ПЕРЕЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО

Известно устройство для перелива жидкого азота из сосуда Дьюара в сторонние емкости (патент RU №2359167 МПК F17C 9/02 опубл. 20.10.2008 г.). недостатком этого технического решения является то, что герметизация переливного устройства осуществляется вручную, кроме этого требуется дополнительный источник газа для поддержания давления в паровой подушке сосуда, необходимого для перелива жидкости.
Наиболее близким по технической сущности является переливное устройство для выдачи криогенной жидкости из сосуда (см. авт.св. №929959 МКИ F17C 9/00, опубл. 23.05.82 г).
Данное переливное устройство, принятое нами за прототип, включает сосуд для криогенной жидкости, сифон, испарительную камеру, кольцевой канал, уплотнительную втулку и регулирующую арматуру.
Недостатком этого технического решения является то, что для подъема давления в паровой подушке сосуда, необходимое для заполнения испарительной камеры, теплоемкости самого сифона недостаточно. Поэтому надо или долгое время ждать пока часть жидкости в сосуде испарится за счет теплопритока по сифону из окружающей среды или осуществить наддув паровой подушки сосуда газом из стороннего источника.
В предложенном техническом решении решается задача быстрого подъема давления в паровой подушке сосуда и ввода переливного устройства в работу. Достигается это путем установки на нижней части сифона аккумулятора тепла, а в средней части сифона - обратного клапана.
Предлагаемое переливное устройство включает сосуд для криогенной жидкости, сифон, испарительную камеру, кольцевой канал, уплотнительную втулку и регулирующую арматуру.
На нижней части сифона установлен аккумулятор тепла, а в средней части сифона - обратный клапан.
Для пояснения сущности предлагаемого технического решения на фигуре 1 представлено переливное устройство.
Предлагаемое переливное устройство включает сосуд 1 с криогенной жидкостью 2, паровой подушкой 3 и дренажным вентилем 4, сифон 5 с вентилем 6, испарительную камеру 7, установленную в верхней части сифона 5, с вентилем 8. Верхняя часть испарительной камеры 7 соединена кольцевым каналом 9 с нижней частью сосуда 1. В средней части сифона 5 установлен обратный клапан 10, соединяющий кольцевой канал 9 с паровой подушкой 3 сосуда 1. В нижней части сифона 5 на поверхности кольцевого канала 9 концентрически, с зазором установлен аккумулятор тепла 11. Сифон 5 крепится в сосуде 1 с помощью уплотнительного устройства 12 и манжеты 13.
Переливное устройство работает следующим образом.
В сосуд 1 с криогенной жидкостью 2 вставляется сифон 5 и закрепляется с помощью уплотнительного устройства 12 и манжеты 13. После этого дренажный вентиль 4 закрывается. В паровой подушке 3 сосуда 1, в результате испарения части криогенной жидкости 2 за счет тепла запасенного в аккумуляторе 11, поднимается давление и криогенная жидкость 2 по кольцевому каналу 9 поступает в испарительную камеру 7, вентиль 8 которой открыт. Обратный клапан 10 закрыт и газ из паровой подушки 3 не выходит в кольцевой канал 9 и, далее, в испарительную камеру 7. Аккумулятор тепла 11 не соприкасается с кольцевым каналом 9 и не испаряет криогенную жидкость в нем при ее движении в испарительную камеру 7, что сокращает время заполнения испарительной камеры 7 и ввода переливного устройства в работу.
После заполнения испарительной камеры 7 криогенной жидкостью 2 вентиль 8 закрывается. В результате испарения криогенной жидкости в испарительной камере 7, за счет теплопритоков через стенки камеры, давление в камере 7 повышается и, когда оно превысит давление в паровой подушке 3 сосуда 1 движение жидкости 2 в испарительную камеру 7 прекращается, открывается обратный клапан 10. Газ наддува из испарительной камеры 7 через этот клапан поступает в паровую подушку 3 сосуда 1. Когда давление в паровой подушке 3 сосуда 1 достигнет требуемого значения, фиксируемого манометром 14, открывается вентиль 6 и начинается выдача криогенной жидкости 2 из сосуда 1.
После выдачи из сосуда 1 требуемого количества жидкости 2 вентиль 6 закрывается, а вентиль 4 открывается. Когда давление в сосуде 1 будет сброшено, открывается вентиль 8 испарительной камеры 7.
Благодаря установке в нижней части сифона аккумулятора тепла, а в средней части сифона - обратного клапана, обеспечивается быстрая выдача криогенной жидкости из сосуда без помощи стороннего источника газа наддува, тем самым значительно повышаются эксплуатационные характеристики переливного устройства.