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DE1051300B - Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme eines verfluessigten Gases aus einem Behaelter - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme eines verfluessigten Gases aus einem Behaelter

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Publication number
DE1051300B
DE1051300B DEA25798A DEA0025798A DE1051300B DE 1051300 B DE1051300 B DE 1051300B DE A25798 A DEA25798 A DE A25798A DE A0025798 A DEA0025798 A DE A0025798A DE 1051300 B DE1051300 B DE 1051300B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
intermediate chamber
container
chamber
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEA25798A
Other languages
English (en)
Inventor
William H Kaechele
Henry F Daley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Products Inc
Original Assignee
Air Products Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Products Inc filed Critical Air Products Inc
Publication of DE1051300B publication Critical patent/DE1051300B/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren; und eine Vorrichtung zur Entnahme eines verflüssigten Gases aus einem Behälter, der aus einem Innenkessel für das gespeicherte Gas und einem um diesen angeordneten zweiten Kessel besteht, der eine Zwischenkammer für ein verflüssigtes Kühlgas mit einem niedrigeren Siedepunkt als das aufgespeicherte Gas bildet.
Gemäß der Erfindung wird das verflüssigte Gas aus dem Behälter in einfacher und wirtschaftlicher Weise dadurch entnommen, daß aus der Zwischenkammer flüssiges Kühlgas abgezogen, dann erwärmt und schließlich zur Abgabe der aufgenommenen Wärme an das gespeicherte, flüssige Gas zur Erhöhung dessen Druckes gebracht wird. Auf diese Weise wird eine schnelle Entnahme des verflüssigten Gases aus dem Behälter unter Druck erreicht.
Das erwärmte, aus der Zwischenkammer entnommene Kühlgas wird vorteilhaft zum indirekten Wärmeaustausch mit dem gespeicherten Gas gebracht und anschließend in die Zwischenkammer zurückgeführt.
Der für die Durchführung des Entnahmeverfahrens verwendete Behälter ist zum Zwecke der Erwärmung des Kühlgases mit einer Wärmevorrichtung versehen, die einerseits an die Kühlgasableitung der Zwischenkammer und andererseits an einen im Innenkessel angeordneten Wärmeaustauscher angeschlossen ist, dessen Auslaßleitung in die Zwischenkammer mündet.
Um auch das flüssige Kühlgas aus der Zwischenkammer unter Druck abziehen zu können, besteht eine abschaltbare Verbindung zwischen der Wärmevorrichtung und der Zwischenkammer, so daß das erwärmte Kühlgas auch in die Zwischenkammer eingeführt werden kann und das flüssige Kühlgas unter Druck setzt.
In der Zeichnung ist der Behälter in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellt.
Der Behälter besteht aus einem Innenkessel 10, einem Zwischenkessel 11, der den Kessel 10 mit Abstand umgibt, und einem Außenkessel 12, der wiederum den Zwischenkessel 11 mit Abstand umgibt. Die Wandungen des Innenkessels 10 umschließen die Innenkammer 13, während die Wandungen des Innenkessels und des Zwischenkessels die Zwischenkammer 14 und die Wandungen des Zwischenkessels und die des Außenkessels die Außenkammer 15 begrenzen. Die Innenkammer 13 dient zur Aufnahme des zu speichernden verflüssigten Gases mit einem verhältnismäßig niedrigen Siedepunkt. Die Zwischenkammer 14 nimmt ein flüssiges Kühlgas, dessen Siedepunkt höher liegt, auf, und die Außenkammer 15 ist mit wärmeisolierendem Material 16 gefüllt. Dieses kann aus pulverförmigem Isoliermaterial, beispielsweise aus Magnesium-Carbonat, bestehen. Die Kammer 15 steht unter Vakuum mit Hilfe einer Vakuumpumpe 17, die Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme
eines verflüssigten Gases
aus einem Behälter
Anmelder:
Air Products Incorporated,
Allentown, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schaefer, Patentanwalt,
Hamburg 1, Lüienstr. 36
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Oktober 1955
William H. Kaechele und Henry F. Daley,
Allentown, Pa. (V. St. A.)/
sind als Erfinder genannt worden
über eine Leitung 18, in der ein Steuerventil 19 angeordnet ist, mit der Kammer verbunden ist. Die Kessel 10,11 und 12 haben zylindrische Form und nach auswärts gewölbte Stirnwände.
Das verflüssigte Gas kann in die Innenkammer 13 durch eine Leitung 90 eingebracht werden, die von außen her durch die Wandungen, der Kessel hindurchgeführt und mit einem Steuerventil 91 versehen ist. Verflüssigtes Gas kann aus der Innenkammer 13 durch eine Leitung 92 abgezogen werden, die mit ihrer Mündung 93 bis nahe an die untere Wandung des Innenkessels geführt ist und sich nach oben durch die obere Wandung des Innenkessels hindurch erstreckt. Sie führt schließlich durch die Wandung des Zwischenkessels und des Außenkessels hindurch und ist außerhalb des Behälters mit dem Steuerventil 94 versehen. Flüssiges Kühlmittel kann in den Zwischenkessel 14 und aus diesem heraus mit Hilfe der Leitung 95 gebracht werden, die durch die Unterseite des Zwischenkessels 11 hindurchgeführt ist und ein Steuerventil 96 aufweist. Die Zwischenkammer 14 ist außerdem mit einer Dampfleitung 97 versehen, die in den Dampfraum mündet und außerhalb des Behälters mit einem Steuerventil 98 versehen ist. Die Dampfleitung 97 weist außerdem Sicherheitseinrichtungen 99 und 100 auf, beispielsweise ein Federsicherheitsventil und eine solche mit bei Überlastung platzender Scheibe.
809 767ΛΙ05
Wie bereits erwähnt, weist die Erfindung eine neue Einrichtung zur Entnahme flüssigen Gases aus der Innenkammer 13 auf. Soll flüssiges Gas entnommen werden, so wird flüssiges Kühlmittel aus der Zwischenkammer abgezogen, erwärmt und dann durch das flüssige Gas im Innenkessel 10 hindurchgeführt. Zu diesem Zweck ist eine Erwärmvorrichtung 110 vorgesehen, die aus einem luftkühlenden Wärmeaustauscher bestehen kann, dessen Einlaß ende über ein Gases liegt. Demzufolge verdampft das verflüssigte Gas nicht, wenn Wärme durch die Kammer 15 zutritt. Solche Wärme verursacht eine Verdampfung des flüssigen Kühlmittels. Das flüssige Gas wird bei einer Temperatur gehalten, die der Verdampfungstemperatur des flüssigen Kühlmittels entspricht. Wenn verflüssigtes Gas aus dem Innenkessel 10 abgezogen werden soll, so wird ein Strom flüssigen Kühlmittels aus der Zwischenkammer 14 abgezogen, in dem Wärme-
Ventil 111 und eine Leitung 112 an die Leitung 95 io austauscher 110 erwärmt und dann durch den Wärmefür das flüssige Kühlmittel angeschlossen ist. Der austauscher 115 hindurchgeleitet, um die Temperatur erwärmte Kühlmittelstrom am Auslaßende der Wärm- des verflüssigten Gases zu erhöhen und einen Druck vorrichtung 110 wird über ein Steuerventil 113 und im Innenkessel 10 zu erzeugen, der das flüssige Gas durch eine Leitung 114 in die Innenkammer 13 ge- durch die Auslaßleitung 92 austreibt. Wenn es erleitet. In dieser ist an die Leitung 114 eine Wärme- 15 wünscht ist, flüssiges Kühlmittel aus der Zwischenaustauschvorrichtung 115 angeschlossen, die aus einer kammer .14. abzuziehen, so wird der erwärmte Kühl-Rohrschlange bestehen kann, die nahe der unteren mittelstrom durch die Dampfleitung 97 direkt in den Wandung des Kessels 10 angeordnet ist. Von der Daimpfraum der Zwischenkammer 14 geleitet.
Wärmeaustauschvorrichtung 115 führt eine Leitung Der Behälter kann zur Speicherung beliebiger kal-
116 nach oben durch die obere Wandung des Kessels 20 ter Flüssigkeiten verwendet werden. Es ist lediglich hindurch und mündet in. den Dampfraum der Zwi- erforderlich, daß das flüssige Kühlmittel einen Siedeschenkammer 14. Das durch die Leitung 114 und die pUnkt hat, der unter dem Siedepunkt des kalten Gases Rohrschlange 115 fließende, erwärmte Kühlmittel stei- Hegt. Beispielsweise kann der Behälter zur Speichegert die Temperatur des flüssigen Gases im Kessel 10 rung von flüssigem Sauerstoff im Innenkessel ver- und demzufolge steigt der Druck in der Kammer 13, 25 wendet werden, wenn flüssiger Stickstoff als flüssiges wodurch das flüssige Gas über die Leitung 92 aus der Kühlmittel verwendet wird.
Kammer 13 herausgedrückt wird. Das Auslaßende der Wärmvorrichtung 110 ist über das Steuerventil 117 noch mit der Dampfleitung 97 verbunden. Bei geschlossenen Ventilen 113 und 98 und bei offenem Ventil 117 wird das erwärmte Kühlmittel direkt in die Zwischenkammer 14 eingeführt, um die Temperatur des flüssigen Kühlmittels zu steigern und einen genügenden Druck zu erzeugen, der das flüssige Kühlmittel aus der Zwischenkammer 14 über die Leitung 95 austreibt.
Die verschiedenen Einlaß- und Auslaßleitungen zu den Kesseln sind vorteilhaft an einem Ende des Behälters zusammen mit den übrigen Steuer- und Anzeigegeräten, wie Flüssigkeits- und Druckanzeigern, angeordnet. Ein Gehäuse 120 kann an diesem Ende des Behälters vorgesehen sein. Wenn flüssiges Gas in dem Behälter gespeichert werden soll, so wird die Vakuumpumpe 17 in Tätigkeit gesetzt, um ein bestimmtes Vakuum in der Kammer 15 zum Zwecke einer guten Isolation zu erzeugen. Dann wird die Innenkammer 13 leer gepumpt und flüssiges Kühlmittel in die Zwischenkammer 14 über die Leitung 95 eingeführt. Das Auspumpen der Kammer 13 vor der Einführung des flüssigen Kühlmittels ist notwendig, um die Kondensation von Feuchtigkeit in der Kammer 13 zu verhindern. Nachdem die Zwischenkammer 14 mit flüssigem Kühlmittel gefüllt ist, wird das Ventil 96 geschlossen und das Ventil 98 geöffnet, um den Dampfraum der Kammer 14 mit der Atmosphäre zu verbinden. Dann kann das flüssige Produkt in den Innenkessel 10 über die Leitung 90 eingelassen werden. Während dieses Vorganges verdampft flüssiges Kühlmittel in der Zwischenkammer 14, da es Teile des verflüssigten Gases, das bei der Einführung in den Kessel 10 verdampft, verflüssigt. Das verdampfte Kühlmittel wird durch die Leitung 97 in die Atmosphäre abgeblasen. Nachdem der Kessel 10 mit verflüssigtem Gas gefüllt ist, wird das Einlaßventil 91 geschlossen. Das flüssige Kühlmittel hat einen Siede- :)unkt, der unter dem Siedepunkt des verflüssigten

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Entnahme eines verflüssigten Gases aus einem Behälter, der aus einem Innenkessel für das gespeicherte Gas und einem um diesen angeordneten zweiten Kessel besteht, der eine Zwischenkammer für ein verflüssigtes Kühlgas mit einem niedrigeren Siedepunkt als das gespeicherte Gas bildet, dadurch, gekennzeichnet, daß aus der Zwischenkammer flüssiges Kühlgas abgezogen, dann erwärmt und schließlich zur Abgabe der aufgenommenen Wärme an das gespeicherte flüssige Gas gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte, aus der Zwischenkammer entnommene Kühlgas zum indirekten Wärmeaustausch mit dem gespeicherten Gas gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Kühlgas nach dem Wärmeaustausch in die Zwischenkammer zurückgeführt wird.
4. Behälter für das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmevorrichtung (110) einerseits an die Kühlgasableitung (95) der Zwischenkammer (14) und andererseits an einen im Innenkessel (10) angeordneten Wärmeaustauscher (115) angeschlossen ist, dessen Auslaßleitung (116) in die Zwischenkammer mündet.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine abschaltbare Verbindung (117) zwischen der Wärmevorrichtung (110) und der Zwischenkammer (14) besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 197 713, 297 000, 695;
französische Patentschrift Nr. 787 443; USA.-Patentschrift Nr. 2 287 622.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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