УСТАНОВКА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОГО ГЕЛИЯ

1. Установка для производства жидкого гелия, содержащая устройство охлаждения/сжижения (1), включающее в себя контур полезной нагрузки, подвергающий рабочее вещество, обогащенное гелием, термодинамическому циклу для производства жидкого гелия; причем контур (2) содержит, по меньшей мере, одно устройство (3) сжатия рабочего вещества и множество теплообменников (4) для охлаждения/нагревания жидкого вещества до заданных уровней температуры в течение цикла; причем установка содержит множество трубопроводов (5) рекуперации жидкого вещества, соответствующие передние концы которых избирательно соединены с соответствующими мобильными резервуарами (б), в частности на полуприцепах, для перемещения жидкого вещества из резервуаров (6) к устройству охлаждения/сжижения (1) таким образом, что контур (2) полезной нагрузки является контуром открытого типа и принимает, избирательно, жидкое вещество, находящееся снаружи контура, на уровне трубопроводов (5) рекуперации; причем установка содержит первый аккумулирующий трубопровод (7), передний конец которого соединен с трубопроводами (5) рекуперации, и задний конец, соединенный с приемником (8), который способен обеспечить снабжение контура (2) полезной нагрузки рабочим веществом; отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один второй (9) и один третий (10) аккумулирующие трубопроводы, каждый из которых имеет передний конец, соединенный с трубопроводами (5) рекуперации, и задний конец, соединенный с контуром (2) полезной нагрузки; причем задние концы второго (9) и третьего (10) аккумулирующих трубопроводов соединены с различными заданными
точками контура (2) полезной нагрузки, которые соответствуют соответствующим, различным уровням температуры рабочего вещества в контуре (2) полезной нагрузки.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере, задний конец одного из аккумулирующих трубопроводов (9, 10) содержит обводную линию (110, 109) таким образом, что рассматриваемый аккумулирующий трубопровод (9, 10) избирательно соединен, по меньшей мере, с двумя различными заданными точками контура (2) полезной нагрузки, которые соответствуют, соответственно, различным уровням температуры рабочего вещества в контуре (2) полезной нагрузки.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый трубопровод (5) рекуперации содержит передний конец, соединенный с резервуаром (б), и множество задних концов, параллельно соединенных с передним концом; причем упомянутые задние концы соединены, соответственно, с различными аккумулирующими трубопроводами (7, 9, 10); причем задние концы трубопроводов (5) рекуперации снабжены соответствующими вентилями (11) для распределения жидкого вещества из резервуара (6), избирательно, к аккумулирующему трубопроводу или аккумулирующим трубопроводам (7, 9, 10).
4. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что каждый трубопровод (5) рекуперации содержит передний конец, соединенный с резервуаром (6), и множество задних концов, параллельно соединенных с передним концом; причем упомянутые задние концы соединены, соответственно, с различными аккумулирующими трубопроводами (7, 9, 10); причем задние концы трубопроводов (5)
рекуперации снабжены соответствующими вентилями (11) для распределения жидкого вещества из резервуара (б), избирательно, к аккумулирующему трубопроводу или аккумулирующим трубопроводам (7, 9, 10).
5. Установка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что содержит трубопровод (13) подачи рабочего вещества, передний конец которого соединен, по меньшей мере, с одним источником (8, 14) жидкого вещества, а задний конец соединен с контуром (2) полезной нагрузки; причем трубопровод (13) подачи содержит, по меньшей мере, одно устройство (12) очистки для обогащения гелием жидкого вещества, поступающего из источника или источников (8, 14), для снабжения контура (2) рабочим веществом, обогащенным гелием; причем приемник (8) расположен перед устройством (12) очистки и образует источник жидкого вещества.
6. Установка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что содержит трубопровод (16) подачи жидкого гелия, передний конец которого соединен с контуром (2) полезной нагрузки, а, по меньшей мере, один задний конец соединен, избирательно, по меньшей мере, с одной емкостью (15), предназначенной для снабжения жидким гелием, по меньшей мере, одного резервуара (б).
7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что содержит трубопровод (16) подачи жидкого гелия, передний конец которого соединен с контуром (2) полезной нагрузки, а, по меньшей мере, один задний конец соединен, избирательно, по меньшей мере, с одной емкостью (15), предназначенной для снабжения жидким гелием, по меньшей мере, одного резервуара (6).
8. Установка по любому из пп. 1-4, 7, отличающаяся тем, что содержит осушитель (17) влажного пара, соединенный, избирательно, с контуром (2) полезной нагрузки для хранения рабочего вещества; причем осушитель (17) влажного пара дополнительно соединен с трубопроводом (117) опорожнения, который соединен, избирательно, по меньшей мере, с одним резервуаром (6).
9. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что содержит осушитель (17) влажного пара, соединенный, избирательно, с контуром (2) полезной нагрузки для хранения рабочего вещества; причем осушитель (17) влажного пара дополнительно соединен с трубопроводом (117) опорожнения, который соединен, избирательно, по меньшей мере, с одним резервуаром (6).
10. Установка по п.6, отличающаяся тем, что содержит осушитель (17) влажного пара, соединенный, избирательно, с контуром (2) полезной нагрузки для хранения рабочего вещества; причем осушитель (17) влажного пара дополнительно соединен с трубопроводом (117) опорожнения, который соединен, избирательно, по меньшей мере, с одним резервуаром (б).
11. Способ производства жидкого гелия посредством установки, содержащей устройство охлаждения/сжижения (1); причем устройство охлаждения/сжижения (1) содержит контур (2) полезной нагрузки, который подвергает рабочее вещество, обогащенное гелием, термодинамическому циклу для производства жидкого гелия; причем контур (2) содержит, по меньшей мере, одно устройство (3) сжатия рабочего вещества и множество теплообменников (4) для охлаждения/нагревания жидкого вещества до заданных уровней
температуры в течение цикла; причем установка содержит множество трубопроводов (5) рекуперации, соответствующие передние концы которых избирательно соединены с соответствующими мобильными резервуарами (6), в частности на полуприцепах, для перемещения жидкого вещества из резервуаров (6) к контуру (2) таким образом, что контур (2) полезной нагрузки является контуром открытого типа и принимает, избирательно, жидкое вещество снаружи контура на уровне трубопроводов (5) рекуперации; причем способ содержит этапы, на которых:
- соединяют множество резервуаров (6) на уровне передних концов соответствующих трубопроводов (5) рекуперации;
- перемещают жидкое вещество, содержащееся в резервуарах (б), к устройству охлаждения/сжижения, отличающийся тем, что:
жидкие вещества различных резервуаров (6) перемещают независимо друг от друга в контуре (2) полезной нагрузки при соответствующих заданных уровнях температуры в зависимости от соответствующих температур жидкого вещества в рассматриваемых резервуарах (б).
12. Способ по п. 11, в котором установка содержит трубопровод (13) подачи рабочего вещества, передний конец которого соединен, по меньшей мере, с одним источником (8, 14) жидкого вещества, а задний конец соединен с контуром (2) полезной нагрузки; причем трубопровод (13) подачи содержит, по меньшей мере, одно устройство (12) очистки для обогащения гелием жидкого вещества, поступающего, по меньшей мере, из одного источника (8, 14), и снабжения контура (2) рабочим веществом, обогащенным гелием; отличающийся тем, что когда жидкое вещество
одного или множества резервуаров (6) имеет концентрацию примесей, превышающую пороговую величину, содержимое рассматриваемых резервуаров (6) перемещают в источник (8) перед устройством (12) очистки.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что когда жидкое вещество одного или множества резервуаров (6) имеет концентрацию гелия ниже пороговой величины, содержимое рассматриваемых резервуаров (6) перемещают к источнику (8) перед устройством (12) очистки, а когда жидкое вещество одного или множества резервуаров (6) имеет температуру, превышающую первую заданную пороговую величину, содержимое рассматриваемых резервуаров (6) перемещают на уровне, по меньшей мере, первого положения контура (2) полезной нагрузки, соответствующего первым уровням температуры, причем, когда жидкое вещество одного или множества резервуаров (6) имеет температуру ниже упомянутой первой заданной пороговой величины, содержимое рассматриваемых резервуаров (6) перемещают на уровне, по меньшей мере, второго положения контура (2) полезной нагрузки, соответствующего вторым уровням температуры.
14. Способ по любому из пп. 11-13, отличающийся тем, что этап перемещения жидкого вещества, содержащегося в резервуаре (6), к установке содержит, по меньшей мере, один из следующих этапов:
- сбрасывают давление в резервуаре (б) путем перемещения газа под давлением, содержащегося в резервуаре (б), к установке;
- охлаждают содержимое упомянутого резервуара (б) путем циркуляции гелия, поступающего из устройства охлаждения/сжижения (1), к резервуару (6), а затем возвращают гелий к устройству охлаждения/сжижения (1);
- заполняют охлажденный резервуар (6) гелием, поступающим из устройства охлаждения/сжижения (1).