90可操作系统100来减少来自第二低温罐160的液流175的流动。
[0040]当排出流177远离换热器140行进时，排出流到达分流阀180。分流阀180构造成沿一个或更多个路径引导排出流。在所示实施例中，分流阀180由控制器190控制，并且构造成将排出流177引导至第一低温罐100 (其提供功能构件或模块的实例)、大气或功能构件188中的一个或更多个。确定沿给定方向转向的排出流177的比例的分流阀180的设定可由控制器190确定和/或控制。
[0041]例如，排出流177的全部或一部分可引导穿过分流阀180作为排放至大气的排放流181。此外，排出流177的所有或一部分可引导穿过分流阀180作为罐流183。罐流183朝第一低温罐110引导，并且可用于吹洗第一低温罐110周围的大气。例如，罐流183可通过一个或更多个喷嘴在第一低温罐110外部近侧排放，并且用作清洁或稀释气体的流或片来有助于吹洗(例如，除去或稀释)来自第一低温罐110或相关联构件(如，管路、阀等)的任何可能的有害泄漏(例如，天然气泄漏)。
[0042]排出流引导至其的功能构件可为汽化气体再冷凝系统和/或此类系统(例如，低温罐)的回路的一部分，或者可在汽化气体再冷凝系统和/或此类系统(例如，喷射燃料罐)的回路外部。例如，排出流117的所有或一部分可引导至一个或更多个功能构件188作为一股或更多股流185 (为了清楚起见，仅一股流185在所示实施例中示出，然而，各个实施例可包括附加的流和/或功能构件)。例如，在与具有喷射燃料罐的飞行器相关联的实施例中，功能构件188可为喷射燃料罐。流185可用于惰性化一个或更多个喷射燃料罐，单独地作用或作为附加惰性化机构(未示出)的补充。惰性化喷射燃料罐可理解为提供氮、富氮空气等来将燃料罐内的氧浓度减小至点火可不由可燃蒸气支持的水平。作为另一个实例，此外或作为备选，流185(或来自具有作为源的排出流177的分流阀180的附加流)可用于吹洗蒸发器。在一些实施例中，来自第一低温罐110的LNG可朝喷气或其它飞行发动机引导来用作燃料。然而，在LNG到达发动机之前，LNG必须变为气态用于发动机的正确操作。该状态变化可在蒸发器处完成。对于双燃料发动机，当飞行器从LNG操作切换至喷射燃料操作时，余量的天然气可在蒸发器中或别处沿相关联的回路离开。流185的吹洗流动可用于吹洗来自蒸发器和/或相关回路的可燃天然气。作为另一个实例，流185的吹洗流动可引导至可暴露于天然气的电线周围或另外近侧的容积。以上实施例经由实例而非限制提供，因为在各种实施例中，排出流177可引导至一个或更多个附加或备选的功能构件。作为另一个实例，实施例可连同发动机使用，该发动机构造成使用单种燃料，如，LNG。
[0043]也如上文指示的，控制器190可以可操作地连接和构造成控制系统100的各种构件的操作。例如，控制器190可获得对应于汽化气体流动的信息(例如，汽化气流的流动、温度或压力中的一个或更多个)，确定第二低温流体(例如，LN2)的流动来吸收足量的热以冷凝汽化气体的流动，并且控制系统的各种构件来将所需的流动提供至换热器，并且操作系统以使汽化气体在换热器140中冷凝。控制器190可构造为计算机处理器或其它基于逻辑的装置，其基于一组或更多组指令(例如，软件)来执行操作。控制器190按其操作的指令可储存在有形和非暂时(例如，不是瞬态信号)的计算机可读储存介质，如，存储器196上。存储器196可包括一个或更多个计算机硬盘驱动器、闪速驱动器、RAM、ROM、EEPROM等。作为备选，指导控制器190的操作的一组或更多组指令可硬接线到控制器190的逻辑中，如，通过为形成在控制器190的硬件中的硬接线逻辑。
[0044]所示实施例的控制器190包括检测模块192、控制模块194和与其相关联的存储器模块196。检测模块192构造成从与系统(例如，本文中所述的元件121，130，154，156，162)相关联的传感器或检测器接收信息。检测模块192还可处理接收信息来确定系统100的一个或更多个操作参数(例如，将提供的流动(例如，液流175的流动)和/或用以实现期望流动的系统100的一个或更多个构件(例如，栗、风扇、阀等)的一个或更多个设定)。控制模块194构造成从检测模块192接收信息，并且响应于接收的信息来控制系统100的操作。例如，控制模块194可构造成开启、闭合或调整一个或更多个阀设置来调整穿过系统的流动，或者作为另一个实例，可构造成控制一个或更多个栗或风扇的操作。经由实例，所示实施例中的控制器190可响应于从传感器或检测器接收到的信息来控制来自第二低温罐160的液流175的流量，控制分流阀180的设定(例如，以改变至一个或更多个功能构件来吹洗或惰性化(多个)功能构件的排出气体(例如，氮气)的流动比例)，控制控制阀120的设定(例如，以响应于第一低温罐110的确定压力容许或阻止汽化气体从第一低温罐110的流动)，等。作为另一个实例，控制器190可构造成控制与换热器140相关联的各种阀或其它构件的设定，以引导各种流穿过换热器140。控制器190还可接收监测换热器的一个或更多个出口的输出的信息，并且视情况调整系统的操作，例如，基于离开换热器的一股或更多股流的实际状态与预测状态的差异(例如，温度或压力的偏差、处于不同于预期或期望的相或状态的离开换热器的流，等)。在一些实施例中，控制器190还可控制或限制来自第一低温罐110的汽化气体流动(假设低温罐110内的压力仍保持在可接受范围内)，以有助于确保用于在飞行或其它任务的一部分期间引导流穿过第一回路106和/或保存LN2的期望压力梯度(例如，以提供在飞行器可具有更多需要时在汽化气流与LN2之间的更多热交换，或用于氮气的排出流)。
[0045]因此，在各种实施例中，可提供相对紧凑且重量轻的系统，其安全且有效地再冷凝排出气体，并且使冷凝的低温流体返回至低温罐，从而保存低温燃料以及减少有害或另外不合乎需要的排放物。应当注意的是，所示实施例的构件的特定布置(例如，数量、类型、放置等)可在各种备选实施例中修改。在各种实施例中，可使用构件的不同布置。
[0046]图2-4提供了绘出各种实施例中的汽化损失率的范围内使用的低温流体的各种流动或量的图表。图2-4中所绘的实施例基于将LNG用作第一低温流体(例如，汽化气体冷凝并且返回至罐的燃料)，并且将LN2用作第二低温流体(例如，用于在换热器中从LNG吸收热的流体)。在绘出的实施例中，两种流体在换热器中经历相变(例如，LNG汽化气体冷凝，并且LN2-发来提供离开换热器的氮气排出流)。
[0047]一定数量的值和/或假定在形成图2-4时使用。例如，图2-4中绘出的实施例对应于大约11，000加仑的LNG的初始体积。11，000加仑可容纳在单个罐中。作为备选，11，000加仑可容纳在操作性地连接于如上文所述的一个或更多个汽化冷凝系统的一组罐中。例如，具有大约4，000到5，000加仑或更少的储存体积的一个或更多个罐可用于各种实施例中。在一些实施例中，一组罐可共用公共汽化冷凝系统，而在其它实施例中，各个罐可与专用汽化冷凝系统相关联并且排他地使用专用汽化冷凝系统。连同图2-4所述的特定值经由实例提供，因为罐的其它大小和/或汽化速率例如可存在于各种实施例中。
[0048]此外，对于图2-4，绘出了 24小时周期的大约0.1%到大约1.0% (或大约0.001到大约0.01)的汽化速率的范围。为了图2-4的目的，假定汽化速率在24小时周期内恒定，以使汽化速率设定24小时周期的汽化流速以及总质量。此外，假定氮在穿过换热器之后从系统消耗。对于对应于特定流速的LNG的质量，冷凝汽化流所需的总能量确定为从高于Tsat [LNG] I摄氏度至低于 Tsat [LNG] I摄氏度的焓变化，其中 Tsat [LNG]
为LNG的饱和温度，并且LNG
在大约I大气压的压力下冷凝。因此，可确定冷凝对应于特定流动的一定质量的LNG所需的能量(例如，一定时间范围内的初始体积的给定汽化速率，如，11，000加仑初始体积在24小时内的1%的流速)。氮的流速接着可确定成提供如上文所述确定的所需能量。例如，吸收所需能量的给定氮流速可用的能量可理解为对于对应于特定流速的L LN2的质量，从低于Tsat_]l摄氏度至高于Tsat_]l摄氏度的焓变化，其中Tsat_]为LN2的饱和温度，其中LN2在大约I大气压的压力下蒸发。可注意的是，以上假定并未解决热传递中的任何损失或低效，以使可需要比由以上方法提供的增大的LN2流动。以上假定还假定了天然气和氮保持在大约I摄氏度的相应饱和温度内。在其它实施例中，其它方法可用于确定期望的所需氮流动。例如，可对于效率作出调整，使可使用相变之前或之后的温度转移不同，等。此外，在实施例中，可使用由控制单元获得的信息迭代地计算或调整流动(例如，通过提供初始流动，确定一个或更多个参数(例如，离开换热器的流动的温度)与期望水平的偏差，以及相应地调整流动)。
[0049]图2绘出了图表200，其包括对应于质量流速(以千克/秒(kg/s)为单位)的第一轴线202和对应于LNG汽化损失的速率的第二轴线204。如图2中所绘，LNG汽化损失的速率从大约0.001 (或24小时内总LNG的0.1 % )变化至大约0.01(或1.0% )。图2还绘出了 1^2流动曲线206和LNG流动曲线208。对于大约11，000加仑的初始体积，如上文所述的LNG流动曲线208基于给定损失速率的LNG的量。对于使用上文所述的假定的给定损失速率，1^2流动曲线206确定为吸收足以冷凝一定量的LNG的能量所需的LN2的量。当LNG的蒸发潜热大于LN2的时，LN 2流速看作是高于LNG流速。
[0050]图3绘出了图表300，其包括对应于24小时周期内的图2的1^2流动曲线206所需的氮的总质量(以千克(kg)为单位)的第一轴线302，以及对应于LNG汽化损失的速率的第二轴线304。例如，如图2中所示，在大约0.001 (或大约0.1% )的汽化损失下，LN2质量流速为大约0.0005kg/s (如由1^2流动曲线206所示)。在24小时周期内，大约0.0005kg/s导致(0.0005kg/s) X (60s/分钟)x (60分钟/小时)x (24小时)或43.2kg (或大约45kg (大约100镑))的总质量。如图3中所示，使用上文所述的假定，对于大约0.01(或大约1%)的汽化速率损失和大约11，000加仑的LNG的初始体积，氮所需的最佳情况质量(例如，忽略任何低效或热传递损失)为大约450kg，或大约1，000镑。另外，图4绘出了图表400，其包括对应于24小时周期内的图2的1^2流动曲线206所需的LNG(以加仑(gal)为单位)的总体积的第一轴线402，以及对应于LNG汽化损失的速率的第二轴线404。例如，如图2中所示，在大约0.01的汽化损失下，对应的LN2质量为大约450kg，如图3中所示和上文所述。如图4中所述，使用上文所述的假定，对于大约1%的汽化速率损失和大约11，000加仑的LNG的初始体积，氮所需的最佳情况的LN2体积(例如，忽略任何低效或热传递损失)为大约150加仑。如图4中所示，如果汽化速率损失为大约0.1 %，则所需的氮的体积较小，大约15加仑。因此，如果所有氮在穿过换热器之后消耗(例如，没有氮再循环至氮储存罐用于在汽化气体再冷凝系统中重复使用)，则以上示例性范围的氮储存罐将必须尺寸确定为容纳至少15到150加仑。氮气罐可尺寸确定为较大，以解决低效和/或提供安全系数。
[0051]图2-4中所绘的实施例经由实例和图示清楚来提供，并且不旨在限制。各种实施例可包括不同的初始体积，具有不同的汽化损失速率(例如，在一些实施例中，可使用大约0.04%或更低的损失速率)，使用不同于LNG和/或1^2的流体，使用不同温度变化、使用不同压力，具有不同总体时间框架，具有不同的对应罐大小范围，等。此外，可进行调整来解决遍及系统的低效或热传递损失。
[0052]此外，在一些实施例中，闭环非相变回路可与LN2 (或用于从汽化气流吸收热的其它流体)一起使用。例如，在一些实施例中，1^2可在大致低于氮的饱和温度的温度下提供，并且在LN2穿过换热器时加热而不经历相变。在此类实施例中，可使用较大的LN2流动，因为相对低的温度升高的焓变化大体上低于改变相或状态(例如，从液相到气相的蒸发或沸腾)的焓变化。例如，如果LNG流加热大约20摄氏度，则确定的流动为使用对应于图2-4中绘出的实施例的假定确定的对应流动的大约6倍。因此，在一些实施例中，对于大约11，000加仑的LNG的初始体积和大约0.1 %到大约I %之间的汽化速率，可需要大约240到大约2400kg的氮质量。然而，由于氮可再用作闭环系统的一部分，故所需的氮的体积(和所需的氮气罐的大小)可不一定以相同的相对比例增大。
[0053]使用闭环非制冷回路来提供低温流体以从汽化气体吸收热的示例性系统在图5中示意性地示出。图5为根据各种实施例的用于再冷凝来自低温罐的汽化气体的系统500的示意图。系统500在某些方面类似于图1中绘出和本文中所述的系统100。然而，系统500也在某些方面不同。例如，系统500使用设置在换热器上游且构造成使汽化气流前移至换热器的加压模块(例如，风扇)。作为另一个实例，系统500使用闭环回路来将用于从汽化气流吸收热的低温流体(例如，LNG)再循环至罐。在一些实施例中，系统500可提供返回至罐的一股或更多股流的冷却，并且在其它实施例中，系统500可不提供返回至罐的一股或更多股流的冷却。
[0054]系统500 (连同本文中所述的系统和方法的其它实施例)在下面连同液化天然气(LNG)的使用论述，该液化天然气作为功率源，例如，用于推进飞行器。在其它实