Оборудование гелиевого ожижителя Г-45

3. СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ РАБОЧЕГО ТЕЛА

3.1. Системы хранения газообразного гелия

Газообразный гелий доставляется с заводов по переработке природных газов в 40-литровых (по геометрическому объему) стальных баллонах. В каждом баллоне должно содержаться 6 нм3 гелия концентрацией не ниже 99,985% (гелий высокой чистоты ВЧ) При Т_ос = 293K давление в полностью заполненных баллонах (при 6 нм³ гелия) составляет 15 - 15,5 МПа. Поскольку в баллонах гелий находится при высоком давлении к материалу и качеству изготовления таких баллонов предъявляются высокие требования. Обычно баллоны изготавливаются из легированной стали и снабжаются мембранными вентилями. Вес таких баллоном 60-80 кг. Баллоны маркируются. На корпусе около горловины выбиваются следующие данные: наименование завода-изготовителя, тип баллона, номер, фактический вес, месяц и год изготовления (испытания) и следующего освидетельствования, рабочее давление Р, кгс/см², пробное гидравлическое давление П, кгс/см², емкость баллона. Баллоны подвергаются периодическому освидетельствованию (осмотру, проверке веса и емкости, гидравлическому испытания) каждые 5 лет. Баллоны с гелием окрашиваются в коричневый цвет и имеют белые надписи.

На установке баллоны подсоединяются к специальному коллектору, называемому рампой. Для хранения чистого и технического гелия имеются соответствующие баллоны и рампы.

Газообразный гелий низкого давления хранится в газгольдерах с масляным гидрозатвором. Гелиевый ожижитель Г-45 снабжен двумя газгольдерами (для технического и чистого гелия) емкостью 6 нм3 каждый. Газгольдеры устанавливаются на линиях всасывания компрессоров и служат для двух целей. Основная из них - сглаживание пульсаций давления на всасывании компрессора. Кроме того, по газгольдеру чистого гелия можно определять производительность гелиевого ожижителя; газгольдер технического гелия выравнивает пульсации давления в линиях сброса газообразного гелия, поступающего из лабораторий.

Конструктивная схема гелиевого газгольдера показана на рис. 3.1. Газгольдер состоит из наружного кожуха 1, внутреннего кожуха (вытеснителя) 2 и колокола 3.

Рис. 3.1. Конструктивная схема гелиевого газгольдера: 1 - наружный кожух; 2 - внутренний кожух; 3 - колокол; 4 – трубопровод; 5 - направляющая.

Гелий подается по трубопроводу 4 под колокол газгольдера, который поднимается вверх по мере поступления гелия. Так как колокол имеет диаметр около 2 метров несмотря на его большой вес избыточное давление под колоколом составляет всего 0,002 - 0,003 МПа.

Для предотвращения утечек гелия из-под колокола в окружающую среду в нижней части газгольдера имеется гидрозатвор, заполненный маслом. Возможный перекос колокола устраняется с помощью специальных направляющих, по которым перекатываются ролики, установленные на кронштейнах, приваренных к колоколу. Для предотвращения переполнения газгольдера на отметке, соответствующей 4-5 м³ установлены электроконтактные датчики, которые сигнализируют о достижении колоколом критической высоты. При этом должен быть включен один из компрессоров 1ВУВ 45/150 и гелий перекачан из газгольдера в баллоны. Включение компрессора может быть осуществлено как автоматически, так и вручную.

Следующая страница: 3.2. Компрессоры