CS227482B1 - Zapojení hydraulického obvodu pro plynulou dodávku kapalného a popřípadě též plynného dusíku - Google Patents

Description

Vynález se týká hydraulických obvodů pro plynulou dodávku kapalného a popřípadě též plynného dusíku ze dvou střídavě připojovaných Dewarových nádob, vybavených odběrovými zařízeními, do chladicího zařízení. Odběrová zařízení sestávající z hlavice s tlakovou membránovou pojistkou, odporového topného tělesa a čidla minima hládiny a jsou spojena s potrubími kapalného a plynného dusíku elektromechanického rozvodového bloku.

V něm se nacházejí elektromagnetické oddělovací ventily připojené na elektrický obvod přepínání odběru, elektromagnetický dávkovači ventil připojený na elektrický obvod regulace teploty a tlakoměr s čidlem maxima tlaku připojený na elektrický obvod regulace tlaku.

Odběrové zařízení, nasazované na hrdlo Dewarovy nádoby tuto uzavírá, takže vývin plynu, ať už přirozeným odparem nebo působením ohřevu odporovým topným tělesem, způsobuje uvnitř nádoby tlak, který vytlačuje trubkou zasahující ke dnu kapalinu a přímým vývodem i plyn. Jsou známa odběrová zařízení plnící tuto funkci, rovněž jsou známa i čidla signalizující dosažení minimální hladiny kapalného dusíku v Dewarově nádobě.

Signálů těchto čidel se používá k upozornění obsluhy nebo k automatickému přerušení odběru. Dojde-li ke spotřebování zásoby kapalného dusíku v Dewarově nádobě, přemísťuje se odběrové zařízení na plnou Dewarovu nádobu, která však může být využita v plné míře k odběru kapaliny či plynu teprve po uplynutí doby nutné k dosažení potřebného tlaku.

Tím se komplikuje obsluha a vzniklé přerušení provozu snižuje využití chladicího zařízení, v některých případech i znehodnocuje účinek jím dosahovaný.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení hydraulického obvodu podle vynálezu, jehož podstatou je, že prostory nad hladinou kapalného dusíku v Dewerových nádobách jsou propojeny pomocí rychlospojek s mechanicky odlehčovanými kuličkovými ventily a tlakoměr v elektromechanickém rozvodovém bloku je opatřen dalším čidlem maxima tlaku, zapojeným v elektrickém obvodu napájení elektromagnetického pojistného ventilu, zařazeného mezi potrubím plynného dusíku a okolím.

Bychlospojka s mechanicky odlehčoveným kuličkovým ventilem má v polovině spojené s odběrovým zařízením osový kolík, který při spojení s druhou polovinou zvedne ze sedla kuličku, která je dotlačována pružinou, a tím se stane sestavená rychlospojka průchodnou. Elektromagnetický pojistný ventil může být nejen dvoucestný, ale též trojcestný a jeden jeho vývod je potom spojen s chladicím zařízením přes škrticí ventil nebo clonku.

K potrubí kapalného dusíku, vedoucímu přes elektromagnetický dávkovači ventil a ústícímu tryskou do chladicího zařízení, může být paralelně připojena další větev.

Tímto zapojením je dosaženo, že při dočerpání zásoby kapalného dusíku v Dewerově nádobě a automatickém přepojení odběru na další připravenou Dewarovu nádobu nenastane přerušení dodávky, nebol tato nádoba je již v důsledku spojení prostorů nad hladinou kapalného dusíku natlakována.

Použití tlakoměru se dvěma ěidly maxima tlaku spojuje tři funkce v jednom přesném přístroji, to je indikaci tisku, vybavení signálů pro regulaci tlaku a pro otevření elektromagnetického pojistného ventilu. Tím se zvyšuje spolehlivost a bezpečnost funkce obvodu. Trojcestný elektromagnetický pojistný ventil s přívodem plynného dusíku a paralelní přívod kapalného dusíku do chladicího zařízení dávají možnost řešit složité chladicí systémy.

Na připojených výkresech Jsou znázorněny dve příklady provedení zapojení hydraulického obvodu podle vynálezu. Obr. 1 je schématem obvodu pro dodávku kapalného dusíku, obr. 2 je schématem obvodu pro dodávku kapalného dusíku na dvě místa a plynného dusíku na jedno místo chladicího zařízení.

Obvod na obr. 1 představuje základní variantu provedení. Dvě Dewarovy nádoby J. jsou vybaveny odběrovými zařízeními, sestávajícími z hlavice tlakové membránové pojistky 2, odporového topného tělesa 4 a čidla £ minima hladiny. Odběrová zařízení jsou připojena prostřednictvím rychlospojek 6. v rozvodu kapalného dusíku a rychlospojek 2. ³ mechanicky odlehčoveným kulíškovým ventilem v rozvodu plynného dusíku na elektromagnetický rozvodový blok β.

Potrubí kapalného dusíku se za dvěma elektromagnetickými oddělovacími ventily 2 spojuje a dále vede k trysce 10 ústící do prostoru chladicího zařízení 12. které předává odpařujícímu se dusíku skupenské teplo varu a vyvinutému plynnému dusíku dslší teplo při jeho ohřevu ns teplotu, s kterou chladicí zařízení 12 opouští.

K dávkování kapalného dusíku slouží elektromagnetický dávkovači ventil 13. zapojený v elektrickém obvodu regulátoru 15 teploty spolu s čidlem 16 teploty. Potrubí plynného dusíku se za rychlospojkami X s mechanicky odlehčoveným kuličkovým ventilem spojuje a vede k tlakoměru 19 a elektromagnetickému pojistnému ventilu 20. Tlakoměr 19 je vybaven dvěma indukčními čidly 21 β 22 maxima tlaku. Elektromagnetický pojistný ventil 20 je bez průchodu proudu otevřen, při průchodu proudu zavírá výfuk do okolí.

čidlo 21 maxima tlaku je zapojeno s odporovým topným tělesem £ do elektrického obvodu dvoupolohového regulátoru 25 tlaku. Za ním je zapojen elektrický obvod 26 přepínání odběru který na základě signálů čidel 2 minima hladiny přepíná elektromagnetické oddělovací ventily 2 ⁸ odporová topná tělesa £. Čidlo 22 maxima tlaku je zapojeno v elektrickém obvodu 27 elektromagnetického pojistného ventilu 20. Je-li chladicí obvod mimo provoz nebo stoupne-li za provozu nadměrně tlak, je elektromagnetický pojistný ventil 20 bez proudu a rozvod plynného dusíku je přes něj spojen s okolím.

Je-li za provozu tlak nižěi než nastavené maximum, je výfuk do okolí uzavřen.

Sídlo 21 maxima tlaku se nastavuje na takovou hodnotu tlaku, která zejišiuje dosažení požadované doby náběhu na teplotu v chladicím zařízení 12. čidlo 22 maxima tlaku na hodnotu vyěěí, s omezením daným přípustným tlakem v Dewarově nádobě _1_, na který je dimenzována tlaková membránová pojistka 2«

Obvod na obr. 2 obsahuje v rozvodu kapalného dusíku paralelní větev s elektromagnetickým dávkovacím ventilem 14. Škrticím ventilem 18 a tryskou 11. K chladicímu zařízení 12 je navíc připojeno čidlo 17 teploty a regulátor 15 teploty je zdvojený. V potrubí plynného dusíku je jako ělektromagnetický pojistný ventil 20 zařazen místo dovucestného ventil trojcestný, který při provozním tlaku nižěím než nastavené maximum vede plynný dusík dále přes Škrticí ventil nebo clonku 23 a trysku 24 do chladicího zařízení 12.

Tento obvod je určen pro chladicí systém zařízení na měřění integrovaných obvodů v teplotním rozsahu -60 °C až +10 °C. Integrované obvody se v něm nejdříve temperují na požadovanou teplotu v prostoru u trysky 10 a potom měří v prostoru u trysky 11. Dodávka plynného dusíku je požadována k zaručení mírného přetlaku v zařízení, zamezujícího vniknutí vlhkosti z okolí, a tím orosování či tvoření námrezy v něm.

Podle požadovaných vlastností chladicího zařízení se může hydraulický obvod podle vynálezu v jednotlivostech liěit od uvedených příkladů provedení. Může být použit u zařízení kryogenní techniky v různých oborech, která mají pracovat při teplotách mezi -196 °C a +20 °C.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1 . Zapojeni hydraulického obvodu pro plynulou dodávku kapalného a popřípadě též plynného dusíku do chladicího zařízení, zahrnující nejméně dvě střídavě připojované Dewarovy nádoby, vybavené odběrovými zařízeními, sestávajícími z hlavice s tlakovou membránovou pojistkou, odporového topného tělesa a čidla minima hladiny, spojené s rozvodem kapalného a plynného dusíku elektromagnetického rozvodového bloku, který obsahuje elektromagnetické oddělovací ventily připojené na elektrický obvod přepínání odběru, ' elektromagnetický dávkovači ventil připojený na elektrický obvod regulátoru teploty a tlakoměr s čidlem maxima tlaku připojený na elektrický obvod regulátoru tlaku, vyznačené tím, že prostory nad hladinou kapalného dusíku v Dewarových nádobách (1) jsou vzájemně propojeny pomocí rychlospojek (7) s mechanicky odlehčovanými kuličkovými ventily a tlakoměr (19) je opatřen dalším čidlem (22) maxima tlaku, zapojeným v elektrickém obvodu (27) ovládání elektromagnetického pojistného ventilu (20), zařazeného v rozvodu plynného dusíku. /
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že elektromagnetický pojistný ventil (20), zařazený v rozvodu plynného dusíku, je trojcestný a jeden jeho vývod je spojen s chladicím zařízením (12) přes škrticí ventil nebo clonku (23).