用来防止储藏在不渗透的等温储罐中的液化气的蒸发的方法,和实现该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用来防止储藏在建造在船舶的支撑结构中或者布置在一组浮动的或岸边的储罐中不渗透的等温隔热的储罐（１）中的液化气的蒸发的方法，该方法是使一种流体致冷剂穿过一团液化气（Ｌ）以便把所述液化气团冷却到稍低于其基准储藏温度的温度，从而补偿作为在其运输或储藏期间热泄漏的结果对所述液化气团的加热。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,和实现该方法的装置的制作方法
本专利技术涉及用来防止储藏在不渗透的等温隔热的储罐，该储罐可能或可能不建造在船舶，特别是甲烷油轮，的支撑结构中，中的液化气，特别是液体甲烷，的蒸发的方法，并涉及实现此一方法的装置。液体甲烷通常以液体形式在接近于大气压的压力下和大约-163℃的温度下储藏。为了在运输期间限制液体甲烷的蒸发，已经提出，用法国专利申请2 535 831、2 586 082、2 629 897和2 683 786，所有这些都是以申请人公司的名义，中所描述的各种方法来改进储罐的等温隔热。对储罐的等温隔热的改进已经使得有可能把每储藏日的标称蒸发率从0.30％降低到大约0.15％，但是难以进一步改进。在一艘甲烷油轮上，每个储罐连接于在该船舶的主甲板上的一根立管，以便让所蒸发的气体逃逸，因为否则此一气体将在该储罐中产生不能允许的过高压力。为了避免把所蒸发的气体排放到大气中，该气体构成污染物排放，这在当船舶靠近港口时是更加不能接受的，以及为了避免从而损失一部分货物，公知的做法是用所蒸发的气体来推进船舶。为此目的，船舶的机舱一般配备一种适合于既用所蒸发的气体来运行又用柴油或燃油来运行的汽轮机。然而，具有低效率的汽轮机和涡轮机的双重功能招致机舱的加长，而这意味着船舶的加长或减小储罐的尺寸。进而，在0.15％左右的蒸发率下，所蒸发的气体仅供应汽轮机所需能量的40到80％，因而该汽轮机还必须始终用柴油或燃油来运行。为了避免与燃烧所蒸发的气体相关联的缺点并避免在卸货之前消耗一部分货物，还提出在船舶的甲板上设置再次液化设备以便再次液化所蒸发的气体并使其返回储罐。然而此一解决方案实施起来极其麻烦，因为再次液化设备的创始费用非常高而且再次液化设备的所需功率也很大。进而，因为甲烷货物一般并不纯净，有必要提供货物的各种组分的分别液化，这招致分离柱的使用，在日益加大的船舶上，这是难以处置的事。本专利技术的目的在于消除上述缺点并提供一种用来防止储藏在不渗透的等温隔热的储罐，该储罐可能或可能不包括在船舶的支撑结构中，中的液化气的蒸发的方法，而且该方法实施起来和操作起来是简单而经济的。为此目的，本专利技术的主题在于一种用来防止储藏在不渗透的等温隔热的储罐，该储罐建造在船舶的支撑结构中或者布置在一组浮动的或岸边的储罐中，中的液化气的蒸发的方法，其特征在于，是使一种流体致冷剂穿过液化气团以便把所述液化气团冷却到稍低于其基准储藏温度的温度，从而补偿作为在其运输或储藏期间热泄漏的结果对所述液化气团的加热。于是，防止，或者起码限制，液化气的蒸发。所发生的是，如果液化气开始向位于储罐中液化气团的顶部的气相体积中蒸发，则流体致冷剂的环流将通过在液化气与所蒸发的气体之间的分界面处的热交换引起所蒸发的气体的自动再次液化。本专利技术的目的还在于用来实现上述方法的装置，其特征在于，它包括，针对每一个储罐，一个淹没在将要被冷却的该液化气团中的热交换器，一个用来在热交换器出口处压缩流体致冷剂的压缩机，以及一个用来把所压缩的流体致冷剂在其进入热交换器之前冷却到其致冷温度的致冷单元。最好是，该装置包括一个用来使海水环流以便把所压缩的流体致冷剂在其进入致冷单元之前冷却的单元。此一海水环流单元可以连接于船舶的压舱水收集器。在一种具体的实施例中，流体致冷剂在它进入热交换器时处于液相，最好是液态氮，并且随着它穿过该液化气团而蒸发，该致冷单元被设计成每一循环使流体致冷剂再次液化。此一交替形式特别有效，因为液体致冷剂的潜热被用来给货物致冷。当然，流体致冷剂可以处于气相，而在此一场合气体致冷剂随着它在热交换器中被加热而经受压力降低，例如按公知的Joule-Thomson循环。根据另一个特征，该致冷单元被设计成把流体致冷剂在其进入热交换器之前降温到大体上比液化气团的基准温度低30℃的致冷温度。根据本专利技术的又一个特征，每个储罐配装一个压力表，用以监测位于储罐中液化气团的顶部的气相体积中的压力变化。在此一场合，当由该压力表检测到的压力超过第1预定的压力阈值，例如比通常为1060mmbar左右的基准储藏压力高出5mmbar，时，该压力表可以立即起动流体致冷剂的环流，并且当检测到的压力低于第2预定的压力阈值，例如比所述储藏压力要低5mmbar，时，立即停止该环流。最好是，热交换器靠一个用来装货/卸货液化气的塔，该塔设置在储罐的一个竖直横壁上，支撑在储罐内部。热交换器可以包括一个或多个发夹管，它们的端部穿过储罐的顶部。在此一场合，每个发夹管或者发夹管组可以在其旁边由一个空心管所包围，形成一个在其两个竖直端部敞开的对流井，以便穿过每个井在该液化气团中产生对流运动。最好是，压缩机和致冷单元设置在船舶的甲板上，与每个储罐的装货/卸货塔对齐。为了给出对本专利技术的主题更好的理解，下面将借助于纯粹说明性的和非限制性的例子来描述附图中所示的本专利技术的一个实施例。在这些附图中附图说明图1是具有常规结构的甲烷油轮的示意立面和局部剖视图，以及图2是本专利技术的一个实施例中的，图1的船舶的一个储罐的放大的和部分剖视的局部视图。图1表示一艘具有常规结构的甲烷油轮N，该甲烷油轮带有4个用来储藏货物的储罐1，每个储罐配有一个设置在船舶的主甲板3上的立管2，以便当储罐内压力升高时气体可以逃逸。在船舶N的尾部，有一个机舱14，该机舱按常规方式包括一个汽轮机，该汽轮机用柴油和/或来自储罐的所蒸发的气体来运行。储罐1靠被称为隔离舱的双层横舱壁4彼此隔离。每个储罐的底部由船舶的双层船体的内表面5形成，双层船体的内表面5与外表面6之间的空间用作压舱水。按原本公知的方式，每个储罐1包括一个装货/卸货塔7，用以在运输之前把货物装进储罐，和一旦已经运到时用以把货物卸出。从图2中可以很好地看到，该塔7在储罐1的整个高度上延伸，靠近隔离舱4的横舱壁，并且在其下部有一个泵8，用以卸出货物。按原本公知的方式，该塔7包括一个装货管线和一个卸货管线，该塔有可能为三脚架式，也就是说带有三个支撑用来装货和卸货的所有管线的立柱。按原本公知的方式，每个储罐1包括固定于船舶的支撑结构，确切地说是双层船体的内表面5和横舱壁4，的第2隔热层10，以及附着于所述第2隔热层10的两层，第2层11和第1层12，防水层。在第2防水层11与第1防水层12之间通常设有一层第1隔热层13或者以申请人公司的名义的1998年7月10日的法国专利申请98/08196中所述的耐冲击机械防护层。图2示出储罐1内液化气团L与气相G中的货物体积之间的分界面S。在图2中已经用一个总块体20来表示与一个压缩机，例如用以使液态氮环流，配套的致冷单元。该致冷单元可以被设计成使离开储罐的液态氮再次液化。该块体20安装在船舶的主甲板3上。一个进口管线21和一个出口管线33连接于块体20，用以使源于，例如，船舶的压舱水收集器的海水环流。至少一个发夹管23在其进口23a和在其出口23b处连接于块体20。发夹管23延续到热交换器，该热交换器竖直地向下延伸进入储罐1，大体上达到从其底部算起的中途。虽然这未画出，但是每个发夹管23最好是由前述塔7的一个立柱来支撑。为此目的，每个发夹管23靠近该塔7延伸。在每个发夹管23周围，有一个在储罐1内部形成一个对流井的空心管24。此一管24在其两个竖直端部敞开以便引起储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来防止储藏在不渗透和隔热的储罐（１）中的液化气的蒸发的方法，该储罐建造在船舶（Ｎ）的支撑结构中或者布置在一组浮动的或岸边的储罐中，其特征在于，使一种流体致冷剂穿过液化气团（Ｌ），以便把所述液化气团（Ｌ）冷却到稍低于其基准储藏温度的温度，从而补偿作为在运输或储藏期间热泄漏所导致的对所述液化气团的加热。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雅克斯德莱姆，
申请(专利权)人：气体运输技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]