專(zhuān)利名稱(chēng)：液化天然氣燃料車(chē)輛的加料方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的液體燃料的儲(chǔ)存及配料。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于各種車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的液化天然氣(LNG)或液化甲烷的儲(chǔ)存和配料。
由于液體燃料的價(jià)格增長(zhǎng)，例如汽油和柴油，作為驕車(chē)、卡車(chē)、公共汽車(chē)、船、艇、飛機(jī)、拖拉機(jī)以及如起重機(jī)、鏟土機(jī)和推土機(jī)等非公路工程裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)能源，人們對(duì)以天然氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的興趣正日益增加。而上述提及的各種機(jī)械也均可用于本發(fā)明。同時(shí)，在世界很多地區(qū)天然氣蘊(yùn)藏十分豐富，而石油產(chǎn)品(如汽油和柴油)則非常稀少且價(jià)格昂貴。此外，以天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染要小于汽油和柴油的污染。
由于處于大氣溫度和壓力下天然氣的單位體積能量比較小，因此將其在這種條件下儲(chǔ)存在車(chē)輛燃料箱中很不實(shí)用。所以，天然氣通常是在很高的壓力下進(jìn)行儲(chǔ)存的，如2000至4000磅/英寸2表壓(Psig)。上述內(nèi)容可參見(jiàn)Swensom等的美國(guó)專(zhuān)利5，107，906，Pierson的美國(guó)專(zhuān)利4，987，932，F(xiàn)isher等的美國(guó)專(zhuān)利4，527，600，和Young的美國(guó)專(zhuān)利4，505，249號(hào)。
在現(xiàn)有技術(shù)中已有將液態(tài)燃料(如液化天然氣)在低溫狀態(tài)下，以熱力學(xué)飽和狀態(tài)儲(chǔ)存在一個(gè)絕熱的燃料箱中的方案，該熱力學(xué)飽和狀態(tài)是燃料的汽液平衡相。在Mills的美國(guó)專(zhuān)利4，406，129中公開(kāi)了一種在車(chē)輛燃料箱中儲(chǔ)存低溫液態(tài)燃料，并將液相和汽相燃料供給車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)使用的技術(shù)方案。然而，在該美國(guó)專(zhuān)利中對(duì)低溫液體燃料源、該燃料如何注入車(chē)輛燃料箱及其在該箱中的溫度和壓力等均未加以披露。
多年來(lái)，人們一直認(rèn)為將大量的液化氣體在低壓和低溫的狀態(tài)下儲(chǔ)存在燃料箱中是較好的方法。例如，液化天然氣的儲(chǔ)存壓力可以約為15至45磅/英寸2，溫度約為-242°F至-222°F，參見(jiàn)Maher等人的美國(guó)專(zhuān)利3，195，316。然而，在燃料箱中液化天然氣以如此低的壓力儲(chǔ)存可能并不理想，因?yàn)樵谟行┌l(fā)動(dòng)機(jī)(如燃料噴射型發(fā)動(dòng)機(jī))中壓力過(guò)低不適于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。
綜上所述，有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)將液化天然氣供入車(chē)輛燃料箱的方法和裝置加以改進(jìn)。
為此，本發(fā)明提供了一種方法，它包括將在低壓和接近其沸點(diǎn)溫度下儲(chǔ)存在絕熱的主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣吸出;將來(lái)自主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣抽吸并且加壓或泵送，經(jīng)過(guò)熱交換器使之加熱，達(dá)到溫度為-220°F至-126°F，壓力為50至550磅/英寸2的較冷且接近飽和的液相狀態(tài);在加燃料站，將較熱且加壓后的液化天然氣加入車(chē)輛上的絕熱燃料箱中，所述車(chē)輛是以液化天然氣為燃料的，且所述的燃料箱適于在-220°F至-126°F溫度和50至550Psig壓力下以液態(tài)形式安全地存放液化天然氣。
在絕熱的主儲(chǔ)存箱中液化天然氣最好為15至45磅/英寸2絕對(duì)壓力，-258°F至-230°F溫度。
在本文中“液化天然氣”也包括液化甲烷。
積存在絕熱的主儲(chǔ)存箱中的天然氣蒸汽可由壓縮機(jī)吸出，并與從絕熱的主儲(chǔ)存箱中吸出的液化天然氣相混合，形成一股混合流，再送過(guò)熱交換器。以此方法，可充分地利用燃料，并減少?gòu)U氣對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明還具有第二個(gè)實(shí)施例，在該方法中包括將在低壓和接近其沸點(diǎn)溫度下儲(chǔ)存在絕熱的主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣吸出且加壓或泵送;將被吸出且加壓后的液化天然氣送過(guò)熱交換器，對(duì)加壓的液化天然氣進(jìn)行加熱，達(dá)到溫度為-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2接近飽和的狀態(tài);將加熱加壓的液化天然氣送至位于車(chē)輛用液化天然氣燃料加料站的固定、絕熱的液化天然氣配料箱中，在該箱中，液化天然氣壓大約-220°F至-126°F、50至550磅/英寸2的飽和狀態(tài)下儲(chǔ)存;在車(chē)輛到達(dá)該加料站后，將液化天然氣從配料箱加注到車(chē)輛燃料箱中，該車(chē)輛是以液化天然氣為燃料的，且其上設(shè)有適于以液態(tài)形式安全地存放液化天然氣的絕熱的燃料箱，這樣，液化天然氣便在該箱中以-220°F至-126°F溫度和50至550磅/英寸2壓力接近飽和的狀態(tài)下存放。
配料箱中過(guò)量的蒸汽可返回到絕熱的主儲(chǔ)存箱中，以減少氣體對(duì)環(huán)境的污染。同樣，液化天然氣可由主儲(chǔ)存箱中吸出，直接與從配料箱中吸出的液化天然氣相混合，形成一股供給車(chē)輛燃料箱的混合流。
本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，它包括一個(gè)在低壓和接近其沸點(diǎn)溫度下儲(chǔ)存液化天然氣的絕熱主儲(chǔ)存箱;一個(gè)熱交換器;一根將主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣與熱交換器相連的管路，所述的管路包括一個(gè)泵，該泵將液化天然氣從主儲(chǔ)存箱中抽出，將被抽出的液化天然氣加壓并供至熱交換器中，在熱交換器中，該加壓液化天然氣被加熱成溫度約為-220°F至-126°F、壓力約為50至550磅/英寸2的較冷或接近飽和的狀態(tài);一臺(tái)以液化天然氣為燃料的車(chē)輛，該車(chē)輛上設(shè)有一個(gè)絕熱的車(chē)輛燃料箱，將加熱并加壓的液化天然氣裝入其中，且其主要為液態(tài)，直至其作為燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中;還有一根連接熱交換器和車(chē)輛燃料箱的管路，該管路用以接收來(lái)自熱交換器的加熱加壓的液化天然氣，并將其供至車(chē)輛的燃料箱中，在該燃料箱中其以液態(tài)形式儲(chǔ)存，溫度為基本接近飽和狀態(tài)的-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2。
在主儲(chǔ)存箱中帶有一個(gè)天然氣蒸發(fā)空間，天然氣蒸汽吸管可以與主儲(chǔ)存箱蒸發(fā)空間和熱交換器相連，吸管上可帶有一個(gè)壓縮機(jī)，以便將蒸氣汽送入熱交換器中。
本發(fā)明還提供了第二種實(shí)施裝置，它包括一個(gè)在低壓和接近其沸點(diǎn)溫度下儲(chǔ)存液化天然氣的絕熱主儲(chǔ)存箱;一個(gè)熱交換器;一個(gè)將主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣與熱交換器相連的管路，所述的管路包括一個(gè)泵，該泵將液化天然氣從主儲(chǔ)存箱中抽出，將被抽出的液化天然氣加壓，并送至熱交換器中，在該熱交換器中，加壓的液化天然氣被加熱成為溫度為-220°F至-126°F、壓力約為50至550磅/英寸2的較冷或接近飽和的狀態(tài);一個(gè)位于車(chē)輛液化天然氣燃料加料站的固定、絕熱的天然氣配料箱;一根將加熱并加壓的液化天然氣從熱交換器供至固定、絕熱的天然氣配料箱中的管路，該配料箱可在基本飽和的狀態(tài)下儲(chǔ)存燃料，其溫度約為-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2;一臺(tái)以液化天然氣為燃料的車(chē)輛，該車(chē)輛上帶有絕熱的燃料箱，以便存放液化天然氣并使之基本上呈液態(tài)，直至其作為燃料供入發(fā)動(dòng)機(jī)中;還有一根連接配料箱和車(chē)輛燃料箱的管路，該管路將來(lái)自配料箱的加熱的液化天然氣送至車(chē)輛燃料箱中，在燃料箱中以基本飽和的狀態(tài)儲(chǔ)存，其溫度約為-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2。
主儲(chǔ)存箱中有一天然氣蒸發(fā)空間，和一個(gè)其上設(shè)有壓縮機(jī)的天然氣蒸汽抽吸管，該管可與主儲(chǔ)存箱蒸發(fā)空間相通，還與將主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣送至熱交換器的管路相通，以便使蒸汽混入液化天然氣中。
在所述的裝置中還包括這樣的管路裝置，它可從主儲(chǔ)存箱中吸出液化天然氣，使之加壓并隨之將其與來(lái)自熱交換器的加熱的液化天然氣相混，從而形成一股加熱、加壓的液化天然氣混合流，該混合流可供入車(chē)輛燃料箱或配料箱中。
本發(fā)明的裝置中也還可以包括這樣的管路，它吸出來(lái)自主儲(chǔ)存箱的液化天然氣，使之加壓并隨之將其與來(lái)自配料箱的加熱、加壓的液化天然氣相混，形成一股供入車(chē)輛燃料箱的加熱、加壓的混合流。此外，管路裝置還可包括將配料箱中的天然氣蒸汽吸出使之返回主儲(chǔ)存箱的管路。
下面結(jié)合


本發(fā)明。
圖1示意性地表示了一種采用本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例;
圖2示意性地表示了采用本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例;
圖3示意性地表示了采用本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施例;
為了合理地表示出上述各圖中相同或類(lèi)似的部分，在圖中將這些部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)。
現(xiàn)參照表示本發(fā)明第一實(shí)施例的圖1進(jìn)行說(shuō)明。絕熱的主燃料箱10由適當(dāng)?shù)牟牧现圃欤员ＷC儲(chǔ)存于其中的液化天然氣或甲烷12的安全。液化天然氣或甲烷是在低壓下存放的，例如其壓力為15至45磅/英寸2，相應(yīng)的飽和溫度約為-242°F至-222°F，主燃料箱10上部的蒸發(fā)空間14可積蓄蒸汽16，該蒸汽是由外界的熱流進(jìn)入箱10而產(chǎn)生的。導(dǎo)管18與箱10的內(nèi)部相連，以便液化天然氣充入箱中。
管20將箱12內(nèi)的下部空間和熱交換器36相接，泵22設(shè)置在該管20上，這樣管20即可將主箱10中的液化天然氣抽吸出來(lái)送至熱交換器36中。
積蓄在蒸發(fā)空間16中的天然氣蒸汽，可以(但非必須)經(jīng)管26抽出，該管26連接在蒸發(fā)空間和熱交換器36上游與泵22下游間的管20之間。在管26上裝有蒸發(fā)泵或壓縮機(jī)29，以增加管20內(nèi)蒸汽的壓力。來(lái)自管26的蒸汽流與來(lái)自管20的天然氣流混合時(shí)，蒸汽發(fā)生冷凝而液體的則略被加熱。
隨后液化的天然氣由管20送至管28中，管28與控制閥30相接，液體也被送至該閥中。在控制閥30的下游和熱交換器36的上游之間連有管32。管34與控制閥30相連，并與管40相接，管40則接至車(chē)輛的燃料箱42上。液化天然氣從管32送至熱交換器36的進(jìn)口端。當(dāng)液化天然氣流經(jīng)熱交換器36時(shí)，其溫度升高至接近飽和狀態(tài)。如大約50至550磅/英寸2壓力，溫度約為-220°F至-126°F。使液化天然氣溫度升高的熱量可間接來(lái)自外界環(huán)境，熱空氣或熱水，或其它任何一種適當(dāng)?shù)臒峤粨Q流體，它們以一定的流率進(jìn)入熱交換器中，將液化天然氣的溫度升至規(guī)定的值，而不需要用旁通管34。
加熱的液化天然氣經(jīng)管38從熱交換器36送至管34中。管34和38中液化天然氣匯合后進(jìn)入到管40中，管40的端部與置于車(chē)輛44后端的絕熱的車(chē)用燃料箱42暫時(shí)性且可拆卸地連接起來(lái)。加熱的液化天然氣經(jīng)由管40送至絕熱的燃料箱42內(nèi)，直至該箱42基本充滿(mǎn)。隨后泵22停止工作。將管40的下游端從車(chē)用燃料箱42上拆下，蓋上箱42的蓋。
通過(guò)管40供給的液化天然氣的溫度是由溫控器46控制的，該溫控器46調(diào)節(jié)控制閥30。由管32和34之間的控制閥30確定的液化天然氣量能夠用來(lái)調(diào)整進(jìn)入車(chē)輛燃料箱42的液化天然氣流的溫度和壓力。
圖2說(shuō)明了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。由該圖可明顯看出，其中的箱10、熱交換器36、多條管路、泵22和壓縮機(jī)22均系構(gòu)成圖1所示第一實(shí)施例的部分。但在圖2的第二實(shí)施例中，管20和26分別將其中的流體送至管281中，管281相當(dāng)于圖1中的管28，管281與控制閥301相連，從而將液化天然氣流送至該控制閥301。圖2中的閥301相當(dāng)于圖1中的控制閥30。
管320與控制閥301和熱交換器36相接，并將冷的液化天然氣流從控制閥301送至熱交換器36中。在熱交換器36中，液化天然氣被加熱，而后由此送至管381，進(jìn)而該液化天然氣流又進(jìn)入到管401中。
管341也與控制閥301和管401相連，管341提供了一條使冷的液化天然氣繞過(guò)熱交換器36的管路，并使之與由管381進(jìn)入管401的液化天然氣相混合。該系統(tǒng)可對(duì)經(jīng)管401流入絕熱的配料箱50中的液化天然氣的溫度和固有壓力進(jìn)行控制。這樣，溫控器461與配料箱50中液化天然氣的溫度相對(duì)應(yīng)，并通過(guò)信號(hào)裝置操縱控制閥301，即可使由管281供給控制閥30的液化天然氣與管430和341中的量相適應(yīng)。在一定的條件下，通過(guò)管320的流量可以是管281中通過(guò)流量的0-100%，通過(guò)管341的流量可以是管281中通過(guò)流量的0-160%，通過(guò)管320和341的流量之和等于管281中的流量。
儲(chǔ)存在配料箱50中的液化天然氣52是處于飽和狀態(tài)的，其溫度為-220°F至-126°F，相應(yīng)的壓力約為50至550磅/英寸2。積存在配料箱50內(nèi)上部空間中的蒸汽54通過(guò)管56被吸回到主儲(chǔ)存箱10中。管56上的卸壓閥58在蒸汽壓力高于配料箱50蒸發(fā)空間正常壓力一定值的情況下，便會(huì)打開(kāi)。
管60接在配料箱50內(nèi)下部的下游處。管60的下游端則與控制閥62相連，從而可使配料箱50中的液化天然氣流至控制閥62。管64與管20相連，并也接至控制閥62，這樣冷的液化天然氣便可由主儲(chǔ)存箱10流至控制閥62處。
控制閥62中的液化天然氣送至管66中。流經(jīng)管66的液化天然氣氣流的溫度由溫控器68測(cè)得，該溫控器送出一正比于經(jīng)控制閥62由管60和64流出的液化天然氣量的信號(hào)至控制閥62。通過(guò)管66流動(dòng)的液化天然氣量依其使用條件，可以是流經(jīng)管60流量的0-100%和流經(jīng)管64流量的0-100%。
管66的下游端裝有一聯(lián)接器74，該聯(lián)接器與燃料加注管76的外端可拆卸地聯(lián)接，燃料加注管76接至車(chē)輛燃料箱42中。溫度為-220°F和壓力約為50至550磅/英寸2的液化天然氣可以由管60從配料箱50中吸出，再經(jīng)由控制閥62進(jìn)入管66，再由此送至管76，該管76可將燃料注入車(chē)輛燃料箱42中，為車(chē)輛44加燃料。燃料箱42充滿(mǎn)后，管66即可從管76上拆下，管76的端部由一封蓋密封(圖中未示)。
圖2所示的裝置也以適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)施了本發(fā)明。借助導(dǎo)管64，來(lái)自主儲(chǔ)存箱10的較冷的液化天然氣進(jìn)入控制閥62，與經(jīng)由管60供給的較熱的液化天然氣相混合，形成可供入車(chē)輛燃料箱42的混合燃料，該燃料的溫度低于配料箱50中流體的溫度。依此方法，配料箱的壓力可以保持在高于車(chē)輛燃料箱壓力的水平上，以便液化燃料從配料箱流出，同時(shí)，它也可時(shí)常補(bǔ)償燃料箱42快空時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)以及在燃料加注時(shí)進(jìn)入燃料箱的熱量。
圖3所示裝置與圖1非常相似，但在圖3中不包括構(gòu)成圖1所示裝置中的間接換熱器36。
參見(jiàn)圖3，積蓄在蒸發(fā)空間16中的天然氣蒸汽經(jīng)管26由其吸出，再經(jīng)管32送至控制閥30，液化天然氣流由管28送至控制閥30中，蒸汽由于與液化天然氣直接接觸而被冷凝，液化天然氣則略被加熱。在該實(shí)施例中，控制閥30起直接接觸的熱交換器的作用。加熱的液化天然氣流由控制閥30進(jìn)入到管路34中，再由此進(jìn)入管路40，將該燃料送至車(chē)輛燃料箱42中。通過(guò)管路40的液化天然氣的溫度是由溫控器46控制的，該溫控器可調(diào)整控制閥，以及相對(duì)于由管路26供至控制閥30的蒸汽量來(lái)調(diào)整經(jīng)由管路28供入的液化天然氣的量。
在下面的例子中，假設(shè)LNG的組份為100%的甲烷，以便于確定各熱力學(xué)點(diǎn)。
例1在公共汽車(chē)44內(nèi)絕熱的燃料箱42中存有液化天然氣，燃料從燃料箱進(jìn)入到一個(gè)燃料噴射型內(nèi)燃機(jī)中。為了適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，需要燃料箱中的壓力為100磅/英寸2(相應(yīng)的飽和溫度約為-200°F)。
在汽車(chē)加油站，大罐或主箱10內(nèi)儲(chǔ)存著壓力為10-30磅/英寸2的液化天然氣(其飽和溫度為-231°F)。如果直接將主箱中-231°F的液體注入車(chē)輛燃料箱42中，則在燃料箱42中的壓力便會(huì)大大低于100磅/英寸2，致使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常工作。
汽車(chē)44停放一段時(shí)間后，燃料箱42中的一些熱的液化天然氣便會(huì)開(kāi)始分層。雖然燃料箱42中的大部分燃料的溫度為-200°F，但來(lái)自外界的熱量將使燃料箱42頂部的液化天然氣被從-200°F加熱到-194°F，壓力從100磅/英寸2上升到約120磅/英寸2。
在圖1所示的實(shí)施例中，液化天然氣在飽和溫度-231°F的條件下從大的罐中由管路20吸出，泵22使其壓力上升至140磅/英寸2。冷的液化天然氣流從泵22流出，經(jīng)管路20、28和32。冷的液化天然氣使從管26中送出蒸汽冷凝，然后流入熱交換器36，如果對(duì)加熱過(guò)程進(jìn)行控制，則管路38的出口溫度為-200°F。供料壓力為140磅/英寸2的液化天然氣可克服車(chē)輛燃料箱中燃料120磅/英寸2的背壓，并補(bǔ)償在熱交換器36和管路20及38中的壓力下降，使之形成流入車(chē)輛燃料箱中的燃料流。這樣，便在汽車(chē)的燃料箱中裝滿(mǎn)了-200°F的液化天然氣，其壓力保持在剛注入完燃料后的100磅/英寸2，從而使公共汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并開(kāi)走。
例2在圖2所示的實(shí)施例中，液化天然氣在-231°F飽和溫度和30磅/英寸2的壓力下從大的儲(chǔ)存罐中抽吸出來(lái)，泵22將其壓力升至140磅/英寸2。較冷的液化天然氣使經(jīng)管路26從燃料箱10中流出的蒸汽在管路20中冷凝。隨后液化天然氣經(jīng)管路281和320流入熱交換器36中，經(jīng)受控的加熱過(guò)程，使其達(dá)到在-189°F下的飽和狀態(tài)，這樣容器50中的汽液兩相可在140磅/英寸2壓力下達(dá)到飽和平衡。在管60中的壓力為140磅/英寸2溫度為-189°F的較熱的液化天然氣，與來(lái)自管路64壓力為140磅/英寸2溫度為-231°F的較冷的液化天然氣在控制閥62中混合，產(chǎn)生壓力為140磅/英寸2溫度為-200°F的液化天然氣。壓力為140磅/英寸2的液化天然氣可以克服車(chē)輛燃料箱中120磅/英寸2的背壓，補(bǔ)償管路60和64中的壓力下降，以形成燃料流。這樣，汽車(chē)可以將燃料箱罐滿(mǎn)溫度為-200°F壓力接近工作壓力100磅/英寸2的液化天然氣，汽車(chē)便可開(kāi)動(dòng)了。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括將儲(chǔ)存于一個(gè)絕熱的主儲(chǔ)存箱中的低壓且溫度接近沸點(diǎn)的液化天然氣吸出；增加被抽吸的液化天然氣的壓力，隨后將被加壓的液化天然氣送過(guò)一個(gè)熱交換器，去加熱較冷的或接近飽和的液態(tài)液化天然氣，使后一種液化天然氣的溫度在壓力為50至550磅/英寸2時(shí)為-220°F至-126°F；將所述加熱并加壓的液化天然氣送至一臺(tái)車(chē)輛上絕熱的液化天然氣燃料箱中，所述的車(chē)輛是以液化天然氣為燃料的，且絕熱的車(chē)輛燃料箱適于安全地以液態(tài)儲(chǔ)存液化天然氣，其儲(chǔ)存條件大致為溫度在-220°F至-126°F、壓力為50至550磅/英寸2下的飽和狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，蒸發(fā)的天然氣蒸汽積蓄在主儲(chǔ)存箱中;天然氣蒸汽從主儲(chǔ)存箱中被吸出，與主儲(chǔ)存箱中吸出的液化天然氣相混合，隨后吸出的液化天然氣的壓力升高，形成一股供至熱交換器的混合流。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中一些從主儲(chǔ)存箱中吸出并被加壓的液化天然氣與從熱交換器中吸出的加熱且加壓的液化天然氣相混合，形成的混合燃料被送至車(chē)輛燃料箱中。
4.一種方法，其包括將儲(chǔ)存于一個(gè)絕熱的主儲(chǔ)存箱中的低壓且溫度接近沸點(diǎn)的液化天然氣吸出;增加被抽吸的液化天然氣的壓力，隨后將被加壓的液化天然氣送過(guò)一個(gè)熱交換器，去加熱較冷的或接近飽和液態(tài)的液化天然氣，該后一種液化天然氣的溫度在壓力為50至550磅/英寸2下為-220°F至-126°F;將所述加熱并加壓的液化天然氣從熱交換器送至一個(gè)設(shè)置在車(chē)輛液化天然氣燃料加注設(shè)備上的固定、絕熱的天然氣配料箱中，在配料箱中儲(chǔ)存的液化天然氣大致處于飽和狀態(tài)，其溫度約為-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2;車(chē)輛到達(dá)燃料加注設(shè)備以后，液化天然氣由配料箱送至車(chē)輛的燃料箱中，所述的車(chē)輛是以液化天然氣為燃料的，且其上帶有適于以液態(tài)形式安全儲(chǔ)存液化天然氣的絕熱的車(chē)輛燃料箱，這樣，液化天然氣即可基本上處于大約-200°F至-126°F溫度，約50至550磅/英寸2壓力的飽和狀態(tài)下。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中送至車(chē)輛燃料箱的液化天然氣的溫度和壓力與存儲(chǔ)在配料箱中并由此流出時(shí)相比沒(méi)有很大變化。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中天然氣蒸汽積存在絕熱的主儲(chǔ)存箱中;將天然氣蒸汽從獨(dú)立的主儲(chǔ)存箱中吸出，與從主儲(chǔ)存箱中吸出的液化天然氣相混合，隨后被吸出的液化天然氣的壓力升高，形成一股供至熱交換器的混合流。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中在配料箱中形成蒸汽，并且蒸汽返回到絕熱的主儲(chǔ)存箱中。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中一些從主儲(chǔ)存箱中吸出并被加壓的天然氣與配料箱中吸出的液化天然氣相混合，該混合燃料的溫度和壓力可加以控制，這些燃料則被送至車(chē)輛的燃料箱中。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其中一些從主儲(chǔ)存箱中吸出并隨后被加壓的天然氣與熱交換器中吸出的加熱且加壓的液化天然氣相混合，形成的混合燃料供至配料箱中。
10.一種裝置，它包括一個(gè)儲(chǔ)存液化天然氣的絕熱的主儲(chǔ)存箱，該液化天然氣的儲(chǔ)存壓力接近大氣壓，儲(chǔ)存溫度接近其沸點(diǎn);一個(gè)熱交換器;一根將主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣與熱交換器相連接的第一管路，該管路上具有一個(gè)泵，該泵將液化天然氣從主儲(chǔ)存器中吸出，并將由其吸出的液化天然氣加壓，隨后送至熱交換器中，在熱交換器中，加壓的液化天然氣被加熱至溫度不高于-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2;一臺(tái)以液化天然氣為燃料的車(chē)輛，該車(chē)輛上帶有一個(gè)可存放液化天然氣的絕熱的燃料箱;一根連接熱交換器和車(chē)輛燃料箱的第二管路，以便使熱交換器中被加熱、加壓的液化天然氣供入車(chē)輛燃料箱中，以在其中儲(chǔ)存溫度為-220°F至-126°F、壓力為50至559磅/英寸2基本處于飽和狀態(tài)的液體。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中主儲(chǔ)存箱中具有一個(gè)天然氣蒸發(fā)空間;一根天然氣蒸汽抽吸管，該管與主儲(chǔ)存箱的蒸發(fā)空間相連，與連接主儲(chǔ)存箱的管路相連，并且與熱交換器相連。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中具有一根與第一和第二管路相連的第三管路，該管路用來(lái)混合來(lái)自第一和第二管路的液化天然氣流，使之在第三管路中形成一股供給車(chē)輛燃料箱的混合流。
13.一種裝置，它包括一個(gè)儲(chǔ)存液化天然氣的絕熱的主儲(chǔ)存箱，該液化天然氣的儲(chǔ)存壓力接近大氣壓，儲(chǔ)存溫度接近其沸點(diǎn);一個(gè)熱交換器;一根將主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣與熱交換器相連接的第一管路，該管路上具有一個(gè)泵，該泵將液化天然氣從主儲(chǔ)存器中吸出，并將由其吸出的液化天然氣加壓、隨后送至熱交換器中，在熱交換器中，加壓的液化天然氣被加熱至溫度不高于-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2，從而使液化天然氣基本處于飽和狀態(tài);一個(gè)設(shè)置在車(chē)用液化天然氣加注裝置上的固定、絕熱的天然氣配料箱;一個(gè)將被加熱、加壓的液化天然氣從熱交換器送至固定、絕熱的天然氣配料箱中的第二管路，以便在基本飽和的狀態(tài)下在所述的配料箱中存儲(chǔ)所述的液化天然氣，此時(shí)的溫度約為-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2。一臺(tái)以該液化天然氣為燃料的車(chē)輛，該車(chē)輛上帶有一個(gè)可存放液化天然氣的絕熱的燃料箱;一根連接配料箱和車(chē)輛燃料箱的第三管路，以便使被加熱、加壓的液化天然氣從配料箱供至車(chē)輛燃料箱中，在基本飽和的狀態(tài)下貯存這些燃料，其溫度約為-220°F至-126°F，壓力約為50至550磅/英寸2。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中主儲(chǔ)存箱中具有一個(gè)天然氣蒸發(fā)空間;一根天然氣蒸汽抽吸管，該管與主儲(chǔ)存箱的蒸發(fā)空間相連，與連接主儲(chǔ)存箱的管路相連，并且與熱交換器相連，以使蒸汽與液化天然氣相混合。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中具有一根與第一和第三管路相連的第四管路，該管路可使加壓的液化天然氣與從配料箱中吸出的被加熱的液化天然氣相混合，形成一股供給車(chē)輛燃料箱的液化天然氣混合流。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中具有將天然氣蒸汽從配料箱中吸出和使之返回主儲(chǔ)存箱的管路。
17.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中具有一根與第一和第二管路相連的第四管路，以使加壓的液化天然氣與從熱交換器中吸出的熱的液化天然氣相混合，形成一股供給配料箱的液化天然混合氣流。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在絕熱的主儲(chǔ)存箱中，液化天然氣的壓力約為15至45磅/英寸2溫度約為-258°F至-230°F。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中熱交換器是一種直接接觸型熱交換器，在此處加壓的液化天然氣因直接與從絕熱的主儲(chǔ)存箱中吸出的蒸汽接觸而被加熱。
20.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中熱交換器是一種直接接觸型熱交換器，在此處加壓的液化天然氣因直接與從絕熱的主儲(chǔ)箱中吸出的蒸汽接觸而被加熱。
全文摘要
將儲(chǔ)于絕熱主儲(chǔ)存箱中的液化天然氣吸出的方法和裝置，該液化氣在低壓和接近沸點(diǎn)溫度下存儲(chǔ)；吸出的液化氣在壓力升高后經(jīng)一熱交換器來(lái)加熱液化天然氣，使達(dá)到過(guò)冷或接近-220°～-126°F、壓力約50～555磅/英寸
文檔編號(hào)F17C5/00GK1106905SQ93121139
公開(kāi)日1995年8月16日 申請(qǐng)日期1993年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月7日
發(fā)明者R·J·庫(kù)伊, D·H·科爾斯 申請(qǐng)人:芝加哥橋及鐵技術(shù)服務(wù)公司