PL190683B1

PL190683B1 - Sposób i urządzenie do zapobiegania odparowywaniupłynnego gazu, przechowywanego w nieprzepuszczalnym i zaizolowanym cieplnie zbiorniku

Info

Publication number: PL190683B1
Application number: PL99336178A
Authority: PL
Inventors: Jacques Dhellemmes
Original assignee: Gaz Transport & Technigaz
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2005-12-30
Also published as: PL336178A1; CN1122143C; ITTO990849A1; ES2179717B2; KR20000029219A; IT1307352B1; FI120776B; ES2179717A1; KR100414234B1; FI19991947A; US6405540B1; FR2785034B1; CN1252370A; JP2000130696A; DE19946557B4; FR2785034A1; DE19946557A1

Abstract

1. Sposób zapobiegania odparowywaniu plynnego gazu przechowywanego w nie- przepuszczalnym i zaizolowanym cieplnie zbiorniku, zwlaszcza wbudowanym w kon- strukcje nosna statku albo umieszczonym w zestawie plywajacych lub tez umiesz- czonych na ladzie zbiorników magazyno- wych, znamienny tym, ze obejmuje prze- chodzenie plynnego chlodziwa przez mase cieklego gazu (L) w celu ochlodzenia wspomnianej masy cieklego gazu (L) do temperatury nieco ponizej jego temperatury odniesienia dla przechowywania tak, aby skompensowac podgrzewanie wspomnianej masy w wyniku strat ciepla podczas jej transportu albo przechowywania. F I G . 2 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do zapobiegania odparowywaniu płynnego gazu przechowywanego w nieprzepuszczalnym i zaizolowanym cieplnie zbiorniku.

Zbiornik taki może być wbudowany w konstrukcję nośną statku, zwłaszcza tankowca. Urządzenie to może być też wbudowane w zestaw pływających lub też umieszczonych na lądzie zbiorników magazynowych.

Płynny metan jest generalnie przechowywany w postaci płynnej pod ciśnieniem bliskim ciśnieniu atmosferycznemu i w temperaturze około -163°C. W celu ograniczenia odparowywania płynnego metanu podczas transportu zaproponowano ulepszenie izolacji cieplnej zbiornika za pomocą różnych metod, które są opisane we francuskich zgłoszeniach patentowych nr 2 535 831, 2 586 082, 2 629 897 i 2 683 786, które wszystkie zostały złożone na rzecz zgłaszającego. Ulepszenia izolacji cieplnej zbiornika umożliwiły obniżenie nominalnego stopnia odparowania na dzień przechowywania z 0,30% do około 0,15%, ale trudno jest dalej go polepszyć.

Na tankowcu do przewożenia metanu każdy zbiornik jest generalnie połączony z pionowym masztem na głównym pokładzie statku w celu umożliwienia ucieczki odparowującego gazu, gdyż w innym przypadku gaz ten wytwarzałby w zbiorniku niedopuszczalne nadciśnienie. W celu uniknięcia wydalania odparowanego gazu do atmosfery, który to gaz stanowi emisję zanieczyszczenia, która jest tym bardziej niedopuszczalna kiedy statek znajduje się w pobliżu portu oraz uniknięcia tracenia w ten sposób części ładunku, znaną praktyką jest wykorzystywanie odparowanego gazu do napędzania statku. W tym celu maszynownia statku jest ogólnie wyposażona w turbinę parową, która jest przystosowana do pracy zarówno na odparowanym gazie, jak i na oleju napędowym lub opałowym. Jednak turbiny parowe mają niską wydajność, a dwufunkcyjność turbiny powoduje wydłużenie maszynowni, co oznacza wydłużenie statku albo zmniejszenie rozmiaru zbiorników magazynujących. Ponadto, dla stopnia odparowania o wielkości 0,15%, odparowany gaz dostarcza tylko 40 do 80% energii potrzebnej dla turbiny parowej, która z tego powodu musi cały czas pracować na oleju napędowym albo opałowym.

W celu uniknięcia ujemnych stron związanych ze spalaniem odparowanych gazów i uniknięcia zużywania części ładunku przed jego rozładunkiem zaproponowano także, aby na pokładzie statku została zainstalowana instalacja skraplająca do ponownego skraplania odparowanych gazów i ponownego wprowadzania ich do zbiornika. Jednak rozwiązanie to jest niezwykle uciążliwe do wdrażania, ponieważ początkowy wydatek na instalację skraplającą jest bardzo wysoki oraz moc wymagana dla instalacji skraplającej także jest bardzo wysoka.

190 683

Ponadto, ponieważ ładunek metanu generalnie nie jest czysty, konieczne jest zapewnienie oddzielnego skraplania różnych frakcji ładunku, co pociąga za sobą zastosowanie kolumn separacyjnych, co jest trudne do wykonania na statku podlegającym kołysaniu.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wspomnianych powyżej wad oraz dostarczenie sposobu i urządzenia do zapobiegania odparowywaniu ciekłego gazu przechowywanego w nieprzepuszczalnym i zaizolowanym termicznie zbiorniku, który może być albo nie być zawarty w konstrukcji nośnej statku, który jest prosty oraz opłacalny do wdrożenia' i obsługi.

Sposób zapobiegania odparowywaniu płynnego gazu przechowywanego w nieprzepuszczalnym i zaizolowanym cieplnie zbiorniku, zwłaszcza wbudowanym w konstrukcje nośną statku albo umieszczonym w zestawie pływających lub też umieszczonych na lądzie zbiorników magazynowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że obejmuje przechodzenie płynnego chłodziwa przez masę ciekłego gazu w celu ochłodzenia wspomnianej masy ciekłego gazu do temperatury nieco poniżej jego temperatury odniesienia dla przechowywania tak, aby skompensować podgrzewanie wspomnianej masy w wyniku strat ciepła podczas jej transportu albo przechowywania.

Korzystnie płynne chłodziwo znajdujące się w fazie ciekłej, przy czym jako płynne chłodziwo korzystnie stosuje się azot, wprowadza się do wymiennika ciepła, przechodząc przez masę ciekłego gazu odparowuje, natomiast w jednostce chłodzącej podczas każdego cyklu następuje skroplenie płynnego chłodziwa.

Korzystnie w jednostce chłodzącej chłodzi się płynne chłodziwo do temperatury chłodzenia, która wynosi około 30°C poniżej temperatury odniesienia dla masy ciekłego gazu przed wejściem do wymiennika ciepła.

Korzystnie monitoruje się zmiany ciśnienia w objętości gazu znajdującej się na wierzchu masy ciekłego gazu w zbiorniku za pomocą manometru umieszczonego w zbiorniku.

Korzystnie wzbudza się cyrkulację płynnego chłodziwa za pomocą manometru, gdy ciśnienie wykryte przez manometr przewyższy pierwszą określoną wartość progową ciśnienia oraz zatrzymuje tę cyrkulację, gdy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia.

Korzystnie wzbudza się cyrkulację płynnego chłodziwa, gdy ciśnienie wykryte przez manometr przewyższa pierwszą określoną wartość progową ciśnienia, korzystnie 5 mbar powyżej ciśnienia odniesienia dla magazynowania wynoszącego 1060 mbar oraz zatrzymuje tę cyrkulację, gdy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia, korzystnie 5 mbar poniżej ciśnienia odniesienia.

Urządzenie do zapobiegania odparowania płynnego gazu według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera, dla każdego zbiornika, wymiennik ciepła zanurzony w masie ciekłego gazu, który ma być ochłodzony, sprężarkę do sprężania płynnego chłodziwa na wyjściu z wymiennika oraz jednostkę chłodzącą do chłodzenia sprężonego płynnego chłodziwa do jego temperatury chłodzenia przed wejściem do wymiennika ciepła.

Korzystnie urządzenie zawiera układ przewodów do wymuszania cyrkulacji wody morskiej chłodząc sprężone płynne chłodziwo przed jego wejściem do jednostki chłodzącej.

Korzystnie układ przewodów do wymuszania cyrkulacji wody morskiej jest połączony z kolektorem balastowym statku.

Korzystnie płynne chłodziwo znajduje się w fazie ciekłej, przy czym korzystnie jest to azot, kiedy wchodzi do wymiennika ciepła, a odparowuje podczas przechodzenia przez masę ciekłego gazu, przy czym jednostka chłodząca jest tak ukształtowana, aby skraplać płynne chłodziwo podczas każdego cyklu.

Korzystnie jednostka chłodząca jest tak zaprojektowana, aby chłodzić płynne chłodziwo do temperatury chłodzenia» która wynosi około 30°C poniżej temperatury odniesienia dla masy ciekłego gazu, zanim wejdzie ono do wymiennika ciepła.

Korzystnie każdy zbiornik jest wyposażony w manometr do monitorowania zmian ciśnienia w objętości gazu znajdującej się na wierzchu masy ciekłego gazu w zbiorniku.

Korzystnie manometr wzbudza cyrkulację płynnego chłodziwa, kiedy tylko ciśnienie wykryte przez manometr przewyższy pierwszą określoną wartość progową ciśnienia, na przykład 5 mbar [sic] powyżej ciśnienia odniesienia dla magazynowania, które ogólnie wynosi 1060 mbar

190 683 [sic] oraz zatrzymuje ją, kiedy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia, na przykład 5 mbar [sic] poniżej wspomnianego ciśnienia odniesienia.

Korzystnie wymiennik ciepła jest podtrzymywany wewnątrz zbiornika przez wieżę do załadunku/rozładunku ciekłego gazu, która to wieża jest umieszczona na jednej z pionowych ścian poprzecznych zbiornika.

Korzystnie wymiennik ciepła zawiera co najmniej jedną rurę szpilkową, której końce przechodzą przez wierzch zbiornika.

Korzystnie każda rura szpilkowa albo zespół rur szpilkowych jest otoczony po bokach pustą w środku rurą tworzącą szyb konwekcyjny, otwartą na jej obu pionowych końcach, wytwarzając ruch konwekcyjny w masie ciekłego gazu w każdym szybie.

Korzystnie sprężarka i jednostka chłodząca są zainstalowane na pokładzie statku w tym samym miejscu co wieża załadunkowa/rozładunkowa każdego zbiornika.

Tak więc, reasumując, przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania odparowywaniu ciekłego gazu przechowywanego w nieprzepuszczalnym i zaizolowanym termicznie zbiorniku wbudowanym w konstrukcję nośną statku albo umieszczonego w zestawie pływających albo umieszczonych na lądzie zbiorników magazynujących, charakteryzujący się tym, że obejmuje on przechodzenie płynnego chłodziwa przez masę ciekłego gazu w celu ochłodzenia wspomnianej masy do temperatury nieco poniżej wartości odniesienia dla jej temperatury magazynowania tak, aby kompensować podgrzewanie wspomnianej masy w wyniku strat ciepła podczas jej transportu albo przechowywania.

Tak więc, zapobiega się odparowywaniu ciekłego gazu albo jest ono przynajmniej ograniczone. Kiedy zdarzy się, że ciekły gaz zaczyna odparowywać do objętości gazu znajdującej się na wierzchu ciekłej masy w zbiorniku, to krążenie płynnego chłodziwa będzie powodowało automatyczne ponowne skroplenie odparowanego gazu poprzez przekazywanie ciepła na powierzchni styku pomiędzy gazem ciekłym i gazem odparowanym.

Przedmiotem wynalazku jest także urządzenie do wdrażania wspomnianego powyżej procesu, charakteryzujące się tym, że zawiera, dla każdego zbiornika, wymiennik ciepła zanurzony w masie ciekłego gazu, który ma być chłodzony, sprężarkę do sprężania płynnego chłodziwa na wyjściu z wymiennika, oraz jednostkę chłodzącą do chłodzenia sprężonego płynnego chłodziwa do jego temperatury chłodzenia, zanim wejdzie ono do wymiennika ciepła.

Korzystnie urządzenie zawiera jednostkę do wymuszania krążenia wody morskiej w celu ochłodzenia sprężonego płynnego chłodziwa zanim wejdzie ono do jednostki chłodzącej. Ta jednostka powodująca krążenie wody morskiej może być połączona z kolektorem balastowym statku.

W szczególnej postaci wykonania płynne chłodziwo znajduje się w fazie ciekłej, korzystnie jest nim ciekły azot, kiedy wchodzi do wymiennika ciepła, a odparowuje podczas przechodzenia przez masę skroplonego gazu, przy czym jednostka chłodząca jest tak ukształtowana, aby skraplać płynne chłodziwo podczas każdego cyklu.

Ta alternatywna postać jest szczególnie wydajna, ponieważ do ochłodzenia ładunku jest wykorzystywane ciepło utajone ciekłego chłodziwa. Oczywiście płynne chłodziwo powinno znajdować się w fazie gazowej i w tym przypadku gazowe chłodziwo jest poddawane redukcji ciśnienia podczas podgrzewania w wymienniku ciepła, na przykład w znanym cyklu Joule'a-Thomson'a.

Według innej cechy znamiennej, jednostka chłodząca jest tak ukształtowana, aby ochłodzić płynne chłodziwo do temperatury chłodzenia, która jest o około 30°C niższa od temperatury odniesienia dla masy ciekłego gazu, zanim wejdzie ono do wymiennika ciepła.

Według jeszcze innej cechy znamiennej wynalazku, każdy zbiornik jest wyposażony w manometr do monitorowania zmian ciśnienia w objętości gazu znajdującego się na wierzchu masy skroplonego gazu w zbiorniku.

W tym przypadku manometr może inicjować krążenie płynnego chłodziwa, kiedy tylko ciśnienie wykryte przez manometr przewyższy pierwszą określoną wartość progową ciśnienia, na przykład 5 mbar [sic] powyżej ciśnienia odniesienia dla magazynowania, które ogólnie wynosi 1060 mbar [sic] oraz zatrzymywać je, kiedy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia, na przykład 5 mbar [sic] poniżej wspomnianego ciśnienia odniesienia.

190 683

Korzystnie wymiennik ciepła jest podtrzymywany wewnątrz zbiornika przez wieżę do ładowania/rozładowywania ciekłego gazu, która to wieża jest umieszczona na jednej z pionowych ścian poprzecznych zbiornika.

Wymiennik ciepła może zawierać jedną albo więcej rur szpilkowych, których końce przechodzą przez wierzch zbiornika.

W tym przypadku każda rura szpilkowa albo grupa rur szpilkowych może być otoczona po bokach pustą w środku rurą tworzącą szyb konwekcyjny, otwarty na jego dwóch pionowych końcach, w celu wytworzenia ruchu konwekcyjnego w masie ciekłego gazu w każdym szybie.

Korzystnie sprężarka i jednostka chłodząca są zainstalowane na pokładzie statku, ustawione w jednej linii z wieżą ładunkową/rozładunkową każdego zbiornika.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematyczny wzdłużny rzut pionowy i częściowy przekrój tankowca do przewozu metanu o tradycyjnej konstrukcji; oraz fig. 2 - powiększony częściowy przekrój zbiornika statku z fig. 1, według jednego przykładu wykonania wynalazku.

Figura 1 przedstawia tankowiec N do przewozu metanu o tradycyjnej konstrukcji, który posiada cztery zbiorniki 1 do przechowywania ładunku, przy czym każdy zbiornik 1 jest związany z pionowym masztem 2, który jest umieszczony na pokładzie głównym 3 statku tak, że gaz może się ulatniać, kiedy ciśnienie gazu w zbiorniku 1 rośnie. Na rufie tankowca N znajduje się maszynownia 14, w której tradycyjnie znajduje się turbina parowa, która pracuje na oleju napędowym i/lub gazie odparowującym ze zbiorników 1.

Zbiorniki 1 są oddzielone od siebie podwójnym poprzecznymi grodziami 4 znanymi pod nazwą koferdamów'. Dno każdego zbiornika 1 jest utworzone przez powierzchnię wewnętrzną 5 podwójnego kadłuba statku, przy czym przestrzeń pomiędzy powierzchnią wewnętrzną 5 i powierzchnią zewnętrzną 6 podwójnego kadłuba służy jako balast.

Każdy zbiornik 1 zawiera wieżę załadunkową/rozładunkową 7 do ładowania ładunku do zbiornika 1 przed jego transportowaniem oraz do rozładowywania ładunku po dostarczeniu go na miejsce.

Jak najlepiej pokazano na fig. 2, wieża 7 rozciąga się na całej wysokości zbiornika 1 w pobliżu poprzecznej grodzi 4 koferdamu, a w jej dolnej części posiada pompę 8 do rozładowywania ładunku.

Wieża 7 posiada rurociąg do załadunku ładunku i rurociąg do rozładunku ładunku, przy czym możliwe jest, aby wieża była typu trójnożnego, to znaczy aby posiadała trzy pionowe maszty, które podtrzymują wszystkie rurociągi do załadunku i rozładunku ładunku.

Każdy zbiornik 1 zawiera dodatkową warstwę izolacji cieplnej 10 przymocowaną do konstrukcji nośnej statku N, a zwłaszcza do powierzchni wewnętrznej 5 podwójnego kadłuba i poprzecznych grodzi 4 oraz dwie: dodatkową 11 i główną 12 przegrodę wodoszczelną przymocowaną do dodatkowej warstwy izolacji cieplnej 10. Pomiędzy dodatkową 11 i główną 12 warstwą wodoszczelną jest zamontowana główna warstwa izolacji cieplnej 13 albo alternatywnie odporna na uderzenia mechaniczna osłona, taka jak opisana we francuskim zgłoszeniu patentowym 98/08196 zgłoszonym 10 lipca 1998 w imieniu zgłaszającego.

Na figurze 2 pokazano linię podziału S pomiędzy masą ciekłego gazu L i objętością ładunku w fazie gazowej G, wewnątrz zbiornika 1.

Blok 20 przedstawia jednostkę chłodzącą związaną ze sprężarką, służącą na przykład do wymuszania krążenia ciekłego azotu. Jednostka chłodząca może być tak zaprojektowana, aby ponownie skraplać ciekły azot opuszczający zbiornik 1. Blok 20 jest zamontowany na głównym pokładzie 3 statku N.

Przewód wlotowy 21 i przewód wylotowy 22 są połączone z blokiem 20 umożliwiając krążenie wody morskiej pochodzącej, na przykład z kolektora balastowego statku.

Przynajmniej jedna rura szpilkowa 23 jest połączona swym wlotem 23a i wylotem 23b z blokiem 20.

Rura szpilkowa 23 stanowi wymiennik ciepła, który jest usytuowany pionowo ku dołowi zbiornika 1, zasadniczo sięgając do połowy odległości od jego dna.

190 683

Chociaż nie jest to pokazane, to każda rura szpilkowa 23 jest korzystnie podtrzymywana przez maszt powyżej wieży 7. W tym celu każda rura szpilkowa 23 jest usytuowana w pobliżu wieży 7.

Dookoła każdej rury szpilkowej 23 znajduje się pusta w środku rura 24 tworząca szyb konwekcyjny wewnątrz zbiornika 1. Rura 24 jest otwarta na swych dwóch pionowych końcach tak, aby powodować ruch konwekcyjny ładunku przechowywanego w zbiorniku 1.

Poniżej zostanie opisane działanie układu według wynalazku.

Metan w fazie ciekłej L i jego mała objętość w fazie gazowej G jest przechowywana w zbiorniku 1 w temperaturze około -163°C.

Jednostka chłodząca w postaci bloku 20 powoduje przepływ ciekłego azotu o temperaturze około -196°C przez rurę szpilkową 23, a to powoduje schłodzenie ciekłego metanu L dookoła rury 23. Ponieważ ochłodzony w ten sposób ciekły metan staje się gęstszy, to zanurza się on w zbiorniku 1, a ciekły metan, który nie został jeszcze ochłodzony, odwrotnie unosi się. Ten ruch konwekcyjny ciekłego metanu L odbywa się w szybie konwekcyjnym 2A wytwarzając ruch konwekcyjny w zbiorniku 1. Przykładowo, średnica pustej w środku rury 24 wynosi około 1 metra.

Oczywiście wymiennik ciepła może zawierać kilka rur szpilkowych 23 albo rury z kilkoma kolanami, wraz z kilkoma rurami konwekcyjnymi 24. Pusta w środku rura 24 ma na swym górnym końcu kształt zasadniczo lejkowy 24a, rozszerzający się na zewnątrz, w celu uzyskania ruchu konwekcyjnego gazu.

Podczas przechodzenia przez mrę szpilkową 23 ciekły azot odparowuje, a to umożliwia bardziej efektywne chłodzenie ciekłego metanu L przy wykorzystaniu ciepła utajonego azotu. W tym przypadku możliwe byłoby także zastosowanie azotu w fazie gazowej, przy czym przy przepływie azotu gazowego przez wymiennik ciepła powstaje strata ciśnienia. Kiedy azot opuszcza wylot 23b rury szpilkowej 23 ma temperaturę około -163°C. Następnie azot przepływa przez sprężarkę 20, na przykład sprężarkę trójstopniową, która doprowadza azot na przykład do temperatury około 130°C. Sprężony w ten sposób azot jest po pierwsze chłodzony przez przewody cyrkulacyjne 21, 22 wody morskiej, następuje schłodzenie azotu do maksymalnej temperatury około 30°C, to znaczy do temperatury wody morskiej. Na koniec sprężony azot i w ten sposób schłodzony ponownie skrapla się w jednostce chłodzącej i schładza się do temperatury -196°C.

Ponieważ jednostka chłodząca i sprężarka 20 są zlokalizowane pionowo nad wieżą 7, możliwe jest wykorzystanie mocy dla pompy rozładunkowej 8, ponieważ ta druga nie pracuje podczas transportu, a tylko podczas rozładunku.

Blok 20 jest korzystnie połączony z manometrem 25 umieszczonym w objętości gazowej G zbiornika, w celu wykrywania zmian ciśnienia w tej objętości gazowej. Przykładowo, dla ciśnienia odniesienia dla przechowywania wynoszącego około 1060 mbar [sic] w objętości gazowej G, manometr 25 jest zdolny do wykrycia zmiany wynoszącej 5 mbar [sic] powyżej i poniżej tego ciśnienia odniesienia tak, aby odpowiednio włączyć albo wyłączyć jednostkę chłodzącą i sprężarkę.

Ponieważ ładunek w każdym zbiorniku 1 posiada dużą bezwładność cieplną, jednostka chłodząca posiada sprężarkę 20 pracującą generalnie przez kilka godzin przed osiągnięciem niewielkiego schłodzenia przechowywanego ładunku, zanim jest ona zdolna do ponownego skroplenia metanu odparowanego na powierzchni styku S ze skroplonym gazem L. Podobnie, jednostka chłodząca i sprężarka 20 pozostają nieaktywne przez kilka godzin zanim skroplony gaz zacznie znowu odparowywać.

W praktyce, ponieważ straty ciepła wynikające z napromieniania pokładu występują zasadniczo za. dnia, możliwe jest zastosowanie sprężarki i jednostki chłodzącej 20 pracującej automatycznie za dnia i wyłączanej w nocy.

Dzięki wynalazkowi można zrezygnować z turbiny parowej do napędzania statku i zastosować silnik wysokoprężny pracujący na oleju napędowym, który ma większą sprawność i zajmuje mniej miejsca, co umożliwia zmniejszenie rozmiaru maszynowni.

Rozmiar maszynowni może być zmniejszony o około 10%, co równa się kilku metrom długości mniej. Każdy metr zaoszczędzony na maszynowni umożliwia zwiększenie objętości zbiorników, co jest bardzo ważne dla danego rozmiaru zbiorników.

190 683

Inna zaleta wynalazku polega na braku wszystkich rurociągów do doprowadzania odparowywanego gazu do maszynowni albo do instalacji skraplającej.

Na koniec, kiedy płynnym chłodziwem jest azot, dla każdego zbiornika dostępna jest rezerwa azotu, która może być wydalana do zbiorników balastowych w celu ograniczenia zawartości palnego tlenu, w celu uniknięcia pożaru po uderzeniu w zbiorniki balastowe, na przykład po uderzeniu przez inny statek.

Chociaż wynalazek został opisany w powiązaniu z konkretnym przykładem wykonania, to jest dość oczywiste, że nie jest on w żaden sposób ograniczony do niego oraz że obejmuje wszystkie techniczne odpowiedniki opisanych środków i ich kombinacji, jeśli te mieszczą się w zakresie wynalazku.

190 683

CM

O

190 683

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zapobiegania odparowywaniu płynnego gazu przechowywanego w nieprzepuszczalnym i zaizolowanym cieplnie zbiorniku, zwłaszcza wbudowanym w konstrukcję nośną statku albo umieszczonym w zestawie pływających lub też umieszczonych na lądzie zbiorników magazynowych, znamienny tym, że obejmuje przechodzenie płynnego chłodziwa przez masę ciekłego gazu (L) w celu ochłodzenia wspomnianej masy ciekłego gazu (L) do temperatury nieco poniżej jego temperatury odniesienia dla przechowywania tak, aby skompensować podgrzewanie wspomnianej masy w wyniku strat ciepła podczas jej transportu albo przechowywania.
2. Sposób według ząstrz. 1, znamienny tym, że płynne chłodziwo w fazie ciekłej, przy czym jako płynne chłodziwo korzystnie stosuje się azot, wprowadza się do wymiennika ciepła (23), przechodząc przez masę ciekłego gazu (L) odparowuje, natomiast w jednostce chłodzącej (20) podczas każdego cyklu następuje skroplenie płynnego chłodziwa.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w jednostce chłodzącej (20) chłodzi się płynne chłodziwo do temperatury chłodzenia, która wynosi około 30°C poniżej temperatury odniesienia dla masy ciekłego gazu (L) przed wejściem do wymiennika ciepła (23).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że monitoruje się zmiany ciśnienia w objętości gazu (G) znajdującej się na wierzchu masy ciekłego gazu (L) w zbiorniku (1) za pomocą manometru (25) umieszczonego w zbiorniku (1).
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wzbudza się cyrkulację płynnego chłodziwa za pomocą manometru (25) gdy ciśnienie wykryte przez manometr (25) przewyższy pierwszą określoną wartość progową ciśnienia oraz zatrzymuje tę cyrkulację gdy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że wzbudza się cyrkulację płynnego chłodziwa gdy ciśnienie wykryte przez manometr (25) przewyższa pierwszą określoną wartość progową ciśnienia, korzystnie 5 mbar powyżej ciśnienia odniesienia dla magazynowania wynoszącego 1060 mbar oraz zatrzymuje tę cyrkulację gdy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia, korzystnie 5 mbar poniżej ciśnienia odniesienia.
7. Urządzenie do zapobiegania odparowania płynnego gazu, znamienne tym, że zawiera dla każdego zbiornika (1) wymiennik ciepła (23) zanurzony w masie ciekłego gazu (L), który ma być ochłodzony, sprężarkę (20) do sprężania płynnego chłodziwa na wyjściu z wymiennika (23) oraz jednostkę chłodzącą (20) do chłodzenia sprężonego płynnego chłodziwa do jego temperatury chłodzenia przed wejściem do wymiennika ciepła (23).
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zawiera układ przewodów (21, 22) do wymuszania cyrkulacji wody morskiej chłodząc sprężone płynne chłodziwo przed jego wejściem do jednostki chłodzącej (20).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że układ przewodów (21, 22) do wymuszania cyrkulacji wody morskiej jest połączony z kolektorem balastowym statku.
10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że płynne chłodziwo znajduje się w fazie ciekłej, przy czym korzystnie jest to azot, kiedy wchodzi do wymiennika ciepła (23), a odparowuje podczas przechodzenia przez masę ciekłego gazu (L), przy czym jednostka chłodząca (20) jest tak ukształtowana, aby skraplać płynne chłodziwo podczas każdego cyklu.
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że jednostka chłodząca (20) jest tak zaprojektowana, aby chłodzić płynne chłodziwo do temperatury chłodzenia, która wynosi około 30°C poniżej temperatury odniesienia dla masy ciekłego gazu (L), zanim wejdzie ono do wymiennika ciepła (23).
12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że każdy zbiornik (1) jest wyposażony w manometr (25) do monitorowania zmian ciśnienia w objętości gazu znajdującej się na wierzchu masy ciekłego gazu w zbiorniku (1).

190 683
13. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że manometr (25) wzbudza cyrkulację płynnego chłodziwa, kiedy tylko ciśnienie wykryte przez manometr (25) przewyższy pierwszą określoną wartość progową ciśnienia, na przykład 5 mbar [sic] powyżej ciśnienia odniesienia dla magazynowania, które ogólnie wynosi 1060 mbar [sic] oraz zatrzymuje ją, kiedy wykryte ciśnienie jest niższe od drugiej określonej wartości progowej ciśnienia, na przykład 5 mbar [sic] poniżej wspomnianego ciśnienia odniesienia.
14. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wymiennik ciepła (23) jest podtrzymywany wewnątrz zbiornika (1) przez wieżę (7) do załadunku/rozładunku ciekłego gazu, która to wieża (7) jest umieszczoną na jednej z pionowych ścian poprzecznych (4) zbiornika (1).
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że wymiennik ciepła (23) zawiera co najmniej jedną rurę szpilkową (23), której końce przechodzą przez wierzch zbiornika (1).
16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że każda rura szpilkowa albo zespół rur szpilkowych (23) jest otoczony po bokach pustą w środku rurą (24) tworzącą szyb konwekcyjny, otwartą na jej obu pionowych końcach, wytwarzając ruch konwekcyjny w masie ciekłego gazu (L) w każdym szybie.
17. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że sprężarka i jednostka chłodząca (20) są zainstalowane na pokładzie (3) statku w tym samym miejscu co wieża załadunkowa/rozładunkowa (7) każdego zbiornika (1).