【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于存储液体低温剂和防止蒸发的低温剂流失的低温存储罐操作。
技术介绍
商业上使用的低温气体，包括氮气、氧气、氢气和氦气，通常在相对较低的温度(低于-175℃)下以液态进行运输和存储。由于温度低，且同时存在液相和气相，因此需要特殊处理。不过，由于密度更大、压力更低，将这些低温剂作为液体而不是气体进行处理在经济上更有优势。虽然本说明书中包含的回收方法可应用于所有低温存储罐，但近期的应用是用于车辆再加燃料的氢气存储罐。目前，氢气以三种方式存储在车辆上：第一种是以高压气体形式存储在瓶子里，压力高达约700mpa(10,500psi)；第二种是以氢化物形式存储在压力较低的瓶子里；第三种是以液体形式在接近大气压的压力下进行存储。低温液体罐的压力越低，液体的密度就越大，罐的重量也就越轻；但冷却到较低温度的成本会增加冷却低温剂的成本。高压下输送气体的加氢站使用泵将液体压缩至高压，然后在蒸发器中将其加热至环境温度，并存储在高压气瓶中。液体泵是间歇运行的，在两次使用之间会加热，因此在冷却时会产生大量蒸汽。对液体存储罐进行再填充的加氢站通过真空夹套输送管线输送液体，当输送管线冷却时，初始液体流会蒸发。在这两种系统中，蒸汽都可以返回到存储罐的顶部，从而导致压力增加；压力的增加取决于相对于存储罐大小的蒸汽量、罐中的液体比例等。这些系统的设计和运行必须保持在极限范围内，避免不必要的氢气排放。这些低温剂存储罐在运行时，液体上方的空间通常只有低温剂蒸气，蒸气和液体处于平衡状态。具体地，紧邻蒸汽的顶层液体的温度和压力是与液体上方蒸汽的压力相关的饱和温度和饱和压力。低温液体在冷
技术介绍
技术实现思路
1、本专利技术提供了低温系统和方法，用于回收液体低温剂在其冷却外部物质期间从低温存储罐中流出时蒸发的气体。存储罐是这样一种类型的存储罐，其中液体通过重力作用或通过泵送作用而从存储罐中流出，并且其中蒸发的气体可以返回到存储罐中液体上方的蒸汽空间。本专利技术的系统包括处于存储罐外部的回收低温恒温器，该回收低温恒温器使用低温冷却器冷凝从存储罐接收的蒸汽，并将其作为液体返回到存储罐。这个过程可以是连续的，也可以是循环的，这取决于回收低温恒温器的取向。如果回收低温恒温器定位成使得液体能够排回到存储罐，那么这个过程就可以是连续的。如果液体不能够排回，则在低温冷却器冷凝蒸汽时关闭液体返回管线上的阀，然后关闭蒸汽供应管线上的阀，打开液体返回管线上的阀，增加回收低温恒温器中的压力，以将液体排出。
2、这些优点和其它优点都可以例如通过低温系统来实现，该低温系统用于在外部回收低温恒温器中冷凝来自低温存储罐的低温剂蒸气，并将低温剂作为液体返回到存储罐。低温系统包括存储罐和与存储罐连接的回收低温恒温器。存储罐被配置为存储液体低温剂，并将液体低温剂输送到外部部件。存储罐还被配置为接收来自液体低温剂的蒸汽，这些蒸汽在所述外部部件和连接管线冷却时沸腾。回收低温恒温器被配置为通过气体管线接收来自存储罐的蒸汽，与被配置为将从存储罐接收的蒸汽冷凝为液体的低温冷却器联接，并且被配置为通过液体管线将液体返回到存储罐。
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1.一种低温系统，其用于在外部回收低温恒温器中冷凝来自低温存储罐的低温剂蒸气，并将低温剂作为液体返回到存储罐，所述低温系统包括：
2.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述低温剂包括氦、氢、氖、氧、氮和氩中的一种。
3.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述回收低温恒温器位于所述存储罐上方，使得冷凝液体在重力作用下返回到所述存储罐。
4.根据权利要求1所述的低温系统，其还包括：
5.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述外部部件是液体泵和液体容器中的一种。
6.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述低温冷却器是GM型低温膨胀器、脉冲管、斯特林型脉冲管和反向布雷顿型低温冷却器中的一种。
7.一种回收低温系统中沸腾的蒸汽的方法，所述低温系统包括：存储罐，所述存储罐被配置为在重力作用下将液体低温剂输送到外部部件，所述存储罐被配置为从液体低温剂接收当所述外部部件和连接管线进行冷却时沸腾的蒸汽；以及回收低温恒温器，所述回收低温恒温器被配置为通过气体管线从所述存储罐接收蒸汽，与被配置为将从所述存储罐接收的蒸汽冷凝为液体的
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述低温剂为氦、氢、氖、氧、氮和氩中的一种。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述外部部件是液体泵和液体容器中的一种。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述回收低温恒温器位于所述存储罐上方，使得冷凝液体在重力作用下返回到所述存储罐。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述低温系统还包括：
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述低温冷却器是GM型低温膨胀器、脉冲管、斯特林型脉冲管和反向布雷顿型低温冷却器中的一种。
13.一种回收低温系统中沸腾的蒸汽的方法，所述低温系统包括：存储罐，所述存储罐被配置为将液体低温剂输送到外部部件，所述存储罐被配置为从液体低温剂接收当所述外部部件和连接管线进行冷却时沸腾的蒸汽；以及回收低温恒温器，所述回收低温恒温器被配置为通过具有气体管线供应阀的气体管线从所述存储罐接收蒸汽，与被配置为将从所述存储罐接收的蒸汽冷凝为液体的低温冷却器联接，并且被配置为通过具有液体管线返回阀的液体管线将液体返回到所述存储罐或外部部件，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述低温剂为氦、氢、氖、氧、氮和氩中的一种。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述外部部件是液体泵和液体容器中的一种。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述回收低温恒温器位于所述存储罐上方，使得冷凝液体在重力作用下返回到所述存储罐。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述低温冷却器是GM型低温膨胀器、脉冲管、斯特林型脉冲管和反向布雷顿型低温冷却器中的一种。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述打开所述液体管线返回阀包括当所述回收低温恒温器中的压力能够迫使液体通过所述液体管线流出时打开所述液体管线返回阀。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种低温系统，其用于在外部回收低温恒温器中冷凝来自低温存储罐的低温剂蒸气，并将低温剂作为液体返回到存储罐，所述低温系统包括：
2.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述低温剂包括氦、氢、氖、氧、氮和氩中的一种。
3.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述回收低温恒温器位于所述存储罐上方，使得冷凝液体在重力作用下返回到所述存储罐。
4.根据权利要求1所述的低温系统，其还包括：
5.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述外部部件是液体泵和液体容器中的一种。
6.根据权利要求1所述的低温系统，其中所述低温冷却器是gm型低温膨胀器、脉冲管、斯特林型脉冲管和反向布雷顿型低温冷却器中的一种。
7.一种回收低温系统中沸腾的蒸汽的方法，所述低温系统包括：存储罐，所述存储罐被配置为在重力作用下将液体低温剂输送到外部部件，所述存储罐被配置为从液体低温剂接收当所述外部部件和连接管线进行冷却时沸腾的蒸汽；以及回收低温恒温器，所述回收低温恒温器被配置为通过气体管线从所述存储罐接收蒸汽，与被配置为将从所述存储罐接收的蒸汽冷凝为液体的低温冷却器联接，并且被配置为在重力作用下通过液体管线将液体返回到所述存储罐，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述低温剂为氦、氢、氖、氧、氮和氩中的一种。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述外部部件是液体泵和液体容器中的一种。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述回收低温恒温器位于所述存储罐上...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·布朗·邓恩，RC龙斯沃思，
申请(专利权)人：住友SHI美国低温研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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