[發明專利]用于汽化氣體的再冷凝的系統及方法

在審

• 申請號: 201380067924.7
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN105121936A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: W·D·格爾斯特勒;J·E·辛普森;L·M·哈迪;V·巴哈杜爾;C·卡爾拉
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F17C13/00
• 分類號: F17C13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

背景技術

低溫流體可機載地用在飛行器、火車、船舶、機動車輛上，或在限制使用低溫流體的系統的尺寸或重量的其它應用中。例如，一些飛行器發動機構造成使用天然氣作為燃料。天然氣可機載地儲存在飛行器上作為液化天然氣(LNG)，其為低溫流體。低溫流體可在低溫罐內機載地儲存在飛行器上，該低溫罐容納一定體積的低溫流體。在低溫罐填充有LNG之后，罐可暴露于較高溫度(例如，高于LNG的沸點的溫度)。當環境溫度增大時，罐內的LNG可蒸發作為汽化氣體，在低溫罐內產生增大的壓力。

因此，為了解決低溫罐內的增大的壓力，汽化氣體可從罐例如通過閥釋放。在一些系統中，汽化氣體可直接排放至大氣。然而，將汽化氣體排放至大氣具有缺陷和不合乎需要的效果。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種系統，其包括換熱器、檢測單元和控制器。換熱器包括構造用于在其間交換熱的第一通路和第二通路。第一通路構造成在入口處從第一罐接收第一低溫流體的汽化氣流。第二通路構造成在入口處從第二罐接收第二低溫流體的液流。第二低溫流體具有低于第一低溫流體的蒸發溫度。檢測單元構造成檢測汽化氣流的特性。控制器構造成從檢測單元獲得對應于特性的信息。控制器還構造成響應于從檢測單元獲得的信息來控制來自第二罐的第二低溫流體的流動，以提供從汽化氣流經由換熱器的充分熱交換，以冷凝汽化氣流的至少一部分，由此第一低溫流體的液流從第一通路輸出，并且返回至第一罐。

在另一個實施例中，提供了一種用于再冷凝來自第一罐的第一低溫流體的汽化氣流的方法。該方法包括在換熱器的第一通路的入口處接收汽化氣流。該方法還包括使用對應于汽化氣流的特性的信息確定第二低溫流體的流的流動，其從第二罐穿過換熱器的第二通路以在汽化氣流穿過第一通路時冷凝汽化氣流的至少一部分。此外，該方法包括在換熱器的第二通路的入口處接收第二低溫流體的流。該方法還包括冷凝汽化氣流的至少一部分來提供來自換熱器的第一通路的出口的第一低溫流體的液流，并且使第一低溫流體的液流返回至第一罐。

在另一個實施例中，提供了一種有形和非暫時的計算機可讀介質。有形和非暫時的計算機可讀介質包括一個或更多個計算機軟件模塊，其構造成指示至少一個處理器使用對應于構造成進入換熱器的第一通路的來自第一罐的第一低溫流體的汽化氣流的特性的信息來確定第二低溫流體的流的流動，其從第二罐穿過換熱器的第二通路以在汽化氣流穿過第一通路時冷凝汽化氣流的至少一部分。一個或更多個計算機軟件模塊還構造成指示至少一個處理器將第二低溫流體的流引導到換熱器的第二通路的入口中，由此在汽化氣流穿過第一通路時，汽化氣流的至少一部分冷凝成提供來自換熱器的第一通路的出口的第一低溫流體的液流。此外，一個或更多個計算機軟件模塊構造成指示至少一個處理器將第一低溫流體的液流引導至第一罐。

附圖說明

圖1為根據各種實施例的用于再冷凝來自低溫罐的汽化氣體的系統的示意圖。

圖2為根據各種實施例的質量流速的圖表。

圖3為根據各種實施例的所需的液氮質量的圖表。

圖4為根據各種實施例的所需的液氮體積的圖表。

圖5為根據各種備選實施例的用于再冷凝來自低溫罐的汽化氣體的系統的示意圖。

圖6為根據各種實施例的設置在飛行器內的用于氧化汽化氣體的系統的實施例的示意圖。

圖7為根據各種實施例的用于氧化來自低溫罐的汽化氣體的方法的流程圖。

具體實施方式

在連同附圖閱讀時，將更好理解各種實施例。在附圖示出各種實施例的功能框的圖表的程度上，功能框不一定指示硬件電路之間的劃分。因此，例如，功能塊中的一個或更多個(例如，處理器、控制器或存儲器)可以以單件硬件(例如，通用信號處理器或隨機存取存儲器、硬盤等)或多件硬件實施。類似地，任何程序都可為獨立程序，可合并為操作系統中的子程序，可在安裝的程序包中作用，等。應當理解的是，各種實施例不限于附圖中所示的布置和媒介。