Сифон для заправки криостата

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧЕСН 443 РЕСПУБЛИ 19) С,5114 Р 17 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВУ СКОМУ СВИДЕТЕЛ 1-26.Е.Орл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Физико-технический институт низких температур АН УССР(56) Микулин Е.И. Криогенная техника. М.: Машиностроение, 1969, с. 228.Авторское свидетельство СССР 9 7 11315, кл. Г 17 С 3/00, 1980. (54) СИФОН ДЛЯ ЗАПРАВКИ КРИОСТАТА (57) Изобретение относится к низко- температурной технике и может использоваться для заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустановок. Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации сифона. Сифон для заправки криостата содержит теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубками, расположенное между ними перепускное средство, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполнен- . ного с дренажнои магистралью, Перепускное средство выполнено в видесужающегося илн расширяющегося участка трубопровода, размещенного перед отверстием в верхней части криостата, при этом размеры сифона выбраны иэ соотношения 88,8(Я, + 8, )/8где 8, - площадь отверстия перепускного средства; Я - площадь проходного сечения дренажной магистралиек вихкриостата; Я, и 8, - площади поперечного сечения входного и выходного патрубков сифона соответственно; Я- площадь поперечного сечения криостата. За счет перепада проходных сечений внутреннего трубопровода и вы- Я ходного патрубка сифона, реализованного в перепускном средстве, давление в выходном патрубке снижается, а пар из трубопровода эвакуируется через отверстие, верхнюю часть и дренажную магистраль криостата в газгольдер, благодаря чему исключаются термоакус- рава тический эффект и дополнительные по- фф терн криожидкости при заправке, 4 ил.1293443 новок. 5Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации сифона.На фиг.1 приведена конструкция сифона, установленного в криостате; на 10 фиг.2 - перепускное средство в виде сужения трубопровода; на фиг.З - то же, в виде сопла; на фиг,4 - то же, в виде расширяющегося участка трубо 15 провода.Сифон состоит из внутреннего теплоизолированного 1 и наружного 2 трубопроводов, полость 3 между которыми вакуумирована. Внутренний трубопровод 1 соединен с выходным патрубком20 4 с помощью перепускного средства 5, которое сообщено с верхней частью Ь криостата 7 отверстием 8, Сифон вставлен выходным патрубком в криостат таким образом, чтобы перепускное средство с отверстием находилось между уровнем 9 криогенной жидкости 10 и крышкой 11 криостата, в которой находится дренажная магистраль 12, Входной патрубок 13 сифона вставляется в заправочный сосуд 14. При необходимости сифон может быть выполнен либо цельным, либо разборным, В пос-. леднем случае он состоит из выходной 15 и входной 1 Ь частей, которые меж-, ду собою соединены уплотнением 17. Наружный трубопровод соединен с криостатом и сосудом уплотнениями 18 и 19. 45 После заправки криостата сбрасывают давление в сосуде.Пар из внутреннего трубопроводасифона эвакуируется через отверстие 8, верхнюю часть и дренажную магис-траль криостата в газгольдер. Следовательно, в предложенной конструкции отсутствует термоакустический эффект, поэтому нет необходимости сифон после заправки криостата либо поднимать таким образом, чтобы концы патрубков были выше уровней криожидкости в криостате и сосуде, либо, если сифон разборной, соединять его с дренажной магистралью и газгольдером. Изобретение относится к низкотемпературной технике и может использоваться для заправки и дозаправки сжиженными газами криостатов и криоустаПерепускное средство может быть выполнено в нескольких вариантах: в виде сужающегося участка трубопровода с отверстием 8 в его нижней части (фиг.2; в виде сопла 20, расположенного в насадке (фиг,З); в виде расширяющегося участка трубопровода, при этом трубопровод 1 входит в патрубок 4 (фиг.4) .Размеры сифона выбраны из соотношениягде Б, - площадь отверстия перепускного средства;Б - площадь проходного сечения3дренажной магистрали криостата; 2,вхБ и Б"х- площади поперечного сечения С свходного и выходного патрубков сифона соответственно;Б - площадь поперечного сеченияКкриостата,Сифон работает следующим образом.Перед заправкой сифон вставляют выходным патрубком в криостат, а входным патрубком - в сосуд и осуществляют герметизацию системы уплотнениями, При этом отверстие 8 распогают между крышкой криостата и максимально возможным при его заправке уровнем криогенной жидкости.Создавая давление в сосуде, через теплоизолированный трубопровод перегоняют жидкость в криостат. При этом давление в выходном патрубке практически атмосферное. Однако при заправке криостата необходимо, чтобы жидкость не попадала в его полость через отверстие 8, что вызвало бы повышение количества испаряющейся жидкости при заправке криостата, Для этой цели предусмотрено снижение давления в выходном патрубке с помощью перенускного средства. В общем случае оно достигается перепадом проходных сечений внутреннего трубопровода и выходного патрубка.В устройстве по фиг. 2 скорость течения в сужении увеличивается, давление снижается, и жидкость практически не поступает в полость криостата через отверстие 8; в устройстве по фиг.З отверстие 8 выполнено выше сопла в насадке, где криогенная жидкость при заправке криостата практически отсутствует; в устройстве пов фиг,4 снижение давления в выходном патрубке осуществляется за счет внезапного расширения проходных сечений.43 4ции, т.к. после заправки криостатажидкостью практически исключаютсявсе операции по рассоединению сифонаили перекрытию его полостей. Сифон для заправки криостата, содержащий теплоизолированный трубопровод с входным и выходным патрубками, расположенное мсжду ними перепускное. средство, сообщенное через отверстие с верхней частью криостата, выполненного с дренажной магистралью, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации, перепускное средство выполнено в виде сужающегося или расширяющегося участка трубопровода, при этомЬМ ( М ВИВ) ( ВХ ВЬпс с 3 12934Для полного исключения термоакустического эффекта необходимо, чтобыдавление в криостате было равно давлению во внутреннем трубопроводе,Это возможно в том случае, если скорость истечения газа из полости тру- ф о р мбопровода будет равна скорости истечения газа через дренажную магистраль,При выбранном соотношении площадей поперечного сечения сифона испарившаяся в его полости криогенная9жидкость успеет эвакуироваться черезотверстие 8, не создавая избыточногодавления и не вызывая термоакустический эффект.Если площадь отверстия перепускного средства меньше выбранной величины (правой части неравенства), тогда давление в полости сильфона возрастет, и за счет образовавшегося перепада давления относительно криостата возникнет термоакустический эффект, приводящий к дополнительным потерям криожидкости.БВерхний предел отверстия перепускного средства ограничен площадью проходного сечения внутреннего трубопровода (входного патрубка).Предложенный сифон существеннопроще по конструкции известных устройств, т.к. в нем отсутствуют сложЯные узлы, а также проще в эксплуатау л а изобретения площадь отверстия перепускного средства;площадь проходного сечения дренажной магистраликриостата;площади поперечного сечения входного и выходногопатрубков сифона соответственно;плащадь поперечного сечения криостата.оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород оектная Тираж 453Государственноелам изобретенМосква, ЖПодписноекомитета СССРи открытийРаушская наб., д.