低温泵的制作方法

本发明总体涉及用于低温液体的泵，更具体地说，涉及使用中间流体并减小泵密封件上的压差的低温泵。

背景技术：

1、低温流体比如液态天然气和氢是沸点低于-130°f/-90℃的流体。低温流体作为能源的重要性日益增加，并且还具有许多重要的工业用途。

2、例如，随着燃料电池技术的进步和氢在家庭发电中的使用，氢作为替代清洁能源的重要性日益增加。此外，燃料电池技术的使用正在增长，例如在燃料电池驱动的车辆中。

3、与其他低温流体(比如液态天然气)一样，氢以液态形式运输和储存更有效。此外，希望以高密度储存氢，并以减少的体积和低成本运输和使用氢，以帮助建立实用的氢基础设施。此外，为了使用和运输以及有效储存，通常需要对其他低温液体进行加压。因此，低温泵是低温液体储存和运输的关键部件。

4、低温泵密封件，特别是在高压应用中，易于泄漏，这对低温泵的性能有害。

技术实现思路

1、本主题的多个方面可以单独或一起体现在下面描述和要求保护的设备和系统中。这些方面可以单独使用或与本文所述主题的其他方面结合使用，并且对这些方面的描述并不旨在排除这些方面的单独使用或这者些方面的单独权利要求或所附权利要求中阐述的不同组合。

2、在一方面，一种用于泵送低温液体的泵包括限定缸体的泵壳体。活塞可滑动地定位在缸体内，使得配置成接收中间流体的中间流体室限定在缸体内邻近活塞的第一端，并且流体泵送室限定在缸体内邻近活塞的第二端。流体泵送室包括入口和出口。中间流体密封件附接到活塞并配置成接合缸体。泵送流体密封件也附接到活塞并配置成接合缸体。泵送流体密封件与中间流体密封件间隔开，从而在中间流体密封件和泵送流体密封件之间的缸体内限定压差空间。压差排气阀与压差空间流体连通。压差开关可操作地连接到压差排气阀，并配置为感测压差空间内的压力，并在压差空间内的压力达到预定压力水平时打开压差排气阀。

3、在另一方面，一种用于泵送低温液体的方法包括以下步骤：提供泵，该泵具有可滑动地定位在缸体内并限定中间流体室和流体泵送室的活塞、中间流体密封件和泵送流体密封件，从而在中间流体密封件和泵送流体密封件之间限定压差空间；通过循环地将中间流体引导至泵的中间流体室来致动活塞，使得低温液体被泵的流体泵送室接收和泵送；检测压差空间的压力；以及当检测到的压力达到预定压力水平时通气压差空间。

技术特征：

1.一种用于泵送低温液体的泵，包括：

2.根据权利要求1所述的泵，还包括所述泵壳体的一部分位于其内的贮槽，所述贮槽配置为接收泵壳体的该部分并将其浸没在所述低温液体中，并且向所述泵送室的入口提供低温液体用于泵送。

3.根据权利要求1所述的泵，还包括补充密封件，其在所述中间流体密封件和泵送流体密封件之间附接到所述活塞，使得所述压差空间被分成中间流体压差空间和泵送流体压差空间。

4.根据权利要求3所述的泵，其中，所述压差排气阀包括与所述中间流体压差空间流体连通的中间流体排气阀和与所述泵送流体压差空间流体连通的泵送流体排气阀，并且所述压差开关包括可操作地连接到中间流体压差排气阀的中间流体压差开关和可操作地连接到泵送流体压差排气阀的泵送流体压差开关，所述中间压差开关配置成感测中间流体压差空间内的压力，并在中间流体压差空间内的压力达到第一预定压力水平时打开中间流体压差排气阀，并且所述泵送流体压差开关配置成感测泵送流体压差空间内的压力，并在泵送流体压差空间内的压力达到第二预定压力水平时打开泵送流体压差排气阀。

5.根据权利要求4所述的泵，其中，所述第一和第二预定压力水平低于所述中间流体室内的中间流体压力。

6.根据权利要求1所述的泵，其中，所述预定压力水平低于所述中间流体室内的中间流体压力。

7.根据权利要求1所述的泵，其中，所述压差空间是环形空间。

8.根据权利要求1所述的泵，还包括驱动系统，用于循环地向所述中间流体室提供中间流体，使得所述活塞被致动以从所述泵送室泵送所述低温液体。

9.根据权利要求8所述的泵，其中，所述驱动系统包括：

10.根据权利要求9所述的泵，其中，所述驱动系统还包括高压再流通阀，其配置成当处于打开配置时将中间流体流从所述高压泵引导至所述中间流体容器。

11.根据权利要求9所述的泵，其中，所述中间流体容器包括制冷盘管，其配置为冷却所述中间流体容器内的中间流体供应。

12.根据权利要求1所述的泵，还包括接近开关，其可操作地连接至所述活塞，并且配置成使得可以检测活塞的位置。

13.根据权利要求1所述的泵，其中，所述低温液体是氢液体。

14.根据权利要求1所述的泵，其中，所述中间流体是丙烷。

15.根据权利要求1所述的泵，其中，所述中间流体是1-丁烯。

16.根据权利要求1所述的泵，还包括：

17.一种用于泵送低温液体的方法，包括以下步骤：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述预定压力水平是低于所述中间流体室中的中间流体压力的压力。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括使用所述低温液体在贮槽内冷却所述泵的步骤。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述低温液体是液态氢。

21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述中间流体是丙烷。

22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述中间流体是1-丁烯。

技术总结一种用于泵送低温液体的泵(10)包括泵壳体(20)，该泵壳体具有缸体(32)，活塞(34)可滑动地定位在该缸体中。接收中间流体的中间流体室(54)限定在缸体(32)内邻近活塞(34)的第一端，流体泵送室(52)限定在缸体内邻近活塞(34)的第二端。中间流体密封件(36)附接到活塞(34)并接合缸体(32)。泵送流体密封件(38)附接到活塞(34)并配置成接合缸体(32)，所述泵送流体密封件(38)与中间流体密封件(36)间隔开，从而在中间流体密封件和泵送流体密封件(36、38)之间的缸体(32)内限定压差空间(62)。压差排气阀(66)与压差空间(62)流体连通。压差开关(68)感测压差空间(62)内的压力，并在压差空间(62)内的压力达到预定压力水平时打开压差排气阀(66)。技术研发人员：D·A·小杜科特受保护的技术使用者：查特能源化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26