[發明專利]深冷液體的計量系統和方法

有效

• 申請號: 201310629326.6
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103852121B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: P.德魯比;T.德魯比
• 申請（專利權）人: 查特股份有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F1/88
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 高巍

本發明公開一種用于分配深冷液體的系統，包括包含供給深冷液體的儲罐，和計量腔。進液管路與存儲罐和計量腔連通，以使得計量腔接收來自儲罐的深冷液體。計量操作部分與計量腔連通，并包括流量管、配送管線和配送閥。穩液柱被定位在計量腔內，并包括垂直間隔開的開口。垂直間隔的第一和第二壓力傳感器與穩液柱的內部連通。控制器與流量管、第一和第二壓力傳感器，以及配送閥連通。

技術領域

本發明一般地涉及用于深冷流體的配送及計量系統，并尤其涉及用于深冷液體的計量系統和方法。

背景技術

使用液化天然氣（LNG）作為備選能源為車輛等提供動力已經變得越來越普遍，這是因為其可家用、對環境安全并且儲量豐富（與石油相比）。因此，對用于準確計量深冷液體（例如LNG）的配送系統和方法的要求提高了。

在共同授予Preston等人的第5,616,838號美國專利中提供了一種有效的現有技術的深冷液體計量系統的示例，在此結合其內容作為參考。在第5,616,838號專利中揭示了將深冷液體計量表安裝在絕熱的深冷計量容器中，以便將該計量表浸沒在儲罐中提供的并進行配送的深冷液體中。這樣避免了兩相的液流流過計量表，并能夠進行準確計量，而不需要事先使深冷液體循環經過計量表，以將計量表進行預冷（在每一個配送環節之前）。

此外，第5,616,838號專利揭示出，可通過計量表讀取進行配送的深冷液體的體積流速，并且將數據提供給微處理器。將來自被置于深冷計量容器中的溫度傳感器的溫度數據或來自被置于深冷計量容器中的一對垂直隔開的壓力傳感器的壓差數據提供給微處理器，使得還可確定要配送的深冷液體的密度。微處理器則能夠計算和顯示所計量出的被配送給使用裝置的深冷液體（LNG）的量。

雖然第5,616,838號專利的系統性能良好，但是使用溫度來確定大多數LNG的未知組分的密度（即，“溫度補償”）并不能令人滿意。LNG主要由甲烷組成，但還包括少量的烴，諸如二氧化碳和氮氣。

關于使用壓差數據來確定密度，深冷液體的動態屬性，在其流入和流出深冷計量容器時，在壓力傳感器的觸頭（tap）上造成了諸如“噪聲”的問題。

因此存在對能夠解決至少一些上述問題的深冷液體的計量系統和方法的需求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于配送并計量深冷液體的系統，包括：儲罐，其配有所述深冷液體；計量腔；進液管路，其與所述儲罐以及所述計量腔連通，使得所述計量腔接收來自所述儲罐的深冷液體；計量操作部分，其與所述計量腔連通，所述計量操作部分包括流量管、配送管線和配送閥；穩液柱，其被定位在所述計量腔內，并包括限定出所述穩液柱內部的側壁，所述側壁包括多個垂直隔開的開口；第一壓力傳感器，其與所述穩液柱的所述內部連通；第二壓力傳感器，其與所述穩液柱的所述內部連通，并且與所述第一壓力傳感器垂直隔開；以及控制器，其與所述流量管、所述第一和第二壓力傳感器以及所述配送閥連通。

本發明還提供了一種用于分配深冷液體的方法，包括以下步驟：

a.使儲罐和計量腔配備有進液管路，其從所述儲罐延伸至所述計量腔，并具有被置于所述計量腔的頂部空間中多個噴射開孔，其中所述計量腔包括計量操作部分，其具有流量管和配送閥，所述計量腔還包括穩液柱，其具有多個垂直隔開的開口，以及與所述穩液柱的內部連通的第一和第二壓力傳感器；

b.將深冷液體從所述儲罐加注至所述計量腔內，直到所述計量腔中的深冷液體水平面覆蓋所述噴射開孔；

c.使深冷液體在所述計量腔和所述儲罐之間預循環，直到在所述計量腔內的預先設置的條件被滿足為止；

d.當在所述計量腔內所述預先設置的條件被滿足時，打開所述配送閥，使得從所述計量腔配送深冷液體；

e.使用所述第一和第二壓力傳感器，確定所述計量腔中所述深冷液體的密度；