低损耗低温流体供应系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及低温流体供应系统，其低温流体损耗减小或最大程度地减小。更特别地，本申请涉及常用型低温流体供应系统，其间歇性地供应医用氧，其中相对于传统系统通常经历的损耗，低温流体的损耗显著减小。
【背景技术】
[0002]在传统的低温流体供应系统中，低温剂供应自罐，罐含有液体低温剂，以及在液体上方的顶部空间中的一些蒸气低温剂。典型地，液体从罐的底部抽出且蒸发供最终使用。例如，像这样的传统系统通常用来从液体氧罐或杜瓦瓶供应医用氧。但是，由于许多使用是间歇性的，所以当最终使用暂时停止时，传统系统可经历相当大的低温剂损耗。特别地，残留在供应管线和蒸发器中的任何液体低温剂都从周围环境吸收热，而且随着产生的压力增大将一些残余液体推回罐中，那个热中的一些也带回到罐中。这会导致罐的压力升高。最终，罐需要放气口来减轻一些过度的压力积累，从而引起低温剂损耗。目前描述的系统和方法的目标是克服传统系统的这个问题。
【发明内容】
[0003]—种低损耗低温流体供应系统的实施例包括至少一个主低温流体罐，并且可包括备用低温流体罐。主罐具有气体出口、液体出口、压力建立回路和放气口，放气口构造成以第一压力Pl从主罐排出压力，压力建立回路构造成使主罐中的压力建立为第二压力P2，第二压力P2小于第一压力Pl。备用罐具有气体出口、液体出口、压力建立回路和放气口，放气口构造成以第一压力Pl从备用罐排出压力，压力建立回路构造成使备用罐中的压力建立为第二压力P2。气体供应管线连接到主罐气体出口上，并且具有压力调整器，其构造成以第三压力P3将气体供应到接合部，第三压力P3大于或等于第二压力P2且小于第一压力Pl ο主液体供应管线具有热交换器和压力调整器，热交换器用以使来自主罐液体出口的液体蒸发，压力调整器构造成以第四压力P4将蒸发的液体供应到接合部，第四压力P4小于第三压力P3。备用液体供应管线具有热交换器和压力调整器，热交换器用以使来自备用罐液体出口的液体蒸发，压力调整器构造成以第五压力P5将蒸发的液体供应到接合部，第五压力P5小于第四压力P4。备用罐背压调整器构造成使得来自备用罐气体出口的气体流能够以第六压力P6到达气体供应管线中的在气体供应管线压力调整器上游的点，第六压力P6大于第三压力P3且小于第一压力P1。出口供应管线构造成使气体从接合部中流出，并且具有使用点压力调整器，其构造成以最终使用压力Pu供应气体，最终使用压力Pu小于第五压力P5。
[0004]在系统的一方面，备用罐具有低液位开关。在系统的另一方面，热交换器在气体供应管线中定位在气体供应管线压力调整器上游。在系统的又一方面，低温剂是氧。在系统的另一方面，低温剂是氮。
[0005]最大程度地降低低温流体供应系统中的低温流体的损耗的方法的实施例使用具有内部压力的至少一个主低温流体罐和具有内部压力的备用低温流体罐。方法包括:当主罐内部压力大于第一压力Pl时，使主罐放气；当主罐内部压力小于第二压力P2时，使低温液体蒸发，以及使蒸发的液体返回到至少一个主罐，其中P2小于Pl;当备用罐内部压力大于第一压力Pl时，使备用罐放气；以及当备用罐内部压力小于第二压力P2时，使低温液体蒸发，以及使蒸发的液体返回到备用罐。低温气体从主罐以小于或等于第三压力P3的压力供应到接合部，其中P3小于P2。当接合部处的压力下降到P4以下时，使低温液体从主罐中流出，蒸发，并且以小于或等于第四压力P4的压力供应到接合部。当接合部处的压力下降到P5以下时，使低温液体从备用罐中流出，蒸发，并且以小于或等于第五压力P5的压力供应到接合部。当备用罐内部压力大于第六压力P6且大于主罐内部压力时，使低温气体从备用罐中流出，其中P6大于P3且小于Pl。使低温气体从接合部以最终使用压力Pu供应到使用点，最终使用压力Pu小于第五压力P5。
[0006]一方面，方法进一步包括当备用罐中的低温液体的液位下降到预设液位以下时，提供警报信号。另一方面，方法进一步包括使低温气体在主气体供应管线中变暖。又一方面，该方法中使用的低温剂是氧。另一方面，该方法中使用的低温剂是氮。
[0007]低损耗低温流体供应系统的另一个实施例包括至少一个主低温流体罐，主罐具有气体出口、液体出口、压力建立回路和放气口，放气口构造成以第一压力PI从主罐排出压力，压力建立回路构造成使主罐中的压力建立为第二压力P2，第二压力P2小于第一压力P1。气体供应管线连接到主罐气体出口上，并且具有压力调整器，其构造成以第三压力P3将气体供应到接合部，第三压力P3大于或等于第二压力P2且小于第一压力P1。主液体供应管线具有热交换器和压力调整器，热交换器使来自主罐液体出口的液体蒸发，压力调整器构造成以第四压力P4将蒸发的液体供应到接合部，第四压力P4小于第三压力P3。出口供应管线构造成使气体从接合部中流出，并且具有使用点压力调整器，其构造成以使用压力Pu将气体供应到使用点，使用压力Pu小于第四压力P4。
[0008]—方面，系统进一步包括在主罐中的低液位开关。
[0009]另一方面，系统进一步包括备用低温流体罐，备用罐具有气体出口、液体出口、压力建立回路和放气口，放气口构造成以第一压力Pl从备用罐排出压力，压力建立回路构造成使备用罐中的压力建立为第二压力P2。备用液体供应管线具有热交换器和压力调整器，热交换器使来自备用罐液体出口的液体蒸发，压力调整器构造成以第五压力P5将蒸发的液体供应到接合部，第五压力P5小于第四压力P4。
[0010]仍然在另一方面，系统进一步包括备用罐背压调整器，其构造成使得来自备用罐气体出口的气体流能够以第六压力P6到达气体供应管线中的在气体供应管线压力调整器上游的点，第六压力P6大于第三压力P3且小于第一压力Pl。
[0011]又一方面，系统进一步包括在备用罐中的低液位开关。
[0012]本文公开的系统的各方面可单独使用或彼此结合起来使用。
【附图说明】
[0013]图1是低损耗低温流体供应系统的实施例的示意图。
[0014]图2是低损耗低温流体供应系统的另一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0015]图1显示低损耗低温流体供应系统10的实施例。虽然这种系统10的一个商业上很重要的用途是供应医用氧，但这种系统10还可用来供应可按低温形式运输、存储和输送的任何其它流体，包括(但不限于)氮、氩和氦。系统10包括至少一个主低温流体罐50。系统10同样可在具有一个、两个或三个或更多个主低温流体罐50的情况下工作，使得可取决于特定设备和空间需求来调节罐50的数量。
[0016]主罐50在内部压力Pm下运行。通过放气阀59将最高主罐内部压力设定为第一压力P1。压力建立回路57如本领域已知的那样可运行来在主罐内部压力下降到第二压力P2以下时提高主罐内部压力。对于典型的低温流体设备，第一(放气口)压力Pl设定成大约200镑/平方英寸至大约275镑/平方英寸的压力，并且优选地大约250镑/平方英寸，而第二(压力建立回路)压力P2则设定成大约140镑/平方英寸至大约200镑/平方英寸的压力，并且优选地大约160镑/平方英寸。当主罐50不供应任何低温流体时，热泄漏典型地使压力缓慢升高，而且如果Pm达到Pl，则放气阀59将打开，以从主罐50释放压力。当主罐50以高流率供应低温流体时，Pm可下降到P2以下，在这时，压力建立回路57将启动且保持启动，直到Pm达到P2为止。
[0017]主罐50包括用于供应低温气体或蒸气的气体出口51，以及用于供应低温液体的液体出口 61(通常呈汲取管的形式)。
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