CN112384731A - 具有内部蒸发器的流体罐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有内部蒸发器的流体罐，更详细地，涉及可通过设置在罐本体内部的转换单元将存储在罐本体内部的液状流体转换为气状流体并且通过输送单元将转换的气状流体输送到使用地点，因此其空间利用率优秀而且可防止低温脆性的引发的具有内部蒸发器的流体罐。

Description

具有内部蒸发器的流体罐
技术领域
本发明涉及具有内部蒸发器的流体罐，更详细地，涉及可通过设置在罐本体内部的蒸发器等的转换单元将存储在罐本体内部的液状流体转换为气状流体并且通过输送单元将转换的气状流体输送到使用地点，因此其空间利用率优秀而且可防止低温脆性的引发的具有内部蒸发器的流体罐。
背景技术
图1是示出传统的流体罐10的图。
参照图1，传统的流体罐10包括存储液化天然气等的液状流体的罐本体11。
此时，为了将天然气等的气状流体供给到使用地点，设置有可输送存储在罐本体11内部的液状流体的输送单元13，并且通过其输送到外部。输送到外部的液状流体可通过设置在罐本体11外部的蒸发器12进行加热而转换为气状流体，从而将气状流体供给到使用地点。
此时，为了停止操作以使得气状流体不供给到使用地点，蒸发器12锁定前后的阀15和16。此时，残留的液状流体通过包括蒸发器减压阀18-1或蒸发器安全阀18-2的蒸发器控制阀18的控制排出到排出部。
与此同时，由于液状流体流动到罐本体11的外部并且通过蒸发器12转换为气状流体，因此不仅存在着引发超低温的液状流体的低温脆性的危险，而且产生需要根据用于转换为气状流体的蒸发器12的设置而导致的额外的空间的问题。
图2中所示的流体罐20是为了解决图1中所示的流体罐10的问题而创处的，其为蒸发器22设置在罐本体21内部，并且通过蒸发器22转换的气状流体通过压缩机22-1等输送到气状流体使用地点的构成。
然而，在图2中所示的流体罐20的情况下，由于需要通过蒸发器22对罐本体21内部的液状流体整体进行加热，因此存在着用于转换为气状流体的能量消耗大的问题。此外，在运行中断时压缩机22-1前后的阀25和26需要被锁定，并且残留的液状流体需要通过包括蒸发器减压阀28-1或蒸发器安全阀28-2的蒸发器控制阀28的控制而排出到排出部。
与此同时，由于需要额外地设置有用于将在罐本体21内部转换的气状流体输送到使用地点的压缩机22-1，因此需要用于设置压缩机22-1的额外的空间，而且存在着因压缩机22-1的频繁的故障而导致维修成本增大的问题。
图1和图2中所示的17-1、17-2、27-1、27-2为包括用于罐本体11和21的压力控制的罐减压阀17-1和27-1以及罐安全阀17-2和27-2的罐控制阀17和27。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决如上所述的问题而创处的，本发明的目的在于提供如下的具有内部蒸发器的流体罐，该具有内部蒸发器的流体罐通过设置在罐本体内部的蒸发器等的转换单元将存储在罐本体内部的液化天然气等的液状流体转换为天然气等的气状流体并且通过输送单元将转换的气状流体输送到使用地点，因此可防止液化天然气的低温脆性的引发。
此外，本发明的目的在于提供如下的具有内部蒸发器的流体罐，该具有内部蒸发器的流体罐因为不需要用于排出或控制液状流体的控制单元，因此其空间利用率优秀而且可减少制造成本和制造时间。
此外，本发明的目的在于提供如下的具有内部蒸发器的流体罐，该具有内部蒸发器的流体罐配置成通过设置在罐本体内部的转换单元而使存储在罐本体内部的液状流体不受影响，因此可防止液化天然气等的液状流体的转换，而且可最大限度地减少用于将其保持为液状的能量消耗。
解决技术问题的手段
根据本发明的具有内部蒸发器的流体罐的特征在于包括罐本体100、转换单元200和输送单元400，其中，罐本体100存储液状流体，转换单元200设置在所述罐本体100内部，供给有液状流体，并且使从外部供给的加热介质与液状流体进行热交换以将液状流体转换为气状流体，并且输送单元400配置成将所述罐本体100内部的液状流体供给到所述转换单元200，并且通过气状流体管道300将在所述转换单元200中转换的气状流体输送到外部的使用地点。
此外，所述气体流体管道300的特征在于包括能够对向使用地点流动的气状流体进行控制的气状流体管道控制阀310。
此外，所述流体罐1000的特征在于还包括压力控制部500，其中，压力控制部500包括可控制所述罐本体100内部的压力的罐减压阀510和罐安全阀520。
此外，所述转换单元200的特征在于包括转换单元本体210、高温加热介质管道220、低温加热介质管道230和隔热单元，其中，转换单元本体210接收加热介质并将液状流体转换为气状流体，高温加热介质管道220将加热介质从外部供给到所述转换单元本体210，低温加热介质管道230使在所述转换单元本体210中与液状流体进行热交换的加热介质排出到外部，并且隔热单元配置成对所述转换单元本体210进行隔热。
此外，所述隔热单元的特征在于其为在所述转换单元本体210的外周处由隔热材料构成的第一隔热单元241或者由真空单元构成以将所述转换单元本体210的外周保持为真空状态的第二隔热单元242。
此外，所述转换单元200的特征在于还包括支承台250，其中，支承台250配置成与所述转换单元本体210可拆卸，并且将所述转换单元本体210固定在所述罐本体100内部。
此外，所述罐本体100的特征在于包括配置成可开闭的维修开口部110。
此外，所述转换单元200的特征在于还包括可使外部的气体流入到所述高温加热介质管道220的排气管道260，并且所述排气管道260包括可对流入到所述高温加热介质管道220的外部的气体进行控制的排气控制阀261。
发明效果
根据本发明的具有内部蒸发器的流体罐的优点在于，通过设置在罐本体内部的转换单元将存储在罐本体内部的液化天然气等的液状流体转换为天然气等的气状流体，并且通过输送单元将转换的气状流体输送到使用地点，因此可防止液化天然气的低温脆性的引发。
此外，根据本发明的具有内部蒸发器的流体罐的优点在于，因为其不需要用于排出或控制液状流体的控制单元，因此其空间利用率优秀而且可减少制造成本和制造时间。
此外，根据本发明的具有内部蒸发器的流体罐的优点在于，其配置成通过设置在罐本体内部的转换单元而使存储在罐本体内部的液状流体不受影响，因此可防止液化天然气等的液状流体的转换，而且可最大限度地减少用于将其保持为液状的能量消耗。
附图说明
图1是示出传统的流体罐的图。
图2是示出传统的流体罐的另一图。
图3是示出根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐的图。
图4是示出根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐的另一图。
图5是示出根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐的图。
图6是示出根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐的另一图。
图7是示出根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐的图。
图8是示出根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐的另一图。
具体实施方式
在下文中将参照附图对如上所述的根据本发明的具有内部蒸发器的流体罐进行详细说明。
<第一实施例>
图3是示出根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐的图，并且图4是示出根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐的另一图。
参照图3和图4，根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000作为用于将存储的液状流体转换为气状流体并且将气状流体输送到使用地点的配置，其大体包括罐本体100、转换单元200和输送单元400。
罐本体100作为存储液状流体的配置，此时，存储在罐本体100中的液状流体可为液化天然气(LNG)，为此，罐本体100可保持用于存储液化天然气的超低温。
当然，根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000的罐本体100能够存储除了液化天然气以外的需要在保持超低温的同时存储的多种液状流体。
与此同时，罐本体100可包括供给有并用于存储液状流体的流入部(未示出)，并且对于任意选择的目的，可包括用于从罐本体100内部排出液状流体的排出部(未示出)。此时，流入部配置成喷嘴以通过喷涂方式将液状流体供给到罐本体100内部，或者其它多种实施例也是可能的，并且作为公知技术，将省略其详细描述。
转换单元200设置在罐本体100内部，并且其为利用从外部供给的加热介质与液状流体进行热交换，从而通过液状流体的加热来形成气状流体的配置。
此时，优选地，转换单元200由对液状流体进行加热以将其转换为气状流体的蒸发器构成，并且当然，其可由可对液状流体进行加热以将其转换为气状流体的其它多种单元构成。
由蒸发器构成的转换单元200中的加热介质可为通过电气能量的供给对液状流体进行加热的单元，并且优选地，根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000中的加热介质由气状的加热介质单元或液状的加热介质单元构成，并且通过其与液状流体进行热交换，因此对存储在罐本体100内部的液状流体进行加热来形成为气状流体。
输送单元400配置成将罐本体100内部的液状流体供给到转换单元200，通过液状流体的加热对气状流体进行转换，并且通过气状流体管道300将气状流体输送到外部的使用地点(引擎等)。
此时，输送单元400可由可将液状流体供给到转换单元200并且通过气状流体管道300将在转换单元200中转换的气状流体供给到外部的使用地点的泵构成。
作为输送单元400的其它单元，其可由可对液状流体进行加热来对罐本体100内部增压以输送到外部的加热式增压装置构成等，只要可将液状流体供给到转换单元200并且通过气状流体管道300将在转换单元200中转换的气状流体输送到外部的使用地点，多种实施例是可能的。
如上所述，根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000可通过设置在罐本体100内部的转换单元200在罐本体100内部将超低温的液状流体转换为气状流体，并且通过气状流体管道300将其输送到使用地点，因此液状状态中的流体不流动到罐本体100外部，进而可消除因液状而导致的低温脆性的引发。
此外，由于用于将液状流体转换为气状流体的转换单元200定位在罐本体100内部，因此不设置有用于在罐本体100外部于转换为气状流体的转换单元200，进而具有可节省用于设置其的空间的优点。
与此同时，由于通过设置在罐本体100内部的转换单元200将液状流体转换为气状流体，因此可不设置有将液状流体转换为气状流体的外部转换单元(蒸发器)以在罐本体100外部将气状流体供给到使用地点，并且可删除用于控制液状流体的流动的阀等以及用于阀的控制的液状流体的测量装置等，进而具有减少流体罐1000的制造成本和制造时间以及空间利用率优秀的优点。
与此同时，如上所述，根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000利用转换单元200和输送单元400的操作通过气状流体管道300将气状流体供给到使用地点，并且气状流体管道300可包括用于对输送到使用地点的气状流体进行控制的气状流体管道控制阀310。
气状流体管道控制阀310只要可对流动过气状流体管道300的气状流体进行控制，则可由多种控制阀单元构成，但是并不对其进行限定，并且气状流体控制阀310还可设置有可对气状流体的流动控制以及气状流体的流动量等进行测量的传感器等。
此外，根据本发明的第一实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000还可包括可对罐本体
Figure BDA0002878254930000071
内部的压力进行控制的压力控制部500，并且压力控制部500可由用于对罐本体100的压力进行减压的罐减压阀510和罐安全阀520构成。
包括罐减压阀510和罐安全阀520的压力控制部500可将罐本体100内部的气状流体排出到排出部以便可对罐本体100内部的压力进行控制。
<第二实施例>
图5是示出根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐的图，并且图6是示出根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐的另一图。
参照图5和图6，根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000的转换单元200包括转换单元本体210、高温加热介质管道220、低温加热介质管道230和隔热单元，其中，转换单元本体210对供给的液状流体与加热介质进行热交换以转换为气状流体，高温加热介质管道220将加热介质从外部供给到转换单元本体210，低温加热介质管道230将在转换单元本体210中与液状流体进行热交换的加热介质排出到外部，并且隔热单元形成为围绕所述转换单元本体210外部并且配置成将转换单元本体210与罐本体100内部隔热。
当更详细地，转换单元本体210可由蒸发器构成，并且通过经由高温加热介质管道220供给的加热介质与液状流体进行热交换，因此将液状流体转换为气状流体，并且通过与液状流体的热交换而转换为相对低温的加热介质通过低温加热介质管道230排出到外部。
此时，高温加热介质管道220和低温加热介质管道230使加热介质流入到转换单元本体210或者转换，它们可分别独立地设置，并且与此不同地，可构成为一个加热介质循环系统以对通过低温加热介质管道230排出的加热介质进行加热并使其流动到高温加热介质管道220，因此并不对其进行限定。
与此同时，高温加热介质管道220还可包括对加热介质的供给进行控制的高温加热介质控制阀221。
如上所述，转换单元本体210定位在罐本体100内部并且温度随着加热介质的流入而上升，因此可设置有隔热单元以最大限度地减少对存储在罐本体100内部的液状流体产生的影响。
作为隔热单元的实例，如图5中所示，其可为由隔热材料构成的第一隔热单元241。
第一隔热单元241由隔热材料构成，因此可防止因转换单元本体210中的加热介质导致的热能量传递到存储在罐本体100内部的液状流体。
此时，只要是能够防止转换单元本体210中的热能量传递到存储在罐本体100内部的液状流体，则构成第一隔热单元241的隔热材料可由多种隔热材料构成。
如图6中所示，作为隔热单元240的另一实施例，其可为由可将转换单元本体210的外周面形成为真空的真空单元构成的第二隔热单元242。
第二隔热单元242由真空单元构成以将转换单元本体210的外周保持为真空状态，因此可防止因转换单元本体210中的加热介质而导致的热能量传递到存储在罐本体100内部的液状流体。
构成第二隔热单元242的真空单元能够由真空室、真空隔热外皮等多种手段构成。
即，根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000包括由第一隔热单元241或第二隔热单元242构成的隔热单元，因此可防止因转换单元本体210中的加热介质而产生的热能量传递到液状流体，并且将液状流体保持为超低温以防止其转换为气状，以及可最大限度地减少用于将流体保持为液状状态的能量损失。
与此同时，根据本发明的第二实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000的转换单元200还可包括配置成将转换单元本体210支承在罐本体100内部的支承台250。
支承台250的形状并不受限定，但是优选地形成为便于转换单元本体210的罐本体100内的位置固定，并且便于与转换单元本体210进行拆卸以用于维修。
与此同时，罐本体100包括将其从支承台250拆卸以用于由蒸发器等构成的转换单元本体210的维修并且用于其维修或更换的维修开口部110。
维修开口部110形成为可开闭，因此可通过开放来使转换单元200移动到外部，进而可便于转换单元200的维修或更换。
维修开口部110的形状并不受限定，但是其应开放得比转换单元200的大小大以便于转换单元200的罐本体100内部的插入和导出，并且形成为可防止存储在罐本体100内部的液状流体或气状流体的泄漏的结构。
<第三实施例>
图7是示出根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐的图，并且图8是示出根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐的另一图。
参照图7和图8，根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000的转换单元200还包括可使外部的气体流入到高温加热介质管道220的排气管道260。
即，在不将气状流体输送到使用地点并且停止流体罐的操作的情况下，转换单元200中会残留有加热介质，因此需要去除加热介质以最大限度地减少对存储在罐本体100内部的液状流体产生的影响。
为此，根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000的转换单元200包括可将外部的气体供给到高温加热介质管道220的排气管道260，因此用从外部供给的气体通过低温加热介质管道230将加热介质排出到外部，进而可最大限度地减少因加热介质而对液状流体产生的影响。
与此同时，排气管道260还包括可对流入到高温加热介质管道220的外部的气体进行控制的排气控制阀261。
即，根据本发明的第三实施例的具有内部蒸发器的流体罐1000在进行操作时锁定排气控制阀261来防止外部的气体流入到高温加热介质管道220，并且当流体罐1000的操作停止时，使外部的气体流动到高温加热介质管道220以通过低温加热介质管道230使其与加热介质一同排出，因此快速地去除残留在转换单元本体210内部的加热介质，进而最大限度地减少对液状流体产生的影响。
附图标记说明
1000：具有内部蒸发器的流体罐
100：罐本体
200：转换单元
210：转换单元本体
220：高温加热介质管道
221：高温加热介质控制阀
230：低温加热介质管道
241：第一隔热单元
242：第二隔热单元
250：支承台
260：排气管道
261：排气控制阀
300：气状流体管道
310：气状流体管道控制阀
400：输送单元
500：压力控制部
510：罐减压阀
520：罐安全阀

Claims (8)

1.一种具有内部蒸发器的流体罐，包括
罐本体(100)，所述罐本体(100)存储液状流体；
转换单元(200)，所述转换单元(200)设置在所述罐本体(100)内部，供给有液状流体，并且使从外部供给的加热介质与液状流体进行热交换以将液状流体转换为气状流体；以及
输送单元(400)，所述输送单元(400)配置成将所述罐本体(100)内部的液状流体供给到所述转换单元(200)，并且通过气状流体管道(300)将在所述转换单元(200)中转换的气状流体输送到外部的使用地点。
2.根据权利要求1所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述气体流体管道(300)包括：
气状流体管道控制阀(310)，所述气状流体管道控制阀(310)能够对向使用地点流动的气状流体进行控制。
3.根据权利要求1所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述流体罐(1000)还包括：
压力控制部(500)，所述压力控制部(500)包括可控制所述罐本体(100)内部的压力的罐减压阀(510)和罐安全阀(520)。
4.根据权利要求1所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述转换单元(200)包括：
转换单元本体(210)，所述转换单元本体(210)接收加热介质并将液状流体转换为气状流体；
高温加热介质管道(220)，所述高温加热介质管道(220)将加热介质从外部供给到所述转换单元本体(210)；
低温加热介质管道(230)，所述低温加热介质管道(230)使在所述转换单元本体(210)中与液状流体进行热交换的加热介质排出到外部；以及
隔热单元，所述隔热单元对所述转换单元本体(210)进行隔热。
5.根据权利要求4所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述隔热单元为在所述转换单元本体(210)的外周处由隔热材料构成的第一隔热单元(241)或者由真空单元构成以将所述转换单元本体(210)的外周保持为真空状态的第二隔热单元(242)。
6.根据权利要求4所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述转换单元(200)还包括：
支承台(250)，所述支承台(250)配置成与所述转换单元本体(210)可拆卸，并且将所述转换单元本体(210)固定在所述罐本体(100)内部。
7.根据权利要求6所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述罐本体(100)包括：
维修开口部(110)，所述维修开口部(110)配置成可开闭。
8.根据权利要求4所述的具有内部蒸发器的流体罐，其中，所述转换单元(200)还包括：
排气管道(260)，所述排气管道(260)可使外部的气体流入到所述高温加热介质管道(220)，
其中，所述排气管道(260)包括可对流入到所述高温加热介质管道(220)的外部的气体进行控制的排气控制阀(261)。
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