещен на той же общей оси непосредственно за обратным и служит одновременно отсечным клапаном, а атмосферный участок магистрали дренажа расположен за предохранительным клапаном 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<4«RAg

1ЯЬ «(««ГР,«;,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«&

1 (21) 4855528/26 (22) 30,07.90 (46) 30.08,92. Бюл, ¹ 32 (71) Научно-производственное обьединение

Наука (72) В,И.Жульков, Е,M.Ëåâèí и С,Б.Лойко (56) Патент Великобритании № 1036035, кл, Е4 Р, 1968, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение предназначено для приема, хранения и подачи криоагента потре-бителю и может быть использовано в криогенной технике, системах жизнеобеспечения летательных аппаратов, а также в . криогенных устройствах медицинской техники, Известны устройства, включающие теплоизолированный сосуд, магистраль заправки с обратным клапаном, дренажную магистраль с краном (вентилем), контур подъема рабочего давления в сосуде с теплообменником (испарителем) и ограничителем давления, а также запорным электромагнитным клапаном, предохранительный клапан и расходную магистраль с запорным вентилем (краном).

Работа устройства начинается с заправки теплоизолированного сосуда жидким криоагентом путем подстыковки к устройству заправоч ного шлан га, соединяющего его с источником iêðèoàråíòà. Открывается кран (вентиль) на дренажной магистрали и жидкий криоагент под напором, обеспечивающим открытие обратного клапана, иа. Ц.< 1758331 А1 (5!)5 F 17 С 7/00 (57) Использование: в криогенной технике, самолетных системах жизнеобеспечения и в криогенных системах, медицинских приборах и установках для повышения экономичности и эксплуатационной надежности криогенной системы. Сущность изобретения. предохранительный клапан размещен на той же общей оси непосредственно за обратным и служит одновременно отсечным клапаном, а атмосферный участок магистрали дренажа расположен за предохранительным клапаном, 1 ил. правляется в сосуд. При этом вентиль (кран) на расходной магистрали должен быть закрыт. При заправке сосуда образующийся пар криоагента при контакте с материалом, имеющим температуру выше температуры . жидкого криоагента; отводится через кран (вентиль) в атмосферу. 3аправка заканчивается по сигналу запасомер либо по появлению устойчивой струи жидкого криоагента на выходе дренажной магис грали. По окончании заправки кран (вентиль) на дренажной магистрали закрывается. Далее криоагент самотеком стекает в расходную магистраль, попадает в теплообменник, испаряется и в виде пара возвращается в верхнюю часть сосуда. Этот процесс длится до тех пор, пока давление паров не достигнет рабочего значения, которое определяется

orðàHé÷èòåëåì давления. Далее открывается на расходной магистрали вентиль (кран) и потребителю поступает газообразный криоагент. Если исключить тейлообменник или уменьшить испаритель, то потребитель получит жидкий криоагент, Предохранительный клапан обеспечивает

1758331

10

30

40

50 безопасное давление в теплоизолированном сосуде.

Недостатками известных устройств являются наличие больЬого количества агрегатов в системе, (9 шт.), много типов агрегатов в системе (8 шт,), Большое количество агрегатов приводит к завышенной массе криогенной системы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, включающее теплоизолированный сосуд, комбинированный (заправочный) клапан, ограничйтель давления, перепускной клапан, предохранительный и обратный клапаны и магистрали, заправочную, дренажную и расходную. От- 1 личием этой системы является применение комбинированного (заправочного) клапана, который включает обратный, отсечной и предохранительный клапаны, При заправке системы с помощью заправочного приспособленйя в один прием отжимается обратный и отсечной клапаны. обеспечивая соединение внутрейней полости сосуда с источником и с атмосферой. По окончании заправки при отстыковке заправочного 2 приспособления оба клапана автоматически осекут заправочную и дренажную магистрали, исключив связь внутренней полости сосуда с атмосферой, что значительно упрощает эксплуатацию системы и повышает ее надежность.

Однако известное устройство имеет большое количество агрегатов, а значит, и массу системы. Применение комбинированных агрегатов, выполняющих несколько функций, позволяет снизить вес системы в целом. Так, в криогенных системах, например, используемых в системах жизнеобеспечения на летательных аппаратах, уменьшение веса системы даже на 0,2-0,3 кг позволяет снизить относительный вес системы на 3-4 ф.

Целью изобретения является повышение экономичности и эксплуатационной надежности, 4

Это достигается тем, что предохранительный клапан установлен за обратным и имеет с ним общую ось. 8 период заправки криогенной системы жидким криоагентом этот клапан выполняет функции обратного, а в период хранения и подачи криоагента он вйполняет функции предохранительйого клапана, обеспечивая безопасное давление газа в сосуде. Участок подключения к атмосфере расположен после предохранительно- 5 го клапана.

Объединение трех агрегатов в одном корпусе и совмещение функций обратного клапана на линии дренажа с функциями предохранительного клапана позволяет. вопервых, уменьшить количество агрегатов в устройстве на один, во-вторых, уменьшить габариты и массу заправо: ного клапана (клапанной системы) не менее чем на

3-4%

Расположение этих агрегатов на одной общей оси и размещение атмосферного участка за дренажной магистралью позволяет конструкцию заправочного клапана (клапанной системы) выполнять более технологичной. Технологичность будет определяться еще и тем, что полости, имеющие одинаковое давление газа, расположены рядом. Этот факт позволяет значительно упростить узлы уплотнения полостей и снизить к ним требования по герметичности.

На чертеже представлена схема устройства, обеспечивающего прием жидкого криоагента, хранение и подачу его потребителю.

Устройство включает теплоизолированный сосуд 1, клапан заправки 2, расходный клапан 3, сигнализатор давления 4 магистрали заправки, дренажа и расхода 5 — 7 и электронагреватель с теплоизолированной вставкой 8.

Работает устройство следующим образом.

К заправочному клапану подстыковывается заправочное устройство, позволяющее одновременно открыть обратный клапан А на заправочной магистрали и предохранительный клапан Г на дренажной магистрали, Жидкий криоагент из источника поступает в заправочную магистраль и далее во внутреннюю полость сосуда, В первый момент жидкий криоагент испаряется, а пары его выводятся через дренажную магистраль 6 и атмосферный участок 9 в атмосферу. По мере охлаждения магистрали и сосуда жидкость будет накапливаться и при достижении заданного уровня в сосуде заправка автоматически будет закончена. Запровочное приспособление отстыковывается отзаправочного клапана и внутренняя полость сосуда будет автоматически отсечена от источника и атмосферы. Далее подается электропитание на электронагреватель, который находится в теплоизолйрованной вставке, Эта вставка позволяет испарить в малом объеме малое количество жидкого криоагента, исключив возможность передачи тепла к остальной большей части жидкого криоагента в сосуде. Образовавшиеся пары заполняют пространство над зеркалом жидкости и создают максимальное рабочее давление, при котором сигнализатор давления разорвет цепь электропитания, выключив электронагреватель, и испарение жидкого криоагента

1758331

Составитель В. Жульков

Техред М.Моргентал Корректор А. Мотыль

Редактор 3. Ходакова

Заказ 2985 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 прекратится. При снижении давления газа до минимального рабочего давления сигналиэатор давления замкнет цепь электропитания электронагревателя и давление газа в сосуде достигнет максимального рабочего значения. Безопасные условия работы устройства на случай повышения давления выше допустимого (например, не выключился электронагреватель) обеспечиваются предохранительным клапаном Г, который в режиме заправки выполняет функции обратного клапана, При выдаче криоагента потребителю подается команда на открытие расходного клапана 3, Для перевода жидкого криоагента в газообразное состояние необходимо за расходным клапаном установить испаритель, размеры которого зависят от расхода криоагента.

5 Количество агрегатов в предлагаемом устройстве снижено до 5, а значит. уменьшено количество возможных отказов систеФормула изобретения

Устройство для выдачи криогенной жидкости, содержащее теплоиэолированный сосуд с трубопроводами заправки, расхода и дренажа, последний иэ которых имеет

5 узел предохранительного и обратного клапанов, размещенный в корпусе и подключенный катмосфере, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения экономичности и эксплуатационной надежйости, предохра10 нительный клапан установлен эа обратным и имеет с ним общую ось, при этом участок подключения к атмосфере расположен после предохранительного клапана,