【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液态二氧化碳储存和供液，进一步地涉及一种液态二氧化碳的压力调节系统及其控制方法。
技术介绍
1、二氧化碳在常温常压下为气态，为了减少二氧化碳输送、储存成本，现行最有效的技术方案是将二氧化碳加压液化后运输、储存。液化后的二氧化碳在存储过程中必须保证存储压力维持在二氧化碳液相的平衡压力范围内。若压力高于维持液相的最高压力则二氧化碳会固化形成干冰；若压力低于维持液态相的最低压力则二氧化碳会气化，大量的二氧化碳气化后导致存储容器内部的压力升高。
2、为了保证存储容器的安全需要将二氧化碳气体排出，降低存储容器的压力，使储罐压力处于维持液相的平衡压力范围。目前主流二氧化碳储罐是采用液态二氧化碳气化对储罐进行增压维持储罐的压力处于二氧化碳液相平衡压力范围内。但采用储罐内液态二氧化碳进行气化自增压来维持储罐液相平衡压力的方式，对于使用纯液相二氧化碳工作的系统存在一定的缺陷：首先由于液态二氧化碳引入增压管路气化，需要吸入外界热量对二氧化碳进行升温气化，气化后的高压气体再回流到储罐进行增压，这个过程中会出现压力超过储罐工作压力，这就需要排除多余的高压气体使储罐压力位于工作压力内，这会造成二氧化碳的浪费，增加使用成本；其次，当储罐后段连接纯液相工作管路时，由于储罐需要布置在建筑物外的安全距离意外故管路比较长，不可避免外界热量从工作管路输入，进一步加剧二氧化碳气化，此时会导致液态二氧化碳中含有气体二氧化碳，不能满足纯液相工作要求，并加剧气体二氧化碳的排出造成浪费。
技术实现思路
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种液态二氧化碳的压力调节系统，包括：二氧化碳储罐、压力调节单元和供液单元，所述二氧化碳储罐设有气相接口和液相接口；所述压力调节单元包括依次连接的冷媒储液罐、电动阀、热交换器和冷却器，所述热交换器设置在所述二氧化碳储罐内，所述冷媒储液罐内的冷媒流经所述热交换器，以将所述二氧化碳储罐内的气态二氧化碳降温转化为液态二氧化碳；所述供液单元包括供液管路、回液管路和回气管路，所述供液管路的两端分别与所述液相接口和外部工作管路连接，所述供液管路用于向所述外部工作管路供给液态二氧化碳；所述回液管路的两端分别与所述气相接口和所述外部工作管路连接，所述回气管路的两端分别与所述气相接口和所述外部工作管路连接，所述回液管路和回气管路均用于对所述外部工作管路进行预冷。
4、一些技术方案中，所述压力调节单元还包括：液相管路、气相管路、平衡阀、液位计和压力计，所述液相管路的进液口与所述液相接口连通，所述气相管路的进气口与所述气相接口连通，所述平衡阀的两侧分别与所述液相管路的出液口和所述气相管路的出气口连通；所述液位计设置在所述液相管路上，所述压力计设置在所述气相管路上。
5、一些技术方案中，所述压力调节单元还包括：热膨胀阀和温度传感器，所述热膨胀阀设置在所述电动阀和所述热交换器的入口之间的管路上，所述温度传感器设置在所述热交换器的出口与所述冷却器的入口之间的管路上。
6、一些技术方案中，所述压力调节单元还包括：控制器，所述控制器分别与所述压力计和所述电动阀电连接。
7、一些技术方案中，所述二氧化碳储罐包括储罐外壳、真空夹层和内层储罐，所述真空夹层内设有真空管路，所述真空管路上设有抽真空阀和真空测量规管；所述抽真空阀用于对所述真空夹层进行抽真空，所述真空测量规管用于测量所述真空夹层内的真空度。
8、一些技术方案中，该压力调节系统还包括：安全装置，所述安全装置包括设置在所述二氧化碳储罐上的第一安全阀组以及与所述气相接口连接的第二安全阀组。
9、一些技术方案中，该压力调节系统还包括：压缩机和过滤器，所述压缩机设置在所述热交换器的出口与所述冷却器的入口之间的管路上；所述过滤器设置在所述冷媒储液罐的出口与所述热交换器的入口之间的管路上。
10、本专利技术还提供了一种采用上述的液态二氧化碳的压力调节系统的控制方法包括：
11、实时检测所述二氧化碳储罐的内部压力；当所述内部压力升高至最高预设压力时，开启降压流程；所述降压流程包括：所述电动阀驱动所述冷媒储液罐内的冷媒循环流经所述热交换器，所述二氧化碳储罐内的气态二氧化碳经冷却降温转化为液态二氧化碳，以降低所述二氧化碳储罐的内部压力；当所述内部压力降低至最低预设压力时，关闭所述降压流程；所述最高预设压力为22bar，所述最低预设压力为13bar。
12、一些技术方案中，所述二氧化碳储罐向所述外部工作管路供液前，开启所述供液管路和所述回液管路，驱动所述二氧化碳储罐内的液态二氧化碳依次流经所述供液管路、所述外部工作管路和所述回液管路，以对所述外部工作管路进行预冷。
13、一些技术方案中，在所述的开启所述供液管路和所述回液管路之前，还包括：开启回气管路，驱动低温的气态二氧化碳对所述外部工作管路进行初步预冷。
14、与现有技术相比，本专利技术所提供的液态二氧化碳的压力调节系统及其控制方法具有以下有益效果：
15、1、本专利技术将热交换器设置在二氧化碳储罐内部，无论是在供液工作状态还是非供液工作状态，当二氧化碳储罐的内部压力升高时，开启降压流程，利用流经热交换器的冷媒将二氧化碳储罐内部的气态二氧化碳冷却转化为液态二氧化碳，二氧化碳储罐的内部压力得以降低，在降压流程中，气态二氧化碳不会被排出储罐外，减少二氧化碳的浪费，增加经济效益；
16、2、本专利技术在开启供液工作状态前，先开启回气管路，利用低温的气态二氧化碳先对外部工作管路进行初步的降温冷却，再开启供液管路和回液管路，利用低温的液态二氧化碳对外部工作管路进行循环降温冷却，在外部工作管路内的温度达到液态二氧化碳的受控温度时，即可取用外部工作管路内的液态二氧化碳，二次的预冷过程可确保流经外部工作管路内的液态二氧化碳中不包含气体，满足纯液相的供液要求；
17、3、本专利技术通过压力计实时监测二氧化碳储罐的内部压力，并通过控制器控制电动阀的启停和开度，实现了二氧化碳储罐内部压力的自动化调节，使二氧化碳储罐内部压力始终处于13-22bar，提升了压力调节的准确性，同时减轻了操作人员的劳动强度。
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1.一种液态二氧化碳的压力调节系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求2所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
8.一种液态二氧化碳的压力调节系统的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-7所述的液态二氧化碳的压力调节系统，包括：
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种液态二氧化碳的压力调节系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求2所述的压力调节系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1所述的压力调节系统，其特征在于，
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅永泉，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海松韬自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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