用于过滤低温流体的装置和方法制造方法及图纸

一种用于低温流体的改进的过滤装置包括过滤器和支撑件。过滤器包括具有内部空间和敞开端部的网。支撑件与网相关联，用于将内部空间的容积维持在预定值之上。在运行中，低温流体通过网进入内部空间并且离开网的敞开端部。

Devices and methods for filtering cryogenic fluids

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于过滤低温流体的装置和方法
本申请涉及用于过滤低温流体，特别是用于过滤在低温泵的入口处的低温流体的装置和方法，以及更具体地，涉及往复活塞低温泵。
技术介绍
往复-活塞低温泵包括在压缩室中的活塞周围的一个或多个密封件，所述活塞用于在压缩冲程期间对先前在进气冲程期间被吸入压缩室中的工艺流体进行加压。泵性能与在压缩冲程期间活塞密封件在压缩室内密封加压的工艺流体的程度直接相关。在压缩冲程期间泄漏出密封件的工艺流体被称为窜漏流体，并且任何量的窜漏流体都会降低泵的容积效率。在泵的寿命期间，活塞密封件随着其沿着压缩室的表面来回移动而磨损。随着活塞密封件的磨损，窜漏流体的量增加并且容积效率相应地降低。活塞密封件磨损率也受到工艺流体的品质的影响，工艺流体可能被具有尺寸为微米级的颗粒的碎片污染。污染会增加活塞密封件磨损率，从而通过降低活塞密封件有效地抵抗泵送压力的能力来降低泵性能。工艺流体可以是任何低温流体，诸如液化气体和液化气态燃料。如本文所使用的，液化气态燃料被定义为在标准温度和压力下处于气相的任何燃料，所述标准温度和压力在该申请的上下文中被分别定义为零(0)摄氏度(℃)和一个(1)大气压(atm)。示例性气态燃料包括丁烷、生物气、乙烷、氢、甲烷、天然气和丙烷、或这些燃料的组合。往复-活塞低温泵可以安装在双壁真空-绝热低温储存容器内。作为实例，储存容器可以包括泵插座，低温泵安装在泵插座中，使得泵的入口布置在容器的底部附近。这种类型的低温泵也称为浸没泵。存储容器中可能存在在其制造中残留的颗粒碎片，其污染工艺流体。在泵送期间，如果不进行过滤，这些颗粒也可能导致泵密封件磨损增加，以及容积效率降低。先前的往复-活塞低温泵包括在泵入口处的柔性通气管和连接到通气管的端部的过滤器(例如，过滤器矩阵)。在将泵安装到泵插座期间，当过滤器矩阵接触容器的底部时，通气管挠曲并弯曲，允许过滤器矩阵沿着罐的底部水平延伸。即使在存在这些过滤器时，活塞密封件也会继续磨损，并且泵的容积效率会随着时间推移而降低。现有技术缺乏用于在低温流体进入低温泵的入口之前将颗粒从低温流体中过滤出来的技术。本装置和方法提供了用于改进低温泵入口处的低温流体的过滤的技术。
技术实现思路
用于低温流体的改进的过滤装置包括过滤器和支撑件。过滤器具有内部空间和敞开端部。支撑件与过滤器相关联，用于将内部空间的容积维持在预定值之上。在运行中，低温流体通过过滤器进入内部空间并且离开过滤器的敞开端部，例如进入低温泵的流体入口。过滤器可以形成为袋或袜的形状。过滤器可以是例如由金属线制成的网。支撑件可以包括以下之一：圈状弹簧，该圈状弹簧布置在网的内部空间中；帐篷式结构，该帐篷式结构包括具有柔性杆的框架；笼，该笼跨越网的外表面和内表面的至少一部分；在过滤器的外表面上的外过滤器和在过滤器的内表面上的内过滤器；外笼，该外笼包括第一部段和第二部段，第一部段包括环形肋和纵向肋，第二部段包括从第一部段延伸并围绕过滤器的端部卷绕的纵向肋；包覆成型件，该包覆成型件注射成型到过滤器上，包括第一部分和第二部分，将第一部分连接到第二部分的柔性膝部；以及通过柔性膝部连接的第一柱形部段和第二柱形部段，第一柱形部段和第二柱形部段包括穿孔。用于过滤低温流体的改进的方法包括采用柔性网对最大尺寸为10微米、5微米和2微米中的至少一者的颗粒进行过滤；以及采用支撑件以将柔性网的内部空间的容积维持在预定值之上。改进的过滤和泵送装置包括低温泵和过滤装置。低温泵包括在缸内往复运动的活塞，该活塞将缸分隔成压缩室和后侧室，低温泵包括通过止回阀与压缩室流体连通的流体入口和允许后侧室与泵的外部之间流体连通的端口。过滤装置包括过滤器和与过滤器相关联的支撑件。过滤装置连接到低温泵并且限定过滤器和低温泵之间的内部空间。支撑件维持内部空间的容积。过滤装置连接到低温泵，使得内部空间包括流体入口、端口和后侧室，由此在活塞的往复运动期间离开后侧室的流体保持在过滤器的内部空间中用于过滤低温流体的改进的方法包括在低温泵的流体入口端部周围提供内部空间，其中内部空间通过过滤器与低温储存容器的低温空间分开。内部空间包括低温泵的缸的后侧室，其中活塞在缸内往复运动，以及端口将后侧室连接到低温泵外部的内部空间。附图说明图1是包括根据第一实施例的柔性过滤装置的低温储存和泵送装置的示意图。图2是图1的低温储存和泵送装置的低温泵的流体入口端部处的柔性过滤装置的详细视图。图3是图1的低温储存和泵送装置的低温泵的流体入口端部处的柔性过滤装置的立体图。图4是图3的柔性过滤装置的立体图，其中过滤袋被移除。图5是包括根据第二实施例的柔性过滤装置的低温储存和泵送装置的示意图。图6是被图示为处于扩展位置的图5的柔性过滤装置的立体图。图7是被图示为处于收缩位置的图5的柔性过滤装置的立体图。图8是根据第三实施例的柔性过滤装置和用于柔性过滤装置的接受器的立视图。图9是图8的柔性过滤装置沿支撑件的环形肋截取的横剖视图。图10是图8的接受器的立体图。图11是根据第四实施例的柔性过滤装置和用于柔性过滤装置的接受器的侧视立视图。图12是图11的柔性过滤装置的平面图。图13是根据第五实施例的柔性过滤装置的立视图。图14是图13的柔性过滤装置的围绕细节A的局部视图。图15是根据第六实施例的柔性过滤装置的侧视立视图。图16是图15的柔性过滤装置的详细视图。图17是根据第七实施例的柔性过滤装置的侧视立视图，该柔性过滤装置构造有低温泵。图18是图17的柔性过滤装置的笼的立体图。图19是具有图17的柔性过滤装置的卡扣的笼的立体图。图20是图19的笼的卡扣中的一个卡扣的立体图。图21是具有图17的柔性过滤装置的卡扣的过滤介质的详细视图。图22是根据第八实施例的柔性过滤装置的侧视立视图，该柔性过滤装置构造有安装在储存容器中的泵。图23是图22的柔性过滤装置的第一半部分和第二半部分的立体图。图24是根据第八实施例的附接到泵的柔性过滤装置的侧视立视图。图25是图24图示的柔性过滤装置的立体图。图26是用于低温泵的入口导管的一部分的立视平面图。图27是采用常规通气管过滤器的低温泵送系统的罐压力与运行时间的图表视图。图28是采用柔性过滤装置的低温泵送系统的罐压力与运行时间的图表视图。具体实施方式大体地参考图1、2、3和4并且首先参考图1，示出了包括低温储存容器20和低温泵30的低温储存和泵送装置10。在图示实施例中，装置30是包括入口端部40和出口端部50的往复-活塞低温泵送装置。低温流体在泵30的进气冲程期间进入入口60，加压的低温流体在压缩冲程期间离开位于端部50的出口(未示出)。进入入口60的低温流体处于液相，离开出口的加压的流体可以处于气相和/或超临界相，这取决于流体的压力和温度。柔性过滤装置70在低温空间115中的低温流体被吸入入口60之前将碎片/颗粒污染物从低温流体中过滤出来。装置70包括过滤器80和支撑件90。过滤器80是过滤介质，并且特别地在图示实施例中是柔性网，该柔性网呈具有敞开端部55的长型袋或袜构型，并且包封支撑件90和低温泵30的入口端部40。如本文所使用的，所有的过滤器都包括过滤介质。网可以由金属线形成。敞开端部55相对于泵30的外表面45流体密封。在示例性实施例中，过滤器80的网阻挡尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低温流体的过滤装置，包括：过滤器，所述过滤器包括内部空间和敞开端部；以及支撑件，所述支撑件与所述过滤器相关联，将所述内部空间的容积维持在预定值之上；其中，低温流体通过所述过滤器进入所述内部空间并且离开所述过滤器的所述敞开端部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.23 US 62/438,8961.一种用于低温流体的过滤装置，包括：过滤器，所述过滤器包括内部空间和敞开端部；以及支撑件，所述支撑件与所述过滤器相关联，将所述内部空间的容积维持在预定值之上；其中，低温流体通过所述过滤器进入所述内部空间并且离开所述过滤器的所述敞开端部。2.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤器形成为长型袋或袜的形状。3.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述支撑件包括以下之一：圈状弹簧，所述圈状弹簧布置在所述过滤器的所述内部空间中；帐篷式结构，所述帐篷式结构包括具有柔性杆的框架；笼，所述笼跨越所述过滤器的外表面和内表面的至少一部分；在所述过滤器的外表面上的外过滤器和在所述过滤器的内表面上的内过滤器；外笼，所述外笼包括第一部段和第二部段，所述第一部段包括环形肋和纵向肋，所述第二部段包括从所述第一部段延伸并围绕所述过滤器的端部卷绕的纵向肋；包覆成型件，所述包覆成型件注射成型到所述过滤器上，包括第一部分和第二部分，将所述第一部分连接到所述第二部分的柔性膝部；以及通过柔性膝部连接的第一柱形部段和第二柱形部段，所述第一柱形部段和所述第二柱形部段包括穿孔。4.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述支撑件包括外笼，所述外笼包括第一部段和第二部段，所述第一部段包括环形肋和纵向肋，所述第二部段包括从所述第一部段延伸并围绕所述过滤器的端部卷绕的纵向肋，所述过滤装置还包括与所述外笼相关联的第一卡扣和与所述过滤器相关联的第二卡扣，其中，所述第一卡扣与相应的第二卡扣相互接合，从而将所述过滤器固定到所述外笼。5.根据权利要求4所述的过滤装置，其中，所述第一卡扣固定到所述纵向肋中的至少一个纵向肋和/或所述环形肋中的至少一个环形肋。6.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述支撑件包括注射成型到所述过滤器上的包覆成型件，所述包覆成型件包括彼此流体密封的至少第一部段和第二部段，所述第一部段和所述第二部段各自包括第一部分和第二部分以及将所述第一部分连接到所述第二部分的柔性膝部，所述第一部分和所述第二部分各自包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·D·戛纳，T·S·科尔曼，A·辛格，B·J·埃尔德，G·G·哈特尼特，R·L·麦克唐纳，D·索韦，C·G·D·斯科特，
申请(专利权)人：西港能源有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA