具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供一种低温全容罐，用于储存液化后的低温介质，这些低温介质可以是甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷等烃类，也可以是化工行业常用的氨等。

参阅图1，本实施例所提供的低温全容罐大致地包括用于储存低温介质的内罐1、包围于内罐1外围的外罐2、设置于外罐2顶部的操作平台3、从外罐2顶部穿入至内罐1底部的泵柱4、设置于泵柱4内的潜液泵5，以及用于从内罐1底部抽提低液位物料的物料抽提装置6。

内罐1和外罐2大致地均包括水平布置的底板和立设于底板上的筒体，内罐1和外罐2的底板之间以及筒体之间均设置绝热层。外罐2的顶部具有拱顶和吊设于拱顶下方的顶板，拱顶与顶板之间也设置绝热层。顶板与内罐1软密封连接。泵柱4穿过外罐2的顶部伸入内罐1的底部。潜液泵5安装于泵柱4的底部，浸入于内罐1的低温介质中，用于将内罐1中的低温介质经泵柱4向外输送。操作平台3固定于外罐2的顶部，其上可用于容置低温全容罐所配备的各项管路阀件、工作配件等，并供操作人员在其上进行工作维护。

相比于现有技术的低温全容罐，本实施例的低温全容罐配备物料抽提装置6，其作为潜液泵5抽到最低液位L1停机后的补充出料措施，以减小低温全容罐的无效容积，值得一提的是，本发明涉及的物料抽提装置6不仅可以抽提低液位物料(即潜液泵5的最低可操作液位L1之下的低温介质)，在泵柱4内的潜液泵5可以工作的液位范围它都能操作，因此在一些情况下，其也可作为潜液泵5之外的小流量输出备用设施。以下将结合图2主要对于物料抽提装置6进行详细介绍，而对于内罐1、外罐2、操作平台3、泵柱4、潜液泵5的其他具体结构可参照全容罐相关技术的结构，此处不再详述。

一并参阅图1和图2，本实施例的物料抽提装置6包括物料循环罐61、第一文丘里混合器62、引入管路63、引出管路64和低温泵65。进一步地，在引入管路63上还设置有控制阀门66。

本实施例中的物料循环罐61为卧式低温罐，安装于操作平台3上。物料循环罐61内部用于盛装低温介质，物料循环罐61外可包裹保冷材料。

以图2的视图方向为参照，物料循环罐61内设置有溢流堰611，溢流堰611将物料循环罐61内部空间分为两部分，当溢流堰611内(即图中溢流堰611左侧)低温介质超出溢流堰611高度时，低温介质溢出溢流堰611外(即图中溢流堰611右侧)。溢流堰611左侧的空间应满足介质抽提所需要的低温介质的循环容积要求，溢流堰611的高度应满足低温泵65最低操作液位的要求，在此基础上，根据实际情况设定溢流堰611的高度。

物料循环罐61的左端底部设有出口6101，该出口6101与溢流堰611内所包围的空间相通，用于在进行介质抽提时输出低温介质。

物料循环罐61的右端底部还设有介质输出口6103，该介质输出口6103与物料循环罐61中位于溢流堰611外的空间相通，用于向外部输出低温介质。

物料循环罐61的顶部靠左侧设有进口6102，用于接收低温介质。

第一文丘里混合器62水平地放置于内罐1的底板上，从而具有较低的安装高度。第一文丘里混合器62为液液混合器，其主要包括依次连接的收缩段621、喉管段622和扩散段623。本实施例中，该第一文丘里混合器62进一步地还具有吸入腔624。

收缩段621和扩散段623均为截面渐变的中空结构，收缩段621的大端开口作为该第一文丘里混合器62的进口6201，扩散段623的大端开口作为该第一文丘里混合器62的出口6203。喉管段622的一端连接收缩段621的小端开口，另一端对准扩散段623的小端开口。

吸入腔624环绕地设置在喉管段622的外围，在喉管段622处形成双腔结构。吸入腔624的两端分别与收缩段621的外壁和扩散段623的外壁相接。吸入腔624的外周壁开设有多个吸入孔6202，这些吸入孔6202与内罐1的内部相通，以使内罐1中的低温介质能够被吸入该吸入腔6222内。吸入腔624与喉管622之间形成一环形腔，吸入腔624与喉管段622内部相通，吸入腔624内的低温介质可进一步进入喉管段622中。

引入管路63穿过外罐2的顶部，由物料循环罐61的出口6101连接第一文丘里混合器62的进口6201，用以将物料循环罐61中的低温介质引入第一文丘里混合器62中进行抽提操作。

引出管路64亦穿过外罐2的顶部，由第一文丘里混合器62的出口6203连接物料循环罐61的进口6102，以将第一文丘里混合器62中的低温介质引出至物料循环罐61中。

低温泵65安装于操作平台3上，并连接于引入管路63中，以提供低温介质流动的动力。该低温泵65采用非液下泵，即无需浸于低温介质中，其可以是任何结构形式的非液下泵。

控制阀门66设置于引入管路63上，一方面控制引入管路63的通断，同时还可调节引入管路63中的低温介质流量。该控制阀门66位于低温泵65的下游，但位于外罐2的外部。

上述物料循环罐61、第一文丘里混合器62、引入管路63、引出管路64、低温泵65和控制阀门66均要求能够耐受所抽提的低温介质的温度，采用能耐受相应温度的低温材料制造。

一并结合图2和图3，该物料抽提装置6的工作原理为：在进行介质抽提时，物料循环罐61内的低温介质在低温泵65的动力驱动下，经引入管路63进入第一文丘里混合器62中，为便于理解，将从物料循环罐61引入第一文丘里混合器62的这一部分低温介质称为初始低温介质F0。根据伯努利(能量守恒)原理和动量传递原理(动量守恒)，初始低温介质F0进入第一文丘里混合器62后，在从收缩段621向喉管段622流动的过程中，因流通截面积减小，流速增加，压力降低，从而喉管段622处形成局部低压和高速流动夹带效应，使得内罐1中的低温介质Fi在压力差作用下经吸入孔6202进入

第一文丘里混合器62中，被吸入的这些低温介质Fi与初始低温介质F0相混合，混合后的低温介质Fm在扩散段623因流通截面积增加，流速降低，压力提高，而后经引出管路64进入物料循环罐61。其中，本实施例中，第一文丘里混合器62的喉管段622外围还设置有吸入腔624，内罐1中的低温介质先被吸入到吸入腔624中，再进入喉管段622中进行混合，可以更有效地利用初始低温介质F0的动量，使得混合后的低温介质更顺畅地回流至物料循环罐61。

到达物料循环罐61的低温介质的流量大于初始从物料循环罐61泵入第一文丘里混合器62的初始低温介质的流量，多出的部分即为从内罐1中抽提出来的低温介质。经过上述不断的循环过程，即可不断地将内罐1中的低温介质抽提到物料循环罐61中。

物料循环罐61中位于溢流堰611内的低温介质用于维持介质抽提操作，当物料循环罐61中低温介质超出溢流堰611之后，超出溢流堰611高度的低温介质可以通过介质输出口6103向外输送。

参阅图4和图5，在低温全容罐的另一实施例中，物料抽提装置6a在前述实施例的基础上进一步地设有加压单元67，该加压单元67设置于引出管路64上，用于增加混合后的低温介质往物料循环罐61a流动的动力，以便于低温介质更顺利地回流至物料循环罐61a，适用于抽提高度较大的情况，如高度较大的低温全容罐。

本实施例中，该加压单元67包括第二文丘里混合器671、加压引入管路672和加压控制阀门673。

第二文丘里混合器671的组成结构可与第一文丘里混合器62的组成结构相同。第二文丘里混合器671的吸入孔6712和出口6713串接在引出管路64a上，具体地，引出管路64a分为第一引出段641a和第二引出段642a，第一引出段641a连接第一文丘里混合器62的出口6203和第二文丘里混合器671的吸入孔6712，第二引出段642a连接第二文丘里混合器671的出口6713和物料循环罐61a的进口6102a。

加压引入管路672连通第二文丘里混合器671的进口6711和物料循环罐61a的出口6101a，以从物料循环罐61a中向第二文丘里混合器671引入一定的初始低温介质，该初始低温介质在第二文丘里混合器671中与由第一文丘里混合器62出来的混合低温介质进一步混合，提升压力，从而使低温介质具有更大的动力从第二引出段642a回到物料循环罐61a。

加压控制阀门673设置于加压引入管路672上，一方面控制加压引入管路672的通断，另一方面也调节加压引入管路672中的流量。

与前一实施例同样地，该第二文丘里混合器671、加压引入管路672和加压控制阀门673亦要求能够耐受所抽提的低温介质的温度，采用能耐受相应温度的低温材料制造。

本实施例利用一个第二文丘里混合器671增加回流低温介质的动力，形成二级串联抽提流程。在其他实施例中，如抽提高度更大，回流动力不足时，还可以在引出管路64/64a上串接更多的文丘里混合器形成多级串联抽提流程，多级串联抽提的连接方式可以此类推。

相比于前一实施例，本实施例的另一个区别在于物料循环罐61a采用了立式储罐。物料循环罐61a的进口6102a位于顶部，物料循环罐61a的出口6101a位于靠近底部的侧壁上。该物料循环罐61a内未设置溢流堰611，而是在物料循环罐61a的侧壁上设有溢流口6104a，溢流口6104a的高度高于物料循环罐61a的出口6101a，且高于介质抽提时所需的液位，从该溢流口6104a处相连通地引出介质输出口6103a。

该立式的物料循环罐61a的结构形式也适用于前一实施例中的物料抽提装置6中。

在上述两实施例中，物料循环罐61/61a上分别采用溢流堰611和溢流口6104a的结构形成液位控制机构，以在达到预设液位时控制介质输出口6103/6103a的开闭。在其他未示出的实施例中，液位控制机构还可以包括电连接的液位计和开关阀，液位计用以检测物料循环罐中的液位，开关阀对应设置于介质输出口处。

参阅图6，上述各实施例中的文丘里混合器62/671还可以更换为图6所示的结构形式。在图6所示的结构中，该文丘里混合器62b不配备吸入腔624，而是在喉管段622b的外周壁开设多个吸入孔6202b，对应在各吸入孔6202b处还设置有吸入管625b。当初始低温介质F0被引入文丘里混合器62b的收缩段621后，在压力差作用下，内罐1中的低温介质Fi可以经吸入管625b的引导进入喉管段622b中，与初始低温介质Fi混合，混合后的低温介质Fm再引出至下一流程。

在其他一些未示出的实施例中，吸入管625b也可以去除，内罐1中的低温介质Fi直接经喉管段622b外周壁的吸入孔6202b被吸入。另外，对于上述实施例第一文丘里混合器62的结构，也可以在吸入腔624的吸入孔6202处增设吸入管。同样地，第二文丘里混合器671的吸入孔6712处也可增设吸入管。

基于上述的介绍，本发明各实施例中的低温全容罐在正常工作时，通过潜液泵5的动力，经泵柱4向外输出低温介质。根据潜液泵5启动及维持工作所需的最低可操作液位，潜液泵5可将低温全容罐中的液位最低降至图1和图3中所示意的L1处，按照现有技术中一般潜液泵5的需求，L1大致为1.2m左右。当低温全容罐中的液位降至L1处，潜液泵5停机后，如需进一步从内罐1中抽提低温介质，则利用物料抽提装置6/6a进行，物料抽提装置6/6a按上文介绍的工作原理不断地对内罐1底部的低温介质进行抽提，直至液位降低至第一文丘里混合器62处，此时的液位位于L2处。该L2大致可在0.2m～0.3m左右。相比于L1的1.2m，可将内罐1中的液位降低1m左右，显著减小了该低温全容罐的无效容积，提高低温全容罐的容积利用率。

在该低温全容罐中，物料抽提装置6/6a的动力部分和控制部分均设置在外罐2的外部，除了文丘里混合器62/671/62b和管路部分需浸在低温介质中之外，没有其他设备或电缆浸泡在低温介质中，罐内部件可以实现储罐寿命全周期免维护运行。

值得一提的是，当低温全容罐工作在液位高于L1以上位置时，物料抽提装置6/6a的物料循环罐61/61a可以不储存低温介质，当需要进行低液位介质抽提时，再向物料循环罐61/61a充注一定量的低温介质作为初始动力流量即可。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。