化气体，来自蒸发气流的热传递至第二流体流。例如，第二流体可具有低于汽化气体的饱和温度，其中第二流体在第二低温罐中保持在饱和温度处或以下。当来自冷凝的汽化气体的热由第二流体吸收时，第二流体可经历温度升高和/或从液态变为气态(例如，如果第二流体在第二流体的饱和温度下进入换热器，或者如果第二流体的饱和温度在第二流体在换热器中加热时达到)。
[0094]在716处，冷凝的汽化气体(例如，LNG)返回至汽化气流最初从其发出的低温罐。返回流可呈大致完全液态，并且可在一些实施例中冷却到汽化气体的饱和温度以下。
[0095]在718处，确定由用于从冷凝汽化气体吸收热的第二流体(例如，LN2)的经过引起的排出流为大致液态或大致气态。
[0096]如果确定排出流为大致液态，则排出流在720处返回至储存第二流体的罐。在一些实施例中，第二流体可最初保持在低于饱和温度的温度处，并且从换热器再循环至第二罐，直到第二流体达到饱和温度，在换热器中蒸发。在一些实施例中，第二流体可保持在饱和温度处或左右，并且在最初穿过换热器时蒸发。在又一些实施例中，第二流体可通过从换热器返回期间的制冷或其它来冷却，而在其它实施例中，从换热器到容纳第二流体的罐的返回路径或回路可没有制冷或其它冷却装置或系统。
[0097]如果确定排出流为大致气态，则方法进行至722。在722处，确定功能构件是否具有针对气态排出流(例如，将LN2用作用于从汽化气体的冷凝吸收热的流体的实施例中的氮气)的使用。例如，汽化气体再冷凝系统可机载地设置在运载工具，如，飞行器上。飞行器的各种功能构件可具有针对排出气流(例如，氮气)的使用。例如，飞行器的各种功能构件，如，喷射燃料罐、沿燃料导管设置的蒸发器等可使用排出流吹洗或惰性化。
[0098]在724处，如果确定功能构件具有针对排出流的使用，则排出流引导至一个或更多个功能构件。例如，气态氮流可用于吹洗或惰性化蒸发器、喷射燃料罐、可暴露于天然气或其它可燃流体的电线，等。
[0099]在726处，如果确定功能构件没有针对排出流的使用，则排出流(例如，氮气)可排放至大气。
[0100]因此，各种实施例提供了可燃气体和/或其它可能有害的排放物的减小的排放，同时提供了相对紧凑、重量轻的低温罐和再冷凝系统，它们构造成使低温流体的汽化气流冷凝并且返回至低温罐。作为备选或此外，各种实施例可提供排出气流(例如，氮流)，其可用于吹洗或惰性化飞行器系统的功能构件(例如，蒸发器、燃料罐等)。各种实施例还可提供燃料(例如，LNG)的改进保存。
[0101]本文中关于连同用于容纳LNG的飞行器机载的燃料罐使用来描述和示出系统和方法的各种实施例，LNG用作用于飞行器的发动机的燃料。然而，某些实施例不限于与飞行器一起使用，并且不限于容纳LNG。例如，各种实施例可位于任何其它静止和/或可动平台上，如但不限于火车、汽车、船只(例如，船舶、小船、海上船只和/或类似的)，等。
[0102]应当注意的是，各种实施例可以以硬件、软件或它们的组合实施。各种实施例和/或构件，例如，模块或构件和其中的控制器，还可实施为一个或更多个计算机或处理器的一部分。计算机或处理器可包括计算装置、输入装置、显示单元和界面，例如，用于访问因特网。计算机或处理器可包括微处理器。微处理器可连接于通信总线。计算机或处理器还可包括存储器。存储器可包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器还可包括储存装置，其可为硬盘驱动器或可除去储存驱动器，如，固态驱动器、光驱等。储存装置还可为用于加载计算机程序或其它指令到计算机或处理器中的其它类似的器件。
[0103]如本文中使用的，用语"计算机"、"控制器"和"模块"可均包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，其包括使用微控制器、简化指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路、GPU、FPGA和能够执行本文中所述的功能的任何其它电路或处理器的系统。以上实例仅为示例性的，并且因此不旨在以任何方式限制用语"模块"或"计算机"的定义和/或意义。
[0104]计算机、模块或处理器执行储存在一个或更多个储存元件中的一组指令，以便处理输入数据。储存元件还可按期望或需求储存数据或其它信息。储存元件可呈处理机器内的信息源或物理存储元件的形式。
[0105]指令集可包括各种命令，其指示计算机、模块或处理器作为处理机器来执行特定操作，如，本文中所述和/或所示的各种实施例的方法和过程。指令集可呈软件程序的形式。软件可呈各种形式，如，系统软件或应用软件，并且其可实施为有形和非暂时的计算机可读介质。此外，软件可呈单独程序或模块的集合、较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。软件还可包括呈面向对象编程形式的模块编程。输入数据由处理机器处理可响应于操作命令，或响应于先前处理的结果，或响应于由另一处理机器产生的请求。
[0106]如本文中使用的，用语"软件"和"固件"是可互换的，并且包括储存在存储器中用于由计算机执行的任何计算机程序，包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM (NVRAM)存储器。以上存储器类型仅为示例性的，并且因此关于适用于储存计算机程序的存储器类型不是限制性的。各种实施例的独立构件可由云型计算环境来虚拟化和主持，例如，以允许计算能力的动态分配，而不需要使用者考虑计算机系统的位置、构造和/或特定硬件。
[0107]将理解的是，以上描述旨在为示范性的，而非限制性的。例如，以上描述的实施例(和/或其方面)可与彼此组合使用。此外，许多改型可在不脱离其范围的情况下使特定的情形或材料适于本发明的教导。各种构件的大小、材料类型、定向和本文中所述的各种构件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，并且决不是限制性的，并且仅为示例性实施例。权利要求的精神和范围内的许多其它实施例和改型将在本领域技术人员审阅以上描述时变得显而易见。因此，本发明的范围应当参照所附权利要求，连同此类权利要求给予的等同物的整个范围来确定。在所附权利要求中，用语"包括(including)"和"其中(inwhich)"用作相应用语"包括(comprising)"和"其中(wherein)"的普通英语同义词。此外，在以下权利要求中，用语"第一"、"第二"和"第三"等仅用作标记，并且不旨在将数字要求施加于它们的对象。此外，以下权利要求的限制并未以器件加功能的格式撰写，并且不旨在基于35 U.S.C.§112的第六段来解释，除非并且直到此类权利要求限制清楚地使用短语"用于...的器件"后接没有另外的结构的功能的叙述。
[0108]该书面的描述使用实例以公开各种实施例，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种系统，包括: 换热器，所述换热器具有构造用于在其间交换热的第一通路和第二通路，所述第一通路构造成在入口处从第一罐接收第一低温流体的汽化气流，所述第二通路构造成在入口处从第二罐接收第二低温流体的液流，其中所述第二低温流体具有低于所述第一低温流体的蒸发温度； 构造成检测所述汽化气流的特性的检测单元；以及 控制器，所述控制器构造成从所述检测单元获得对应于所述特性的信息，并且响应于从所述检测单元获得的所述信息来控制来自所述第二罐的所述第二低温流体的流动，以提供从所述汽化气流经由所述换热器的充分热交换，以冷凝所述汽化气流的至少一部分，由此所述第一低温流体的液流从所述第一通路输出并且返回至所述第一罐。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成控制所述第二低温流体的所述流动，使得所述第二低温流体的至少一部分蒸发，并且从所述换热器的所述第二通路排放作为排出气流。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成将所述排出气流引导至飞行器系统的功能构件近侧，其中所述排出气流用于惰性化或吹洗所述功能构件的一个或更多个方面中的至少一个。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测单元构造成直接地测量所述换热器的所述第一通路的所述入口近侧的所述汽化气流的流动。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测单元构造成测量所述汽化气流的压力、速度或温度中的至少一个。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成控制所述第二低温流体的所述流动，使得所述第二低温流体的至少一部分在所述换热器的整个所述第二通路中保持呈液态，并且作为输出液流返回至所述第二罐。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述输出液流返回至所述第二罐，而没有冷却。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括加压模块，其构造成提供用于引导所述第一低温流体的所述汽化气体或所述液流中的至少一个的流动的压力梯度。9.一种用于再冷凝来自第一罐的第一低温流体的汽化气流的方法，包括: 在换热器的第一通路的入口处接收所述汽化气流； 使用对应于所述汽化气流的特性的信息确定第二低温流体的流的流动，其从第二罐穿过所述换热器的第二通路以在所述汽化气流穿过所述第一通路时冷凝所述汽化气流的至少一部分； 在所述换热器的所述第二通路的入口处接收所述第二低温流体的所述流； 冷凝所述汽化气流的至少一部分来从所述换热器的所述第一通路的出口提供所述第一低温流体的液流；以及 使所述第一低温流体的所述液流返回至所述第一罐。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述第二低温流体的所述流穿过所述换热器的所述第二通路时蒸发所述第二低温流体的所述流的至少一部分，以从所述换热器的所述第二通路提供气体排出流。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述排出流引导至飞行器系统的功能构件近侧，并且使用所述排出流来吹洗或惰性化所述功能构件的一个或更多个方面中的至少一个。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二低温流体的所述流的至少一部分保持呈液态，以提供所述第二低温流体的返回流，所述方法还包括将所述返回流引导至所述第二罐，而不冷却所述返回流。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对应于所述汽化气流的所述特性的所述信息包括经由流的直接测量获得的流动信息。14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对应于所述汽化气流的所述特性的所述信息包括所述汽化气流的压力、速度或温度中的至少一个的测量结果。15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括确定来自所述换热器的所述第二通路的离开流呈大致液态或大致气态，并且如果所述离开流呈大致液态则使所述离开流返回至所述第二罐。16.一种包括一个或更多个计算机软件模块的有形和非暂时的计算机可读介质，所述一个或更多个计算机软件模块构造成指示至少一个处理器: 使用对应于构造成进入换热器的第一通路的来自第一罐的第一低温流体的汽化气流的特性的信息来确定第二低温流体的流的流动，其从第二罐穿过所述换热器的第二通路以在所述汽化气流穿过所述第一通路时冷凝所述汽化气流的至少一部分； 将所述第二低温流体的所述流引导到所述换热器的所述第二通路的入口中； 由此在所述汽化气流穿过所述第一通路时，所述汽化气流的至少一部分冷凝成从所述换热器的所述第一通路的出口提供所述第一低温流体的液流；以及 将所述第一低温流体的所述液流引导至所述第一罐。17.根据权利要求16所述的有形和非暂时的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或更多个软件模块进一步构造成指示至少一个处理器在所述第二低温流体的所述流穿过所述换热器的所述第二通路时蒸发所述第二低温流体的所述流的至少一部分，以从所述换热器的所述第二通路提供气体的排出流。18.根据权利要求17所述的有形和非暂时的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或更多个软件模块进一步构造成指示所述至少一个处理器将所述排出流引导至飞行器系统的功能构件近侧，并且使用所述排出流来吹洗或惰性化所述功能构件的一个或更多个方面中的至少一个。19.根据权利要求16所述的有形和非暂时的计算机可读介质，其特征在于，所述第二低温流体的所述流的至少一部分保持呈液态以提供所述第二低温流体的返回流，其中所述一个或更多个软件模块进一步构造成指示所述至少一个处理器将所述返回流引导至所述第二罐，而不冷却所述返回流。20.根据权利要求16所述的有形和非暂时的计算机可读介质，其特征在于，对应于所述汽化气流的所述特性的所述信息包括经由流的直接测量获得的流动信息。
【专利摘要】在一个实施例中，一种系统包括换热器、检测单元和控制器。换热器包括构造用于在其间交换热的第一通路和第二通路。第一通路构造成接收第一低温流体的汽化气流。第二通路构造成接收第二低温流体的液流。检测单元构造成检测汽化气流的特性。控制器构造成响应于从检测单元获得的对应于特性的信息来控制第二低温流体的流动，以提供从汽化气流经由换热器的充分热交换，以冷凝汽化气流的至少一部分。第一低温流体的液流从第一通路输出并且返回至第一罐。
【IPC分类】F17C13/00
【公开号】CN105121936
【申请号】CN201380067924
【发明人】W·D·格尔斯特勒, J·E·辛普森, L·M·哈迪, V·巴哈杜尔, C·卡尔拉
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2013年11月18日
【公告号】CA2894823A1, EP2935978A1, US20140174105, WO2014105286A1