[發明專利]用于冷卻液化氣的裝置和方法

有效

• 申請號: 201580060680.9
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN107110427B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 布魯諾·德萊特雷
• 申請（專利權）人: 氣體運輸技術公司
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12;F17C9/02;B01D1/00;B01D1/16
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

本發明涉及一種用于冷卻液化氣體的蒸發裝置(4)，所述蒸發裝置(1)包括：蒸發室(14)，其布置在填充液化氣體(3)的容器(2,19)的內部空間中，蒸發室(14)包括熱交換壁(6)，其允許在蒸發室(14)的內部空間和存在于容器(2,19)的內部空間中的液化氣體(3)之間的熱交換；入口回路(5)，其包括形成在容器(2,19)的內部空間中的進入口，用于從容器(2,19)中抽出液相的液化氣體流，和形成于蒸發室(14)的內部空間中的水頭損失部件(13)，以便擴大抽出的氣流；出口回路(7)，用于以氣相從蒸發室(14)把抽出的氣流排出到汽相氣體使用回路(8)；所述出口回路(7)包括真空泵(9)，其能夠把氣流吸入蒸發室(14)，能夠將氣流排放到汽相氣體使用回路(8)，并能夠保持在蒸發室(14)中的絕對壓力低于大氣壓。

技術領域

本發明涉及以液化形式儲存的氣體的冷卻領域，特別涉及諸如液化天然氣(LNG)之類的燃料氣體的冷卻。

背景技術

液化天然氣在低溫下儲存在緊密隔熱的儲罐中。這種罐可以形成陸上存儲裝置的一部分，或者安裝在諸如甲烷罐車之類的浮動結構中。

液化天然氣儲罐的絕熱層不可避免地處于熱通量的位置，傾向于重新加熱罐的內容物。這種再加熱反映出儲罐內容物熱含量的增加，從而使全部或部分貨物與準大氣壓下的平衡條件相隔離。因此，這種熱含量的增加可能導致液化天然氣的蒸發和以液體形式儲存的天然氣的損失。

為了限制液化天然氣的熱含量的增加，罐的隔熱度被有規律地提高。然而，盡管儲罐的隔熱能力趨于增加，但液化天然氣的再加熱速度仍然很大。

此外，為了限制液化天然氣的蒸發，已知在壓力下將液化天然氣儲存在罐中，以獲得所期望的液化氣的液氣平衡曲線的偏移，因而增加其蒸發溫度。因此，液化天然氣可以在更高的溫度下儲存，這具有限制天然氣蒸發的作用。然而，這種在壓力下的儲存需要機械強度，這種機械強度不是由所有類型的罐，特別是液化天然氣罐車大多裝備的棱柱幾何形狀的罐所提供的。

現有技術中已知的做法是使用源于天然蒸發的氣體來供應使用天然氣作為燃料的單元。因此，例如，在甲烷罐車上，蒸發的氣體用于供應動力傳動系統，動力傳動系統用于推進供應船上裝置操作所需的電力的船舶或發電機組。然而，雖然這種方法使得可以蒸發罐中的蒸發氣體，但是它不能顯著降低自然蒸發。

發明內容

本發明所基于的想法是提出一種用于冷卻液化氣體的裝置，其使得可以限制液化氣體的自然蒸發同時保持其處于允許其可持續存儲的熱力學狀態。

根據一個實施例，本發明提供一種用于冷卻液化氣體的蒸發裝置；，所述蒸發裝置包括：

-蒸發室，其布置在充滿液化氣體的容器的內部空間中，所述蒸發室包括熱交換壁，其允許在所述蒸發室的內部空間和存在于所述容器的內部空間中的液化氣體的熱交換；；

-入口回路，其包括形成在所述容器的內部空間中出現的進入口，用于從所述容器中抽出液相的液化氣體流，以及形成于蒸發室的內部空間中的水頭損失構件，以便擴大抽出的氣流；；

-出口回路，用于把抽出的氣流，以氣相從蒸發室排出到汽相氣體使用回路；；所述出口回路包括能夠吸入氣流進入蒸發室的真空泵，能將其排放到汽相氣體使用回路，并能保持在蒸發室中的絕對壓力低于大氣壓。

因此，這種裝置使得可以充分地利用氣體的蒸發，該氣體用于提供消耗汽相氣體的裝置，以通過從后者中減去潛在的蒸發熱來冷卻儲存在罐中的液化氣體。

此外，通過這樣的裝置，與使用與海水熱交換的強制蒸發裝置不同，可以制造液化氣體的蒸發，其中液化氣體用于供應消耗汽相的氣體的裝置，而不需要使用外部熱源，來自機動化或來自特定燃燒器的中間液體或燃燒氣體。存在于容器的內部空間中的液化氣體然后作為用于消耗汽相氣體的裝置的餾分的熱源。然而，在一些實施例中，也可以另外提供這樣的外部熱源。