JP6494906B2 - 極低温液体分配システムのための熱管理システムおよび方法 - Google Patents
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Description
[0001]本出願は、2012年11月30日に出願された米国仮特許出願第61/731,981号の優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (20)
- 極低温流体を分配するためのシステムであって、
a) 極低温液体の供給源を内蔵するように構成された大容量タンクと、
b) 中間タンクおよび加熱デバイスを含む加熱回路であって、入口および出口を有する、加熱回路と、
c) 入口および出口を有する、バイパス回路と、
d) 前記加熱回路の入口と、前記バイパス回路の入口との間に位置決めされ、前記大容量タンクと流体連通している、バイパス接合部であって、前記大容量タンクから極低温液体を受け入れて、受け入れた極低温液体の一部が前記加熱回路を流れて暖められ、暖められた極低温流体を生成し、一方、受け入れた極低温液体の残り部分は前記バイパス回路を流れるようになっている、前記バイパス接合部と、
e) 前記バイパス回路の前記出口および前記加熱回路の前記出口と流体連通している、混合接合部であって、前記加熱回路からの暖められた極低温流体が前記バイパス回路からの極低温液体と混合され、前記バイパス回路からの極低温液体が調整されるようになっている、前記混合接合部と、
f) 前記混合接合部と流体連通している、分配ラインと
を備え、
前記加熱回路の前記加熱デバイスが、入口および出口を有する熱交換器を含み、前記熱交換器の前記入口が、前記中間タンクの出口と流体連通しており、これにより前記中間タンクからの極低温液体が前記熱交換器内で暖められて、暖められた極低温流体を生成し、前記熱交換器の前記出口が、前記混合接合部と流体連通している、
システム。 - 前記バイパス回路がバイパス導管を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記大容量タンクと流体連通している入口と、前記バイパス接合部と流体連通している出口とを有するポンプをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記中間タンクが、断熱され、かつアレージタンクを内蔵する、請求項1に記載のシステム。
- 前記混合接合部から流出する極低温流体と連通している温度センサをさらに備え、また、前記加熱回路が、前記温度センサによって制御される混合弁を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記バイパス回路内に位置決めされたバイパス弁をさらに備え、また、前記バイパス弁が、前記温度センサによって制御される、請求項5に記載のシステム。
- 前記混合接合部から流出する極低温流体と連通している温度センサをさらに備え、また、前記混合接合部が、三方混合弁を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記熱交換器が、前記中間タンクから前記熱交換器に流入するすべての極低温液体を気化させるように構成された周囲熱交換器であり、それにより、前記熱交換器により生成された極低温蒸気が前記混合接合部に向けられ、前記極低温蒸気から前記バイパス回路を流れた極低温液体に加えられた熱量が、前記バイパス接合部から前記加熱回路を流れる極低温液体の一部の変化により変動できるようになっている、請求項1に記載のシステム。
- 前記混合接合部から流出する極低温液体と連通している温度センサと、前記温度センサによって制御される混合弁とをさらに備え、前記熱交換器の出口と前記混合接合部との間に前記混合弁が位置決めされた、請求項1に記載のシステム。
- 前記加熱回路の前記加熱デバイスが、前記中間タンク内に位置決めされた加熱器を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記加熱器が電気式加熱器である、請求項10に記載のシステム。
- 前記極低温流体が液化天然ガスである、請求項1に記載のシステム。
- 低温流体を分配するためのシステムであって、
a) 極低温流体の供給源を内蔵する大容量タンクと、
b) 中間タンクおよび加熱デバイスを含む加熱回路であって、前記大容量タンクと流体連通している入口、および出口を有する、加熱回路と、
c) 前記大容量タンクと前記加熱回路の前記入口との間に位置決めされ、かつそれらと流体連通している、バイパス接合部と、
d)バイパス回路であって、前記大容量タンクからの極低温流体の一部が前記加熱回路を流れて暖められ、また、前記大容量タンクからの極低温流体の残りの部分が前記バイパス回路を流れるように、前記バイパス接合部と流体連通している入口、および出口を有する、バイパス回路と、
e) 前記加熱回路からの暖められた極低温流体と前記バイパス回路からの極低温流体とが混合されるように、前記バイパス回路の前記出口および前記加熱回路の前記出口と流体連通しており、それにより前記バイパス回路からの前記極低温流体が調整される、混合接合部と、
f) 前記調整された極低温流体を分配することができるように、前記混合接合部と流体連通している、分配ラインとを備え、
分配後に前記加熱回路内に残留した暖められた極低温流体が、前記中間タンクに向けられて、前記加熱回路を通るように向けられた極低温流体を暖めるために使用され、
前記加熱回路の前記加熱デバイスが、入口および出口を有する熱交換器を含み、前記熱交換器の前記入口が、前記中間タンクの出口と流体連通しており、これにより前記中間タンクからの極低温液体が前記熱交換器内で暖められて、暖められた極低温流体を生成し、前記熱交換器の前記出口が、前記混合接合部と流体連通している、
システム。 - 前記大容量タンクは前記バイパス接合部に極低温液体を提供し、前記加熱デバイスが周囲熱交換器であって、前記熱交換器を通るように向けられた全ての極低温液体が前記熱交換器に流入する極低温液体の量に関係なく気化されて、それにより、前記バイパス回路を通るように向けられた前記極低温液体が、前記混合接合部において極低温蒸気と調整され、前記極低温蒸気から前記バイパス回路を流れた極低温液体に加えられた熱量が、前記バイパス接合部から前記加熱回路を流れる極低温液体の一部の変化により変動できるようになっている、請求項13に記載のシステム。
- 前記極低温液体が液化天然ガスであり、前記極低温蒸気が天然ガス蒸気である、請求項14に記載のシステム。
- 前記混合接合部から流出する極低温液体と連通している温度センサと、前記温度センサによって制御される、前記加熱回路と流体連通している混合弁とをさらに備える、請求項13に記載のシステム。
- 極低温流体を分配する方法であって、
a) 前記極低温流体の供給源、中間タンクおよび加熱デバイスを有する加熱回路、ならびに前記加熱回路と並列なバイパス回路を設けるステップと、
b) 前記供給源からの極低温流体の一部を、前記加熱回路を通るように向けるステップと、
c) 前記加熱デバイスを使用して、前記加熱回路を通るように向けられた前記極低温流体を暖めるステップと、
d) 前記供給源からの極低温流体の残りの部分を、前記バイパス回路を通るように向け、前記供給源からの前記極低温流体の一部を前記加熱回路を通るように向けるステップと、
e) 前記加熱回路からの前記暖められた極低温流体と前記バイパス回路からの前記極低温流体とを混合接続部にて混合して、前記極低温流体を調整するステップと、
f) 前記調整された極低温流体を分配するステップと、
g) 分配後に前記加熱回路内に残留した暖められた極低温流体を、前記中間タンクに向けるステップと、
h) ステップg)の前記中間タンク内の前記暖められた極低温流体を使用して、ステップc)中に前記加熱回路を通るように向けられた前記極低温流体を暖めるステップとを含み、
前記加熱回路の前記加熱デバイスが、入口および出口を有する熱交換器を含み、前記熱交換器の前記入口が、前記中間タンクの出口と流体連通しており、これにより前記中間タンクからの極低温液体が前記熱交換器内で暖められて、暖められた極低温流体を生成し、前記熱交換器の前記出口が、前記混合接合部と流体連通している、
方法。 - 前記極低温流体が液化天然ガスである、請求項17に記載の方法。
- 前記加熱デバイスが、前記加熱回路に向けられた前記液化天然ガスを気化させ、それにより、ステップe)において、天然ガス蒸気が、前記バイパス回路からの前記液化天然ガスと混合する、請求項18に記載の方法。
- 前記加熱回路が更に第1ラインと第2ラインとを含み、前記第1ラインと第2ラインとは、前記中間タンクの出口と前記熱交換器の入口とに各々流体連通し、前記第1ラインは前記中間タンクから前記熱交換器に極低温液体が流れるようになっている第1逆止め弁を含み、前記第2ラインは前記熱交換器から前記中間タンクに極低温液体が流れるようになっている第2逆止め弁を含む、請求項1に記載のシステム。
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