CN103775828A - 气体液化物热压送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体液化物热压送系统，所述气体液化物热压送系统包括承压罐和热源，在所述承压罐上设液体导入口，所述液体导入口与液体导入控制阀连通，在所述承压罐上设液体导出口，所述热源对所述承压罐内传热，所述承压罐的承压能力大于1MPa。本发明的所述气体液化物热压送系统的结构简单、体积小、泵送压力大且无液体泄漏。

Description

气体液化物热压送系统

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种气体液化物热压送系统。

背景技术

气体液化物例如液氮、液氧或液化空气等在热动力领域里的应用日益广泛，用泵来泵送特别是高压泵送这些液体的系统是复杂而笨重的。因此需要发明一种泵送气体液化物的新型系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案一：一种气体液化物热压送系统，包括承压罐和热源，在所述承压罐上设液体导入口，所述液体导入口与液体导入控制阀连通，在所述承压罐上设液体导出口，所述热源对所述承压罐内传热，所述承压罐的承压能力大于1MPa。

方案二：在方案一的基础上，所述热源设为热流体源，所述热流体源与设置在所述承压罐内的加热管道连通。

方案三：在方案一的基础上，所述热源设为包括电源和电阻加热器的电阻加热装置。

方案四：在方案一的基础上，所述热源设为包括电源和电感加热器的电感加热装置。

方案五：在上述任一方案的基础上，所述液体导出口与液体流量控制阀连通。

方案六：在上述任一方案的基础上，在所述承压罐内设冷却器。

方案七：在上述任一方案的基础上，在所述承压罐上设气体导出口，所述气体导出口与气体导出控制阀连通。

方案八：在上述任一方案的基础上，在所述承压罐上设压力传感器。

方案九：在上述任一方案的基础上，在所述承压罐上设液位传感器。

方案十：在上述任一方案的基础上，所述液体导入口经所述液体导入控制阀与气体液化物低压储罐连通。

方案十一：在方案一至九中任一项的基础上，所述液体导入口经所述液体导入控制阀与气体液化物低压储罐连通，所述承压罐低于所述气体液化物低压储罐，在所述液体导入控制阀开启时，所述气体液化物低压储罐中的液体可自动流入所述承压罐内。

方案十二：在方案一至九中任一项的基础上，两个以上所述承压罐经各自的所述液体导入口再经各自的所述液体导入控制阀与气体液化物低压储罐连通。

方案十三：在方案一至九中任一项的基础上，两个以上所述承压罐经各自的所述液体导入口再经各自的所述液体导入控制阀与气体液化物低压储罐连通，所有所述承压罐低于所述气体液化物低压储罐，在某个所述承压罐的所述液体导入控制阀开启时，所述气体液化物低压储罐中的液体可自动流入此所述承压罐内。

方案十四：在设置有所述液体流量控制阀的任一方案的基础上，所述液体流量控制阀设为逆止阀。

方案十五：在上述任一方案的基础上，所述液体导入控制阀设为逆止阀。

本发明中，所谓的“电感加热器”是利用电磁感应产生电流，电流流动产生热量的装置。

本发明中，所谓的“气体液化物低压储罐”是指常压低温气体液化物储罐或承压能力小于所述承压罐的承压能力的储存气体液化物的容器。

本发明中，所述气体液化物热压送系统的工作过程是：所述承压罐内的气体液化物在所述热源的作用下部分汽化，在所述承压罐内形成高压状态并将所述气体液化物从所述液体导出口压出，从而实现利用热源使所述气体液化物获得压力升高达到泵送的目的。

本发明中，所述热源是指一切可以使所述承压罐内的气体液化物发生部分汽化（含使气体温度升高过程）实现使所述承压罐内压力升高的能力源，例如电能、电磁能或热流体等。

本发明中，所述气体液化物经所述液体导入控制阀进入所述承压罐内，所述承压罐内的压力达到设定程度后，所述液体导入控制阀关闭，当所述承压罐内的所述气体液化物使用殆尽压力降到设定压力后，所述液体导入控制阀再次开启，如此周而复始循环工作。

本发明中，所谓的“设定”是指根据所述气体液化物热压送系统的工作状态、所述承压罐的承压能力以及公知技术所选定的压力参数。

本发明中，所述冷却器的作用是当所述承压罐内的压力超过某一设定压力时，使所述承压罐内的温度降低，达到降低压力的目的。

本发明中，所述热源应在受控条件下对所述承压罐内部加热。

本发明中，所述热源和所述冷却器协调工作确保所述承压罐内的压力保持在设定范围内。

本发明中，所述气体导出口的作用是将所述承压罐内的气体导出实现使所述承压罐内部降压的目的，所述气体导出口可单独使用也可与所述冷却器共同使用防止所述承压罐内的压力超过设定范围。

本发明中，所述承压罐的所述液体导出口可以与汽化器连通使所述气体液化物汽化形成高压气体；也可以与内燃燃烧室连通，在所述内燃燃烧室内所述气体液化物吸热变成高压气体。

本发明中所公开的所述气体液化物热压送系统可以作为高压气体液化物的提供单元使用。

本发明中所公开的所述气体液化物热压送系统可以作为向外部加热器或向内燃燃烧室提供含氧高压气体或非含氧高压气体的单元使用。

本发明中，在设有两个以上所述承压罐的结构中，两个所述承压罐交替工作以实现液体稳定压送。

本发明中，设置所述压力传感器和所述液位传感器的目的是为了给所述液体导入控制阀、所述液体流量控制阀和所述气体导出控制阀提供信号以实现按设定逻辑进行控制的目的。

本发明中，所谓的“气体液化物”是指液化了的标准状态下为气态的气体，这里的气体是指标准状态下其蒸气分气压大于或等于一个大气压的物质，例如液氮、液氧、液体二氧化碳、液化空气等。

本发明中，所述承压罐的承压能力大于1MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa、10.0MPa、10.5MPa、11.0MPa、11.5MPa、12.0MPa、12.5MPa、13.0MPa、13.5MPa、14.0MPa、14.5MPa、15.0MPa、15.5MPa、16.0MPa、16.5MPa、17.0MPa、17.5MPa、18.0MPa、18.5MPa、19.0MPa、19.5MPa、20.0MPa、20.5MPa、21.0MPa、21.5MPa、22.0MPa、22.5MPa、23.0MPa、23.5MPa、24.0MPa、24.5MPa、25.0MPa、25.5MPa、26.0MPa、26.5MPa、27.0MPa、27.5MPa、28.0MPa、28.5MPa、29.0MPa、29.5MPa或大于30.0MPa。

本发明中，所述承压罐内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述承压罐内工质的最高压力达到其承压能力。

本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

本发明的有益效果如下:

本发明的所述气体液化物热压送系统的结构简单、体积小、泵送压力大且无液体泄漏。

附图说明

图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；

图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；

图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；

图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；

图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；

图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；

图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；

图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；

图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；

图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；

图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；

图中：

1承压罐、101液体导出口、102加热管道、103液体导入口、104液体导入控制阀、105冷却器、106气体导出口、107气体导出控制阀、108液体流量控制阀、109压力传感器、110液位传感器、2热源、201热流体源、202电源、203电阻加热器、204电感加热器、3气体液化物低压储罐。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的气体液化物热压送系统，包括承压罐1和热源2，在所述承压罐1上设液体导入口103，所述液体导入口103与液体导入控制阀104连通，在所述承压罐1上设液体导出口101，将所述液体导入控制阀104设为逆止阀，所述热源2对所述承压罐1内传热，所述承压罐1的承压能力大于1MPa。

具体工作中，所述承压罐1内的气体液化物在所述热源2的作用下部分汽化，在所述承压罐1内形成高压状态并将所述气体液化物从所述液体导出口101压出，从而实现利用所述热源2使所述气体液化物获得压力升高达到泵送的目的。

实施例2

如图2所示的气体液化物热压送系统，其在实施例1的基础上：将所述热源2设为热流体源201，所述热流体源201与设置在所述承压罐1内的加热管道102连通，具体地将所述热流体源201设为热气体源，所述承压罐1的承压能力改设为大于5MPa。

实施例3

如图3所示的气体液化物热压送系统，其与实施例2的区别在于：将所述热流体源201改设为热液体源，所述承压罐1的承压能力改设为大于10MPa。

作为可以变换的实施方式，还可选择性地将所述热流体源201改设为除所述热气体源、所述热液体源之外的其他形式的以流体传热的热源。

实施例4

如图4所示的气体液化物热压送系统，其在实施例1的基础上：将所述热源2设为包括电源202和电阻加热器203的电阻加热装置。

实施例5

如图5所示的气体液化物热压送系统，其在实施例1的基础上：将所述热源2设为包括电源202和电感加热器204的电感加热装置，且所述液体导出口101与液体流量控制阀108连通，所述液体流量控制阀108设为逆止阀，所述承压罐1的承压能力改设为大于15MPa。

实施例6

如图6所示的气体液化物热压送系统，其在实施例5的基础上：在所述承压罐1内设冷却器105，设置所述冷却器105的作用是当所述承压罐1内的压力超过某一设定压力时，使所述承压罐1内的温度降低，达到降低压力的目的，所述承压罐1的承压能力改设为大于20MPa。

实施例7

如图7所示的气体液化物热压送系统，其在实施例5的基础上：在所述承压罐1上设气体导出口106，所述气体导出口106与气体导出控制阀107连通，所述承压罐1的承压能力改设为大于25MPa。

实施例8

如图8所示的气体液化物热压送系统，其在实施例3的基础上：在所述承压罐1上设压力传感器109，所述承压罐1的承压能力改设为大于30MPa。

实施例9

如图9所示的所述气体液化物热压送系统，其在实施例8的基础上：在所述承压罐1上设液位传感器110。

实施例10

如图10所示的气体液化物热压送系统，其在实施例4的基础上：所述液体导入口103经所述液体导入控制阀104与气体液化物低压储罐3连通，所述承压罐1的设置位置低于所述气体液化物低压储罐3的位置，在所述液体导入控制阀104开启时，所述气体液化物低压储罐3中的液体可自动流入所述承压罐1内。

实施例11

如图11所示的气体液化物热压送系统，其与实施例10的区别在于：两个所述承压罐1经各自的所述液体导入口103再经各自的所述液体导入控制阀104与所述气体液化物低压储罐3连通，所有所述承压罐1设置的位置低于所述气体液化物低压储罐3的位置，在一个所述承压罐1的所述液体导入控制阀104开启时，所述气体液化物低压储罐3中的液体可自动流入此所述承压罐1内，图中，两个所述液体导出口101均与液体流量控制阀108连通，通过控制所述液体流量控制阀108的开启与关闭来实现所述承压罐1内的液体连续导出，可选择性将所述液体流量控制阀108设为逆止阀。

作为可以变换的实施方式，三个以上所述承压罐1经各自的所述液体导入口103再经各自的所述液体导入控制阀104与气体液化物低压储罐3连通，所有所述承压罐1设置的位置低于所述气体液化物低压储罐3的位置，在某个所述承压罐1的所述液体导入控制阀104开启时，所述气体液化物低压储罐3中的液体可自动流入此所述承压罐1内。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例5将所述液体导出口101与液体流量控制阀108连通，并选择性地将所述液体流量控制阀108设为逆止阀，同时设置有所述液体流量控制阀108的实施方式，可选择性地将所述逆止阀8设为逆止阀之外的控制阀，也可选择性地取消所述液体流量控制阀108。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例6在所述承压罐1内设冷却器105。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例7在所述承压罐1上设气体导出口106，所述气体导出口106与气体导出控制阀107连通。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例8在所述承压罐1上设压力传感器109。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例9在所述承压罐1上设液位传感器110。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例10将所述液体导入口103经所述液体导入控制阀104与气体液化物低压储罐3连通，并选择性地使所述承压罐1设置的位置低于所述气体液化物低压储罐3的位置，在所述液体导入控制阀104开启时，所述气体液化物低压储罐3中的液体可自动流入所述承压罐1内。

本发明所有的实施方式，均可选择性地参照实施例11将所述承压罐1设为两个以上，使每个所述承压罐1经各自的所述液体导入口103再经各自的所述液体导入控制阀104与所述气体液化物低压储罐3连通，并选择性地使所有所述承压罐1设置的位置低于所述气体液化物低压储罐3的位置，在某个所述承压罐1的所述液体导入控制阀104开启时，所述气体液化物低压储罐3中的液体可自动流入此所述承压罐1内。

本发明所有的实施方式，均对所述承压罐1的承压能力进行了限定，具体实施时，所述承压罐1的承压能力可选择性地在下述范围内改设：所述承压罐1的承压能力大于1MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa、10.0MPa、10.5MPa、11.0MPa、11.5MPa、12.0MPa、12.5MPa、13.0MPa、13.5MPa、14.0MPa、14.5MPa、15.0MPa、15.5MPa、16.0MPa、16.5MPa、17.0MPa、17.5MPa、18.0MPa、18.5MPa、19.0MPa、19.5MPa、20.0MPa、20.5MPa、21.0MPa、21.5MPa、22.0MPa、22.5MPa、23.0MPa、23.5MPa、24.0MPa、24.5MPa、25.0MPa、25.5MPa、26.0MPa、26.5MPa、27.0MPa、27.5MPa、28.0MPa、28.5MPa、29.0MPa、29.5MPa或大于30.0MPa。

本发明所有的实施方式中，均是将所述液体导入控制阀104设为逆止阀，作为可以变换的实施方式，均可选择性地取消将所述液体导入控制阀104设为逆止阀，而将所述液体导入控制阀104改设为其他形式的阀。

本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种气体液化物热压送系统，包括承压罐（1）和热源（2），其特征在于：在所述承压罐（1）上设液体导入口（103），所述液体导入口（103）与液体导入控制阀（104）连通，在所述承压罐（1）上设液体导出口（101），所述热源（2）对所述承压罐（1）内传热，所述承压罐（1）的承压能力大于1MPa。

2.如权利要求1所述气体液化物热压送系统，其特征在于：所述热源（2）设为热流体源（201），所述热流体源（201）与设置在所述承压罐（1）内的加热管道（102）连通。

3.如权利要求1所述气体液化物热压送系统，其特征在于：所述热源（2）设为包括电源（202）和电阻加热器（203）的电阻加热装置。

4.如权利要求1所述气体液化物热压送系统，其特征在于：所述热源（2）设为包括电源（202）和电感加热器（204）的电感加热装置。

5.如权利要求1至4中任一项所述气体液化物热压送系统，其特征在于：所述液体导出口（101）与液体流量控制阀（108）连通。

6.如权利要求1至4中任一项所述气体液化物热压送系统，其特征在于：在所述承压罐（1）内设冷却器（105）。

7.如权利要求5所述气体液化物热压送系统，其特征在于：在所述承压罐（1）内设冷却器（105）。

8.如权利要求1至4中任一项或7所述气体液化物热压送系统，其特征在于：在所述承压罐（1）上设气体导出口（106），所述气体导出口（106）与气体导出控制阀（107）连通。

9.如权利要求5所述气体液化物热压送系统，其特征在于：在所述承压罐（1）上设气体导出口（106），所述气体导出口（106）与气体导出控制阀（107）连通。

10.如权利要求6所述气体液化物热压送系统，其特征在于：在所述承压罐（1）上设气体导出口（106），所述气体导出口（106）与气体导出控制阀（107）连通。

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