[发明专利]一种低温气瓶液氧充装装置

说明书

本发明提供了一种低温气瓶液氧充装装置，属于低温气瓶充装技术领域。它解决了现有低温气瓶充装时气体挥发等技术问题。本低温气瓶液氧充装装置包括液氧储罐和低温气瓶，低温气瓶上分别设有液相阀和气相阀，液氧储罐的出液口与低温气瓶的液相阀之间通过液体充装管道相连接；本低温气瓶液氧充装装置还包括液氮储罐，液氮储罐上分别设有出液阀和进气阀，出液阀上连接有出液氮管道，液体充装管道上设有板式热换器，出液氮管道穿过板式热换器，低温气瓶上的气相阀与液氮储罐上的进气阀通过蒸发回气管道相连通。本发明中利用液氮的冷量来回收低温气瓶充装过程中排放的气体，并通过板式热换器利用液氮的冷量，减少液氧的汽化，方便可靠。

技术领域

本发明属于充装设备技术领域，涉及一种低温气瓶液氧充装装置。

背景技术

在现有技术中，相比高压气体储存的常规气瓶，低压液体储存的低温气瓶无论在充装重量和终端使用上都有巨大的优势。因此，低温气瓶被越来越普遍的使用。低温气瓶一般是通过金属软管连接低温液体贮罐，利用低温液体贮罐和低温气瓶的压力差进行低温液体充装。由于金属软管无法绝热，引起低温液体大量气化，导致低温气瓶的压力不断升高，为了保持低温液体贮罐与低温气瓶之间的压力差，充装过程中就需要随时释放低温气瓶内压力不断升高的气体用以缓解压力，导致大量气体被浪费，而且也延长了充装时间，增加了安全隐患及气体冷量的损失。

我国专利(公告号：CN207880437U；公告日：2018-09-18)公开了一种低温高压储氢气瓶冷能回收装置，安装在包括了内胆和外壳的双层储氢气瓶中，包括换热管路和流量控制阀，换热管路设置在氢气出气管路的两侧，流量控制阀安装气瓶外壳的瓶口处，换热管路和出气管路通过流量控制阀引出气瓶；换热管路在气瓶内胆内部呈W型布置，并采用翅片结构；流量控制阀对出气管路的流量进行控制；流量控制阀还连通抽真空管路和测真空管路，抽真空管路和测真空管路安装在所述外壳和内胆之间的真空绝热夹层。

上述专利文献中在双层储氢气瓶设置真空绝热层，对气瓶的结构进行了改进，虽然能够在一定程度上回收冷量，但是整个气瓶的结构较为复杂，制造成本高，而且单位存储量的气瓶体积大，占用空间多。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种低温气瓶液氧充装装置，本发明所要解决的技术问题是：如何高效方便的节省冷量并回收低温气瓶液氧充装过程中的汽化气体。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种低温气瓶液氧充装装置，包括液氧储罐和低温气瓶，所述低温气瓶上分别设有液相阀和气相阀，所述液氧储罐的出液口与所述低温气瓶的液相阀之间通过液体充装管道相连接；其特征在于，所述低温气瓶液氧充装装置还包括液氮储罐，所述液氮储罐上分别设有出液阀和进气阀，所述出液阀上连接有出液氮管道，所述液体充装管道上设有板式热换器，所述出液氮管道穿过所述板式热换器，所述低温气瓶上的气相阀与所述液氮储罐上的进气阀通过蒸发回气管道相连通。

其工作原理如下：充装液氧时，液氧由液氧储罐通过液体充装管道从低温气瓶的液相阀进入低温气瓶，液氧进入低温气瓶内时，低温气瓶内有部分液体温度升高汽化，低温气瓶内容积减少造成压力升高，汽化的氧气从低温气瓶的气相阀排出，通过蒸发回气管道进入液氮储罐，液氮储罐为低温常压，液氮储罐内具有大量的低温液氮，低温液氮与回收的少量低温氧气进行热交换，低温氧气液化成液体存入液氮储罐内；从而对充装过程中的气体进行回收；同时，液氮储罐中的液氮通过出液氮管道转移到氮气瓶中，液氮管道中的液氮汽化释放冷量，与液体充装管道在板式热换器中进行热交换，提升液氧的冷量，减少其汽化挥发；整个结构较为简单，制造成本低，能够同时对应多个充装的低温气瓶，占用空间小，使用方便；利用液氮来回收低温气瓶充装排放的气体，一个小型的充装车间每年可收益30万元。