本发明专利技术涉及流体供应和储存装置、特别是用于储存氢气并将氢气供应给用户构件的交通工具机载的装置，包括：用于储存液化流体的双壁真空绝热型低温储罐，包括限定流体储存容积的内壳体和包围内壳体的外壳体，两壳体间具有真空绝热间隙；提取回路，包括提取管线，其包括连接至内壳体上部的上游第一端部和连接至用户构件的下游第二端部和在内壳体外的第一加热热交换器和在内壳体内的第二加热热交换器，回路包括一个或多个阀的组件，其构造成确保从第一端部向第二端部循环的流的在进入第一交换器然后进入第二交换器的过程中的或在进入第一交换器而不进入第二交换器的过程中的通过。还涉及交通工具和借助于该装置或交通工具向用户构件供应流体的方法。用户构件供应流体的方法。用户构件供应流体的方法。
【技术实现步骤摘要】
流体供应和储存装置、包括这种装置的交通工具和方法
[0001]本专利技术涉及一种流体供应和储存装置、一种包括这种装置的交通工具和方法。
[0002]更具体地，本专利技术涉及一种流体供应和储存装置，特别是用于储存氢气并将氢气供应给用户构件的交通工具机载的装置，该装置包括：用于储存液化流体的双壁真空绝热型低温储罐，所述低温储罐包括限定流体储存容积的内壳体和包围所述内壳体设置的外壳体，在所述内壳体与所述外壳体之间具有真空绝热间隙；提取回路，所述提取回路包括提取管线，所述提取管线包括连接至所述内壳体的上部部分的上游的第一端部和旨在连接至用户构件的下游的第二端部，所述提取管线包括位于所述内壳体的外部的加热的第一热交换器和位于所述内壳体的内部的加热的第二热交换器，所述提取回路包括由一个或多个阀构成的组件，所述组件构造成确保从所述第一端部向所述第二端部循环的流体流的、在进入所述第一热交换器并且然后进入所述第二热交换器的过程中的，或者在进入所述第一热交换器而不进入所述第二热交换器的过程中的通过。
技术介绍
[0003]例如，在文献DE4329566A中描述了这种装置。
[0004]供应了氢燃料的交通工具上的氢的储存利用压缩的气态氢或液体形式的氢。
[0005]如果所需储存容量大于50千克，则优选以液体形式储存在交通工具上。液态氢通常以低压(小于13巴绝对压力)储存在储罐中。在平衡时，氢气的温度经由液相和气相之间的饱和曲线而通过储罐中的压力来设定。这适用于氢气的临界点，其出现在略小于13巴绝对压力的压力下。r/>[0006]对应于20.8K至21.2K的温度，液态氢通常在接近大气压的压力下、一般地在1.15巴至1.3巴的绝对压力下产生。使用低温卡车和填充站将液态氢运输和转移到车载储罐中。由于运输和转移是热涌入的来源，储罐中氢的温度对应于约2巴绝对压力的饱和压力或22.9K。
[0007]燃料电池(或者可能的氢动力内燃机“ICE”)通常在电池中心以低于2巴的绝对压力下运行。然而，由于各种操作原因，大多数制造商要求与储罐的接触面压力为3巴至5巴的绝对压力。
[0008]由于满的储罐最初处于较低的压力，因此有必要将其压力增加到高于燃料电池(ICE)的压力，并且在气体消耗的同时控制该压力。因此，有必要在储罐中包括用于控制其压力的机构。
[0009]上述文献提供了储罐中加压气体的供应。这使得装置更加复杂。由于需要大量的气体，这种控制方式在工业上也不使用。
[0010]此外，在已知的装置中，冷管线、热管线、冷却型交换器和加热型交换器的相对布置产生热损失，这种热损失不利地影响了装置的效率。
技术实现思路
[0011]本专利技术的目的是克服现有技术的所有或一些上述缺点。
[0012]为此，也根据上述前序部分中提供的一般定义/限定的根据本专利技术的装置的基本特征在于，所述第一热交换器的、接收来自所述提取管线的第一端部的流体流的入口位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中。
[0013]此外，本专利技术的实施例可以包括以下特征中的一者或多者：
[0014]‑
所述第一热交换器的、至少邻近接收来自所述提取管线的第一端部的流体流的入口的部分位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中；
[0015]‑
所述第一热交换器容纳在交换器外壳中，所述交换器外壳的至少一部分位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中；
[0016]‑
所述交换器外壳包括接收来自所述提取回路的第一端部的流体流的第一入口，所述第一入口位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中；
[0017]‑
所述交换器外壳容纳所述提取回路的将所述第二热交换器连接至所述第二端部的部分，所述交换器外壳包括接收来自所述第二热交换器的流体流的第二入口，所述第二入口位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中；
[0018]‑
所述提取回路具有第三热交换器，所述第三热交换器串联地设置在所述第二热交换器的下游，使得所述第三热交换器接收已经进入过所述第二热交换器中的流；
[0019]‑
所述第三热交换器位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙的外部，特别是至少部分地位于所述外壳体的外部；
[0020]‑
所述第一热交换器和所述第三热交换器容纳在同一个交换器外壳中，所述同一个交换器外壳与至少一股传热流体流处于热交换关系中；
[0021]‑
所述由一个或多个阀构成的组件包括三通阀，所述三通阀具有连接至所述第一热交换器的出口的端口、连接至所述第二热交换器的入口的端口，和经由所述提取回路的形成所述第三热交换器的旁路的部分连接至所述提取管线的第二端部的端口；
[0022]‑
所述提取回路的形成所述第三热交换器的旁路的部分包括流量限制构件，例如校准孔；
[0023]‑
该装置还包括用于对所述储罐进行加压的系统，所述系统包括独立于所述提取回路的加压管线，所述加压管线包括分别连接至所述内壳体的上部部分和下部部分的两个端部、气化热交换器和由一个或多个阀构成的组件，所述由一个或多个阀构成的组件构造成允许液体从所述储罐被提取、在所述气化热交换器中被加热、并且被重新引入所述储罐中；
[0024]‑
所述第一热交换器、所述第三热交换器和所述气化热交换器容纳在同一个交换器外壳中；
[0025]‑
该装置具有电子控制器，该电子控制器配置为控制该装置的所述由一个或多个阀构成的组件的全部的或一部分的阀；
[0026]‑
该装置包括连接在所述下游的第二端部处的燃料电池或马达。
[0027]本专利技术还涉及一种交通工具，特别是船，该交通工具包括根据上述或下述特征中任一项所述的装置。
[0028]本专利技术还涉及一种借助于这种装置或这种交通工具向用户构件供应流体的方法，
其中，所述用户构件连接至提取回路的第二端部，该方法包括通过经由第一提取管线从储罐提取液化流体来从所述储罐向所述用户构件供应流体的流体供应步骤，其中，在所述储罐内的压力小于确定的阈值的情况下，该方法在所述流体供应步骤之前包括经由用于对所述储罐进行加压的系统将所述储罐加压至确定的压力水平的步骤。
[0029]本专利技术还可涉及落在权利要求的范围内的、包括以上或以下特征的任何组合的任何替代装置或方法。
附图说明
[0030]参考附图阅读以下描述，进一步的特征和优点将变得显而易见，其中:
[0031]图1示出了说明本专利技术第一示例性实施例的结构和操作的局部示意图；
[0032]图2示出了说明本专利技术第二示例性实施例的结构和操作的局部示意图；
[0033]图3示出了这种装置的一个示例的示意性局部透视截面图，示出了热交换器外壳在储罐上的布置；
[0034]图4示出了热交换器外壳的示例的示意性局部透视侧视图。
具体实施方式
[0035]所示的流体供应和储存装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种流体供应和储存装置、特别是用于储存氢气并将氢气供应给用户构件的交通工具机载的装置，该装置包括：用于储存液化流体的双壁真空绝热型低温储罐(2)，所述低温储罐包括限定流体储存容积的内壳体(22)和包围所述内壳体(22)设置的外壳体(32)，在所述内壳体与所述外壳体之间具有真空绝热间隙(42)；提取回路，所述提取回路包括提取管线(3)，所述提取管线包括连接至所述内壳体(22)的上部部分的上游的第一端部(13)和旨在连接至用户构件的下游的第二端部(23)，所述提取管线(3)包括位于所述内壳体(22)的外部的加热的第一热交换器(4)和位于所述内壳体(22)的内部的加热的第二热交换器(5)，所述提取回路包括由一个或多个阀(6)构成的组件，所述由一个或多个阀(6)构成的组件构造成确保从所述第一端部(13)向所述第二端部(23)循环的流体流的、在进入所述第一热交换器(4)并且然后进入所述第二热交换器(5)的过程中的，或者在进入所述第一热交换器(4)而不进入所述第二热交换器(5)的过程中的通过，其特征在于，所述第一热交换器(4)的、接收来自所述提取管线(3)的第一端部(13)的流体流的入口位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙(42)中。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一热交换器(4)的、至少邻近接收来自所述提取管线(3)的第一端部(13)的流体流的入口(40)的部分位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙(42)中。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一热交换器(4)容纳在交换器外壳(15)中，所述交换器外壳的至少一部分位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙(42)中。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述交换器外壳(15)包括接收来自所述提取回路的第一端部(13)的流体流的第一入口(40)，所述第一入口(40)位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙(42)中。5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述交换器外壳(15)容纳所述提取回路的将所述第二热交换器(5)连接至所述第二端部(23)的部分，所述交换器外壳(15)包括接收来自所述第二热交换器(5)的流体流的第二入口(50)，所述第二入口(50)位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙(42)中。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述提取回路具有第三热交换器(12)，所述第三热交换器串联地设置在所述第二热交换器(5)的下游，使得所述第三热交换器(12)接收已经进入过所述第二热交换器(5)中的流体流。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三热交换器(12)位于所述内壳体与...
【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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