DE69838370T2 - Abgabesystem für ein cryogenen Fluidums unter hohem Druck - Google Patents

Abgabesystem für ein cryogenen Fluidums unter hohem Druck Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Abgabesysteme für kryogene Fluide und insbesondere ein Abgabesystem, das kryogene Fluide mit hohem Druck aus einem Behälter mit einer kryogenen Flüssigkeit mit niedrigem Druck ohne die Verwendung von Pumpen oder Kompressoren liefert.
  • Kryogene Flüssigkeiten, das heißt, Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt, der im Allgemeinen bei Umgebungsdruck unterhalb von –150°F liegt, werden in vielfältigen Anwendungen verwendet. Viele dieser Anwendungen erfordern, dass das Kryogen als Gas mit hohem Druck zugeführt wird. Zum Beispiel sind zum Laserschweißen und für eine Metallpulverproduktion Stickstoff- und Argongase mit hohem Druck erforderlich, während zum Laserschneiden Stickstoff-, Sauerstoff- und Argongase mit hohem Druck erforderlich sind.
  • Diese Kryogene werden jedoch als Flüssigkeiten gespeichert, da ein Flüssigkeitsvolumen viele Gasvolumina (600–900 Volumen Gas pro Volumen Flüssigkeit) erzeugt, wenn ermöglicht wird, dass die Flüssigkeit verdampft (kocht) und sich auf Umgebungstemperatur erwärmt. Um eine entsprechende Gasmenge zu speichern, ist es erforderlich, dass das Gas unter sehr hohem Druck gespeichert wird. Dies erfordert einen Behälter, der größer und viel schwerer ist als er wäre, wenn das Kryogen als Flüssigkeit gespeichert wird. Es erfordert normalerweise auch teure Kompressoren oder Pumpen mit hohem Wartungsaufwand, um den Druck bis zu dem erforderlichen hohen Niveau zu erhöhen. Bei spiele von weiteren Kryogenen, die als Flüssigkeiten gespeichert und transportiert werden, aber als Gase verwendet werden, schließen Wasserstoff, Helium und verflüssigtes Naturgas (meistens Methan) ein. Kohlenstoffdioxid wird im Allgemeinen nicht als Kryogen angesehen, aber es wird ebenfalls als kalte Flüssigkeit in stark isolierten Behältern gespeichert und als ein Gas verwendet.
  • Viele kryogene Produkte der oben erwähnten Art werden in Anwendungen verwendet, die Fluide mit Drücken zwischen 689 kPa (100 psi) und 2758 kPa (400 psi) erfordern. Existierende Systeme, wie zum Beispiel das VCS-System, das von MVE, Inc., hergestellt wird, verwenden einen Kryo-Massenspeichertank mit einem Betriebsdruck, der dem Druck entspricht, der für die Anwendung erforderlich ist. Der Druck innerhalb des Speichertanks wird mit einem herkömmlichen Druckaufbausystem erhöht. Insbesondere wird kryogene Flüssigkeit aus dem Speichertank zu einem Wärmetauscher geleitet, wo sie durch Umgebungsluft erwärmt wird. Der dadurch erzeugte Dampf wird zum oberen Teil des Speichertanks zurück geführt, so dass der Druck im Tank erhöht wird. Der Tank und sein Inhalt befinden sich in einer größeren Höhe als der Wärmetauscher für den Druckaufbau, so dass die kryogene Flüssigkeit durch Schwerkraft durch ein Regelventil zu Letzterem geleitet wird. Wenn der gewünschte Druck innerhalb des Massenspeichertanks erreicht ist, wird das Regelventil geschlossen und somit die Strömung der kryogenen Flüssigkeit zum Wärmetauscher gestoppt. Die kryogene Flüssigkeit aus dem Massentank wird dann mit dem gewünschten Druck an die Anwendung geliefert, um als Flüssigkeit verwendet zu werden, oder sie wird in einem weiteren Wärmetauscher verdampft, wenn Gas erforderlich ist.
  • Obwohl diese Art von System gut arbeitet, sind Kryo-Speichertanks, die in der Lage sind, Drücke über 1724 kPa (250 psi) auszuhalten, teuer, verglichen zu Kryo-Tanks mit niedrigerem Druck. Weiterhin sind solche Systeme darauf beschränkt, kryogene Flüssigkeiten bei einem Druck von 2758 kPa (400 psi) oder weniger bereit zu stellen. Das liegt daran, dass die Abgabesysteme (die sich auf einem Transportmittel, wie zum Beispiel einem Lastwagen oder einem Eisenbahnwaggon, befinden), die den Kryo-Massenspeichertank nachfüllen, Pumpen aufweisen, die das Produkt nicht an einen Massenspeichertank abgeben können, der unter einem Druck von mehr als 2758 kPa (400 psi) steht. Demzufolge muss er, wenn der Druck im Kryo-Massenspeichertank bis zu einem Niveau von über 2758 kPa (400 psi) erhöht wird, entlüftet werden, bevor er nachgefüllt wird. So ein Entlüften ist verschwenderisch und kann unsicher oder schädlich für die Umwelt sein.
  • Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Kryo-Abgabesystem bereit zu stellen, das bestehende Kryo-Speicherbehälter mit niedrigem Druck verwenden kann, während es kryogene Fluide mit höheren Drücken zuführen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kryo-Abgabesystem mit hohem Druck bereit zu stellen, das keine Entlüftung erfordert.
  • Die US-Patente mit den Nrn. 5,421,160 und 5,537,824 von Gustafson offenbaren Brennstoffsysteme für mit Naturgas betriebene Fahrzeuge, die einen Kryo-Massenspeicherbehälter zum Speichern einer großen Menge von flüssigem Naturgas (LNG) bei niedrigem Druck verwenden. Das LNG wird an zwei Brennstoff-Übergangstanks mit relativ kleinem Volumen abgegeben, wobei der Druck und die Temperatur des LNG angehoben oder gesenkt werden können, wie es von den Notwendigkeiten für die Anwen dung vorgeschrieben ist. Dies wird erreicht, indem Naturgasdampf mit hohem Druck von einer Reihe mit hohem Druck, die aus einem oder mehreren Wärmetauschern, einem Kompressor und einer Anzahl von Speichertanks mit kleinem Volumen und hohem Druck besteht, an die BrennstoffÜbergangstanks abgegeben wird. Das LNG strömt vom Massenbehälter zum Wärmetauscher der Reihe, wo es verdampft wird. Der somit erzeugte Dampf wird vom Kompressor bis auf einen hohen Druck komprimiert und dann in den kleinen Tanks mit hohem Druck gespeichert. Der Kompressor kann auch verwendet werden, um einen unerwünschten Druckaufbau im Massenbehälter zu verringern, indem Dampf aus seinem oberen Raum entfernt wird. Dies vermeidet die Notwendigkeit zum Entlüften des Massentanks.
  • Obwohl auch dieses System gut arbeitet, erfordert es die Verwendung von Hochdruckkompressoren oder -pumpen, um das Gas mit hohem Druck zu erzeugen und um den Druck im Massentank zu kontrollieren. Solche Kompressoren und Pumpen sind teuer in der Anschaffung und im Unterhalt. Weiterhin erhöht die Verwendung von Hochdruckkompressoren oder -pumpen die Leistungsanforderungen des Systems, während seine Zuverlässigkeit abnimmt. Entsprechend ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Kryo-Abgabesystem bereit zu stellen, dass den Druck von kryogenen Flüssigkeiten ohne die Notwendigkeit für Hochdruckpumpen oder -kompressoren erhöhen und den Druck im Massentank kontrollieren kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein System gerichtet, das kryogenes Fluid mit einem hohen Druck aus einem Vorrat von kryogener Flüssigkeit, die bei niedrigem Druck gespeichert ist, abgibt. Das System weist einen Massenspeichertank mit niedrigem Druck auf, der einen Vorrat an kryogener Flüssigkeit enthält. Mindestens ein Übergangstank ist mit dem Massenspeichertank verbunden, so dass er einen Teil der kryogenen Flüssigkeit aufnimmt. Ein Druckaufbautank, der Gas mit hohem Druck enthält, ist mit dem Übergangstank verbunden, so dass er mit Druck beaufschlagt wird.
  • Ein Wärmetauscher ist in der Verbindung zwischen dem Übergangstank und dem Druckaufbautank angeschlossen. Der Wärmetauscher nimmt einen Vorrat an kryogener Flüssigkeit vom Übergangstank auf, so dass Dampf erzeugt wird. Dieser Dampf wird zum Druckaufbautank geleitet, so dass der Druck darin aufrecht erhalten bleibt. In dieser Hinsicht arbeitet das System als "selbstversorgende Maschine mit kontinuierlichem Betrieb". Das heißt, das System verwendet den Druckaufbautank, um den Übergangstank mit Druck zu beaufschlagen, der wiederum den Wärmetauscher speist, um den Druckaufbautank mit Druck zu beaufschlagen. Als Folge wird der hohe Druck im Druckaufbautank "gespeichert", so dass für den nächsten Durchlauf der Druck nicht noch einmal aufgebaut werden muss.
  • Kryogene Flüssigkeit vom mit Druck beaufschlagten Übergangstank kann an einen Verdampfer abgegeben werden, wo kryogenes Gas erzeugt wird. Das Gas wird zum Speichern und zur Verwendung durch die Anwendung vom Verdampfer zu einem Speichertank mit hohem Druck geleitet.
  • Zum vollständigeren Verständnis der Eigenschaft und des Schutzbereichs der Erfindung kann nun auf die folgende ausführliche Beschreibung ihrer Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Abgabesystems für kryogenes Fluid mit hohem Druck;
  • die 2A–F sind vergrößerte, vereinfachte schematische Darstellungen des Abgabesystems in 1, die das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren darstellen.
  • BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein erfindungsgemäße Ausführungsform des Abgabesystems für kryogenes Flid mit hohem Druck dargestellt. Eine kryogene Flüssigkeit ist bei niedrigem Druck zwischen 69 kPa (10 psi) und ihrem maximal erlaubten Arbeitsdruck von typischerweise 1207 kPa (175 psi) bis 1724 kPa (250 psi) in einem Kryo-Massenspeichertank 10 gespeichert. Erfindungsgemäß kann das vorliegende System jedoch Kryogene entweder in flüssiger oder in gasförmiger Form bei Drücken von bis zu ungefähr 12.413 kPa (1800 psi) abgeben, ohne das Produkt im Verfahren oder während des Nachfüllens des Massentanks 10 zu entlüften.
  • Mit dem Massentank 10 sind Übergangstanks 12 und 14 verbunden. Das System ist so aufgebaut, dass die Übergangstanks 12 und 14 je nach Anforderung miteinander oder einzeln mit dem Massen tank 10 verbunden sind. Außerdem ist ein Druckaufbautank 16 wahlweise einzeln mit jedem der Übergangstanks 12 oder 14 verbunden. Im Kreislauf befindet sich zwischen dem Druckaufbautank 16 und dem ausgewählten Übergangstank 12 oder 14 ein Wärmetauscher 18. Die Übergangstanks 12 und 14 sind ebenfalls wahlweise einzeln mit dem Hochdruckverdampfer 22 verbunden, von dem Gas mit hohem Druck zur Verwendung durch die Anwendung einem Gasspeichertank 24 mit hohem Druck zugeführt wird. Der Hochdruckverdampfer 22 kann weggelassen werden, wenn die Anwendung nur eine kryogene Flüssigkeit mit hohem Druck erfordert. Ein Mikrocomputer 26 kontrolliert das Öffnen und Schließen aller Ventile des Systems, obwohl dies auch manuell erreicht werden kann, wenn gewünscht.
  • Unter jetziger Bezugnahme auf die 2A2F wird der Betrieb des Systems erklärt werden. 2A zeigt das System, das so aufgebaut ist, dass es Gas mit hohem Druck aus dem Übergangstank 12 dem Gasspeichertank 24 mit hohem Druck zuführt. Dies wird später in Verbindung mit 2F weiter diskutiert werden. Während der Übergangstank 12 entleert wird, wird der Übergangstank 14 durch Öffnen der Ventile 30 und 34 mit flüssigem Kryogen 28 vom Massentank 10 durch Schwerkraft gespeist. Wenn der Übergangstank 14 ungefähr bis zur Hälfte gefüllt ist (wie dargestellt), werden die Ventile 30 und 34 geschlossen und somit die Strömung der kryogenen Flüssigkeit 28 in den Übergangstank 14 gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck im Übergangstank 14 der gleiche wie der im Massentank 10. Unter Bezugnahme auf 1 wird das Füllen durch ein Messgerät/einen Geber 58 für den Flüssigkeitsstand beendet, der ein Signal an den Mikrocomputer 26 sendet.
  • Wie in 2B gezeigt ist, wird der Übergangstank 12, nachdem er seinen Vorrat an flüssigem Kryogen erschöpft hat, von dem Wärmetauschern 18 und 22 getrennt. Die Ventile 40 und 42 werden dann geöffnet, so dass die Übergangstanks 12 und 14 mit einander in Verbindung sind. Wenn der Übergangstank 12 seinen Abgabekreislauf gerade beendet hat, enthält er kaltes Gas bei ungefähr 8.275 kPa (1200 psi), aber keine Flüssigkeit. Wenn die Ventile 40 und 42 geöffnet werden, strömt Gas vom Übergangstank 12 durch die Ventile 40 und 42 und durch eine Kombination von Strömungsprüf- und Kontrollventilen 44 und 46 zum Übergangstank 14. Beim Erreichen des Übergangstanks 14 kondensiert das Gas aufgrund von Mischdüsen 50 und einer Diffusorkammer 52 (1).
  • Die Kombination von Strömungsprüf- und Kontrollventilen 44 und 46 ermöglicht eine uneingeschränkte Strömung aus ihren entsprechenden Übergangstanks 12 und 14, aber beschränkt die Strömung in diese hinein. Sie sind notwendig, weil sonst kaltes Gas mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Mischdüsen 50 und die Diffusorkammer 52 sie kondensieren könnten, vom Tank 12 in den Tank 14 strömen würde.
  • Die Übergangstanks 12 und 14 bleiben mit einander verbunden bis sie ungefähr den gleichen Zwischendruck aufweisen, der ungefähr 2.069 kPa (300 psi) beträgt. Wenn dies eintritt, wird der Tank 14 normalerweise aufgrund der Kondensation des kalten Gases mit hohem Druck vom Übergangstank 12 fast voll sein. Unter Bezugnahme auf 1 bewirkt der Mikrocomputer 26, dass sich die Ventile 40 und 42 schließen, wenn entweder der Druck im Übergangstank 14 bis 5 psi gegenüber dem Druck im Übergangstank 12 ansteigt, wie von den Druckgebern 54 und 56 signalisiert wird, oder wenn das Messgerät/der Geber 58 für den Flüssigkeitsstandsignalisiert, dass der Übergangstank 14 ungefähr zu 95% voll ist.
  • Als Nächstes wird, wie in 2C gezeigt ist, der Übergangstank 14 vom Tank 12 getrennt und mit der Gasseite 60 des Wärmetauschers 18 zum Druckaufbau verbunden, indem die Ventile 42 und 61 für 15–30 Sekunden geöffnet werden. Der Wärmetauscher 18 zum Druckaufbau wird bei 8.275–8.965 kPa (1200–1300 psi) gehalten. Wenn das Ventil 42 geöffnet wird, strömt das Gas im Wärmetauscher in den Übergangstank 14, wobei es den Druck darin erhöht. Dies wird durchgeführt, um den Druck im Wärmetauscher 18 zu senken, so dass er im nächsten Schritt mit kaltem flüssigen Kryogen zwangsgespeist werden kann. Wie unten diskutiert werden wird, fördert dies den nahezu kontinuierlichen und schnellen Druckaufbau, der notwendig ist, um ein System mit hohem Volumen und hohem Druck zu unterstützen.
  • Nachdem der Übergangstank 14 von dem Wärmetauscher 18 zum Druckaufbau abgetrennt ist, wird er durch Öffnen des Ventils 64 (2D) über die Leitung 63 mit dem Druckaufbautank 16 in Verbindung gesetzt, in dem sich ein Gas mit relativ hohem Druck (8.275–8.965 kPa) (1.200–1.300 psi) befindet. Als Ergebnis wird der Übergangstank 14 schnell bis zu einem Abgabedruck von (8.275–8.965 kPa) (1.200–1.300 psi) mit Druck beaufschlagt. Kurz danach wird, wie in 2E gezeigt ist, das Ventil 66 geöffnet, so dass der Wärmetauscher 18 mit kryogener Flüssigkeit aus dem Übergangstank 14 gefüllt wird. Dies erfolgt, damit der hohe Druck im Tank 16 aufrecht erhalten bleibt. Aufgrund des erhöhten Drucks im Übergangstank 14 und des niedrigeren Drucks im Wärmetauscher 18 (dadurch, dass er entleert wird, wie in Verbindung mit 2C beschrieben ist) tritt Flüssigkeit schnell und kraftvoll in den Wärmetauscher 18 ein und wird schnell verdampft. Dies ermöglicht, dass der Druckaufbautank 16 mit einer Geschwindigkeit mit Druck beaufschlagt wird, die ausreichend ist, um die hohen Volumen- und Druckan forderungen des Systems zu erhalten. Das erfindungsgemäße System funktioniert somit als "selbstversorgende Maschine mit kontinuierlichem Betrieb", in dem der Übergangstank 14, der durch den Druck vom Druckaufbautank 16 aufgeladen wird, Kryogen zum Wärmetauscher 18 leitet, der wiederum den Druckaufbautank 16 nachfüllt.
  • Unter Bezugnahme auf 2F wird das Ventil 42 geöffnet, sobald die kryogene Flüssigkeit im Übergangstank 14 mit Druck beaufschlagt worden ist. Dieser beginnt die Abgabe von Flüssigkeit an den Hochdruckverdampfer 22, der wiederum Gas mit hohem Druck und nahezu Umgebungstemperatur an den Speichertank 24 für Gas mit hohem Druck abgibt, damit es vom Kunden/von der Anwendung wie benötigt verwendet werden kann. Wie vorher festgestellt wurde, kann der Hochdruckverdampfer 22 weggelassen werden, wenn die Anwendung eine kryogene Flüssigkeit mit hohem Druck statt Gas erfordert.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird der Druckschalter 74 mit dem Mikrocomputer 26 verbunden, so dass das Fluidabgabesystem auf der Basis des Drucks im Gasspeichertank 24 mit hohem Druck gestartet oder gestoppt wird. Insbesondere wird der Schalter 74 dem System signalisieren, Fluid zu liefern, wenn der Druck im Gasspeichertank 24 mit hohem Druck unter das Niveau, das für die Anwendung erforderlich ist, abfällt. Außerdem wird der Schalter 74 dem System signalisieren, die Abgabe des Fluids zu stoppen, wenn der Druck im Gasspeichertank 24 mit hohem Druck einen festgelegten Wert erreicht. Um zu verhindern, dass der Druck im System ein sicheres Niveau überschreitet, wird das Druckregelventil 76 auf ungefähr 689 kPa (100 psi) über dem Maximaldruck für den Schalter 74 eingestellt. Als Ergebnis wird das Druckregelventil 76, wenn der Druck im System auf ein Niveau über einem festgelegten Wert ansteigt, Kryogen in den Hochdruckverdampfer 22 entlassen, der wiederum den Druck im Gasspeichertank 24 mit hohem Druck erhöhen wird, so dass der Schalter 74 dem System ein Abschalten signalisieren wird. Das Prüfventil 78 verhindert ein Zurückströmen vom Speichertank 24 für Gas mit hohem Druck während der Zeiten, wenn ein Teil des Fluidabgabesystems einen niedrigerem Druck aufweist.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2E wird, während der Übergangstank 14 mit dem Druckaufbautank 16 verbunden ist, der Druck zwischen dem Übergangstank 12 und dem Massentank 10 durch Öffnen des Ventils 82 ausgeglichen. Wie in 1 gezeigt ist, ermöglicht es dies, dass das kalte Gas, das mit ungefähr 2.069 kPa (300 psi) im Übergangstank 12 verbleibt, durch Mischdüsen 88 und die Diffusorkammer 90 in den Massentank 10 strömt. Das Diffundieren des Gases in die viel kältere Flüssigkeit bewirkt, dass sich das Gas im Massentank 10 verflüssigt. Dies fügt der Flüssigkeit Wärme zu, wobei somit der Druck im Massentank 10 leicht erhöht wird. Als Ergebnis beaufschlagt das System den Massentank 10 in Proportion zur Verwendungsmenge des flüssigen Kryogens, das darin gespeichert ist, zyklisch mit Druck, so dass der Systemdruck kontrolliert werden kann, ohne in die Atmosphäre zu entlüften. Weiterhin ist es normalerweise durch Proportionieren der Druckerhöhung bei der Verwendung von Kryogen normalerweise nicht nötig, den Massentank 10 zu entlüften, bevor er nachgefüllt wird. Wenn der Massentank 10 mit kalter Flüssigkeit von einer äußeren Quelle, wie zum Beispiel einem Transportmittel, nachgefüllt wird, wird der Druck darin auf einen geringeren Wert wiederhergestellt, wobei die Wärme- und Druckkapazität bereitgestellt werden, die notwendig sind, um zu ermöglichen, dass eine neue Reihe von Abgaben ohne Entlüftung stattfindet.
  • Wie in 2F gezeigt ist, wird das Ventil 92 geöffnet (während das Ventil 82 offen bleibt), sobald die Drücke im Massentank 10 und im Übergangstank 12 ausgeglichen sind. Weil der Flüssigkeitsstand im Massentank 10 über dem im Übergangstank 12 ist, beginnt die Flüssigkeit, durch Schwerkraft in letzteren hinein zu strömen. Der Mikrocomputer 26 stoppt das Füllen durch Schließen der Ventile 82 und 92, wenn das Messgerät/der Geber für den Flüssigkeitsstand anzeigt, dass der Übergangstank 12 ungefähr bis zur Hälfte gefüllt ist.
  • Wenn der Übergangstank 14 seinen Vorrat an flüssigem Kryogen erschöpft hat, wie von dem Messgerät/Geber 58 (1) für den Flüssigkeitsstand signalisiert wird, werden die Ventile 66, 64 und 42 geschlossen, so dass der Übergangstank 14 vom Druckaufbauverdampfer 18 und vom Hochdruckverdampfer 22 getrennt wird. Zu diesem Zeitpunkt wiederholt das System die Schritte, die in den 2B–F dargestellt sind, aber für den Übergangstank 12. Dies beendet den Kreislauf des abwechselnden Füllens und Abgebens aus den Tanks 12 und 14.
  • Alle Tanks und Rohrleitungen sind mit geeigneten Ventilvorrichtungen zur Überdruckentlastung versehen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, aber wegen der Klarheit in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Die Isolierhüllen auf dem Massentank 10, den Übergangstanks 12 und 14 und den Rohrleitungsabschnitten, die normalerweise Flüssigkeit enthalten, sind ebenfalls nicht gezeigt. Die vorangegangene Beschreibung ist vorgelegt worden, um den bevorzugten Betrieb darzustellen, aber es ist nicht beabsichtigt, den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken. Anwendungen, die höhere und niedrigere Drücke erfordern, können durch das erfindungsgemäße System bedient werden.
  • Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es dem Fachmann offenbar werden, dass Änderungen und Modifikationen darin durchgeführt werden können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, deren Schutzbereich durch die angehängten Ansprüche definiert ist.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Druckbeaufschlagung einer kryogenen Flüssigkeit, die in einem Massenspeichertank (10) unter niedrigem Druck gespeichert ist, das die Schritte umfasst: a) Zuführen der kryogenen Flüssigkeit vom Massenspeichertank (10) zu einem Übergangstank (14); b) Druckbeaufschlagung des Übergangstanks (14) bis zu einem Abgabedruck mit einem Gas mit hohem Druck, wobei – die Druckbeaufschlagung des Übergangstanks (14) bis zu einem Abgabedruck mit einem Gas mit hohem Druck mit einem Druckgas ausgeführt wird, das in einem Druckaufbautank (16) gespeichert ist; – wobei der Druckaufbautank (16) periodisch mit dem Gas mit hohem Druck nachgefüllt wird; dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des – Füllens eines Wärmetauschers (18) mit einem Teil der kryogenen Flüssigkeit im Übergangstank (14) durchgeführt wird, so dass ein Gas mit hohem Druck erzeugt wird, wobei das Gas mit hohem Druck verwendet wird, um den Druckaufbautank (16) periodisch nachzufüllen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt des Abgebens der druckbeaufschlagten kryogenen Flüssigkeit vom Übergangstank (14) zu einem Verdampfer (22) umfasst, so dass ein kryogenes Gas mit dem Abgabedruck erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin den Schritt des Speicherns des kryogenen Gases mit dem Abgabedruck in einem Gasspeichertank (24) mit hohem Druck umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiterhin den Schritt des temporären Verbindens des Übergangstanks (14) mit dem Massenspeichertank (10) umfasst, so dass der Systemdruck kontrolliert werden kann, ohne in die Atmosphäre zu entlüften.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiterhin den Schritt des temporären Verbindens des Wärmetauschers (18) mit dem Übergangstank (14) umfasst, so dass dadurch der Druck im Wärmetauscher (18) herabgesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Übergangstank (14) ein erster Übergangstank ist, das weiterhin den Schritt des temporären Verbindens des ersten Übergangstanks (14) mit einem zweiten Übergangstank (12) umfasst, so dass der erste und zweite Übergangstank in Bezug auf den inneren Druck nahezu ausgeglichen sind.
DE69838370T 1997-10-20 1998-09-22 Abgabesystem für ein cryogenen Fluidums unter hohem Druck Expired - Fee Related DE69838370T2 (de)

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US953963 1997-10-20
US08/953,963 US5924291A (en) 1997-10-20 1997-10-20 High pressure cryogenic fluid delivery system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69838370D1 DE69838370D1 (de) 2007-10-18
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Country Status (6)

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US (1) US5924291A (de)
EP (1) EP0911572B1 (de)
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