[发明专利]用于冷却液化气的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于冷却液化气体的蒸发装置(4)，所述蒸发装置(1)包括：蒸发室(14)，其布置在填充液化气体(3)的容器(2,19)的内部空间中，蒸发室(14)包括热交换壁(6)，其允许在蒸发室(14)的内部空间和存在于容器(2,19)的内部空间中的液化气体(3)之间的热交换；入口回路(5)，其包括形成在容器(2,19)的内部空间中的进入口，用于从容器(2,19)中抽出液相的液化气体流，和形成于蒸发室(14)的内部空间中的水头损失部件(13)，以便扩大抽出的气流；出口回路(7)，用于以气相从蒸发室(14)把抽出的气流排出到汽相气体使用回路(8)；所述出口回路(7)包括真空泵(9)，其能够把气流吸入蒸发室(14)，能够将气流排放到汽相气体使用回路(8)，并能够保持在蒸发室(14)中的绝对压力低于大气压。

技术领域

本发明涉及以液化形式储存的气体的冷却领域，特别涉及诸如液化天然气(LNG)之类的燃料气体的冷却。

背景技术

液化天然气在低温下储存在紧密隔热的储罐中。这种罐可以形成陆上存储装置的一部分，或者安装在诸如甲烷罐车之类的浮动结构中。

液化天然气储罐的绝热层不可避免地处于热通量的位置，倾向于重新加热罐的内容物。这种再加热反映出储罐内容物热含量的增加，从而使全部或部分货物与准大气压下的平衡条件相隔离。因此，这种热含量的增加可能导致液化天然气的蒸发和以液体形式储存的天然气的损失。

为了限制液化天然气的热含量的增加，罐的隔热度被有规律地提高。然而，尽管储罐的隔热能力趋于增加，但液化天然气的再加热速度仍然很大。

此外，为了限制液化天然气的蒸发，已知在压力下将液化天然气储存在罐中，以获得所期望的液化气的液气平衡曲线的偏移，因而增加其蒸发温度。因此，液化天然气可以在更高的温度下储存，这具有限制天然气蒸发的作用。然而，这种在压力下的储存需要机械强度，这种机械强度不是由所有类型的罐，特别是液化天然气罐车大多装备的棱柱几何形状的罐所提供的。

现有技术中已知的做法是使用源于天然蒸发的气体来供应使用天然气作为燃料的单元。因此，例如，在甲烷罐车上，蒸发的气体用于供应动力传动系统，动力传动系统用于推进供应船上装置操作所需的电力的船舶或发电机组。然而，虽然这种方法使得可以蒸发罐中的蒸发气体，但是它不能显着降低自然蒸发。

发明内容

本发明所基于的想法是提出一种用于冷却液化气体的装置，其使得可以限制液化气体的自然蒸发同时保持其处于允许其可持续存储的热力学状态。

根据一个实施例，本发明提供一种用于冷却液化气体的蒸发装置；，所述蒸发装置包括：

-蒸发室，其布置在充满液化气体的容器的内部空间中，所述蒸发室包括热交换壁，其允许在所述蒸发室的内部空间和存在于所述容器的内部空间中的液化气体的热交换；；

-入口回路，其包括形成在所述容器的内部空间中出现的进入口，用于从所述容器中抽出液相的液化气体流，以及形成于蒸发室的内部空间中的水头损失构件，以便扩大抽出的气流；；

-出口回路，用于把抽出的气流，以气相从蒸发室排出到汽相气体使用回路；；所述出口回路包括能够吸入气流进入蒸发室的真空泵，能将其排放到汽相气体使用回路，并能保持在蒸发室中的绝对压力低于大气压。

因此，这种装置使得可以充分地利用气体的蒸发，该气体用于提供消耗汽相气体的装置，以通过从后者中减去潜在的蒸发热来冷却储存在罐中的液化气体。

此外，通过这样的装置，与使用与海水热交换的强制蒸发装置不同，可以制造液化气体的蒸发，其中液化气体用于供应消耗汽相的气体的装置，而不需要使用外部热源，来自机动化或来自特定燃烧器的中间液体或燃烧气体。存在于容器的内部空间中的液化气体然后作为用于消耗汽相气体的装置的馏分的热源。然而，在一些实施例中，也可以另外提供这样的外部热源。