CN102713405A

CN102713405A - 用于操作并控制加气的方法

Info

Publication number: CN102713405A
Application number: CN2010800472483A
Authority: CN
Inventors: 帕尔·基蒂尔森; 帕尔·米特伯恩; 谢蒂尔·菲耶尔斯塔德
Original assignee: Statoil ASA
Current assignee: Equinor ASA
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-10-03
Also published as: KR20120087129A; CA2778148A1; EP2504614A1; WO2011049466A8; NO332687B1; WO2011049466A1; US20120267002A1; JP2013508641A; IN2012DN03366A; NO20093181A1

Abstract

一种用于操作并控制从加气站向接收器的加气的方法包括：主动地控制接收器内的基本的加气变量，诸如，气体的温度、压力和密度；基于使用物理和热力学关系解释的加气站侧测量来连续地更新加气变量的估计，以使得变量即使在接收器在所谓的非通信燃料加注中没有与加气站通信时也是可用的；以及基于非通信燃料加注中的加气站侧测量来连续地更新接收器的估计容量。

Description

用于操作并控制加气的方法

本发明涉及一种用于安全、准确且快速地操作并控制从加气站(fillingstation)向诸如车辆的接收器的加气(例如，氢气)的方法。

一些加气站供应商和研究机构具有例如下一部分中所提及的可替换加气方法。它们通常基于如周围环境温度、初始车辆压力以及加气站的冷却容量的参数而使用根据实验数据的相关性来生成预定义的操作序列。

●SAE(2009)，用于气态氢地面车辆的燃料加注协议，标准SAE J2601之后的工作草案；

●US 7,059,364以及其中引用的参考文献。GTI的用于加氢的方法。

●WO 2008/110240。Linde的用于速率受控加气的方法。

●WO 2007/077376。Air Liquid的用于压力通道加气的方法。

●US 7,178,565。Air Product的移动燃料加注器。

●Pregassame，S.，Barth，F.，Allidieres，L.，&Barral，K.(2006)。Hydrogenrefueling station：filling conrol protocols development。WHECproceedings.Lyon。

●Pregassame，S.，Michel，F.，Allidieres，L.，Bourgeois，P.，& Barral，K.(2006)。Evaluation of cold filling processes for 70MPa storagesystems in vechicles。WHEC proceedings.Lyon，France。

现有技术的局限性/问题

●具有预定的且基于实验的操作的方法需要大量实验程序以涵盖所有可能的操作状况。如果在所涵盖的范围以外使用，这些方法是不可靠的。

●这些方法中断加气过程以采取必要的措施。基本参数被离散地且不频繁地更新。

●不存在对车辆温度和密度的在线估计，因此这些量不能在进行在线控制或优化中使用，例如使用优化的质量流速来最小化加气时间。

●质量流量计量是现有技术中的基本措施，其没有结合到大多数现有的加气算法中。

然而，由于所有这些先前已知的解决方案都呈现出不同的缺点和不足，因此，本发明的主要目的是提供一种用于操作并控制加氢以确保安全、快速且准确地填充例如车辆中的罐容积的方法。该方法以给出宽且可靠的操作窗口的物理和热力学推导关系为基础。

根据本发明，提供了一种用于操作并控制从加气站向接收器的加气的方法，该方法包括：

-主动地控制接收器内的基本的加气变量，诸如，气体的温度、压力和密度；

-基于使用物理和热力学关系解释的加气站侧测量来连续地更新加气变量的估计，以使得变量即使在接收器在所谓的非通信燃料加注中没有与加气站通信时也是可用的；以及

-基于非通信燃料加注中的加气站侧测量来连续地更新接收器的估计容量。

主加气可以包括：

-如果在所谓的通信燃料加注中连续地传送容量、温度和压力；并且

-如果所估计的变量与所传送的变量之间出现明显的偏差，

则分别使用这些特性和变量的估计来验证所测量并发送的信息以及将加气切换至安全的非通信燃料加注模式。

在优选实施例中，该加气还包括：

-通过例如加注少量的气体来采用用于测量接收器的初始条件的初始加气序列；

-借助于通过若干功能块来操作过程的主加气控制器来采用主加气序列，该主加气序列包括：

○连续地测量加气站侧温度和压力，并且在通信燃料加注中，连续地接收接收器的温度和压力；

○基于加气站侧测量来连续地估计接收器的罐容量、压力、温度和密度；

○连续地测量或估计气体质量流速和加注的累积气体质量；

○借助于操作加气站储存器并确保气体从储存器流到接收器的气体供应块来供应气体；

○采用通信块以将相关信息给予加气站的操作者和接收器的操作者；

○独立地监测加气的进程，以在检测到异常的情况下中断该主加气，包括比较所估计的接收器加气变量和所测量的接收器加气变量；以及

-使用加气序列的结束以关闭加气序列并准备将接收器从加气站断开。

此外，加气变量的估计可以包括：

-基于物理和热力学进行建模，以将所述加气站测量(诸如，加气站储存器及管路压力、周围环境及管路温度)与接收器的气罐中的压力和温度的演变关联，该建模与经验或半经验关系相适应以确保与实际相符，并使用测量作为输入来进行实时计算。

优选地，初始加气可以包括：

-借助于第一加气量打开加气管路中的止回阀，以使得能够测量罐初始压力并且检查泄漏以及检查初始条件是否在规定的限度内，以允许进行加气；以及

-通过例如在加气站处从明确定义的封闭容积进行加气来使用可选的第二明确定义的加气，以通过解释所得到的罐中的压力增加来给出罐容积/容量的第一准确估计。

可替换地，主加气可以包括：

-借助于控制阀、并行的可选择约束装置来控制加注至接收器的气体的速率，接通/关闭加气等；

-可选地将质量平衡应用于加气站储存器，以测量质量流量；

-通过操控加气速率并使用接收器的气体温度的测量或估计作为反馈来对气体温度进行闭环控制，以确保可能的最快速加气；

-如果过程数据是冗余的，则执行数据协调，诸如，根据测量在约束装置上的压降、根据储存罐的质量平衡、根据质量流量计以及根据接收器的质量平衡来估计流量；以及

-借助于在加气管路中的热交换器等来冷却并可能地控制所输送的气体的温度。

因此，本发明解决了与现有技术相关联的问题：

●通过使用基于物理的关系来计算基本的加气控制参数(如车辆气体密度和温度)，降低了对实验数据的需求，并且操作包络得到扩展。

●该方法实现了连续地进行所有计算的可能，使得始终使用基本的加气参数的最新更新且最可靠的估计。可以连续地操作加气-无需暂停该进程以访问用于计算加气参数的测量。

●将估计温度用于反馈并使用质量流速作为操控变量，接收器的温度变得可用于控制。这利用其它非通信方法是不可能实现的。通过控制温度，可以在不超过安全限值的情况下确保最短加气时间。

质量流量计量可以通过质量平衡、使用简单且可靠的仪器(诸如，温度传感器和压力传感器)来进行，从而增加可靠性并降低投资成本。

现在，借助于在附图中呈现的优选实施例来示出根据本发明的方法的结构，在附图中：

图1示意性地示出了附接有接收单元的概念上的加气站；以及

图2示意性地示出了概念上的算法步骤和通信路径。

如上所述，本发明可应用在不同的技术领域中，但下文中借助于关于车辆的实施例来进行讨论。

当前方法是为了分别在与接收器通信的情况下或在没有与接收器通信的情况下进行加气而开发的，即，所谓的“通信燃料加注”(当从接收器发送指定的信息(例如，IR)并在加气站处对其进行验证时)和“非通信燃料加注”(不存在接收器通信)模式。

默认操作模式规定为通信燃料加注，其中，采用接收器的储存器压力和温度的测量值来控制加气。燃料加注站控制器在通信中断的情况下切换至非通信燃料加注。此外，如果在此描述的本方法中估计的参数与那些从接收器测量并传送的参数之间存在明显偏差，则应当采取保守的方法或者应当关闭加气。

下面说明如何使得待使用的基本加气变量和参数的连续估计在非通信燃料加注中可利用。

基本地，在加气期间估计接收器的气体压力，以使得能够在加气期间连续地更新接收器的估计容量和气体温度。下面的算法使得能够在加气时段和休息时段期间连续估计车辆压力。一些可替换的估计模式出现：

1.主加气阀关闭。不能获得接收器压力的估计。

2.主加气阀打开而所有罐阀关闭。接收器压力等于管路压力。

3.主加气阀打开而罐阀之一打开。根据本部分中所导出的与上游压力的关系而估计的接收器压力等于打开的罐的压力。

一些约束应用于所估计的压力：

●压力应当总是等于或低于管路压力；

●压力应当大于给定系数(0-1)的管路压力。最初，该系数为0.5。

从加气站储存罐至接收罐，可以想到存在对流量的两个主要约束装置：一个是控制或固定节流阀以及一个是接收器内部的约束装置。接收器内部的约束装置被认为是固定约束装置。在加气期间，质量以可忽略的累积量流过这两种约束装置，因此，通过两种约束装置的速率是相同的，可以从方程中消去质量流量并获得接收器压力的估计。

根据国际标准，IEC 60534-2-1，“工业过程控制阀-2-1部分：流量-容量—在安装条件下流体流量的大小估计方程”，IEC阀方程如下：

W = N C_{v} Y \sqrt{{xp}_{1} ρ_{1}} - - - (1)

Y = 1 - \frac{\min (x, x_{T})}{3 F_{k} x_{T}} - - - (2)

x = \frac{p_{1} - p_{2}}{p_{1}}

其中，N和C_v是常量。用压力与压缩率定量之间的比值(ρ₁∝p₁/z₁)来替代密度，该表达式被简化为：

W = k \sqrt{Y^{2} \frac{p_{1}}{z_{1}} (p_{1} - p_{2})} - - - (3)

将储存器压力加下标1、管路压力加下标2，以及将接收器压力加下标3，通过两个约束装置的质量流量的方程如下：

W_{1} = k_{1} \sqrt{{Y_{1}}^{2} \frac{p_{1}}{z_{1}} (p_{1} - p_{2})} - - - (4)

W_{2} = k_{2} \sqrt{\frac{p_{2}}{z_{2}} (p_{2} - p_{3})} - - - (5)

在上述的最后一个方程中，假定膨胀系数Y₂恒定并被包括在常量k₂中。这对于压力2与压力3之间的小差别是有效的(并且使得p₃的估计值低于p₃的一阶)。

通过质量守恒，两个质量流量是相等的，并且可以将p₃表达为其它压力的函数：

W₂＝W₁

{k_{2}}^{2} \frac{p_{2}}{z_{2}} (p_{2} - p_{3}) = {k_{1}}^{2} {Y_{1}}^{2} \frac{p_{1}}{z_{1}} (p_{1} - p_{2}) - - - (6)

p_{3} = p_{2} - α_{PE} {Y_{1}}^{2} \frac{p_{1}}{p_{2}} \frac{z_{2}}{z_{1}} (p_{1} - p_{2}) - - - (6)

其中，压力估计参数α_PE(＝k₁ ²/k₂ ²)经过调整，并且在使用控制阀的情况下应当是阀行程的函数。

当已知(或估计)初始温度和压力(状态1)以及假定已知添加的质量而已知当前温度和压力(状态2)时，可以如下估计接收器的容量(容积)：

Δm＝m₂-m₁＝V(ρ₂-ρ₁) (7)

V = \frac{Δm}{ρ (T_{2}, p_{2}) - ρ (T_{1}, p_{1})} - - - (8)

容量估计的准确度通过利用标记的可替换气罐大小是规定的且有限数量的事实来改进。因此，仅存在作为方程的替换解的、给定的离散容量大小。

所提出的方法选择在根据方程(8)的容积的最小和最大估计的范围内适应的最小容量，其为最小容积。如从下面部分所导出的，通过计算在接收气罐内的最小和最大温度变化来获得最大和最小估计。

作为选择，可以通过向接收器加注较少的且明确定义的气体量Δm并测量所得到的压力变化来进行接收器的容量的初始估计。该明确定义的气体量可以是在加气站处明确定义的封闭容积中包含的量，以通过解释罐中所得到的压力增加来给出罐容积/容量的第一准确估计。

等温温度和绝热温度是两个极端，在这两个极端之间，实际的接收器的气体温度结束。

等温加气的情况是最简单的：

T_2，iso＝T₁ (9)

其中T₁是初始气体温度，以及T₂是状态2处的温度(中间或最终温度)。

为了导出温度变化的情况，需要建立关于接收器的罐的焓平衡：

ΔH＝n_inh_in+Vdp+Q

Δ(nh)＝Δn·h_s+VΔp+Q，

n₂h₂-n₁h₁＝(n₂-n₁)h_s+V(p₂-p₁)+Q

\frac{n_{2}}{V} (h_{2} - h_{s}) - \frac{n_{1}}{V} (h_{1} - h_{s}) = p_{2} - p_{1} + Q - - - (11)

其中，h_s是源(加气站罐)的(摩尔/质量)平均焓，以及下标1和下标2是指初始状态和最终状态。

绝热情况是当与周围环境没有进行热交换时，即Q＝0。此外，使用状态方程pV＝znRT，可以消去n₁和n₂：

\frac{p_{2}}{z_{2} T_{2}} (h_{2} - h_{s}) - \frac{p_{1}}{z_{1} T_{1}} (h_{1} - h_{s}) = R (p_{2} - p_{1}) - - - (12)

可以通过线性表达式对状态2的焓和压缩系数进行近似：

h_{2} \approx h (p_{2}, T_{1}) + \frac{&PartialD; h}{&PartialD; T} (T_{2} - T_{1}) = h_{p 2, T 1} + {dh}_{p 2, T 1} (T_{2} - T_{1}) - - - (13)

z_{2} \approx z (p_{2}, T_{1}) + \frac{&PartialD; z}{&PartialD; T} (T_{2} - T_{1}) = z_{p 2, T 1} + {dz}_{p 2, T 1} (T_{2} - T_{1})

可以根据状态方程求z和h的偏导数。将这些近似值带入到以上焓平衡，从而得到T₂的显式表达式：

T_{2, adi} = abs (abs (\frac{b}{2 a}) - \sqrt{{(\frac{b}{2 a})}^{2} - \frac{c}{a}})

其中a＝βdz_p2，T1，

b＝βz_p2，T1-βdz_p2，T1T₁-dh_p2，T1， (14)

c＝-h_p2，T1+dh_p2，T1T₁+h_s

β = R (1 - p_{1} / p_{2}) + \frac{p_{1} / p_{2}}{z_{1} T_{1}} (h_{1} - h_{s}),

对于直接温度估计，一种可以使绝热系数α适于将实际的气体温度与绝热温度相关：

T₂＝T₁+α(T_2，adi-T₁) (15)

使用一组绝热系数导出一组最后所得到的温度：

T_2，min＝T₁+α_min(T_2，adi-T₁)

(16)

T_2，max＝T₁+α_max(T_2，adi-T₁)

绝热系数是调整参数；其通常依赖于加气速率、罐类型等。

从而，用于根据容积估计接收器容量的算法如下：

1.使用方程(16)和方程(8)，根据T_2，min计算V_min并且根据T_2，max计算V_max；

2.在满足V_min＜V_i＜V_max的可能容积V∈[V₁，V₂，…V_n的列表中选择最小容积；

3.如果在列表中没有满足项目符号2中的标准的项，则使用最小容积估计，即V_min。

当确定罐容积时，可以根据以下方程来估计密度：

ρ_{2} = ρ (T_{1}, p_{1}) + \frac{Δm}{V} - - - (17)

密度函数可以是状态方程，诸如，由NIST推荐的状态方程，即Lemmon，E.W.，Huber，M.L.，Fried，D.G.，Paulina，C.，Standardized equationfor hydrogen gas dens ties for fuel consumption applications，SAE2006-01-0434；http://www.boulder.nist.gov/div838/Hydrogen/PDFs/Hydrogen-2006-01-0434.pdf。

此外，可以如下估计温度：

\frac{p_{2} M_{w}}{z_{2} {RT}_{2}} = ρ_{1} + \frac{Δm}{V} - - - (18)

T_{2} = \frac{p_{2} M_{w}}{z_{2} R (ρ_{1} + \frac{Δm}{V})} - - - (19)

最后一个方程对于T₂是隐式的，这是因为z₂也是T₂的函数。因此，当通过对T₂的先前估计更新z₂时必须进行迭代循环。推荐进行三次迭代。

可以通过将质量平衡应用于加气站储存罐来进行质量流量计量。以这种方式，采用简单可靠的仪器(诸如，温度传感器和压力传感器)，从而提高可靠性并降低投资成本。

使用密度函数、根据质量平衡求出从储存罐加注的气体量。此处，下标1和下标2分别针对初始状态和最终状态：

m₁＝Vρ₁，ρ₁＝ρ(T₁，p₁)

m₂＝Vρ₂，ρ₂＝ρ(T₂，p₂) (20)

Δm＝m₁-m₂＝V(ρ₁-ρ₂)

温度优选地是测量出的储存器气体温度，或者是根据针对作为膨胀结果的温度损失而修正的周围环境温度而估计的。对于多罐储存器，相似的质量平衡必须应用于每个罐。

可以通过求质量平衡方程的微分而得到质量流速：

w = \frac{&PartialD; m}{&PartialD; t} = V (ρ_{1} - \frac{{&PartialD; ρ}_{2}}{&PartialD; t}) - - - (21)

借助于在单个附图(图1、图2)中呈现的优选实施例来示出根据本发明的方法的结构。

如上所述，本发明可应用在不同的技术领域中，但是下文借助于关于车辆的实施例来讨论。

如上面已经提到的，图1示出了附接有接收单元的概念上的加气站的一个示例。

加气站以一个低压罐1和分离的两个高压罐2、3来示出，但是当需要时，这些罐的每一个均可以被补充更多个罐，或者可以省略罐类型中一种。低压罐设置有压缩机4，并且每个高压罐具有开/关阀5、6。具有止回阀13的接收罐14借助于连接器12连接至加气装置。为了在接收罐14中实现明确定义的初始测量和检查条件，加气站设置有也与低压罐1和高压罐2、3连通的封闭容积7。在封闭容积的延伸中，加气开/关阀8、加气控制阀9、可选的冷却器10布置在从其延伸的管道中，并且借助于软管11终止于连接器12中。加气站控制器15连接至所有的仪器和自动阀，但并未示出。

如图2所示，示例性的主要方法块及其功能为：

●安全块，其独立于其它块运行并监测加气的进程，并且在检测到异常情况下中断。主要的安全检查为：

○车辆的初始压力(下限和上限)；

○加气管路的压力(上限)；

○在加气暂停期间加气管路的压降速率(上限)；

○加气速率变化(上限)；

○来自一个储存罐的气体的量(上限)。

●初始加气块，其通过利用在加气站处的管段中的封闭容积7向车辆的罐14加注明确定义的较少气体量。第一加气量打开在加气管路中的止回阀13，并且使得能够测量车辆初始压力并检查泄漏以及检查压力是否在可接受的范围之内以进一步进行。执行可选的第二明确定义的加气，以通过检验所得到的在车辆中的压力增加来给出车辆容量(罐容积)的第一准确估计。如果初始加气的检查和估计允许加气的进行，则算法前进到主加气块。

●主加气块是如下主单元：其操作过程测量，调用其它功能块以得到基本加气参数的估计。该块包括控制算法并以最佳方式将车辆罐加气至其理想密度(可能的最快的但不违背诸如温度限制的约束)。如果过程数据是冗余的，则可以进行数据协调。

○气体供应控制块，其需要并控制加注至车辆的气体量/速率。

○质量流量计算块，基于关于加气站储存器的质量平衡来连续地测量氢气的加注量以及当前的质量流速。

○车辆压力计算块，给出车辆压力的连续估计。

○车辆温度和密度计算块，其基于从与实验确定参数相结合的基本热力学所导出的方程来连续地给出更新后的车辆温度和压力的估计。此外，标记的一系列可用的车辆罐大小用于增加估计的准确度。

●气体供应块，其需要并控制加注至车辆的气体量/速率。

本发明的基本且具体的要素如下：

基于基本的物理和热力学关系，连续地更新加气控制变量(诸如，车辆的气体容积、气体压力、气体温度以及气体密度)的估计。

在通信型加气中，使用这些估计来验证所测量并传送的加气变量。在存在偏差的情况下，加气切换至安全模式。

估计的准确度可以通过利用标记的可能的替换车辆罐大小有限的事实而进一步改进。这确保了关于在加气结束时的电荷状态(SoC)的最大可能再现准确度。

在线使用温度估计来控制加气速率，从而使得能够快速加气。通常，要将温度控制到设定点并在加气期间保持在该设定点。这是用于可能的最快速加气的最佳加气策略。

具有两个较小的良好受控的加气质量的可选初始加气序列确保了车辆罐的初始准确容量(容积)估计。

可选地，该方法采用质量平衡来测量质量流量，而不是传统的质量流量计。

如果过程数据是冗余的，则算法可以执行数据协调，诸如，根据测量约束装置上的压降、根据在储存罐上的质量平衡、根据质量流量计以及根据在接收器上的质量平衡来估计流量。

Claims

1.一种用于操作并控制从加气站向接收器的加气的方法，其特征在于，所述方法包括：

-主动地控制所述接收器内的基本加气变量，所述加气变量包括气体的温度、压力以及密度；

-基于使用物理和热力学关系解释的加气站侧测量来连续地更新所述加气变量的估计，以使得所述变量即使在所述接收器在所谓的非通信燃料加注中没有与所述加气站通信时也是可用的；以及

-基于非通信燃料加注中的加气站侧测量来连续地更新所述接收器的容量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主加气还包括：

-如果在所谓的通信燃料加注中连续地传送容量、温度和压力，则使用这些特性和变量的估计来验证所测量并发送的信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主加气还包括：

-如果在所估计的变量与所传送的变量之间存在明显偏差，则将所述加气切换至安全的非通信燃料加注模式。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述加气还包括：

-通过例如加注少量的气体来采用用于测量所述接收器的初始条件的初始加气序列；

-借助于通过若干功能块来操作过程的主加气控制器来采用主加气序列，所述主加气序列包括：

○连续地测量加气站侧温度和压力，并且在通信燃料加注中，连续地接收所述接收器的温度和压力；

○基于所述加气站侧测量来连续地估计接收器的罐容量、压力、温度和密度；

○连续地测量或估计气体质量流速以及加注的累积气体质量；

○借助于操作所述加气站储存器并确保气体从所述储存器流到所述接收器的气体供应块来供应气体；

○采用通信块以将相关信息给予所述加气站的操作者和所述接收器的操作者；

○独立地监测所述加气的进程，以在检测到异常的情况下中断所述主加气，包括比较所估计的接收器加气变量和所测量的接收器加气变量；以及

-使用加气序列的结束以关闭所述加气序列并准备将所述接收器从所述加气站断开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述加气变量的估计还包括：

基于物理和热力学进行建模，以将诸如加气站储存器压力及管路压力、周围环境温度及管路温度的所述加气站测量与所述接收器的气罐中的压力和温度的演变关联，所述建模与经验或半经验关系相适应以确保与实际相符，并使用测量作为输入来进行实时计算。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始加气包括：

-借助于第一加气量打开所述加气管路中的止回阀，以使得能够测量罐容积的初始压力并且检查泄漏以及检查初始状况是否在规定的限度内，以允许进行加气；以及

-通过例如在所述加气站处从明确定义的封闭容积进行加气来使用可选的第二明确定义的加气，以通过解释所得到的罐中的压力增加来给出所述罐容积/容量的第一准确估计。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主加气包括：

-借助于控制阀、并行的可选择约束装置来控制加注至所述接收器的气体的速率，接通/关闭加气等。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主加气包括：

-可选地将质量平衡应用于所述加气站储存器，以测量所述质量流量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主加气包括：

-通过操控所述加气速率并使用所述接收器的气体温度的测量或估计作为反馈来对所述气体温度进行闭环控制，以确保可能的最快速加气。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主加气包括：

-如果过程数据是冗余的，则执行数据协调，诸如，根据测量在约束装置上的压降、根据储存罐的质量平衡、根据质量流量计以及根据所述接收器的质量平衡来估计流量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主加气包括：

-借助于在所述加气管路中的热交换器等来冷却并可能地控制所输送的气体的温度。