CN105659021A - 用于将以液化形式储存的流体以气体形式递送至最终用户的系统和方法 - Google Patents

用于将以液化形式储存的流体以气体形式递送至最终用户的系统和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于将流体以液化形式储存于储存容器中并且经由供给线将它以气体形式递送至最终用户的系统和方法。所述系统包括用于在满足预定条件时使所述流体从所述供给线返回至所述容器的压力泄放回路。所述压力泄放回路包括连接至所述供给线和所述储存容器的返回线、用于使所述流体转向至别处的转向线以及可操作以根据预定条件而将所述流体引导至所述线路中的任一者的切换装置。

Description

用于将以液化形式储存的流体以气体形式递送至最终用户的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于将以液化形式储存的流体以气体形式递送至最终用户的系统和方法。更明确地说，所公开的系统和方法是用于处置在标准压力和温度条件下通常呈气体形式并且以液化形式储存在储存容器中的流体以及用于在满足预定条件时使呈气体形式的流体返回至储存容器由此减少从所述系统排放的流体的量。
背景技术
用于以液化形式储存流体并且以气体形式递送所述流体的系统在将燃料递送至内燃机方面受到青睐。已使用内燃机来产生动力和驱动机器达一个多世纪。历史上，汽油和柴油是优选的燃料选择，因为它们是充足的、廉价的并且易于储存。虽然天然气已用作车辆的燃料达五十多年，但是因为各种原因，限制广泛使用，所述原因包括燃料储存密度、基础设施、燃料利用率以及与常规液体燃料车辆相比通常是较高的资本成本。然而，因为若干因素，替代的燃料选择正受到加倍重视，所述因素包括变动的经济条件、对减少污染的希望以及对减少对逐渐减少且日益昂贵的石油资源的依赖性的希望。
用天然气或其它气体燃料取代液体燃料有众多优点，所述天然气或其它气体燃料在内燃机中是可燃的并且在标准压力和温度条件下呈气相。“标准压力和温度”在本文中被界定为1巴(14.5psi)的绝对压力和摄氏0度(华氏32度)。天然气是可燃气体的混合物，并且其确切的组成取决于来源而改变，但一般主要是甲烷。其它气体燃料包括乙烷、丙烷和其它较轻的易燃烃衍生物以及氢和其混合物。例如，氢与天然气的混合物已用作内燃机的燃料，并且此类混合物有时被称作“HCNG”。与常规液体燃料相比，所公开的气体燃料一般是燃烧更清洁的并且可以由可再生能源产生。天然气是现今可获得的最充足的气体燃料之一。
因为在机动车辆上用于储存燃料的可用空间通常是有限的，所以与液体燃料相比，阻止天然气更广泛地用作运输燃料的因素是气体燃料的能量密度。例如，在约200巴(3000psi)的储存压力下以气体形式储存的天然气需要为储存与柴油或汽油相同量的能量所需的体积的约4倍的体积。用于增加气体燃料的能量密度的解决方案是将它以液化形式储存。例如，如果液化天然气(“LNG”)在低温下储存，例如在约-150℃与-130℃之间(在约-240℉与-200℉之间)，那么这可以通过LNG的相对较低的储存压力(例如，在约1巴与13.8巴之间(在约14.5psi与100psi之间)的压力)来实现。然而，对于将流体(例如天然气)以液化形式储存并且将它以气体形式递送的系统，需要用于在某些条件下，例如在所述系统关掉时或在燃料供给线中的压力高于用于操作发动机所需的如(例如)参考发动机图确定的所要压力时，减少加压气体流体从所述系统的排放的解决方案。在供应气体(例如氧或氮)的气体递送系统中，虽然在需要从所述系统释放高压气体的情况下是浪费的，但是加压气体可以简单地排放至大气而无需担心它对环境的影响。在将燃料供应至发动机的气体递送系统中，虽然天然气是地球大气的天然存在的成分，但是它通常以极少的量存在并且将天然气排放至大气是非所要的和浪费的。因此，对于将气体燃料(例如天然气)供应至发动机或其它最终用户的燃料递送系统，尽管供给线中存在的气体的量较小，但是减少从供给线排放至大气的天然气的量是优选的。
液化的气体燃料(例如LNG)储存于隔热的储存容器中以减少至储存空间中的热泄漏。泄漏至储存空间中的热可能会使所储存流体中的一些蒸发，由此增加蒸气压力。如果蒸气压力超过储存容器的预定泄放压力，那么压力泄放阀打开以防止损坏储存容器。通常，从储存容器排放的蒸气释放至大气中。为了最小化向大气的燃料排放，LNG储存容器包括用于防止热引入至储存空间中的特征和/或用于防止储存容器中的蒸气压力增加到泄放压力以上的特征。
用于车辆燃料系统的先前方法所教导的内容与使呈气体形式的流体往回返回至以液化形式储存流体的储存容器由此避免使储存容器中的压力增加到泄放压力以上相距甚远。例如，代替回收呈气体形式的流体，美国专利公布号2009/0095153教导了将从储存容器排放的气体引导至燃烧器或催化剂。此类解决方案向系统增添了更多组件和复杂性，由此降低整体系统效率并且增加系统的资本和操作成本。
用于回收呈气体形式的流体的其它已知系统(例如美国专利公布号2009/0133674中描述的系统)使用一种方法，所述方法包括在流体返回至储存容器之前或在将流体引导向别处之前对所述流体进行冷却和再液化。再液化所述流体所需的设备是昂贵的、占据空间并且向所述系统增添更多复杂性和重量。
因此，需要一种用于减少排放至大气的呈气体形式的流体的量，尤其是减少从内燃机排放的呈气体形式的燃料的量的简单且更有效的系统和方法。
发明内容
本发明涉及一种用于将流体以液化形式储存于储存容器中并且经由供给线将它以气体形式递送至最终用户的系统，所述系统包括用于在满足预定条件时使所述流体从所述供给线返回至所述储存容器的压力泄放回路。在优选实施方案中，所述压力泄放回路包括：返回线，所述返回线流体地连接至所述供给线和所述储存容器；以及切换装置，所述切换装置可操作以根据与流体参数相关联的预定条件而使所述流体转向至所述返回线中的任一者或别处。控制器被编程来根据与所述流体参数相关联的所述预定条件来控制所述切换装置。
要求关于使流体返回至所述储存容器的所述预定条件中的一些并且一些预定条件包括在优选实施方案中。例如，要求返回流体的压力大于所述储存容器内部的压力，因为当返回流体压力小于所述储存容器内部的压力时所述流体将不会流入至所述储存容器中。例如，当首先关掉系统时，所述供给线中的压力通常将高于所述储存容器中的压力。在流体从所述供给线排出时，所述力将减小，直到最后所述流体压力等于所述储存容器中的压力为止。除非另一预定条件已指明流体转向至别处，否则当这种情况发生时，接着操作所述切换装置以使流体转向至别处。
关于使流体返回至所述储存容器的另一预定条件可以是所述储存容器内部的压力是否比预设的储存容器泄放压力小了预定裕度。如果流体返回至所述储存容器将会导致所述储存容器内部的蒸气压力的增加，而所述增加将会触发其压力泄放阀的打开，那么对于一些实施方案，优选的是使流体转向至别处而不是使蒸气从所述储存容器排出。
在一些实施方案中，流体可以排放至大气，但即便在这些情形中，排放至大气的流体的总量仍减少，因为当满足预定条件时，所述流体中的一些返回至所述储存容器。在其它实施方案中，当流体没有返回至所述储存容器时，它可以转向至别处，例如转向至用于容留呈气体形式的流体的储存箱或转向至火焰或催化燃烧器，或者它可以先进行再液化再返回至所述储存容器。就所公开的系统来说，被转向的流体的量少于从所述供给线排放的总量，因此这表示与所转向流体相关联的组件可能小于它们在不使任何流体返回至储存容器的系统中将需要采取的尺寸，这准许所公开的系统更小且更有效，更少流体被浪费。
所述方法可以进一步包括当在流体中检测到呈液体或蒸气形式的污染物(例如液体燃料或润滑油)时防止流体返回至所述储存容器。为了实现这种方法，电子控制单元或另一计算机可以被编程来在流体含有污染物时分析从传感器收集的数据并进行诊断。
所公开的切换装置可以是电子控制式三通阀或具有两通控制阀的功能上等效的布置。在一些实施方案中，止回阀安置在所述返回线上以防止流体从所述储存容器流动至所述返回线中。所述三通阀具有从所述供给线接收流体的入口、流体地连接至所述返回线并连接至所述储存容器的第一出口以及流体地连接至转向线的第二出口，如果未满足准许流体返回至所述储存容器的条件，那么经由所述转向线使流体转向。就所述三通阀来说，可以在任何给定时间将流体从所述供给线经由所述返回线引导至所述储存容器或引导至所述转向线。流体流的方向以及因此三通阀的位置是取决于预定条件。例如，如果返回流体的压力未高于所述储存容器中的压力，那么可以偏置所述三通阀以经由所述转向线将流体流引导至大气、燃烧器、催化转化器或用于容留呈气体形式的流体的另一储存箱。
在其它实施方案中，所述三通阀可以用具有两个分支的线路来替代，一个分支上有第一控制阀而另一分支上有第二控制阀，其中所述第一控制阀流体地连接至所述转向线，并且所述第二控制阀流体地连接至所述返回线。
在一些实施方案中，过滤器位于所述返回线中以在流体返回至所述储存容器之前从所述流体选择性地滤出杂质。例如，当所述系统是用天然气和柴油供以燃料的双燃料发动机的部分时，可能会有痕量的柴油蒸气泄漏在所述返回线中，并且就此类系统来说，可以采用蒸气过滤器来防止任何柴油蒸气返回至所述储存容器。
所述系统可以进一步包括其它特征，包括放置在所述转向线中的气体分离器以将气体与液体和固体污染物分离，使得仅使气体转向。例如，当所述系统是双燃料发动机的部分时，可能有痕量的液体燃料、润滑油或其它污染物泄漏至气体燃料系统中，并且就此类系统来说，可以采用气体分离器来将液体与气体分离并且经由液体燃料返回线使液体返回至液体燃料箱。
如果所公开的系统用作用于将呈气体形式的燃料递送至内燃机的燃料系统，那么所述发动机可以是专用于气体燃料的发动机，这表示它仅用气体燃料来供以燃料，或者所述发动机可以是二燃料发动机，所述二燃料发动机在本文中被界定为可以单独地用气体燃料或单独地用液体燃料供以燃料的发动机，或者所述发动机可以是双燃料发动机，所述双燃料发动机在本文中被界定为同时用气体燃料与液体燃料供以燃料的发动机，或者它可以是在不同条件下按不同模式操作的发动机。
对于其中最终用户是主要用气体燃料供以燃料的内燃机的实施方案，所述控制器可以被编程来控制所述切换装置以在从所述发动机已停止按仅液体燃料模式运转以来已经过了预定时间的情况下使呈气体形式的燃料返回至所述储存容器。
虽然本公开将发动机燃料系统描述为特别合适的应用，但是所公开的流体递送系统可以应用于用于储存呈液化形式的流体并且递送呈气体形式的所述流体的任何其它设备。例如，所公开的系统可以是施配所述流体的加油站的部分，使得最终用户是通过所述加油站填充的储存容器。也就是说，“最终用户”是附接至所述供给线以接收呈气体形式的流体的任何事物，并且可以是永久地连接至所述供给线的东西，像发动机，或是在所述系统在操作中时仅连接至所述供给线的东西，例如，暂时附接至加油站的储存容器。
在本公开中，术语“线路”被界定为用于在所公开的系统内输送流体以及将流体从储存容器输送至最终用户的任何种类的管道、导管、管件、软管或任何类似组件。应理解，这些线路是由尺寸、强度和耐久性适合于操作条件的材料制成，其中要考虑必要的安全因素。
与所公开的系统关联，提供一种用于将流体以液化形式储存于储存容器中并且经由供给线将它以气体形式递送至最终用户的方法。所述方法包括通过以下操作来降低所述供给线中的流体压力：当满足预定条件时，使所述流体返回至所述储存容器；以及当未满足所述预定条件时，使所述流体转向至别处。在所述方法的优选实施方案中，所述预定条件中的至少一些随着与所述供给线中的流体相关联的参数而变。与所公开的系统一样，在所公开的方法中，要求所述预定条件中的一些，并且一些预定条件包括在所述方法的优选实施方案中。例如，为了使流体返回至所述储存容器，要求所述供给线中流体的压力大于预定的低压力阈值，更具体来说它大于所述储存容器内部的压力。在优选实施方案中，所述预定条件要求所述储存容器中的压力保持在阈值安全压力以下。因此，在一些实施方案中，关于使流体返回至所述储存容器的预定条件包括所述储存容器内部的压力比预设的储存容器泄放压力少了预定裕度，使得流体返回至所述储存容器不会触发从所述容器的排放。在其它实施方案中，当确定所述供给线中的流体压力高于预定的高压力阈值时，使流体转向至别处。使流体返回至所述储存容器要满足的另一预定条件包括所述流体和/或所述供给线不含有任何污染物，例如液体燃料。
当所述流体转向至别处时，所述方法可以进一步包括以下至少一者：将所述流体排放至大气；将所述流体以气体形式容留在压力额定的容器中；将所述流体引导至燃烧器；或将所述流体引导至用于在使流体返回至所述储存容器之前对流体再液化的装置。
对于其中最终用户是用气体燃料供以燃料的内燃机的系统，关于使燃料返回至所述储存容器的所述预定条件中的至少一者要求从所述发动机已停止按仅液体燃料模式运转以来已经过了预定时间。
通过参看图式并且通过用所公开的系统实践所公开的方法，从本公开的其它部分中可以理解本发明的额外特征和优点。
附图说明
图1是用于将以液化形式储存于容器中的气体递送至最终用户的系统的优选实施方案的示意图。
图2是用于将以液化形式储存于容器中的气体递送至最终用户的系统的替代实施方案的示意图。
具体实施方式
参看图1的示意图，系统100包括用于储存呈液化形式的流体的储存容器101以及用于将呈气体形式的流体递送至最终用户105的供给线103。可以将已呈气体形式的流体从储存容器101的蒸气空间中取出，或者可以在任选的蒸发器107(以虚线示出)中使流体变暖并且蒸发，或者可以将所述流体以超临界流体的形式递送至供给线。如在优选实施方案中进一步描述，最终用户105可以是用气体燃料供以燃料的内燃机，或者最终用户可以是(例如)第二储存容器，所述第二储存容器填充有从储存容器101供应的气体燃料。压力泄放回路110包括泄压线路112，所述泄压线路流体地连接至供给线103和切换装置114，在图1中所示的实施方案中，所述切换装置是三通阀。压力泄放回路110进一步包括返回线120和转向线130，所述线路各自流体地连接至切换装置114。切换装置114通过从控制器116发出的命令来控制，所述控制器在典型的实施方案中是电子控制单元。当最终用户105接收来自储存容器101的流体时或当在供给线103中想要或需要流体压力并且供给线103中的压力低于(例如)根据最终用户105的当前操作条件确定的预定压力极限的时候，控制器116命令切换装置114去到某位置，在所述位置处防止任何流体经由泄压线路112流动至返回线120或转向线130。当经由供给线103对最终用户供应流体，但供给线103中的压力高于(例如)根据所述最终用户105的当前操作条件确定的所要压力时，或者当流体将从供给线103排出时，例如当关掉最终用户105时或当最终用户否则不再需要流体时，控制器116命令切换装置114去到某位置，在所述位置处允许流体经由泄压线路112和切换装置114流动至返回线120或转向线130。控制器116命令切换装置114去到某位置，在所述位置处根据控制器116是否确定已满足关于使流体返回至储存容器101的预定条件来将流体引导通过返回线120并返回至储存容器101或经由转向线130转向至别处。与避免使呈气体形式的任何流体从供给线往回返回至储存容器(在其中所述流体是以液化形式储存)的常规系统大不相同，如果将返回至储存容器的流体的质量与已储存于储存容器中的流体的质量相比相对较小，并且如果所述流体可以返回至储存容器而不会使流体从储存容器排出，那么所公开的系统和方法在回收本来可能会浪费掉的流体中的一些流体方面可能是有益的。
返回线120可以进一步包括用于在流体返回至储存容器101之前将污染物从流体移除的过滤器122。在流体流经供给线和流经安置于其中的组件(例如泵、过滤器、减压器和包括在流体流经的递送系统中的其它组件)时，可能会将污染物(例如润滑油或其它杂质)引入至流体中。如果此类污染物包括在经历储存容器内部的较冷温度时可能会冻结的污染物，那么呈固体形式的此类冻结污染物可能会造成对系统组件的损坏。例如，如果最终用户105是用气体燃料和液体燃料供以燃料的双燃料发动机，那么过滤器122可以移除已污染了返回至储存容器101的气体燃料的呈蒸气形式的任何液体燃料，举例来说，过滤器122可以是碳活化烃蒸气过滤器。
返回线120经过止回阀124，所述止回阀防止来自储存容器101的流体通过返回线120返流。
图1示出了所述系统的实施方案，其中转向线130将流体排放至大气。例如，当所述系统是用天然气供以燃料的发动机的燃料递送系统并且供给线103中仅有少量天然气时，这种布置可以起作用。例如，当关掉发动机时，优选的是从燃料供给线排出燃料并且降低供给线内气体燃料的压力，使得在发动机未运转时供给线未填充有压力高于大气压的天然气。在现有技术中描述的一些常规发动机中，由于燃料供给线的容积非常小，因此所有燃料都排放至大气。在图1中所示的当前系统中，为了提高系统的效率并减少浪费，当满足预定条件时，使至少一些流体返回至储存容器101。如示出于图1的实施方案中，在甚至是减少量的气体燃料排放至大气之前，所述气体燃料都会经过气体分离器132，所述气体分离器将气体燃料与可能已泄漏至气体燃料的流中的任何液体燃料、润滑油或其它污染物分离，所述泄漏有时是可能的，例如在双燃料或二燃料发动机的情况中。在此类系统中，可以由此回收通过气体分离器132收集的液体燃料并且使之返回至液体燃料箱134。在一些实施方案中，例如在用天然气与柴油供以燃料的双燃料发动机系统中，可以在气体分离器132与液体燃料箱134之间使用碳活化烃蒸气过滤器。
在一些实施方案中，转向线130可以将所排放的流体引导通过处理装置136，所述处理装置可以是催化转化器或任何其它类型的燃烧器以在流体排放至大气之前将流体转化成另一形式。在其它实施方案(未图示)中，代替排放至大气，流体可以改为被引导至次级用户或引导至再液化装置(例如低温制冷机)以再液化所述流体，使得它可以返回至储存容器101。用于再液化气体的装置可能是昂贵的并且可能会消耗能量，因此使一些或大部分的流体以气体形式返回至储存容器的优点是使得能够使用具有较小的流通容量和减小的能耗的再液化装置。
在所公开系统的优选实施方案中，当应用于发动机的燃料递送系统时，当控制器116确定流体将从供给线103排出时，箱关闭阀102闭合并且控制器116命令切换装置114打开以使流体返回至储存容器101或将它引导至转向线130。取决于发动机设计和操作条件，供给线中的流体压力一般是在180巴与300巴之间(约2610psi至4351psi)，所述压力远高于储存容器101中的压力，储存容器中的压力通常是在0与16巴之间(约0至约232psi之间)。在优选实施方案中，供给线中流体的压力是形成预定条件中的一者的基础的流体参数，必须满足所述条件才会使控制器116命令切换装置114去到某位置，在所述位置处使流体返回至储存容器101。通过压力传感器119来测量流体供给线103中的压力，所述压力传感器可以放置在供给线103或泄压线路112(如所示)中。如果流体压力过高，那么使流体返回至储存容器可能会导致从储存容器的立即排放。然而，控制器116可以被编程来确定或估计使流体返回至储存容器101是否将会导致触发储存容器的压力泄放系统。例如，供给线中流体的压力可能高于储存容器101中的正常压力，并且如果待返回的流体的量相对于储存于储存容器中的流体的量并且相对于储存容器的容积是足够小的并且如果可以接收返回至储存容器101的流体而不会使储存容器101中的压力上升到预定压力泄放极限以上，那么流体仍可以返回至储存容器。因此，取决于特定系统的压力额定值和控制器116所考虑的其它系统参数，当满足预定条件时，可以命令切换装置114将流体引导至转向线130或储存容器101。也就是说，控制器116取决于与特定系统相关联的预定条件而控制流体是返回至储存容器101还是转向至转向线130。
如果可以将流体接收至储存容器101中而不会引起从储存容器101的任何立即排放，那么最初可以使流体返回至储存容器101。如果控制器确定供给线中的压力过高，那么最初可能将流体引导至转向线130。在流体从供给线103排出时，供给线103中的流体压力开始掉落并且当它达到流体可以被接收至储存容器中的下限时，控制器116可以命令切换装置114去到某位置，在所述位置处使流体返回至储存容器101。当供给线103中的流体压力掉落到预定阈值以下并且它变成基本上等于或低于储存容器101中的压力时或当供给线103中的流体压力与储存容器101中的流体压力之间的压力差在可接受的时间段内掉落到预定量以下时，控制器116可以被编程来命令切换装置114返回到将流体引导至转向线130的位置。
在其它实施方案中，当供给线中的流体压力比储存箱中的流体压力大了预定裕度时，流体总是返回至储存容器。也就是说，对于其中供给线的容积远小于储存容器的容量使得返回至储存容器的流体的量相对于储存于储存容器内部的流体的量很小的系统，可以假设由高压流体引起的压力增加将不会引起从储存容器的排放，即便是返回流体具有高得多的压力，例如300巴。也就是说，如果所述系统被设计成能够吸收返回的流体而不会使比返回的量多的流体从储存容器排出，那么所述系统可以通过被设计成控制切换装置114以允许流体经由返回线120返回至储存容器101而得到简化。
除了供给线103中流体的压力、储存容器101中流体的压力以及与储存容器相关联的设计参数(例如预设泄放压力、储存容器的尺寸和其吸收少量的呈气体形式的高压流体的能力)之外，一些实施方案还可以被设计成考虑可以进行测量并且组成预定条件的部分的其它参数，在确定是使流体返回至储存容器101还是将它引导至转向线130的过程中控制器116要考虑所述参数。
现在参考与内燃机的气体燃料系统的优选实施方案相关联的某些参数值来公开所公开的系统和方法的实例，在所述内燃机中，气体燃料是直接喷射至燃烧室中。在此类系统中，在发动机操作期间，供给线中流体的压力维持在约180巴至300巴(约2600psi至4350psi)。储存容器中的压力一般是约0巴至16巴(在0与约230psi之间)。如果流体从供给线返回至储存容器将会致使储存容器中的压力上升到预设泄放压力以上，那么流体将不应从供给线返回至储存容器，其中所述预设泄放压力一般是约16巴(约230psi)，但是取决于系统设计，所述预设泄放压力可以较高。在一些实施方案中，监视储存容器101的蒸气空间内部的压力并且仅在储存容器压力低于预定的固定极限时使流体返回至储存容器，所述固定极限等于所述特定容器的安全泄放压力减去预定裕度。
额外预定条件包括在来自电子控制单元的诊断指示所排出的流体不含有任何污染物时使流体返回至储存容器。污染物在本文中被界定为表示在低温环境中可以采取固态形式的任何流体。例如，就(例如)用天然气和柴油供以燃料的双燃料发动机的燃料系统来说，流体可能会被柴油或其它重烃污染，并且如果情况就是这样，那么流体不会返回至储存容器，除非所述系统包括气体分离器。在此类实施方案中，控制器从传感器接收数据并且被编程来确定柴油或其它重烃是否存在于流体中。对于主要是依靠气体燃料运转但是也可以按仅液体燃料模式运转的双燃料发动机系统，所述系统可以被编程有在发动机已切换至气体燃料模式之后在控制器116可以将流体引导通过返回线120之前的预定时间延迟，以确保液体燃料不会传递至储存容器101中。或者，可以将液体感测装置放置在泄压线路112、返回线120或过滤器122中，并且控制器116命令切换装置114以在感测装置指示液体存在于流体中时使流体转向至别处并且仅在感测装置指示返回线120中的气体燃料没有任何液体燃料时使气体燃料返回至储存容器101。
现在参看图2的示意图，示出了所公开系统的替代实施方案。此替代实施方案具有与图1中所示的实施方案的组件相同或等效的许多组件。此类相同的组件是通过增加了增量100的相同元件符号来标示，并且在图2中示出的实施方案的描述中可能不对它们的功能以及它们是什么进行复述。
两个所示实施方案之间的一个差异是图2中所示的实施方案具有安置在泄压线路212上在切换装置214上游的气体分离器232。这允许在压力泄放回路分叉至返回线220或转向线230之前液体和其它非气体杂质与气体流体分离，并且在一些系统中，这避免需要返回线220中的过滤器222，所述过滤器在此处被示出为任选组件。
图2中的实施方案还示出了切换装置214的替代形式。代替三通阀，切换装置214包括具有两个分支的线路，其中一个分支上有控制阀215而另一分支上有控制阀217。当流体将被引导至转向线230时，控制器216命令第一控制阀215打开，和/或当流体将被引导至返回线220时，它命令第二控制阀217打开。当第二控制阀217打开时，流体经由止回阀224流动至储存容器201。当返回线220中的流体压力低于打开止回阀224和克服储存容器201内部的压力所需的压力并且关掉最终用户205并且流体必须从供给线203排出时，控制器216打开第一控制阀215并且流体将仅流动至转向线230。当供给线203中的流体压力高于如通过最终用户205的操作条件确定的预定水平时或当关掉最终用户205并且必须降低供给线203中的流体压力时，可以打开第一控制阀215或第二控制阀217以将流体引导至转向线230或返回线220。第一控制阀215和第二控制阀217可以完全地或部分地打开。在一些实施方案中，控制器216可以命令第一控制阀215与第二控制阀217去到打开位置，使得流体同时流经转向线230与返回线220。
在一些实施方案中，当关掉最终用户205并且流体必须从供给线203排出时，最初泄压线路212中的压力比储存容器201中的压力高了预定阈值，并且第二控制阀217打开，使得流体返回至储存容器201。当泄压线路212中的压力变成等于储存容器201中的压力时，控制器216命令第一控制阀215打开并且使流体转向至别处。
图2中所示的这个实施方案的操作大体上类似于图1中所示的实施方案的操作。
虽然已示出并描述了本发明的特定元件、实施方案和应用，但是将理解，本发明不限于此，因为在不脱离本公开的范围的情况下，特别是根据前述教导，本领域的技术人员可以作出修改。

Claims (30)

1.一种用于将以液化形式储存的流体以气体形式递送至最终用户的系统，所述系统包括：
储存容器；
供给线，所述供给线与所述储存容器和所述最终用户流体连通；以及
压力泄放回路，用于当所述供给线内的压力大于预定阈值压力时使呈气体形式的所述流体从所述供给线返回至所述储存容器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力泄放回路包括：
返回线，所述返回线与所述供给线和所述储存容器流体连通；
转向线，所述转向线将所述压力泄放回路连接至大气；以及
切换装置，所述切换装置可操作以将呈气体形式的所述流体从所述供给线引导至所述转向线和所述返回线中的一者。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括安置在所述返回线中的过滤器。
4.根据权利要求2所述的系统，进一步包括气体分离器，所述气体分离器安置在所述转向线中用于使气体与液体和/或固体污染物分离，借此仅气体排放至所述大气中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述流体是在标准压力和温度条件下呈气体形式的燃料，并且所述最终用户是内燃机。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述燃料是经由所述供给线递送至燃料喷射阀以便将所述燃料直接喷射至发动机燃烧室中。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述供给线将所述流体递送至第二储存容器。
8.根据权利要求2所述的系统，其中所述切换装置是三通阀。
9.根据权利要求2所述的系统，其中所述切换装置包括具有两个分支的线路，其中一个分支上有第一控制阀而另一分支上有第二控制阀。
10.根据权利要求2所述的系统，进一步包括气体分离器，所述气体分离器安置在所述供给线与所述切换装置之间用于将气体与液体和固体污染物分离，借此所述气体分离器的气体出口流体地连接至所述切换装置。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述气体分离器进一步包括液体出口，经由所述液体出口，所述液体污染物经由液体燃料返回线流动至液体燃料箱。
12.一种用于将以液化形式储存的流体以气体形式递送至最终用户的系统，所述系统包括：
储存容器；
供给线，所述供给线与所述储存容器和所述最终用户流体连通；
压力泄放回路，所述压力泄放回路包括切换装置，所述切换装置通过控制器操作以引导来自所述供给线的所述流体；以及
当所述流体的参数满足预定条件时使呈所述气体形式的所述流体经由返回线返回至所述储存容器；或
当所述流体的所述参数未满足所述预定条件时使所述流体转向以免返回至所述储存容器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被编程来操作所述切换装置，使得当未满足所述预定条件时，所述切换装置将呈所述气体形式的所述流体转向至转向线，所述转向线将所述流体释放至大气中。
14.根据权利要求12所述的系统，进一步包括传感器，所述传感器安置在所述供给线与所述切换装置之间的泄压线路中以测量所述流体的所述参数。
15.根据权利要求12所述的系统，进一步包括安置在所述返回线中的过滤器。
16.根据权利要求13所述的系统，进一步包括气体分离器，所述气体分离器安置在所述转向线中，借此将气体与液体和固体污染物分离，使得仅气体经由所述转向线排出。
17.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被编程来控制所述切换装置，使得当呈气体形式的所述流体的压力低于所述储存容器中的压力时，经由转向线使所述呈气体形式的所述流体转向。
18.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被编程来操作所述切换装置，使得如果通过使呈气体形式的所述流体返回至所述储存容器而使所述储存容器的所述压力保持在所述容器的阈值安全压力以下，那么使呈气体形式的所述流体经由所述返回线返回至所述储存容器。
19.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被编程来控制所述切换装置，使得如果来自所述电子控制单元的诊断指示呈气体形式的所述流体没有污染物，那么使呈所述气体形式的所述流体经由所述返回线返回至所述储存容器。
20.根据权利要求12所述的系统，其中所述流体是在标准压力和温度下呈气体形式的燃料，并且所述最终用户是内燃机。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述燃料是经由所述供给线递送至燃料喷射阀以便将所述燃料直接喷射至发动机燃烧室中。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述控制器被编程来控制所述切换装置以在从所述发动机已停止按仅液体燃料模式运转以来已经过预定时间之后使呈气体形式的所述流体返回至所述储存容器。
23.根据权利要求20所述的系统，进一步包括安置在所述压力泄放回路中的气体分离器，并且所述气体分离器的液体出口将与所述气体分离的液体引导至与液体燃料箱流体连通的液体燃料返回线。
24.一种方法，包括：
将流体以液化形式储存于容器中；
经由供给线将呈气体形式的所述流体递送至最终用户；
当满足预定条件时，通过使呈气体形式的流体从所述供给线返回至所述容器，降低所述供给线中的流体压力；以及
当未满足所述预定条件时，使所述流体转向至别处。
25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括确定所述供给线中的流体压力以及当确定所述流体压力高于预定的高压力阈值时使所述流体转向至别处。
26.根据权利要求24所述的方法，进一步包括确定所述供给线中的流体压力以及当确定所述流体压力低于预定的低压力阈值时使所述流体转向至别处。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述预定条件中的至少一者与使所述储存容器内部的压力保持在所述容器的阈值安全压力以下有关。
28.根据权利要求24所述的方法，其中所述预定条件中的至少一者与所述储存容器内部的所述压力比预设的储存容器泄放压力小了预定裕度有关。
29.根据权利要求24所述的方法，进一步包括诊断所述流体是否含有污染物并且在检测到污染物时使所述流体转向至别处。
30.根据权利要求24所述的方法，其中所述最终用户是内燃机，并且所述方法进一步包括将使所述流体返回至所述储存容器延迟到从所述发动机已停止按仅液体燃料模式运转以来已经过了预定时间为止。
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