[发明专利]用于汽化气体的再冷凝的系统及方法

说明书

背景技术

低温流体可机载地用在飞行器、火车、船舶、机动车辆上，或在限制使用低温流体的系统的尺寸或重量的其它应用中。例如，一些飞行器发动机构造成使用天然气作为燃料。天然气可机载地储存在飞行器上作为液化天然气(LNG)，其为低温流体。低温流体可在低温罐内机载地储存在飞行器上，该低温罐容纳一定体积的低温流体。在低温罐填充有LNG之后，罐可暴露于较高温度(例如，高于LNG的沸点的温度)。当环境温度增大时，罐内的LNG可蒸发作为汽化气体，在低温罐内产生增大的压力。

因此，为了解决低温罐内的增大的压力，汽化气体可从罐例如通过阀释放。在一些系统中，汽化气体可直接排放至大气。然而，将汽化气体排放至大气具有缺陷和不合乎需要的效果。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种系统，其包括换热器、检测单元和控制器。换热器包括构造用于在其间交换热的第一通路和第二通路。第一通路构造成在入口处从第一罐接收第一低温流体的汽化气流。第二通路构造成在入口处从第二罐接收第二低温流体的液流。第二低温流体具有低于第一低温流体的蒸发温度。检测单元构造成检测汽化气流的特性。控制器构造成从检测单元获得对应于特性的信息。控制器还构造成响应于从检测单元获得的信息来控制来自第二罐的第二低温流体的流动，以提供从汽化气流经由换热器的充分热交换，以冷凝汽化气流的至少一部分，由此第一低温流体的液流从第一通路输出，并且返回至第一罐。

在另一个实施例中，提供了一种用于再冷凝来自第一罐的第一低温流体的汽化气流的方法。该方法包括在换热器的第一通路的入口处接收汽化气流。该方法还包括使用对应于汽化气流的特性的信息确定第二低温流体的流的流动，其从第二罐穿过换热器的第二通路以在汽化气流穿过第一通路时冷凝汽化气流的至少一部分。此外，该方法包括在换热器的第二通路的入口处接收第二低温流体的流。该方法还包括冷凝汽化气流的至少一部分来提供来自换热器的第一通路的出口的第一低温流体的液流，并且使第一低温流体的液流返回至第一罐。

在另一个实施例中，提供了一种有形和非暂时的计算机可读介质。有形和非暂时的计算机可读介质包括一个或更多个计算机软件模块，其构造成指示至少一个处理器使用对应于构造成进入换热器的第一通路的来自第一罐的第一低温流体的汽化气流的特性的信息来确定第二低温流体的流的流动，其从第二罐穿过换热器的第二通路以在汽化气流穿过第一通路时冷凝汽化气流的至少一部分。一个或更多个计算机软件模块还构造成指示至少一个处理器将第二低温流体的流引导到换热器的第二通路的入口中，由此在汽化气流穿过第一通路时，汽化气流的至少一部分冷凝成提供来自换热器的第一通路的出口的第一低温流体的液流。此外，一个或更多个计算机软件模块构造成指示至少一个处理器将第一低温流体的液流引导至第一罐。

附图说明

图1为根据各种实施例的用于再冷凝来自低温罐的汽化气体的系统的示意图。

图2为根据各种实施例的质量流速的图表。

图3为根据各种实施例的所需的液氮质量的图表。

图4为根据各种实施例的所需的液氮体积的图表。

图5为根据各种备选实施例的用于再冷凝来自低温罐的汽化气体的系统的示意图。

图6为根据各种实施例的设置在飞行器内的用于氧化汽化气体的系统的实施例的示意图。

图7为根据各种实施例的用于氧化来自低温罐的汽化气体的方法的流程图。

具体实施方式

在连同附图阅读时，将更好理解各种实施例。在附图示出各种实施例的功能框的图表的程度上，功能框不一定指示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块中的一个或更多个(例如，处理器、控制器或存储器)可以以单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器、硬盘等)或多件硬件实施。类似地，任何程序都可为独立程序，可合并为操作系统中的子程序，可在安装的程序包中作用，等。应当理解的是，各种实施例不限于附图中所示的布置和媒介。