从压力容器取出处于压力下的液态气流的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从低温液化气隔热的压力容器（１）取出气流的设备，它有一个增压器（２）和一根与隔热的压力容器（１）连接的取气管（３），其中借助于增压器（２）汽化液化气。按本发明专利技术提供了一种特别简单的增压器，为此令增压器（２）有一冷凝容积（４）；此冷凝容积（４）局部与低温液化气（５）传热接触；此冷凝容积（４）局部与相对于低温液化气（５）处于较高温度的蓄热箱传热接触；此冷凝容积（４）可至少与取气管（３）流动连接；以及，增压器（２）有一个仅通过冷凝容积（４）与取气管（３）连接的基本上不与低温液化气传热接触的振荡容积（８）。唯一的图规定用于公开。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于从低温液化气隔热的压力容器取气的设备，它有一增压器和一根与隔热的压力容器连接的取气管，其中借助于增压器使液化气汽化。在技术上不同的使用领域需要处于压力下的低温液化气。其使用领域首先是那些希望有高储存密度或低的温度的液化气。为了输送液体或为了在流过的容器内达到一定压力水平所需要的增压，通常通过液体的部分汽化实现。在这种情况下升压应快速和节能地进行并允许提取冷的气体或过冷的液体(参见例如US-PS 3648018)。为了升高或为了不变地保持在隔热的压力容器内的压力，在先有技术(参见例如DE 4326138C2)中使用了一些安装在压力容器内的装置。其中用于增压的已知装置借助于使液化气汽化的电加热器来工作。由实际工作中还已知一些处于压力容器外部的用于增压的装置，例如带气体回输管的升压汽化器。在借助于装入压力容器内的电加热器进行工作的增压器中存在的问题是，安装费用高和在损坏时需要昂贵的修理费用，以及为了运行需要消耗电能。对于扁平的汽车油箱由于液体的进口高度低，所以通常不考虑安装带升压汽化器的增压器。从上述问题出发，本专利技术的目的是提供一种从液化器隔热的压力容器提取处于压力下的低温液化气流的设备，其中，增压器的结构非常简单，以及除此之外至多需要消耗小量的能量。按本专利技术为达到上面引出的和已指明的目的采取的措施是，令增压器有一个冷凝容积；此冷凝容积局部与低温液化气传热接触；此冷凝容积局部与相对于低温液化气处于较高温度的蓄热箱传热接触；冷凝容积可至少与取气管流动连接；以及，增压器有一个仅通过冷凝容积与取气管连接的基本上不与低温液化气传热接触的振荡容积。在按本专利技术所设的冷凝容积中由于通过取气管连通，因而存在与在隔热的压力容器内同一种气体，例如氢、氮或天然气。在稳定的状态，在冷凝容积与低温液化气传热接触的区域内同样有液化气。反之，在冷凝容积与相对于低温液化气处于较高温度的蓄热箱传热接触的区域内，此气体处于气体的状态。现在按本专利技术设计的增压器充分利用了这样一个效果，即，当从隔热的压力容器经取气管提取液化气时在隔热的压力容器与消耗器之间产生技术上引起的压力波动。这种压力波动通过在冷凝容积与取气管之间的流动连接传递给存在于冷凝容积内的液化气。压力脉动的这种传递，导致液柱相对于按本专利技术的振荡容积一侧和相对于与取气管流动连接的另一侧交替振荡。这种振荡导致在冷凝容积中存在的部分液化气与冷凝容积中那些处于比低温液化气的温度高的温度下的区域进行接触。这种接触使得低温液化气汽化。这种汽化首先强化了振荡，因为在汽化时形成的较高的压力对当时的振荡的振幅起反作用。当振幅反向时在冷凝容积中与低温液化气传热接触的区域内起先被加热的气体现在重新冷却和再冷凝。在此过程中，热量同时传入隔热的压力容器中，由此产生期望的效果，亦即在隔热的压力容器内部的压力上升。也就是说本专利技术借助于非常简单的装置工作，不需要任何麻烦的在隔热压力容器内进行安装，以及除此以外与在隔热的压力容器内单独的电源无关。此外还保证，在工作间歇期间隔热压力容器内的压力不受影响，因为升压只是在提取液化气时造成。为了实现这些优点，本专利技术如已提及的那样利用这样的事实，即，在从压力容器取出低温液化气时例如通过汽化脉动始终在取气管内产生压力波动。第一种有利的改进设计按本专利技术的设备采取这样的措施获得，即，在冷凝容积与取气管之间设止流装置。将止流装置布置在冷凝容积与取气管之间的流动连接之中，保证能方便地控制增压器。若止流装置关闭，则取气管内的压力波动不会传播到冷凝容积中，因此也不会导致在冷凝容积中液柱在冷凝容积的低温区与较热区之间振荡。也就是说，其结果是在止流装置关闭时不发生通过冷凝容积将热量输入隔热的压力容器中。按本专利技术设置的冷凝容积采取下列措施可获得一种特别简单和有利的设计，即，冷凝容积设计为以其下部弯曲段在液位以下延伸的U形管道。在这种情况下此冷凝容积以其下部弯曲段与液化气传热接触，而U形管道的两个边至少部分与一个相对于低温液化气处于较高温度的蓄热箱传热接触。在U形管道一个边上小量的过压或低压，便足以使由液化气构成的液柱失去平衡，因为较热的气体在振荡容积内是可压缩的。由于液柱将重新回到稳定位置故而形成振荡。如已提及的，此振荡被在U形管道的较热段加热和膨胀并因而附加地逆当时的振幅作用的冷的气体和液化气强化。U形管道特别激烈地强化振荡，因为低温液化气完全切断了在振荡容积与取气管之间的连接。不过这种截断也可以通过其他形式的冷凝容积实现，以及此外对于按本专利技术的设备的功能并非绝对必须的。隔热的压力容器的周围环境特别适合于作为处于相对于低温液化气为较高温度下的蓄热箱。隔热压力容器的周围环境必然处于比隔热压力容器内的低温液化气高的温度。按本专利技术的设备充分利用此温度差。在按本专利技术的设备的这种设计中，除了可能设置的止流装置外不存在任何主动性构件。在按本专利技术的设备持续运行时可以设想，来自隔热压力容器周围环境的加热由于在冷凝容积的区域降水蒸气和冷冻而减少，冷凝容积与处于相对于低温液化气为较高温度下的蓄热箱有传热接触。为了防止这一点，可以按本专利技术的设备的进一步设计，蓄热箱有一个设在隔热的压力容器外部的加热器。此加热器可例如装在U形管道的一个或两个边上。现在有多种可能性设计和改进按本专利技术的用于从液化气隔热的压力容器取出在压力下的低温液化气流的设备。为此例如一方面可参见从属于权利要求1的那些权利要求，另一方面可参见结合附图对最佳实施例的说明。在附图中唯一的图表示了按本专利技术用于提取处于压力下的低温液化气的设备的一种安装在隔热压力容器内的实施例。唯一的图表示了一个隔热的压力容器1，它有按本专利技术设计的增压器2和与此隔热压力容器1连接的取气管3。按本专利技术，增压器2有一个形式上为U形管道的冷凝容积4。如可由此唯一的图清楚地看出的那样，此冷凝容积4部分地，亦即以U形管道的下部弯曲段与低温液化气5传热接触。冷凝容积4的另一部分，亦即U形管道边的上部区与压力容器1的周围环境传热接触。在周围环境与冷凝容积之间的传热接触，部分直接通过U形管道亦即最上部区的壁形成，部分还通过穿越压力容器1的真空隔热装置7时的热传导进行。在这种情况下当然在有关的U形管道边的内部形成从上到下温度下降的温度梯度。在冷凝容积4与取气管3之间的流动连接中设置一个设计为阀的止流装置6。冷凝容积4背对与取气管3流动连接的那一端，按本专利技术设一振荡容积8，它保证在冷凝容积4中的液柱振荡是由于处于振荡容积8内的气体是可压缩的。在打开止流装置6时，压力波动从取气管传递到冷凝容积6。此在U形管道右边的压力波动足以使液柱9失去平衡，因为如上所述此热的气体在振荡容积8内是可压缩的。由于液柱9将重新回到稳定位置所以形成振荡。此振荡被在U形管道的较热段加热、膨胀并因而附加地对液柱9当时的振幅起反作用的冷的气体10和液体强化。在反向振幅时已加热的气体11在压力容器1内重新冷却和再冷凝。在此过程中热量同时传入压力容器，由此按需使压力上升。若要触发振荡仅通过打开止流装置6，由此在压力容器1与图中未表示的消耗器之间的取气管内的压力波动传递给液柱9。一旦关闭止流装置，振荡迅速停止，与此同时停止加热。权利要求1.从处于压力下隔热的低温液化气的压力容器(1)取气的设备，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
从处于压力下隔热的低温液化气的压力容器（１）取气的设备，它包括一个增压器（２）和一根与隔热的压力容器（１）连接的取气管（３），其中借助于增压器（２）汽化液化气，其特征为；增压器（２）有冷凝容积（４）；此冷凝容积（４）局部与低温液化气（５）传热接触；此冷凝容积（４）局部与相对于低温液体（５）为处于较高温度的蓄热箱传热接触；此冷凝容积（４）可至少与取气管（３）流动连接；以及，增压器（２）有一个仅通过冷凝容积（４）与取气管（３）连接的基本上不与低温液化气传热接触的振荡容积（８）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗德尔泰森，弗里德尔米歇尔，
申请(专利权)人：梅塞尔格里斯海姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]