专利名称：混合泵送机的制作方法
混合泵送机背景泵送机(pumper)为设计以传递低温液体比如氮用于例如临时油田及エ业应用的便携件设备。泵送机，例如通常用高压正排量泵，通过机载气化器将氮传输至用户管线、井或其它使用点。泵送机采用机载柴油机驱动泵和液压泵用于辅助线路。
氮以低温液态传递和储存，并且必须蒸发为气态和温热用于大多数应用。然而如果暴露于低温温度，许多常见材料变脆。因此，氮必须在使用之前得到温热，以防止不需要的故障或破裂。泵送机的初始设计采用直接燃烧气化器以气化和温热氮。包含直接燃烧气化器的泵送机包括強制通风液体燃料燃烧器和换热器以将热量从燃烧气体传输至氮流中。直接燃烧气化器使热的燃烧气体直接接触至含有低温流体的高压管束。不太常见的间接燃烧气化器也可用于泵送机。不太常见的间接燃烧气化器与直接燃烧气化器的不同在于，其中使用中间传热流体，通常为水-こニ醇流，其循环以将热量自燃烧气体传输至含有低温流体的较小高压换热器管束中。在泵送机中采用的直接燃烧气化器和间接燃烧气化器两者都相对简单并在密致装置中提供高换热率；然而，两种装置燃料效率都非常低下。另外，由于燃料成本増大，两种装置都具有非常高的相对操作成本。最后，两种装置都可能不适用于其中适当存在明火限制的ー些领域。由于多种原因，这些原因包括(但不限干)为了在具有潜在易燃气氛的场所工作而消除明火条件和減少燃料消耗，将泵送机改装以使用非燃烧气化器。结合非燃烧气化器的泵送机，也称为热回收泵送机，使其柴油机负载高于氮高压正排量氮泵所需的功率输出，并自发动机冷却液与液压系统捕获热量。采用水-制动回路来负载发动机的热回收泵送机也可自该回路捕获热量。通常，热量也自发动机排气和发动机涡轮增压空气回路捕获，并且有时也自其它较小热源捕获。热回收泵送机需要冷却液循环泵以使水-こニ醇混合物循环，自以上所列出的所有热源传输热量至冷却液气化器中，冷却液气化器容纳有在加压冷却液容器中的高压氮热交換管束。热回收泵送机通常具有比具有燃烧气化器的泵送机更好的燃料效率，但是对于给定的装置大小，热回收泵送机通常得到直接燃烧装置氮容量的约一半。另外，热回收泵送机局限于在约300 T (149°C )的排出温度和以相对低的氮传递率传递氮。相反，直接燃烧泵送机能够以高排放率或在约600 T (316°C )的温度传递氮，这对于使用氮作为加热介质的某些エ业应用为合乎需要的。由于采用燃烧和非燃烧气化器两者的泵送机缺点，将技术组合。将燃烧和非燃烧气化器技术并联组合以形成单个双模式泵送机装置。双模式泵送机装置可由操作设备的人员判断采用燃烧气化器或非燃烧气化器。非燃烧气化器由于其较低燃料消耗而优选，并且当直接燃烧气化器的明焰为潜在危险时为必要的，但是燃烧气化器可用于所要求的氮排放率或温度超过非燃烧气化器的能力吋。由于其设计，双模式泵送机装置对于ー些应用比常规的燃烧气化器泵送机使用的燃料更少，并且仍然能够允许来自单ー装置的较高氮温度和比容量(rate capacity)。ー个制造商Vita International在商业上构造了双模式氮泵送机,并且提供装置,对于其非燃烧气化器具有180000标准立方英尺每小时(5097nm3/hr)比容量，对于其燃烧气化器具有540000标准立方英尺姆小时(15291nm3/hr)比容量。市售可得到的双模式泵送机装置不采用来自柴油机动カ装置的热源，并且事实上，在使用燃烧气化器的同时这样的热源另外作为废热排放至大气。当以燃烧气化器模式操作吋，目前的双模式泵送机装置基本上如常规燃烧气化器装置一祥燃料效率低下。而且，目前的双模式泵送机依赖于个人操作设备，包括选择操作模式。因此即使在非燃烧气化器模式可为足够时，设备可能以燃烧气化器模式运行。因此，本领域需要一种泵送机装置，其在所有操作条件下比常规直接燃烧气化器的燃料效率更高，能够提供至高达600 °F (316°C)的高排放温度，能够在环境温度下排放至高达500000标准立方英尺每小时(14，158nm3/hr)的高流率，并以有效方式操作。概述所公开的实施方案通过提供混合泵送机装置满足本领域需要，该混合泵送机装置在所有操作条件下比常规直接燃烧气化器的燃料效率更高，能够提供至高达600 0F (3160C )的高排放温度，能够在环境温度下排放至高达500000标准立方英尺每小时(14，158nm3/hr)的高流率，并可以高度有效方式操作在一个实施方案中，泵送机得到公开，其包含提供用于气化的低温流体的低温源；与低温源流体流动连通的低温泵，用于增大低温流体压カ；与低温泵流体流动连通的非燃烧气化器冷却液回路，适合于接收低温流体形成加热流；在下游并与非燃烧气化器冷却液回路流体流动连通的直接燃烧气化器，适合于自非燃烧气化器冷却液回路接收加热流形成过热流；和给低温泵、非燃烧气化器冷却液回路和直接燃烧气化器提供动カ的柴油机动カ装置。在另ー个实施方案中，泵送机得到公开，其包含提供用于气化的低温流体的低温源；与低温源流体流动连通的低温泵，用于增大低温流体压カ；与低温泵流体流动连通并适合于接收低温流体形成加热流的非燃烧气化器冷却液回路，非燃烧气化器冷却液回路包含冷凝蒸气换热器，该换热器适合于自外部源接收蒸气流，用干与非燃烧气化器冷却液回路热交換；和柴油机动カ装置，以给低温泵和非燃烧气化器冷却液回路提供动力。在又一个实施方案中，用于过热低温流体的方法得到公开，其包含提供用于气化的低温流体；将低温流体增压；在非燃烧气化器冷却液回路中温热经增压的低温流体，形成温热的增压流体；和在位于下游并与非燃烧气化器冷却液回路流体流动连通的直接燃烧气化器中进ー步温热所述温热的增压流体，以形成过热流。附图
简述当结合附图阅读时，上述概述以及以下示例性实施方案的详细描述得到更好理解。为了图解说明本发明的目的，在附图中显示了示例性的结构；然而，本发明不限于所公开的具体方法和手段。在附图中 图I为本发明一个实施方案示例性混合泵送机的流程图；图2为本发明一个实施方案示例性非燃烧气化器冷却液回路的流程图；图3为本发明在图2中所公开的备选非燃烧气化器冷却液回路的流程图；和
图4为本发明一个实施方案包括控制系统的示例性非燃烧气化器冷却液回路流程图。
详细描述本发明的一个实施方案涉及混合泵送机装置，其采用来自给混合泵送机供给动カ的柴油机的废热用于气化。这样的实施方案包括使用串联安装在直接燃烧气化器上游的非燃烧气化器，以使得直接燃烧气化器的操作更加有效。混合泵送机也包括非燃烧气化器冷却液回路，例如其收集来自柴油机的废热，并将该热量传输至非燃烧气化器中的氮。进一歩地，在氮换热器管束之后，自直接燃烧气化器排气流捕获热量，并且该热量传输至非燃烧气化器的冷却液回路中。当可得到蒸气供应时，混合泵送机也可包含冷凝蒸气换热器，以提供另外的热量用于在非燃烧气化器冷却液回路中的气化氮。混合泵送机也可包括用于操作/保持非燃烧气化器冷却液回路在温度限定范围内的控制系统，和在没有操作者介入下操作直接燃烧气化器以平衡热负荷的控制系统。与热回收泵送机大不相同，混合泵送机不有意地经水制动器或液压回路负载柴油机以产生更多的热量。混合泵送机的发动机(例如450hp或336kW发动机)比热回收泵送机的发动机(例如750hp或559kW发动机)小得多，并且仅提供对于氮泵和辅助回路必要的轴功率。混合泵送机自发动机冷却液、涡轮增压空气、发动机排气和温热油回路以及燃烧气化器燃烧排气和任选供给的蒸气收集热量，用于温热和气化氮。另外，混合泵送机自发动机捕获热量，否则该热量将由传统直接燃烧或间接燃烧氮泵送机释放至大气。对于本领域技术人员而言，在泵送机上将氮流按序首先通过非燃烧气化器，然后第二通过直接燃烧气化器，这不是显而易见的。例如，本领域技术人员会假定，串联安装具有较低容量的气化器与具有较大容量的气化器将使回路的容量局限于较低容量气化器的容量。而且，本领域技术人员将可能认识到，气化给定质量的液氮所需要的潜热与将饱和冷氮蒸气温热至环境温度所需要的显热几乎相同。因此，本领域技术人员会错误地推断，因为上游气化器对进入燃烧气化器的氮温度几乎没有影响，其将不改善直接燃烧气化器的效率，因为当换热器管含有冷氮蒸气时仍将发生成冰作用。然而申请人发现意外的結果，S卩非燃烧气化器直接改进直接燃烧气化器换热器中的热交换效率。液氮通常以过冷状态到达常规泵送机的燃烧气化器。这发生于正排量泵的排放压カ大于与液氮温度上升一致的所得饱和压カ时，因为液氮被迫使通过泵和管道至气化器。当直接燃烧气化器伴随远低于该直接燃烧气化器换热器额定容量的氮流率操作吋，在平行的换热器管内几乎不存在压差，以在对直接燃烧气化器常见的垂直换热管分配歧管内均匀分布液氮。这将导致在垂直换热器管歧管中的液-气相分离。在歧管底部更加稠密的液氮将引导通过较低的换热器管。随着时间推移，在较低换热器管上的成冰作用使较低的管绝热，同时优先引导燃烧气体在较高管的上面。因为对于所给定的质量流率，更冷更稠密气体的流的氮移动通过换热器管道的摩擦损失低于更加温热的不太稠密的气体，这使该问题复合了。因此，给定的管中的质量流率在较低管道中通常高于在较高管道中。所公开的气化器序列用以下方法改进直接燃烧气化器换热器效率。首先，当燃烧气化器入口的压カ高于氮的临界压力477. 6磅/平方英寸(32.93barg)时，非燃烧气化器可增大进入燃烧气化器的氮流温度直到其变为高于-232. 5 T (-146. 9°C)的超临界流体。単独的液相和气相在超临界流体状态中不能存在，所以氮在燃烧气化器的垂直换热器入口歧管内的分布从顶部至底部将更加均匀。第二，当燃烧气化器入口的压カ低于氮的临界压カ时，非燃烧气化器可完全气化进入燃烧气化器的整个氮流，所以氮在燃烧气化器的垂直换热器入口歧管内的分布从顶部至底部将更加均匀。第三，当燃烧气化器入口的压カ低于氮的临界压カ时，非燃烧气化器可部分气化进入燃烧气化器的氮流。氮在从液体气化为蒸气时的膨胀将产生两相流，并增大氮进入燃烧气化器的速率。与较高速率两相流相关的湍流改善氮在垂直换热器入口歧管内从顶部至底部的分布。与燃烧气化器排气换热器组合的气化器的序列尤其重要，因为燃烧气化器为顺流换热器。当接近温度相对低，意指退出的过程流体温度相对接近于加热介质的出ロ温度吋，逆流换热器通常比顺流换热器更加有效。在普通的逆流换热器中，如果换热器具有足够的 表面积，经加热过程流体的出ロ温度可高于加热流体的出ロ温度。相同的情况不能发生于普通的顺流换热器。当所有其它參数相同时，普通顺流换热器的接近温度将总是大于逆流换热器的接近温度。直接燃烧气化器的换热器几乎专门地顺流(concurrent),以使用燃烧气体的最热温度控制在接近换热器液氮入口的换热管上的成冰作用。与对本文所公开的在直接燃烧气化器排气流上増加换热器相组合，换热器序列使用燃烧气化器排气，该排气已经向直接燃烧气化器换热器管束传输ー些燃烧热。较冷的排气然后通过例如水-こニ醇介质向最冷的氮传输热量。因此，较温热的氮在最高燃烧温度进入直接燃烧气化器换热器。实际上，非燃烧和直接燃烧气化器的序列使得该组合的热交换更加类似于逆流热传输。重要的是，该组合的技术减少燃料消耗。另外，并且由于燃料消耗減少，N0X、CO和颗粒物质的排放全部得到減少。另外，与当前的柴油机相比，甚至与满足EPA等级3排放限制的发动机相比，直接燃烧气化器的低燃烧温度通常产生少得多的NOx/磅燃料。因此，与热回收泵送机相比较采用较小发动机的混合泵送机，能够传递与热回收泵送机类似的氮流率，但是能够产生更少的NOノ単位体积的传递的氮。因此，混合泵送机既经济又环保的解决方案。泵送机主要被构造用于油气领域的应用。事实上，泵送机技术由于油气エ业而得到开发。因为蒸气通常在气和油井位置不可得到，供给油田服务公司这类泵送机设备的制造商不考虑采用蒸气用于气化的任何方法。然而，蒸气通常在可能需要泵送机用于暂时氮供应的エ业气体和化工厂/精炼厂可得到。使用蒸气气化低温流体在エ业气体和化工厂/精炼厂为常见。市售蒸气气化器为可得到的，其直接将热量自冷凝蒸气通过换热器管壁传输给低温流体，或在注入蒸气以加热带有对流循环的水浴的同时，该温水浴将热量通过换热器管传输给低温流体。尽管市售蒸气气化器可用于具有燃烧或非燃烧气化器的常规泵送机，安装冷凝蒸气气化器或具有高压管束作为二次气化回路的蒸气喷雾水浴气化器的额外成本传统上已经禁止这样的结合。另外，蒸气气化器的大小将特别难以适应，因为相对厚的高压不锈钢换热器管壁与低压薄壁管道相比较减少热传输并导致高得多的换热表面积。还可构造不使用利用发动机热的直接燃烧气化器或常规非燃烧气化器泵送机。更确切的，该设备可使用蒸气作为唯一的气化源而不需安装其它气化器回路的花费。然而，该类型的设备将具有狭窄的功用，因为其不能用于许多氮泵送机应用，因为其仅可用于可提供蒸气的位置。另外，蒸气供应中断将危害氮气化容量。在氮泵送机上安装蒸气气化器的直接方法已经在欧洲得到某种程度的应用，但是由于成本和体积两者的缺点在美国还未被采纳为一般惯例。本发明的一个实施方案采用市售可得到的具有低压薄壁管道的冷凝蒸气换热器，以加热针对具有非燃烧气化器的常规泵送机的冷却液回路，或针对包含燃烧气化器和非燃烧气化器两者的氮泵送机的冷却液回路。低压冷凝蒸气换热器为具有高压换热管道的蒸气气化器成本和体积的ー小部分。在具有非燃烧气化器的氮泵送机的冷却液回路上采用冷凝蒸气换热器导致发动机燃料消耗減少，因为发动机负荷可得到降低，而来自蒸气冷凝的潜热取代了否则必须自发动机冷却液、发动机排气和液压系统和/或水制动器提供的热量。在具有非燃烧和直接燃烧气化器两者的氮泵送机的冷却液回路上采用冷凝蒸气换热器，可在不操作燃烧气化器的情况下补充泵送机容量，。美国的ー些地区(例如加利福尼亚)通过仅允许操作具有由空气质量地区发布的 明确操作许可证的设备而限制使用直接燃烧气化器。这些地区也可对于这类许可设备的使用施加另外的操作限制。混合氮泵送机，当不使用燃烧气化器进行操作时，允许在未对燃烧气化器发布操作许可证的空气质量地区提供服务，而不受操作限制。当采用燃烧气化器吋，冷凝蒸气换热器也減少燃烧气化器燃料消耗。精炼厂中的蒸气供应部分地使用从锅炉所用的漏斗式集管(flare header)收集的可燃排气流得到产生。来自泵送机冷却液回路中冷凝蒸气换热器的补充热量为紧凑、成本效益好的方法，减少总体运行成本和排放物，同时减少保持延长时间的燃料供应的负担。通过中间水-こニ醇介质给气化器提供热量并温热氮的冷凝蒸气换热器不像蒸气气化器那样通用。蒸气喷雾水浴气化器可加热氮至稍微更加温热的温度，因为水浴可操作为比还必须用于冷却柴油机的非燃烧气化器冷却液回路更加温热。市售蒸气喷雾水浴气化器的水罐为大气压罐，其限制水浴温度为在海平面大气压力下的水的沸点212 0F (IOO0C )。冷凝蒸气气化器可加热氮至比蒸气喷雾水浴气化器和使用冷凝蒸气换热器的途径两者更加温热的温度，因为冷凝蒸气气化器壳体内的蒸气压カ増大蒸气冷凝成水的温度。然而，冷凝蒸气换热器对氮泵送机为经济上合理的，而蒸气气化器则不然。在混合泵送机上所使用的冷凝蒸气换热器提供如下的益处当不使用燃烧气化器时氮泵送机气化容量増大；和当燃烧气化器用于ー些应用时，依氮排放流率和温度而定，泵送机燃料消耗減少。混合双模式泵送机装置也可包括用于辅助有效性能的控制系统或机制。这样的控制系统可包括处理器、存储装置、输入装置例如键盘、触摸屏等和输出装置比如监控器、打印机等，其控制以下装置或与以下装置相互作用(1)传感器或检测器，以测定和/或监测氮退出燃烧气化器时的温度，以控制燃烧燃料比；(2)传感器或检测器，以测定和/或监测氮退出泵送机装置时的温度，以控制绕过气化器的氮相对分数用于最终温度控制；(3)传感器或检测器，以测定和/或监测冷却液回路的温度，以控制氮进入冷却液气化器的速率、送往燃烧气化器排气换热器的燃烧排气分数和蒸气进入冷凝蒸气换热器的速率；(4)传感器或检测器，以测定和/或监测跨冷却液气化器和氮入口控制阀的压降，以使得液氮能够通过压差測量或反馈控制直接绕至直接燃烧气化器，到达具有高开启压力的旁路控制阀或止回阀；(5)恒温阀，以平衡来自液压和/或润滑油回路的热量传输；(6)恒温阀，以将冷却液回路中的过量热量有效释放至发动机散热器；和(7)在发生冷却液回路控制失效时用于冷却液储器和/或换热器壳体的关闭机构和过压保护。控制系统也可控制以下装置或与以下装置相互作用(8)特大型发动机散热器，以在热量未用于冷却液气化器中时适应来自发动机排气和涡轮增压空气的热量传输；(9)液体后冷却器，接着是对EPA等级3发动机设计典型的空对空增压空气冷却；和(10)增压空气水分离器，以适应比对典型发动机设计要低的进气歧管温度。图I图解说明本发明ー个实施方案的混合泵送机100。图I的混合泵送机100包含供液罐102，其储存并通过管道104向低温泵106提供低温液体(例如液氮、液氩等)。低温泵106与供液罐102流体流动连通。为了简便起见，申请人将称示例性实施方案中的低温液体为液氮，然而，应该指出的是本文使用术语液氮不应解释为限制申请人的公开。例如，低温液体可为例如液氩。另外，本文使用的“流体流动连通”意指由ー个或多个管道、线路、歧管、阀等有效连接用于传输流体。管道为任何管、线、导管、通道等，流体(液体或气体)可通过其得到输送。中间装置比如泵、压缩机或容器可存在于流体流动连通的第一个装置与第二个装置之间，除非另外明确指明。。低温泵106通常包含离心泵，以升高可得到的净正吸入压头；和高压正排量往复 泵。氮然后作为低温液体通过管道108泵送至非燃烧气化器冷却液回路110，其依氮流率和热源温度而定，使一部分或整个氮流气化，形成温热或加热流。对于本申请的目的，“非燃烧气化器冷却液回路”指采用水-こニ醇冷却液的冷却液回路，例如提供发动机冷却和将热量传输给低温流体。为清楚起见，水-こニ醇冷却液为用于温热氮的示例性冷却液/流体。水-こニ醇冷却液可与其它类似的冷却液交換，包括(但不限干)纯水、丙ニ醇和水-丙ニ醇。退出非燃烧气化器冷却液回路110的温热或加热氮流然后通过管道112至燃烧气化器114，以使氮流温度升至所要求的温度。氮自泵送机100经管道116作为过热流排放，以随后满足用户需要。低温泵106、非燃烧气化器冷却液回路110和直接燃烧气化器由柴油机动力装置118经动カ传输线120、122、124供以动力。泵送机通常使用由柴油机驱动的液压泵供给动カ以操作在绘图中未详细说明的回路，包括(但不限干)离心液氮泵、用于燃烧气化器燃烧的鼓风机和燃油泵。加压润滑油系统通常用于正排量往复液氮泵的曲轴箱。图2图解说明非燃烧气化器冷却液回路200的示例性实施方案，其自多个源收集热量并将热量传输给例如液氮(LIN)流262。非燃烧气化器冷却液回路200的大部分经气化器冷却液回路泵260通过管道202得到循环。一小分出部分的冷却液自管道202经管道212分流到油换热器214。本文使用的流的“分出部分”为与从中取出其的流具有相同化学组成的部分。油换热器214自ー个或多个油流(全体由流274代表)除去热量，包括液压动カ系统和加压润滑油系统，否则该热量将通过带翅片油冷却器释放至大气中。冷却流276然后退出油换热器214，并返回到各自的储油器或泵以再循环。通过油换热器214的压降通过较大部分冷却液得到平衡，该较大部分冷却液自气化器冷却液回路泵260通过管道203传输至发动机增压空气换热器204。现代柴油机冷却来自涡轮增压器的增压空气，以增大功率密度和通过减少峰值燃烧温度减少NOx形成。发动机排气流的高温为废热，除非得到捕获。冷却液在发动机增压空气换热器204中去除来自发动机增压空气流266的热量，然后经管道206供给发动机排气换热器208。冷却的发动机增压空气流继续通过管道268至发动机进气歧管。冷却液在发动机排气换热器208中吸收来自发动机排气流270的热量。冷却的发动机排气通过管道272退出至消声器或直接至大气。所得到的来自发动机排气换热器208的冷却液流然后经管道210供给，以与经管道216来自油换热器214的冷却液流混合，进入管道217。混合的冷却液流过管道217并进入燃烧气化器排气换热器218，其中将热量从直接燃烧气化器排气流278传输至该冷却液流，该热量否则释放至大气。冷却的燃烧气化器排气280被排放至大气。冷却液流然后经管道220从燃烧气化器排气换热器218运送至冷凝蒸气换热器222，其中供给的蒸气282冷凝并传输潜热给冷却液。蒸气当冷却时转化为液相，并且所生成的冷凝物经管道284排放。冷却液流在退出冷凝蒸气换热器222的管道224中处于其在冷却液回路中的最热点，之后进入冷却液气化器226。在冷却液气化器226内，热量自冷却液流通过高压管道传输至低温液氮(LIN)流262，以形成气化氮(GAN)流264用于用户的エ艺。冷却液通过管道228退出冷却液气化器226并进入冷却液恒温阀230。如果冷却液流温度接近正常发动机工作温度，冷却液恒温阀230将相应地引导分出部分或整个冷却液流通过管道234并进入散热器236,散热器236由柴油机上的风扇(未显不)所推动的环境空气冷却。 重要的是，本文所描述的示例性实施方案在热量为不合需要时，没有将来自增压空气或发动机排气的热量转移离开非燃烧气化器冷却液回路200，而是通过增大发动机散热器236的大小高于标准柴油机动カ装置的散热定额，和通过增大推动空气通过散热器236的发动机风扇(未显示)的空气容量，增大非燃烧气化器冷却液回路200的散热能力。当所吸收的热量不能用于气化氮时，对于非燃烧气化器的备选冷却液回路设计将发动机增压空气流266转移以绕过发动机增压空气换热器204，和将发动机排气流270转移以绕过发动机排气换热器208。该备选方案将使得发动机散热器236和相关的发动机风扇(未显示)能够根据用于柴油机动カ装置的标准定额制定大小。当冷却液流比正常发动机工作温度冷得多吋，退出冷却液恒温阀230的冷却液可被引导通过散热器旁路管道232。散热器流238和散热器旁路流232然后进入冷却液歧管240。进入冷却液歧管240的部分或全部冷却液流然后流过与冷却液储器管道243连接的冷却液储器集管242。通过冷却液储器管道243的冷却液流率为近似固定的。通常，因为在图解中未指出的一个或多个来自发动机或散热器的小的流出线路流向冷却液储器，微小部分的冷却液将自冷却液储器244通过冷却液储器管道243流向冷却液返回集管245。小的流出物清除进入为冷却液系统200高点的冷却液储器244的空气，并且也加热冷却液储器244中的冷却液以建立系统冷却液蒸气压力。该过程増大在较高操作温度下对冷却液泵246和260可得到的净正吸入压头。在非燃烧气化器冷却液回路200中的温度波动也将导致经管道243出入冷却液储器244的微小净瞬变流。混合泵送机的柴油机动カ装置(包含至少236、241、246、248、250、252、254、256、266和270)组成冷却液回路200的一部分。发动机冷却液泵246增大通过管道248进入发动机冷却系统250的冷却液压カ，发动机冷却系统250包括汽缸衬垫、汽缸盖、润轮增压器、空气压缩机、EGR(排气再循环)冷却器等(共同未显示)。在退出发动机冷却系统250之后，加热的冷却液经管道252引向发动机恒温器254，其中发动机恒温器254相应地打开以冷却分出部分的冷却液流。当来自发动机冷却系统250和管道252的冷却液流低于正常发动机工作温度，基本上全部的冷却液都通过管道256引回到发动机冷却液泵246的吸入管道241。当冷却液温度接近或超过工作温度(例如175°F (79°C )-210 °F (99°C))时，増大的分出部分的冷却液经恒温器254通过管道258与来自返回集管245的冷却液混合，引入到气化器冷却液回路泵260的吸入管道259。
当该冷却液引入到较大的冷却液回路时，冷却液自冷却液歧管240交換，散热器流238通过管道239返回到柴油机动カ装置。该较大的冷却液回路比发动机冷却液系统更加冷，因此热量自柴油机动カ装置和自其它源传递至非燃烧气化器冷却液回路200，以气化低温液氮流262，并且由氮所吸收的热量冷却非燃烧气化器冷却液回路200，以对柴油机动力装置提供冷却。在图3中显示的非燃烧气化器冷却液回路300为非燃烧气化器冷却液回路200换热器的多种备选配置中的ー个实例。重要的是相对于发动机冷却液泵246将气化器冷却液回路泵260和冷却液储器244安置在某一位置，其提供从冷却液储器244至泵241、260两者的吸入ロ几乎无差别的压力，以防止对泵246、260的汽蚀损害。非燃烧气化器冷却液回路300的最佳设计将排列换热器304、308、314、318、322，以使采用较高温度的加热流体的那些换热器置于非燃烧气化器冷却液回路300的最温热部分，以使效率最大化，但是ー些实际因素也影响该配置。发动机排气370通常比供给的蒸气循环回路382、发动机增压空气回路366以及液压和润滑油回路374更热。尽管发动机排气温度较高，通过在增压空气换热器304和油换热器314附近安装发动机排气换热器308简化管道的价值，由于重量较低和元件较少而胜过最大效率。相对于非燃烧气化器冷却液回路200，非燃烧气化器冷却液回路300在冷却液从冷却液恒温阀230流至气化器冷却液回路泵260的排放管道202的方向上元件顺序相同。非燃烧气化器冷却液回路300在以下换热器和互联流的顺序上不同于非燃烧气化器冷却液回路200。来自排放管道202的冷却液进入燃烧气化器排气换热器318，其中热量自燃烧气化器排气流378吸收。燃烧气化器排气流通过管道380排放至大气，并且冷却液经管道320引向冷凝蒸气换热器322。在冷凝蒸气换热器322中，热量自供给的蒸气流382传输给冷却液流。冷凝物通过管道384排放，并且冷却液通过管道324至冷却液气化器326。冷却液在冷却液气化器326中将热量传输给进入的低温液氮流362。当其吸收来自冷却液的热量时，低温液氮得到气化和温热。气化的氮通过管道364退出。冷却液从冷却液气化器326通过管道328移动。小的分出部分的冷却液从冷却液流328分流进入管道312，并进入油换热器314。油换热器314用该冷却液流冷却进入的油流374。冷却的油通过管道376返回到储油器(未显示)或油泵(未显示)。较大的分出部分的冷却液流328经管道303进入发动机增压空气换热器304。冷却液自进入的发动机涡轮增压空气366吸收热量。所冷却的发动机涡轮增压空气通过管道368退出发动机增压空气换热器304，此时其进入发动机进气歧管(未显示)。冷却液从发动机增压空气换热器304通过管道306流向发动机排气换热器308，其中热量自发动机排气流370得到吸收。冷却的发动机排气通过管道372退出至发动机消声器(未显示)或直接至大气。冷却液通过管道310退出发动机排气换热器，此时它与来自油换热器314的冷却液流316结合。合并的冷却液流317流向冷却液恒温阀230。如果优选的是更接近于直接燃烧气化器排气换热器318放置气化器冷却液回路泵260，或者如果市售发动机排气换热器308的冷却液侧压カ定额低于气化器冷却液回路泵260的排放压力，则气化器冷却液回路300可为最佳。
图4图解说明包括本发明ー个实施方案的控制系统的示例性非燃烧气化器冷却液回路400。该控制系统提供自动控制响应，以通过减少ー些热源的热流入来限制非燃烧气化器冷却液回路的温度。非燃烧气化器冷却液回路必须比柴油机的正常工作温度更冷，以给发动机提供适当的冷却。另外，对冷却液回路施加较低的温度限制，以防止水-こニ醇冷却液混合物在液氮冷却液气化器换热器管的表面冻结。控制系统也提供用于燃烧气化器的自动化控制系统，以自动平衡响应于热量波动的热负荷，该波动由于环境气象条件变化而由发动机回路提供。指出装置允许辅助回路，包括发动机涡轮增压空气以及液压和润滑油回路，以当冷却不能由气化器冷却液回路提供时具有合适的温度控制。液氮自低温泵(未显示)通过管道或管线402得到排放。氮流分流成主要分出部分，通过管道404至气化器412、436 ;和次要分出部分，通过管道476至气化器旁路控制阀478。在管道404中至气化器的氮再次分流成主要分出部分，通过管道406至冷却液气化器控制阀408 ;和次要分出部分，通过管道416至冷却液气化器旁路阀418。通过冷却液气化器氮控制阀408的氮通过管道410运送至冷却液气化器412中，其中热量由从管道588进入的冷却液流传输给低温液氮。通过阀418绕过冷却液气化器412的氮通过管道420。冷却液气化器旁路阀控制器430通过自上游压カ信号424减去下游压カ信号428，计算跨冷 却液气化器412和冷却液气化器氮控制阀408的压降。本文使用的下游和上游指所传输的过程流体所g在的流向。如果过程流体所g在的流向为从第一个装置至第二个装置，那么第二个装置为与第一个装置流体流动连通的下游。下游压カ传感器426与管道420中具有共同压力，并且上游压カ传感器422与管道416中具有共同压力。冷却液气化器旁路阀控制器430向冷却液气化器旁路阀418发送相应的信号432以节流氮，以保持压降，这提供适当驱动カ以优先通过冷却液气化器412供给氮。当冷却液气化器氮控制阀408节流进入的氮时，冷却液气化器旁路阀418将通过打开而响应，以保持压降。在本描述中，跨冷却液气化器的压降通过控制阀、传感器和控制器得到保持，以在冷却液气化器412的进入的冷却液流588中具有足够的温度以气化整个氮流时，提供旁路流420的确实关闭，但是安装具有高开启压力的止回阀以替代控制阀、传感器和控制器的更简单方法将在燃烧气化器中提供类似的效率改迸。在管道414中的气化氮与来自冷却液气化器旁路流420的氮结合至管道434中，流向燃烧气化器换热器436，其中热量自气化器燃烧气流457得到提供。来自离心或轴流鼓风机的強迫通风管道440进入燃烧气化器燃烧器442。来自正排量燃料泵(未显示)的液体燃料(比如煤油或柴油)自管道444传递到燃烧气化器燃烧器442中。燃料管道分支446通过经燃料压カ控制阀448释放分出的部分燃料流至燃料返回管道450，对燃料管道452提供压カ控制。多个平行的燃料电磁阀由阀454表示。每ー个燃料电磁阀454连接于专用燃料管道456，后者在压カ下向燃烧气化器燃烧器442内的喷雾嘴提供燃料，其中燃料的燃烧加热空气流440。燃烧气体通过管道457引向燃烧气化器换热器436，其中热量通过燃烧气化器换热器436的换热器管道传输给来自管道434的氮流。气化器出ロ氮流438含有温度传感器466，其向燃烧气化器控制器470发送温度信号468。燃烧气化器控制器470也接受分别来自冷却液气化器入口温度传感器462和燃烧气化器入口温度传感器458的信号464和460。温度在两个气化器入口得到測量，以提供许可控制逻辑，其在高于最低燃料比(fuel rate)时不点燃气化器，除非在两个气化器中任何一个检测到低温液氮。燃烧气化器控制器470向平行燃料电磁阀454中的每ー个发送开/关信号472，和向燃料压カ控制阀448发送相应信号474。燃烧气化器控制器470测量气化器出ロ温度传感器466与设定值的偏差，并响应地调整燃烧器中燃料压カ和注入燃料的喷嘴数目。到达阀454的信号的组合和顺序通过操纵燃料比来控制燃烧温度。用于エ业应用的氮泵送机可容许的排放温度可在将近-300 T (-184°C )至大于600 T (316°C )的范围内，以适应其中氮用作加热或冷却介质的应用。可容许的流率可类似地变化，并且对于某些设备可在20 I范围内操作。由于在出口歧管处换热器管上允许成冰作用的氮出ロ温度，直接燃烧气化器不能连续操作。而且，当直接燃烧气化器以最小燃料比操作时，最小氮流率通常被加热高于所要求的排放温度。需要泵送机排放温度低于最小操作燃烧气化器出ロ温度的应用使得气化器旁路控制阀478成为必需。通过气化器旁路控制阀478的液氮通过管480传递，其中其冷却退出直接燃烧气化器438的氮的温度。混合的氮流通过管线482传递，其中温度通过排放温度传感器484检测。传感器信号486传达至泵送机排放温度控制器488，其为用户可调节的，并发送相应的信号492以调节气化器旁路控制阀478。另外，排气温度设定值通过信号490传达至燃烧气化器控制器470。燃烧气化器控制器470将使用来自排放温度控制器488的设定值，以控制气化器出ロ温度在最低可容许的出ロ温度或高于该温度。表示冷却液回路的控制系统部分与图2中详细描述的非燃烧气化器冷却液回路200的配置相同。气化器冷却液回路泵494为离心泵，其增大冷却液泵排放流496中的冷却液压カ。冷却液泵排放流494上的压カ传感器498经信号500连接于冷却液温度控制器596。可表明冷却液循环损失的冷却液泵排放流494上的异常低的冷却液压力，将引起由冷却液温度控制器596控制的装置缺省至故障保险位置，这限制热量传输进出冷却液回路。来自冷却液泵排放流496的冷却液流分流成两个分出部分。大部分的流通过管道532引向发动机增压空气换热器534和通过管道550连接的发动机排气换热器552。较小部分的冷却液流通过管道502引向油换热器504。来自发动机涡轮增压器(未显示)或柴油机排气处理催化剂(未显不)的发动机排气554将热量传输给进入发动机排气换热器552的冷却液流550，然后通过管道556退出至发动机消声器或引向大气。在ー些条件下非燃烧气化器冷却液回路的温度可在低于环境温度正常操作，并且在其它时候非燃烧气化器冷却液回路可在高于发动机增压空气所要求的温度操作。柴油机制造商详细说明了最小和最大增压空气温度限制。最大温度限制_在将NOx排放保持在满足EPA非道路法规的限制范围内。最小限制g在防止大量的冷凝水在空气得到压缩和冷却之后进入发动机进气歧管。发动机增压空气回路的一部分在图4中显示为减轻这些因素。管道536显示自发动机涡轮增压器(未显示)压缩的热增压空气输送至增压空气换热器534。管道538向对于满足EPA等级3排放限制的许多非道路エ业柴油机常见的空气冷却的增压空气冷却器540传输增压空气。空气冷却的增压空气冷却器540为必要的，因为当冷却液回路温度接近发动机冷却液回路的工作温度时增压空气换热器534无法适当地冷却增压空气。当操作条件冷却增压空气温度低于由发动机制造商详细说明的最低温度限制时，一些水可自环境空气中的水蒸气冷凝。该水将通过管道542运载进入水分离器544。在水分离器544内的低空气流速和流动方向的变化使得冷凝物能够在底部收集，其中其通过管道548排放至自动浮动阀(未显示)或者排水而不排放压缩空气的类似装置。退出水分、离器544的增压空气通过管道546输送至发动机进气歧管。增压空气将低于由发动机制造商详细说明的最大增压空气温度。增压空气可能低于最低规定的增压空气温度，但是适合于进气而无冷凝物。增压空气换热器534、空气冷却的增压空气冷却器540和水分离器544必须全部为低压降设计，以使得另外的元件的包含在内不超过由发动机制造商详细说明的最大增压空气回路压降。当发动机运行时，发动机排气连续将热量传输至发动机排气换热器552中的非燃烧气化器冷却液回路。不需直接措施以限制从排气至冷却液的传热，但是散热器610和发动机冷却风扇(未显示)的大小必须増大，以补偿当冷却液气化器412不向氮流传输热量时冷却液必须消散的另外热量。如果冷却液回路的温度低于油的最大允许工作温度，在至油换热器504的管道502中，分出部分的冷却液流将自油回路去除热量。管道506表示液压回路或 润滑油回路返回线路的低压部分。油流在至油换热器504的管道508与绕过油换热器504的管道512之间分流(以分出的部分)。油通过管道510退出油换热器504，并与恒温阀514内的换热器旁路流512结合。该恒温阀514优先地转移油换热器504周围的冷油，以防止如果冷却液回路温度低于液压或润滑油回路所要求的最低工作温度时出现高油粘度。恒温阀514的合适温度设定将为约110 °F (43°C)。混合的油通过管道516离开恒温阀514，并经管道518和524再次分流用于油冷却器520。该油冷却器520可为带翅片冷却器，其通过自然通风或强迫通风将热量消散至大气，并且当冷却液回路温度高于油的最大允许工作温度时其为必要的。管道518将油传递至油冷却器520，并且管道524使油经旁路直接至恒温阀526。冷却的油通过管道522退出油冷却器，并与恒温阀526内的旁路油流524混合。恒温阀526的合适温度设定可为约150 T (65°C)。冷却的油流528返回到储油器用于润滑油回路、开环液压回路和闭环液压情况排放管线。冷却的油流528返回到闭环液压回路中的液压泵。油换热器504、油冷却器520、恒温器514、526和互联管线可对开环和闭环液压系统两者实施。在管道558中的来自发动机排气换热器552的冷却液与来自油冷却器504的冷却液流530结合。合并的冷却液通过管道560继续至燃烧气化器排气换热器562。热的燃烧气体可在将热量传输给燃烧气化器换热器436之后高达800 0F (4270C )。燃烧气体的速率取决于具体的气化器设计，但是对于Airco 660K型燃烧气化器为约9000立方英尺每分钟(255立方米每分钟)。高的燃烧气体速率和潜在的高温度可将巨大量的热量传输给冷却液回路，其不能通过散热器消散，并且必须在ー些操作条件下自燃烧气化器排气换热器562转移，以防止发动机过热或在换热器管中使冷却液沸腾。燃烧气体通过管道564送往燃烧气化器排气分流器566。必要时,燃烧气化器排气分流器566通过管道568直接向大气排放一部分或整个燃烧气体流。否则，燃烧气化器排气分流器566通过管道570将燃烧气体引向燃烧气化器排气换热器562，并然后经管道572将其排放至大气。燃烧气化器排气分流器566为成比例的机制,其自冷却液温度控制器596接收信号600。燃烧气化器排气分流器566可在165 °F (74°C )-175 °F (79°C )的温度范围内改变排气方向，该温度范围低于典型现代柴油机恒温器的温度。每当混合泵送机操作时，来自燃烧气化器排气换热器562的冷却液通过管道574输送至冷凝蒸气换热器578。当蒸气通过管道580供给时，蒸气控制阀582控制流过管584进入冷凝蒸气换热器578壳体的蒸气流动速率。在冷凝蒸气换热器578内，蒸气在冷却液管上液化，并由于重力流向冷凝蒸气换热器578的底部，在该底部蒸气冷凝物通过管道586排放至凝汽阀(未显示)，其中冷凝物得到排放，但是蒸气得到保留。在冷凝蒸气换热器578内的蒸气压カ为对传输至冷却液回路的热量速率的主要控制。蒸气控制阀582接收来自冷却液温度控制器596的信号602。加热的冷却液退出冷凝蒸气换热器578并通过管道588传输至冷却液气化器412。当低温液氮流向冷却液气化器412吋，冷却液通过高压管道将热量传输给氮流。退出冷却液气化器412的冷却液流过管道590，其中温度通过冷却液温度传感器592监测。该温度传感器向冷却液温度控制器596发送信号594。当冷却液温度接近在40 0F (40C )-50 0F (10°C )之间的最低可容许工作温度时，控制器596改变给至冷却液气化器氮控制阀408的信号598以减少流过冷却液气化器412的氮，以限制自冷却液回路所去除的热量。当冷却液温度接近在165 T (74°C )-175 T (79°C )之间的最大可容许工作温度时，控制器596调节给至燃烧气化器排气分流器566的信号600以减少给至燃烧气化器排气换热器562的排气流，并且控制器596调节给至蒸气控制阀582的信号602以减少流入冷凝蒸气换热器578的蒸气，由此限制热量传输至冷却液。来自管道590的冷却液继续至冷却液恒温阀604。该冷却液恒温阀604应设定在约175 T (79°C )，其稍微低于柴油机恒温器打开时的温度，但没有低至其将减少冷却液气化器412中传热速率。冷却液恒温阀604向散热器旁路流606发送冷的冷却液。当冷却液温度增大时，冷却液恒温阀604将冷却液通过管道608引向散热器610。当热量不能用于在冷却液气化器412中气化氮时，提供给标准柴油机动カ装置的散热器既不适用于来自发动机排气流544的另外热负荷，也不适用于来自涡轮增压空气流536的热负荷。必须设计冷却液回路上的散热器610，以除正常发动机散热额定外接受这些热负荷。来自散热器610的冷却液流612和散热器旁路流606流入冷却液歧管614。来自冷却液歧管614的主流传输至冷却液储器集管616，其通过管道618与冷却液储器620流动连通。主流继续通过管道622，其中来自发动机恒温器638的热冷却液流624进入并混合，进入冷却液循环泵吸入管道642。当来自发动机恒温器638的冷却液经管道624引入到气化器冷却液回路泵吸入管642时，来自较冷的冷却液歧管614和散热器流612的冷却液交换进入管道626，其中冷却液与来自发动机恒温器638的较热的发动机冷却液旁路640混合，进入发动机冷却液泵630的吸入管道628。发动机冷却液泵630増大管道632中的冷却液压カ，送至由块634表示的复合发动机冷却系统。气化器冷却液回路泵494优选以比发动机冷却液泵630更高的速率循环冷却液，以防止来自发动机恒温器638的冷却液通过连续流过管道624、622、616、614和626绕过冷却液气化器和发动机散热器。米用具有发动机冷却液泵630容量为150加仑姆分钟(568升每分钟)的John Deere 6135HF485柴油机的这类设备的实例将使冷却液以200加仑每分钟(757升每分钟)从泵494循环通过气化器回路。可适合于气化器排气分流器566、燃烧气化器排气换热器562和具有相关控制兀件的气化器自动化控制器470的燃烧气化器的ー个实例为，具有定速鼓风机和3个平行燃料电磁阀454的Airco/Cryoquip型号660K气化器,姆ー个电磁阀向两个压力喷雾嘴提供 燃料。由冷却液温度控制器596表示的装置可为单ー装置，或者可为多个致カ于单个控制元件的控制装置。由氮排气温度控制器488和燃烧气化器控制器470表示的単独装置可备选地结合成为单ー控制装置。
实施例混合栗送机被构造为，具有在图4中图解说明的氣加工和控制系统，还具有在图3中图解说明的非燃烧冷却液回路设计 。所采用的柴油机动カ装置为额定450hp(336kW)的John Deere 13. 5L mdl 6135HF485。所采用的正排量往复三缸式低温泵为有2英寸(50. 8mm)冲程和冷端具有2英寸孔(50. 8mm)的Paul/Airco/ACD型号3-LMPD。来自发动机的动カ通过Eaton Fuller RT0-11909MLL自动手动传动装置传输给三缸式泵。燃烧气化器为Airco/Cryoquip型号660K气化器。在以4个方案的氮排放率、温度和压カ制造期间实施性能测试。第一个测试方案为，伴随氮流率为216000标准立方英尺每小时(6116nm3/小吋)以排放条件为65 °F (18°C)和2900磅/平方英寸(200barg)运行。第二个测试方案为以231000SCFH(6541nm3/小时)伴随70 0F (210C )在600磅/平方英寸(41. 4barg)下排放而运行。以出乎意外的結果，各燃烧气化器燃料消耗率为15加仑每小时(56. 8L/小时)和23加仑每小时(87. IL/小时)。实施相同条件而没有混合氮泵气化器配置的Airco/Cryoquip 660K气化器所估计的燃料消耗率分别为28加仑每小时(106L/小时)和34加仑每小时(128. 7L/小时)。包括Detroit柴油8V-92T发动机所估计的发动机燃料消耗，可认为该气化器配置具有总泵送机燃料消耗减少率为30%和24%的属性。第三个测试方案非常类似于以低定额操作的其中未采用燃烧气化器的常规非燃烧泵送机的操作。该测试方案在270磅/平方英寸(18. 6barg)排放压力和70 T (21°C )排放温度下得到氮气流率为68900标准立方英尺每小时(1951nm3/小时)。混合泵送机也能够传递氮状态而不需使用燃烧气化器。与在常规直接燃烧泵送机上安装的Airco 660K气化器所估计的气化器燃料消耗相比较，燃料节省11加仑每小时(41.6L/小吋)证实減少了使用Airco 660K直接燃烧气化器必需的燃料消耗。该燃料消耗，相对于具有Airco 660K气化器和Detroit柴油8V-92T发动机的直接燃烧气化器的模型预测的燃料消耗，导致估计的燃料减少率为58%。第四个测试方案通过3个平行的3/4” (DN 20)软管将70磅/平方英(4. 8barg)饱和蒸气供给冷凝蒸气换热器而运行。混合泵送机以排放率为111000SCFH(3，143nm3/小时)在排放条件为370磅/平方英寸(25. 5barg)和100 0F (38°C )下操作。燃烧气化器未在该方案中操作。对于Airco 660K气化器，提供相同排放条件所估计的燃料消耗为18加仑每小时(68. IL/小时)。伴随来自发动机的热量串联使用冷凝蒸气换热器，相对于具有Airco 660K气化器和Detroit柴油8V-92T发动机的氮泵送机，得到估计的燃料消耗减少率为 69%。以下表I举例说明来自全部四个测试方案的数据。表I
权利要求
1.泵送机，其包含 a.提供用于气化的低温流体的低温源； b.与低温源流体流动连通的低温泵，用于增大低温流体压カ； c.与低温泵流体流动连通的非燃烧气化器冷却液回路，其适合于接收低温流体形成加热流； d.在下游并与非燃烧气化器冷却液回路流体流动连通的直接燃烧气化器，其适合于自非燃烧气化器冷却液回路接收加热流以形成过热流；和 e.柴油机动カ装置，以给低温泵、非燃烧气化器冷却液回路和直接燃烧气化器提供动力。
2.权利要求I的泵送机，其中非燃烧气化器冷却液回路包含冷凝蒸气换热器，该冷凝蒸气换热器适合于从外部源接收蒸气流，用于通过水-こニ醇冷却液与低温流体热交換。
3.权利要求I的泵送机，其进ー步包含换热器，该换热器适合于接收来自直接燃烧气化器的排气流和来自非燃烧气化器冷却液回路的水-こニ醇冷却液，其中来自直接燃烧气化器的排气流与水-こニ醇冷却液热交換。
4.权利要求3的泵送机，其中非燃烧气化器冷却液回路包含冷凝蒸气换热器，该冷凝蒸气换热器适合于从外部源接收蒸气流，用于通过水-こニ醇冷却液与低温流体热交換。
5.权利要求I的泵送机，其进ー步包含控制系统，该控制系统适合于控制至少非燃烧气化器冷却液回路的温度。
6.权利要求I的泵送机，其中低温流体为氮。
7.泵送机，其包含 a.提供用于气化的低温流体的低温源； b.与低温源流体流动连通的低温泵，用于增大低温流体压カ； c.与低温泵流体流动连通并适合于接收低温流体以形成加热流的非燃烧气化器冷却液回路，该非燃烧气化器冷却液回路包含冷凝蒸气换热器，该冷凝蒸气换热器适合于从外部源接收蒸气流，用干与非燃烧气化器冷却液回路热交换；和 d.给低温泵和非燃烧气化器冷却液回路提供动カ的柴油机动カ装置。
8.权利要求7的泵送机，其进ー步包含在下游并与非燃烧气化器冷却液回路流体流动连通的直接燃烧气化器，该直接燃烧气化器适合于自非燃烧气化器冷却液回路接收加热流以产生过热流。
9.权利要求8的泵送机，其进ー步包含换热器，该换热器适合于接收来自直接燃烧气化器的排气流和来自非燃烧气化器冷却液回路的水-こニ醇冷却液，其中来自直接燃烧气化器的排气流与水-こニ醇冷却液热交換。
10.权利要求7的泵送机，其进ー步包含控制系统，该控制系统适合于控制至少非燃烧气化器冷却液回路的温度。
11.权利要求7的泵送机，其中低温流体为氮。
12.用于过热低温流体的方法，其包含 a.提供用于气化的低温流体； b.将低温流体增压； c.在非燃烧气化器冷却液回路中温热所述增压的低温流体以形成温热的增压流体；和 d.在位于下游并与非燃烧气化器冷却液回路流体流动连通的直接燃烧气化器中，进ー步温热所述温热的增压流体以形成过热流。
13.权利要求12的方法，其进ー步包含使来自直接燃烧气化器的排气流和来自非燃烧气化器冷却液回路的水-こニ醇冷却液热交換，以温热水-こニ醇冷却液。
14.权利要求13的方法，其中所述温热的水-こニ醇冷却液用于温热所述增压的低温流体。
15.权利要求13的方法，其进ー步包含使来自外部源的蒸气流与水-こニ醇冷却液热交換，以温热水-こニ醇冷却液。
16.权利要求15的方法，其中所述温热的水-こニ醇冷却液用于温热所述增压的低温流体。
17.权利要求12的方法，其进ー步包含使来自外部源的蒸气流与水-こニ醇冷却液热交換，以温热水-こニ醇冷却液。
18.权利要求17的方法，其中所述温热的水-こニ醇冷却液用于温热所述增压的低温流体。
19.权利要求12的方法，其进ー步包含监测至少非燃烧气化器冷却液回路，以控制水-こニ醇冷却液的温度。
20.权利要求12的方法，其中低温流体为氮。
全文摘要
方法和设备，其包括提供用于气化的低温流体的低温源；与低温源流体流动连通的低温泵，用于增大低温流体压力；与低温泵流体流动连通的非燃烧气化器冷却液回路，其适合于接收低温流体形成加热流；在下游并与非燃烧气化器冷却液回路流体流动连通的直接燃烧气化器，其适合于自非燃烧气化器冷却液回路接收加热流以形成过热流；和柴油机动力装置，以给低温泵、非燃烧气化器冷却液回路和直接燃烧气化器提供动力。
文档编号F17C7/04GK102652239SQ201080049670
公开日2012年8月29日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者J·C·斯特里特, P·M·戴维斯 申请人:气体产品与化学公司