CN218378973U - 低温液体储罐管路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低温液体储罐管路系统，包括：供液管，其一端用于与储罐内连通且位于储罐的液面高度之下以供储罐内的液体进入供液管内；汽化器，其包括汽化管道，汽化管道的两端分别设有进液口和出气口，汽化管道在进液口和出气口之间设有进气口，进液口位于汽化器的底部，进气口位于汽化器的顶部；供气管，其一端用于与储罐内连通且位于储罐的液面高度之上以供储罐内的气体进入供气管内，供气管的另一端与进气口。从供液管进入汽化管道的液体可充分利用汽化器前端的翅片进行换热，而供气管进入汽化管道的气体则可充分利用汽化器后端的翅片进行换热，使汽化器的所有翅片均能参与换热，整个汽化器换热更加均匀。

Description

低温液体储罐管路系统

技术领域

本实用新型涉及低温液体贮存领域，特别涉及一种低温液体储罐管路系统。

背景技术

低温液体储罐包括外罐、内容器以及外罐与内容器之间的真空绝热夹层，因外界热量传递到内容器，导致储存介质温度上升，压力上涨，需要及时排放气体才能保证储罐不超压。这里所说的低温液体，主要是指液化天然气、液氧、液氮或液氩等深冷液体。如果直接排放气体会造成浪费，而且还会污染环境。

目前，传统的储罐一般设有经济节约管路，通过经济节约管路将内容器顶部的气体排放给用气端，让用户优先使用掉内容器顶部的气体，避免了气体的排放。但是，排出液体的液相管和经济节约管路的交汇点均处于汽化器入口前，经济节约管路中的气体与液相管的液体混合进入汽化器，导致汽化器前端的翅片结霜严重，而后端的翅片几乎没有参与换热，使整个汽化器换热并不均匀。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于解决现有技术中所存在的不足，而提供一种可以使整个汽化器换热更加均匀的低温液体储罐管路系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种低温液体储罐管路系统，用于输出并汽化储罐内的液体，包括：

供液管，其一端用于与所述储罐内连通且位于所述储罐内的液面高度之下以供所述储罐内的液体进入所述供液管内；

汽化器，其包括汽化管道，所述汽化管道的两端分别设有进液口和出气口，所述汽化管道在所述进液口和所述出气口之间设有进气口，所述进液口位于所述汽化器的底部，所述进气口位于所述汽化器的顶部；

供气管，其一端用于与所述储罐内连通且位于所述储罐的液面高度之上以供所述储罐内的气体进入所述供气管内，所述供气管的另一端与所述进气口。

进一步地，所述低温液体储罐管路系统还包括调节阀，所述调节阀安装在所述供气管上；当所述调节阀检测到所述供气管内的气压大于所述调节阀的预设阈值时，所述调节阀开启，以使所述储罐内的气体通过所述供气管进入所述汽化管道内。

进一步地，所述供气管上安装有气相阀，所述气相阀位于所述储罐与所述调节阀之间。

进一步地，所述调节阀和所述气相阀均位于所述储罐的中部，且位于所述储罐的一侧。

进一步地，所述进气口的水平高度高于所述储罐内的液面高度。

进一步地，所述供液管上安装有液相阀。

进一步地，所述液相阀位于所述储罐的中部，且位于所述储罐的一侧。

进一步地，所述低温液体储罐管路系统还包括输出管，所述输出管的一端与所述汽化管道的出口连通、另一端用于与用气端连通。

进一步地，所述低温液体储罐管路系统还包括泄气管和安全阀，所述泄气管的一端与所述输出管连通、另一端与外部空气连通，所述安全阀安装在所述泄气管上；当所述安全阀检测到所述泄气管内的气压大于所述安全阀的预设阈值时，所述安全阀开启，以使所述输出管和所述泄气管内的气体释放到外部空气中。

进一步地，所述汽化管道沿其输气方向依次设有至少两个所述进气口，所述供气管上安装有调控阀，所述供气管通过所述调控阀与至少一个所述进气口连通。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，供液管的两端分别与储罐内部和汽化管道的入口连通，以将储罐内的液体输送至汽化器的汽化管道内；供气管将储罐内液面上方的气体输送至汽化管道内，而且供气管与汽化管道的连接处位于汽化管道的进液口和出气口之间。从供液管进入汽化管道的液体可充分利用汽化器前端的翅片进行换热，而供气管进入汽化管道的气体则可充分利用汽化器后端的翅片进行换热，使汽化器的所有翅片均能参与换热，整个汽化器换热更加均匀。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式的低温液体储罐管路系统的正视图。

图2是图1的低温液体储罐管路系统的立体图。

图3是本实用新型另一实施方式的低温液体储罐管路系统的正视图。

图4是图3的低温液体储罐管路系统的立体图。

图5是本实用新型其他实施方式的低温液体储罐管路系统的正视图。

附图标记说明如下：100、低温液体储罐管路系统；110、供液管；120、汽化器；121、汽化管道；122、翅片；123、进液口；124、出气口；125、进气口；130、供气管；140、调节阀；150、气相阀；160、液相阀；170、输出管；180、泄气管；190、安全阀；1100、调控阀；200、储罐。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，在附图所示的实施例中，方向或位置关系的指示(诸如上、下、左、右、前和后等)仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种低温液体储罐管路系统100，用于输出并汽化储罐200内的液体。低温液体储罐管路系统100包括供液管110、汽化器120及供气管130。储罐200用于储存液化天然气、液氧、液氮或液氩等深冷液体，低温液体储罐管路系统100则用于将储罐200内的液体输出并汽化成气体以供用气端使用。

供液管110的一端用于与储罐200内连通且位于储罐200的液面高度之下以供储罐200内的液体进入供液管110内。

汽化器120用于将液体汽化成气体。汽化器120包括汽化管道121，汽化管道121的两端分别设有进液口123和出气口124。进液口123用于供储罐200内的液体进入。出气口124供汽化后的气体输出。进液口123和出气口124均位于汽化器120的底部。汽化管道121在进液口123和出气口124之间设有进气口125，进气口125用于供气体进入汽化管道121内。进气口125位于汽化器120的顶部。

供气管130的一端用于与储罐200内连通且位于储罐200的液面高度之上以供储罐200内的气体进入供气管130内，供气管130的另一端与进气口125连通。

供液管110的两端分别与储罐200内部和汽化管道121的入口连通，以将储罐200内的液体输送至汽化器120的汽化管道121内。供气管130将储罐200内液面上方的气体输送至汽化管道121内，而且供气管130与汽化管道121的连接处位于汽化管道121的进液口123和出气口124之间。从供液管110进入汽化管道121的液体可充分利用汽化器120前端的翅片122进行换热，而供气管130进入汽化管道121的气体则可充分利用汽化器120后端的翅片122进行换热，使汽化器120的所有翅片122均能参与换热，整个汽化器120换热更加均匀。

具体在本实施方式中，请参阅图1至图5，供液管110用于输出储罐200内的液体，因此供液管110的一端与储罐200内部连通、且伸入储罐200内的液面之下，供液管110的另一端则与汽化器120的进液口123连通。储罐200内的液体通过供液管110进入到汽化器120的汽化管道121内，并在汽化器120的作用下汽化呈气体，最后通过出气口124输出给用气端。

请参阅图1和图2，汽化器120包括汽化管道121和翅片122，汽化管道121为在竖直方向上弯折盘绕形成的管道，而翅片122则围绕设置在汽化管道121外侧壁。

汽化管道121的进液口123和出气口124均位于汽化器120的底部。汽化管道121在进液口123和出气口124之间设有进气口125，进气口125位于汽化器120的顶部。因此，从进液口123进入的液体必先经过一段路程才会经过进气口125处；液体从进液口123流向进气口125处时，便已经产生了汽化。进液口123位于汽化器120的底部，可方便储罐200内的液体流入汽化管道121。

汽化管道121具体包括竖直方向设置的竖直部和水平方向设置的弯折部，竖直部和弯折部均设有多个，弯折部用于连接相邻的两个竖直部。沿汽化器120的汽化方向，汽化管道121包括多个竖直部和多个弯折部，竖直部和弯折部依次且间隔连接。

翅片122具体设置在竖直部上，具体是多个翅片122以竖直部的中轴线为中线均匀环绕设置在竖直部的外侧壁上；且靠近进液口123的竖直部上的翅片122的密度，比靠近出气口124的竖直部上的翅片122的密度大；即，靠近进液口123的竖直部上的翅片122的数量更多。由于液体从进液口123进入，因此靠近进液口123的汽化管道121和翅片122需要对液体进行换热的效果要更好，故将靠近进液口123的竖直部上的翅片122的数量设置的多一些，能更好地保证汽化器120前端的汽化效果。另外，进气口125具体开设在汽化器120的顶部的弯折部上，不仅是因为弯折部上没有设置翅片122、方便开设进气口125，而且进气口125位于顶部能更好地让储罐200内液面上方的气体进入汽化管道121内。

供气管130用于将储罐200内液面上方的气体输送至汽化管道121内，因此供气管130的一端与储罐200内部连通、且位于液面之上，供气管130的另一端与进气口125连通。储罐200内液面上方的气体可通过供气管130输送至汽化管道121内，且跟汽化管道121内汽化形成的气体混合，最后通过出气后输送给用气端。以进气口125为界，进液口123和进气口125之间的汽化管道121属于前端，进气口125和出气口124之间的汽化管道121属于后端；前端主要用于对从进液口123进入的液体进行汽化，而后端则用于对前端汽化后的物质和进气口125进入的气体进一步汽化。这里所述的物质可能是气体，也可能是气液混合体；若汽化器120前端将液体完全汽化，则该物质为气体；若汽化器120的前端没能将液体完全汽化，则该物质为气液混合体。因此，低温液体储罐管路系统100不仅可充分利用汽化器120前端的翅片122进行换热，而且还可充分利用汽化器120后端的翅片122进行换热，使汽化器120的所有翅片122均能参与换热，整个汽化器120换热更加均匀。

请参阅图1至图4，其中图1和图2所示的低温液体储罐管路系统100主要适用于大型储罐200(容量一般大于立方米)，其供液管110的一端从储罐200的底部伸入储罐200内；而图3和图4所示的是另一实施方式的低温液体储罐管路系统100，其主要适用于中小型储罐200(容量一般小于或等于立方米)，其中，供液管110的一端从储罐200的顶部伸入储罐200内，且插入至液面之下。

请参阅图1，低温液体储罐管路系统100还包括调节阀140。调节阀140安装在供气管130上。调节阀140用于控制储罐200和汽化管道121是否连通。调节阀140本身具有检测供气管130内部气压的功能。由于供气管130的一端与储罐200内部连通，因此供气管130内的气压可以视为与储罐200内的气压相等。

当调节阀140检测到供气管130内的气压大于调节阀140的预设阈值时，调节阀140开启，以使储罐200内的气体通过供气管130进入汽化管道121内。当调节阀140开启时，供气管130连通储罐200和汽化管道121，储罐200内的气体可通过供气管130进入汽化管道121内。当调节阀140关闭时，储罐200与汽化管道121不连通，储罐200内的气体无法进汽化管道121内。当调节阀140检测到供气管130内的气压大于调节阀140本身预设的阈值后，调节阀140则自动开启，储罐200内的气体便能进入到汽化管道121内。储罐200内的液体在储存过程中或多或少会发生汽化，因此储罐200内的气压会有所上升，当上升到一定数值之后，调节阀140则会开启，让储罐200内的气体进入汽化管道121内，并最终输送给用气端；这样不仅能平衡储罐200内的气压，还能利用储罐200内的气体，提高经济效益。

请参阅图1，低温液体储罐200管路还包括气相阀150。气相阀150安装在供气管130上，且位于储罐200与调节阀140之间。

气相阀150用于控制供气管130是否连通。气相阀150开启时，储罐200和调节阀140之间的管路连通；气相阀150关闭时，储罐200与调节阀140之间的管路关闭。低温液体储罐管路系统100在使用过程中，气相阀150处于常开状态，当需要对调节阀140进行维修、更换时，可人工手动将气相阀150关闭，保证储罐200内的液体不会外泄、造成浪费和污染。

请参阅图1和图2，调节阀140和气相阀150均位于储罐200的中部，且位于储罐200的一侧。这里所说的中部是指在储罐200中线附近的一个区间范围，且适用于工作人员操作。当然，在其他实施例中，调节阀140和气相阀150可以设置在靠近储罐200底部的位置，以方便工作人员操作。一般情况下，储罐200和汽化器120的高度均较高，而供气管130上设有调节阀140和气相阀150；为了方便开启或关闭气相阀150以及方便维修或更换调节阀140，则将调节阀140和气相阀150设置在储罐200的中、且位于储罐200的一侧。

请参阅图1和图2，低温液体储罐200管路还包括液相阀160。液相阀160安装在供液管110上，液相阀160用于控制供液管110是否连通储罐200和汽化管道121。液相阀160位于储罐200的中部，且位于储罐200的一侧。这里所说的中部是指在储罐200中线附近的一个区间范围，且适用于工作人员操作。当然，在其他实施例中，液相阀160可以设置在靠近储罐200底部的位置，以方便工作人员操作。

当液相阀160开启时，储罐200内的液体可通过供液管110进入汽化管道121内；当液相阀160关闭时，储罐200内的液体则无法进入到汽化管道121内。在关闭用气端时，一般需先关闭液相阀160，避免储罐200不断往汽化管道121内输送液体，造成汽化管道121内部气压变大；因此，在供液管110上设置液相阀160，可保证用气安全，防止损坏汽化器120，也能方便控制液体的输送。一般情况下，储罐200和汽化器120的高度均较高，而供液管110上设有液相阀160；为了方便开启或关闭以及方便维修或更换液相阀160，则将液相阀160设置在储罐200的最高点与最低点之间、且位于储罐200的一侧。

请参阅图1，低温液体储罐管路系统100还包括输出管170，输出管170的一端与汽化管道121的出口连通、另一端用于与用气端连通。通过设置输出管170，可方便将汽化管道121内汽化形成的气体输送给用气端。

请参阅图1，低温液体储罐管路系统100还包括泄气管180和安全阀190。泄气管180的一端与输出管170连通、另一端与外部空气连通。泄气管180用于将输出管170内的气体排放至外部空气中。安全阀190安装在泄气管180上，安全阀190用于控制泄气管180是否连通输出管170和外部空气。

当安全阀190检测到泄气管180内的气压大于安全阀190的预设阈值时，安全阀190开启，以使输出管170和泄气管180内的气体释放到外部空气中。用气端需要停止使用时，一般是先关闭液相阀160，使储罐200停止向汽化器120输送液体，接着再关闭用气端。如果用户在使用时产生误操作，即用户先关闭用气端，后关闭液相阀160；则在关闭用气端后，储罐200还在往汽化器120中输送液体，而输送的液体依旧会汽化成气体，当液体汽化成气体后，由于用气端已经关闭、气体无法排出，因此会造成汽化管道121内部压力非常大，容易发生爆炸、装置损坏的情况。本实施例，用泄气管180接通输出管170和外部空气，且在泄气管180上安装安全阀190；当用户误操作、造成汽化管道121和输送管内部压力变大时，安全阀190检测到内部压力大于所预设的阈值后则自动开启，汽化管道121和输送管内的气体则会排放到外部空气中，保证汽化管道121和输送管内部压力在正常范围内，防止出现爆炸、装置损坏的情况。

请参阅图1，进气口125的水平高度H高于储罐200内的液面高度H。进气口125的位置具体设置在汽化器120的顶部，且水平高度高于储罐200内的液面高度H，这样可以保证储罐200内的气体能较为顺畅地进入汽化管道121内。如果进气口125高度很低的话，在进液口123和出气口124之间就会产生液柱静压，汽化管道121内的压力则会较高，故储罐200内的气体无法通过供气管130自动进入汽化管道121内；而进气口125的位置如此设置，则能很好地避免这一情况，省去了需要其他装置推动气体进入汽化管道121内的麻烦。

请参阅图4，在其他实施方式中，汽化管道121沿其输气方向依次设有至少两个进气口125，供气管130上安装有调控阀1100，供气管130通过调控阀1100至少与其中一个进气口125连通。

当汽化管道121上设有两个进气口125时，一个进气口125靠近进液口123，另一个进气口125靠近出气口124.而调控阀1100可以选用三通阀，使两个进气口125可以选择性地与供气管130连通。当汽化管道121上设有三个或三个以上进气口125时，调控阀1100可以是多通阀或者是与每个汽化管道121一一对应的阀门，能实现选择性地将其中一个进气口125跟供气管130连通即可。当储罐200向汽化管道121输送较多液体或较快输送液体时，汽化器120前端的翅片122利用率则较高，此时可以将靠近出气口124的进气口125与供气管130连通、靠近进液口123的进气口125与供气管130断开，储罐200内的空气则通过靠近出气口124的进气口125进入汽化管道121内，因此合理使用了汽化器120上的翅片122。当储罐200向汽化管道121输送较少液体或较慢输送液体时，汽化器120前端的翅片122利用率交底，此时可以将靠近进液口123的进气口125与供气管130连通、靠近出气口124的进气口125与供气管130断开，储罐200内的空气则通过靠近进液口123的进气口125进入汽化管道121内，使汽化器120前端的翅片122利用率更高，汽化效果更好。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种低温液体储罐管路系统，用于输出并汽化储罐内的液体，其特征在于，包括：

供液管，其一端用于与所述储罐内连通且位于所述储罐的液面高度之下以供所述储罐内的液体进入所述供液管内；

汽化器，其包括汽化管道，所述汽化管道的两端分别设有进液口和出气口，所述汽化管道在所述进液口和所述出气口之间设有进气口，所述进液口位于所述汽化器的底部，所述进气口位于所述汽化器的顶部；

供气管，其一端用于与所述储罐内连通且位于所述储罐的液面高度之上以供所述储罐内的气体进入所述供气管内，所述供气管的另一端与所述进气口。

2.根据权利要求1所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述低温液体储罐管路系统还包括调节阀，所述调节阀安装在所述供气管上；当所述调节阀检测到所述供气管内的气压大于所述调节阀的预设阈值时，所述调节阀开启，以使所述储罐内的气体通过所述供气管进入所述汽化管道内。

3.根据权利要求2所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述供气管上安装有气相阀，所述气相阀位于所述储罐与所述调节阀之间。

4.根据权利要求3所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述调节阀和所述气相阀均位于所述储罐的中部，且位于所述储罐的一侧。

5.根据权利要求1所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述进气口的水平高度高于所述储罐内的液面高度。

6.根据权利要求1所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述供液管上安装有液相阀。

7.根据权利要求6所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述液相阀位于所述储罐的中部，且位于所述储罐的一侧。

8.根据权利要求1所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述低温液体储罐管路系统还包括输出管，所述输出管的一端与所述汽化管道的出口连通、另一端用于与用气端连通。

9.根据权利要求8所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述低温液体储罐管路系统还包括泄气管和安全阀，所述泄气管的一端与所述输出管连通、另一端与外部空气连通，所述安全阀安装在所述泄气管上；当所述安全阀检测到所述泄气管内的气压大于所述安全阀的预设阈值时，所述安全阀开启，以使所述输出管和所述泄气管内的气体释放到外部空气中。

10.根据权利要求1所述的低温液体储罐管路系统，其特征在于，所述汽化管道沿其输气方向依次设有至少两个所述进气口，所述供气管上安装有调控阀，所述供气管通过所述调控阀与至少一个所述进气口连通。

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