[实用新型]深冷液体容器浮筒式充液量控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能够快速地对深冷容器充液量进行控制的深冷液体容器浮筒式充液量控制装置，属于流体控制技术。

背景技术

本实用新型所称深冷液体，主要是指液化天然气、液氢、液氧、液氮、液氩和液氦等，但也不局限于此。所说深冷液体其中液氦的标准态沸点温度是-268.9℃，而液化天然气的标准态沸点温度是-163℃，其它的标准态沸点温度分别是-252.88℃、-182.4℃、-195.7℃和-185.8℃。由于所称深冷液体标准态沸点温度极低等特别的物理性质，因此，人们对于深冷液体的控制技术是非常严格的。

所称深冷液体通常被存储在包含内筒和外筒、并在两者之间设有绝热层的绝热贮罐里。为了便于各种用途，通常将深冷液体从大型贮罐灌进小型储液瓶内(容积在100L～3000L之间)。将储液瓶运送至固定不动的大型供液储罐处，将其充液后再运回应用场地。在对储液瓶进行充液过程中，需要适时地控制液体输入量。过度充灌将危及安全。通常先将待充储液瓶置于地称上，然后对其充液。通过控制充液瓶重，能够很方便、适时地停止充液。也就是说，已有技术的深冷液体容器的充液量控制，大多是采用“称重法”控制的。然而“称重法”要求储液瓶便于搬动。如果遇上储液瓶永久固定在应用设施例如汽车上或其它设备上的情况，“称重法”就不适用了。

与此同时，在实际运用中，为了使移动储液瓶经久耐用，需要对其进行必要的结构加强。而加强构件导致传热增加，进而加大对存储冷液的热漏率。此外，运输费用也将提高。为了克服上述不足，采用可移动的、装置在运输卡车上的大型供液贮罐，对移动储液瓶充液。这样就可以使储液瓶拥有较好的绝热性能，减少漏热。但是由于储液瓶不能被灵活地置于秤重衡器上，而难以适时地控制充液，因此，如何使储液瓶充液控制操作经济可行并准确可靠，成为急需解决的问题。

为了解决上述问题，已有技术采用一种带有液满感应装置的汲取管，来对储液瓶的充液量进行控制。将汲取管的一端设置在预定的充液液位上，在另一端装有阀件。开始充液后，汲取管中充满气体。当瓶内液体上升到汲取管时，管内气流停止，冷液进入管内。汲取管内的感应装置一旦感应到冷液流入，即可截止充液。但是在此装置中应用的远程电子感应组件必须采用灵敏的昂贵元件。所以运用汲取管的技术系统花费相对较高。

除了采用上述“称重法”和液满感应装置两种方法来控制储液罐充液量之外，还有一种是在储液罐里设有“限位小罐”的技术，比如专利号2004200270746的充灌自限装置即是这种技术。设在储液罐里面的“限位小罐”开有一个或多个小孔，储液罐里的深冷液体可以通过小孔进入小罐，但其流量要远小于充液流量。当深冷液体充满储罐后，充液流量急骤下降，致使储液罐内液压升高而停止充液。此时储液罐内部分液体缓慢流入小罐，从而在储液罐内上部形成该技术所需的气体空间。在此充液过程中，使用普通的设备就能够感应到压力变化，从而停止充液。此技术适用于特定的范围，本身的设备成本和操作费用低，但是制造与之结合使用的储液罐成本较高。且该技术装置的适用范围较窄，仅适用于卧式储液罐。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种能够快速地对深冷液体容器充液量进行控制的深冷液体容器浮筒式充液量控制装置，以解决已有技术长期以来所面临的问题。

本实用新型实现其目的的技术构思是，利用液体通过进液管进入深冷液体容器时向下的冲力，使浮筒组件保持浸没在液面下且直至液体达到预定的液位。在充液时，喷进的液体给浮筒组件向下施加一个冲力；同时，浮筒组件还受到上升液体施加的、与上述力方向相反且大小不断增大的浮力。当上升的液位抵达喷液孔时，喷液孔进液被抑制，浮筒组件受到的向下冲力随之减少，进而在浮力的作用下快速上升，瞬间显著减小进液流量。进液管中的液压随之增大，管中液体流量减小，有时还可以听到一个声音信号。现场操作人员听到声音信号或者应用自动充装控制装置，就能够准确地检测到压力升高或者流量减小的信号，从而实时停止充液。

出于上述技术构思，本实用新型实现其目的的技术方案是，