[实用新型]具有主动式增压能力的深冷液体输送及增压系统

说明书

技术领域

本申请一般涉及深冷输送及增压系统，并且尤其涉及，具有主动式增压（active pressure building）能力的深冷液体输送及增压系统。

背景技术

本实用新型涉及深冷液体（诸如液化天然气（LNG））从贮罐到应用装置（诸如天然气驱动的车辆发动机）的输送及增压系统。本实用新型的系统的实施例特别适于不执行LNG燃料预先达到期望饱和度的车用LNG燃料罐，当罐体内的压力处在预定压力水平以下时，本实用新型的系统可以起到补充热量，提高饱和度和增加罐内压力的作用。

许多重型车辆发动机要求天然气入口压力在100psig（磅/平方英寸）左右。在大多数市场中，使LNG预先达到期望的饱和度或加入热量以使得其气相压力达到大概等于应用装置所要求的压力。这种建立饱和压力的处理一般在汽车LNG燃料加注站进行。但是，也存在一些市场，在将LNG加注到车载罐之前并不执行对燃料的这种提高饱和度的处理。因此，车载罐内压力显著低于该期望压力。

目前一些市场用于增加罐体压力的方法采用了非车载固定的深冷瓶中常用的增压回路。这些回路利用重力作用使深冷液体自行流入到汽化器中。液体汽化时，其体积膨胀，并且该气体被引导到在深冷液体上方的气相空间中，其在罐体中液相上方建立起气相压力。但是，此方法在这种LNG车载罐上使用存在三个不同的问题。第一，由于大多数LNG车载罐是水平安装的，所以与垂直罐体相比具有较小的液体头压（liquid head pressure）以迫使液体进入汽化器。第二，由于LNG车载罐是在移动的应用状态下使用的，一旦车辆运动起来并且液相和气相混合，在液相上方所建立的任何气相压力将很快崩溃。以这种方式可能需要耗费几个小时或者更多时间来提供足够的热量以使罐体中大量LNG达到期望的饱和度。第三，由于增压盘管（pressurebuilding coil）是重力自流系统（gravity feed system），所以输送线路是直接连接到液体空间中的。在车辆事故中，这种开放的液体线路将会受到损坏，由于液体泄漏所产生的大量气体增加了发生火灾的危险。

另一种推荐的方案可参考授予Gustafson等人的第5163409号美国专利，其借助使用压缩天然气（CNG）在LNG上方增加气相压力，以在升高的压力下输送燃料。但是，这种方案需要在车辆上安装第二个用于CNG的罐体，这将增加一个高压的CNG罐，该罐还需要定期加注高压气体，且增加在车辆底盘上的重量和占用空间。

实用新型内容

为了克服以上技术问题，本实用新型提供了一种深冷液体输送及增压系统，其包括罐体，其适于容纳深冷液体，该罐体包括气相空间，其适于容纳存储在罐体中的深冷液体上方的气相气体；供液管线，其适于与存储在罐体中的深冷液体连通；气相管线；汽化器，其具有与供液管线连通的入口和与气相管线连通的出口；增压回路，其与气相管线和罐体中的气相空间连通，该增压回路包括机械式导流装置；以及控制器，其与机械式导流装置连通，用于控制机械式导流装置。

本实用新型还提供了一种深冷液体输送及增压系统，其包括罐体，其容纳深冷液体的加压补给，具有在深冷液体上方的气相空间；供液管线，其与深冷液体连通；气相管线；汽化器，其具有与供液管线连通的入口和与气相管线连通的出口；增压回路，其与气相管线和罐体中的气相空间连通，增压回路包括机械式导流装置；以及控制器，其与机械式导流装置连通。

本实用新型的深冷液体输送及增压系统还可包括经济回路，其与供液管线和罐体中的气相空间连通，经济回路适于在罐中的压力上升到预定最大压力以上时将气相空间的气体导至供液管线。

进一步，深冷液体输送及增压系统的增压回路可包括与气相管线和机械式导流装置的入口连通的入口线路，以及与机械式导流装置的出口和罐体的气相空间连通的出口线路。

进一步，深冷液体输送及增压系统还可包括电源和适于检测该系统的压力的压力传感器，并且其中控制器包括与电源以及机械式导流装置连通的电路，该电路包括与压力传感器连通的压力继电器，当由压力传感器检测到的压力降到预定最小压力以下时压力继电器关闭，使得机械式导流装置被启动。

深冷液体输送及增压系统还可进一步包括电源和适于检测系统的压力的压力开关，并且其中控制器包括与电源和机械式导流装置连通的电路，该电路包括压力开关，当检测到压力降到预定最小压力以下时压力开关关闭，使得机械式导流装置被启动。