用于干燥用于液化气体的喷嘴的装置和方法与流程

本发明总体上涉及一种用于在喷嘴存放且不用于转移时加热和干燥用于液化气体的喷嘴的装置和方法。

背景技术：

1、在现有技术中，用于转移液化气体的不同解决方案是众所周知的，例如一种常见的解决方案是将诸如液化天然气、lng之类的燃料从燃料站转移到车辆。其他示例是将液化气体从船舶、车辆或静止罐转移或转移到船舶、车辆或静止罐。在大多数应用中，液化气体的这种转移需要至少一个用于连接和断开的联接件或喷嘴。如本领域已知的，液化气体需要更少的存储容积，存储更安全，并且在液态下比在其相应的气体形式下转移更安全。然而，有用气体的低沸点使许多液化气体都需要在低温下存储。例如，在大气压下，用于lng的气体在低于约-160℃的温度下冷凝成液体，液态氢即lh2在低于约-250℃的温度下冷凝成液体，并且用于液氮ln2的氮气在约-195℃的温度下冷凝成液体。

2、液化气体用于不同目的，但与目的无关，效率和安全性才是重要因素。为了提供许多示例中的一个示例，液化气体可以用作燃料并且需要从燃料加注站转移到例如卡车。尽管这种转移是本领域公知的，但是本领域中存在例如燃料供给站的效率和可能的占用水平降低的缺点。

技术实现思路

1、出于本公开的目的，应注意，术语“喷嘴”和“联接件”可互换使用以描述待由装置干燥的单元。

2、如本领域中常见的，喷嘴可以由具有相对良好导热性的金属制成。通过喷嘴或联接件输送液化气体(诸如lng或ln2)降低了喷嘴/联接件的温度，尤其是在最靠近喷嘴/联接件所连接的单元的区域中。因此，在液化气体的转移期间，喷嘴的温度迅速降低。喷嘴同时经受周围空气的温度，通常是常见的室外环境。在液化气体的转移期间，喷嘴外部的温度显著高于液化气体的温度。由于被转移的液化气体的低温，喷嘴的低温使空气中的湿气冷凝在喷嘴上而立即冻结成冰。

3、如前所述，其中存在该问题的一个实施例是在燃料加注站处，在燃料加注站，用于将lng转移到卡车的喷嘴在燃料加注期间积聚冰。围绕喷嘴的冰增加了泄漏、意外断开、磨损和撕裂到喷嘴的风险，并且在燃料站处呈现后勤问题。积聚有冰的喷嘴通常在接合位置冻结，从而使喷嘴不可能断开。同样或类似的问题也存在于其他应用领域。

4、被冰或潮湿覆盖的液化气体喷嘴使用起来不安全。干燥这样的喷嘴带来了挑战，因为液化气体喷嘴通常在具有爆炸性气氛的区域中操作，因此受到巨大的安全要求，例如atex指令。干燥喷嘴不是使用高功率产生大量热量来快速加热或干燥喷嘴的简单动作。高功率和高温在具有爆炸性气氛的区域中是两个不需要且危险的参数。

5、因此，本发明的目的是减轻现有技术的至少一些缺点。

6、本解决方案的目的是安全地干燥液化气体喷嘴。

7、另一个目的是减少在喷嘴已经用来转移液化气体之后干燥喷嘴所需的时间。

8、又一个目的是通过在使用之间提供可靠的干燥来增加喷嘴的安全性。

9、因此，该解决方案涉及一种用于干燥液化气体喷嘴的装置。该装置包括用于接收喷嘴的第一构件、适于加热蓄热器的加热单元、气动入口、气动出口和将气动入口连接到气动出口的通道。所述气动出口布置在所述第一构件中，并且所述通道被布置成使得所述通道内的气动流由所述蓄热器加热。

10、一个优点是，与将直接加热解决方案应用于气动流的情况相比，气动流利用来自蓄热器的热量并且因此具有对更多热能的接近。这使得加热单元能够以低功率操作并且所述装置能够更高效。其进一步增加了气动流冷却装置所花费的时间，因此在操作期间实现气动流的连续温度。

11、在一个实施例中，用于接收喷嘴的第一构件是装置的顶部区域，其中喷嘴被接收在开口中。在另一个实施例中，喷嘴被接收在第一构件上，这样的实施例的优点在于喷嘴被第一构件包围，从而提供改进的加热和干燥性能。在又一个实施例中，喷嘴以与喷嘴在操作期间附接的方式相同的方式附接到装置，在此类实施例中，第一构件包括用于避免致动喷嘴的阀而使得防止液化气体的任何流动的装置/机构。

12、在一个实施例中，气动流在干燥循环期间是活动的，在其他期间是不活动的。典型的干燥循环可以例如是1-3分钟、2-5分钟、5-10分钟或10-60分钟，然而，根据应用区域，可能需要更长或更短的干燥循环。

13、一个优点是气动流仅仅或者主要当喷嘴出现在设备处时才活动/作用。即，不需要始终开启气动流。然而，应当理解，在本公开的范围内，它是其中在将喷嘴布置到装置时、在将喷嘴布置到装置之前或在将喷嘴布置到装置之后开启气动流的状态。干燥循环可以例如是干燥喷嘴通常所花费的限定时间段，或者由作为自动化过程的一部分的处理装置来运行以干燥喷嘴的预定循环。在另一个实施例中，干燥循环通过用户启动气动流手动确定。

14、如本文所公开的解决方案的另一个优点是，气动流使得从喷嘴干燥的湿气能够被输送离开第一构件的区域。在一个实施例中，在通过喷嘴之后，气动流被释放到周围大气，在另一个实施例中，在通过喷嘴之后，收集气动流，以避免增加区域中的湿度和/或防止液化气体的潜在有毒或另外危险的剩余部分分布在周围空气中。

15、根据一个实施例，第一构件是开口。

16、根据实施例，通道比入口与出口之间的距离长，以增加通道与蓄热器之间的接触面积。优选地，通道的长度是入口和出口之间的最短距离的长度的至少两倍，更优选至少三倍。

17、一个优点是更长的通道增加了距离，并因此增加了通道和蓄热器之间的接触面积。一个示例是其中通道围绕蓄热器布置成多圈。在另一个实施例中，通道围绕蓄热器或穿过蓄热器以不均匀的扭曲和圈布置。在又一个实施例中，通道布置在蓄热器内部和/或作为蓄热器的一部分。

18、根据一个实施例，套筒围绕蓄热器布置，并且通道由蓄热器和套筒之间的空间形成。

19、根据一个实施例，通道被以螺纹方式加工在蓄热器中，使得通道是蓄热器中的螺纹形凹槽。

20、在一个实施例中，通道是围绕蓄热器形成为外部(也称为凸形)螺纹的凹槽，并且套筒布置成覆盖开口螺纹，从而在螺纹形凹槽的下部与套筒之间形成通道。

21、根据一个实施例，通道是管道。为了清楚起见，这些术语在本文中可以互换使用。

22、根据一个实施例，通道是在蓄热器中或周围的管道。

23、通道还可以被解释为导管或管道，该导管或管道用于允许气动流流过蓄热器、围绕蓄热器流动或与蓄热器相关地流动。

24、根据一个实施例，通道以螺纹方式在蓄热器的整个长度中加工。

25、根据一个实施例，加热单元是细长加热单元，该细长加热单元延伸到通道中，使得通道内的气动流既由加热单元加热又由蓄热器加热。

26、一个优点是，在一个实施例中，可以利用来自加热单元的热量和来自蓄热器的存储热量两者来加热气动流。

27、细长加热单元可以例如是热电缆、热管、用于输送诸如水-乙二醇混合物、蒸汽或用于经由细长加热单元加热蓄热器的任何其他合适介质之类的加热介质的管中的任何一种。

28、根据一个实施例，蓄热器是固体金属体，其中该固体金属体选自如下任何一种：铝、铸造金属、铁、不锈钢或具有足够高的热惯性以允许其作为蓄热器发挥作用的任何其他合适的金属材料。

29、根据一个实施例，蓄热器是液体存储装置，其中热能存储在合适的液体中。

30、根据一个实施例，加热单元是热电缆、热液体管和热气体管中的任何一种。

31、根据一个实施例，加热单元被布置为蓄热器的一部分。

32、根据一个实施例，该装置包括用于启动加热单元的第一致动器和用于启动气动流的第二致动器。

33、为了允许加热单元有效地加热蓄热器，需要在喷嘴干燥之后关闭气动流。这可以通过不同种类的第二致动器装置来完成。

34、根据一个实施例，通过将喷嘴插入构件中来致动第二致动器。

35、根据一个实施例，第二致动器被布置到分配构件，使得当喷嘴与第一构件接合时，第二致动器被致动以允许气动流动。在一个实施例中，第二致动器是机械致动器，在另一个实施例中，致动器是微动开关、开关、光学传感器或任何其他形式的电气部件。在又一个实施例中，第二致动器由数字处理设备(例如微控制器或cpu)控制。

36、根据一个实施例，该装置还包括用于将与第一构件接合的喷嘴锁定的装置/机构。

37、根据一个实施例，该装置包括用于运行用于干燥喷嘴的预定程序的计算机设备。

38、根据一个实施例，一旦用于干燥喷嘴的预定程序完成，就释放喷嘴。

39、根据一个实施例，用于干燥喷嘴的预定程序还利用来自传感器的输入，该传感器被布置成检测喷嘴是否被适当干燥。