[发明专利]用于控制液化天然气容器中的压力的系统

说明书

本发明涉及一种用于控制安装在船上的容器(200)中的压力的系统(100)，该容器(200)被构造成容纳气体货物(GN)，并且压力控制系统(100)包括:‑至少一个冷生产单元(110)，其包括至少一个第一热交换器(113)和至少一个第二热交换器(115)，第一热交换器(113)被构造为蒸发由第一热交换器(113)接收的液态气体(GN)，第二热交换器(115)被构造为冷却气体(GN)并调节容器(200)中的压力，第一热交换器(113)被构造为向消耗气体(GN)的装置(210，220)供应蒸发气体(GN)；‑用于冷凝(120)由第一热交换器(113)蒸发的气体(GN)的至少一个单元，该单元包括至少一个热交换器(121)，该热交换器被构造为操作由第一热交换器(113)蒸发的气体(GN)的一部分和在容器(200)中以液态取出的气体(GN)之间的热交换。

技术领域

本发明涉及船的领域，该船的推进发动机供应有天然气，并且还用于容纳或运输液化天然气。

背景技术

因此，这种船通常包括装有液态天然气的罐。天然气在低于-163℃的温度和大气压时是液态的。这些罐从未完美隔热，因此其中的天然气至少会部分蒸发。因此，这些罐既包含液态天然气，也包含气态天然气。这种气态天然气形成蒸汽空间，为了不损坏罐，必须控制蒸汽空间的压力。与此同时，容纳在这些罐中的天然气被用来供应推进船的发动机等。

用于控制这些罐中的压力的系统已经存在，但是并不完全令人满意。特别已知的是这样的系统，其中，气态天然气从蒸汽空间中取出并用于特别供应推进船的发动机。这样的系统因此依赖于这些推进发动机的消耗，并且当例如船停止并且这些发动机消耗的气态天然气为零或几乎为零时，压力控制系统变得无效。

本发明通过提出一种用于控制罐中压力的系统而落在这种背景下，该系统使得可以同时调节蒸汽空间中的压力和有效管理推进发动机的供应。

发明内容

因此，本发明的一个主题涉及一种用于控制船所装备的罐中的压力的压力控制系统，该罐被构造成容纳液态气体货物，并且该压力控制系统包括:

-至少一个冷生产单元，包括至少一个第一热交换器和至少一个第二热交换器，所述至少一个第一热交换器被构造为蒸发由所述第一热交换器接收的液态气体，所述至少一个第二热交换器被构造为冷却所述气体并调节所述罐中的压力，所述第一热交换器被构造为向消耗气体的设备供应蒸发的气体；

-至少一个冷凝单元，用于冷凝由第一热交换器蒸发的气体，并且该冷凝单元包括至少一个热交换器，该热交换器被构造为在由第一热交换器蒸发的气体的部分和以液态从罐中取出的气体之间提供热交换。

根据本发明，罐是用于储存和运输液态气体的罐。罐是液态气体的罐，液态气体是气体消耗器的燃料。

根据本发明，根据本发明的用于控制蒸汽空间中的压力的系统包括至少两种不同的操作模式。

在第一操作模式中，由第二热交换器冷却的气体以气态从蒸汽空间中取出，也就是说从罐的其中气体处于气态形式的部分取出。当它通过第二热交换器时，呈气态的该气体被冷却，从而以液态或者至少以两相状态重新注入罐的底部，也就是说，罐的其中天然气以液态存在的部分。根据该第一操作模式，蒸汽空间中的压力降低因此通过直接从蒸汽空间中取出气体来执行。

在第二操作模式中，由第二热交换器冷却的气体以液态从罐中取出，然后被喷射到蒸汽空间中。有利的是，这种冷却的液态天然气的喷射使得能够冷却蒸汽空间，从而导致位于其中的一部分气体冷凝，并因此下降到罐的底部，同时降低蒸汽空间的压力。

根据这些操作模式中的任何一种，由第一热交换器蒸发的气体使得可以供应消耗蒸发气体的至少一个设备。例如，它可以是推进船只的发动机或用于发电机的热力发动机。根据本发明的一个示例性应用，在罐中运输并用于供应船的各种发动机的气体是天然气，也就是说甲烷含量大于80％的气体。