一种二氧化碳自增压系统及供应系统的制作方法

本发明涉及亚临界二氧化碳输送，具体涉及一种二氧化碳自增压系统及供应系统。

背景技术：

1、co2在不同的温度和压力下会呈现不同的相态，且co2在处于气体状态、液体状态、固体状态、临界状态时的温度和压力均不同。

2、中国专利(cn208670594u)公开了一种储液罐自增压系统，具体包括由s30408不锈钢制成的外筒和设置在外筒中的内罐，压力表，液面计，组合仪表阀，进液控制阀组，上部低温截止阀，测满阀，残液排放阀，放空阀，自增压系统和节能减排系统；具体的，当储罐顶部压力降低到某值时，调压阀打开，液体通过增压器将液体气化，进而输送至储液罐内，使储罐顶部压力升高并稳定在某一数值，达到储罐正常排液的状态；目前市场上大多数储罐均采用此种方式来进行自增压从而实现罐内液体的正常排出，但对于如何精准控制气压的增加和减少以及确保储液罐的正常使用并没有相关的技术方案，而由于储罐有相对的标准压力(上限和下限)，当储罐内的气压较低时，后续通过液体气化进行气压补充的大小目前通常是一个较为广阔的概念(即当储罐内气压较低时，通过增加额定气压至储罐内)，而对于具体增加多少气压能够保证储罐内的液体正常排出以及储罐的正常使用，目前并没有精准的控制方案，一定程度上使储罐的安全性能较低，存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、为了实现本发明的目的，本发明提供一种二氧化碳自增压系统，包括：储罐、输送管道、气化管道和回流管道，所述储罐分别与所述输送管道、气化管道和回流管道连接，所述输送管道上设有第一阀门和与第一阀门连接的第一加热器，所述气化管道上设有第二阀门和与第二阀门连接的第二加热器，所述第一加热器和第二加热器用于将所述储罐内的液体进行气化；所述储罐上设有液位计，所述气化管道还与所述回流管道连接；所述液位计用于检测所述储罐内的液位高度，当液位高度低于第一预设值时，所述第二阀门打开，通过所述加热器将储罐内的液体气化并经所述回流管道流至所述储罐内。

2、优选的，所述回流管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道并联设置且两端均与所述第二加热器和储罐连接；所述储罐上设有第一气压检测器，所述第一管道上设有第三阀门，所述第二加热器上设有第二气压检测器，当液位高度低于第一预设值且第一数值为第二预设值时，将第二加热器气化后的气体通过第一管道输送至储罐内，所补充的气压由下列计算公式确定：

3、p2＝ph-η1ph-p1

4、其中，p2为第二加热器气化后的气压数值或往储罐内补充的气压数值，ph为储罐的气压上限值，p1为储罐内的当前气压数值或第一数值，η1为数值范围[5％-10％]。

5、优选的，所述第二管道上设有第四阀门和与第四阀门连接的第一储存箱，用于储存第二加热器气化后的气体；所述第一储存箱上设有第三气压检测器，用于检测所述第一储存箱内的气体气压数值。

6、优选的，所述自增压系统还包括与所述储罐连接的泄放管道，所述泄放管道上设有相连接的泄放阀和第二储存箱；所述储罐上设有第一气压检测器，所述第二储存箱上设有第四气压检测器，当第一数值为第三预设值时，打开泄放阀将储罐内气体排出至第二储存箱；所泄放的气压由下列计算公式确定：

7、p3＝pl+η2pl-p1

8、其中，p3为所需要泄放的气体气压数值或第四气压检测器检测的气压数值；pl为储罐的气压下限值；p1为储罐内当前气压数值或第一数值；η2为数值范围[30％-50％]。

9、优选的，所述回流管道包括第一管道和第二管道，所述第二管道上设有第一储存箱，所述自增压系统与所述储罐连接的泄放阀和第二储存箱，所述第二储存箱通过第三管道与所述第一储存箱连接，所述第三管道上设有第五阀门，所述第一管道、第二管道和第三管道均设有伴热保温组件，所述第一加热器前端的输送管道和第二加热器前端的气化管道设有保温组件。

10、优选的，所述回流管道还连接有排空管道，所述排空管道包括上设有排空阀和背压阀。

11、优选的，所述第一加热器和第二加热器上均设有液位计和温度探测器，用于检测第一加热器和第二加热器内的液位高度；所述第一加热器和第二加热器上还设有外部供水口。

12、优选的，所述输送管道上设有热力膨胀阀、第一加热器和安全阀，所述热力膨胀阀位于所述第一加热器的前端，所述安全阀位于所述第一加热器的后端。

13、优选的，所述储罐上还设有第一气压检测器、防爆装置和预警装置；当液位高度低于第一预设值时，或当第一气压检测器检测的储罐气体气压数值为第二预设值时，或当第一气压检测器检测的储罐气体气压数值为第三预设值时，发出预警提示。

14、优选的，本发明还提供一种亚临界二氧化碳供应系统，包括上述任一实施例所述的二氧化碳自增压系统、液态输送系统和气态输送系统，所述液态输送系统的输出端与所述储罐连接，所述输送管道的输出端与所述气态输送系统连接；所述液态输送系统用于输出态二氧化碳；所述气态输送系统用于输出亚临界二氧化碳。

15、本发明的有益效果为：本发明提供的二氧化碳自增压系统及供应系统，通过根据储罐的上下限压力值来对储罐内液态二氧化碳进行正常输送，一方面可以保证储罐的正常使用(防止存在气压过低或过高的情况)，另一方面保证了二氧化碳的连续供应性。

技术特征：

1.一种二氧化碳自增压系统，其特征在于，包括储罐、输送管道、气化管道和回流管道，所述储罐分别与所述输送管道、气化管道和回流管道连接，所述输送管道上设有第一阀门和与第一阀门连接的第一加热器，所述气化管道上设有第二阀门和与第二阀门连接的第二加热器，所述第一加热器和第二加热器用于将所述储罐内的液体进行气化；所述储罐上设有液位计，所述气化管道还与所述回流管道连接；所述液位计用于检测所述储罐内的液位高度，当液位高度低于第一预设值时，所述第二阀门打开，通过所述加热器将储罐内的液体气化并经所述回流管道流至所述储罐内。

2.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述回流管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道并联设置且两端均与所述第二加热器和储罐连接；所述储罐上设有第一气压检测器，所述第一管道上设有第三阀门，所述第二加热器上设有第二气压检测器，当液位高度低于第一预设值且第一数值为第二预设值时，将第二加热器气化后的气体通过第一管道输送至储罐内，所补充的气压由下列计算公式确定：

3.如权利要求2所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述第二管道上设有第四阀门和与第四阀门连接的第一储存箱，用于储存第二加热器气化后的气体；所述第一储存箱上设有第三气压检测器，用于检测所述第一储存箱内的气体气压数值。

4.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述自增压系统还包括与所述储罐连接的泄放管道，所述泄放管道上设有相连接的泄放阀和第二储存箱；所述储罐上设有第一气压检测器，所述第二储存箱上设有第四气压检测器，当第一数值为第三预设值时，打开泄放阀将储罐内气体排出至第二储存箱；所泄放的气压由下列计算公式确定：

5.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述回流管道包括第一管道和第二管道，所述第二管道上设有第一储存箱，所述自增压系统与所述储罐连接的泄放阀和第二储存箱，所述第二储存箱通过第三管道与所述第一储存箱连接，所述第三管道上设有第五阀门，所述第一管道、第二管道和第三管道均设有伴热保温组件，所述第一加热器前端的输送管道和第二加热器前端的气化管道设有保温组件。

6.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述回流管道还连接有排空管道，所述排空管道包括上设有排空阀和背压阀。

7.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述第一加热器和第二加热器上均设有液位计和温度探测器，用于检测第一加热器和第二加热器内的液位高度；所述第一加热器和第二加热器上还设有外部供水口。

8.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述输送管道上设有热力膨胀阀、第一加热器和安全阀，所述热力膨胀阀位于所述第一加热器的前端，所述安全阀位于所述第一加热器的后端。

9.如权利要求1所述的二氧化碳自增压系统，其特征在于，所述储罐上还设有第一气压检测器、防爆装置和预警装置；当液位高度低于第一预设值时，或当第一气压检测器检测的储罐气体气压数值为第二预设值时，或当第一气压检测器检测的储罐气体气压数值为第三预设值时，发出预警提示。

10.一种亚临界二氧化碳供应系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的二氧化碳自增压系统、液态输送系统和气态输送系统，所述液态输送系统的输出端与所述储罐连接，所述输送管道的输出端与所述气态输送系统连接；所述液态输送系统用于输出态二氧化碳；所述气态输送系统用于输出亚临界二氧化碳。

技术总结本发明涉及一种二氧化碳自增压系统及供应系统，包括储罐、输送管道、气化管道和回流管道，所述储罐分别与所述输送管道、气化管道和回流管道连接，所述输送管道上设有第一阀门和与第一阀门连接的第一加热器，所述气化管道上设有第二阀门和与第二阀门连接的第二加热器，所述储罐上设有液位计，所述气化管道还与所述回流管道连接；当液位高度低于第一预设值时，所述第二阀门打开，通过所述加热器将储罐内的液体气化并经所述回流管道流至所述储罐内。通过根据储罐的上下限压力值来对储罐内液态二氧化碳进行正常输送，一方面可以保证储罐的正常使用(防止存在气压过低或过高的情况)，另一方面保证了二氧化碳的连续供应性。技术研发人员：邓韬,许高坡,孙永康受保护的技术使用者：广州广钢气体能源股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16