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CN108137132B - 气体处理系统及包括其的船舶 - Google Patents

气体处理系统及包括其的船舶 Download PDF

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CN108137132B
CN108137132B CN201680060725.7A CN201680060725A CN108137132B CN 108137132 B CN108137132 B CN 108137132B CN 201680060725 A CN201680060725 A CN 201680060725A CN 108137132 B CN108137132 B CN 108137132B
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CN
China
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gas
boil
compressor
line
storage tank
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李相奉
李东振
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HD Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

本发明的一实施例的气体处理系统包括:第一需求处,消费具有第一压力的燃料;第二需求处,消费具有低于所述第一压力的第二压力的燃料;蒸发气体压缩机,对在液化气体储存罐中所产生的蒸发气体进行压缩;以及控制部,判断所述第一需求处的工作与否,对所述第二需求处的燃料流入压力进行控制。

Description

气体处理系统及包括其的船舶
技术领域
本发明涉及气体处理系统及包括其的船舶。
背景技术
最近随着技术开发的不断发展,代替汽油或柴油,广泛使用着液化天然气(Liquefied Natural Gas)、液化石油气体(Liquefied Petroleum Gas)等液化气体。
液化天然气是对从气田开采的天然气进行提炼,并对由此得到的甲烷进行冷却并液化的,而且其作为一种无色透明的液体几乎没有公害物质且热量高,因此被认为是非常优秀的燃料。另一方面,液化石油气体是,对从油田与石油一同开采的丙烷C3H8和丁烷C4H10作为主要成分的气体在常温下进行压缩而制成液体的燃料。液化石油气体与液化天然气相同,呈无色无味,并且广泛使用于家庭、商业、工业、汽车等的燃料。
如上所述的液化气体储存于在地面上设置的液化气体储存罐中,或者储存于在作为海上航行的运输手段的船舶上设置的液化气体储存罐中,对于液化天然气而言,因进行液化,其体积降低至1/600,对于液化石油气体而言,因进行液化,其丙烷的体积降低至1/260、丁烷的体积降低至1/230,因此具有储存效率高的优点。将这样的液化气体用作燃料的引擎进行驱动中所需的温度及压力等,与储存罐中储存的液化气体的状态会有所不同。
并且,在以液相状态保存LNG时,随着对储存罐发生热渗透,一部分LNG发生汽化而生成蒸发气体(BOG:Boil off Gas),这样的蒸发气体将会对液化气体处理系统上引起问题,因此,在现有技术中,通过向外部排出蒸发气体并使其燃烧的方法(在现有技术中,为了降低储存罐的压力而消除储存罐被损坏的危险,单纯地进行将蒸发气体向外部排出的处理)来进行消耗,但是这会引起环境污染和资源浪费的问题。
对此,近年来,作为有效地处理蒸发气体的方法,提出了将生成的蒸发气体进行再液化而供应到引擎等的应用方案,但是,即便是这样的应用方案也无法实现足够的蒸发气体的消耗,从而未能实现有效的资源利用。
船主们使用如上所述那样将LNG用作燃料的MEGI引擎来推进船舶,从而卓越且有效地应对近年实行的Nox排放规制及环境污染防止。但是,MEGI引擎的缺点在于,引擎驱动所需压力为非常大的300bar,从而所消耗的功率庞大,并且需要耗费相当多的安装费用,而且系统的结构复杂而需要有较大的安装面积。
因此,通过研究能够替代MEGI引擎的引擎来开发出低速二冲程低压喷射引擎(2sDF或XDF),亟需开发出使用低速二冲程低压喷射引擎的燃料供应系统。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是为改善现有技术而提出的,本发明的目的在于,提供一种能够将液化气体和/或蒸发气体有效地从液化气体储存罐供应到需求处的气体处理系统及包括其的船舶。
解决问题的技术方案
本发明的气体处理系统包括:第一需求处,其消耗具有第一压力的燃料;第二需求处,其消耗具有低于所述第一压力的第二压力的燃料;蒸发气体压缩机,其对在液化气体储存罐中所产生的蒸发气体进行压缩;以及控制部,其判断所述第一需求处的工作与否,对所述第二需求处的燃料流入压力进行控制。
具体而言,所述控制部判断将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处或所述第二需求处中的任意一个,并对所述蒸发气体压缩机进行可变频驱动控制,使得所述蒸发气体压缩机以所述第一压力或所述第二压力吐出蒸发气体。
具体而言,本发明可还包括:第一供应线,其用于使所述液化气体储存罐和所述第一需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;以及第二供应线,其从所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游分支并连接于所述第二需求处,并且在所述第二供应线上并未设置有另行的减压单元,在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部对所述蒸发气体压缩机进行可变频驱动控制,使得所述蒸发气体压缩机以所述第二压力吐出蒸发气体。
具体而言,本发明还可包括:第一线,其用于使所述液化气体储存罐与所述第一需求处和所述第二需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;以及第二线,其用于使所述蒸发气体压缩机的后端和前端相连接,所述控制部判断将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处或所述第二需求处中的任意一个,对所述第一线或所述第二线上进行流动的液化气体或蒸发气体的流动进行控制。
具体而言,在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部可控制成,使从所述蒸发气体压缩机吐出的蒸发气体中的至少一部分在所述第二线上流动,使得从所述蒸发气体压缩机吐出的蒸发气体的压力达到所述第二压力。
具体而言,所述第一线可包括:第一蒸发气体供应线,其用于使所述液化气体储存罐和所述第一需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;以及第二蒸发气体供应线,其从所述蒸发气体供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游分支并连接于所述第二需求处,并且在所述第二蒸发气体供应线上并未设置有另行的减压单元,在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部控制成,使从所述蒸发气体压缩机吐出的蒸发气体中的其余一部分供应到所述第二蒸发气体供应线。
具体而言,本发明还可包括流量控制装置,所述流量控制装置设置于所述蒸发气体压缩机的上游,并对流入到所述蒸发气体压缩机的蒸发气体的流量进行控制,所述控制部判断将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处或所述第二需求处中的任意一个,并对所述流量控制装置进行控制,使得所述蒸发气体压缩机以所述第一压力或所述第二压力吐出蒸发气体。
具体而言,在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部可以使所述流量控制装置进行运转,以减少流入到所述蒸发气体压缩机的蒸发气体的流量,并且使所述蒸发气体压缩机以所述第二压力吐出蒸发气体。
具体而言,本发明还可包括设置于所述蒸发气体压缩机的下游的调节阀,在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部增加所述调节阀的开度并使所述流量控制装置进行运转,以将接收减少了的蒸发气体量的所述蒸发气体压缩机所吐出的被压缩的蒸发气体供应到所述第二需求处,在所述第一需求处正常运转的情况下,所述控制部减少所述调节阀的开度并使所述流量控制装置停止运转后,将从所述蒸发气体压缩机吐出的被压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处。
具体而言,本发明还可包括:第一供应线,其用于使所述液化气体储存罐和所述第一需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;第二供应线,其连接于所述液化气体储存罐和所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游;以及强制汽化器,其设置在所述第二供应线上,并且对储存于所述液化气体储存罐中的液化气体进行强制汽化,由此产生强制发生蒸发气体,其中,所述蒸发气体压缩机,将能够对所述液化气体储存罐在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。
具体而言,在所述第一需求处停止运转的情况,可以是船舶停泊于港口的情况。
具体而言,所述第一需求处可以是低速二冲程低压气体喷射引擎。
具体而言,所述控制部在没有通过另行的减压单元进行减压的情况下,将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第二需求处。
并且,本发明的实施例的船舶可包括所述气体处理系统。
发明效果
根据本发明的气体处理系统及包括其的船舶,从液化气体储存罐向需求处有效地供应液化气体和/或蒸发气体,从而能够提高系统稳定性及可靠性。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的液化气体处理系统的概念图。
图2是本发明的第二实施例的液化气体处理系统的概念图。
图3是本发明的第三实施例的液化气体处理系统的概念图。
图4是本发明的第四实施例的液化气体处理系统的概念图。
图5是本发明的第五实施例的液化气体处理系统的概念图。
图6是本发明的第六实施例的液化气体处理系统的概念图。
图7是本发明的第七实施例的液化气体处理系统的概念图。
图8是本发明的第八实施例的液化气体处理系统的概念图。
具体实施方式
通过与附图相关的以下详细说明和优选实施例,来能够更加明确本发明的目的、特定的优点以及新颖性特征。应当留意的是,在本说明书中向各个附图中的结构要素标注附图标记时,对于相同的结构要素而言,即使在不同的附图上示出,也尽可能标出相同的附图标记。并且,在对本发明进行说明的过程中,如果判断为对于相关的公知技术的具体说明不必要地混淆本发明的技术思想,则省去对其详细的说明。
以下的液化气体可以是LPG、LNG、乙烷等,作为例示,其可以表示液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG),蒸发气体可以表示自然汽化的LNG等的闪蒸汽(Boil OffGas,BOG)。
液化气体与其液体状态、气体状态、液体和气体混合状态、过冷状态、超临界状态等状态变化无关地被指称,蒸发气体也亦然。并且,本发明的处理对象并不限定于液化气体,也可以是液化气体处理系统和/或蒸发气体处理系统,而且以下实施的各个附图椎间盘买个的系统可以相互适用是理所当然的。
以下,参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
图1是本发明的第一实施例的液化气体处理系统的概念图,图2是本发明的第二实施例的液化气体处理系统的概念图,图3是本发明的第三实施例的液化气体处理系统的概念图,图4是本发明的第四实施例的液化气体处理系统的概念图,图5是本发明的第五实施例的液化气体处理系统的概念图,图6是本发明的第六实施例的液化气体处理系统的概念图。
参照图1至图8,本发明的一实施例的气体处理系统1可包括液化气体储存罐10、气液分离器11、推进引擎21、发电引擎22、气体燃烧装置23、增压泵30、强制汽化器41、气液分离器42、第一加热器43、蒸发气体压缩机50、H/D压缩机51以及LNG汽化器60。
以下,对上述本发明的一实施例的气体处理系统1的各个结构进行说明,在结束对结构上的说明了之后,再对基于系统的结构之间的关系的各个实施例进行说明。并且,图1至图8所示的结构中的为在以下说明中进行描述的结构,将会在对各个实施例的说明中进行描述。
液化气体储存罐10经由第一线L1与推进引擎21相连接,并且用于储存向推进引擎21、发电引擎22、气体燃烧装置23供应的液化气体或蒸发气体。
液化气体储存罐10需要以液体状态保存液化气体,此时,液化气体储存罐10可具有压力罐的形态。其中,液化气体储存罐10可以呈多种形态,但并不限定于这些种类。
气液分离器11设置于第一线L1上,可以分离从液化气体储存罐10供应的蒸发气体的相。
具体而言,气液分离器11在第一线L1上可设置于蒸发气体压缩机50和液化气体储存罐10之间,将从液化气体储存罐10供应的蒸发气体的相分离为液相和气相。气液分离器11中被分离的气相可供应到蒸发气体压缩机50,而液相返回到液化气体储存罐10。
蒸发气体压缩机50从液化气体储存罐10接收到的蒸发气体的温度约为-150度,压力约为1bar至2bar(优选是1.03bar),蒸发气体的相(Phase)可以不是全部的量被汽化了的相。由此,气液分离器11向蒸发气体压缩机50只供应气相的蒸发气体,由此提高蒸发气体压缩机50的驱动效率,并且使不是气相的液相蒸发气体返回到液化气体储存罐10,从而能够防止蒸发气体的浪费。
需求处21、22、23可以消耗从液化气体储存罐10供应的液化气体,但是本发明并不限于此,其也可以消耗从现有的液化气体通过额外的处理来形成的蒸发气体(作为一例,闪蒸气体或强制发生蒸发气体),或者液化气体储存罐10中自然产生的蒸发气体(作为一例,自然产生蒸发气体)。
需求处21、22、23可包括:推进引擎21、发电引擎22以及气体燃烧装置23。但是,这仅是为了容易地说明本发明的实施例的气体处理系统1而列举的一例,本发明并不限于此。
推进引擎21通过将储存于液化气体储存罐10中的液化气体或蒸发气体作为燃料,来向船舶(未图示)供应推力。
在推进引擎21中,通过液化气体、蒸发气体或油等的燃烧来使缸筒(未图示)内部的活塞(未图示)进行往复运动,由此与活塞相连接的曲柄轴(未图示)进行旋转,从而可以使与曲柄轴相连接的轴(未图示)进行旋转。由此,当推进引擎21进行驱动时,随着与轴相连接的螺旋桨(未图示)进行旋转,从海上浮动式结构物能够进行前进或后退。
本发明的实施例的推进引擎21可以是低速二冲程低压气体喷射引擎,作为一例可以是瓦锡兰(wartsila)公司开发的2s DF引擎(XDF引擎),其可以根据奥托循环(Ottocycle)进行驱动。
即,推进引擎21首先将供应到缸筒的空气-燃料混合物压缩至上死点,然后通过来自外部的点火燃料(Pilot Fuel)来在上死点进行点火的瞬间使所有的空气-燃料混合物完全燃烧,从而产生爆发性的动力。此时,空气-燃料混合质量比可以是小于14.7:1的稀薄状态,因此可以是稀薄燃烧(Lean burn)引擎的形态。
此时,点火燃料可以使用重燃油(Heavy Fuel Oil,HFO)或船用柴油(MarineDiesel Oil,MDO),通常点火燃料和高压气体的比率约为1:99程度,因此仅使用非常少量也能够进行点火。
推进引擎21接收8bar至20bar(优选是10bar)的液化气体而能够产生动力,所供应的液化气体的状态可以根据推进引擎21所要求的状态而变得不同。
通常,大型船舶通过MEGI引擎来产生推力,而在本发明的实施例中,作为产生船舶推力的机关而使用低速二冲程低压气体喷射引擎,从而实现诸多优点。
MEGI引擎的为进行驱动所需的供应燃料的压力需要约为200bar至300bar的高压,并且为进行驱动所需的消耗功率约为210KW至220KW(约215KW)的程度,因此存在有需要相当多的电力的问题。
与此相比,低速二冲程低压气体喷射引擎的为进行驱动所需的供应燃料的压力为8bar至20bar(优选是10bar至17bar)的低压,并且为进行驱动所需的消耗功率约为13KW至17KW(约15KW)程度,因此,与MEGI引擎相比能够减少较多的电力。
并且,MEGI引擎的驱动压力较高,因此,为了生成MEGI引擎所需的压力,与之伴随的气体供应系统(未图示)非常复杂且占据较多的空间。与此相比,低速二冲程低压气体喷射引擎的驱动压力为较低的低压,因此燃料供应系统非常简单且占据较少的空间。
发电引擎22可以是用于发电或产生其他动力的引擎。发电引擎22为双重燃料引擎,作为一例可以是DFDE,其可以不将液化气体和燃油(Fuel Oil)混合而供应,而是选择性地供应液化气体或燃油(油)。这是因为,通过切断燃烧温度不同的两种物质相混合供应的情况,来防止引擎的效率降低。
气体燃烧装置23(Gas Combustion Unit)是指,为了消耗剩余蒸发气体而燃烧蒸发气体的装置。
气体燃烧装置23可以对液化气体储存罐10中产生的蒸发气体进行处理,或者在向推进引擎21或发电引擎22供应的蒸发气体过多的情况下对其进行追加处理。
增压泵30设置于第二线L2上,其可以设置于液化气体储存罐10的内部或外部,由此能够将储存于液化气体储存罐10中的液化气体供应到强制汽化器41。此时,在配置于液化气体储存罐10的内部的情况下,增压泵30可以为沉入式形态。
增压泵30可抽出储存于液化气体储存罐10中的液化气体,并加压到数至数十bar以内,优选地,可以将液化气体加压到推进引擎21所要求的压力。
具体而言,增压泵30可以将储存于液化气体储存罐10中的液化气体加压到大约8至25bar(优选是10bar至17bar),这可以相当于作为推进引擎21的低速二冲程低压气体喷射引擎(作为一例,X-DF引擎)所接收到的燃料的适当压力。其中,增压泵30可以一次性地加压到约8至25bar的压力。
附加地,增压泵30可以与蒸发气体压缩机50的吐出压力相对应地进行运转。增压泵30将储存于液化气体储存罐10中的液化气体以与蒸发气体压缩机50的下游合流的方式供应,因此,可以与从蒸发气体压缩机50吐出的压力相对应地对液化气体进行加压。
由于液化气体储存罐10中所储存的液化气体处于液体状态,因此,增压泵30通过对从液化气体储存罐10排出的液化气体进行加压来能够稍微提高压力及温度,并且被增压泵30加压了的液化气体可以仍处于液体状态。
强制汽化器41接收从增压泵30供应的被加压的液化气体,并且对其强制地进行汽化。具体而言,强制汽化器41设置于第二线L2上,接收从增压泵30供应的被加压的液化气体并对其强制地进行汽化,然后供应到气液分离器42。
强制汽化器41可以对液化气体进行汽化,并且以维持增压泵30中被加压的压力的状态,向气液分离器42供应被汽化的液化气体。
气液分离器42设置于第二线L2上,可以对从强制汽化器41接收到的液化气体的相(phase)进行分离。
具体而言,气液分离器42可设置在第二线L2上的强制汽化器41和第一加热器43之间,对从强制汽化器41接收到的液化气体的相进行分离,并且只将气相的蒸发气体供应到推进引擎21。
气液分离器42经由第二线L2只向第一加热器43供应气相的蒸发气体,并且将非气相的液相蒸发气体返回到液化气体储存罐10。
由此,在本发明的实施例中,能够防止蒸发气体的浪费,从而能够实现蒸发气体的有效利用。
第一加热器43可以设置在第二线L2上的推进引擎21和气液分离器42之间,对从气液分离器42供应的被强制汽化了的液化气体进行加热。
第一加热器43可以将从气液分离器42接收到的被强制汽化了的液化气体加热到推进引擎21所要求的温度,可以加热到约40至50度的温度。其中,第一加热器43可以是低容量(Low Duty,L/D)加热器。
蒸发气体压缩机50设置于第一线L1上,对在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体进行压缩,并将其供应到推进引擎21。此时,蒸发气体压缩机50可以将蒸发气体压缩到8bar至20bar(优选是10bar至17bar)。
向蒸发气体压缩机50供应的蒸发气体可以从温度约为-150度、压力约为1.03bar的状态转换到温度约为45度、压力为8bar至20bar(优选是10bar至17bar)的状态,并供应到推进引擎21。
蒸发气体压缩机50可构成为五级至七级,优选地可由六级构成。具体而言,蒸发气体压缩机50可以是离心式且由第一至第六级构成,在各个级的压缩机的后端可以追加地设置有蒸发气体冷却器(未图示)。
在蒸发气体压缩机50中,当所设置的压缩机的级数少于五级时,因流入的气体的压力范围窄而使推进引擎21低效率地进行驱动,当超过七级时,因执行不必要的压缩而导致超标(Oversizing)。
因此,在本发明的实施例中,将构成蒸发气体压缩机50的压缩机的级数限定为五级至七级,由此具有能够实现推进引擎21的驱动所需的最佳的压缩级数的效果。
由此,能够对推进引擎21的驱动产生有效的压缩,并且能够使蒸发气体压缩机50的功率消耗量达到最优化。
并且,蒸发气体压缩机50设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。其中,满载状态是指,在船舶上设置的液化气体储存罐10中灌满液化气体并进行航行的满载航行(Laden Voyage)时的状态。
据此,蒸发气体压缩机50设计成,具有比现有的蒸发气体压缩机的最大处理容量低的最大处理容量,从而能够使用尺寸小于现有蒸发气体压缩机的压缩机,由此,具有能够减少系统构建费用,并且能够最大限度地确保船舶内的空间的效果。
对于所述蒸发气体压缩机50的最大处理容量限定的详细说明,将在各个实施例的说明中详细进行后述。
高容量(High Duty,H/D)压缩机51在将液化气体装载于液化气体储存罐10,或者将储存于液化气体储存罐10的液化气体向外部卸载的情况下,为了将在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体向外部排出或焚烧,可以作为压缩所述蒸发气体的用途来使用,并且对其压缩机的形式不进行限定。
以下,对H/D压缩机51将液化气体装载于液化气体储存罐10,或者将储存于液化气体储存罐10的液化气体向外部卸载的过程进行说明。
本发明的一实施例的气体处理系统1可包括:H/D压缩机51,其对液化气体储存罐10在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行加压;第二加热器511,其对被H/D压缩机51压缩的蒸发气体进行加热;以及陆上需求处(Shore;未标注附图标记),其储存有在装载燃料时向液化气体储存罐10供应的液化气体。
在最初将液化气体从外部装载(Loading)于液化气体储存罐10的情况下,即,在装载燃料(bunkering)时,考虑到液化气体为可燃性物质,需要先执行与普通的储存罐不同的特殊作业、即置换作业。
一般而言,在液化气体储存罐10的置换方法中,向液化气体储存罐10的内部供应干燥气体而去除水分,为了消除火灾或爆炸的可能性,向液化气体储存罐10的内部供应惰性气体而去除氧气。之后,利用后述的LNG汽化器60对液化气体进行汽化来制成碳氢气体,将该碳氢气体供应到液化气体储存罐10的内部,由此进行去除惰性气体的驱气(gassing-up)步骤,而且利用液化气体来进行使液化气体储存罐10冷却的冷却(Cool-down)过程。当驱气和冷却过程结束时,置换方法将会结束,而后,才将LNG等液化气体供应到液化气体储存罐10的内部,从而执行装船作业。
与此相反地,在将储存于液化气体储存罐10中的液化气体向陆上需求处(Shore)进行卸载(Unloading)的情况下,将会进行与所述记载的过程稍微不同的作业。
首先,将储存于液化气体储存罐10中的液化气体全部排出到陆上需求处(Shore)。此时,将会存在有残留液化气体,为了去除所有的残留液化气体而进行预热(warming-up)步骤。在预热步骤中,利用H/D压缩机51对在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体进行压缩,然后用第二加热器511进行加热,由此增加液化气体储存罐10的内部温度,从而所有的残留液化气体被汽化。在预热步骤之后,为了去除将残留在液化气体储存罐10内的所有蒸发气体而供应惰性气体,然后供应氧气以向内部供应空气。通过进行如上所述的过程,结束液化气体储存罐10的卸载过程。
其中,在液化气体装载过程中(装载燃料时),即使对液化气体储存罐10进行冷却,在将液化气体进行装船时会产生较多的蒸发气体,此时,会存在有液化气体储存罐10的内压上升的忧虑,因此,为了将所产生的蒸发气体向外部需求处(Shore)排出而使用H/D压缩机51。
并且,在液化气体的卸载过程中,在预热步骤中,为了提高液化气体储存罐10的内部温度,在对蒸发气体进行压缩的过程中将会使用H/D压缩机51。
如上所述,H/D压缩机51均可以实现液化气体装载过程中所使用的压缩过程和液化气体卸载过程中所使用的压缩过程。
即,H/D压缩机51可以对装载燃料时所产生的蒸发气体进行加压并供应到陆上需求处(Shore),或者,在卸载液化气体时的预热步骤中,对残留在液化气体储存罐10中的蒸发气体进行加压,并使其再次返回到液化气体储存罐10,从而使所述蒸发气体循环到液化气体储存罐10。
具体而言,H/D压缩机51可以经由第四线L4接收在装载燃料时液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体并对其进行压缩,并且供应到陆上需求处(Shore),在卸载液化气体时,对残留在液化气体储存罐10中的蒸发气体进行压缩,并且用第二加热器511进行加热,之后将其返回到液化气体储存罐10,从而使蒸发气体按照液化气体储存罐10、H/D压缩机51、第二加热器511液化气体储存罐10的顺序进行循环。由此,能够对储存于液化气体储存罐10的所有液化气体进行汽化,并且被汽化的液化气体可以全部排出到液化气体储存罐10的外部。
在液化气体最初从外部的陆上需求处(Shore)装载(Loading)于液化气体储存罐10的情况下,即,在装载燃料时先执行的置换作业中的驱气(gassing-up)步骤中使用LNG汽化器60。
具体而言,LNG汽化器60可以从陆上需求处(shore)接收的液化气体,并加热该液化气体而进行汽化,通过将被汽化的液化气体向液化气体储存罐10供应,来能够使液化气体储存罐10中灌满的惰性气体全部置换为被汽化的液化气体。据此,执行驱气步骤,并且之后要进行的冷却(Cool-down)过程将会顺畅地进行。
以下,基于上述进行说明的本发明的气体处理系统1的结构,对能够导出的本发明的气体处理系统1的多种实施例进行说明。
本发明的实施例的气体处理系统1中可包括如下技术:蒸发气体压缩机50设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量,由此,经济且有效地从液化气体储存罐10向推进引擎21供应液化气体和/或蒸发气体,从而能够提高系统稳定性及可靠性。
参照图1进行说明的本发明的实施例的气体处理系统1可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10所产生的蒸发气体进行压缩;增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其对从增压泵30接收被加压了的液化气体并进行强制汽化;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;以及第二线L2,其连接于液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游,并设置有增压泵30和强制汽化器41。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1而相连接,蒸发气体压缩机50设置在第一线L1上。并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游经由第二线L2而相连接,增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43设置在第二线L2上,从而能够经由第一线L1补充供应到推进引擎21的燃料。
其中,蒸发气体压缩机50可以设计成,将能够对在满载状态下从液化气体储存罐10所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。
在现有技术中,用于对在液化气体储存罐中所产生的蒸发气体进行处理并将其供应到推进引擎的蒸发气体压缩机,设计成将能够对在船舶以最大船速航行的情况下推进引擎所需的所有蒸发气体量进行处理的容量作为最大处理容量。
其结果,蒸发气体压缩机不仅是液化气体储存罐在满载状态下自然产生的蒸发气体,而且还需要接收强制对储存于液化气体储存罐中的液化气体进行汽化的强制发生蒸发气体并对其进行处理,因此,蒸发气体压缩机的最大处理容量需要设定为很大。
据此,蒸发气体压缩机的最大处理容量设定为很大,因此存在有蒸发气体压缩机的构建费用耗费过多的问题。并且,最大处理容量较大的蒸发气体压缩机的大小也很大,并且其所需的构建空间也较大,因此船舶的可利用空间变得狭小,从而在空间确保方面上存在非常不利的问题。
为了解决这样的问题,如上所述,在本发明的实施例中,蒸发气体压缩机50设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。其中,满载状态是指,将在船舶上设置的液化气体储存罐10中灌满液化气体并进行航行的满载航行(Laden Voyage)时的状态。
由此,蒸发气体压缩机50可以使用,设计成具有比现有的蒸发气体压缩机的最大处理容量更少的最大处理容量的蒸发气体压缩机,从而具有能够减少系统构建费用,并且最大限度地确保船舶内的空间的效果。
如上所述,在蒸发气体压缩机50设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量的情况下,仅仅利用从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体是不足以使船舶以最大船速进行航行。
因此,在本发明中,为了补充该不足部分而使船舶以最大船速进行航行,将被强制汽化器41强制汽化了的强制发生蒸发气体供应到蒸发气体压缩机50的后端,从而能够充分地供应使推进引擎21用于实现最大船速的燃料。
由此,在本发明的实施例中,通过解决基于蒸发气体压缩机50的最大容量限定的利益相悖地出现的问题,从而能够实质性地实现蒸发气体压缩机50的最大容量的限定。
并且,具备以上所述的本发明的实施例的气体处理系统1的船舶能够减少蒸发气体压缩机50中所使用的能源,因此,在空载航行(Ballast Voyage)下减少能源的消耗量,从而能够将更多的能源使用于船舶的推进力。
并且,本发明的实施例中,还可以设置有再液化装置530,所述再液化装置530对在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体进行再液化(参照图3)。此时,再液化装置530是使用另行的制冷剂的再液化装置。
在本发明的实施例中,由于推进引擎21所要求的燃料压力为15至20bar,但是蒸发气体压缩机50中无法压缩到作为再液化效率较高的压力的100至150bar或200至400bar,因此,即使液化气体储存罐10中产生的蒸发气体和蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体中的至少一部分进行热交换,也无法有效地进行再液化。
因此,在本发明的实施例中可设置有再液化装置530,所述再液化装置530具有用于进行蒸发气体的有效处理的另行的制冷剂。
其中,被再液化装置530再液化了的蒸发气体,可以供应到气液分离器531并分离为气相和液相。气相可以再次供应到第一线L1上的蒸发气体压缩机50的上游并与液化气体储存罐10中产生的蒸发气体形成合流,而液相再次返回到液化气体储存罐10。
并且,再液化装置530可设置于第十七线L17上,所述第十七线L17从第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游分支并连接于第一线L1上的蒸发气体压缩机50的上游,在第十七线L17上还设置有气液分离器531,由此经由第十七线L17将气相供应到第一线L1上的蒸发气体压缩机50的上游。使用于再液化装置530的制冷剂可以采用氮N2或混合制冷剂等。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括:通过将第一加热器43设置在第二线L2上来能够减少第一加热器43的负荷的技术。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第一加热器43,其设置于第二线L2上,并且对与被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体合流之前的、被强制汽化器41强制汽化的液化气体进行升温;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;第二线L2,其连接于液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1而相连接,蒸发气体压缩机50设置在第一线L1上。并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游经由第二线L2而相连接,增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43设置在第二线L2上,从而能够经由第一线L1补充供应到推进引擎21的燃料。
其中,蒸发气体压缩机50可设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。
附加地,在本发明的实施例中,可以在第二线L2上的强制汽化器41的下游设置第一加热器43。
当在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体的温度为预设温度以上时,第一加热器43可以对在强制汽化器41中被强制汽化的液化气体不进行升温,当蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体的温度小于预设温度时,第一加热器43对强制汽化器41中被强制汽化的液化气体进行升温。此时,预设温度是推进引擎21所要求的温度,作为一例,可以是40至50度,优选约为45度。
其中,第一加热器43的控制可通过另行的控制部(未图示)和控制装置(未图示)来实现,作为控制装置的一例,可以是温度传感器和与其进行联动的电子装置。
并且,第一加热器43可以只有在空载状态下使用。在船舶处于空载状态的情况下,液化气体储存罐10中较少地产生蒸发气体,因此,从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体的温度较低。在此情况下,相对地提高经由第二线L2而供应的被强制汽化的液化气体的温度,由此能够提高供应到推进引擎21的燃料的最终温度。
其中,空载状态是指,液化气体在设置于船舶的液化气体储存罐10中几乎为空而进行航行的空载航行(Ballast Voyage)时的状态。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:通过有效地调节向强制汽化器41、第一加热器43以及LNG汽化器60供应的液化气体和/或蒸发气体的流量,来能够减少强制汽化器41、第一加热器43以及LNG汽化器60的负荷,并且实现有效的温度调节。
参照图2描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:强制汽化器41,其对由增压泵30供应的被加压了的液化气体进行强制汽化;第一加热器43,其对由强制汽化器41供应的被强制汽化的液化气体进行加热;LNG汽化器60,其从外部储存处(Shore)接收液化气体并进行汽化,并且将其返回到液化气体储存罐10;第二线L2,其连接于液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43;以及第三线L3,其用于使外部储存处和液化气体储存罐10相连接,并设置有LNG汽化器60。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第二线L2相连接,增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43设置在第二线L2上。并且,在本发明的实施例中,外部储存处和液化气体储存罐10可经由第三线L3相连接,LNG汽化器60设置在第三线L3上。
附加地,本发明的实施例中,还可包括:流量调节装置,其对流入到第二线L2上的强制汽化器41或第一加热器43中、和第三线L3上的LNG汽化器60中的液化气体和/或蒸发气体的流量进行调节。
流量调节装置可以分别相同或类似地设置于强制汽化器41、第一加热器43或LNG汽化器60,以下,对作为一例的设置于强制汽化器41的流量调节装置进行说明。而且,该流量调节装置并不仅限定于以上说明的强制汽化器41、第一加热器43或LNG汽化器60。
流量调节装置可包括:流量调节管CL1-CL6,其以与强制汽化器41旁通(bypass)的方式相连接,并且设置有多个;以及流量调节阀411-417,其设置于流量调节管CL1-CL5和第二线L2上。
具体而言,流量调节管CL1-CL6可由第一流量调节线CL1至第六流量调节线CL6构成。
第一流量调节线CL1可以以与第二线L2上的强制汽化器41旁通的方式相连接,在第一流量调节线CL1上设置有第三调节阀413。由此,第一流量调节线CL1可以对流入到强制汽化器41的液化气体和/或蒸发气体的流量进行调节,并且对从强制汽化器41被汽化并吐出的液化气体和/或蒸发气体的温度进行调节。
作为一例,为了降低流入到强制汽化器41的液化气体和/或蒸发气体的流量,可以使流量与第一流量调节线CL1旁通,并且通过将从强制汽化器41被汽化并吐出的液化气体和/或蒸发气体从第一流量调节线CL1旁通,来能够降低温度。其中,第三调节阀413对在第一流量调节线CL1上进行流动的液化气体和蒸发气体的流量和/或压力进行调节。
并且,连接于强制汽化器41下游的第一流量调节线CL1的末端,可以以并联的方式分支并连接于第二线L2。由此,能够对从强制汽化器41被汽化并吐出的液化气体和/或蒸发气体的温度进行另行的微调。
第二流量调节线CL2可以以与第三调节阀413旁通的方式连接在第一流量调节线CL1上,并且在第二流量调节线CL2上设置有第四调节阀414。其中,第四调节阀414可以以并联的方式连接于第三调节阀413,其可以构成为具有对液化气体和/或蒸发气体进行处理的容量彼此相同的容量,由此能够交叉进行驱动,并且可以互相进行支持。
由此,第二流量调节线CL2和第四调节阀414配备有用于进行强制汽化器41的压力调节和流量调节的阀的支持系统,从而具有能够提高稳定性的效果。
并且,第四调节阀414以并联的方式连接于第三调节阀413,并构成为小于或等于第三调节阀413的流量调节单位而合并进行驱动,从而能够执行精密的流量控制。
通常,阀体所进行的流量调节的范围是阀体的流量处理容量的上下约10至15%程度的水准,因此,阀体的流量处理容量越小,越能够实现微细的流量调节。作为一例,在第三调节阀413的流量处理容量为100且第四调节阀414的流量处理容量为50的情况下,第三调节阀413可以实现5以上且95以下的流量处理,第四调节阀414可以实现2.5以上且47.5以下的流量处理。即,通过追加设置第四调节阀414来能够解决第三调节阀413所无法处理的微细的流量调节。
由此,与仅使用第四调节阀414来执行流量调节的情况相比,能够实现更加精密的流量调节。
第三流量调节线CL3可以以与第一调节阀411旁通的方式连接于第二线L2上,在第三流量调节线CL3上设置有第二调节阀412。并且,第二调节阀412以并联的方式连接于第一调节阀411,并构成为具有对液化气体和/或蒸发气体进行处理的容量彼此相同的容量,由此能够交叉进行驱动,并且能够互相进行支持,或者构成为小于或等于第一调节阀411的流量调节单位而整合进行驱动,从而能够执行精密的流量控制。
第四流量调节线CL4可以以与第一流量调节线CL1旁通的方式连接于第二线L2上,在第四流量调节线CL4上设置有第五调节阀415和第七调节阀417。其中,第七调节阀417可以是切断阀(Block valve)。当任意地设定设定流量值时,第七调节阀417可控制成仅以设定流量值通过。
第五流量调节线CL5可以以与第五调节阀415旁通的方式连接于第四流量调节线CL4上,在第五流量调节线CL5上设置有第六调节阀416。其中,第六调节阀416可以以并联的方式连接于第五调节阀415,并构成为对处理液化气体和/或蒸发气体进行处理的容量彼此相通的容量,由此交叉进行驱动,并且能够互相支持,或者构成为小于或等于第五调节阀415的流量调节单位而合并进行驱动,从而能够执行精密的流量控制。
第六流量调节线CL6可以从第四流量调节线CL4上的第五调节阀415和第七调节阀417之间分支并与第二线L2相连接。第六流量调节线CL6可设置成未设有调节阀,其可设置成,根据第七调节阀417的设定流量值,使剩余的流量流入并供应到第二线L2。此时,第六流量调节线CL6的连接于第二线L2上的端部可以连接于,与第二线L2上的第四流量调节线CL4所连接的部分相比更靠下游的位置。
如上所述,在本发明的实施例的气体处理系统1中设置有流量调节装置,所述流量调节装置对流入到第二线L2上的强制汽化器41或第一加热器43中、和第三线L3上的LNG汽化器60中的液化气体和/或蒸发气体的流量进行调节,由此能够有效地调节液化气体和/或蒸发气体的流量,并且减少强制汽化器41、第一加热器43以及LNG汽化器60的负荷,从而实现有效的温度调节。并且,据此能够支持现有的阀体,由此提高流量调节的可靠性。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:设置有H/D压缩机51的第四线L4不仅连接于液化气体储存罐10,还连接于气体燃烧装置23等的其他需求处(未图示),从而在紧急状况下也能够有效地处理在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;H/D压缩机51,其对液化气体储存罐10在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行压缩;第二加热器511,其对在H/D压缩机51中被压缩的蒸发气体进行加热;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并且设置有蒸发气体压缩机50;第四线L4,其连接成在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体再次引入到液化气体储存罐10,并且设置有H/D压缩机51;以及第五线L5,其从第四线L4上的第二加热器511的后端分支,并且与气体燃烧装置23相连接。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,蒸发气体压缩机50设置在第一线L1上。并且,在本发明的实施例中,液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体可经由第四线L4再次引入到液化气体储存罐10,H/D压缩机51设置在第四线L4上。
附加地,本发明的实施例中,还可包括第五线L5,所述第五线L5从第四线L4上的第二加热器511的后端分支,并且与气体燃烧装置23相连接。
在现有技术中,在推进引擎21或发电引擎22无法消耗蒸发气体,或者蒸发气体压缩机50无法对蒸发气体进行处理的情况(作为一例,进行误运转或停止)下,无法对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行处理,因而存在有在液化气体储存罐10的安全方面上发生问题的忧虑。
对此,在本发明的实施例中,通过设计成经常设置的H/D压缩机51支持或辅助蒸发气体压缩机50来解决上述的问题。并且,为了使所设置的H/D压缩机51实质性地支持或辅助蒸发气体压缩机50,新追加了从第四线L4上的第二加热器511的后端分支并与气体燃烧装置23相连接的第五线L5。
即,在本发明的实施例中,在推进引擎21或发电引擎22无法消耗蒸发气体,或者蒸发气体压缩机50无法对蒸发气体进行处理的情况下,通过运转H/D压缩机51来将在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到气体燃烧装置23,或者在需要支持或辅助蒸发气体压缩机50的情况下,通过运转H/D压缩机51来将在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到推进引擎21、发电引擎22或气体燃烧装置23。
由此,在本发明的实施例的气体处理系统1中,即使在紧急状况下也能够迅速地应对,并且存在有能够提高系统的安全性及可靠性的效果。
本发明的实施例的气体处理系统1中可包括如下技术:蒸发气体压缩机50设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量,并且对蒸发气体压缩机50及系统线L1、L2的驱动进行控制,由此,经济且有效地从液化气体储存罐10向推进引擎21供应液化气体和/或蒸发气体,从而提高系统稳定性及可靠性。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并且设置有蒸发气体压缩机50;第二线L2,其连接于液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游,并且设置有增压泵30和强制汽化器41;以及控制部71,其对第一线L1和第二线L2上流动的液化气体和/或蒸发气体进行控制。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,蒸发气体压缩机50设置在第一线L1上。其中,蒸发气体压缩机50可设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游经由第二线L2相连接,增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43设置在第二线L2上,从而能够经由第一线L1补充向推进引擎21供应的燃料。
附加地,本发明的实施例中,还可包括控制部71,其对第一线L1和第二线L2上流动的液化气体和/或蒸发气体进行控制。
控制部71通过将船舶的速度与预设速度进行比较,来能够对在第一线L1和第二线L2上的蒸发气体和/或液化气体的流动进行控制。其中,预设速度是指,当推进引擎21只消耗液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然蒸发气体时的船舶推进的速度,作为一例可以是15至19节(Knots)(优选是17节)。
具体而言,在船舶的速度为预设速度以内的情况下,控制部71以将液化气体储存罐10内的蒸发气体只经由第一线L1而供应到推进引擎21的方式进行控制,而在船舶的速度超出预设速度的情况下,控制部71以将液化气体储存罐10内的液化气体和/或蒸发气体经由第一线L1和第二线L2而供应到推进引擎21的方式进行控制。
并且,控制部71除了进行上述的控制以外,还通过将液化气体储存罐10中所产生的自然产生蒸发气体的量与推进引擎21所要求的燃料量进行比较,来能够对第一线L1或第二线L2上的蒸发气体和/或液化气体的流动进行控制。
具体而言,在推进引擎21所需的燃料量多于自然产生蒸发气体的量的情况下,控制部71可以以将液化气体储存罐10内的液化气体和/或蒸发气体经由第一线L1和第二线L2而供应到推进引擎21的方式进行控制,而在推进引擎21所需的燃料量少于自然产生蒸发气体的量的情况下,控制部71可以以将液化气体储存罐10内的蒸发气体只经由第一线L1而供应到推进引擎21、发电引擎22或气体燃烧装置23的方式进行控制。
其中,控制部71可以设置有用于实现如上所述的控制的各种各样的控制装置(未图示),作为这种控制装置的一例,可以有阀体(未标注附图标记)和与其进行联动的电子装置(未图示)。
通过如上所述的控制部71的控制,来能够对蒸发气体压缩机50的驱动实现经济性的控制和最优化的控制。
并且,本发明的实施例中,可设置有再液化装置530(参照图3)。再液化装置530可以利用另行的制冷剂(氮或混合制冷剂)来对蒸发气体进行液化,并且能够有效地对压缩成低压的蒸发气体进行再液化。
具体而言,再液化装置530能够接收被蒸发气体压缩机50加压到15至20bar的蒸发气体并对其进行再液化,并将其供应到气液分离器531。被再液化了的蒸发气体可以在气液分离器531中分离为液相和气相,其中,液相返回到液化气体储存罐10,而气相再次与液化气体储存罐10中排出的蒸发气体发生合流并供应到蒸发气体压缩机50。
如上所述,在将低压的液化气体或蒸发气体用作为推进船舶的动力的燃料的本发明的实施例中,设置有具有另行的制冷剂的再液化装置530,由此具有能够实现针对蒸发气体的有效的处理。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:通过在没有额外的加压单元的情况下设置用于将液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到气体燃烧装置23的第六线L6,来能够减少系统的构建费用,并且能够有效地管理液化气体储存罐10的内压。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;气体燃烧装置23,其对在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体进行燃烧;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并且设置有蒸发气体压缩机50;以及第六线L6,其用于使液化气体储存罐10和气体燃烧装置23相连接,并未设置有另行的加压单元。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,蒸发气体压缩机50设置在第一线L1上。
在第六线L6上并未设置有额外的加压单元,所述第六线L6用于使液化气体储存罐10和气体燃烧装置23相连接,并且利用液化气体储存罐10的内压来将在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到气体燃烧装置23。
在现有技术中,在管线(line)上始终需要设置有压缩机,所述管线用于使气体燃烧装置23和液化气体储存罐10相连接,并将在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体供应到气体燃烧装置23。气体燃烧装置23需要达到一定压力(作为一例,3至5bar)时才能燃烧蒸发气体,因此,需设置有用于对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行加压的加压单元。这种加压单元的设置,导致了构建费用的增加和船舶内的空间不足的问题。
对此,在本发明的实施例中,并未设置有另行的加压单元,而是利用液化气体储存罐10的内压来将在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到气体燃烧装置23,从而能够解决如上所述的问题,并且能够得到减少构建费用和确保船舶内的空间的效果。
由于在第六线L6上未设置有加压单元,因此在具有与现有技术的管线相同的直径的情况下,向气体燃烧装置23供应的蒸发气体的量将会减少,从而发生无法有效地处理液化气体储存罐10内的蒸发气体的问题。
因此,在本发明的实施例中,第六线L6在未设置有另行的加压单元的同时,可以具有大于现有技术的管线直径的直径,并且可以具有不会对将在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到气体燃烧装置23产生影响的直径。其中,第一线L1可以与现有技术的液化气体储存罐10的内压上升时向气体燃烧装置23供应蒸发气体的管线不同,但是其直径可以相同或类似。换言之,在本发明的实施例中,第六线L6的直径可以大于第一线L1的直径。
在本发明的实施例中,气体燃烧装置23可包括:用于消耗具有第一压力的蒸发气体的第一燃烧器部(未图示);以及用于消耗具有第二压力的蒸发气体的第二燃烧器部(未图示)。其中,从第一线L1的蒸发气体压缩机50的下游分支的第1a线L1a可以与第一燃烧器部相连接,第六线L6可以与第二燃烧器部相连接。此时,第一压力可以是3至5bar,第二压力可以是1至2bar。
其中,在经由蒸发气体压缩机50而供应到推进引擎21的被压缩的蒸发气体过多的情况下,第一燃烧器部可以消耗过剩的蒸发气体部分,在液化气体储存罐10中的蒸发气体的产生量急剧增加而使液化气体储存罐10的内压上升的情况下,第二燃烧器部可以消耗过度产生的蒸发气体部分,从而防止液化气体储存罐10被损坏。
如上所述,在本发明的实施例中,通过设置未设置有另行的加压单元的第六线L6,来能够有效地管理液化气体储存罐10的内压,同时能够使构建费用最少化,并且能够充分地确保船舶内的空间。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:在进行预热(Warming-up)步骤中对蒸发气体进行加热时,可以将在现有预热步骤中所使用的第二加热器511与对被强制汽化器41强制汽化了的液化气体进行升温的第一加热器43一起使用,并且降低现有预热步骤中所使用的第二加热器511的升温处理容量,由此能够减少加热器的构建费用,并且能够最优地使用加热器。
参照图4描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:强制汽化器41,其对由增压泵30供应的被加压了的液化气体进行强制汽化;第一加热器43,其从强制汽化器41接收被强制汽化了的液化气体并进行加热;H/D压缩机51,其对液化气体储存罐10在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行压缩;第二加热器511,其对被H/D压缩机51压缩的蒸发气体进行加热;第二线L2,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并且设置有增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43;第四线L4,其连接成使液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体再次引入到液化气体储存罐10,并且设置有H/D压缩机51;第7a线L7a,其在第一加热器43和第二加热器511的上游使第二线L2和第四线L4相连接;以及第7b线L7b,其在第一加热器43和第二加热器511的下游使第二线L2和第四线L4相连接。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第二线L2相连接,增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43设置在第二线L2上。并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体经由第四线L4而再次引入到液化气体储存罐10,在第四线L4上设置有H/D压缩机51和第二加热器511。
附加地,本发明的实施例中,还可包括:第7a线L7a,其在第一加热器43和第二加热器511的上游使第二线L2和第四线L4相连接;以及第7b线L7b,其在第一加热器43和第二加热器511的下游使第二线L2和第四线L4相连接。
即,通过第7a线L7a和第7b线L7b,第二线L2和第四线L4可以在第一加热器43和第二加热器511的上游或下游中的一个位置以上互相连接,并且第一加热器43和第二加热器511可以互相并联连接。
此时,第一加热器43和第二加热器511可设计成,其升温处理容量之和形成为能够对在装载或卸载液化气体时所产生的所有蒸发气体进行升温处理的容量,第二加热器511可以辅助第一加热器43。
具体而言,第一加热器43可设计成,具有能够对被强制汽化器41强制汽化了的所有液化气体进行升温处理的容量,第二加热器511可设计成,具有能够对在装载或卸载液化气体时所产生的所有蒸发气体进行升温处理的容量中减去第一加热器43所具有的容量之后的容量。
作为一例,当将能够对在装载或卸载液化气体时所产生的所有蒸发气体进行升温处理的容量设定为100,并且将能够对被强制汽化器41强制汽化了的所有液化气体进行升温处理的容量设定为40时,第一加热器43的升温处理容量可被设定为40,第二加热器511的升温处理容量可被设定为60。
在现有技术的情况下,由于在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体的量很多,因此用于处理这些蒸发气体的加热器的所需容量也相当大。据此,会存在有加热器的构建费用增加,并且要求确保较多空间的问题。
为了解决这样的问题,在本发明的实施例的气体处理系统1中,如上所述那样对第一加热器43和第二加热器511进行设计,并且设置有第7a线L7a和第7b线L7b,由此在通过现有的强制汽化器41来向推进引擎21供应燃料时,控制成仅仅使第一加热器43进行运转,而在对装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行升温时,使第一加热器43和第二加热器511全部进行运转,从而减少加热器的构建费用,并且能够最优化地使用加热器。
其中,通过另行的控制部(未图示)和控制装置(未图示)能够实现针对第一加热器43、第二加热器511、第7a线L7a以及第7b线L7b的控制,作为控制装置的一例,可以可以举出控制阀和与其进行联动的电子装置。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括:通过将六级压缩机用作蒸发气体压缩机50,来能够省略额外的加热器的技术。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;以及第二线L2,用于使液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,在第一线L1上设置有蒸发气体压缩机50。并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游经由第二线L2相连接,在第二线L2上设置有增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43,从而能够对经由第一线L1供应到推进引擎21的燃料进行补充。
附加地,在本发明的实施例中,蒸发气体压缩机50可以将蒸发气体压缩到15至20bar,使得蒸发气体压缩机50能够以推进引擎21所要求的温度吐出蒸发气体。
在现有技术中,在蒸发气体压缩机由四级构成的情况下,由于从蒸发气体压缩机吐出的温度较低,因此存在有需要额外地设置加热器的问题。
对此,在本发明的实施例中,蒸发气体压缩机50形成为六级离心式或二级螺旋式,由此蒸发气体压缩机50将蒸发气体压缩到15至20bar,从而使所吐出的蒸发气体达到推进引擎21所要求的温度。由此,本发明的实施例的气体处理系统1中,可以在第一线L1上不另行设置加热器。
如上所述,在本发明的实施例中,能够在蒸发气体压缩机50的后端省略加热器,从而能够减少系统的构建费用,并且能够使船舶的空间利用率最大化。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:增压泵30将液化气体加压到15至20bar后供应到气液分离器42,从而在没有另行的冷却装置的情况下,也能够在气液分离器42对甲烷值进行调节。
甲烷值调节作为从被汽化了的液化气体内的成分中去除重碳(丙烷、丁烷等)的作业,是指将向发电引擎22供应的被汽化了的液化气体的甲烷值调节成高于发电引擎22所要求的甲烷值的作业。这是为了防止在发电引擎22中发生爆震(knocking)现象。
具体而言,自然产生汽化气体的成分大部分由甲烷构成,其甲烷值高于发电引擎22所要求的甲烷值,因此无需额外的注意,但是,强制发生汽化气体除了甲烷以外还含有诸如乙烷、丙烷、丁烷的重碳氢(HHC;重碳)成分,因此甲烷值可能会低于发电引擎22所要求的甲烷值,因此需要注意。
为此,在现有技术中,通过额外的冷却来使强制发生汽化气体维持在低温,由此使重碳成分以液相残留并在气液分离器中过滤掉。通常,重碳在5bar下的沸点约为-80度,在17bar下的沸点为-70度。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;气液分离器42,其从强制汽化器41接收被强制汽化了的液化气体并对其甲烷值进行调节;以及第二线L2,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第二线L2相连接,在第二线L2上设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42,从而能够将在第二线L2的气液分离器42中甲烷值被调节了的燃料供应到推进引擎21。
附加地,在本发明的实施例中,增压泵30可以将储存于液化气体储存罐10中的液化气体压缩到15至20bar后供应到强制汽化器41,并且在强制汽化器41中将液化气体进行强制汽化后供应到气液分离器42,而且气液分离器42在没有额外的冷却装置的情况下,对强制汽化器41中被强制汽化了的液化气体进行气液分离,从而执行甲烷值调节。
在现有技术的情况下,增压泵将储存于液化气体储存罐中的液化气体加压到5至7bar并供应到强制汽化器,强制汽化器对液化气体进行强制汽化并供应到气液分离器,因此,气液分离器能够接收到5至7bar的状态的被强制汽化了的液化气体。
通常,在将自然产生蒸发气体直接用作推进引擎的燃料时,在蒸发气体的情况下,因甲烷值随着从液化气体变化为蒸发气体而被调节,因此无需对其进行甲烷值调节,而与此相比,为了将对液化气体进行强制汽化的强制发生蒸发气体作为推进引擎的燃料而进行供应,需要对其进行甲烷值调节后进行供应。
具体而言,在现有技术的甲烷值调节中,将通过增压泵加压到5bar的液化气体在强制汽化器中从-163度加热到约-65至-75度后,再次冷却到-80度并供应到气液分离器。此时,在5bar且-80度的被强制汽化的液化气体中,重碳降低到沸点以下而以液相残留,除此之外的碳以气相状态供应到推进引擎。即,甲烷值调节是用于降低甲烷值的过程。
如以上所述,在现有技术的情况下,由于将增压泵的驱动控制为5bar至7bar,因此存在有气液分离器需要额外地对甲烷值调节进行冷却的问题。而且,还发生所述冷却作业由储存于液化气体储存罐中的液化气体而进行的情况,因此,会存在有在运输物的保存方面上发生损失的问题。
为了解决这样的问题,在本发明的实施例中,如以上描述,在将被强制汽化了的液化气体作为燃料而供应到推进引擎21时,对增压泵30进行控制使得液化气体被加压到15至20bar,从而在没有额外的冷却装置的情况下,也能够在气液分离器42中实现甲烷值调节。
在液化气体加压到15至20bar的情况下,即使在强制汽化器中从-163度加热到-65至-75度,也不会超过重碳的沸点(在17bar下,沸点上升到-70度),重碳以液相残留。由此,在没有额外的冷却装置的情况下,气液分离器42中也能够实现甲烷值调节。
如上所述,在本发明的实施例中,在将被强制汽化了的液化气体作为燃料而供应到推进引擎21时,对增压泵30进行控制使得液化气体加压到15至20bar,由此在未设置有额外的冷却装置的情况下,也能够在气液分离器42中实现甲烷值调节,从而能够减少系统的构建费用,并且能够最大限度地保护运输物。
并且,本发明的实施例中,在推进引擎21进行误运转或停止运转的情况下,对增压泵30进行控制以将储存于液化气体储存罐10中的液化气体加压到5至10bar,并将其作为发电燃料而供应到发电引擎22。此时,强制汽化器41可以将加压到5至10bar的液化气体只加热到-90至-130度的温度并进行强制汽化,之后将其供应到气液分离器42。在此情况下,由于强制汽化了的液化气体中的重碳不会超过沸点(在5bar下,沸点为-80度),因此其以液相残留并能够调节甲烷值。
如上所述,在本发明的实施例中,根据推进引擎21的运转条件而对增压泵30的加压力进行调节,由此根据推进引擎21的运转条件而对甲烷值调节的沸点进行调节,从而在未设置有额外的冷却装置的情况下,也能够在气液分离器42中实现甲烷值调节。由此,能够减少系统的构建费用,并能够最大限度地保护运输物。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:根据推进引擎21的运转条件,使蒸发气体压缩机50吐出的压力与发电引擎22所要求的压力相适应地进行吐出。
参照图1描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;控制部72,其通过判断推进引擎21的工作与否来对流入发电引擎22的燃料压力进行控制;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;以及第七线L7,其从第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游分支,并与发电引擎22相连接。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,在第一线L1上设置有蒸发气体压缩机50,从而能够将被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体供应到推进引擎21。并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,可以使蒸发气体压缩机50所吐出的压力与发电引擎22所要求的压力相适应地进行吐出。
附加地,本发明的实施例中,还可包括:控制部72,其通过判断推进引擎21的工作与否来对流入带发电引擎22的燃料压力进行控制;流量控制装置501,其配置于蒸发气体压缩机50的上游,对流入到蒸发气体压缩机50中的蒸发气体的流量;第八线L8,其从蒸发气体压缩机50的下游返回到上游;以及阀502,其配置于第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游。
控制部72具有通过判断推进引擎21的工作与否来对流入到发电引擎22的燃料压力进行控制的三种实施例,以下对其进行说明。
首先,作为第一实施例,控制部72通过判断将在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体供应到推进引擎21或发电引擎22中的任意一个,来对蒸发气体压缩机50进行可变频驱动(Variable-Frequency Drive)控制,使得蒸发气体压缩机50将蒸发气体压缩成推进引擎21所要求的压力并吐出,或者压缩成发电引擎22所要求的压力并吐出。其中,推进引擎21所要求的压力可以是15至20bar,发电引擎22所要求的压力可以是5至10bar。
具体而言,在推进引擎21进行误运转或停止运转的情况下,控制部72可以使推进引擎21停止驱动,并且使发电引擎22进行运转。为此,控制部72通过对蒸发气体压缩机50进行可变频驱动控制,来使蒸发气体压缩机50将蒸发气体压缩成发电引擎22所要求的压力并吐出,并且将从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体供应到发电引擎22而不是推进引擎21。
并且,本发明的实施例的气体处理系统1可还包括设置有增压泵30和强制汽化器41的第二线L2。
此时,控制部72除了蒸发气体压缩机50以外,还可以追加地对增压泵30进行可变频驱动控制,由此,在向推进引擎21供应蒸发气体时,使增压泵30将液化气体加压到推进引擎21所要求的压力,而在向发电引擎22供应蒸发气体时,使增压泵30将液化气体加压到发电引擎22所要求的压力。
如上所述,在本发明的实施例中,通过控制部72来对蒸发气体压缩机50进行可变频驱动控制,由此根据推进引擎21的状态,能够将蒸发气体的压力调节成发电引擎22所要求的压力,并向发电引擎22供应蒸发气体,从而能够减少构建费用,并且能够实现灵活的燃料供应。
作为第二实施例,控制部72通过判断将在蒸发气体压缩机50中被压缩了的蒸发气体供应到推进引擎21或发电引擎22中的任意一个,来能够对第一线L1或第八线L8上的液化气体和/或蒸发气体的流动进行开工至。
具体而言,在推进引擎21进行误运转或停止运转的情况下,控制部72进行控制,使得从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体中的至少一部分能够在第八线L8上进行流动,从而能够使从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体的压力达到发电引擎22所要求的压力。其中,在第八线L8上流动的蒸发气体可供应到蒸发气体压缩机50的上游,阀502可以是三通阀。
此时,控制部72进行控制,使得从蒸发气体压缩机50吐出并达到了发电引擎22所要求的压力的其余一部分蒸发气体在第七线L7上进行流动,从而控制成,使被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体供应到发电引擎22而不是推进引擎21。
如上所述,在本发明的实施例中,通过控制部72进行控制,使得从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体中的至少一部分返回到蒸发气体压缩机50的上游,从而根据推进引擎21的状态,能够将蒸发气体的压力调节为发电引擎22所要求的压力,并向发电引擎22供应蒸发气体。
作为第三实施例,控制部72在判断被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体供应到推进引擎21或发电引擎22中的某一个之后,可以对流量控制装置501进行控制,使得蒸发气体压缩机50将蒸发气体压缩到推进引擎21所要求的压力或发电引擎22所要求的压力。其中,流量控制装置501可以是进口导向叶片(Inlet Guide Vane;IGV),其可以对流入到蒸发气体压缩机50中的蒸发气体的流量进行控制,从而使从蒸发气体压缩机50吐出的蒸发气体的压力被动地调节。
具体而言,在推进引擎21进行误运转或停止运转的情况下,控制部72可以使流量控制装置501进行运转,以降低流入到蒸发气体压缩机50中的蒸发气体的流量,由此,能够使蒸发气体压缩机50将蒸发气体压缩到发电引擎22所要求的压力。
此时,控制部72可以使流量控制装置501和设置于蒸发气体压缩机50下游的阀502一并进行运转,由此实现上述的第三实施例。
在推进引擎21进行误运转或停止运转的情况下,控制部72可以增加阀502的开度并使流量控制装置501进行运转,由此使接收减少了的蒸发气体量的蒸发气体压缩机50所吐出的被压缩的蒸发气体供应到发电引擎22,而在推进引擎21正常运转的情况下,减少阀502的开度并使流量控制装置501停止运转,由此将从蒸发气体压缩机50吐出的被压缩的蒸发气体供应到推进引擎21。
如上所述,在本发明的实施例中,通过控制部72对流量控制装置501进行控制,由此控制流入到蒸发气体压缩机50的蒸发气体的流量,从而使从蒸发气体压缩机50吐出的压力被动地进行变更,据此,根据推进引擎21的状态,能够将蒸发气体的压力调节为发电引擎22所要求的压力,并向发电引擎22供应蒸发气体。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:构成为使在驱气(Gassing-up)步骤中执行的LNG汽化器60对强制汽化器41进行辅助,从而提高基于强制汽化器41的燃料供应的安全性。
参照图7描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其对从增压泵30供应的被加压了的液化气体进行强制汽化;LNG汽化器60,其对从外部储存处(Shore)接收液化气体或从液化气体储存罐10接收液化气体并对其进行汽化,并且将其返回到液化气体储存罐10;第二线L2,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有增压泵30和强制汽化器41;第三线L3,其用于使外部储存处和液化气体储存罐10相连接,或者用于使液化气体储存罐10和液化气体储存罐10相连接,并设置有LNG汽化器60;以及第九线L9,其用于使第二线L2和第三线L3相连接。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第二线L2相连接,在第二线L2上设置有增压泵30、强制汽化器41,从而能够将被强制汽化器41强制汽化了的液化气体供应到推进引擎21。并且,外部储存处和液化气体储存罐10经由第三线L3相连接,或者液化气体储存罐10和液化气体储存罐10经由第三线L3相连接(此时,第三线L3可形成为,从第二线L2上分支并连接LNG汽化器60之后,再与其他液化气体储存罐10相连接),在第三线L3上设置有LNG汽化器60,从而能够在驱气步骤时对液化气体进行汽化,并将其供应到液化气体储存罐10。
其中,第三线L3使液化气体储存罐10和液化气体储存罐10相连接的理由在于,在船舶上设置有多个液化气体储存罐10(作为一例,设置有第一液化气体储存罐10和第二液化气体储存罐10),并且在紧急状况或其他情况时,在需要将液化气体从第二液化气体储存罐10向空着的第一液化气体储存罐10供应的情况下使用。
附加地,本发明的实施例中,还可包括用于使第二线L2和第三线L3相连接的第九线L9。
第九线L9可以从第三线L3的LNG汽化器60的下游分支并与第二线L2的强制汽化器41的下游相连接。在此情况下,LNG汽化器60的使液化气体汽化时可容纳的压力可以与强制汽化器41的可容纳压力相同,其可以约为15至20bar。
即,本发明的实施例中,在强制汽化器41进行误运转或停止运转的情况下,可以使用LNG汽化器60来向推进引擎21供应被强制汽化了的液化气体。
具体而言,在强制汽化器41进行误运转或停止运转的情况下,增压泵30将储存于液化气体储存罐10中的液化气体加压到15至20bar,并经由第三线L3输送到LNG汽化器60,而且经由第九线L9将在LNG汽化器60中被强制汽化了的液化气体供应到第二线L2的强制汽化器的下游,然后经由第二线L2向推进引擎21供应。
如上所述,在本发明的实施例的气体处理系统1中,构成为使在驱气(Gassing-up)步骤时执行的LNG汽化器60对强制汽化器41进行辅助,从而能够提高基于强制汽化器41的燃料供应的安全性,并能够增加可靠性。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括:当液化气体在液化气体储存罐10的隔热部101发生泄漏时,将其吸入到蒸发气体压缩机50的技术。
参照图4描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:液化气体储存罐10,其具有隔热部101;蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体进行压缩;增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压的液化气体并对其进行强制汽化;控制部73,其在液化气体储存罐10的隔热部101发生液化气体泄漏的情况下,对蒸发气体压缩机50进行控制,使得泄漏到隔热部101的液化气体被蒸发气体压缩机50吸入;检测传感器81,其用于检测在隔热部101是否泄漏有液化气体;气液分离器42,其从强制汽化器41接收被强制汽化了的液化气体并对其执行相分离;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;第二线L2,其用于使液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42;第十线L10,其用于使液化气体储存罐10的隔热部101和第二线L2相连接;以及第11a线L11a和第11b线L11b,其用于使第二线L2和第一线L1相连接。其中,隔热部101可以是,设置于液化气体储存罐10的防壁间空间(InterBarrier Space,IBS)。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,在第一线L1上设置有蒸发气体压缩机50,从而能够将在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体供应到推进引擎21。并且,液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游经由第二线L2相连接,在第二线L2上设置有增压泵30、强制汽化器41以及第一加热器43,从而能够经由第一线L1补充向推进引擎21供应的燃料。
附加地,本发明的实施例中,还可包括:第十线L10,其用于使液化气体储存罐10的隔热部101和第二线L2相连接;控制部73,其判断在液化气体储存罐10的隔热部101是否发生液化气体的泄漏,由此控制蒸发气体压缩机50而使其吸入泄漏的液化气体;检测传感器81,其用于检测在隔热部101是否泄漏有液化气体;以及第11a线L11a,其从第二线L2的强制汽化器41和气液分离器42之间分支,并与第一线L1的蒸发气体压缩机50的上游相连接。
在液化气体泄漏到隔热部101的情况下,控制部73可以控制成,通过强制汽化器41对泄漏于隔热部101的液化气体进行强制汽化,之后使蒸发气体压缩机50吸入被强制汽化了的液化气体。此时,控制部73可以以有线或无线方式从检测传感器81接收液化气体在隔热部101泄漏与否。
具体而言,控制部73可以以有线或无线方式从检测传感器81接收液化气体泄漏到隔热部101的信息,并且以如下方式进行控制:将泄漏到隔热部101的液化气体经由第十线L10供应到强制汽化器41,并用强制汽化器41对泄漏于隔热部101的液化气体进行强制汽化,之后使蒸发气体压缩机50经由第11a线L11a吸入被强制汽化了的液化气体。此时,控制部73通过使蒸发气体压缩机50进行运转来使隔热部101产生负压,从而使蒸发气体压缩机50吸入泄漏到隔热部101的液化气体。
并且,在本发明的实施例中,还可包括第11b线L11b以代替第11a线L11a,所述第11b线L11b从第二线L2的气液分离器42的下游分支,并且与第一线L1的蒸发气体压缩机50的上游相连接。当然,本发明并不限于此,也可以同时设置有第11a线L11a和第11b线L11b,以下,为进行具体说明,以仅设置有第11b线L11b的情况为例进行说明。
在液化气体泄漏到隔热部101的情况下,控制部73可以控制成,通过强制汽化器41对泄漏到隔热部101的液化气体进行强制汽化,之后使蒸发气体压缩机50只吸入被气液分离器42分离的气相。由此,存在有被强制汽化器41强制汽化了的液化气体中也会包含液相,因此,通过气液分离器42来能够解决可能会降低蒸发气体压缩机50的驱动效率的问题。
具体而言,控制部73可以控制成,以有线或无线方式从检测传感器81接收在隔热部101液化气体发生泄漏的信息,并且将泄漏到隔热部101的液化气体经由第十线L10供应到强制汽化器41,并利用强制汽化器41对泄漏到隔热部101的液化气体进行强制汽化,并且将强制汽化了的液化气体供应到气液分离器42,从而在气液分离器42中分离为气相和液相。
之后,控制部73可以以使蒸发气体压缩机50经由第11b线L11b吸入在气液分离器42中分离出的气相的方式进行控制,并且控制成使在气液分离器42中分离出的液相返回到液化气体储存罐10。此时,控制部73可以控制成,通过使蒸发气体压缩机50进行运转来使隔热部101产生负压,从而使蒸发气体压缩机50吸入泄漏到隔热部101的液化气体。
如上所述,在本发明的实施例中,当液化气体泄漏到液化气体储存罐10的隔热部101时,控制蒸发气体压缩机50使其吸入所述泄漏的液化气体,从而能够提高液化气体储存罐10的安全性,并能够降低系统的构建费用。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括:利用蒸发气体热交换器521和追加蒸发气体压缩机52来有效地对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行再液化,同时能够有效地利用蒸发气体。
参照图2描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;追加蒸发气体压缩机52,其对在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体进行追加压缩;蒸发气体热交换器521,其使液化气体储存罐10中产生的蒸发气体与被追加蒸发气体压缩机52追加压缩了的蒸发气体或在气液分离器522中分离出的气相的蒸发气体中的一种以上的气体相互进行热交换;气液分离器522,其将在蒸发气体热交换器521中进行热交换的蒸发气体分离为气相和液相;膨胀阀523,其对在蒸发气体热交换机522中进行热交换的蒸发气体进行减压或膨胀;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;第十二线L12,其从第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游分支,并与气液分离器522相连接,并且设置有追加蒸发气体压缩机52、蒸发气体热交换器521以及膨胀阀523;以及第十三线L13,其用于使气液分离器522和蒸发气体热交换器521相连接。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,在第一线L1上设置有蒸发气体压缩机50,从而能够将在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体供应到推进引擎21。其中,蒸发气体压缩机50可设计成,将能够对液化气体储存罐10在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。
附加地,在本发明的实施例中,经由第十二线L12在第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游连接气液分离器522,在第十二线L12上设置有追加蒸发气体压缩机52、蒸发气体热交换器521、膨胀阀523,由此利用追加蒸发气体压缩机52来对在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体中的至少一部分进行压缩,然后将其供应到蒸发气体热交换器521并进行再液化。
在本发明的实施例中,推进引擎21为低速二冲程低压气体喷射引擎,其需要15至20bar的压力。对此,蒸发气体压缩机50也只压缩到15至20bar。
因此,在蒸发气体热交换器521将被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体中未供应到推进引擎21的蒸发气体以不进行追加压缩的状态与液化气体储存罐10所产生的蒸发气体进行热交换的情况下,由于被压缩的蒸发气体的压力仅为15至20bar,因此存在有无法实现蒸发气体的再液化的问题。
对此,在本发明的实施例中,通过在蒸发气体热交换器521的上游设置追加蒸发气体压缩机52,来将被追加压缩的蒸发气体供应到蒸发气体热交换器521并进行再液化,从而能够实现蒸发气体的再液化。
追加蒸发气体压缩机52作为一例可构成为二级至三级,可以将在蒸发气体压缩机50中被压缩到15至20bar的蒸发气体,追加压缩到100至150或200至400bar。
其中,蒸发气体热交换器521可以经由第一线L1接收液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体,并且经由第十二线L12接收被追加蒸发气体压缩机52追加压缩了的蒸发气体,而且经由第十三线L13接收在气液分离器522中分离出的气相。由此,蒸发气体热交换器521可以使从液化气体储存罐10供应的蒸发气体、被追加蒸发气体压缩机52追加压缩了的蒸发气体或在气液分离器522中分离出的气相中的两种以上的气体相互进行热交换。
优选地,蒸发气体热交换器521可以使被追加蒸发气体压缩机52追加压缩了的蒸发气体与从液化气体储存罐10供应的蒸发气体进行初次热交换后,与在气液分离器522中分离出的气相进行第二次热交换。由此,能够最大限度地提高被追加压缩的蒸发气体的再液化率。
此时,蒸发气体热交换器521中进行热交换而被再液化了的蒸发气体通过膨胀阀523来以减压到1至7bar的状态供应到气液分离器522,并在气液分离器522中分离为气相和液相。其中,气相再次供应到蒸发气体热交换器521,通过向被追加压缩的蒸发气体追加地供应冷热,来能够增加再液化效率,并且液相可以返回到液化气体储存罐10。
在本发明的实施例的气体处理系统1中,为了有效地使蒸发气体再液化其更加有效地使用蒸发气体,可以追加地具有基于以上所述的主要结构的布置变更的六种实施例,以下对其进行说明。
首先,作为第一实施例,在本发明的实施例的气体处理系统1中,可以将在气液分离器522中分离出的气相经由蒸发气体热交换器521而供应到第一线L1上的蒸发气体热交换器521的下游。
为此,本发明的实施例的气体处理系统1可设置有第十四线L14,所述第十四线L14用于使气液分离器522、第一线L1上的蒸发气体热交换器521以及蒸发气体压缩机50之间相连接,并且经过蒸发气体热交换器521。
由此,通过使在气液分离器522中分离出的气相与从液化气体储存罐10供应到蒸发气体压缩机50的蒸发气体进行混合,来能够使由蒸发气体引起的液化气体储存罐10的内压上升或释放到外部的蒸发气体最小化。
作为第二实施例,本发明的实施例的气体处理系统1中,在第一实施例的基础上还可包括:增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第二线L2,其用于使液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42。
如上所述,第二实施例中,在第一实施例的基础上具有如下效果:通过将具备增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42的第二线L2连接于蒸发气体压缩机50的下游,来能够降低蒸发气体压缩机50的负荷。
作为第三实施例,本发明的实施例的气体处理系统1中,在第一实施例的基础上还可包括:增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第十六线L16,其用于使液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的上游相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42。在第三实施例中,与如上所述的蒸发气体压缩机50不同地,蒸发气体压缩机50可设计成,将能够对船舶以最大船速航行的情况下推进引擎21所需的所有蒸发气体量进行处理的容量作为最大处理容量。
如上所述,第三实施例中,在第一实施例的基础上具有如下效果:通过将具备增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42的第十六线L16连接于蒸发气体压缩机50的上游,来根据作为推进引擎21的低速二冲程低压气体喷射引擎的负载变化,能够向强制汽化器41追加地供应蒸发气体,从而能够灵活地应对,并且能够有效地对推进引擎21的所需压力进行控制。
作为第四实施例,在本发明的实施例的气体处理系统1中,可以将在气液分离器522中分离出的气相经由蒸发气体热交换器521而供应到第十二线L12上的追加蒸发气体压缩机52的上游。
为此,本发明的实施例的气体处理系统1可设置有第十五线L15,所述第十五线L15用于使气液分离器522和第十二线L12上的追加蒸发气体压缩机52的上游相连接,并且经过蒸发气体热交换器521。
由此,通过将在气液分离器522中分离出的气相与供应到追加蒸发气体压缩机52上游的被压缩的蒸发气体进行混合,来能够减少蒸发气体压缩机50的负荷,并其使其大小最小化。
作为第五实施例,本发明的实施例的气体处理系统1中,在第四实施例的基础上还可包括:增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第二线L2,其用于使液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42。
如上所述,第五实施例中,在第四实施例的基础上还具有如下效果:通过将具备增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42的第二线L2连接于蒸发气体压缩机50的下游,来能够减少蒸发气体压缩机50的负荷。
作为第六实施例,本发明的实施例的气体处理系统1中,在第四实施例的基础上还可包括:增压泵30,其对储存于液化气体储存罐10中的液化气体进行加压;强制汽化器41,其从增压泵30接收被加压了的液化气体并对其进行强制汽化;第十六线L16,其用于使液化气体储存罐10和第一线L1上的蒸发气体压缩机50的上游相连接,并设置有增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42。在第六实施例中,与如上所述的蒸发气体压缩机50不同地,蒸发气体压缩机50可设计成,将能够对船舶以最大船速航行的情况下推进引擎21所需的所有蒸发气体量进行处理的容量作为最大处理容量。
如上所述,第六实施例中,在第四实施例的基础上还具有如下效果:通过将具备增压泵30、强制汽化器41以及气液分离器42的第十六线L16连接于蒸发气体压缩机50的上游,来根据作为推进引擎21的低速二冲程低压气体喷射引擎的负载变化,能够向强制汽化器41追加地供应蒸发气体,从而能够灵活地应对,并且能够有效地对推进引擎21的所需压力进行控制。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括:将用于对向推进引擎21供应的蒸发气体进行压缩的蒸发气体压缩机,构成为以另行的驱动源进行驱动的多个蒸发气体压缩机,从而能够使用于对蒸发气体压缩机进行支持的结构简化的技术。
参照图6描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机55,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;缓冲罐90,其设置在第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机55之间;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有第一发气体压缩机54、第二蒸发气体压缩机55以及缓冲罐90;以及第十八线L18,其从第一线L1上的第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机55之间分支出,并与发电引擎22相连接,并且设置有缓冲罐90。
在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,在第一线L1上设置有第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机55,由此能够将早第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机54、55中被压缩的蒸发气体供应到推进引擎21。
此时,第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机55可以由互不相同的单独的驱动源进行驱动,从而能够互相进行支持(backup)。即,第一蒸发气体压缩机54和第二蒸发气体压缩机55的驱动源互不相同。
以下,对其进行具体说明。
第一蒸发气体压缩机54为离心式压缩机,其可以压缩到约5至10bar,并且配置于在第一线L1上设置的缓冲罐90的上游。此时,第一蒸发气体压缩机54可以是极低温用压缩机。并且,缓冲罐90可以是另行的储存介质,但是也可以通过使第一线L1的任意部分的直径扩大等的方法来在第一线L1上设置另行的空间。
第一蒸发气体压缩机54可以由分别以并联的方式形成的第1a蒸发气体压缩机541和第1b蒸发气体压缩机542构成。此时,第1a蒸发气体压缩机541和第1b蒸发气体压缩机542也可以由互不相同的且单独的驱动源进行驱动,并且互相可以进行支持。
作为一例,第1a蒸发气体压缩机541可以是主压缩机,第1b蒸发气体压缩机542可以是辅助压缩机,在第1a蒸发气体压缩机541进行误运转或无法运转的情况下,第1b蒸发气体压缩机542进行运转而支持第1a蒸发气体压缩机541,在第1a蒸发气体压缩机541无法对指定的量的所有蒸发气体进行压缩的情况下,第1a蒸发气体压缩机541和第1b蒸发气体压缩机542一起进行驱动,由此第1b蒸发气体压缩机542辅助第1a蒸发气体压缩机541。
第二蒸发气体压缩机55为往复式压缩机,其可以将被第一蒸发气体压缩机54压缩的蒸发气体追加压缩到约15至20bar,并且配置于在第一线L1上设置的缓冲罐90的下游。此时,第二蒸发气体压缩机55与第一蒸发气体压缩机54不同,不会额外地形成辅助用压缩机。此时,第二蒸发气体压缩机55可以是常温用压缩机。
控制部74可以确认第1a蒸发气体压缩机541、第1b蒸发气体压缩机542以及第二蒸发气体压缩机55的驱动状态,由此对第1a蒸发气体压缩机541、第1b蒸发气体压缩机542以及第二蒸发气体压缩机55的驱动进行控制,并且对在第十八线L18上流动的液化气体和/或蒸发气体的流向进行控制。此时,针对在第十八线L18上进行流动的液化气体和/或蒸发气体的流动的控制,可以由另行设置的阀体(未图示)进行控制。
具体而言,在需要对第1a蒸发气体压缩机541进行辅助或支持时,控制部74可以使第1b蒸发气体压缩机542进行运转,并且在需要对第二蒸发气体压缩机55进行辅助或支持时,作为一例,可以控制成,仅使第1a蒸发气体压缩机541进行运转,由此将蒸发气体经由第十八线L18供应到发电引擎22。
在需要对第二蒸发气体压缩机55进行辅助或支持时,控制部74可以控制成,将在第一蒸发气体压缩机54中被压缩的蒸发气体临时储存于缓冲罐90,之后供应到第十八线L18,从而向发电引擎22供应蒸发气体。
并且,本发明的实施例中,还可包括:第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57,其对被第一和/或第二蒸发气体压缩机54、55压缩的蒸发气体进行追加压缩;蒸发气体热交换器521,其使在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体与被第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57追加压缩的蒸发气体或在气液分离器522中分离出的气相蒸发气体中的一种以上气体相互进行热交换;气液分离器522,其将蒸发气体热交换器521中进行热交换的蒸发气体分离为气相和液相;膨胀阀523,其对在蒸发气体热交换机522中进行热交换的蒸发气体进行减压或膨胀;第十九线L19,其从第一线L1上的第二蒸发气体压缩机55的下游分支,并与气液分离器522相连接,并且设置有第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57、蒸发气体热交换器521以及膨胀阀523;以及第二十线L20,其与第二追加蒸发气体压缩机57旁通。
其中,蒸发气体热交换器521也可以仅仅使在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体和被第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57追加压缩的蒸发气体进行热交换,当然本发明并不限于此。
此时,控制部74可以确认第一及第二蒸发气体压缩机54、55的驱动状态,由此对第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57的驱动进行控制,并且对第二十线L20上进行流动的液化气体和/或蒸发气体的流动进行控制,从而能够可靠地实现蒸发气体的基于蒸发气体热交换器521的再液化。此时,针对在第二十线L20上流动的液化气体和/或蒸发气体的流动进行的控制,可以由另行设置的阀体(未图示)进行控制。
具体而言,当第一或第二蒸发气体压缩机54、55正常运转时,控制部74可以控制成,使第二追加蒸发气体压缩机57不进行运转,经由第二十线L20进行旁通并直接供应到第一追加蒸发气体压缩机56,并且在需要对第一或第二蒸发气体压缩机54、55进行辅助或支持时,可以使第二追加蒸发气体压缩机57进行运转。
此时,第二追加蒸发气体压缩机57设计成其容量与第一蒸发气体压缩机54或第二蒸发气体压缩机55能够压缩的容量相同,在第一蒸发气体压缩机54或第二蒸发气体压缩机55进行误运转或停止运转时,将蒸发气体压缩成与第一蒸发气体压缩机54或第二蒸发气体压缩机55进行压缩的程度,并将其供应到第一追加蒸发气体压缩机56,由此,即使发生第一或第二蒸发气体压缩机54、55的误运转或停止运转,也能够在蒸发气体热交换器521连续地实现蒸发气体的再液化。
作为一例,在第二追加蒸发气体压缩机57设计成其容量与第二蒸发气体压缩机55能够压缩的容量相同的情况下,当第二蒸发气体压缩机55正常运转时,控制部74可以控制成:将被第二蒸发气体压缩机55压缩的蒸发气体经由第二十线L20而与第二追加蒸发气体压缩机57旁通并供应到第一追加蒸发气体压缩机56,在第二蒸发气体压缩机55进行误运转或停止运转的情况下,将蒸发气体压缩成第二蒸发气体压缩机55所压缩的程度,并将其供应到第一追加蒸发气体压缩机56。
并且,本发明的实施例中,还可包括:第一压力传感器82,其用于检测在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56的下游进行流动的蒸发气体的压力;以及第二压力传感器83,其用于检测在第一线L1上的推进引擎21的上游进行流动的蒸发气体的压力。此时,在第一线L1上的推进引擎21的上游进行流动的蒸发气体的压力,与在第十九线L19上的第二追加蒸发气体压缩机57的上游的压力相同。
此时,控制部74可以从第一压力传感器82接收在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力信息,或者从第二压力传感器83接收在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力信息,并且根据在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力状态、或在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力状态,对第二蒸发气体压缩机55和第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57的驱动进行控制,从而能够灵活地对应推进引擎21的状态,并且能够可靠地实现蒸发气体基于蒸发气体热交换器521的再液化。
具体而言,控制部74以有线或无线方式从第一压力传感器82接收在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力信息,并且在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比增加的情况下,对第一或第二追加蒸发气体压缩机56、57进行控制使得其中的某一个蒸发气体压缩机对蒸发气体进行非压缩,在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比减少的情况下,对第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57进行控制而使两者均对蒸发气体进行控制。
并且,控制部74以有线或无线方式从第二压力传感器83接收在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力信息,并且在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比增加的情况下,对第一或第二蒸发气体压缩机54、55进行控制而使其中的某一个蒸发气体压缩机对蒸发气体进行非压缩,而在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比减少的情况下,对第一或第二蒸发气体压缩机54、55进行控制而使两者均对蒸发气体进行压缩。
并且,在本发明的实施例中,控制部74根据蒸发气体热交换器521的运转与否,对第一及第二追加蒸发气体压缩机56、57的驱动进行控制。
具体而言,在蒸发气体热交换器521进行运转的情况下,控制部74可以控制成,使第一或第二蒸发气体压缩机54、55均对蒸发气体进行压缩;在蒸发气体热交换器521停止运转的情况下,控制部74可以控制成,使第一或第二蒸发气体压缩机54、55中的一个蒸发气体压缩机对蒸发气体进行非压缩。
其中,非压缩控制是指,虽然蒸发气体压缩机由活塞(未图示)进行驱动,但是因吸气阀(未图示)和排气阀(未图示)均被打开,因此实质上未能实现压缩的控制。
并且,本发明的实施例中,还可包括:第一及第二旁通线BL1、BL2,其使在第二蒸发气体压缩机55、第一追加蒸发气体压缩机56中被压缩的蒸发气体从各个压缩机的后端向前端进行旁通。其中,在第一旁通线BL1及第二旁通线BL2上可分别设置有调节阀(未标注附图标记),由此能够执行第一及第二旁通线BL1、BL2的流量调节,追加地,还可包括以并联的方式连接于第二旁通线BL2的第三旁通线BL3。在第三旁通线BL3上可设置有阻断阀(未示出标记)。
此时,控制部74从第一压力传感器82接收在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力信息,或者从第二压力传感器83接收在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力信息,根据在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力状态、或在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力状态,对第一及第二旁通线BL1、BL2上进行流动的蒸发气体的流动进行控制,从而能够灵活地应对推进引擎21的状态,并且能够可靠地实现蒸发气体基于蒸发气体热交换器521的再液化。
具体而言,控制部74以有线或无线方式从第一压力传感器82接收在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力信息,并且在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比增加的情况下,可以控制成,使被第一追加蒸发气体压缩机56追加压缩的蒸发气体经由第二旁通线BL2而从第一追加蒸发气体压缩机56的后端向前端进行旁通;在第十九线L19上的第一追加蒸发气体压缩机56下游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比减少的情况下,可以控制成,使被第一追加蒸发气体压缩机56追加压缩的蒸发气体供应到蒸发气体热交换器521。
并且,控制部74以有线或无线方式从第二压力传感器83接收在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力信息,并且在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比增加的情况下,可以控制成,使被第二蒸发气体压缩机55压缩的蒸发气体经由第一旁通线BL1而从第二蒸发气体压缩机55的后端向前端进行旁通;在第一线L1上的推进引擎21上游进行流动的蒸发气体的压力与预设压力相比减少的情况下,可以控制成,使被第二蒸发气体压缩机55压缩的蒸发气体供应到推进引擎21或第一追加蒸发气体压缩机56。
并且,在本发明的实施例中,控制部74根据蒸发气体热交换器521的运转与否,可以对在第一旁通线BL1及第二旁通线BL2上进行流动的蒸发气体的流动进行控制。
具体而言,在蒸发气体热交换器521进行运转的情况下,控制部74可以控制成,使被第一追加蒸发气体压缩机56追加压缩的蒸发气体供应到蒸发气体热交换器521;在蒸发气体热交换器521停止运转的情况下,控制部74可以控制成,使被第一追加蒸发气体压缩机56追加压缩的蒸发气体经由第二旁通线BL2而从第一追加蒸发气体压缩机56的后端向前端进行旁通。
由此,在本发明的实施例的气体处理系统1中,通过控制部74的控制来使蒸发气体热交换器521的运转最小化,并且能够单独地对推进引擎21和蒸发气体热交换器521的驱动进行控制,从而能够实现非常有效的蒸发气体的处理。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括:根据发电引擎22的工作与否,对使蒸发气体压缩机50的压缩级中的至少一部分级对蒸发气体进行非压缩,从而在未设置有另行的减压单元的情况下,也能够向发电引擎22供应蒸发气体的技术。
参照图2描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;控制部75,其根据发电引擎22的工作与否,对蒸发气体压缩机50的多个压缩级进行控制;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;以及第七线L7,其从第一线L1上的蒸发气体压缩机50下游分支,并与发电引擎22相连接。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,并且在第一线L1上设置有蒸发气体压缩机50,从而能够将在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体供应到推进引擎21。
并且,在本发明的实施例的气体处理系统1中,在未设置有另行的减压单元的情况下,经由第七线L7将在蒸发气体压缩机50中被压缩的蒸发气体供应到发电引擎22。
附加地,本发明的实施例中,还可包括:控制部75,其判断发电引擎22的工作与否而对蒸发气体压缩机50的多个压缩级进行控制,从而对流入到发电引擎22的燃料压力进行控制。
控制部75根据发电引擎22的工作与否,控制成使蒸发气体压缩机50的压缩级中的至少一部分级对蒸发气体进行非压缩。
具体而言,在仅有发电引擎22进行运转且推进引擎21不进行运转的情况下,控制部75可以控制成,与发电引擎22的燃料要求压力相应地,仅仅使蒸发气体压缩机50的多个压缩级中的一部分压缩级对蒸发气体进行非压缩,从而在未设置有另行的减压单元的情况下,也能够将蒸发气体经由第七线L7供应到发电引擎22;在发电引擎22不进行运转且仅有推进引擎21进行运转的情况下,控制部74可以控制成,与推进引擎21的燃料要求压力相对应地,使蒸发气体压缩机50的多个压缩级均对蒸发气体进行压缩,从而向推进引擎21供应蒸发气体。
如上所述,在本发明的实施例中,在未设置有另行的减压单元的情况下,也能够通过控制部75来将蒸发气体的压力调节为发电引擎22所要求的压力,并且将蒸发气体供应给发电引擎22,因此能够减少构建费用,并且能够实现灵活的燃料供应。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:将用于防止在蒸发气体压缩机50的后端发生过压的防过压线、即第二十一线L21,以至少一部分共享的方式连接于第四线L4上,从而能够稳定地构建防过压线,所述第四线L4对液化气体储存罐10在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行处理。
参照图8描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行压缩;H/D压缩机51,对液化气体储存罐10在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行压缩;第二加热器511,其对在H/D压缩机51中被压缩的蒸发气体进行加热;第一线L1,其用于使液化气体储存罐10和推进引擎21相连接,并设置有蒸发气体压缩机50;第四线L4,其连接成,使在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体再次引入到液化气体储存罐10,并设置有H/D压缩机51;以及第二十一线L21,其从第一线L1上的蒸发气体压缩机50下游分支,并连接于第四线L4上的第二加热器511的后端。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,液化气体储存罐10和推进引擎21经由第一线L1相连接,并且在第一线L1上设置有蒸发气体压缩机50。而且,在本发明的实施例中,经由第四线L4使在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体再次引入到液化气体储存罐10,并且在第四线L4上设置有H/D压缩机51。
附加地,本发明的实施例中,还可包括:第二十一线L21,其从第一线L1上的蒸发气体压缩机50的下游分支,并与第四线L4上的第二加热器511的后端相连接。即,第二十一线L21可以形成为,至少一部分共享第四线L4,所述第四线L4对液化气体储存罐10在装载或卸载液化气体时所产生的蒸发气体进行处理。
在现有技术中,另行地设置有防过压线,所述防过压线连接于液化气体储存罐,并在蒸发气体压缩机的下游形成过压时防止过压。但是,由蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体的压力与液化气体储存罐的内压相比非常大,因此,当将其直接返回到液化气体储存罐时,会存在有液化气体储存罐因过压而被损坏的忧虑,从而,将防过压线设计成非常长,由此在防过压线上形成减压。由此,在现有技术中,会存在有防过压线的构建费用非常多的问题。
对此,在本发明的实施例中,将防过压线以至少一部分共享的方式连接于如第二十一线L21那样除了在装载或卸载液化气体时以外不使用的第四线L4上,从而能够降低系统的构建费用,并且能够提高系统的安全性。
具体而言,在本发明的实施例中,在由第二压力传感器83检测出的蒸发气体压缩机50下游的压力大于预设压力的情况下,可以控制成,使被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体经由第二十一线L21而向液化气体储存罐10供应,这种控制是可以由另行的控制部(未图示)、由控制部进行驱动的阀体(未图示)、以及与其进行联动的其他装置(未图示)来实现的。
本发明的实施例的气体处理系统1可包括如下技术:将被蒸发气体压缩机50压缩成高压的蒸发气体直接供应到蒸发气体热交换器521,而向推进引擎21和发电引擎22供应的蒸发气体从蒸发气体压缩机50的中间段进行分流出而并进行准备。
参照图5描述的本发明的实施例的气体处理系统1作为主要结构可包括:蒸发气体压缩机50,其对在液化气体储存罐10中产生的蒸发气体进行压缩;蒸发气体热交换器521,其使在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体与被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体或在气液分离器522中分离出的气相的蒸发气体中的一种以上气体互相进行热交换;气液分离器522,其将在蒸发气体热交换器521中进行了热交换的蒸发气体分离为气相和液相;膨胀阀523,其对在蒸发气体热交换机522中进行了热交换的蒸发气体进行减压或膨胀;第二十二线L22,其从液化气体储存罐10再次连接到液化气体储存罐10,并设置有蒸发气体压缩机50、蒸发气体热交换器521、气液分离器522以及膨胀阀523;第二十三线L23,其从第二十二线L22上的蒸发气体压缩机50的第三压缩级和第四压缩级之间分支,并与推进引擎21相连接;第二十四线L24,其从第二十二线L22上的蒸发气体压缩机50的第二压缩级和第三压缩级之间分支,并与发电引擎22相连接;以及第二十五线L25,其从第二十二线L22上的蒸发气体压缩机50下游分支,并连接于蒸发气体压缩机50的第三压缩段和第四压缩段之间。其中,蒸发气体热交换器521也可以仅仅使在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体和被蒸发气体压缩机50压缩的蒸发气体进行热交换,当然本发明并不限于此。
此时,蒸发气体压缩机50可以以蒸发气体的流动为基准从上游到下游形成第一至第五压缩级,并且将其最终吐出压力设计为100至150bar或200至400bar而不是15至20bar。
作为一例,将蒸发气体在蒸发气体压缩机50的第一压缩级加压到1至3bar,在第二压缩级加压到5至10bar,在第三压缩级加压到15至20bar,在第四压缩级加压到50至100bar,在第五压缩级加压到100至150bar。
具体而言,在本发明的实施例的气体处理系统1中,经由第二十二线L22从液化气体储存罐10再次连接到液化气体储存罐10,在第二十二线L22上设置有蒸发气体压缩机50、蒸发气体热交换器521、气液分离器522以及膨胀阀523。即,经由第二十二线L22将在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体供应到蒸发气体压缩机50,蒸发气体压缩机50对在液化气体储存罐10中所产生的蒸发气体进行多级加压并将其加压成高压,将其供应到蒸发气体热交换器521,从而在蒸发气体热交换器521中实现蒸发气体的再液化。此时,再液化了的蒸发气体可以在气液分离器522中分离为气相和液相,液相返回到液化气体储存罐10,而气相合流到第二十二线L22上的蒸发气体压缩机50的上游。
并且,在本发明的实施例中,从蒸发气体压缩机50的中间级分流的蒸发气体可以经由第二十三线L23而供应到推进引擎21,从蒸发气体压缩机50的中间段分流的蒸发气体可以已经有第二十四线L24供应到发电引擎22。
此时,第二十三线L23从蒸发气体压缩机50的第三压缩级和第四压缩级之间分支,并与推进引擎21相连接,从而能够将从蒸发气体压缩机50的第三压缩级吐出的15至20bar的蒸发气体供应到推进引擎21,第二十四线L24从蒸发气体压缩机50的第二压缩级和第三压缩级之间分支,并与发电引擎22相连接,从而能够将从蒸发气体压缩机50的第二压缩级吐出的5至10bar的蒸发气体供应到发电引擎22。
附加地,在本发明的实施例中,从蒸发气体压缩机50的最终级吐出的蒸发气体可以经由第二十五线L25返回到蒸发气体压缩机50的中间级。
此时,第二十五线L25从蒸发气体压缩机50的最终级分支,并连接于蒸发气体压缩机50的第三压缩级和第四压缩级之间,从而能够将从蒸发气体压缩机50的最终级吐出的100至250bar或200至400bar的蒸发气体供应到蒸发气体压缩机50的第三压缩级和第四压缩级之间。
具体而言,第二十五线L25从蒸发气体压缩机50的最终级分支,并连接于蒸发气体压缩机50的第三压缩级和第四压缩级之间中的比第二十四线L24更靠上游的位置,由此,在推进引擎21所需的燃料量为预设流量以上的情况下,能够将从蒸发气体压缩机50的最终级所吐出的蒸发气体向第二十四线L24供应。
由此,在本发明的实施例的气体处理系统1中,向推进引擎21或发电引擎22供应适当压力的蒸发气体,同时在未设置有另行的蒸发气体压缩机的情况下,也能够在蒸发气体热交换器521中实现蒸发气体的再液化,从而能够减少系统的构建费用。
以上,通过具体的实施例详细说明了本发明,但这仅仅是用于具体地说明本发明,本发明并不限定于这些具体实施例,应当清楚的是,在不脱离本发明的技术思想的范围内,本领域的普通技术人员能够对本发明进行变形或改进。
本发明的单纯的变形或变更均被落入本发明的保护范围,通过随付的权利要求书能够清楚确定本发明的具体保护范围。

Claims (14)

1.一种气体处理系统,其特征在于,包括:
第一需求处,消耗具有第一压力的燃料;
第二需求处,消耗具有低于所述第一压力的第二压力的燃料;
蒸发气体压缩机,对在液化气体储存罐中所产生的蒸发气体进行压缩;
控制部,判断所述第一需求处的工作与否,对所述第二需求处的燃料流入压力进行控制;
第一供应线,用于使所述液化气体储存罐和所述第一需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;以及
第二供应线,从所述第一供应线上分支并连接于所述第二需求处,
所述第二供应线从所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游分支,在所述第二供应线上并未设置有另行的减压单元,
在向所述第二需求处供应燃料时,所述控制部通过对所述蒸发气体压缩机进行可变频驱动控制来以所述第二压力供应。
2.根据权利要求1所述的气体处理系统,其特征在于,
所述控制部判断将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处或所述第二需求处中的任意一个,并对所述蒸发气体压缩机进行可变频驱动控制,使得所述蒸发气体压缩机以所述第一压力或所述第二压力吐出蒸发气体。
3.根据权利要求2所述的气体处理系统,其特征在于,还包括:
在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部对所述蒸发气体压缩机进行可变频驱动控制,使得所述蒸发气体压缩机以所述第二压力吐出蒸发气体。
4.一种气体处理系统,其特征在于,还包括:
第一需求处,消耗具有第一压力的燃料;
第二需求处,消耗具有低于所述第一压力的第二压力的燃料;
蒸发气体压缩机,对在液化气体储存罐中所产生的蒸发气体进行压缩;
控制部,判断所述第一需求处的工作与否,对所述第二需求处的燃料流入压力进行控制;
第一供应线,用于使所述液化气体储存罐和所述第一需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;
第二供应线,从所述第一供应线上分支并连接于所述第二需求处;以及
第三供应线,用于使所述第一供应线的所述蒸发气体压缩机的后端和前端相连接,
所述第二供应线从所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游分支,在所述第二供应线上并未设置有另行的减压单元,
所述控制部判断将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处或所述第二需求处中的任意一个,对所述第一供应线或所述第三供应线上进行流动的液化气体或蒸发气体的流动进行控制。
5.根据权利要求4所述的气体处理系统,其特征在于,
在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部控制成使从所述蒸发气体压缩机吐出的蒸发气体中的至少一部分在所述第三供应线上流动,使得从所述蒸发气体压缩机吐出的蒸发气体的压力达到所述第二压力。
6.根据权利要求5所述的气体处理系统,其特征在于,
在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部控制成,使从所述蒸发气体压缩机吐出的蒸发气体中的其余一部分供应到所述第二供应线。
7.一种气体处理系统,其特征在于,
第一需求处,消耗具有第一压力的燃料;
第二需求处,消耗具有低于所述第一压力的第二压力的燃料;
蒸发气体压缩机,对在液化气体储存罐中所产生的蒸发气体进行压缩;
控制部,判断所述第一需求处的工作与否,对所述第二需求处的燃料流入压力进行控制;
第一供应线,用于使所述液化气体储存罐和所述第一需求处相连接,并设置有所述蒸发气体压缩机;
第二供应线,从所述第一供应线上分支并连接于所述第二需求处;以及
流量控制装置,设置于所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的上游,并对流入到所述蒸发气体压缩机的蒸发气体的流量进行控制,
所述第二供应线从所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游分支,在所述第二供应线上并未设置有另行的减压单元,
所述控制部判断将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处或所述第二需求处中的任意一个,并对所述流量控制装置进行控制,使得所述蒸发气体压缩机以所述第一压力或所述第二压力吐出蒸发气体。
8.根据权利要求7所述的气体处理系统,其特征在于,
在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部使所述流量控制装置进行运转,以减少流入到所述蒸发气体压缩机的蒸发气体的流量,并且使所述蒸发气体压缩机以所述第二压力吐出蒸发气体。
9.根据权利要求8所述的气体处理系统,其特征在于,
还包括调节阀,所述调节阀设置于所述蒸发气体压缩机的下游,
在所述第一需求处进行误运转或停止运转的情况下,所述控制部增加所述调节阀的开度并使所述流量控制装置进行运转,以将接收减少了的蒸发气体量的所述蒸发气体压缩机所吐出的被压缩的蒸发气体供应到所述第二需求处,
在所述第一需求处正常运转的情况下,所述控制部减少所述调节阀的开度并使所述流量控制装置停止运转后,将从所述蒸发气体压缩机吐出的被压缩的蒸发气体供应到所述第一需求处。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气体处理系统,其特征在于,还包括:
第四供应线,连接于所述液化气体储存罐和所述第一供应线上的所述蒸发气体压缩机的下游;以及
强制汽化器,设置于所述第四供应线上,并且对储存于所述液化气体储存罐中的液化气体进行强制汽化而产生强制发生蒸发气体,
所述蒸发气体压缩机,将能够对所述液化气体储存罐在满载状态下所产生的所有自然产生蒸发气体进行处理的容量作为最大处理容量。
11.根据权利要求10所述的气体处理系统,其特征在于,
在所述第一需求处停止运转的情况是船舶停泊在港口的情况。
12.根据权利要求10所述的气体处理系统,其特征在于,
所述第一需求处是低速二冲程低压气体喷射引擎。
13.根据权利要求10所述的气体处理系统,其特征在于,
所述控制部在没有通过另行的减压单元进行减压的情况下,将被所述蒸发气体压缩机压缩的蒸发气体供应到所述第二需求处。
14.一种船舶,其特征在于,
包括权利要求1至13中任一项所述的气体处理系统。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI3353234T3 (fi) * 2015-09-21 2023-08-02 Stora Enso Oyj Komposiittituote ja menetelmä mainitun tuotteen valmistamiseksi
ES2988535T3 (es) * 2015-11-05 2024-11-20 Hyun Dai Heavy Ind Co Ltd Sistema de tratamiento de gas y buque que comprende el mismo
KR101751854B1 (ko) * 2015-11-12 2017-06-28 대우조선해양 주식회사 선박
JP6703837B2 (ja) * 2016-01-07 2020-06-03 株式会社神戸製鋼所 ボイルオフガス供給装置
KR101953507B1 (ko) * 2016-05-11 2019-02-28 이노베이티브 크라이오제닉 시스템즈, 인크. 가스 저장 및 처리 설비
JP6882859B2 (ja) * 2016-07-05 2021-06-02 川崎重工業株式会社 運航管理システム
GB201719399D0 (en) * 2017-11-22 2018-01-03 Bennamann Services Ltd Liquid methane storage and fuel delivery system
KR102394953B1 (ko) * 2017-12-28 2022-05-06 대우조선해양 주식회사 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR102162168B1 (ko) * 2018-04-06 2020-10-06 한국조선해양 주식회사 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
WO2019227196A1 (en) 2018-06-01 2019-12-05 Steelhead Lng (Aslng) Ltd. Liquefaction apparatus, methods, and systems
WO2019241302A1 (en) 2018-06-11 2019-12-19 Liftrock Llc Methods and apparati for quickset gas lift separation and liquid storage
CN109132251B (zh) * 2018-09-14 2024-08-20 丁玉龙 一种基于液态气体储能的离岸可再生能源输运系统及方法
KR102233192B1 (ko) * 2018-11-14 2021-03-29 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 공급 시스템 및 방법
KR102189080B1 (ko) * 2018-12-04 2020-12-09 한국조선해양 주식회사 증발가스 재액화 시스템 및 이를 포함하는 선박
JP7394859B2 (ja) * 2019-01-02 2023-12-08 コリア シップビルディング アンド オフショア エンジニアリング カンパニー リミテッド 排気ガス処理装置及びこれを含む船舶
CN113677942B (zh) 2019-03-27 2023-06-09 Lge知识产权管理有限公司 冷却蒸发气体的方法和用于该方法的装置
KR102142940B1 (ko) * 2019-04-09 2020-08-11 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 압축기 유닛 및 압축기 유닛의 정지 방법
JP6595143B1 (ja) * 2019-07-03 2019-10-23 株式会社神戸製鋼所 圧縮機ユニット及び圧縮機ユニットの制御方法
GB201912221D0 (en) * 2019-08-26 2019-10-09 Babcock Ip Man Number One Limited Method of cooling boil off gas and an apparatus therefor
KR102760958B1 (ko) * 2020-04-08 2025-02-03 삼성중공업 주식회사 선박 유지보수용 컨테이너 모듈
KR102374654B1 (ko) * 2020-07-31 2022-03-14 현대중공업 주식회사 벙커링 선박
KR102374651B1 (ko) * 2020-07-31 2022-03-14 현대중공업 주식회사 벙커링 선박
CN112046686B (zh) * 2020-08-03 2022-12-13 沪东中华造船(集团)有限公司 一种乙烷运输船不可液化的高甲烷含量挥发气体处理系统
CN111891327A (zh) * 2020-08-05 2020-11-06 上海外高桥造船有限公司 一种原油货舱透气系统及包含其的海上浮式生产储油船
KR102785268B1 (ko) 2020-09-03 2025-03-26 한화오션 주식회사 액화가스 운반선의 연료공급시스템 및 방법
CN112361208B (zh) * 2020-09-30 2022-06-17 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种船用闪蒸天然气处理装置和方法
CN112628593B (zh) * 2020-12-11 2022-07-05 江南造船(集团)有限责任公司 一种液氢蒸发气处理系统及其控制方法
EP4537004A1 (en) * 2022-06-10 2025-04-16 Plug Power Inc. Systems and methods for mixing and dispensing gas at a controlled temperature using cryogenic fluid
KR102695329B1 (ko) * 2022-08-01 2024-08-16 한국가스공사 액화수소 공급 시스템 및 방법
US12228020B2 (en) 2022-12-09 2025-02-18 Liftrock, Llc Devices, systems, and methods for gas lift gas
JP7543469B1 (ja) 2023-03-08 2024-09-02 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション 燃料供給装置
DE102023203282A1 (de) * 2023-04-11 2024-10-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verdampferanordnung, kraftstoffversorgungssystem und verfahren
KR20250034827A (ko) * 2023-09-04 2025-03-11 에이치디한국조선해양 주식회사 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2686079A (en) * 1951-03-13 1954-08-10 Athey Products Corp Side dump trailer
CH561620A5 (zh) 1972-12-11 1975-05-15 Sulzer Ag
CA2399094C (en) 2000-02-03 2008-10-21 Paul C. Johnson Vapor recovery system using turboexpander-driven compressor
JP3682531B2 (ja) * 2002-03-05 2005-08-10 独立行政法人海上技術安全研究所 ハイブリッド型舶用推進装置
KR20030073975A (ko) 2002-03-14 2003-09-19 대우조선해양 주식회사 엘앤지 운반선의 증발가스 처리 방법 및 시스템 장치
FR2870206B1 (fr) * 2004-05-14 2006-08-04 Alstom Sa Installation pour la fourniture de combustible gazeux a un ensemble de production energetique d'un navire de transport de gaz liquefie.
CA2580148C (en) * 2004-09-13 2013-12-24 Argent Marine Operations, Inc. System and process for transporting lng by non-self-propelled marine lng carrier
KR100655863B1 (ko) * 2005-05-25 2006-12-13 삼성중공업 주식회사 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치
JP4073445B2 (ja) 2005-06-17 2008-04-09 株式会社川崎造船 液化天然ガス運搬船の蒸発ガス供給システム
KR100726293B1 (ko) 2005-10-18 2007-06-11 삼성중공업 주식회사 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의연료공급장치
KR100845819B1 (ko) 2006-12-20 2008-07-14 삼성중공업 주식회사 메탄가 제어가 가능한 액화천연가스 수송선의가스연료공급장치
KR101167148B1 (ko) 2007-04-20 2012-07-20 신영중공업주식회사 증발가스 재액화 장치
KR20080097141A (ko) 2007-04-30 2008-11-04 대우조선해양 주식회사 인-탱크 재응축 수단을 갖춘 부유식 해상 구조물 및 상기부유식 해상 구조물에서의 증발가스 처리방법
KR200441890Y1 (ko) 2007-07-19 2008-09-16 대우조선해양 주식회사 Lng 운반선의 증발가스 처리 시스템
KR20100111139A (ko) 2009-04-06 2010-10-14 주식회사 이노칩테크놀로지 입력 장치 및 이를 갖는 전자 장치
BR112012033737A2 (pt) * 2010-07-21 2016-11-22 Synfuels Int Inc processo para converter gás natural a produtos de hidrocarboneto
KR101271041B1 (ko) * 2010-11-09 2013-06-04 삼성중공업 주식회사 연료가스 공급장치 및 방법
US9239186B2 (en) * 2011-03-11 2016-01-19 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Method for operating fuel supply system for marine structure having reliquefaction apparatus and high-pressure natural gas injection engine
KR101106089B1 (ko) 2011-03-11 2012-01-18 대우조선해양 주식회사 고압 천연가스 분사 엔진을 위한 연료 공급 방법
KR20120107835A (ko) 2011-03-22 2012-10-04 대우조선해양 주식회사 재액화 장치 및 고압 천연가스 분사 엔진을 갖는 해상 구조물의 연료 공급 시스템
JP5715479B2 (ja) * 2011-05-02 2015-05-07 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 ボイルオフガス処理装置及び液化ガスタンク
KR20130044019A (ko) 2011-10-21 2013-05-02 삼성중공업 주식회사 Bog 유량 제어 시스템 및 방법
KR101309631B1 (ko) * 2012-03-20 2013-09-17 에스티엑스조선해양 주식회사 Lng 연료 사용 선박의 연료공급 시스템
KR101350807B1 (ko) * 2012-10-24 2014-01-16 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 하이브리드 연료공급 시스템
KR101386543B1 (ko) 2012-10-24 2014-04-18 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템
KR20140075595A (ko) * 2012-12-11 2014-06-19 대우조선해양 주식회사 선박의 액화가스 처리 시스템
US20140352331A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Liquefied gas treatment system
KR101519541B1 (ko) * 2013-06-26 2015-05-13 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템
KR20150017424A (ko) 2013-07-19 2015-02-17 현대중공업 주식회사 액화가스 연료공급 시스템
KR102033534B1 (ko) 2013-08-14 2019-10-17 대우조선해양 주식회사 Df 엔진의 연료가스 압력 제어 시스템 및 방법
KR20150028494A (ko) 2013-09-06 2015-03-16 대우조선해양 주식회사 Dfdg 연료가스 공급 시스템 및 방법
JP5746301B2 (ja) * 2013-10-11 2015-07-08 三井造船株式会社 液化ガス運搬船用燃料ガス供給システム
KR102189743B1 (ko) 2013-11-28 2020-12-15 삼성중공업 주식회사 선박의 연료가스 공급 시스템 및 방법
KR101480255B1 (ko) 2013-12-06 2015-01-09 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101525728B1 (ko) 2014-01-27 2015-06-03 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템 및 방법
KR20150092771A (ko) * 2014-01-27 2015-08-17 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR20150013399A (ko) 2014-12-15 2015-02-05 현대중공업 주식회사 액화가스 연료공급 시스템
WO2016195232A1 (ko) * 2015-06-02 2016-12-08 대우조선해양 주식회사 선박
US10816140B2 (en) 2015-10-16 2020-10-27 Cryostar Sas Method of an apparatus for treating boil-off gas for the purpose of supplying at least an engine
ES2988535T3 (es) * 2015-11-05 2024-11-20 Hyun Dai Heavy Ind Co Ltd Sistema de tratamiento de gas y buque que comprende el mismo

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