操作冷低温液体供应链的方法与流程

本发明涉及使用压力均衡和泵送将液体冷冻剂，优选液态氢(lh2)从运输罐输送到储存容器。发明背景根据低温液体的热含量，低温液体可以处于各种温度/饱和压力。通过输送/运输过程或在最终容器中引入的任何热量都被液体吸收，这升高了低温液体的温度/饱和压力，并且如果饱和压力超过容器中的压力，则低温液体将沸腾。向车辆供应氢燃料的液态氢站点通常使用往复泵将来自液态氢储存罐的氢气加压至燃料压力。lh2供应链中的此最后一个容器将大量热量引入低温液体，这是由于泵操作和自然热泄漏产生的蒸气热量返回容器，这些热量在运输之间的多天内积累。当液态氢在低的温度/热含量下运输时，在液态氢达到容器中的最大压力并需要从容器中排出之前，有更高的吸收热量的能力。因此，运输的液体越冷，可以可使用并最终进入车辆罐的运输的产品的百分比就越高(因为有较少的排出)。为了操作运输冷液体的供应链，必须用特定的方法和装置运输分子。冷供应链确保客户收到运输的每一分子lh2的最大价值并确保所有客户收到冷产品。除了运输冷液体外，最终容器还接收更多产生的lh2，并且当使用此方法和装置时，最终容器能够分配更多的氢气。低温系统中的热量容器中的压力和lh2的饱和压力(温度/热含量)决定了当引入热量时lh2如何反应。如果饱和压力小于容器中的压力，则lh2将吸收一些热量而不会汽化。一旦lh2的饱和压力等于容器中的压力，添加到lh2的任何热量都将导致lh2汽化成gh2。当在容器中产生额外的gh2时，容器中的压力升高。如果容器已经处于最大操作压力，则将需要排出额外的gh2。当少量lh2暴露于显著热源(例如，压力构建器或泵)时，热量可以迅速升高少量lh2的蒸气压，使其大于容器中的压力，并且热量使一小部分lh2汽化，而不加热拖车或容器中的其余lh2。此技术用于在不立即影响大部分lh2温度的情况下在容器中构建压力。流体特性临界压力接近储存压力的低温液体在气相中具有高质量比例。典型的低温容器储存高达约200psig的产品，并且氢气和氦气具有的临界压力低于200psig(分别为174psig和18.5psig)。当储存压力接近临界压力时，蒸气的密度接近液体的密度(参见图1中当压力接近189psia时氢气液体和蒸气的密度)。在典型的低温储存容器的压力范围内，考虑液体部分和气体部分对双相流体的总密度的贡献。与具有高得多的临界温度的其他典型低温液体(如液态氮)相比，在相同压力下，来自氢气蒸气的密度的比例与来自液体的密度的比例相比要高得多。换言之，对于给定体积的双相氢气，蒸气质量与液体质量的比率比双相氮气的比率要高得多。图2提供了在饱和条件下的氮气密度，并且图3提供了氢气和氮气的蒸气密度的比例与饱和压力的图形表示。由于在气相中的质量分数相对较大，有几个影响lh2运输的独特特性：大量的气体冷凝物和大的蒸气热含量。这些影响体现在以下实例中：在140psig(31.7k)的饱和条件下，1,000加仑容器容纳10％液态氢(100加仑lh2)并且其余为气态氢(900加仑gh2)。为了达到容器中90％液体(900加仑的液体)，向容器中添加410.3加仑的在70psig饱和条件(28.0k)下的液态氢，并且容器中的最终压力是142.4psig(31.8k)。为了比较，在140psig(104.8k)的饱和条件下，1,000加仑容器容纳10％液态氮(100加仑lin)并且其余为气态氮(900加仑gan)。为了达到容器中90％液体(900加仑的液体)，向容器中添加720.2加仑的在70psig饱和条件(96.0k)下的液态氮，并且容器中的最终压力是105.3psig(100.9k)。添加到容器中以达到90％液体的液体量与最终饱和压力之间存在很大差异。当冷流体被引入容器时，温热气体冷凝，并且由于氢气在气相中的大质量分数，冷凝物的质量占据容器的相当大的部分。在以上实例中，对于800加仑的总液体增加，仅添加410.3加仑的lh2。来自气相的冷凝物形成了剩余的389.7加仑。接下来，氢气的最终温度(饱和压力)比任何一种初始流体都更温热；而氮气的最终温度(饱和压力)在初始温热容器温度与冷的进入液态氮温度之间。氢气气相携带大量的热量，这是由于蒸气天然地具有比液体高得多的热含量和氢气气体在接近临界压力时的高相对密度。由于蒸气的高热含量，蒸气在具有低临界压力的流体的热管理中起着重要作用。当系统混合到热力学平衡时，蒸气的这种高热含量的影响尤其明显，并且其结果是温度/饱和压力高于用其他低温流体工作时预期的温度/饱和压力。以下是与相同体积的液体相比，在气体体积中储存的热量的比例。(液体具有高得多的密度但较低的热含量，导致每体积的热含量较高—参见例如图4和图5。)与氢气液体相比，氢气蒸气中的热量比例是氮气(更典型的低温流体)中的比例的大于两倍—参见例如图6。

背景技术：

1、常规的液态氢拖车通常具有以下与进行运输相关的回路：压力构建器和lh2运输管线。拖车上有许多其他回路以保持适当的压力，监测拖车状况，并向拖车填充更多lh2。用于运输到最终容器的相关回路在图10中示出。

2、图7提供了典型的产品分配链的流程图。

3、典型地，每拖车装载的产品驾驶员进行两到四次运输。常规的运输方法和分配方案导致大量热量存在于最终容器中。此外，分配过程是低效的，因为lh2被转化为gh2来推动运输。

4、类似的运输解决方案

5、为了避免温室气体和有毒气体排出到大气中，液体co2和n2o的运输包括泵、液体软管和气体输送软管。包括液体co2或液体n2o储存容器的设备与从液态氢储存罐泵送氢气的设备非常不同。在co2和nox设备中，客户通常接收气体并且分子具有高临界压力：分别为1,071psig和1,051psig。co2和nox供应链不专注于制冷，因为用户有意向储存容器增加热量以增加将产品供应给客户的压力。事实上，有目的地将热量增加到co2和nox储存容器中以构建压力。此外，运输系统的许多部件向工艺流体增加热量。

6、运输过程

7、常规运输由若干个主要步骤组成：连接、吹扫和冷却、压力构建和运输、断开、以及降低拖车中的压力。首先，将带真空夹套的软管从拖车连接到最终容器。接下来，用来自拖车的蒸气空间的gh2流吹扫软管。接下来，用来自拖车的蒸气空间的gh2的若干个压力脉冲吹扫软管。在吹扫之后，来自拖车的液态氢通过管道和软管流向排出口以使管道/软管达到低温。准备步骤通常消耗大约30kg的氢气。

8、在进行吹扫和冷却步骤的同时，驾驶员操作压力构建器以将拖车中的压力增加到比最终容器中的压力高1-2巴，这可能需要大约20分钟，取决于拖车中的蒸气空间的量。一旦拖车处于适当的压力，驾驶员打开阀以使lh2流入最终容器。在lh2的卸载过程中，驾驶员继续操作压力构建器以保持拖车中的压力比最终容器中的压力高1-2巴。当最后一个容器装满时，驾驶员关闭lh2运输阀。接下来，驾驶员等待运输软管稍微温热并且然后驾驶员断开lh2软管。在驶离之前，驾驶员将晃动拖车或给拖车排气以降低压力并确保在道路上行驶时拖车不会排气。

9、运输的主要方面是所有氢气流都从拖车开始并向最终容器移动。因为这一点，有价值的冷lh2是在运输前用于吹扫和冷却管道/软管的所有氢气的来源。这是冷低温液体使用不良的一个实例。

10、热量引入和传递

11、在常规的运输过程中，有几个步骤对系统中的热量行为起着重要作用：压力构建和晃动。

12、对于每次运输，驾驶员使液态氢流经常压热交换器以将热量添加到流经常压热交换器的lh2中，使其汽化并增加拖车中的压力。当驾驶员到达站点时，他/她在拖车中构建压力，使得拖车中的压力超过最终容器中的压力。驾驶员还在进行运输时构建压力以保持拖车中的压力至少比最终容器中的压力高1巴。压力构建为拖车的气相增加了大量的热量。

13、晃动是向前和向后移动拖车以使液态氢在拖车周围晃动并与拖车的气相混合的过程。在此过程期间，蒸气空间和液体中的热量扩散到两种流体中并且系统达到热力学平衡。由于气相具有来自压力构建的额外热量，晃动将使气相中的热量扩散到整个气相和液相。晃动导致拖车中的压力降低和lh2的热含量增加以及一些气体冷凝成液体。

14、拖车中的热量

15、在运输过程中，热量通过压力构建器增加以升高拖车中的压力。热量用于将lh2转化为gh2以便在拖车中构建压力并且热量主要保留在拖车的气相中。增加的热量的量取决于拖车进行运输时必须达到的压力。如果最终容器中的压力升高，则压力构建器增加更多热量以达到拖车中的更高压力，从而开始运输。在运输结束时，拖车中的压力至少比最终容器中的压力高1巴。在运输之后，必须通过晃动拖车或对拖车进行排气，将拖车中的压力从非常高的状态(最终容器中的压力+1巴)降低。为了防止因排气而损失氢分子，如果可能的话，驾驶员通常会晃动。在晃动过程期间，拖车达到热力学平衡，并且由压力构建器引入的热量扩散到整个lh2和gh2中。拖车中温度的典型演变在下面示出。对于这组假设(还包括使用大型拖车，向两个容器中的每一个运输相同的最大量，在运输前最终容器压力为120psig)，平均运输温度为24k(第一次运输为22.3k并且第二次运输为25.5k)—参见图8。

16、假设：大型拖车，向两个容器运输最大量(每个容器的量相同)，在运输前最终容器处于120psig。

17、当运输的液体具有低的温度/热含量/饱和压力时，最终容器更好地操作，并且理想的运输技术将把冷液体运输到所有最终容器。对于这组假设，传统运输方法导致lh2的温度在第一次运输到典型容器(在120psig操作压力下)后升高3.5k(28.1psi饱和压力)。如果拖车在此行程中进行第三次运输，则lh2温度将再次升高。氢气的低临界压力有助于在运输后拖车中的显著温度/饱和压力升高。

18、在运输过程中最终容器中的热量

19、在运输后最终容器中的热量的量基于在运输前最终容器中的热量的量和运输到最终容器的lh2的热含量。本节中将进一步探讨在传统运输过程期间热量和质量的相互作用。

20、对于在将lh2从最终容器泵送到使用点所处的泵送站点处的最终容器，lh2驾驶员总是从容器顶部填充最终容器，因为操作员优选最终容器中的压力尽可能低。在这种配置中，进入的lh2与最终容器中的gh2混合并且容器的内容物达到热力学平衡。最终容器中的gh2含有大量热量，因此容器中的最终温度远高于进入液体的温度。这在图9中示出。

21、如前所指出，液体的进入温度和运输方法在最终容器的最终温度中起着重要作用。传统运输方法将最终容器中的所有初始热量与来自进入的lh2的热量相结合，因此容器中的初始热量和来自进入的lh2的热量之和保留在容器中。

22、在运输后最终容器中的热量

23、在上述泵送站点处的操作期间，通过泵操作和自然热泄漏将热量增加到最终容器中。往复泵的操作也引入热量，因为一些lh2在泵处被热量汽化并返回到容器中。此蒸气经由吸入返回管线返回到容器中。来自泵的热量输入的量是相当大的并且这种热量输入经常导致容器排气。此外，最终容器通常将产品运输保持数天，这允许来自自然热泄漏的热量积聚在最终容器中。

24、图11提供了示出主要发生热泄漏的地方的图形显示。

25、氢气燃料需要将氢气泵送至比典型工业用途高得多的压力(例如，与工业用途的约200巴相比，燃料为900巴)。由于需要高压，泵需要更多的过冷并且泵向系统返回更多热量。更多细节参见美国专利申请号17/465,103的第1页第20行至第8页第2行。

26、供应链低效率

27、氢气燃料站点需要泵送lh2来为燃料电池电动汽车(fcev)提供燃料，而气态氢在泵送站点几乎没有用处。常规的供应链实践通过增加热量(压力构建器)引入了许多低效率，该热量将lh2转化为gh2并减少了可用于最终容器的lh2的量。使用传统运输方法，在假定条件(在运输前容器的压力是在120psig下)下到两个容器的行程，19％的lh2用于制造gh2以对拖车加压(参见图12下，28.5tpd中的5.4tpd)。转化为gh2的此19％的产品无法运输到最终容器并且是供应链中的主要低效率。此外，在运输后气相中的热量与拖车中剩余的lh2混合，这产生了价值较低的温热lh2。如前所讨论，运输到最终容器的lh2的平均温度是24k。

28、其他解决方案

29、一些lh2分配器使用离心输送泵运输lh2。泵可用于对lh2加压，从而减少压力构建的量。由于最终容器的高压，泵需要具有泵送较大压力(约5巴)的能力。当液态氢被泵送至高压时，泵向lh2增加热量和功并且行进至最终容器的lh2在热含量方面增加。最终容器已经受到过多热量的影响，并且离心泵因增加了更多热量而加剧了该问题。即使在泵送时，也要使用压力构建器，因为离开拖车的液体排空的空间必须用气体填充并且必须保持拖车与最终容器之间的足够压差。通过泵送，向拖车增加的热量比传统运输少，因此当拖车在运输后混合时，lh2不像目前的供应链那样温热。泵为运输到最终容器的lh2增加了更多热量，这进一步加剧了最终容器中热量过多的问题。

技术实现思路

1、在某些实施例中，本发明可以包括提出了用于在低温供应链中保冷的基本上独特的系统的方法和装置。实现冷低温供应链的运输技术被称为先进运输方法。此供应链的所有方面旨在最小化或防止热量的增加并保存低温液体的冷。

2、披露了一种用来自液体冷冻剂储存罐的液体冷冻剂填充安装在设备处的液体冷冻剂储存容器的方法，该液体冷冻剂优选为液态氢或液态氦并且更优选为液态氢，该方法包括以下步骤：

3、从该液体冷冻剂储存罐到该液体冷冻剂储存容器连接液体输送导管，该液体输送导管具有在线设置的第一液体冷冻剂泵，该连接的液体输送导管经由一个或多个阀在其中储存一定量的液体冷冻剂的该液体冷冻剂储存罐中的液体冷冻剂空间与其中储存一定量的该液体冷冻剂的该液体冷冻剂储存容器中的液体冷冻剂空间之间处于可选择的流体连通，其中，在所述连接液体输送导管的步骤之前，该液体冷冻剂储存容器具有的初始压力高于该液体冷冻剂储存罐的初始压力；

4、在该液体冷冻剂储存容器与该液体冷冻剂储存罐之间连接气体输送导管，该气体输送导管经由设置在该气体输送导管中的一个或多个阀在含有一定量的呈气态形式的该液体冷冻剂的该液体冷冻剂储存容器的顶部空间与含有一定量的气态冷冻剂的该液体冷冻剂储存罐的顶部空间之间处于可选择的流体连通；

5、通过打开该气体输送导管中的一个或多个阀使该液体冷冻剂储存容器和液体冷冻剂储存罐顶部空间压力均衡，从而允许低温气体借助于它们的初始压力之间的差从该液体冷冻剂储存容器顶部空间输送到该液体冷冻剂储存罐顶部空间；

6、打开该液体输送管线中的该一个或多个阀，从而允许该液体冷冻剂储存罐和该液体冷冻剂储存容器的这些液体冷冻剂空间之间的流体连通；

7、经由该液体输送管线和第一泵将一定量的该液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间泵送到该液体冷冻剂储存容器的该液体冷冻剂空间，同时由所述泵送引起的一定量的气态冷冻剂从该液体冷冻剂储存容器顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐顶部空间，其中任选地，当在启动所述泵送之前该罐顶部空间与该容器顶部空间之间的压力差达到零或小于1巴的预定压力时，所述泵送步骤开始。

8、在填充液体冷冻剂储存容器的方法的任选实施例中：

9、·所述压力均衡在不使用压缩机或真空泵的情况下发生；

10、·在不使用压力构建回路的情况下，将该液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间输送到该液体冷冻剂储存容器的该液体冷冻剂空间；

11、·该方法可以包括在所述压力均衡之前，用来自该液体冷冻剂储存容器顶部空间的一定量的气态冷冻剂吹扫该气体输送导管和/或该液体输送导管的步骤；

12、·该方法可以包括在所述压力均衡之前以及任选地在该气体和液体输送导管的任何吹扫之后，用来自该液体冷冻剂储存容器顶部空间的一定量的气态冷冻剂预冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管的步骤；

13、·该方法可以包括在所述压力均衡之前以及任选地在该气体和液体输送导管的任何预冷却之后，用来自该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间的一定量的液体冷冻剂冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管的步骤；

14、·该第一泵将来自该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂压缩到高于该容器的压力的预定值的压力；

15、·该预定值小于3巴，优选地小于2巴，更优选地不大于1巴；

16、·该第一泵是离心泵；

17、·第二低温液体泵可操作地与该容器相关联，并且所述第二泵和该容器适于并配置成允许该第二泵将一定量的该液体冷冻剂从该容器的该液体冷冻剂空间泵送到在该设备处的使用点；

18、·该气体输送导管、该液体输送导管和该第一泵中的一个或多个是带真空夹套的；

19、·适于并配置成驱动该第一泵的可操作地与该第一泵相关联的驱动器是带真空夹套的或位于该第一泵的真空夹套外部；

20、·该气体输送导管的该一个或多个阀包括与该液体冷冻剂储存罐相邻的第一阀和与该容器相邻的第二阀，该液体输送导管的该一个或多个阀包括与该液体冷冻剂储存罐相邻的第一阀和与该容器相邻的第二阀，并且所述方法进一步包括以下步骤：

21、o停止该第一泵的操作；

22、o关闭该气体输送导管的该第一和第二阀；

23、o关闭该液体输送导管的该第一和第二阀；

24、o等待一定量的时间，任选地预先确定，以使该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热并使该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热；以及

25、o在所述等待步骤之后，排出该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分以及该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分；

26、·在所述泵送步骤之前，该容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的初始温度高于该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂的初始温度；

27、·在所述泵送步骤之前，该容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有初始饱和温度；并且在进行所述方法之后，该容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的饱和温度低于该初始饱和温度；

28、·通过进行所述方法从该容器中去除热量；和/或

29、·耦合系统由通过该气体和液体输送导管连接的该液体冷冻剂储存罐和容器组成，并且除了通过来自环境的热泄漏和来自该泵的操作的热增加之外，没有热量被增加到该耦合系统。

30、还披露了一种将液体冷冻剂供应到安装在不同设备处的多个冷冻剂储存容器的方法，该液体冷冻剂优选为液态氢或液态氦，更优选液态氢，该方法包括以下步骤：

31、a)从液体冷冻剂罐车的液体冷冻剂储存罐到安装在第一设备处的第一液体冷冻剂储存容器连接液体输送导管，该液体输送导管具有在线设置的第一液体冷冻剂泵，该连接的液体输送导管经由一个或多个阀在其中储存一定量的液体冷冻剂的该液体冷冻剂储存罐中的液体冷冻剂空间与其中储存一定量的该液体冷冻剂的该第一容器中的液体冷冻剂空间之间处于可选择的流体连通，其中，在所述连接液体输送导管的步骤之前，该第一容器具有的初始压力高于在该罐车与该第一容器之间该液体输送导管的所述连接之前的该液体冷冻剂储存罐的初始压力；

32、b)在该第一容器与该液体冷冻剂储存罐之间连接气体输送导管，该气体输送导管经由设置在该气体输送导管中的一个或多个阀在含有一定量的呈气态形式的该液体冷冻剂的该第一容器的顶部空间与含有一定量的气态冷冻剂的该液体冷冻剂储存罐的顶部空间之间处于可选择的流体连通；

33、c)通过打开该气体输送导管中的一个或多个阀使该液体冷冻剂储存罐顶部空间和该第一容器的顶部空间压力均衡，从而允许低温气体借助于它们的初始压力之间的差从该第一容器的顶部空间输送到该液体冷冻剂储存罐顶部空间；

34、d)打开该液体输送管线中的该一个或多个阀，从而允许该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间与该第一容器的该液体冷冻剂空间之间的流体连通；

35、e)经由该液体输送管线和第一泵将一定量的该液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间泵送到该第一容器的该液体冷冻剂空间同时由所述泵送引起的一定量的气态冷冻剂从该第一容器的顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐顶部空间，该液体冷冻剂储存罐在完成所述泵送步骤之后具有中间压力；

36、f)断开该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的该气体和液体输送导管；

37、g)在断开该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的该气体和液体输送导管之后，将该液体冷冻剂罐车从第一设备驱动到第二设备，在该第二设备处安装有第二液体冷冻剂储存容器；

38、h)在所述驱动步骤之后，从该第一液体冷冻剂储存罐到该第二液体冷冻剂储存容器连接液体输送导管，该液体输送导管具有在线设置的第一液体冷冻剂泵，该连接的液体输送导管经由一个或多个阀在其中储存一定量的液体冷冻剂的该液体冷冻剂储存罐中的液体冷冻剂空间与其中储存一定量的该液体冷冻剂的该第二容器中的液体冷冻剂空间之间处于可选择的流体连通，其中，在所述驱动步骤之后和在该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间连接该液体输送导管之前，该第二容器具有的初始压力高于该中间压力；

39、i)在该第二容器与该液体冷冻剂储存罐之间连接气体输送导管，该气体输送导管经由设置在该气体输送导管中的一个或多个阀在含有一定量的呈气态形式的该液体冷冻剂的该第二容器的顶部空间与含有一定量的气态冷冻剂的该液体冷冻剂储存罐的顶部空间之间处于可选择的流体连通；

40、j)通过打开该气体输送导管中的一个或多个阀使该液体冷冻剂储存罐顶部空间和该第二容器的顶部空间压力均衡，从而允许低温气体借助于该第二容器的该中间压力与该初始压力之间的差从该第二容器的顶部空间输送到该液体冷冻剂储存罐顶部空间；

41、k)打开该液体输送管线中的该一个或多个阀，从而允许该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间与该第二容器的该液体冷冻剂空间之间的流体连通；以及

42、l)经由该液体输送管线和第一泵将一定量的该液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间泵送到该第二容器的该液体冷冻剂空间同时由所述泵送引起的一定量的气态冷冻剂从该第二容器的顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐顶部空间。

43、在将液体冷冻剂供应到安装在不同设备处的多个冷冻剂储存容器的方法的任选实施例中：

44、·在该液体冷冻剂储存罐的顶部空间与该第一容器的顶部空间之间以及在该液体冷冻剂储存罐的顶部空间与该第二容器的顶部空间之间的压力均衡在不使用压缩机或真空泵的情况下发生；

45、·在不使用压力构建回路的情况下，将该液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间输送到该第一容器的该液体冷冻剂空间，并从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间输送到该第二容器的该液体冷冻剂空间；

46、·该方法可以进一步包括以下步骤：

47、o在该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的压力均衡之前，用来自该第一容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂吹扫该气体输送导管和/或该液体输送导管；和/或

48、o在该液体冷冻剂储存罐与该第二容器之间的压力均衡之前，用来自该第二容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂吹扫该气体输送导管和/或该液体输送导管；

49、·该方法可以进一步包括以下步骤：

50、o在该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的压力均衡之前以及任选地在该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的该气体和液体输送导管的任何吹扫之后，用来自该第一容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂预冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；和/或

51、o在该液体冷冻剂储存罐与该第二容器之间的压力均衡之前以及任选地在该液体冷冻剂储存罐与该第二容器之间的该气体和液体输送导管的任何吹扫之后，用来自该第二容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂预冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；

52、·该方法可以进一步包括以下步骤：在该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的压力均衡之前以及任选地在该液体冷冻剂储存罐与该第一容器之间的该气体和液体输送导管的任何预冷却之后，用来自该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间的一定量的液体冷冻剂冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；

53、·该第一泵将来自该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂压缩到高于该第一容器的压力的预定值的压力，优选地该预定值小于3巴，更优选地小于2巴，并且甚至更优选地不大于1巴；

54、·该第一泵将来自该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂压缩到高于该第二容器的压力的预定值的压力，优选地该预定值小于3巴，更优选地小于2巴，并且甚至更优选地不大于1巴；

55、·该第一泵是离心泵；

56、·第二低温液体泵可操作地与该第一容器相关联，并且所述第二泵和该第一容器适于并配置成允许该第二泵将一定量的该液体冷冻剂从该第一容器的该液体冷冻剂空间泵送到在该第一设备处的使用点；

57、·第三低温液体泵可操作地与该第二容器相关联，并且所述第三泵和该第二容器适于并配置成允许该第三泵将一定量的该液体冷冻剂从该第二容器的该液体冷冻剂空间泵送到在该第二设备处的使用点；

58、·该气体输送导管、该液体输送导管、该第一泵和该第二泵中的一个或多个是带真空夹套的；

59、·适于并配置成驱动该第一泵的可操作地与该第一泵相关联的驱动器是带真空夹套的或位于该第一泵的真空夹套外部；

60、·该气体输送导管的该一个或多个阀包括与该液体冷冻剂储存罐相邻的第一阀和与该第一容器相邻的第二阀，该液体输送导管的该一个或多个阀包括与该液体冷冻剂储存罐相邻的第一阀和与该第一容器相邻的第二阀，并且所述方法进一步包括以下步骤：

61、o停止该第一泵的操作；

62、o关闭该气体输送导管的该第一和第二阀；

63、o关闭该液体输送导管的该第一和第二阀；

64、o等待一定量的时间，任选地预先确定，以使该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热并使该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热；以及

65、o在所述等待步骤之后，排出该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分以及该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分；

66、·该气体输送导管的该一个或多个阀包括与该液体冷冻剂储存罐相邻的第一阀和与该第二容器相邻的第二阀，该液体输送导管的该一个或多个阀包括与该液体冷冻剂储存罐相邻的第一阀和与该第二容器相邻的第二阀，并且所述方法进一步包括以下步骤：

67、o停止该第一泵的操作；

68、o关闭该气体输送导管的该第一和第二阀；

69、o关闭该液体输送导管的该第一和第二阀；

70、o等待一定量的时间，任选地预先确定，以使该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热并使该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热；以及

71、o在所述等待步骤之后，排出该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分以及该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分；

72、·在所述步骤(e)之前，该第一容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的初始温度高于在步骤(a)期间该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂的初始温度；

73、·在所述步骤(l)之前，该第二容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的初始温度高于在步骤(h)期间该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂的初始温度；

74、·在所述步骤(a)之前，该第一容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有初始饱和温度；以及在进行所述步骤(e)之后，该第一容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的饱和温度低于该初始饱和温度；

75、·在所述步骤(h)之前，该第二容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有初始饱和温度；以及在进行所述步骤(l)之后，该第二容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的饱和温度低于该初始饱和温度；

76、·通过进行所述方法从该第一和第二容器中去除热量；

77、·耦合系统由通过该气体和液体输送导管连接的该液体冷冻剂储存罐和该第一容器组成，并且除了通过来自环境的热泄漏和来自该泵的操作的热增加之外，没有热量被增加到该耦合系统；和/或

78、·耦合系统由通过该气体和液体输送导管连接的该液体冷冻剂储存罐和该第二容器组成，并且除了通过来自环境的热泄漏和来自该泵的操作的热增加之外，没有热量被增加到该耦合系统。

79、还披露了一种用于用液体冷冻剂填充冷冻剂储存容器的系统，该系统包括：液体低温罐车，该液体低温罐车具有适于并配置成储存该液体冷冻剂的液体冷冻剂储存罐，其中该液体冷冻剂选自由氢和氦组成的组；气体输送导管，该气体输送导管具有：第一和第二端，与其该第一端相邻的第一阀，以及与其该第二端相邻的第二阀，该气体输送导管的该第一和第二阀适于并配置成允许或防止气态冷冻剂从待填充的液体储存容器的顶部空间输送到该液体冷冻剂储存罐的顶部空间；液体输送导管，该液体输送导管具有：第一和第二端，与其该第一端相邻的第一阀，与其该第二端相邻的第二阀，以及设置在该第一阀与该第二阀之间的液体冷冻剂泵，该液体输送导管的该第一和第二阀适于并配置成允许或防止液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的液体冷冻剂储存空间输送到待填充的容器的液体冷冻剂储存空间；以及电子控制器，该电子控制器适于并配置成：打开该气体输送导管的该第一和第二阀，同时关闭该液体输送导管的该第一和第二阀以允许气态冷冻剂从待填充的容器的顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐的顶部空间；打开该液体输送导管的该第一和第二阀，允许该气体输送导管的该第一和第二阀保持打开，并操作该泵以便将一定量的液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间泵送到待填充的容器的液体冷冻剂空间并允许气态冷冻剂从待填充的该容器的顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐的顶部空间。

80、在另一个实施例中，该系统还可以包括设置在该气体输送导管中的与其该第一和第二端处于平行流动连通的排出管线，以及设置在该液体输送导管中的与其该第一和第二阀处于平行流动连通的排出管线，其中该气体输送导管进一步包括第三阀，该第三阀被配置成允许或防止流体从其该排出管线排出，其中该液体输送导管进一步包括第三阀，该第三阀被配置成允许或防止流体从其该排出管线排出；并且该电子控制器进一步适于并配置成打开该第一阀。

81、还披露了一种用于用液体冷冻剂填充冷冻剂储存容器的耦合系统，该耦合系统包括：

82、液体低温罐车，该液体低温罐车具有液体冷冻剂储存罐，该液体冷冻剂储存罐具有适于并配置成储存液体冷冻剂，优选液态氢或液态氦，更优选液态氢的液体冷冻剂空间以及在其该液体冷冻剂空间上方的顶部空间，该顶部空间含有气态冷冻剂；

83、低温储存容器，该低温储存容器包括适于并配置成储存液体冷冻剂，优选液态氢或液态氦，更优选液态氢的液体冷冻剂空间以及在其该液体冷冻剂空间上方的顶部空间，该顶部空间含有气态冷冻剂；

84、气体输送导管，该气体输送导管具有第一和第二端，与其该第一端相邻的第一阀，以及与其该第二端相邻的第二阀，其该第一端以不漏流体的方式连接到该液体冷冻剂储存罐以便可选择地放置成与该液体冷冻剂储存罐顶部空间处于流体连通，其该第二端以不漏流体的方式连接到该容器以便可选择地放置成与该容器顶部空间处于流体连通，该气体输送导管的该第一和第二阀适于并配置成允许或防止气态冷冻剂从该容器顶部空间输送到该液体冷冻剂储存罐顶部空间；

85、液体输送导管，该液体输送导管具有第一和第二端，与其该第一端相邻的第一阀，与其该第二端相邻的第二阀，以及其间的液体冷冻剂泵，其该第一端以不漏流体的方式连接到该液体冷冻剂储存罐以便可选择地放置成与该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间处于流体连通，其该第二端以不漏流体的方式连接到该容器以便可选择地放置成与该容器的该液体冷冻剂空间处于流体连通，该液体输送导管的该第一和第二阀适于并配置成允许或防止液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂储存空间输送到该容器的该液体冷冻剂储存空间；以及

86、电子控制器，该电子控制器适于并配置成：

87、打开该气体输送导管的该第一和第二阀，同时关闭该液体输送导管的该第一和第二阀以允许气态冷冻剂从该容器顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐顶部空间；以及

88、打开该液体输送导管的该第一和第二阀，允许该气体输送导管的该第一和第二阀保持打开，并操作该泵以便将一定量的液体冷冻剂从该液体冷冻剂储存罐的该液体冷冻剂空间泵送到该容器的该液体冷冻剂空间并允许气态冷冻剂从该容器顶部空间流到该液体冷冻剂储存罐顶部空间。

89、在另一个实施例中，该耦合系统还可以包括设置在该气体输送导管中的与其该第一和第二端处于平行流动连通的排出管线，以及设置在该液体输送导管中的与其该第一和第二阀处于平行流动连通的排出管线，其中该气体输送导管进一步包括第三阀，该第三阀被配置成允许或防止流体从其该排出管线排出，其中该液体输送导管进一步包括第三阀，该第三阀被配置成允许或防止流体从其该排出管线排出；并且该电子控制器进一步适于并配置成打开该第一阀。

90、还披露了一种低温流体输送装置，其包括：第一罐、第二罐和流体输送回路，其中该第一罐包括低温流体分配罐，该低温流体分配罐被配置成在其下部部分中以液相和在其上部部分中以气相储存低温流体，其中该第二罐包括低温接收罐，该低温接收罐被配置成在其下部部分中以液相和在其上部部分中以气相容纳该低温流体，其中该流体输送回路被配置成连接该第一和第二罐，该流体输送回路包括连接该第一和第二罐的上部部分并包括至少一个阀的第一管道，以及将该第一罐的该下部部分连接到该第二罐的第二管道，该第二管道包括泵，该泵具有连接到该第一罐的入口和连接到该第二罐的出口，其中：该泵和该第一管线的该至少一个阀被配置成以便在利用该泵将以液相的该低温流体从该第一罐输送到该第二罐期间通过打开该至少一个阀来确保该第一和第二罐的上部部分的流体连接。

91、在任选实施例中，该低温流体输送装置还可以包括将该第二罐的该上部部分连接到该第一罐的该下部部分的第三管道，该第三管道包括阀。

92、还披露了一种用于使用用于输送低温流体的装置输送低温流体的方法，其中该装置包括第一罐、第二低温罐和流体输送回路，该第一罐被配置成分配低温流体并在初始压力下在其中的下部部分中以液相和在其中的上部部分中以气相储存低温流体，该第二低温罐被配置成在第二初始压力下在其中的下部部分中以液相和在其中的上部部分中以气相容纳来自该第一罐的该低温流体，该流体输送回路连接该第一和该第二罐，该流体输送回路包括连接该第一和第二罐的上部部分并包括至少一个阀的第一管道和将该第一罐的下部部分连接到该第二罐并包括一组一个或多个阀以及还有泵的第二管道，该一组一个或多个阀用于中断或授权该低温流体的液体流从该第一罐输送到该第二罐，该泵包括连接到该第一罐的入口和连接到该第二罐的出口，该泵和该第一管道的该至少一个阀被配置成在通过泵将液体从该第一罐输送到该第二罐期间通过打开该至少一个阀来将该第一和第二罐的上部部分置于流体连通，该方法确保低温流体在该第一罐与该第二低温罐之间输送，并且该方法包括以下步骤：在该第一管道的该至少一个阀在该第二管道的该一组阀初始关闭时关闭的情况下，打开该第一管道的该至少一个阀，从而使该第一和第二罐压力均衡并将该第二罐的压力从其初始压力降低并将该第一罐的压力从其初始压力升高；以及启动该泵并打开该第二管道的该一组阀，从而将以液体形式的该低温流体从该第一罐输送到该第二罐。

93、在用于输送低温流体的方法的任选实施例中：

94、·当该第二罐的降低的压力和该第一罐的升高的压力在2与8巴之间时，所述启动该泵的步骤开始，该降低的压力高于该升高的压力；

95、·该升高的压力与该降低的压力之间的差是小于1巴的确定的差；

96、·该方法可以包括当该泵的净正吸入压头变得不足以将低温流体从该第一罐输送到该第二罐时使用常压炉对该第一罐或该第二罐加压的步骤；

97、·该第二管道将该第一罐的该下部部分连接到该第二罐的该下部部分；和/或

98、·该低温流体是氢气。

99、除了以上指出的实施例之外，上述方法、系统、耦合系统和装置可以包括以下方面中的一个或多个：

100、所述压力均衡在不使用压缩机或真空泵的情况下发生；

101、在不使用压力构建回路的情况下，将该液体冷冻剂从该罐的该液体冷冻剂空间输送到该容器的该液体冷冻剂空间；

102、在所述压力均衡之前，用来自该容器顶部空间的一定量的气态冷冻剂吹扫该气体输送导管和/或该液体输送导管；

103、在所述压力均衡之前以及任选地在该气体和液体输送导管的任何吹扫之后，用来自该容器顶部空间的一定量的气态冷冻剂预冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；

104、在所述压力均衡之前以及任选地在该气体和液体输送导管的任何预冷却之后，用来自该罐的该液体冷冻剂空间的一定量的液体冷冻剂冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；

105、该第一泵将来自该罐的该液体冷冻剂压缩到高于该容器的压力的预定值的压力；

106、该预定值小于3巴，优选地小于2巴，更优选地不大于1巴；

107、该第一泵是离心泵；

108、第二低温液体泵可操作地与该容器相关联，并且所述第二泵和该容器适于并配置成允许该第二泵将一定量的该液体冷冻剂从该容器的该液体冷冻剂空间泵送到在该设备处的使用点；

109、该气体输送导管、该液体输送导管和该第一泵中的一个或多个是带真空夹套的；

110、适于并配置成驱动该第一泵的可操作地与该第一泵相关联的驱动器是带真空夹套的或位于该第一泵的真空夹套外部；

111、该气体输送导管的该一个或多个阀包括与该罐相邻的第一阀和与该容器相邻的第二阀，该液体输送导管的该一个或多个阀包括与该罐相邻的第一阀和与该容器相邻的第二阀，并且所述方法进一步包括以下步骤：停止该第一泵的操作；关闭该气体输送导管的该第一和第二阀；关闭该液体输送导管的该第一和第二阀；等待一定量的时间，任选地预先确定，以使该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热并使该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热；以及在所述等待步骤之后，排出该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分以及该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分；

112、在所述泵送步骤之前，该容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的初始温度高于该罐的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂的初始温度；

113、在所述泵送步骤之前，该容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有初始饱和温度；并且在进行所述方法之后，该容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的饱和温度低于该初始饱和温度；

114、通过进行所述方法从该容器中去除热量；

115、耦合系统由通过该气体和液体输送导管连接的该罐和容器组成，并且除了通过来自环境的热泄漏和来自该泵的操作的热增加之外，没有热量被增加到该耦合系统；

116、在该罐的顶部空间与该第一容器的顶部空间之间以及在该罐的顶部空间与该第二容器的顶部空间之间的压力均衡在不使用压缩机或真空泵的情况下发生；

117、在不使用压力构建回路的情况下，将该液体冷冻剂从该罐的该液体冷冻剂空间输送到该第一容器的该液体冷冻剂空间，并从该罐的该液体冷冻剂空间输送到该第二容器的该液体冷冻剂空间；

118、在该罐与该第一容器之间的压力均衡之前，用来自该第一容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂吹扫该气体输送导管和/或该液体输送导管；和/或在该罐与该第二容器之间的压力均衡之前，用来自该第二容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂吹扫该气体输送导管和/或该液体输送导管；

119、在该罐与该第一容器之间的压力均衡之前以及任选地在该罐与该第一容器之间的该气体和液体输送导管的任何吹扫之后，用来自该第一容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂预冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；和/或在该罐与该第二容器之间的压力均衡之前以及任选地在该罐与该第二容器之间的该气体和液体输送导管的任何吹扫之后，用来自该第二容器的顶部空间的一定量的气态冷冻剂预冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；

120、在该罐与该第一容器之间的压力均衡之前以及任选地在该罐与该第一容器之间的该气体和液体输送导管的任何预冷却之后，用来自该罐的该液体冷冻剂空间的一定量的液体冷冻剂冷却该气体输送导管和/或该液体输送导管；

121、该第一泵将来自该罐的该液体冷冻剂压缩到高于该第一容器的压力的预定值的压力，优选地该预定值小于3巴，更优选地小于2巴，并且甚至更优选地不大于1巴；

122、该第一泵将来自该罐的该液体冷冻剂压缩到高于该第二容器的压力的预定值的压力，优选地该预定值小于3巴，更优选地小于2巴，并且甚至更优选地不大于1巴；

123、该第一泵是离心泵；

124、第二低温液体泵可操作地与该第一容器相关联，并且所述第二泵和该第一容器适于并配置成允许该第二泵将一定量的该液体冷冻剂从该第一容器的该液体冷冻剂空间泵送到在该第一设备处的使用点；

125、第三低温液体泵可操作地与该第二容器相关联，并且所述第三泵和该第二容器适于并配置成允许该第三泵将一定量的该液体冷冻剂从该第二容器的该液体冷冻剂空间泵送到在该第二设备处的使用点；

126、该气体输送导管、该液体输送导管、该第一泵和该第二泵中的一个或多个是带真空夹套的；

127、适于并配置成驱动该第一泵的可操作地与该第一泵相关联的驱动器是带真空夹套的或位于该第一泵的真空夹套外部；

128、该气体输送导管的该一个或多个阀包括与该罐相邻的第一阀和与该第一容器相邻的第二阀，该液体输送导管的该一个或多个阀包括与该罐相邻的第一阀和与该第一容器相邻的第二阀，并且所述方法进一步包括以下步骤：停止该第一泵的操作；关闭该气体输送导管的该第一和第二阀；关闭该液体输送导管的该第一和第二阀；等待一定量的时间，任选地预先确定，以使该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热并使该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热；以及在所述等待步骤之后，排出该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分以及该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分；

129、该气体输送导管的一个或多个阀包括与该罐相邻的第一阀和与该第二容器相邻的第二阀，该液体输送导管的该一个或多个阀包括与该罐相邻的第一阀和与该第二容器相邻的第二阀，并且所述方法进一步包括以下步骤：停止该第一泵的操作；关闭该气体输送导管的该第一和第二阀；关闭该液体输送导管的该第一和第二阀；等待一定量的时间，任选地预先确定，以使该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热并使该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分被环境温热；以及在所述等待步骤之后，排出该气体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分以及该液体输送导管的在其第一阀与第二阀之间的部分；

130、在所述步骤(e)之前，该第一容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的初始温度高于在步骤(a)期间该罐的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂的初始温度；

131、在所述步骤(l)之前，该第二容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的初始温度高于在步骤(h)期间该罐的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂的初始温度；

132、在所述步骤(a)之前，该第一容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有初始饱和温度；以及在进行所述步骤(e)之后，该第一容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的饱和温度低于该初始饱和温度；

133、在所述步骤(h)之前，该第二容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有初始饱和温度；以及在进行所述步骤(l)之后，该第二容器的该液体冷冻剂空间中的该液体冷冻剂具有的饱和温度低于该初始饱和温度；

134、通过进行所述方法从该第一和第二容器中去除热量；

135、耦合系统由通过该气体和液体输送导管连接的该罐和该第一容器组成，并且除了通过来自环境的热泄漏之外，没有热量被增加到该耦合系统；

136、耦合系统由通过该气体和液体输送导管连接的该罐和该第二容器组成，并且除了通过来自环境的热泄漏之外，没有热量被增加到该耦合系统；

137、排出管线设置在该气体输送导管中，与其该第一和第二端处于平行流动连通，以及排出管线设置在该液体输送导管中，与其该第一和第二阀处于平行流动连通，其中：该气体输送导管进一步包括允许或防止流体从其该排出管线排出的第三阀；该液体输送导管进一步包括允许或防止流体从其该排出管线排出的第三阀；并且该电子控制器进一步适于并配置成打开该第一阀；

138、第三管道将该第二罐的该上部部分连接到该第一罐的该下部部分，该第三管道包括阀；

139、当该第二罐的降低的压力和该第一罐的升高的压力在1与10巴表压之间时，所述启动该泵的步骤开始，该降低的压力高于该升高的压力；

140、该升高的压力与该降低的压力之间的差是小于1巴的确定的差；

141、当该泵的npsh变得不足以将低温流体从该第一罐输送到该第二罐时使用常压炉对该第一罐或该第二罐加压；

142、该第二管道将该第一罐的该下部部分连接到该第二罐的该下部部分；

143、该第二管道将该第一罐的该下部部分连接到该第二罐的该上部部分；

144、该低温流体是氢气；

145、将来自该液体输送导管的液体冷冻剂喷射到该容器的顶部空间中；和/或

146、在进行任何上述方法中使用任何上述系统或装置。