一种用于低温气体输送的系统包括：低温罐，其构造为容纳低温液体和在低温液体上方的顶部空间内的气体。该系统还包括第一和第二蒸发器以及使用出口。第一管道构造为将气体从顶部空间通过第一蒸发器传输至使用出口。第二管道构造为通过第一蒸发器从所述罐中传输液体，以将第一蒸气流引导至使用出口。第三管道构造为通过第二蒸发器从所述罐中传输液体，从而将第二蒸气流引回到罐的顶部空间，而在罐内建立压力。第一调节器阀与第二管道流体连通，并且当第一调节器的出口侧的压力下降到低于第一预定压力水平时打开。第二调节器阀与第三管道流体连通，并且当所述罐内的压力下降到低于第二预定压力水平时打开。第一预定压力水平高于第二预定压力水平。第二预定压力水平。第二预定压力水平。
【技术实现步骤摘要】
具有罐压力和热量管理的气体分配系统
[0001]本公开总体涉及一种用于向使用装置或处理提供气体的低温存储和输送系统，更具体地，在管理低温罐中的热量和压力的同时向使用装置或处理提供气体。
技术介绍
[0002]低温罐是存储用作气体的低温流体的有效方法。气体通常以液化状态存储，因为它占据小得多的体积。例如，液化天然气占气态液体的空间的约1/600。低温罐的温度和压力调节极为重要。由于低温要求且通常在较低压力下，液化气存储在隔热低温罐中。此外，存储的低温液体通常是饱和的，从而在期望的温度和压力下同时存在气态和液态。
[0003]使用装置通常需要在特定的温度和压力下从低温罐系统中输送气体。在向使用装置提供气体时，低温罐中的压力和温度可能会波动。当温度和/或压力升高太多时，可能需要将气体排放到大气中，从而造成存储产品的损失。因此，期望具有一种用于向使用装置提供气体的低温输送罐系统，其可以管理内部温度和压力并防止产品损失。
[0004]如图1所示，用于从低温液体存储和输送罐分配气体的现有技术系统包括低温罐100，具有低温液体110和在液位线115上方的顶部空间中的蒸气120。低温罐包括内壳101和外壳102。低温罐系统包括从低温罐100到产品蒸发器12和分配出口阀10的蒸气或第一管道或管线400。管道或管线400可以包括许多手动隔离阀，比如阀30。管道或管线400还包括节能器调节器6。液体或第二管线300从罐的液体部分通向蒸发器12和分配出口阀10。此外，该系统还包括压力建立或第三管线500，其从罐的液体部分通向压力建立蒸发器13并回到罐100，并包括压力建立调节器7。
[0005]当分配阀10打开时，来自系统的气体被使用装置或处理消耗。调节器7设定为在约30巴下打开，而节能器6设定为在约32巴下打开。因此，如果罐压力高于32巴，则假定来自罐顶部或顶部空间的气态蒸气流向产品蒸发器12。然而，节能器6是具有小容量(kv或cv值)的小型调节器，因此，仅提供低流量而不会在整个节能器上产生大的压降。当节能器6打开时，气体流过管线400，如图2中的路径401所示。当罐的顶部空间中的压力下降到低于约32巴时，节能器6关闭。
[0006]分配阀10打开时，不管节能器6是打开还是关闭，来自罐底部的液体都沿着路径301通过液体管道300行进至蒸发器12，如图3所示，以满足消耗需求。
[0007]如果罐压力下降到低于压力建立调节器7设定点，则该调节器打开，并且如图4所示，液体沿着管线501流动以使用来自压力建立蒸发器13的蒸气对罐加压。
[0008]取决于使用装置或处理在10处抽出的气体量，产品蒸发器12将被充满。关闭分配阀10将停止气体排出，并且由于残留在其中的残余液体的蒸发，产物蒸发器12中的压力将急剧上升。产生的压力将蒸气和尚未蒸发的加热液体推回到罐的底部。此时，节能器6关闭。在频繁循环(耗气、中断、耗气等)期间，此过程会迅速加热罐中的液体。一段时间后，罐中的压力将升至主调压阀设定点。安全阀(通常用600表示)随后将打开，这导致一部分存储流体的损失。
[0009]对于该现有技术设计，节能功能具有非常小的工作窗口。仅当罐内压力高且使用装置或过程通过分配阀10的消耗非常低时，节能才工作。在较高消耗时，通过节能器6的流量且因此压降会增加，并且主要仅从罐100中抽出液体。这导致在罐中建立压力，从而可能需要从罐中排出冷剂。
[0010]期望提供一种用于向使用装置提供气体的低温输送罐，其中改良了对低温罐中所需的温度和压力的维持。
技术实现思路
[0011]本主题的多个方面可在下面描述和要求保护的方法、装置和系统中单独或一起体现。这些方面可以单独使用，也可以与本文中描述的主题的其他方面结合使用，并且这些方面一起的描述并不旨在排除单独使用这些方面或者排除在所附的权利要求书中列出的单独或以不同组合地对这些方面的要求。
[0012]在一方面，一种用于低温气体输送的系统包括：低温罐，其容纳低温液体和在低温液体上方的顶部空间内的气体。该系统还包括第一蒸发器和第二蒸发器以及使用出口。第一管道构造为将气体从顶部空间通过第一蒸发器传输至使用出口。第二管道构造为通过第一蒸发器从所述罐中传输液体，使得第一蒸气流被引导至使用出口。第三管道构造为通过第二蒸发器从所述罐中传输液体从而将第二蒸气流引回到罐的顶部空间而在罐内建立压力。第一调节器阀与第二管道流体连通。第一调节器阀构造成当第一调节器的出口侧的压力下降到低于第一预定压力水平时打开。第二调节器阀与第三管道流体连通。第二调节器阀构造成当所述罐内的压力下降到低于第二预定压力水平时打开。第一预定压力水平高于第二预定压力水平。
[0013]在另一方面，一种从低温罐向使用装置提供气体同时保持罐内温度和压力的方法，包括存储在输送罐中的液体，包括打开分配阀以开始将气体分配到使用装置。在第一罐压力下，引导气体通过第一管道和第一蒸发器至使用装置。在第二罐压力下，引导液体从所述罐通过第二管道和第一蒸发器至使用装置。在第三罐压力下，引导液体从所述罐通过第三管道和第二蒸发器并回到所述罐。关闭分配阀以停止将气体分配到使用装置，并且通过第一管道将第一蒸发器中的任何残留液体或气体返回到所述罐的顶部。
附图说明
[0014]图1是现有技术的低温输送罐系统的示意图。
[0015]图2是图1的系统的第一气体输送功能的示意图。
[0016]图3是图1的系统的第二气体输送功能的示意图。
[0017]图4是图1的系统的压力建立功能的示意图。
[0018]图5是本公开的输送罐系统的一个实施例的示意图。
[0019]图6是图5的系统的第一气体输送功能的示意图。
[0020]图7是图5的系统的第二气体输送功能的示意图。
[0021]图8是图5的系统的压力建立功能的示意图。
[0022]图9是本公开的输送罐系统的另一实施例的示意图。
[0023]图10是本公开的输送罐系统的另一实施例的示意图。
[0024]图11是图10的系统的第一气体输送功能的示意图。
[0025]图12是图10的系统的第二气体输送功能的示意图。
[0026]图13是本公开的输送罐系统的另一实施例的示意图。
具体实施方式
[0027]本公开的实施例提供了一种具有热量和压力管理功能的存储和输送罐。
[0028]图5示出了本公开的低温输送罐系统200，其包括低温罐203。采用低温罐203来存储低温液体。仅作为示例，低温液体可以是氮气、氦气、氧气或任何其他已知的低温流体。
[0029]在所示的实施例中，低温罐203具有内壳201和外壳202，其中内壳限定罐的内部。低温液体210存储在内壳201的内部。低温液体210占据低温罐203的特定体积，剩余体积由低温气体或蒸气220占据。液位215被包括用于说明性目的，但液位可能会有所不同，尤其是在不同情况下(系统输送气体之后、向罐重新填充液体等)。
[0030本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于低温气体输送的系统，包括：低温罐，其包括内壳和外壳，其中，所述内壳限定内部，该内部构造为容纳低温液体和在低温液体上方的顶部空间内的气体；第一蒸发器；第二蒸发器；使用出口；第一管道，其构造为将气体从顶部空间通过第一蒸发器传输至使用出口；第二管道，其构造为通过第一蒸发器从所述罐中传输液体，使得第一蒸气流被引导至使用出口；第三管道，其构造为通过第二蒸发器从所述罐传输液体，使得第二蒸气流被引回到罐的顶部空间，而在罐内建立压力；与第二管道流体连通的第一调节器阀，所述第一调节器阀构造成当第一调节器的出口侧的压力下降到低于第一预定压力水平时打开；与第三管道流体连通的第二调节器阀，所述第二调节器阀构造成当所述罐内的压力下降到低于第二预定压力水平时打开；其中，所述第一预定压力水平高于所述第二预定压力水平。2.根据权利要求1所述的低温罐输送系统，其中，所述系统还包括在所述第一蒸发器之前的管道回路。3.根据权利要求2所述的低温罐输送系统，其中，所述回路包括在实体上上升到所述第一蒸发器上方的峰部。4.根据前述权利要求中任一项所述的低温罐输送系统，还包括在所述调节器和第一蒸发器之间在第二管道管线上的阀。5.根据权利要求4所述的低温罐输送系统，其中，所述阀是止回阀。6.根据权利要求4所述的低温罐输送系统，其中，所述阀是球形止回阀。7.根据前述权利要求中任一项所述的低温罐输送系统，其中，所述第一管道不具有调节器阀。8.根据前述权利要求中任一项所述的低温罐输送系统，其中，所述第一预定压力水平是30巴。9.根据前述权利要求中任一项所述的低温罐输送系统，其中，所述第二预定压力水平为29巴。10.根据前述权利要求中任一项所述的低温罐输...
【专利技术属性】
技术研发人员：L康弗尔斯特，
申请(专利权)人：查特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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