CN101305239A - 用于从低温储存容器输送压缩气体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种系统和方法将过程流体从低温储存容器泵取至汽化器，并且以压缩气体的形式输送该流体。该方法包括：在该过程流体排出汽化器之后测量过程流体温度，当过程流体温度在一个阈值温度以下时暂时中止泵的运行，以及当至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于一个高压阈值时重新启动被中止的泵。该系统包括相互协同运作来实施该方法的部件，包括：储存容器、泵、汽化器、用于将压缩气体从汽化器输送至最终用户的管道、用于测量管道内的过程流体特性的压力传感器和温度传感器以及用于响应于温度和压力测量结果控制泵的运行的控制器。

Description

用于从低温储存容器输送压缩气体的系统和方法
发明领域
本发明涉及一种用于从低温储存容器输送压缩气体的系统和方法。具体而言，所公开的系统和方法通过控制一个用于低温流体的泵使得气体的温度不会下降到预定温度以下，来减少系统中的热冲击。
发明背景
在低温温度下，气体可以以液化形态储存在储存容器中，以获得比以气相储存的相同气体高的储存密度。例如，当气体用作车辆的燃料时，由于车辆上可以用于储存燃料的空间通常是有限的，所以期望更大的储存密度。
以液化形态储存气体的另一优点在于容器的制造和运营成本较低。例如，可以设计储存容器，使其以小于2MPa(约300psig)的饱和压力在低温温度下储存液化气体。压缩气体通常储存在大于20MPa(大约3000psig)的压力下，但是适用于以如此高的压力储存气体的容器所需要的结构强度会增加该容器的重量和/或成本。此外，由于以气相储存的气体的储存密度较低，如果以气相存储气体，保存相同摩尔量的气体的容器的尺寸和/或数量必须较大，这增加了重量和安装储存容器所需的成本和空间。如果容器用于移动式应用中，由于额外的重量增加了车辆所运载的负载，所以额外的重量也增加了运营成本。对于相同摩尔量的气体，在高压下以气相保存气体的储存容器的重量可以是在低压下以液化形态保存相同气体的储存容器的重量的2至5倍。
所希望的储存液化气体的温度取决于具体的气体。例如，在大气压力下，可以在负160摄氏度的温度下以液化形态储存天然气，可以在大气压力下在负253摄氏度的温度下以液化形态储存诸如氢气的较轻气体。如任意的液体那样，通过在较高的压力下保存液化气体，可以提高液化气体的沸点温度。术语“低温温度”在此用于描述低于负100摄氏度的温度，在该温度下给定的气体可以在小于2MPa(大约300psig)的压力下以液化形态储存。为了以低温温度保存液化气体，储存容器限定一个绝热低温空间(cryogen space)。用于保存液化气体的储存容器是已知的，并且已经开发了用于从这些容器移走液化气体的许多方法和相关设备。
当气体被以低温温度储存并且最终用户在高于零摄氏度的温度以气态形式使用该气体时，系统面临的一些难题包括将气体无过度热冲击地供应至输送系统内的部件、减小用于热循环的温度范围以及防止热交换流体在汽化器内冻结。对于热循环，温度范围越宽，对遭受该温度周期性变化的诸如弹性密封件的系统部件越不利，这会缩短这些部件的寿命周期。在用于燃烧气体燃料的车辆发动机的低温燃料储存系统的实例中，发动机冷却剂可被用作汽化器内的热交换流体，以加热燃料和调节其温度。但是，车用燃料系统必须能够在一定范围的运行条件下运行，并且在某些条件下，例如当发动机低于正常运行温度时启动时，或者如果用于将燃料汽化的汽化器有问题，发动机冷却剂可能不能够提供足够的热能来将所输送的燃料的温度保持在需要的温度之上，从而导致一个更宽的热循环温度范围、对系统部件的热冲击，以及由于燃料温度和密度的变化性更大而使得燃料燃烧更难控制。如果不采取措施来避免所输送燃料的温度降到阈值温度水平以下，这会使系统遇到其它问题。例如，由于涉及到低温温度，空气中的水分会被冻结，使冰在燃料系统部件上积聚。此外，如果以低于正常的温度向汽化器提供热交换流体，由于低温流体会以至少低到-160摄氏度的温度进入汽化器，所以在该汽化器内热交换流体也有冻结的危险。如果下游部件冻结或者热交换流体冻结，如果只使用来自汽化器的热融化堆积的冰或者冻结的热交换流体，所述下游部件或者热交换流体解冻需要长的时间，并且这一问题会通过冻结的热交换流体限制热交换流体流过汽化器而恶化。热冲击、热循环和冻结中的每一个都可能对系统部件产生永久性损害和/或使系统性能下降。
因此，为了提高从低温储存容器输送压缩气体的系统的操作性、耐久性和寿命周期，需要防止热冲击、输送系统部件的冻结、汽化器内热交换流体的冻结，并需要减小热循环的温度范围。
发明内容
提供了一种从低温储存容器泵取过程流体并且将该过程流体以气相输送至最终用户的方法。该方法包括：
当从泵的下游测得的过程流体压力低于一个预定低压阈值时，启动泵并且从储存容器泵取过程流体，从而使该过程流体增压；
当过程流体压力高于一个预定高压阈值时使该泵停止；
将该过程流体从该泵导向汽化器并且从热交换流体向该过程流体传递热，以将该过程流体从液化形态转化成气相；
将该过程流体从该汽化器输送至最终用户；以及
在该过程流体排出该汽化器之后测量过程流体温度，并且在过程流体温度在预定阈值温度以下时暂时中止该泵的运行，并且如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于该预定高压阈值，当该泵已经被中止时重新启动该泵。
本发明还提供了一种从低温储存容器泵取过程流体并且将所述过程流体以气相输送至最终用户的方法，该方法包括：
当从泵的下游测得的过程流体压力低于一个预定低压阈值时，启动该泵并且从储存容器泵取过程流体，从而使该过程流体增压；
当该过程流体压力高于一个预定高压阈值时使该泵停止；
将该过程流体从该泵导向汽化器并从热交换流体向该过程流体传递热，以将该过程流体从液化形态转化成气相；
将该过程流体从该汽化器输送至最终用户；
在该过程流体排出该汽化器之后测量过程流体温度，并且在以下条件时暂时中止该泵的运行：
(i)过程流体温度在一个预定阈值温度以下时；或者
(ii)在预定数量的连续泵循环内过程流体温度在一个预定阈值温度以下时；以及
如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于该预定高压阈值，重新启动该已经被中止的泵。
在此公开中，对由于过程流体压力处于或高于一个预定高压阈值而已经被“停止”的泵和由于过程流体温度低于一个预定阈值温度而被暂时“中止”的泵进行了区分。当泵被停止时，该方法不试图重新启动该泵，直到过程流体压力降低到预定低压阈值。当泵被暂时“中止”时，当至少一个使能条件被满足并且该过程流体压力小于该预定高压阈值时，该泵可被重新启动。
除了用于在泵已经被中止运行时重新启动该泵的使能条件，本方法还可以包括用于暂时中止泵的运行的其它条件。例如，该方法可以包括直到在预定数量的连续泵循环内过程流体温度在预定阈值温度以下时才中止泵的运行。用于该用于暂时中止泵的运行的附加条件的连续泵循环数量是一个预定数量，并且可以低至2。对于温度传感器易于产生错误温度读数的系统，增加这一条件是有利的，不然该错误温度读数会引起泵的运行被不必要地中止。
当泵的运行被暂时中止时，该方法使用一个或多个预定义使能条件来确定何时重新启动该泵。所有这些所公开的预定义使能条件涉及防止在管道内的过程流体的温度下降到预定温度阈值以下的策略。例如，无论何时由于过程流体温度在预定阈值温度以下而暂时中止泵的运行时，当该泵已经被中止了预定最小长度的时间时，预定义使能条件中的一个可以被满足。在泵的运行被中止的同时，该施加的延迟为在汽化器内的过程流体提供了更长的滞留时间，有助于将过程流体加热到在预定温度阈值以上的温度。在该预定最小长度的时间已流逝之后，如果过程流体压力仍然在预定高压阈值以下，可以重新启动泵。另一使能条件可以与过程流体的温度直接相关。例如，当汽化器下游的管道内的过程流体温度高于阈值温度时，或者如果汽化器自身内的过程流体温度高于另一预定温度，该预定义使能条件中的一个可被满足。当热交换流体具有的从汽化器下游测得的温度高于一预定温度时，又一个使能条件可被满足。
在一个优选方法中，过程流体是燃料，并且该方法还包括将该燃料输送至内燃机的燃烧室。由于所公开的系统中的泵能够将气体加压至高压，所以该方法尤其适用于其中至少一些燃料通过燃料喷射阀被直接喷入到燃烧室中的系统。在该优选的方法中，当过程流体是用于发动机的燃料时，热交换流体可以是发动机冷却剂，其中该方法还包括将发动机冷却剂从发动机冷却系统导向汽化器。在此实施方案中，优选地，该方法包括将发动机冷却剂从发动机的冷却套的出口导向汽化器。较热的热交换流体温度会提高汽化器的效率，因此优选的是，在发动机冷却剂已通过流过发动机的冷却套而被加热之后将它导向汽化器。
该方法可适用于具有多个储存容器的系统，每个储存容器具有相应的泵和汽化器。对于具有两个储存容器的系统，对于上述所公开的方法，上述储存容器是两个储存容器中的第一储存容器，上述泵是两个泵中的第一泵，上述汽化器是两个汽化器中的第一汽化器。对于此系统，该方法还可以包括：
当该第一泵的运行被暂时中止、第二泵的至少一个预定义使能条件被满足并且第二泵的下游的过程流体压力在一个预定高压阈值以下时，启动第二泵并且从第二储存容器泵取过程流体，从而使该过程流体增压；
当该过程流体压力大于该预定高压阈值时使该第二泵停止；
将该过程流体从第二泵导向第二汽化器并且从热交换流体向该过程流体传递热，以将该过程流体从液化形态转化成气相；
将该过程流体从该第二汽化器输送至最终用户；以及
在该过程流体排出该第二汽化器之后测量过程流体温度，并且当该第二汽化器下游的过程流体温度在预定阈值温度以下时暂时中止该第二泵的运行，并且如果第一泵的至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于该预定高压阈值，重新启动该第一泵。
对于具有多个储存容器的系统，每一个储存容器具有相应的泵和汽化器，上述方法还可以包括：
当第一泵的运行被暂时中止、第二泵的至少一个预定义使能条件被满足并且第二泵下游的过程流体压力在预定高压阈值以下时，启动第二泵并且从第二储存容器泵取过程流体，从而使该过程流体增压；
当该过程流体压力大于该预定高压阈值时使该第二泵停止；
将该过程流体从第二泵导向第二汽化器并且从热交换流体向该过程流体传递热，以将该过程流体从液化形态转化成气相；
将该过程流体从该第二汽化器输送至最终用户；
在该过程流体排出该第二汽化器之后测量过程流体温度，并且当该第二汽化器下游的过程流体温度在预定阈值温度以下时暂时中止该第二泵的运行；
如果用于重新启动该第一泵的至少一个预定义使能条件被满足、该第二泵被暂时中止并且过程流体压力小于该预定高压阈值，重新启动该第一泵；以及
如果用于重新启动该第二泵的至少一个预定义使能条件被满足、该第一泵被暂时中止并且过程流体压力小于该预定高压阈值，重新启动该第二泵。
在包括多个泵的系统中，以下情况下用于重新启动一个已经被中止运行的泵的使能条件中的一个可以被满足：当该系统中的该多个泵中的另一个泵执行了前一个泵冲程时。也就是说，当这些泵是并行运行的往复式活塞泵时，当该被中止的泵已经空闲了至少另一个泵完成一个伸展(extension)和收缩冲程所用的时间时，上述预定义使能条件被满足。在某些实施方案中，用于重新启动泵的附加的预定义使能条件与使得一个被中止的泵保持空闲一段预定最小长度的时间相关。因此，在该方法的这些实施方案中，即使不同的泵执行完前一个泵冲程，控制器也被编程为保持被中止的泵空闲，直到该附加的使能条件被满足。也就是说，当该被中止的泵已经空闲了一段预定最小长度的时间时，此附加使能条件被满足，并且在该预定最小长度的时间已经流逝之后，该被中止的泵可以被重新启动。
该方法可包括其它用于重新启动被中止的泵的预定义使能条件。例如，用于重新启动被中止的泵的另一个预定义使能条件可以与过程流体温度相关。当从该被中止的泵的下游测得的过程流体温度高于该预定温度阈值时，该预定义使能条件被满足。当在与该被中止的泵相关的汽化器内测得的过程流体温度在一个预定温度以上时，另一个用于重新启动泵的预定义使能条件被满足，该预定义使能条件也与过程流体温度相关。优选地，该预定温度高于该预定阈值温度，使得重新启动该被中止的泵会将更热的过程流体引入汽化器下游的管道中。该方法的此实施方案需要与每个汽化器相关的温度传感器，以测量相应的汽化器内的过程流体温度并且向控制器发送表示该温度的信号供处理。
用于重新启动已经被中止的泵的又一预定义使能条件可以与热交换流体的温度相关。当在与该被中止的泵相关的汽化器的出口处测得的热交换流体温度在一个预定温度以上时，该预定义使能条件可以被满足。热交换流体的温度可以是对汽化器内的过程流体温度的间接指示，并且类似于在直接测量汽化器内的过程流体温度的实施方案中，用于重新启动一个被中止的泵的使能条件可以是汽化器内的过程流体温度大于预定阈值温度。
提供了一种流体输送系统，其包括相互协同运作来储存液化过程流体并且将该过程流体以气相输送至最终用户的部件。在一个优选实施方案中，该流体输送系统包括：
储存容器，其用于在低温温度下保存液化过程流体；
泵，其具有与该储存容器内的低温空间流体连通的吸入口；
汽化器，其具有与该泵的排出口流体连通的入口，该汽化器包括用于从热交换流体向该过程流体传递热能的热交换器，从而可使用该热能来将液化过程流体转化成气相；
与该汽化器的出口流体连通的管道，其用于将过程流体输送至最终用户；
置于该管道内的温度传感器，其用于测量过程流体温度以及发送表示该过程流体温度的电子信号；
置于该管道内的压力传感器，其用于测量过程流体压力以及发送表示过程流体压力的电子信号；以及
控制器，其与该温度传感器和压力传感器通信，其中该控制器是可编程的，以响应于过程流体温度和压力来控制泵的运行，从而该控制器：
当过程流体压力在一个预定低压阈值以下时命令该泵运行；
当过程流体压力在一个预定高压阈值以上时命令该泵停止；
当过程流体温度小于一个预定阈值温度时命令该泵暂时中止运行，此暂时中止运行的命令优先于基于过程流体压力来运行泵的命令；以及
如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于该预定高压阈值，命令该被中止运行的泵重新启动。
可将控制器编程，使得所述预定义使能条件之一规定，被暂时中止的泵空闲至少一段预定最小长度的时间。在另一实施方案中，控制器可被编程为将泵的运行一直中止到管道内的过程流体温度在该预定阈值温度以上。在另一个实施方案中，该系统还可以包括一个温度传感器，该温度传感器被置于汽化器内的过程流体通道内，可以从该温度传感器向控制器发送表示该过程流体温度的电子信号。在此实施方案中，当汽化器内的过程流体温度在一个预定温度以上时，被编程到控制器中的一个预定义使能条件被满足。在又一实施方案中，该系统还可以包括一个温度传感器，该温度传感器被置于用于将热交换流体排出汽化器的排出管道内或者附近。该温度传感器测量热交换流体的温度并且发送表示测得的温度的电子信号。在此实施方案中，控制器可被编程为保持泵空闲，一直到热交换流体具有在一个预定温度以上的温度。控制器可被编程为使用上述确定何时重新启动已经被暂时中止运行的泵的方法中的一种或者它们的组合。
优选地，所公开的流体输送系统还包括蓄压器(accumulator)容器，该蓄压器容器用于保存汽化器下游和最终用户上游的压缩气体。蓄压器容器有助于确保压缩气体的足够供应，特别是当最终用户消耗气体的速度可变化时，以及当待运行的泵的可用性取决于诸如汽化器下游的过程流体温度、过程流体流速和热交换流体温度等因素时。
优选地，该流体输送系统还包括与该管道相关的压力调节器，该压力调节器用于在气体被输送至最终用户之前调节气体压力。对于某些系统，由于在系统运行过程中输送压力并不重要，因此不需要压力调节器。例如，用来用高压气体充满压力容器的系统不需要调节器，因为：该系统一直运行到该压力容器被充满；压力随着该压力容器被填充而提高，并且当该压力容器内的压力达到所希望的压力时系统停止。但是，在其他系统中，例如在用于内燃机的燃料输送系统中，由于被输送至最终用户的气体的压力对于控制被输送至发动机的燃料量是重要的，因此需要压力调节器。
在流体输送系统的一个优选实施方案中，最终用户是内燃机，过程流体是可燃燃料，管道将燃料输送至燃料喷射阀。在一个优选实施方案中，燃料喷射阀具有布置在发动机的燃烧室内的喷嘴，从而燃料可被直接引入到发动机的燃烧室中。在此优选实施方案中，该发动机可以是车辆的原动机。热交换流体可以是发动机冷却剂，并且该系统还可以包括将发动机的冷却套连接至汽化器的热交换流体入口的管路。
在该流体输送系统的一个优选实施方案中，泵被置于储存容器的低温空间内。这有助于将泵室保持在低温温度，使得在启动系统时不需要冷却该泵。
上述储存容器、泵和汽化器各可以是多个并行布置的同类部件中的一个，每个汽化器包括与用于将过程流体输送至最终用户的管道连通的出口。在此实施方案中，控制器可被编程为，如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于该预定高压阈值，在以下情况下启动该多个泵中的空闲的一个泵：当该多个泵中的另一个泵的运行被暂时中止时。汽化器出口中的每一个可以与相应的温度传感器相关，该相应的温度传感器用于测量每一个汽化器出口和该管道上游的相应单向阀之间的过程流体温度。
如在描述上述方法时以及关于单泵系统所公开的，多泵流体输送系统还可以包括附加的温度传感器，这些温度传感器与汽化器中的每一个相关，以帮助确定何时重新启动已经被中止的泵。例如，该系统还可以包括用于每个汽化器的温度传感器，该温度传感器测量汽化器内的过程流体温度，并且控制器可被编程为在以下情况下启动一个已经被中止的泵的运行：如果相应的汽化器内的过程流体温度在一个预定值以上。在另一个实施方案中，该系统还可以包括用于每个汽化器的温度传感器，该温度传感器测量热交换流体出口附近的热交换流体温度，并且控制器可被编程为在以下情况下启动一个已经被中止的泵的运行：如果相应的汽化器的热交换流体温度在一个预定值以上。
附图说明
图1是用于内燃机的燃料输送系统的示意图，该燃料输送系统具有置于低温储存容器内的泵、外汽化器、蓄压器容器、燃料喷射阀以及电子控制器。
图2是类似于图1的燃料输送系统的示意图，但是此实施方案具有两个低温储存容器，每个低温储存容器具有置于其各自的低温空间内的泵以及与每个泵组件结合的汽化器。
图3是可以与泵组件结合的汽化器的剖面图。
图4是示出了用于控制图1中输送系统的运行的控制策略的流程图。
图5是示出了与图4中的控制策略相同但具有一些附加步骤的控制策略的流程图。
图6是示出了用于控制图2中输送系统的运行的控制策略的流程图。
图7是示出了图2中的输送系统的控制策略的另一实施方案的流程图。
图8是诸如图2中示出的系统的、具有两个泵和两个汽化器的系统的汽化器排出口处的燃料温度以及泵活塞线性位移的曲线图。对照相同的时间标度绘制了温度和线性位移。
具体实施方式
图1是液化气体供应系统100的优选应用的示意图，其中系统100用于向内燃机供应气体燃料。即，此应用中的过程流体是可燃燃料。作为示例，在此以与此具体应用相关的方式描述该方法和系统设备。但是，本领域技术人员将理解，本发明也适用于其它应用，在这些其它应用中过程流体在低温温度下以液相被储存，并且必须将该过程流体汽化和将其输送至最终用户，该最终用户以气相在高很多的温度下使用该过程流体。所公开的系统和方法尤其可用于具有变化的运行条件的应用，例如，过程流体的流速在宽范围内变化的应用和/或汽化器内的热交换流体的温度变化从而影响从热交换流体到过程流体的传热率的应用。
低温储存容器110包括夹壁真空绝热低温空间112、泵114——其被示为置于低温空间112内、驱动单元116以及高度(level)传感器118。在其它实施方案中，泵114可以置于低温空间112的外部并且通过绝热吸管连接到该低温空间。泵114可以被设计为以高压(高于14MPa)在零摄氏度以上的温度下向发动机供应气体燃料。相应地，由于所公开的系统能够以如此高的压力供应气体，所以所示出的液化气体供应系统100尤其适用于向直接喷射式发动机供应气体燃料，在该直接喷射式发动机中气体燃料被直接喷入燃烧室内，因为在这样的系统中的气体燃料压力必须高于缸内压力，并且燃料温度必须不低至不期望地冷却燃烧室的程度。
在该示出的实施方案中，驱动单元116是液压驱动的。液压泵120通过压力线路124向流转换装置(flow switching device)122供应高压液压流体，液压流体通过回流线路126返回到液压流体储存器或者直接回到液压回路中。流转换装置122包括阀门，该阀门用于在压力线路124和回流线路126之间将流体连接切换到液压缸的相对端，以使置于液压缸内的液压活塞往复运动。可以使用其它类型的变速驱动单元。例如，驱动单元可以是气动的、电动的、电磁的或者其它类型的线性发动机，或者是具有用于将旋转运动转化成线性运动的传动装置——例如曲轴和连杆装置——的旋转驱动单元，而不是液压驱动单元。
从储存容器110泵取的低温流体通过管道130排出并且流入到汽化器132中。汽化器132可操作来升高流体的温度并且将其转化成气相，使得高压气体通过管道135排出汽化器132并且流入燃料调节模块140。汽化器132典型地是换交换器，该热交换器被设计为通过从通过管道133提供的更热的热交换流体向低温流体传递热能来将低温流体汽化。在所描述的用于发动机的燃料输送系统的实例中，该更热的热交换流体可以是从发动机的冷却套导向到管道133的发动机冷却剂。在典型的发动机中，当发动机运行在正常的条件下时，冷却剂从温度在80至95摄氏度的发动机冷却套排出。发动机冷却剂通过管道134从汽化器132排出并且可以返回到一个储存器，该发动机冷却剂可以通过发动机的冷却系统从该储存器再循环。发动机冷却剂温度可以根据多个因素变化，这些因素例如是环境空气温度、车辆速度以及发动机已经运行的时间。如果所有其它的变量保持不变，更冷的发动机冷却剂温度导致从汽化器132排出的燃料流更冷。本发明的一个目的是防止过程流体的温度降低到预定值以下。
所公开的设备包括温度传感器136，该温度传感器136测量管道135内的从汽化器132排出的气体的温度。该仪器还可任选地包括温度传感器132A和温度传感器139，该温度传感器132A测量在汽化器132的出口内部和附近的过程流体的温度，该温度传感器139测量从汽化器132排出的热交换流体的温度。由传感器136和/或传感器132A和/或传感器139测得的温度可以被传递到控制器150，该控制器如下文中讨论该方法时所描述的那样处理该信息。
图1示出了作为该系统100的部件的蓄压器容器138。蓄压器容器138提供高压气体的储存，其一旦被充满，通过确保以所希望的压力进行足够的气体供应，有助于减少气体压力的波动。蓄压器内的气体压力可以高于最终用户所需要的气体压力，因此使用压力调节阀来在气体被输送至最终用户之前降低气体压力。压力调节阀可以是燃料调节模块140的一部分。分支管道137将管道135流体地连通到蓄压器容器138。蓄压器可以是如图1所示的容器，但是蓄压器也可以是直列容器(in-line vessel)或盘管的形式，或者管道134本身可以被定尺寸为具有提供足够储存容积的直径以充当蓄压器。蓄压器的容积越大，越容易保持稳定的气体压力，但是在移动式应用的情况下，例如在用于车辆发动机的燃料供应系统的情况下，对蓄压器的实际尺寸有限制。尽管如此，利用目前公开的设备和方法，希望某些形式的蓄压器确保有足够的高压气体供应。
燃料调节模块140可以执行多个功能。如上一段落中所讨论的，燃料调节模块140的一个主要功能可以是控制管道142中的燃料的压力，该管道142向燃料喷射阀144供应燃料气体。燃料调节模块140可以包括：用于测量管道135和/或管道142中的气体压力的压力传感器、用于分离固体污染物的过滤器和/或安全装置，该安全装置例如是用于防止燃料管道142过度增压和/或在发动机关闭时减低燃料管道142中的燃料压力的减压阀。燃料调节模块140的各部件优选地是一体的，以减少可能产生泄露的连接的数量，减小尺寸和减少装配该模块所需的劳动。
即使在组成燃料调节模块140的各个部件成一体的情况下，在燃料调节模块140内仍有多个密封件和可动部件，这些密封件和可动部件如果暴露于低于其规定运行范围的温度下会被永久损害或者遭受寿命周期的缩短。如果汽化器132下游的部件允许被冻结，会引起进一步的损害或者暂时的不可操作性。例如，如果自汽化器132流动的燃料的温度低于零摄氏度，空气中的水分会被冻结在汽化器132下游的部件上，导致会阻碍燃料输送系统运行的冰的积聚。
控制器150可以是发动机控制器的一部分或者是与发动机控制器协同运行的单独控制器。在一个优选实施方案中，控制器150是电子控制模块，该电子控制模块接收表示运行参数的输入信号、处理这样的输入信号并发出控制燃料输送系统的运行的控制信号。响应于处理过的输入信号，控制器150被编程为向液压泵120、流转换装置122和燃料调节模块140发送预定控制信号。当控制器150与发动机控制器结合时，它也向燃料喷射阀144发送控制信号。在图1中，虚线示出了流向和来自控制器150的信号的路径。如果在控制器150和给定的燃料系统部件之间传送多于一个输入或控制信号，每一条线可以表示多条信号线。
图2是用于气体燃料式内燃机的燃料输送系统的另一实施方案的图解。除了某些例外，燃料输送系统200类似于图1中的实施方案，下文中将指出。在图2的实施方案中，有多个低温储存容器。示出了两个储存容器，即210A和210B，但是如本领域技术人员将理解的，目前所公开的发明可以使用任意数量的储存容器。每个储存容器分别限定其自己的低温空间212A和212B，每个低温空间由其自己的相应泵214A、214B运行。单独的驱动单元216A和216B可以允许相应的泵214A和214B独立运行。在图2的实施方案中，如参照图3所描述的，汽化器被结合到泵组件中。因此，高压气体直接从泵组件排出到管道230中。温度传感器236A和236B测量从相应的泵214A和214B排出的过程流体的温度。温度传感器向控制器250发送表示测得的温度的信号。
在图2的实施方案中，蓄压器容器238、燃料调节模块240和燃料喷射阀244以与关于图1的实施方案都已经描述过的蓄压器容器138、燃料调节模块140和燃料喷射阀144相同的方式运行。
图3是可以被制造为与如关于图2中的实施方案所描述的泵组件结合的汽化器的图解。在标题为“Method and Apparatus ForDelivering Pressurized Gas(用于输送压缩气体的方法和设备)”的共同所有的加拿大专利no.2,362,881中公开了一种组合式泵和汽化器装置。参照图3，可充当汽化器300的加热器可被置于围绕泵驱动轴的环形空间内，同时该空间与低温空间和泵室所在的冷端绝热。从低温储存容器泵取的过程流体穿过入口连接件302进入汽化器中，过程流体从该入口连接件被引入到引入管304中。一旦进入入口连接件302，流体就可以仍然处于比热交换流体的冻结温度低的低温温度。为了降低冻结热交换流体的可能性，加热器引入管304优选地将加压流体导向靠近热交换流体首先被引入该加热器的位置的地方。在图示的实施方案中，热交换流体首先被引入在驱动头法兰(drive headflange)307附近的内加热池通道306。因此，内盘管308的最冷的部分被暴露于加热池最热的部分。
热交换流体以与流过内管状盘管308然后流过外管状盘管310的加压流体相同的总体方向流过内通道306和外通道309。根据使用该装置的具体应用的运行条件，具体地，根据加压流体的温度和热交换流体的温度，确定加热池内的加压流体盘管的长度，使得加压流体以已经被加热到在预定温度范围内的温度的气体的形式从汽化器300排出。
如上文在讨论将所公开的系统应用于向发动机输送燃料时已描述的，当该系统用于该应用时，发动机冷却剂是可被输送至汽化器的合适并且便利的热交换流体的例子。在这一实施方案中，在穿过发动机的冷却套之后已经被加热的发动机冷却剂可被输送至汽化器300中的加热池，在该加热池内发动机冷却剂在返回到发动机冷却系统之前被冷却。在所描述的系统中，被转移到汽化器的发动机冷却剂的量可以只是总的发动机冷却剂流的相对小的一部分，使得与不向汽化器转移任何发动机冷却剂的常规发动机冷却系统相比，发动机冷却系统内的总体热平衡没有显著的变化。
图4示出了一种可被用于操作图1中的系统的方法，并且在对该方法的描述中，部件标记数字指的是图1中示出的部件。该方法从压力传感器测量汽化器132下游的过程流体压力开始。如参照图1所述，压力传感器可以是燃料调节模块140的一部分。所测得的压力被控制器150监测，并且如果过程流体压力P小于预定低压阈值PL，控制器将此作为启动泵的总请求。同时，控制器150监测来自温度传感器136的测量值，该测量值指示汽化器132下游的过程流体的温度。如果控制器150确定Tf不小于阈值温度TL，则控制器150命令泵114运行(stroke)从而提高过程流体压力。如果控制器150确定Tf小于TL，则控制器150在命令泵114运行之前施加一预定等待时间t。所施加的等待时间允许过程流体在汽化器132内滞留更长的时间，从而允许过程流体被加热更长的时间。在另一实施方案中，代替施加一预定等待时间，控制器150可被编程为将泵114的运行一直中止到Tf大于TL。在泵114运行之后，控制器150确定过程流体压力P是否小于预定高压阈值PH。该方法的这一方面的目的是将过程流体压力保持在低压阈值压力PL和和高压阈值压力PH之间。在命令另一次泵冲程之前，如果控制器150确定过程流体压力P小于高压阈值压力PH，则控制器150再考察Tf是否小于阈值温度TL。如果Tf小于TL，则在过程流体压力升高到PH之前，泵可被暂时中止运行，使得过程流体压力在PL和一个在PL和PH之间的中间压力之间一直循环，直到Tf在将过程流体压力升高到PH所需要的泵冲程次数内保持比TL高。当控制器150确定过程流体压力P不小于PH时，控制器150返回到开始并等待，一直到过程流体压力P小于PL。
图5示出了运行图1的系统的另一种方法。图5中的方法包括图4中方法的所有步骤，但具有一些附加步骤。在控制器150确定Tf小于TL之后，控制器150使用计数器来计算n＝n+1。控制器150将n是否大于预定数N作为确定它是否将暂时中止泵114的运行的进一步条件。以此方式使用计数器，有助于控制器150筛选出错误的温度读数，使得只有过程流体温度Tf在N个连续泵循环内小于TL，泵114才被中止运行。如果使用计数器，由于允许泵以小于TL的Tf运行N次连续泵循环，为预见过程流体温度Tf降到低于阈值温度TL，TL的值可以被设定为比不使用计数器时的高。
在控制器150确定n大于N之后，控制器150在将n重置为零然后命令泵运行之前可以施加一个预定等待时间，或者如图5所示，该方法还可任选地包括其它附加步骤，这些步骤涉及到考察热交换流体或者在汽化器内的过程流体的温度。热交换流体的温度可以通过温度传感器139测得和/或汽化器132内的过程流体温度可以通过温度传感器132A测得。参照图5，通过该特征，控制器150施加一延迟，以直到等待时间大于预定最大等待时间tmax，或者直到热交换流体温度Tc大于预定最小温度Tm，才将n重置为零并且运行泵114。如果温度Tc不大于Tm，并且等待时间小于tmax，控制器150继续中止泵114的运行。如果控制器在总等待时间大于tmax之前确定Tc大于Tm，控制器150可以立即将计数器重置为零，并且如果需要，控制器150然后可以命令泵114运行以提高过程流体压力P并且将其保持在PL和PH之间的范围内。代替监测热交换流体的温度，可以应用相同的步骤，通过传感器132A来测量汽化器132内的过程流体温度，来代替通过传感器139测量热交换流体温度，由此泵114不运行，一直到传感器132A测得的温度高于预定值。
图6示出了可被用于运行图2中的系统的方法，该系统具有用于储存容器210A、210B的并行(parallel)布置，泵214A、214B具有与泵组件结合的并行汽化器。该方法与图4和5中的方法的相同之处在于当过程流体温度Tf降到预定阈值温度TL以下时暂时中止泵的运行，但是利用该并行布置，当一个泵被中止运行时能够切换到另一个泵。
类似于图4和5中的方法，图6中的方法开始于控制器250通过检查过程流体压力P是否小于预定低压阈值PL来确定是否需要提高过程流体压力。如果过程流体压力P不小于预定低压阈值PL，则控制器250在检查通过在泵214A及其结合的汽化器下游的温度传感器236A测得的温度Tf1之前一直等待，直到过程流体压力P的确降低到预定低压阈值PL以下。如果过程流体压力P小于PL，并且控制器250确定Tf1不小于阈值温度TL，则控制器250命令泵214A(泵1)运行。在运行泵214A之后，如果控制器250确定过程流体压力P小于预定高压阈值PH，则控制器250在命令泵214A运行另一冲程前再考察Tf1是否小于TL。如果P不小于PH，则控制器250在重复确定是命令泵214A运行另一冲程还是切换到泵214B(泵2)的过程之前，一直等到P小于PL。
如果过程流体压力P小于PL并且Tf1小于TL，则控制器250使泵214A空闲，并且命令泵214B运行。除了在运行泵214B并且控制器250检查过程流体压力P是否小于PH之后，控制器250在确定哪一个泵运行之前检查过程流体温度Tf2(不是Tf1)之外——其中通过在泵214B下游的温度传感器236B测量过程流体温度Tf2，该用于运行泵214B的过程与用于运行泵214A的过程相同。也就是说，如果P小于PH，如果Tf2不小于TL，泵214B被命令进行另一次冲程。如果Tf2小于TL，则控制器250命令泵214A运行。如果在运行泵214B之后过程流体压力P不小于PH，则控制器250在再次考察是命令泵214B运行另一个冲程还是在Tf2小于TL时切换到泵214A之前一直等到P小于PL。通过此实施方案，每一个泵空闲的最小时间是另一个泵完成一个伸展和收缩冲程所用的时间。每一个泵的空闲时间可以长于此最小时间，并且一般长于该时间，取决于多个系统特征，这些系统特征例如是泵相对于最终用户的正常消耗速度的流量(flow capacity)、蓄压器容器的尺寸以及汽化器的效率。在以下情况下可以获得一个泵的更长的空闲时间，例如，如果另一个泵运行了多个连续冲程，或者如果另一个泵将过程流体压力P提高到PH并且在P小于PL之前不需要运行任何一个泵。
图7示出了用于控制图2的系统的方法的另一实施方案。与两种方法都类似，控制器可以根据过程流体温度确定何时从一个泵切换到另一个泵。但是，通过这种方法，即使测得的过程流体温度小于TL也可以使泵运行，如果该泵的空闲时间ti不小于预定最大时间tmax的话。图7中的方法和图6中的方法的另一区别在于，在图7中的方法中，当控制器250确定一个泵应该空闲时，在命令另一个泵运行之前，控制器250考察与另一个泵相关的过程流体温度是否小于TL或者另一个泵的空闲时间ti是否小于tmax。如果Tf1和Tf2都小于TL，并且两个泵的ti都小于tmax，这会产生一个状态，在该状态下泵214A和214B都空闲，一直到Tf1或Tf2中的一个升高到TL以上或者其中一个泵的ti大于tmax。由于Tf1和Tf2通过在汽化器下游的相应传感器136A和136B测得，所以当两个泵都空闲时通过温度传感器测得的过程流体温度可能不会反映出在汽化器内的过程流体的温度，因为该流体持续被热交换流体加热并且实际上没有大量流(mass flow)通过管道230。因此，由于热量主要通过传导而不是通过对流(例如流体流动)被传递到靠近传感器的过程流体，所以在汽化器内的过程流体的温度会高于靠近温度传感器136A和136B的过程流体的下游温度，并且该状态会持续一长时间，使Tf1和Tf2小于TL。因此，对于图7中的方法，为了克服这一状态，该方法还包括设定一个预定最大空闲时间tmax，从而如果Tf1和Tf2都小于TL，在其中一个泵已经空闲至少该最大空闲时间之后，即使Tf1和Tf2都仍然小于TL该泵也可被允许运行。在其它实施方案中，可以使用附加的温度传感器——类似于在图1中所示出的温度传感器，以测量热交换流体温度或者汽化器内的过程流体温度，从而如果热交换流体温度或者汽化器内的过程流体温度在预定值之上，其中一个泵可被允许运行。控制器可被编程，以考察热交换流体或者在汽化器内的过程流体的温度，来替代或者结合最大空闲时间控制策略，从而如果热交换流体温度或者相应的汽化器内的过程流体温度之一在一个预定值以上，即使下游过程流体温度小于TL并且空闲时间ti小于tmax，泵也可被允许运行。
在刚刚参照图6和7描述的方法中，使用了两个温度传感器(236A和236B)来测量相应的泵/汽化器组件214A和214B下游的过程流体温度。如在图2所图示的配置中所示出的，温度传感器236A和236B位于在相应的汽化器和止回阀之间的管道内，该止回阀防止当一个泵空闲而另一个泵运行时发生回流。但是，在另一个实施方案中，可以只使用一个位于止回阀下游的温度传感器。在该实施方案中，可以使用单个温度传感器来监测过程流体压力温度Tf何时低于预定低温阈值TL。在此实施方案中，除了用Tf代替Tf1和Tf2之外，该方法与图6和7所给出的相同。
图8是一个曲线图，其进一步示出了一种应用于诸如图2中的双泵系统的双泵系统的、诸如图6或图7所图解的方法的方法。图8是对照时间的过程流体温度图。图8还在同一曲线图上叠加绘出了对照相同时间标度的泵活塞位移。竖直轴是在汽化器出口处的以摄氏度计量的过程流体温度，水平轴是以秒计量的时间。在此实例中，阈值温度TL是负40摄氏度并且该阈值温度在图8中用水平虚线标出。此曲线图示出了当过程流体压力低于所希望的压力并且需要若干连续的泵冲程来使系统增压时的启动模式。如在此公开内容中已经指出的，这是一个复杂的运行条件，因为当热交换流体是发动机冷却剂时，如果发动机组的温度起初是冷的，发动机冷却剂的温度可能会远远低于正常的运行条件。
在时间零点，两个泵下游的温度是大约负5摄氏度。与泵214A和214B相关的汽化器的各自出口处的过程流体温度分别用线810和820表示。由于最初该温度远高于两个泵的阈值温度TL，并且由于在启动时，过程流体压力P一般小于PL，所以如通过线812在十秒标记处所显示的，第一泵214A被命令启动。线812的峰值表示了泵活塞完全伸展的时间，而基线示出了活塞完全收缩的时间。线812示出了第一泵214A运行了六个连续的泵冲程，一直到如线810所示，泵214A下游的温度下降到阈值温度TL以下。然后控制器250命令泵214A暂时中止运行，由此增加在相关的汽化器内的滞留时间，这导致过程流体温度升高。在此实例中，过程流体压力仍然低于所希望的系统压力，并且由于如线820所示，第二泵214B下游的过程流体温度高于阈值温度TL，所以如线822所示，控制器250命令第二泵214B运行。类似于线812，线822上的峰值对应于泵活塞完全伸展的时间，基线对应于泵活塞完全收缩的时间。开始时，第二泵214B下游的温度是约负5摄氏度，但在四个活塞冲程之后，如通过线820所示出的，第二泵214B下游的过程流体温度下降到阈值温度TL以下，并且控制器250命令第二泵214B暂时中止运行。在第二泵214B被中止之后，第二泵214B下游的过程流体温度开始升高。同时，在第一泵214A已被中止的时间内，线810示出了第一泵214A下游的过程流体温度已经升高到TL以上，使得第一泵214A在需要时能够随时被重新启动。如此实例中所示，当泵214B被中止时，在大约35秒的标记处，控制器250命令第一泵214A重新启动和再次运行。由于第一泵214A下游的过程流体温度再次低于阈值温度TL，所以在第二个冲程之后它被命令停止运行。但是，到此时，系统压力已经超过高压设置点PH，在过程流体压力下降到预定低压阈值PL时的大约70秒标记之前不会命令进行另一活塞冲程。因为第一泵214A由于其下游的过程流体温度低于TL而被继续中止，所以当系统压力下降到预定低压阈值以下时，控制器250在大约77秒标记处命令第二泵214B运行。此时，系统压力在期望的运行范围内，需要更小频率的泵冲程来保持系统压力，使得过程流体在汽化器内能够有更多的滞留时间。同样，在发动机达到其正常运行温度之后，发动机冷却剂变热，这也有助于将过程流体温度保持在阈值温度TL以上。
图8示出了一种极限运行条件，即最初需要连续的泵取来提高系统压力的启动。图8也示出了一旦系统被增压，泵的间歇运行可以足以保持系统压力。这些宽范围变化的条件突出了确定泵的输出能力、汽化器的尺寸以及蓄压器的体积大小对于提高系统操作性的重要性。
大的蓄压器容积能够降低泵运行的频率，使得过程流体在汽化器内能够有更多的滞留时间。但是，如果蓄压器容积过大，在启动时会难以使系统增压。在正常运行条件下，当系统压力降低到低压阈值PL时泵被运行，并且只要过程流体温度保持在阈值温度TL以上，就可命令泵一直运行到系统压力达到预定高压设置点，从而将系统压力保持在预定高压设置点和预定低压阈值之间。但是，在诸如启动之类的时候，如果过程流体温度下降到阈值温度TL以下，并且在系统压力达到高压设置点之前泵可被暂时中止，系统压力会在预定低压阈值和一个中间系统压力之间波动。
提供了图4至7来帮助举例说明该方法的不同实施方案，同时一些实施方案包括用于控制泵的运行的附加步骤。在控制策略实现领域内的技术人员将理解，这些步骤不需要按照所描述的顺序来获得相同结果，并且这些步骤不需要以顺序的方式执行。也就是说，控制器可被编程为并行地监测若干参数，例如过程流体温度、过程流体压力、热交换流体温度、泵已经空闲了多长时间以及在过程流体温度低于阈值温度的情况下已经进行了多少次连续的泵冲程。每一个参数可以决定泵是否随时能够被运行。在基于将控制器编程来进行监测的参数的具有两个泵的系统中，可以允许两个泵都运行，或者其中一个泵运行，或者使两个泵都不运行。当控制器确定需要提高过程流体压力时，如果两个泵都被允许运行，为了确定让哪一个泵运行，控制器可以基于其它标准来选择一个泵，这些其它标准例如是相应的泵性能、相应的储存容器内的流体高度以及哪一个泵已经空闲了更长时间。
虽然已经示出和描述了本发明的特定元件、实施方案和应用，但是应理解，本发明并不限于这些特定元件、实施方案和应用，因为本领域技术人员可以在不脱离本公开的范围的情况下进行修改，尤其是根据上述教导进行修改。

Claims (32)

1.一种从低温储存容器泵取过程流体并且将所述过程流体以气相输送至最终用户的方法，所述方法包括：
当在一个泵下游测得的过程流体压力低于一个预定低压阈值时，启动所述泵并且从所述储存容器泵取所述过程流体，从而使所述过程流体增压；
当所述过程流体压力高于一个预定高压阈值时使所述泵停止；
将所述过程流体从所述泵导向一个汽化器并从一热交换流体向所述过程流体传递热，以将所述过程流体从液化形态转化成所述气相；
将所述过程流体从所述汽化器输送至所述最终用户；
在所述过程流体从所述汽化器排出之后测量过程流体温度，并且在以下条件时暂时中止所述泵的运行：
(i)所述过程流体温度在一个预定阈值温度以下时；或者
(ii)在预定数量的连续泵循环内所述过程流体温度低于一个预定阈值温度时；以及
如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于所述预定高压阈值，重新启动所述已经被中止的泵。
2.权利要求1的方法，其中当在所述预定数量的连续泵循环内所述过程流体温度低于所述预定阈值温度时，所述泵被暂时中止。
3.权利要求1的方法，其中当所述泵已经被中止了预定最小长度的时间时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
4.权利要求1的方法，其中当所述过程流体具有的在所述汽化器下游的温度比所述预定阈值温度高时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
5.权利要求1的方法，其中当所述热交换流体具有的在所述汽化器下游测得的温度在一个预定温度以上时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
6.权利要求1的方法，其中当所述过程流体具有的在所述汽化器内的温度在一个预定温度以上时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
7.权利要求1的方法，其中所述过程流体是燃料，并且所述方法还包括将所述燃料输送至内燃机的燃烧室。
8.权利要求7的方法，还包括将至少一些所述燃料通过燃料喷射阀直接喷射到所述燃烧室内。
9.权利要求7的方法，其中所述热交换流体是发动机冷却剂，并且所述方法还包括将所述发动机冷却剂从发动机冷却系统导向所述汽化器。
10.权利要求9的方法，还包括将所述发动机冷却剂从所述发动机的冷却套的出口导向所述汽化器。
11.权利要求1的方法，其中所述储存容器是两个储存容器中的第一储存容器，所述泵是两个泵中的第一泵，所述汽化器是两个汽化器中的第一汽化器，并且所述方法还包括：
当所述第一泵的运行被暂时中止、第二泵的至少一个预定义使能条件被满足并且所述第二泵下游的所述过程流体压力在所述预定高压阈值以下时，启动所述第二泵并且从第二储存容器泵取所述过程流体，从而使所述过程流体增压；
当所述过程流体压力大于所述预定高压阈值时，使所述第二泵停止；
将所述过程流体从所述第二泵导向第二汽化器并且从所述热交换流体向所述过程流体传递热，以将所述过程流体从液化形态转化成所述气相；
将所述过程流体从所述第二汽化器输送至所述最终用户；
在所述过程流体排出所述第二汽化器之后测量过程流体温度，并且当所述第二汽化器下游的所述过程流体温度在所述预定阈值温度以下时暂时中止所述第二泵的运行；
如果用于重新启动所述第一泵的至少一个预定义使能条件被满足、所述第二泵被暂时中止并且过程流体压力小于所述预定高压阈值，重新启动所述第一泵；以及
如果用于重新启动所述第二泵的至少一个预定义使能条件被满足、所述第一泵被暂时中止并且过程流体压力小于所述预定高压阈值，重新启动所述第二泵。
12.权利要求11的方法，其中以下情况下用于重新启动所述第一和第二泵中的已经被中止运行的一个泵的所述预定义使能条件中的一个被满足：当所述第一和第二泵中的另一个泵执行了前一个泵冲程时。
13.权利要求11的方法，其中以下情况下用于重新启动所述第一和第二泵中的已经被中止运行的一个泵的所述预定义使能条件中的一个被满足：当在所述被中止的泵下游测得的过程流体温度高于所述预定温度阈值时。
14.权利要求11的方法，其中以下情况下用于重新启动所述第一和第二泵中的已经被中止运行的一个泵的所述预定义使能条件中的一个被满足：当所述被中止的泵已经空闲了一段预定最小长度的时间时。
15.权利要求11的方法，其中以下情况下用于重新启动所述第一和第二泵中的已经被中止运行的一个泵的所述预定义使能条件中的一个被满足：当在与所述被中止的泵相关的所述汽化器内测得的过程流体温度在一个预定温度以上时。
16.权利要求11的方法，其中以下情况下用于重新启动所述第一和第二泵中的已经被中止运行的一个泵的所述预定义使能条件中的一个被满足：当在与所述被中止的泵相关的所述汽化器的出口处测得的热交换流体温度在一个预定温度以上时。
17.一种流体输送系统，其包括相互协同运作来储存液化过程流体并且将所述过程流体以气相输送至最终用户的部件，所述流体输送系统包括：
储存容器，其用于在低温温度下保存所述液化过程流体；
泵，其具有与所述储存容器内的低温空间流体连通的吸入口；
汽化器，其具有与所述泵的排出口流体连通的入口，所述汽化器包括用于从热交换流体向所述过程流体传递热能的热交换器，从而可使用所述热能来将所述液化过程流体转化成所述气相；
与所述汽化器的出口流体连通的管道，其用于将所述过程流体输送至所述最终用户；
置于所述管道内的温度传感器，其用于测量过程流体温度以及发送表示所述过程流体温度的电子信号；
置于所述管道内的压力传感器，其用于测量过程流体压力以及发送表示过程流体压力的电子信号；以及
控制器，其与所述温度传感器和所述压力传感器通信，其中所述控制器是可编程的，以响应于过程流体温度和压力来控制泵的运行，从而所述控制器：
当过程流体压力在一个预定低压阈值以下时命令所述泵运行；
当过程流体压力在一个预定高压阈值以上时命令所述泵停止；
当过程流体温度小于一个预定阈值温度时命令所述泵暂时中止运行，此中止运行的命令优先于基于过程流体压力来运行所述泵的命令；以及
如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于所述预定高压阈值，命令所述被中止运行的泵重新启动。
18.权利要求17的流体输送系统，其中当已经被中止的所述泵已经空闲了至少一段预定最小长度的时间时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
19.权利要求17的流体输送系统，其中当所述管道内的所述过程流体温度在所述预定阈值温度以上时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
20.权利要求17的流体输送系统，还包括置于用于从所述汽化器排出热交换流体的排出管道内的温度传感器，可以从该温度传感器向所述控制器发送表示所述热交换流体的温度的电子信号，并且其中当所述热交换流体具有的温度在一个预定温度以上时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
21.权利要求17的流体输送系统，还包括置于所述汽化器内的过程流体通道内的温度传感器，可以从该温度传感器向所述控制器发送表示该过程流体的电子信号，并且其中当所述汽化器内的过程流体温度在一个预定温度以上时，所述预定义使能条件中的一个被满足。
22.权利要求17的流体输送系统，还包括一个蓄压器容器，该蓄压器容器用于保存所述汽化器下游和所述最终用户上游的压缩气体。
23.权利要求17的流体输送系统，还包括与所述管道相关的压力调节器，该压力调节器用于在气体被输送至所述最终用户之前调节气体压力。
24.权利要求17的流体输送系统，其中所述最终用户是内燃机，所述过程流体是可燃燃料，所述管道将所述燃料输送至燃料喷射阀。
25.权利要求24的流体输送系统，其中所述燃料喷射阀具有布置在所述发动机的燃烧室内的喷嘴，从而所述燃料可被直接引入到所述发动机的燃烧室中。
26.权利要求24的流体输送系统，其中所述发动机是车辆的原动机。
27.权利要求24的流体输送系统，其中所述热交换流体是发动机冷却剂，并且所述系统还包括将所述发动机的冷却套连接至所述汽化器的热交换流体入口的管路。
28.权利要求17的流体输送系统，其中所述泵置于所述储存容器的低温空间内。
29.权利要求17的流体输送系统，其中所述储存容器、所述泵和所述汽化器各是多个并行布置的同类部件中的一个，所述汽化器中的每一个包括与所述管道连通的出口，所述控制器是可编程的，使得如果至少一个预定义使能条件被满足并且过程流体压力小于所述预定高压阈值，在以下情况下所述控制器启动所述多个泵中的空闲的一个泵：当所述多个泵中的另一个泵的运行被暂时中止时。
30.权利要求29的流体输送系统，还包括用于测量每一个所述汽化器出口和所述管道上游的相应单向阀之间的过程流体温度的相应温度传感器。
31.权利要求29的流体输送系统，还包括用于测量每一个汽化器的热交换流体出口附近的热交换流体温度的相应温度传感器，并且所述控制器是可编程的，以在以下情况下启动泵的运行：如果相应的汽化器的热交换流体温度在一个预定值以上。
32.权利要求29的流体输送系统，还包括用于测量每一个汽化器内的过程流体温度的相应温度传感器，并且所述控制器是可编程的，以在以下情况下启动泵的运行：如果相应的汽化器内的过程流体温度在一个预定值以上。
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