EP1327817A2 - Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit - Google Patents

Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
EP1327817A2
EP1327817A2 EP03000205A EP03000205A EP1327817A2 EP 1327817 A2 EP1327817 A2 EP 1327817A2 EP 03000205 A EP03000205 A EP 03000205A EP 03000205 A EP03000205 A EP 03000205A EP 1327817 A2 EP1327817 A2 EP 1327817A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
pressure
storage container
pressurization
storage tank
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.)
Withdrawn
Application number
EP03000205A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1327817A3 (de
Inventor
Andreas Walz
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.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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 Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP1327817A2 publication Critical patent/EP1327817A2/de
Publication of EP1327817A3 publication Critical patent/EP1327817A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the 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
    • 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
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied 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
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/035—High pressure (>10 bar)
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the pressure in one Storage tank stored cryogenic liquid.
  • cryogenic liquids such as liquefied hydrogen (LH 2 ), liquefied natural gas (LNG), carbon dioxide, argon, nitrogen, helium, oxygen, mixtures, such as liquefied air or the like, etc.
  • LH 2 liquefied hydrogen
  • LNG liquefied natural gas
  • carbon dioxide argon
  • nitrogen helium
  • oxygen mixtures
  • mixtures such as liquefied air or the like, etc.
  • the object of the present invention is to provide a generic method for Control the pressure in a cryogenic tank stored in a storage tank To specify liquid that avoids the aforementioned disadvantages.
  • the pressurization preferably begins before, in particular immediately before liquid is withdrawn from the storage container.
  • cryopumps connected downstream the unwanted can and damaging cavitation effects can be avoided, increasing the lifespan such pumps increased.
  • the invention also enables refilling processes between two storage tanks can be realized more easily.
  • the amount of liquid stored in the storage container is used as a reference measure for the pressurization used.
  • the time required for the pressurization can be, for example can be used to cool down the downstream components.
  • pressurization between 0.2 and 20 bar preferably set between 0.2 and 4 bar.
  • the pressure can be applied continuously or via a predetermined ramp - preferably, as already stated, depending on that in the storage container stored amount of liquid - done.
  • a further embodiment of the method according to the invention is thereby characterized that at the latest when the storage tank is filled again pressurization is terminated or interrupted with cryogenic liquid.
  • the pressure can, according to a further advantageous embodiment of the method according to the invention can be lowered.
  • the aforementioned regulations for pressurization and pressure reduction are preferably carried out automatically.
  • the inventive method for controlling the pressure in one Storage containers of stored cryogenic liquid have a variety of advantages compared to the known prior art. Education in particular the unwanted flash gas - especially in the storage tank downstream pipes and components - significantly reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit beschrieben.
Erfindungsgemäß wird die gespeicherte Flüssigkeit während der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter mit einem höheren Druck beaufschlagt. Hierbei kann die Druckbeaufschlagung bereits vor, vorzugsweise unmittelbar vor der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter beginnen.
Vorzugsweise wird die in dem Speicherbehälter gespeicherte Flüssigkeitsmenge als Referenzmaß für die Druckbeaufschlagung herangezogen. Die Druckbeaufschlagung wird zwischen 0,2 und 20 bar, vorzugsweise zwischen 0,5 und 4 bar eingestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit.
Bei der Speicherung tiefkalter, sog. kryogener Flüssigkeiten - wie beispielsweise verflüssigter Wasserstoff (LH2), verflüssigtes Erdgas (LNG), Kohlendioxid, Argon, Stickstoff, Helium, Sauerstoff, Gemische, wie bspw. verflüssigte Luft oder ähnliches, etc. - tritt das Problem auf, dass im Falle einer diskontinuierlichen Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter bzw. Tanklager die Flüssigkeit in dem Speicherbehälter oftmals ihren Siedezustand erreicht. Dies hat die unerwünschte Bildung von Flashgas zur Folge. Auf Grund von Druckabfällen in weiterführenden, mit dem Speicherbehälter verbundenen (Rohr)Leitungen und Armaturen wird die Bildung dieses Flashgases noch verstärkt. Das Erreichen des Siedezustandes der Flüssigkeit in einem Speicherbehälter während der Entnahme von Flüssigkeit muss daher bei einer Vielzahl von Anwendungen vermieden werden, da es ansonsten zu Schädigungen und/oder Fehlfunktionen der nachgeschalteten Komponenten, wie Kryopumpen, -kondensatoren, -anlagen, etc., kommen kann..
Bisher wird der Druck innerhalb eines Speicherbehälters mittels Druckaufbau- sowie Durckabbauregler in gewissen Grenzen konstant gehalten. Die hierzu erforderlichen Vorrichtungen, wie beispielsweise elektrische Heizungen, luftbeheizte Verdampfer, etc., sind bekannt. Diese Verfahrensweise führt dazu, dass sich nach einiger Zeit bei einer geringen Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter ein dem Innendruck entsprechender Siedezustand der gespeicherten Flüssigkeit einstellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit anzugeben, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die gespeicherte Flüssigkeit während der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter mit einem höheren Druck beaufschlagt wird.
Hierbei beginnt die Druckbeaufschlagung vorzugsweise bereits vor, insbesondere unmittelbar vor der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter.
Wird ein Speicherbehälter während der Entnahme von Flüssigkeiten mit einem Druck, der höher ist als der durchschnittliche Speicherdruck, beaufschlagt, wird bzw. ist die kryogene Flüssigkeit bei dem nun höheren Druck unterkühlt. Dadurch kann die durch weitere Druckverluste in den Entnahmeleitungen und/oder Armaturen entstehende Flashgasbildung nach dem Kaltfahren weitestgehend vermieden werden.
Bei dem Speicherbehälter nachgeschalteten Kryopumpen können die unerwünschten und schädigenden Kavitationseffekte vermieden werden, was die Lebensdauer derartiger Pumpen erhöht. Die Erfindung ermöglicht es ferner, dass Umfüllprozesse zwischen zwei Speicherbehältern einfacher realisiert werden können.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in dem Speicherbehälter gespeicherte Flüssigkeitsmenge als Referenzmaß für die Druckbeaufschlagung herangezogen.
Der für die Druckbeaufschlagung erforderliche, zeitliche Aufwand kann beispielsweise zum Kaltfahren der nachgeschalteten Komponenten genutzt werden.
In vorteilhafter Weise wird Druckbeaufschlagung zwischen 0,2 und 20 bar, vorzugsweise zwischen 0,2 und 4 bar eingestellt.
Hierbei kann die Druckbeaufschlagung stetig oder über eine vorgegebene Rampe - vorzugsweise, wie bereits ausgeführt, in Abhängigkeit von der in dem Speicherbehälter gespeicherten Flüssigkeitsmenge - erfolgen.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass spätestens bei einem emeuten Befüllen des Speicherbehälters mit kryogener Flüssigkeit die Druckbeaufschlagung beendet oder unterbrochen wird.
Sobald bei einem erneuten Befüllvorgang des Speicherbehälters mit tiefkalter Flüssigkeit die Druckbeaufschlagung beendet oder unterbrochen wurde und damit wieder der ursprünglich eingestellte Druck in dem Speicherbehälter eingestellt wird, kann die Druckbeaufschlagung wieder von neuem beginnen.
Zu den Zeiten, in denen keine Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter erfolgt, kann der Druck, entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, abgesenkt werden.
Mittels dieser zusätzlichen, gezielten Druckabsenkung wird die in dem Speicherbehälter gelagerte Flüssigkeit weiter unterkühlt. Dadurch wird erreicht, dass die gegebenenfalls erforderliche Druckerhöhung hinsichtlich ihrer Intensität reduziert werden kann.
Die vorgenannten Regelungen der Druckbeaufschlagung sowie -absenkung werden vorzugsweise automatisiert ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit weist eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber dem bekannten Stand der Technik auf. So wird insbesondere die Bildung des unerwünschten Flashgases - insbesondere in den dem Speicherbehälter nachgeschalteten Rohrleitungen und Komponenten - erheblich verringert.
Auch die strömungsmechanischen Eigenschaften der aus dem Speicherbehälter entnommenen Flüssigkeit in den Rohrleitungen und Armaturen werden durch die Vermeidung bzw. Verringerung der Ausbildung einer Zwei-Phasen-Strömung in der entnommenen Flüssigkeit verringert. Des Weiteren wird in den nachgeschalteten Pumpen Kavitation vermieden. Dies hat eine Reduzierung der Reparatur- sowie Wartungskosten dieser Pumpen zur Folge und verlängert deren Lebensdauer.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherte Flüssigkeit während der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter mit einem höheren Druck beaufschlagt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbeaufschlagung bereits vor, vorzugsweise unmittelbar vor der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter beginnt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Speicherbehälter gespeicherte Flüssigkeitsmenge als Referenzmaß für die Druckbeaufschlagung herangezogen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbeaufschlagung zwischen 0,2 und 20 bar, vorzugsweise zwischen 0,5 und 4 bar eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass spätestens bei einem erneuten Befüllen des Speicherbehälters mit Flüssigkeit die Druckbeaufschlagung beendet oder unterbrochen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Zeiten, in denen keine Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter erfolgt, der Druck abgesenkt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Druckbeaufschlagung und -absenkung automatisiert erfolgt.
EP03000205A 2002-01-15 2003-01-07 Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit Withdrawn EP1327817A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002101274 DE10201274A1 (de) 2002-01-15 2002-01-15 Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit
DE10201274 2002-01-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1327817A2 true EP1327817A2 (de) 2003-07-16
EP1327817A3 EP1327817A3 (de) 2008-12-10

Family

ID=7712181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03000205A Withdrawn EP1327817A3 (de) 2002-01-15 2003-01-07 Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1327817A3 (de)
DE (1) DE10201274A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102959423A (zh) * 2010-06-16 2013-03-06 琳德股份公司 用于填充超导磁体的方法与装置
EP2767989A1 (de) * 2013-02-14 2014-08-20 Axel Bruns Vorrichtung zur Entnahme von flüssigem Helium aus einem Magnetresonanztomographen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2329053A1 (de) * 1972-06-08 1973-12-20 Union Carbide Uk Ltd Verfahren und vorrichtung zum unterdrucksetzen eines kryogenen behaelters
JPS58193998A (ja) * 1982-05-08 1983-11-11 Chubu Gas Kk 液化ガス受入方法
DE3710363C1 (de) * 1987-03-28 1988-12-01 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren und Vorrichtung zum Foerdern einer Fluessigkeit
CS266405B1 (en) * 1987-09-14 1990-01-12 Zdenek Ing Fencl Method of low-boiling medium pumping from pressure systems and device for carrying out the method
US6044647A (en) * 1997-08-05 2000-04-04 Mve, Inc. Transfer system for cryogenic liquids
DE19910893A1 (de) * 1999-03-11 2000-09-14 Linde Ag Tanksystem für kryogene Kraftstoffe

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102959423A (zh) * 2010-06-16 2013-03-06 琳德股份公司 用于填充超导磁体的方法与装置
CN102959423B (zh) * 2010-06-16 2015-06-03 琳德股份公司 用于填充超导磁体的方法与装置
EP2583113B1 (de) * 2010-06-16 2015-10-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur füllung supraleitender magneten
EP2767989A1 (de) * 2013-02-14 2014-08-20 Axel Bruns Vorrichtung zur Entnahme von flüssigem Helium aus einem Magnetresonanztomographen

Also Published As

Publication number Publication date
EP1327817A3 (de) 2008-12-10
DE10201274A1 (de) 2003-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015003340B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines mobilen Tanks mit flüssigem Kohlendioxid
EP2076707B1 (de) Vorrichtung zum schnellen befüllen von druckgasbehältern
EP3961083A1 (de) Tanksystem
WO2008003616A1 (de) Verfahren zum betrieb einer vorrichtung zur befüllung eines behälters mit kryogen gespeichertem kraftstoff
WO2017102059A1 (de) Tankstelle mit konstantdruckspeicher
DE19650999C1 (de) Verfahren zur Befüllung eines mobilen Gastanks und Zapfanlage
DE102016112843A1 (de) Verfahren zum Betanken von insbesondere Lastkraftfahrzeugen mit Erdgas
EP1180637A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur druckgeregelten Versorgung aus einem Flüssiggastank mit einem Wärmetauscher
DE102011109824A1 (de) Betanken eines Fahrzeuges mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium
DE10201274A1 (de) Verfahren zur Steuerung des Druckes in einer in einem Speicherbehälter gespeicherten tiefkalten Flüssigkeit
DE3224608A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur druckgasversorgung
WO2022100902A1 (de) Druckspeichereinrichtung zum speichern eines mediums und verfahren zum betreiben einer druckspeichereinrichtung
DE19645488C5 (de) System und Verfahren zum Entnehmen von kaltem Gas aus einem Kryotank
DE102015226462A1 (de) Gasversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug
DE102019201703A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems, Steuereinheit und Kraftstoffsystem
DE102016225384A1 (de) Kraftstofffördereinrichtung
WO1996035078A1 (de) Hochdruckgasversorgung
WO2023198322A1 (de) Druckminderer zur ermöglichung der verwendung von polymerrohren für thermische druckentlastungsvorrichtungen von wasserstoffbetriebenen fahrzeugen
DE19850911C2 (de) Flüssiggas-Kühlungssystem zur Kühlung eines Verbrauchers auf Tieftemperatur
DE695153C (de) Einrichtung zum Umfuellen von verfluessigten Gasen
DE102005016114A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von hochkomprimiertem Gas
DE102017215645A1 (de) Kraftstofffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, sowie ein Verfahren zur Förderung von Kraftstoff in einer Kraftstofffördereinrichtung
DE102017130477A1 (de) Tanksystem für ein Kraftfahrzeug
DE102016225388A1 (de) Kraftstofffördereinrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Kraftstofffördereinrichtung
EP4692636A1 (de) Anordnung zum überführen von flüssigem wasserstoff

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO

AKX Designation fees paid
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: LINDE AG

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090611

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566