DE69401617T2 - Flüssigkeitsmanagementsystem für ein kryogenisches Lagersystem in Schwerelosigkeit - Google Patents

Flüssigkeitsmanagementsystem für ein kryogenisches Lagersystem in Schwerelosigkeit

Info

Publication number
DE69401617T2
DE69401617T2 DE69401617T DE69401617T DE69401617T2 DE 69401617 T2 DE69401617 T2 DE 69401617T2 DE 69401617 T DE69401617 T DE 69401617T DE 69401617 T DE69401617 T DE 69401617T DE 69401617 T2 DE69401617 T2 DE 69401617T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluid
storage system
cryogenic
zero gravity
recirculation pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69401617T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69401617D1 (de
Inventor
Tibor I Lak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing North American Inc
Original Assignee
Rockwell International Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rockwell International Corp filed Critical Rockwell International Corp
Publication of DE69401617D1 publication Critical patent/DE69401617D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69401617T2 publication Critical patent/DE69401617T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/008—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for use under microgravity conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
    • B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0329—Foam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042—Localisation of the removal point
    • F17C2223/046—Localisation of the removal point in the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/04—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid after transfer
    • F17C2225/042—Localisation of the filling point
    • F17C2225/043—Localisation of the filling point in the gas
    • F17C2225/044—Localisation of the filling point in the gas at several points, e.g. with a device for recondensing gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135—Pumps
    • F17C2227/0142—Pumps with specified pump type, e.g. piston or impulsive type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/032—Control means using computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0486—Indicating or measuring characterised by the location
    • F17C2250/0495—Indicating or measuring characterised by the location the indicated parameter is a converted measured parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0636—Flow or movement of content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0689—Methods for controlling or regulating
    • F17C2250/0694—Methods for controlling or regulating with calculations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0186—Applications for fluid transport or storage in the air or in space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf kryogene Speichersysteme, und insbesondere auf ein Managementsystem für kryogenes Strömungsmittel bei Anwendungen mit der Schwerkraft Null.
    • 2. Beschreibung vom Stand der Technik
  • Die Langzeitaufbewahrung von sub-kritischen kryogenen Stoffen im Raum muß das Problem der thermischen Stratifizierung in Speichertanks und gehrigen Speisesystemen behandeln. Wegen des Nichtvorhandenseins von durch die Schwerkraft hervorgerufenen Körperkräften kann die thermische Stratifzierung bei der Schwerkraft Null ernstere Probleme aufwerfen als sie üblicherweise in einer Umgebung mit Schwerkraft in Erscheinung treten. Wenn diese vorgänge unkontrolliert bleiben, so haben die thermischen Gradienten bei der Schwerkraft Null einen übermäßigen Tankdruckanstieg zur Folge und die Bildung von unerwünschten Flüssigkeits und Dampfmischungen innerhalb der Flüssigkeitsmasse, dem Flüssigkeitserfassungssystem und den Flüssigkeitsübertragungsleitungen.
  • Unter den Bedingungen der Schwerkraft Null können Gase in irgendeinen Speichertank für Flüssigkeiten an jeder körperlichen Stelle innerhalb des Innenraums des Tanks auftreten, beispielsweise im oberen Bereich, dem unteren Bereich oder irgendeinem anderen Abschnitt des Tanks auftreten.
  • Ein Fahrzeug, welches im Weltraum der Null-Schwerkraft ausgesetzt ist, kann einen Speichertank für Flüssigkeiten besitzen, wobei einstrahlende Solarwärme den Druck des Tanks erhöht und Gase aus dem Tank abgelassen werden müssen, um einen Überdruck und einen Bruch zu verhindern. Ein spezielles Problem liegt somit in sofern vor, als es notwendig ist, nur das Gas aus dem System abzulassen, ohne daß die im Tank gespeicherte Flüssigkeit verloren geht.
  • Thermodynamische Ablaßsysteme gemäß dem Stand der Technik haben nur die mit dem Tank zusammen auftretenden Probleme ins Auge gefaßt. Typischerweise wurde nur die Flüssigkeitsmasse in Betracht gezogen. Bei der Konstruktion des gesamten thermischen Destratifikationssystems wurden Schwund, Speiseleitung oder Null-Schwerkraft-Flüssigkeitserfassungsvorrichtungen (Schirme, Kapilarkanäle) nicht mit umfaßt. Auch hat die Leistungsfähigkeit bekannter thermodynamischer Ablaßkonzepte auf komplizierte Analysen vertraut, um die Null-Schwerkraftströmungsmittelmischung und das Wärmeübertragungsphänomen zu charakterisieren.
  • U.S.-Patent 3,105,361 mit dem Titel "Zero Gravity Vent System" ausgegeben an L. R. Bell beschreibt die Verwendung einer Zentrifuge zur Trennung der Flüssigkeits- und Dampfphasen des Strömungsmittels, welches aus einem kryogenen Speichertank entnommen wurde, was darauffolgend dazu verwendet wird, um Leistung zu erzeugen zum Zusammendrücken des entzogenen Zweiphasenströmungsmittels und um auch die flüssige Strömungsmittelphase über einen Wärmeaustauscher zu kühlen vor der Rückführung zum kryogenen Speichertank. Die Druckreduktion im kryogenen Flüssigkeitstank hat bei diesem Konzept stets die Folge von Strömungsmittelablaßverlusten. Der Ablaßverlust steigt an, wenn das direkt von dem kryogenen Flüssigkeitstank kommende Strömungsmittel in erster Linie in der flüssigen Phase vorliegt mit der Anwesenheit von flüssigen Tröpfchen in der "overboard" Abgabeströmung.
  • U.S.-Patent 4,412,851 mit dem Titel "cryogenic Apparatus Suitable for Operations in Zero Gravity" ausgegeben an R. Laine beschreibt die Verwendung eines Phasenseparators innerhalb eines Speichertanks zum Absorbieren von Wärme von der Strömungsmittelmasse durch Strömungsmittelverdampfungswärmeübertragung und darauffolgende Strömungs mittelabgabe. Die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Phasenseparator und der Flüssigkeitsmasse wird nicht über die natürliche Kovektionswärmeübertragungsbetriebsart über Null-Schwerkraft vergrößert. Infolgedessen sind die Ablaß- oder Belüftungsverluste hoch, wegen der ineffizienten internen Tankwärmeübertragungsrate.
  • U.S.-Patent 3,693,367 mit dem Titel "Thermodynamic Control Device" ausgegeben an L. J. Dipen beschreibt die Verwendung einer Oberflächenspannungsvorrichtung zum Vorsehen einer gasförmigen Barriere zwischen der Flüssigkeit innerhalb eines Behälters und einer Tankwand. Die vollständige strukturelle Trennung oder Isolation der Flüssigkeit von eienr Umschließungswand wird aufrechterhalten, um dadurch die Wärmeübertragung zu minimieren. Die Dipen-Vorrichtung ist derart konstruiert, daß nur die Wärmeübertragung zu Flüssigkeit minimiert wird, und die Probleme bei der Null-Schwerkraftbelüftung oder beim Strömungsmittelmanagement wird nicht angesprochen.
  • U.S.-Patent 3,304,729 mit dem Titel "cryogenic Storage System" ausgegeben an W. A. Chandler u.a., U.S.-Patent 3, 699,696 mit dem Titel "Cryogenic Storage and Expulsion Means" ausgegeben an R. L. Rhoton und U.S.-Patent 4,821,907 mit dem Titel "Surface Tension Confined Liquid Cryogen Cooler" ausgegeben an S. H. Castlees u.a. betreffen ebenfalls Probleme, die mit der Minimierung des Wärmelecks bei kryogenen Flüssigkeitspeichersystemen zu tun haben.
    • ZIELE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und effizientes thermodynamisches Ablaßsystem vorzusehen, und zwar für die Null-Schwerkraftdrucksteuerung, wobei die Charakterisierung erfolgen kann durch einen G- Test, ohne extensive Null-Schwerkraftflugtests.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, verschiedene Strömungsmittelmanagementsysteme zu integrieren, wie beispielsweise das Tankkühlen/-füllen, die Null-Schwerkraftmengenmessung, die thermische Konditionierung des Speisesystems außerhalb des Tanks und die thermische Konditionierung der Flüssigkeitserfassung angeordnet innerhalb des Tanks.
  • Dieses sowie weitere Ziele werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, gemäß welcher ein Strömungsmittelmanagementsystem für ein kryogenes Speichersystem für Null- Schwerkraft vorgesehen wird. Das Strömungsmittelmanagementsystem weist ein Misch/Rezirkulationssystem auf. Das Misch/Rezirkulationssystem weist eine externe Rezirkulationspumpe auf, um Strömungsmittel von einem Null-Schwerkraftspeichersystem zu empfangen, und um eine Ausgangsströmung des Strömungsmittels zum Speichersystem zurückzuführen. Ein internes axiales Sprühinjektionssystem ist vorgesehen, um einen Teil der Ausgangsströmung von der Rezirkulationspumpe aufzunehmen. Das Sprüheinspritz system destratifiziert oder entschichtet thermisch das flüssige und gasförmige kryogene Strömungsmittel, welches in dem Speichersystem gespeichert ist.
  • Das Strömungsmittelmanagementsystem weist vorzugsweise ein Wärmeabweisungs- oder Zurückweisungssystem auf, welches ein externes Ablaßventil umfaßt zur Aufnahme eines zweiten Teils des Ausgangsflusses von der Rezirkulationspumpe. Eine externe Expansionszumeßöffnung empfängt eine Ausgangsströmung vom Ablaßventil. Ein interner Wärmeaustauscher empfängt eine Ausgangsströmung von der Expansionszumeßöffnung zum Absorbieren von Wärme von dem Teil der Ausgangströmung von der Rezirkulationspumpe, der durch das Sprühinjektonssystem geleitet war. Ein Rück oder Gegendruckzumeßöffnung belüftet oder läßt die Wärmeaustauscherausgangsströmung ab, um einen gewünschten Druckpegel vorzusehen.
  • Eine Fülleitungsanordnung ist vorzugsweise dazu eingesetzt, um die Tankkühlung und Flüssigkeitsfüllung ohne "overboard"-Ablassung vorzusehen. Die vorliegende Erfindung sieht auch die thermische Konditionierung der Übertragungsleitungen vor, ferner der Ventil- und Motor/Leistungserzeugungskomponenten extern zum Speichertank, und zwar durch die flüssige Rezirkulation und ferner auch bei den Flüssigkeitsakquistionsvorrichtungen, die innerhalb des Speichertanks vorgesehen sind. Die Erfindung kann auch als ein Mittel verwendet werden, um die Flüssigkeitsmenge in der Null-Schwerkraftumgebung zu bestimmen.
  • Im Gegensatz zur US-PS 3,105,361, die oben erwähnt wurde, sieht die Erfindung die Druckreduktion vor, und zwar durch internes Tankströmungsmittelmischen und die Leckoder Schwundgaskondensation von der Flüssigkeitsrezirkulation und Flüssigkeitssprühinjektion ohne "overboard" Ablaßverluste. Die Tankdrucksteuerung kann durch thermische Destratif ikation erreicht werden ohne Ablassen für lange Speicherzeiten (bis zu 45 Tage), und zwar durch Absorbieren des Wärmelecks in der Flüssigkeitsmasse. Wenn die Wärmezurückweisung durch Ablassen erwünscht ist, so befindet sich die "overboard"-Ablaßströmung stets in der supererhitzen gasförmigen Phase, wobei keine Flüssigkeitströpfchen vorhanden sind, was eine optimale Wärmerückweisungsleistung zur Folge hat.
  • Als Unterscheidung zu dem U.S. Patent 4,412,851, das auch oben beschrieben wurde, erfolgt die Wärmetransferrate gemäß der vorliegenden Erfindung durch Zwangskonvektion. Diese ist mehrere Größenordnungen größer als die natürliche Konvektionswärmetransferrate bei Null-Schwerkraft oder Schwerelosigkeit, auf die man sich bei dem Verfahren gemäß '851 verläßt. Demgemäß werden die Ablaßzeiten und die Ablaßverluste verringert bzw. minimiert.
  • Es sei aber auch bemerkt, das die aktiven Komponenten (das heißt die Pumpe, das Ventil) extern bezüglich des Speichertanks angeordnet sind, daß eine Überprüfung und ein Ersetzen vereinfacht wird, was reduzierte Kosten und eine Reduktion des Umlaufzeitenplanes zur Folge hat. Ferner ist kein elektrisches Leistungseindringen in den Tank notwendig, was insbesondere für LO&sub2; Speichersysteme wesentlich ist, bei der Reduzierung potentieller Entzündungsgefahren.
  • Weitere Ziele, Vorteile und neue Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden de taillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Figur 1 ist eine Teilquerschnittsansicht entlang der Mitte eines kryogenen Speichersystems, die schematisch die Merkmale der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei die Ansicht auch externe Systembauteile und Verbindungen dafür zeigt.
  • Figur 2 zeigt die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung.
  • Figur 3 ist eine Karte bzw. ein Diagramm, das zeigt, wie die Steuerung die Rezirkulationspumpe und das Entlüftungsventil betätigt, um den Tankdruck und den Flüssigkeitsdampfdruck beizubehalten.
  • Die selben Elemente oder Teile werden über die Figuren der Zeichnung hinweg durch die selben Bezugszeichen bezeichnet.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Gemäß der Zeichung und der darin angegebenen Bezugszeichen zeigt Figur 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Strömungsmittelmanagementsystems der vorliegenden Erfindung, das im allgemeinen mit 10 gekennzeichnet ist. Das Strömungsmittelmanagementsystem 10 wird mit einem kryogenen Speichersystem mit Schwerkraft Null bzw. für Schwerelosigkeit verwendet, welches im allgemeinen mit 12 gekennzeichnet ist. Eine Rezirkulationspumpe 14, die extern bezüglich des kryogenen Speichersystems 12 für Schwerelosigkeit angeordnet ist, nimmt Strömungmittel von dem Speichersystem 12 auf, und zwar über eine Hauptzuführleitung 16. Die Hauptzuführleitung 16 wird verwendet, um kryogenes Strömungsmittel zu dem Hauptschließventil 18 des kryogenen Systems zu leiten. Das Schließventil 18 kann z. B. ein Vorventil für einen Motor sein, ein Hauptmotorventil oder ein Leistungserzeugungsisolationsventil.
  • Eine Rezirkulationspumpeneinlaßleitung 20 ist in großer Nähe zu dem Hauptschließventil 18 angeordnet, um die Hauptzuführleitung 16 thermisch zu dem Hauptschließventil 18 zu konditionieren. Ein Kühl-/Füllventil 22 (welches im Detail nachfolgend beschrieben wird) ist normalerweise offen, um eine Strömungsmittelströmung von dem Speicher system 12 zu dem Einlaß der Rezirkulationspumpe 14 zu erlauben. Die Rezirkulationspumpenausgangsströmung 24 ist in einen ersten Teil 26 und einen zweiten Teil 28 aufgeteilt. Der erste Teil ist eine Sprühinjektionsströmung 26, die zu einem internen axialen Sprühinjektionssystem eingeführt wird, das im allgemeinen mit 30 bezeichnet ist.
  • Das kryogene Speichersystem 12 weist einen Speichertank auf, der verwendet wird, um sub-kritisches kryogenes Strömungsmittel zu speichern. Der Speichertank 12 kann zum Beispiel spherisch oder zylindrisch sein. Er ist aus einem geeigneten Material aufgebaut, um zur Speicherung von Kryogenen verwendet zu werden. Er umfaßt ein geeignetes thermisches Schutzsystem, das typischerweise einen Schaum, eine mehrlagige Insulation oder eine Vakuummantelinsulation aufweist. Das Speichersystem 12 kann auch ein Flüssigkeitsakquisitionsystem 32 für Strömungsmittelsteuerung bei Schwerkraft Null oder Schwerelosigkeit enthalten, wie nachfolgend in größerer Einzelheit beschrieben wird.
  • Das Speichersystem 12 umfaßt auch geeignete Druck- und Temperaturinstrumente, die mit 34 bzw. 36 gekennzeichnet sind, um dem Speichertankdruck und die Strömungsmitteltemperatur zu überwachen. Diese Messungen bzw. Meßergebnisse werden in eine Steuervorrichtung 38 eingegeben zum Aktivieren der Rezirkulationspumpe 14 und eines Auslaßventils 40, wie nachfolgend beschrieben wird.
  • Die Rezirkulationspumpe 14 weist vorzugsweise eine Zentrifugal-Axial-Strömungspumpe auf, die elektrisch ange trieben wird durch Wechselstrom oder Gleichstrom. Alternative Antriebsmittel können eine Gasturbine umfassen. Die Rezirkulationspumpe kann alternativ eine positive Verdrängungspumpe sein, die elektrisch oder pneumatisch angetrieben wird.
  • Das interne Axialsprüheinspritzsystem 30 dient zum thermischen Destratifizieren von flüssigen und gasförmigen kryogenen Strömungsmitteln, die in dem Speichersystem gespeichert sind, und zwar durch Zwangskonvektionsmischung. Es weist vorzugsweise ein axial positioniertes Sprühstangen- oder Trägersystem mit einer Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten Zumeßöffnungen auf, die eine gleichförmige Sprühinjektionsströmungsrate zur Folge haben.
  • Die Auslaßströmung 28 wird verwendet, um Wärme von dem Speichersystem 12 zurückzuweisen. Die Strömung 28 wird durch das externe Ablaßventil 40 geleitet und durch eine externe Strömungssteuerungsexpansionzumeßöffnung 42. Die Strömung wird dann durch einen internen Wärmetauscher 44 geleitet. Der Wärmetauscher 44 ist vorzugsweise ein Parallelströmungswärmetauscher mit konzentrischem Rohrdesign, bei dem die Auslaßströmung 28 durch einen Auslaß zwischen einem Innenrohr 45 und einem äußeren konzentrischen Rohr 47 strömt, wobei das Innenrohr 45 die Sprühinjektionsströmung 26 enthält. Die Auslaßströmung 28 wird ein Auslaßrohr 49 gesammelt und über eine Staudruckzumeßöffnung 46 über Bord ausgelassen. Die Staudruckzumeßöffnung 46 ist vorgesehen, um ein gewünschtes Wärmetauscherdruckniveau herzustellen. Die Sprühinjektionsströmung 26 wird an der Oberseite (dem Auslaß) des Wärmetauschers 44 in ein Sammelleitungsystem eingeführt und wird zu Sprühinjektionsrohren des Sprühinjektionssystems geleitet. Ein Alternatives Wärmetauscherdesign könnte die Auslaßströmung 28 aufweisen, die um das Sprühinjektionssystem 30 herum geleitet bzw. gewickelt ist, und zwar in einer Wärmetauscherkonfiguration des Spiraltyps.
  • Wenn beim Betrieb der Tankdruck, der durch den Druckwand-1er 34 abgefühlt wird, das maximal erwünschte Niveau, das in der Steuervorrichtung 38 voreingestellt ist erreicht, aktiviert die Steuervorrichtung 38 die Rezirkulationspumpe 14, indem sie einen elektrischen Strom oder Leistung zu der Rezirkulationspumpe 14 schickt. Die Pumpe 14 zieht Flüssigkeit von dem Speichertank 12 an durch die Verwendung des Flüssigkeitsakquisitionssystems 32 und injeziert es in das stratifizierte Schwundgas, das durch das Bezugszeichen 48 gekennzeichnet ist. (Die Flüssigkeit in Figur 1 ist durch das Bezugszeichen 50 gekennzeichnet.)
  • Der Zwangskonvektionswärmetransfer, der zwischen der Flüssigkeitssprühinjektionsströmung und dem Schwundgas 48 erzeugt wird, hat ein Kühlen des Schwundgases und einen Druckabfall zur Folge. Die Wärme des Schwundgases 48 wird in die Flüssigkeitsmasse 50 übertragen, und zwar durch kontinuierliche Flüssigkeitssprühinjektion und Massenvermischung. Wenn das durch den Druckwandler 34 abgefühlte Druckniveau die untere Grenze erreicht, die in der Steu ervorrichtung 38 definiert ist, wird die elektrische Leistungszufuhr zu der Rezirkulationspumpe 14 beendet. Anfänglich wird die Drucksteuerung erreicht durch Flüssigkeitssprühinj ektionsvermischung ohne irgendwelche Ablaßverluste. Diese Betriebsart fährt fort, bis die Flüssigkeitsmassentemperatur, die durch den Temperatursensor 36 angezeigt wird ein maximal erwünschtes Niveau erreicht, welches in der Steuervorrichtung 38 enthalten ist. Um einen weiteren Anstieg der Flüssigkeitsmassentemperatur zu verhindern, muß Wärme aus dem Speichersystem 12 abgegeben bzw. zurückgewiesen werden. Dies wird erreicht durch das Öffnen des Ablaßventils 40, das stromabwärts bezüglich der Rezirkulationspumpe 14 angeordnet ist.
  • Gemäß Figur 2 ist die Steuerlogik, die im allgemeinen mit 52 gekennzeichnet ist, dargestellt. Die Steuerung erlaubt eine separate Steuerung der Rezirkulationspumpe und des externen Ablaßventils 40. Die Eingangsparameter umfassen den Speichertankdruck 34 und die Rezirkulationspumpeneinlaßtemperatur 35, Eingangslastwerte Pmax, Pmin, und ΔP. Die Temperaturmessung bzw. das Meßergebnis wird zu einem Flüssigkeitssaturationsdruck (PS) umgewandelt durch eine Gleichung der dritten Ordnung, und wird mit dem Tankdruckniveau 34 verglichen, um die gewünschte Flüssigkeitsunterkühlung zu bestimmen. Das externe Ablaßventil 40 kann nur aktiviert werden, wenn die Rezirkulationspumpe 14 aktiviert ist. Die Steuerlogik 52 öffnet das Ablaßventil 40 nur, wenn die Rezirkulationspumpe 14 AN ist und die Temperatur höher ist als das maximal erlaubbare Niveau, das in der Steuervorrichtung 38 voreingestellt ist. Ein Öffnen des Ablaßventils erlaubt, daß eine geringe Strömungsrate, die durch die Zumeßöffnung 42 stromabwärts bezüglich des Ablaßventils 40 gesteuert wird, in den Wärmetauscher 44 eintritt. Da die Ablaßströmung sich auf einen geringen Druck ausdehnt, wandelt sich das in den Wärmetauscher 44 eintretende Strömungsmittel zu Flüssigkeit und Gas mit einer tieferen Temperatur um. Der Temperaturabfall wird bestimmt durch die Einschränkung der Staudruckzumeßöffnung 46. Da die Rezirkulationspumpe 14 auch AN ist, wenn das Ablaßventil 40 offen ist, absorbiert die über Bord Ablaßströmung Wärme von der Flüssigkeits sprühinjektionsströmung. Das Design des Wärmetauschers 44 ist so, daß die Ablaßströmung vollständig zu einem Gas verdampft wird und zu einem Vakuum zurückgeführt bzw. zurückgewiesen wird als ein supererhitztes Gas, das sich der Flüssigkeitssprühinjektionstemperatur annähert. Auf diese Art und Weise wird die Wärmekapazität der Auslaß strömung über den normalen Verdampfungswärmewert erhöht, da sie auch ein Grad an Dampfsupererhitzung umfaßt.
  • Gemäß Figur 3 sind Pumpen- und Auslaßventiltätigkeiten für eine typische Tankdrucksteuerabfolge bzw. ein Band gezeigt. Anfänglich ist eine Tankdruckverringerung durch Sprühinjektion ausreichend durch die Aktvierung der Rezirkulationspumpe 14 ohne Wärmezurückweisung durch über Bord ablassen. Wenn eine Flüssigkeitstemperatur einer Rezirkulationspumpe das maximal gewünschte Niveau erreicht, wird das Ablaßventil aktiviert, und zwar zusammen mit dem Rezirkulationspumpenbetrieb, um Wärme und den Steuertankdruck durch über Bord ablassen zurückzuweisen bzw. zurückzuführen. Dies minimiert den Nettoverlust von Kryogenen während eines Leerlaufmodus der Tankdrucksteuerung.
  • Gemäß Figur 1 umfaßt das Strömungmittelmanagementsystem vorzugsweise eine Fülleitungsanordnung, die eine Füllleitung 54 und ein Kühl-/Füllventil 22 aufweist. Die Fülleitung 54 empfängt kryogenes Füllströmungsmittel von einer externen kryogenen Wiederversorgungsquelle (nicht gezeigt) und sie sieht das Füllen des Füllströmungsmit tels zu der Rezirkulationspumpe 14 vor. Das Kühl- /Füllventil 22 ist so positioniert, daß es in einer geschlossenen Position arbeitet um zu verhindern, daß kryogenes Füllströmungsmittel direkt in das Speichersystem 10 mit Schwerkraft Null bzw. Schwerelosigkeit eingeführt wird, um dadurch zu verhindern, daß es das Sprühinjektionssystem 30 umgeht, um thermisch das Speichersystem 12 mit Schwerkraft Null zu kühlen. Wenn der Speichertank ausreichend gekühlt wurde, wird das Kühl-/Füllventil geöffnet, um das simultane Einführen des Füllströmungsmittels zu der Rezirkulationspumpe 14 und das direkte Füllen des Speichersystems durch die Hauptzuführleitung 16 und das Flüssigkeitsakquisitionssystem 32 zu erlauben. Dieser Vorgang stellt sicher, daß das Flüssigkeitsakquisitionssystem mit der Flüssigkeit gefüllt wird, und das Dampfbzw. Gasblasen herausgespühlt werden. Dies erreicht eine Füllung ohne Auslassen mit kontinuierlicher Schwundgaskondensation durch die Verwendung von Schwundgassprühinjektion bzw. -einpritzung. Wenn thermische Konditionierung der Flüssigkeitsmasse notwendig ist, kann diese erreicht werden durch das Öffnen des Auslaßventils 40 und nachfolgende Wärmeabweisung bzw. -abfuhr.
  • Gemäß Figur 1 ist zu sehen, daß die vorliegende Erfindung verwendet werden kann zum Berechnen der kryogenen Flüssigkeitsmenge in einer Umgebung mit Schwerkraft Null bzw. in der Schwerelosigkeit durch Verwendung des gemessenen Tankdrucks 34 und der Strömungsmitteltemperatur 36 in Verbindung mit einer bekannten nicht kondensierbaren Gasmenge. Da die Flüssigkeit und das Gas thermisch destratifiziert werden können durch Sprühinjektionsvermischung zum Erreichen einer gleichförmigen Temperatur in sowohl dem Schwundgas als auch der Flüssigkeitsmasse, kann eine einfache Druck-Volumen-Temperatur (P-V-T) Berechnung durchgeführt werden, um das Volumen zu bestimmen, das durch die bekannte Menge des nicht kondensierbaren Gases eingenommen wird, wobei dieser Wert ein Eingangswert 56 für ein Berechnungssystem 58 ist. Aus dem Schwundvolumen kann das Flüssigkeitsvolumen und die Flüssigkeitsmasse berechnet werden. Dieser Ansatz ist gültig für entweder eine einzelne große Blase oder eine Vielzahl von kleinen Blasen. Die Erfindung vereinfacht stark alternative Mittel zum Definieren sub-kritischer kryogener Strömungsmittelmengen, wie z. B. Treibmittelabsetzschubmanöver oder komplexe radioisotope Meßsysteme.
  • Um den Verlust des nicht kondensierbaren Drucks während des Tankablaßbetriebs zu verhindern, ist ein Flüssigkeitsakquisitionssystem 32 mit dem Mengenmeßsystem für Schwerkraft Null bzw. Schwerelosigkeit notwendig. Das Flüssigkeitsakquisitionssystem 32 weist einen Schirm auf, der benachbart zu der Innenoberfläche des Speichertanks vorgesehen ist, um ein Zurückhalten der Flüssigkeit durch Oberflächenspannungseffekte vorzusehen.
  • Natürlich sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehre möglich. Es sei daher bemerkt, daß die Erfindung anders als hier speziell beschrieben, im Umfang der nachfolgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (8)

1. Ein Strömungsmittelmanagementsystem (10) für ein kryogenes Speichersystem mit Schwerkraft Null, wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Misch/Rezirkulationssystem welches folgendes aufweist:
a) eine externe Rezirkulationspumpe (14) zum Empfang von Strömungsmittel von einem Null- Schwerkraftspeichersystem (12) und Rückführung einer Ausgangsströmung des Strömungsmittels zu dem Speichersystem,
gekennzeichnet durch
b) ein internes Axialsprüheinspritzsystem (30) zum Empfang eines Teils der Ausgangsströmung von der Rezirkulationspumpe (14), wobei das Sprüheinspritzsystem zur thermischen End-Stratifizierung oder Endschichtung des flüssigen und gasförmigen kryogenen Strömungsmittels gespeichert in dem Speichersystem dient; und ein Wärmeabweisungssystem, welches folgendes aufweist:
a) ein externes Ablaßventil (40) zum Empfang eines zweiten Teils der Ausgangsströmung von der Rezirkulationspumpe (14);
b) eine externe Expansionszumeßöffnung (42) zum Empfang einer Ausgangsströmung von dem Ablaßventil;
c) einen internen Wärmeaustauscher (44) zum Empfang einer Ausqangsströmung von der Expansionszumeßöffnung zum Absorbieren von Wärme von dem erwähnten Teil der Ausgangsströmung von der Rezirkulationspumpe (14) welcher durch das Sprüheinspritzsystem (30) geleitet wurde, wobei der Wärmeaustauscher (44) eine Ausgangsströmung aufweist; und
d) eine Rück oder Gegendruckzumeßöffnung (46) zum Vorsehen eines gewünschten Wärmeaustauscherdruckniveaus.
2. Strömungsmittelmanagementsystem nach Anspruch 1, wo bei das Misch/Rezirkulationssystem eine Steuervorrichtung (38) aufweist zum Einleiten und zum Beenden des Betriebs der Rezirkulationspumpe bei einem gewünschten Speichersysternströmungsmitteldruckbereich ohne Aktivierung des Wärmezurückweisungsystems, wodurch eine Drucksteuerung erreicht wird, ohne daß Speichersystemströmungsmittelablaßverluste auftreten.
3. Strömungsmittelmanagementsystem nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (38) Mittel aufweist zum Einleiten und Beenden des Betriebs des Steuerventils in einem gewünschten Speichersystemströmungsmitteltemperaturbereich um so die Strömungsmittelmassentemperatur durch Wärrnezurückweisung zu steuern, und zwar durch "overboard" belüften oder ablassen.
4. Strömungsmittelmanagementsystem nach Anspruch 1, wobei ferner eine Fülleitungsanordnung vorgesehen ist, die folgendes aufweist:
eine Fülleitung (54) zum Empfang von kryogenem Füllströmungsmittel von einer externen kryogenen Wiederversorgungsquelle und Vorsehen des Füllströmungsinittels für die Rezirkulationspumpe (14) und
ein Abkühl/Füllventil (22) das derart positioniert ist, daß es in einer geschlossenen Position arbeitet um zu verhindern, daß kryogenes Füllströmungsmittel direkt in das Null-Schwerkraftspeichersystem eingeführt wird und die Umgehung des Sprüheinspritzsysterns verhindert, um so das Null-Schwerkraftspeichersystem thermisch abzukühlen,
wobei das Kühl/Fühlventil (22) in eine normalerweise offene Position betätigbar ist, um die gleichzeitige Einführung des Fühlströmungsmittels in die Rezirkulationspumpe (14) zu gestatten und das direkte Füllen des Speichersystems, wodurch die Nichtbelüftungs- oder Nichtablaßfüllung mit kontinuierlicher Nachfüllgaskondensation erreicht wird durch Verwendung des Sprühinjektionssystems (30).
5. Strömungsmittelmanagementsystem nach Anspruch 1, wo bei ferner Mittel (58) vorgesehen sind, zur Berechnung der kryogenen Flüssigkeitsmenge des Strömungsmittels in dem Null-Schwerkraftspeichersystem basierend auf einer bekannten Menge nichtkondensierbaren Gases in dem Speichersystem und Meßwerten des Drucks und der Strömungsmitteltemperatur in dem Speichersystem.
6. Strömungsmittelmanagementsystem nach Anspruch 1, wobei das interne Axialsprüheinspritzsystem (30) ein achsial positioniertes Sprühstangensystem aufweist mit einer Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten Zumeßöffnungen.
7. Strömungsmittelmanagementsystem nach Anspruch 6, wobei der interne Wärmeaustauscher (44) einen konzentrischen Wärmeaustauscher mit paralleler Strömung aufweist.
8. Ein kryogenes Speicher- und Transfersystem (12) mit Null-Schwerkraft, wobei folgendes vorgesehen ist:
a) ein Speichertank;
b) ein Null-Schwerkraftflüsigkeitserfassungsystem (32), welches Schirmmittel angeordnet benachbart zu einer Innenoberfläche des Speichertanks aufweist, um Oberflächenspannungseffekte vorzusehen, und
c) ein Strömungsmittelmanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE69401617T 1993-05-19 1994-05-16 Flüssigkeitsmanagementsystem für ein kryogenisches Lagersystem in Schwerelosigkeit Expired - Fee Related DE69401617T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/064,326 US5398515A (en) 1993-05-19 1993-05-19 Fluid management system for a zero gravity cryogenic storage system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69401617D1 DE69401617D1 (de) 1997-03-13
DE69401617T2 true DE69401617T2 (de) 1997-09-11

Family

ID=22055161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69401617T Expired - Fee Related DE69401617T2 (de) 1993-05-19 1994-05-16 Flüssigkeitsmanagementsystem für ein kryogenisches Lagersystem in Schwerelosigkeit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5398515A (de)
EP (1) EP0625672B1 (de)
JP (1) JPH0710099A (de)
DE (1) DE69401617T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009023320B3 (de) * 2009-05-29 2010-12-09 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Vorrichtungen und Verfahren zur Zuführung eines verflüssigten Gases in ein Gefäß

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5644920A (en) * 1995-09-25 1997-07-08 Rockwell International Corporation Liquid propellant densification
US5901557A (en) * 1996-10-04 1999-05-11 Mcdonnell Douglas Corporation Passive low gravity cryogenic storage vessel
US5936499A (en) * 1998-02-18 1999-08-10 General Electric Company Pressure control system for zero boiloff superconducting magnet
US6164078A (en) * 1999-03-04 2000-12-26 Boeing North American Inc. Cryogenic liquid heat exchanger system with fluid ejector
US6073450A (en) * 1999-03-04 2000-06-13 Boeing North American Combined diffuser and recirculation manifold in a propellant tank
US6131397A (en) * 1999-03-04 2000-10-17 Boeing North American Inc. Slush producing process and device
US6151900A (en) * 1999-03-04 2000-11-28 Boeing Northamerican, Inc. Cryogenic densification through introduction of a second cryogenic fluid
DE10005214C2 (de) * 2000-02-05 2002-02-28 Messer Austria Gmbh Gumpoldski Tieftemperaturtank
US7347053B1 (en) 2001-01-17 2008-03-25 Sierra Lobo, Inc. Densifier for simultaneous conditioning of two cryogenic liquids
WO2002057693A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-25 Sierra Lobo, Inc. Densifier for simultaneous conditioning of two cryogenic liquids
US6374618B1 (en) 2001-02-07 2002-04-23 The Boeing Company Cryogenic fluid supply from supercritical storage system
JP4660966B2 (ja) * 2001-05-17 2011-03-30 株式会社Ｉｈｉ 液体用タンク
US6904758B2 (en) * 2003-09-26 2005-06-14 Harsco Technologies Corporation Cryogenic vessel with an ullage space venturi assembly
FI118681B (fi) * 2004-03-17 2008-02-15 Waertsilae Finland Oy Vesikulkuneuvon kaasunsyöttöjärjestely ja menetelmä kaasun tuottamiseksi vesikulkuneuvossa
US7247765B2 (en) * 2004-05-21 2007-07-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Cracking hydrocarbon feedstock containing resid utilizing partial condensation of vapor phase from vapor/liquid separation to mitigate fouling in a flash/separation vessel
US7220887B2 (en) 2004-05-21 2007-05-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for cracking hydrocarbon feedstock containing resid
US20070130962A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Blalock Clayton E System and Method for Storing Cryogenic Liquid Air
WO2008064228A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Johnson Controls Technology Company Multichannel evaporator with flow mixing microchannel tubes
FR2933475B1 (fr) * 2008-07-04 2010-08-27 Snecma Systeme de stockage de liquide cryogenique pour engin spatial
AU2009300368A1 (en) 2008-09-23 2010-04-08 Aerovironment Inc. Cryogenic liquid tank
US9395048B1 (en) * 2010-07-13 2016-07-19 The Boeing Company Thermally protected liquid acquisition device for cryogenic fluids
US8820098B2 (en) * 2011-05-17 2014-09-02 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for quenching of materials in vacuum furnace
RU2497730C1 (ru) * 2012-04-09 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Двигательная установка космического летательного аппарата (варианты) и способ ее эксплуатации
FR3016413B1 (fr) * 2014-01-15 2018-06-15 Arianegroup Sas Systeme de protection thermique pour un reservoir cryogenique d'engin spatial
JP6590502B2 (ja) * 2015-03-31 2019-10-16 三菱重工業株式会社 宇宙航行体用の推進薬タンク及び宇宙航行体
FR3043165B1 (fr) * 2015-10-29 2018-04-13 CRYODIRECT Limited Dispositif de transport d'un gaz liquefie et procede de transfert de ce gaz a partir de ce dispositif
CN105699413B (zh) * 2016-02-25 2018-06-29 上海交通大学 工作于室温温区的用于热力学排气系统研究的模拟系统
US20180171933A1 (en) * 2016-12-19 2018-06-21 Flight Works, Inc. Micropump-fed autogenous pressurization system
CN108163398B (zh) * 2018-01-12 2019-09-13 中国矿业大学 一种带有引射装置的高效控压低温推进剂储罐
FR3078765B1 (fr) * 2018-03-06 2022-11-04 Air Liquide Systeme, dispositif et procede de regulation de la pression d'un reservoir de fluide
CN108854166B (zh) * 2018-05-28 2020-05-22 西安交通大学 一种基于金属网幕两侧压力联动的空间液体获取装置
CN110566370B (zh) * 2019-08-28 2021-09-14 上海宇航系统工程研究所 一种微重力环境小流量预冷系统
US11333445B1 (en) * 2020-08-31 2022-05-17 Mainstream Engineering Corporation Modular membrane controlled three-phase deployable radiator
CN113074315B (zh) * 2021-03-01 2022-04-19 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种加氢站的热管理系统以及热管理控制方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2790307A (en) * 1955-09-12 1957-04-30 Phillips Petroleum Co Storage of volatile liquids
US3087311A (en) * 1960-07-22 1963-04-30 Garrett Corp Container for liquefied gas
US3105361A (en) * 1961-11-20 1963-10-01 Thompson Ramo Wooldridge Inc Zero gravity vent system
US3191395A (en) * 1963-07-31 1965-06-29 Chicago Bridge & Iron Co Apparatus for storing liquefied gas near atmospheric pressure
US3393367A (en) * 1965-12-08 1968-07-16 Rca Corp Circuit for generating two consecutive same-duration pulses, each on separate outputterminals, regardless of triggering-pulse duration
US3486302A (en) * 1968-02-26 1969-12-30 Martin Marietta Corp Zero or reduced gravity storage system for two phase fluid
US3473343A (en) * 1968-05-10 1969-10-21 United Aircraft Corp Cold gas tank pressurizing system
US3650290A (en) * 1968-11-19 1972-03-21 Air Reduction Pressure control system for cryogenic fluids
US3699696A (en) * 1970-04-20 1972-10-24 Mc Donnell Douglas Corp Cryogenic storage and expulsion means
US3693367A (en) * 1970-04-24 1972-09-26 Leonard J Di Peri Thermodynamic control device
US3782698A (en) * 1972-08-11 1974-01-01 Nasa Heater-mixer for stored fluids
US4218892A (en) * 1979-03-29 1980-08-26 Nasa Low cost cryostat
FR2500908A1 (fr) * 1981-03-02 1982-09-03 Europ Agence Spatiale Installation cryogenique a fonctionnement en l'absence de gravite, notamment pour missions spatiales
US4821907A (en) * 1988-06-13 1989-04-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Surface tension confined liquid cryogen cooler
US4846854A (en) * 1988-09-30 1989-07-11 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration System for venting gas from a liquid storage tank

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009023320B3 (de) * 2009-05-29 2010-12-09 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Vorrichtungen und Verfahren zur Zuführung eines verflüssigten Gases in ein Gefäß

Also Published As

Publication number Publication date
EP0625672B1 (de) 1997-01-29
JPH0710099A (ja) 1995-01-13
EP0625672A1 (de) 1994-11-23
DE69401617D1 (de) 1997-03-13
US5398515A (en) 1995-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69401617T2 (de) Flüssigkeitsmanagementsystem für ein kryogenisches Lagersystem in Schwerelosigkeit
DE102006025656B4 (de) Vorrichtung zur Kraftstoffspeicherung und -förderung von kryogenem Kraftstoff
DE4129522C2 (de) Regeleinrichtung zur Regelung des Gasdruckes in einem Cryostaten
EP1736723B1 (de) Kryostatanordnung mit Kryokühler
DE19546618C2 (de) Einrichtung zum Aufbewahren von tiefkaltem verflüssigtem Gas
EP2831492B1 (de) Betriebsverfahren für eine brennstoffzellen-anlage
EP2459922B1 (de) Brenngas-system, insbesondere für handelsschiffe
DE102005007551B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Tieftemperatur-Flüssiggasspeichertanks
EP3230666B1 (de) Kryostat mit einem ersten und einem zweiten heliumtank, die zumindest in einem unteren bereich flüssigkeitsdicht voneinander abgetrennt sind
DE60111962T2 (de) System und verfahren zum kühlen und zum verdichten von tieftemperaturflüssigkeiten
DE2842554C2 (de)
DE102007023821B4 (de) Verfahren zum Befüllen eines kryogenen Wasserstoff vorgesehenen Speicherbehälters insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE2149452A1 (de) Dewar-Gefaess od.dgl.fuer Lagerung und Transport kryogener Medien
DE4017213C1 (de)
DE3642683C2 (de)
DE3739070A1 (de) Heliumkuehlgeraet
DE3153405C2 (de)
DE60022246T2 (de) Tieftemperaturflüssigkeitstreibstoff und insbesondere Abkühlen des Tieftemperaturflüssigkeitstreibstoffs
DE3888758T2 (de) Kältespeichervorrichtung.
EP0141237B1 (de) Anordnung zur Kühlung einer wärmeerzeugenden Vorrichtung
DE19546659C2 (de) Einrichtung zum Betanken eines Fahrzeugs
DE4114529A1 (de) Sicherheitseinrichtung fuer eine kaeltetechnische anlage
DE102016204073A1 (de) Druckbehältersystem umfassend einen Druckbehälter zum Speichern von Gas
AT412910B (de) Kühlvorrichtung für zellen enthaltend mehr oder weniger viskose flüssigkeitsproben
DE19645488C1 (de) System und Verfahren zum Entnehmen von kaltem Gas aus einem Kryotank

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee