[发明专利]用于输送低温液体的方法以及实现该方法的设备

说明书

本发明涉及用于输送低温液体的方法，包括以下步骤：将待填充的贮存器（2）以密封的方式连接至储存罐，将低温液体朝向贮存器（2）进行输送，并且一方面确定输送过程中的液体流率和所输送的液体量且另一方面确定贮存器（2）中主导的压力，当压力超过第一预定阈值时或当液体流率下降低于第二预定阈值时，停止输送液体，在停止输送后使贮存器（2）脱气，同时确定在脱气期间从贮存器（2）所移除的气体量，以及根据在脱气期间所移除的气体量来确定是否再次输送液体。

技术领域

本发明涉及一种用于输送低温液体的方法以及实现该方法的设备。

背景技术

本发明可以涉及所有类型的低温液体，即通过将气体（纯净气体或气体混合物）冷却至极低温度（通常低于-100℃）所获得的液体，例如氮气、氦气或天然气（甲烷）。

对于低温液体的一些用途而言，液体储存在尺寸相对较大的罐中，并且预设一些装置用于将相对少量的液体输送至容器中，例如卡车的贮存器。因此存在补给站，该补给站具有储存罐以及适于待填充容器的加压分配装置，该加压分配装置通常包括泵，该泵允许将低温液体从储存罐朝向车辆的贮存器进行运送。本发明还涉及将低温液体朝另一类型的容器（例如低温液体缸或杜瓦瓶）进行运送。在下文中，将容器理解为所有类型的贮存器或接收器或者适于容纳液体（且在此更确切地，低温液体）的类似物。此外，为了较少篇幅，将液体的运送（从罐朝向例如缸或杜瓦瓶）类比为补给（从罐朝向车辆的贮存器）。

文献FR-2 997 165涉及一种由低温液体从上游储存器填充贮存器的方法，在该上游储存器处设置有填充站，第一管线和第二管线穿过该填充站，该第一管线将储存器联接至贮存器并允许将低温液体从储存器运送至贮存器，且该第二管线将贮存器的气体出口联接至填充站并允许将贮存器的待排出气体带回至填充站，气体朝向站返回的第二管线没有背压调紧装置但配备有通常关闭的电动阀或并行设置的多个电动阀，填充由电动阀上的动作进行控制以按需要打开电动阀以获得期望的压差ΔP（储存器和贮存器之间），并且贮存器中的最终压力值符合与所考虑的应该填充的贮存器相关联的期望额定值。

文献FR-3 006 742公开了一种以处于低温温度的液化气体燃料填充贮存器的装置，其包括贮存处于低温温度的液态气体燃料的贮存器源和包括泵的抽取管道，该抽取管道包括上游端部和下游端部，该上游端部连接至贮存器源，且该下游端部包括旨在连接至待填充贮存器的接头，抽取管道在泵的下游包括分流部分，该分流部分通向至贮存器源的内部并且包括浸入式热交换器，抽取管道包括分流阀（一个或更多个）系统，该系统适于控制进入和未进入分流部分中的泵送流体的相对比例，并调节在填充过程中所抽取液体的温度，并且该填充装置包括联接至贮存器源的低温冷却器以选择性液化存在于贮存器源中的气体。

在填充车辆的贮存器的情况下，当在低温液体（例如CNL，液化天然气）输送站处对车辆执行补给时，由于贮存器中的低温液体的蒸发，车辆的贮存器有时处于压力作用下。因此，在进行补给之前，需要进行脱气，即从贮存器中抽出气体以降低其中的压力。然后，在补给期间，在压力下将低温液体带至贮存器中。通常，当满足以下两个条件之一时液体分配停止：贮存器内压力超过预定阈值或液体流量低于预定阈值。

在补给时，两个主要现象会影响贮存器内的主导压力。第一种倾向于增加贮存器中的压力，而第二种倾向于降低贮存器中的压力。实际上，当液体填充贮存器时，对于气体可用的体积减少，且因此气体被压缩，导致压力增加。相反地，由于引入贮存器中的液体是冷的，发生与气体热交换，并且因此气体部分地冷凝。气体的量（摩尔质量或摩尔数）因此减少，从而倾向于降低贮存器中的压力。

更多时候，补给是快速完成的。结果，压降（气体冷凝）是有限的，并且更多时候观察到贮存器中压力的增加。由于贮存器内压力超过给定阈值，使得液体分配停止。因此，在贮存器被正确填充之前，分配可能会停止。在极端情况下，如果补给前贮存器是“热”的，则首先引入贮存器的低温液体将快速蒸发，因此导致贮存器内的压力急剧上升。于是，由于压力已超过预定阈值，补给可能停止，但是贮存器未装满，甚至还几乎是空的。