[发明专利]一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统及方法

权利要求书

1.一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：包括地面液甲烷储罐(1)、立式液氮浴式换热器(17)和箭上液甲烷贮箱(25)，地面液甲烷储罐(1)通过第一阀(2)与增压气体连通，地面液甲烷储罐(1)设有第一安全阀(3)；地面液甲烷储罐(1)的出口a通过第二阀(4)、第三阀(5)、第四阀(7)与立式液氮浴式换热器(17)的入口b连接，第三阀(5)和液甲烷泵(6)并联；

立式液氮浴式换热器(17)的入口b通过第五阀(8)、减压阀(9)和氮气瓶组(10)出口连接；立式液氮浴式换热器(17)的入口c通过第一调节阀(15)、第六阀(12)和液氮槽车(11)的出口连接；立式液氮浴式换热器(17)的出口d通过第四调节阀(16)排液；第六阀(12)的出口通过气化换热器(13)、第二调节阀(14)与立式液氮浴式换热器(17)的入口g连接，立式液氮浴式换热器(17)的出口f通过第三调节阀(20)排气，立式液氮浴式换热器(17)设有第二安全阀(19)；立式液氮浴式换热器(17)的出口e通过流量计(30)、过滤器(22)、第七阀(23)与箭上液甲烷贮箱(25)的入口i连接；过滤器(22)和第七阀(23)之间的管路通过第八阀(24)连接排液排气口；立式液氮浴式换热器(17)的出口e设有温度压差传感器(18)，用于控制第一调节阀(15)、第二调节阀(14)、第三调节阀(20)和第四调节阀(16)的开度；

气化换热器(13)的出口通过第九阀(21)与箭上液甲烷贮箱(25)的底部入口h连接，气化换热器(13)的出口通过第五调节阀(26)与箭上液甲烷贮箱(25)的顶部入口j连接，箭上液甲烷贮箱(25)的出口k通过第六调节阀(28)排气，箭上液甲烷贮箱(25)设有压力传感器(27)，控制第五调节阀(26)和第六调节阀(28)的开度，箭上液甲烷贮箱(25)设有第三安全阀(29)，箭上液甲烷贮箱(25)设有液位传感器(31)。

2.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的连接采用的管道均为高真空多层绝热或聚氨脂发泡绝热。

3.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的第一阀(2)、第二阀(4)、第三阀(5)、第四阀(7)、第六阀(12)、第七阀(23)、第八阀(24)、第九阀(21)为低温截止阀；

所述的第五阀(8)为常温截止阀；

所述的第一调节阀(15)、第二调节阀(14)、第三调节阀(20)、第四调节阀(16)、第五调节阀(26)、第六调节阀(28)为带PID控制的低温调节阀；

所述的第一安全阀(3)、第二安全阀(19)、第三安全阀(29)为低温安全角阀。

4.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的地面液甲烷储罐(1)为高真空多层绝热低温储罐。

5.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的立式液氮浴式换热器(17)为低温耐压浴式换热器，壳侧冷却介质为液氮和氮气。

6.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的箭上液甲烷贮箱(25)为发泡材料绝热的低温贮箱。

7.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的液甲烷泵(6)为低温液体泵。

8.根据权利要求1所述的一种基于防冻结控制的液甲烷深度过冷与加注系统，其特征在于：所述的氮气瓶组(10)为高压氮气瓶组。