[發明專利]用于控制二氧化碳的環境溫度氣化的設備

在審

• 申請號: 201980067500.8
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN112912662A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: M·J·多爾;G·卡尼利亞;J·A·斯圖爾特;E·L·科林奇;C·G·威廉姆斯;A·D·斯拉夫
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: F17C7/02
• 分類號: F17C7/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

提供了一種受控環境溫度氣化系統，包括處于供應壓力的液態二氧化碳源、減壓閥、以及熱交換裝置。該系統被配置成將液態二氧化碳從供應壓力降低至輸送壓力。該系統還被配置成在環境溫度空氣流與處于輸送壓力的二氧化碳之間交換熱量，由此產生氣化的二氧化碳流。該系統還包括背壓調節器，該背壓調節器被配置成將氣化的二氧化碳維持在最小輸送壓力之上。

背景技術

氫氣經常用于燃氣渦輪發電機中的發電機冷卻。這些發電機需要定期維護，這涉及進入發電機。在進入發電機之前，必須吹掃氫氣。二氧化碳用作吹掃氫氣的中間氣體。這樣防止了氫氣與空氣直接接觸，以防止氫氣和氧氣的可燃混合物。一旦將氫氣吹掃至安全水平，則使用空氣吹掃二氧化碳。一旦氧氣和二氧化碳達到所需的水平，空氣便提供了安全的工作環境。維修工作完成后，該過程將被顛倒。使用二氧化碳吹掃空氣，然后用氫氣吹掃二氧化碳。

當發電機尺寸較大或發電站具有多個發電機時，具有電加熱器的散裝液態二氧化碳系統通常用作CO2源。在這些系統中使用電加熱器使得在沒有內部電力產生且沒有外部電力可用的停電狀態期間無法操作。較小的設施將使用高壓CO2氣瓶，從而利用從瓶中抽出的氣相。在當前的現有技術中，這些系統發生干冰阻塞或吹掃時間非常緩慢。

較小的設施必須利用高壓二氧化碳氣瓶作為其供應源。目前，用瓶中的二氧化碳吹掃氫氣是人工過程，該人工過程非常費力并且非常緩慢。由于二氧化碳的性質，從高壓瓶的氣相中抽出經常會導致管線、閥和調節器結冰；頭部壓力坍塌；甚至瓶中的液體凝固成干冰。附加地，來自瓶的冷液體或氣體對人員和供應系統也有安全風險。一些二氧化碳吹掃氣體系統已經以特別的方式裝配了受熱調節器和/或電加熱器，但是它們仍然是手動的、費力的，并且其操作經常被中斷或減慢以更換瓶。

瓶結冰和頭部壓力損失會減慢或停止吹掃過程。這造成了極其不安全的狀況，因為操作員可能認為瓶內含物已經被輸送到了發電機，而實際上還沒有。這種錯誤的思路導致死亡，操作人員認為他們已經充分吹掃了發電機，但是并沒有。

發明內容

一種受控環境溫度氣化系統，包括處于供應壓力的液態二氧化碳源；減壓閥，該減壓閥被配置成將該液態二氧化碳從該供應壓力降低至輸送壓力；熱交換裝置，該熱交換裝置被配置成在環境溫度空氣流與處于該輸送壓力的該二氧化碳之間交換熱量，由此產生氣化的二氧化碳流，以及背壓調節器，該背壓調節器被配置成將該氣化的二氧化碳維持在最小輸送壓力之上。

附圖說明

為了進一步理解本發明的本質和目的，應結合附圖來參考以下詳細說明，在附圖中類似的元件被賦予相同或類似的附圖標記，并且其中：

-圖1是二氧化碳的相圖的示意圖。

-圖2是根據本發明的一個實施例的受控環境溫度氣化系統的示意圖。

具體實施方式

要素編號：

101＝受控環境溫度氣化系統

102＝加壓液態二氧化碳源(處于供應壓力)

103＝減壓閥

104＝處于供應壓力的液態二氧化碳流

105＝熱交換裝置

106＝環境溫度空氣流

107＝處于輸送壓力的二氧化碳流

108＝處于輸送壓力的氣化二氧化碳流

109＝背壓調節器

110＝流量累加器

111＝不間斷電源

112＝發電機

定義