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DE1051300B - Method and device for withdrawing a liquefied gas from a container - Google Patents

Method and device for withdrawing a liquefied gas from a container

Info

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
German (de)
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/en
Pending legal-status Critical Current

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Description

DEUTSCHESGERMAN

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.The invention relates to a method; and a device for withdrawing a liquefied gas from a container, which consists of an inner boiler for the stored gas and one arranged around this second boiler consists of an intermediate chamber for a liquefied cooling gas with a lower boiling point than the accumulated gas forms.

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.According to the invention, the liquefied gas is extracted from the container in a simple and economical manner removed in that liquid cooling gas is withdrawn from the intermediate chamber, then heated and finally to transfer the absorbed heat to the stored, liquid gas to increase it Pressure is brought. In this way, a quick extraction of the liquefied gas from the Reached container under pressure.

Das erwärmte, aus der Zwischenkammer entnommene Kühlgas wird vorteilhaft zum indirekten Wärmeaustausch mit dem gespeicherten Gas gebracht und anschließend in die Zwischenkammer zurückgeführt.The heated cooling gas taken from the intermediate chamber is advantageously used for indirect heat exchange brought with the stored gas and then returned to the intermediate chamber.

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.The container used to carry out the withdrawal process is for heating purposes of the cooling gas is provided with a heating device which, on the one hand, is connected to the cooling gas discharge line of the intermediate chamber and on the other hand is connected to a heat exchanger arranged in the inner boiler, whose Outlet line opens into the intermediate chamber.

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 order to be able to draw off the liquid cooling gas from the intermediate chamber under pressure, there is a disconnectable connection between the heating device and the intermediate chamber, so that the heated Cooling gas can also be introduced into the intermediate chamber and the liquid cooling gas below Pressure sets.

In der Zeichnung ist der Behälter in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellt.In the drawing, the container is shown in side view and partially in section.

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 EntnahmeThe container consists of an inner boiler 10, an intermediate boiler 11, which the boiler 10 at a distance surrounds, and an outer boiler 12, which in turn surrounds the intermediate boiler 11 at a distance. the Walls of the inner vessel 10 enclose the inner chamber 13, while the walls of the inner vessel and the intermediate boiler, the intermediate chamber 14 and the walls of the intermediate boiler and the of the outer boiler limit the outer chamber 15. The inner chamber 13 is used to accommodate the to be stored liquefied gas with a relatively low boiling point. The intermediate chamber 14 takes a liquid cooling gas whose boiling point is higher, and the outer chamber 15 is with heat insulating Material 16 filled. This can be made of powdered insulating material, for example Magnesium carbonate. The chamber 15 is under vacuum with the aid of a vacuum pump 17, the Method and device for removal

eines verflüssigten Gasesof a liquefied gas

aus einem Behälterfrom a container

Anmelder:Applicant:

Air Products Incorporated,
Allentown, Pa. (V. St. A.)Air Products Incorporated,
Allentown, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schaefer, Patentanwalt,
Hamburg 1, Lüienstr. 36Representative: Dipl.-Ing. H. Schaefer, patent attorney,
Hamburg 1, Lüienstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Oktober 1955Claimed priority:
V. St. v. America October 4th 1955

William H. Kaechele und Henry F. Daley,William H. Kaechele and Henry F. Daley,

Allentown, Pa. (V. St. A.)/
sind als Erfinder genannt wordenAllentown, Pa. (V. St. A.) /
have been named as inventors

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.is connected to the chamber via a line 18 in which a control valve 19 is arranged. The boilers 10, 11 and 12 are cylindrical and outward arched end walls.

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.The liquefied gas can be introduced into the inner chamber 13 through a conduit 90 leading from outside through the walls, the boiler is passed and provided with a control valve 91. Liquefied gas can be withdrawn from the inner chamber 13 through a line 92, which with its mouth 93 is guided to close to the lower wall of the inner vessel and up through the upper one Wall of the inner boiler extends therethrough. It finally leads through the wall of the intermediate boiler and the outer vessel and is provided with the control valve 94 outside the tank. Liquid coolant can be brought into and out of the intermediate vessel 14 with the aid of the line 95 which is passed through the underside of the intermediate boiler 11 and a control valve 96 having. The intermediate chamber 14 is also provided with a steam line 97 which leads into the steam space opens and is provided with a control valve 98 outside the container. The steam line 97 also has safety devices 99 and 100, for example a spring safety valve and a those with the pane bursting when overloaded.

809 767ΛΙ05809 767-05

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-As already mentioned, the invention has a new device for withdrawing liquid gas from the inner chamber 13 . If liquid gas is to be withdrawn, liquid coolant is drawn off from the intermediate chamber, heated and then passed through the liquid gas in the inner vessel 10 . For this purpose, a heating device 110 is provided, which can consist of an air-cooling heat exchanger, the inlet end of which is above a gas. As a result, the liquefied gas does not vaporize when heat enters through the chamber 15 . Such heat causes the liquid refrigerant to evaporate. The liquid gas is kept at a temperature which corresponds to the evaporation temperature of the liquid refrigerant. If liquefied gas is to be withdrawn from the inner vessel 10 , a stream of liquid coolant is withdrawn from the intermediate chamber 14 , in which heat

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-Valve 111 and a line 112 is heated to the line 95 io exchanger 110 and then connected through the heat for the liquid coolant. The exchanger 115 passed through to increase the temperature of the heated coolant flow at the outlet end of the heat of the liquefied gas and a pressure device 110 is generated via a control valve 113 and in the inner vessel 10 , which feeds the liquid gas through a line 114 into the inner chamber 13 - Expels through the outlet line 92. When it arrives. In this, a heat 15 is desired, liquid coolant from the intermediate exchange device 115 is connected to the line 114 , which is drawn from a chamber .14. withdrawn, so the heated cooling coil can exist, which is arranged near the lower medium flow through the steam line 97 directly in the wall of the boiler 10 . Passed from the main chamber of the intermediate chamber 14.
Heat exchange device 115 leads a line The container can be used to store any cold

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. 116 up through the upper wall of the boiler 20 ter liquids are used. It is only necessary that the liquid coolant has a boiling chamber 14 through the line 114 and the pU , the heated coolant flowing below the boiling point of the cold gas pipe coil 115 rises . For example, the container can store the temperature of the liquid gas in the boiler 10 tion of liquid oxygen in the inner boiler and consequently the pressure in the chamber 13, 25 rises when liquid nitrogen is used as liquid whereby the liquid gas is discharged via line 92 the coolant is used.

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.Chamber 13 is pushed out. The outlet end of the heating device 110 is still connected to the steam line 97 via the control valve 117. With valves 113 and 98 closed and valve 117 open, the heated coolant is introduced directly into the intermediate chamber 14 in order to increase the temperature of the liquid coolant and to generate sufficient pressure to drive the liquid coolant out of the intermediate chamber 14 via the line 95 .

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 verflüssigtenThe various inlet and outlet lines to the boilers are advantageously arranged at one end of the container together with the other control and display devices, such as liquid and pressure gauges. A housing 120 may be provided at this end of the container. When liquid gas is to be stored in the container, the vacuum pump 17 is activated in order to generate a certain vacuum in the chamber 15 for the purpose of good insulation. The inner chamber 13 is then pumped empty and liquid coolant is introduced into the intermediate chamber 14 via the line 95. It is necessary to pump out the chamber 13 before the liquid coolant is introduced in order to prevent condensation of moisture in the chamber 13 . After the intermediate chamber 14 is filled with liquid refrigerant, the valve 96 is closed and the valve 98 open to the vapor space of the chamber 14 connected to the atmosphere. The liquid product can then be let into the inner vessel 10 via the line 90. During this process, liquid coolant evaporates in the intermediate chamber 14, since it liquefies parts of the liquefied gas which evaporates when it is introduced into the boiler 10. The vaporized refrigerant is vented through line 97 to the atmosphere. After the boiler 10 is filled with liquefied gas, the inlet valve 91 is closed. The liquid coolant has a boiling point:) which is below the boiling point of the liquefied one

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 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.1. Method for withdrawing a liquefied gas from a container from an inner vessel for the stored gas and a second boiler arranged around this, the an intermediate chamber for a liquefied refrigerant gas with a lower boiling point than that forms stored gas, characterized in that liquid cooling gas from the intermediate chamber withdrawn, then heated and finally to release the absorbed heat to the stored liquid gas is brought. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte, aus der Zwischenkammer entnommene Kühlgas zum indirekten Wärmeaustausch mit dem gespeicherten Gas gebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the heated cooling gas taken from the intermediate chamber is brought to indirect heat exchange with the stored gas will. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Kühlgas nach dem Wärmeaustausch in die Zwischenkammer zurückgeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the heated cooling gas after Heat exchange is returned to the intermediate chamber. 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.4. Container for the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a heating device (110) is connected on the one hand to the cooling gas discharge line (95) of the intermediate chamber (14) and on the other hand to a heat exchanger (115) arranged in the inner vessel (10) is, the outlet line (116) opens into the intermediate chamber. 5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine abschaltbare Verbindung (117) zwischen der Wärmevorrichtung (110) und der Zwischenkammer (14) besteht.5. Container according to claim 4, characterized in that there is a disconnectable connection (117) between the heating device (110) and the intermediate chamber (14). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 197 713, 297 000, 695;Considered publications: German patent specifications No. 197 713, 297 000, 695; französische Patentschrift Nr. 787 443; USA.-Patentschrift Nr. 2 287 622.French Patent No. 787,443; U.S. Patent No. 2,287,622. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©. 809 767/105 2.59 ©. 809 767/105 2.59
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