极低温液体储罐压力控制系统技术方案

公开了一种用于极低温流体储罐的压力控制系统

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】极低温液体储罐压力控制系统


[0001]本专利技术涉及一种极低温流体储罐的压力控制系统，具体来说，涉及一种用于预先设定的极低温流体
(
例如，液化氢等
)
等燃料供应
(
充电
)
系统中，为了顺利地向供给对象
(
例如，燃料电池或氢能汽车等
)
供应燃料而控制储存流体的储罐内内部压力的压力控制系统，尤其是涉及在一个压力控制系统中以简单且有效的结构根据需要选择性地实现常规的重力式和非重力式压力控制方法的技术思想
。

技术介绍

[0002]随着使用化石燃料所带来的能源问题越来越严重，对替代燃料的研究正在积极进行
。
[0003]其中，以氢气为燃料的技术思想既环保又高效，作为替代燃料备受瞩目，不仅用于非汽油或柴油的而是以氢气为燃料的氢能汽车，应用范围已经扩大至无人机等小型装备
。
[0004]这种氢气在液化状态下被普及和储存，液化状态下的氢气以极低温状态储存，将液化氢等极低温流体储存在储罐中，并适当地供应到预先设定的供给对象
(
如燃料电池或氢能汽车等
)。
[0005]此时，为了顺利地从储罐供应液态氢等流体，储罐内的内部压力必须维持在适当的水平，当内部压力较低时，流体供应本身可能无法正常实现
。
[0006]因此，已知一种压力控制方法，用来控制储存这类流体的储罐的内部压力
。
[0007]图1是用于说明传统压力控制系统的示意图
。
[0008]首先，参照图
1a
，所示的是重力式压力控制方法
(g
‑
PBU(Pressure Buildup Unit))。
[0009]重力式压力控制方法是通过连接于储罐下端的管线将极低温的液体燃料
(
以下称为
‘
流体
’
)
依靠重力自然排出，为了使初始内部压力上升，首先打开阀门
V2
，经过热交换器
HX2
后气化的气体燃料通过连接于储罐
10
上端的管线
B
注入，从而使储罐
10
的内部压力上升
。
[0010]然后，当储罐
10
内部压力达到预先设定的设定压力时，打开阀门
V1
，可通过管线
A
向供给对象
20
供应燃料
。
另外，通过使用预先设定的自动压力调控装置
30
，可以在阀门
V2
打开的状态下维持所设定的压力
。
[0011]使用这种重力式压力控制方法的情况下，如果储罐
10
内部流体
11
的高度
h
小，则依靠重力排出的流体流量十分微小，因此压力实际上不可能上升，特别是受重力影响而储存的流体
11
被排出，因此在无人机或飞机等移动装备移动的过程中，倾斜变化严重甚至供给对象被翻转时无法使用
。
[0012]与这种重力式压力控制方法不同的是相对不受重力影响的非重力式压力控制方法
(ng
‑
PBU)
，如图
1b
所示
。
[0013]图
1b
中，可形成从储罐
10
连接到供给对象
20
的管线
A
以及从管线
A
分支并穿过储罐
10
内部后再次与管线
A
连接的管线
B。
管线使所述流体供应至所述供给对象
。
在所述第2阀门打开的状态下，当所述储罐内部压力降低到预设水平以下，所述流体可在经过所述第3管线后供应到所述供给对象
。
[0028]另外，所述压力控制系统包括所述第1管线上形成的第1热交换器；所述第2管线上的所述第3管线分支之前的位置上形成的第2热交换器；以及所述第3管线上且与供给对象连接之前的位置上形成的第3热交换器，可以使流经所述第1热交换器
、
所述第2热交换器或所述第3热交换器的流体温度升高
。
[0029]为了解决所述技术课题，本专利技术的另一个实施例涉及的极低温流体储罐的压力控制系统包括
:
存储有极低温流体的储罐；与所述储罐的下部连通并形成为使储存的所述流体流动的排出管线；一端与所述排出管线连接且另一端与供给对象连接的第1管线；从所述第1管线在第3支点分支并与所述储罐内部连通以实现重力式压力控制的第2管线；以及从所述第1管线在第4支点分支，一部分经过储存在所述储罐内的流体内部后，在所述储罐外部形成一端连接在所述第1管线的第5支点，从而实现非重力式压力控制的第3管线
。
[0030]另外，所述极低温流体储罐的压力控制系统包括控制部，根据所述储罐的内部压力控制所述流体的各条管线的流动
。
所述控制部可以在所述储罐内的压力达到预先设定的设定压力之前，使所述流体经过所述第2管线，而当所述储罐内的压力达到所述设定压力时，关闭向所述第2管线的流动，控制所述流体经过所述第1管线或所述第3管线后供应到所述供给对象
。
[0031]另外，所述极低温流体储罐的压力控制系统包括
:
形成在所述第2管线上并控制向所述第2管线的流体流动的第1阀门；以及形成在所述第1管线的后端侧并控制向所述第1管线的流体流动的第2阀门
。
所述控制部可以根据所述储罐的内部压力控制所述第1阀门或所述第2阀门中的至少一个操作，在所述储罐内的压力达到预先设定的设定压力之前，将所述第1阀门打开，使所述流体经过所述第2管线，当所述储罐内压力达到所述设定压力时，关闭所述第1管线后打开所述第2管线，通过所述第1管线使所述流体供应至所述供给对象，在所述第2阀门打开的状态下，当所述储罐的内部压力降低到预设水平以下时，使所述流体通过所述第3管线供应到所述供给对象
。
[0032]另外，所述极低温流体储罐的压力控制系统包括：所述第1管线上在所述第2管线或所述第3管线分支之前的位置上形成的第1热交换器；以及从所述第1管线分支的所述第3管线与所述第1管线再次连接之前的位置上形成的第2热交换器，可以使流过所述第1热交换器或第2热交换器的所述流体的温度上升
。
[0033]为了解决所述技术课题，本专利技术的另一个实施例涉及的一种极低温流体储罐的压力控制系统包括：存储有极低温流体的储罐；与所述储罐的下部连通并形成使储存的所述流体流动的排出管线；一端连接到所述排出管线，另一端连接到供给对象的第1管线；从所述第1管线在第6支点分支，一部分经过所述储罐内储存的流体内部后，在所述储罐外部形成一端与所述第1管线的第7支点连接且实现非重力式压力控制的第2管线；以及从所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种极低温流体储罐的压力控制系统包括：存储极低温流体的储罐；与所述储罐的下部连通，使储存的所述流体流动而形成的排出管线；从所述排出管线分支，一端连接到所述储罐的上部，实现重力式压力控制的第1管线；从所述排出管线分支，且与供给对象连接的第2管线；以及一端从所述第2管线的第1支点分支，一部分经过所述储罐中存储的流体内部后，在所述储罐外部形成另一端在第2支点与所述第2管线连接，从而实现非重力式压力控制的第3管线
。2.
根据权利要求1，所述极低温流体储罐的压力控制系统包括根据所述储罐的内部压力控制所述流体的各条管线流动的控制部，所述控制部，控制在所述储罐内的压力达到预设的设定压力之前，使所述流体经过所述第1管线，当所述储罐内的压力达到所述设定压力时，控制所述流体经过所述第2管线或所述第3管线，然后供应到所述供给对象的一种压力控制系统
。3.
根据权利要求2，所述极低温流体储罐的压力控制系统，包括：形成于所述第1管线上并控制向所述第1管线的流体流动的第1阀门；以及形成于所述第2管线上并控制向所述第2管线的流体流动的第2阀门，所述控制部，控制所述第1阀门或所述第2阀门中至少一个的操作，在所述储罐内的压力达到预先设定的设定压力之前，打开所述第1阀门，使所述流体经过所述第1管线，当所述储罐内的压力达到所述设定压力时，关闭所述第1阀门后打开所述第2阀门，通过所述第2管线使所述流体供应至所述供给对象，在所述第2阀门打开的状态下，当所述储罐内部压力降低到设定水平以下时，所述流体可在经过所述第3管线后供应到所述供给对象的一种压力控制系统
。4.
根据权利要求1，所述压力控制系统，包括：形成于所述第1管线上的第1热交换器；在所述第2管线且所述第3管线分支之前的位置上形成的第2热交换器；以及在所述第3管线且与所述供给对象连接之前的位置上形成的第3热交换器，流过所述第1热交换器
、
所述第2热交换器或所述第3热交换器的所述流体的温度可以上升的一种压力控制系统
。5.
一种极低温流体储罐的压力控制系统，包括：储存极低温流体的储罐；与所述储罐的下部连通，使储存的所述流体流动而形成的排出管线；一端与所述排出管线连接，另一端与供给对象连接的第1管线；从所述第1管线在第3支点分支而来的，与所述储罐内部连通，从而实现重力式压力控制的第2管线；以及从所述第1管线在第4支点分支而来的，一部分经过储存在所述储罐内的流体内部后，在所述储罐外部形成一端连接在所述第1管线的第5支点，从而实现非重力式压力控制的第3管线
。
6.
根据权利要求5，所述极低温流体储罐的压力控制系统包括：根据所述储罐的内部压力控制所述流体在各条管线流动的控制部，所述极低温流体储罐的压力控制系统，所述控制部，在所述储罐内的压力达到预设的设定压力之前，使所述流体经过所述第2管线，当所述储罐内的压力达到所述设定压力时，关闭向所述第2管线的流动，控制所述流体流经所述第1管线或所述第3管线后供应到所述供给对象
。7.
根据权利要求6，所述极低温流体储罐的压力控制系统，包括：形成于所述第2管线...

【专利技术属性】
技术研发人员：金书莹，
申请(专利权)人：HYLIUM，
类型：发明
国别省市：