Настоящее изобретение относится к области судов, в которых двигатель(-и) приводятся в действие природным газом и которые также позволяют содержать и/или транспортировать этот сжиженный природный газ.
Такие суда обычно содержат резервуар, содержащий природный газ в жидком состоянии. Природный газ представляет собой жидкость при температурах ниже -162°C при атмосферном давлении. Эти резервуары никогда не бывают полностью теплоизолированными, вследствие чего природный газ по меньшей мере частично испаряется. Таким образом, эти резервуары содержат как природный газ в жидкой форме, так и природный газ в газообразной форме. Этот природный газ в газообразной форме образует свободное пространство резервуара, и давлением этого свободного пространства резервуара следует управлять так, чтобы не повреждать резервуар. Как известно, по меньшей мере некоторая часть природного газа, присутствующего в резервуаре в газообразной форме, таким образом используется для снабжения, помимо всего прочего, двигателя(-ей) судна.
Однако когда судно остановлено, потребление природного газа этими двигателями равно нулю или почти нулю, так как природный газ, присутствующий в газообразном состоянии в резервуаре, больше не потребляется этими двигателями. В связи с этим на судне установлены системы повторного сжижения, которые позволяют конденсировать испарившийся природный газ, присутствующий в резервуаре, для того, чтобы возвращать его в этот резервуар в жидком состоянии.
Используемые в настоящее время системы снабжения двигателей и повторного сжижения газа, который не может быть отправлен в эти двигатели, являются очень дорогостоящими. В частности, определенные компоненты этих систем снабжения дублируются для того, чтобы гарантировать резервирование, то есть чтобы гарантировать непрерывное снабжение двигателей даже в случае выхода из строя одного из этих компонентов. Так обстоит дело, например, с устройствами сжатия, которые позволяют сжимать газ до давлений, совместимых с потребностями двигателей. Настоящее изобретение направлено на устранение этого недостатка путем предложения системы обработки газа, содержащей меньше компонентов, чем современные системы, что, таким образом, позволяет уменьшать затраты на осуществление таких систем, при этом сохраняя их по меньшей мере столь же эффективными.
Таким образом, настоящее изобретение относится к системе подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование, которым оснащено судно, причем система подачи содержит по меньшей мере:
- одну линию подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование, выполненную с возможностью прохождения по ней газа, извлеченного в жидком состоянии из резервуара и находящегося под давлением ниже давления газа в свободном пространстве резервуара,
- один первый элемент сжатия, выполненный с возможностью сжатия газа из линии подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование,
- один второй элемент сжатия.
Согласно изобретению первый элемент сжатия и второй элемент сжатия попеременно сжимают газ в газообразном состоянии из линии подачи газа и газ в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара.
Предпочтительно первый элемент сжатия и второй элемент сжатия выполнены с возможностью независимого снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Здесь понятно, что два элемента сжатия выполнены с возможностью гарантирования подачи сжатого газа в газопотребляющее оборудование. Таким образом, два элемента сжатия являются резервными относительно друг друга.
Судно содержит резервуар, выполненный с возможностью содержания сжиженного газа. Термин «свободное пространство резервуара» означает участок резервуара, в котором скапливается газ в газообразном состоянии, образующийся вследствие естественного испарения газа, присутствующего в жидком состоянии в остальной части резервуара. Термин «нижняя часть резервуара» означает участок резервуара, который продолжается от нижней стенки этого резервуара до плоскости, параллельной этой нижней стенке и расположенной на высоте, равной не более 20% общей высоты резервуара, которая измеряется по прямой линии, перпендикулярной нижней стенке резервуара, между двумя противоположными концами этого резервуара по длине этой прямой линии. Предпочтительно плоскость, параллельная нижней стенке и участвующая в ограничении «нижней части резервуара», может быть расположена на высоте, равной 10% общей высоты резервуара.
По меньшей мере одно потребляющее испарившийся газ оборудование может, например, представлять собой DFDE-генератор (двухтопливный дизель-электрический), то есть газопотребляющее оборудование, выполненное с возможностью снабжения судна электроэнергией, или тяговый двигатель судна, такой как двигатель ME-GI или XDF. Понятно, что это только один примерный вариант выполнения настоящего изобретения и что может быть предусмотрена установка разных газопотребляющих оборудований без отклонения от контекста настоящего изобретения.
Согласно изобретению по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование предпочтительно позволяет по меньшей мере частично потреблять газ, присутствующий в газообразном состоянии в свободном пространстве резервуара, и, таким образом, предотвращать скопление этого газа в резервуаре, которое могло бы привести к увеличению давления, испытываемого резервуаром, что в долгосрочной перспективе могло бы привести к повреждению этого резервуара.
Согласно изобретению первый элемент сжатия и второй элемент сжатия являются взаимозаменяемыми для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Другими словами, первый элемент сжатия и второй элемент сжатия выполнены с возможностью сжатия газа в газообразном состоянии до аналогичных давлений, совместимых с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Таким образом, если один из двух элементов сжатия выходит из строя, другой может его заменять и, таким образом, гарантировать непрерывное снабжение по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования при поддержании допустимого давления в резервуаре, то есть давления, которое не создает угрозу повреждения этого резервуара, с более низкой стоимостью.
Таким образом, первый элемент сжатия и второй элемент сжатия выполнены с возможностью сжатия газа из линии подачи с давления ниже давления газа, присутствующего в свободном пространстве резервуара, до давления, превышающего это давление газа в свободном пространстве резервуара или равного ему. Таким образом, каждый из элементов сжатия способен всасывать газ в линию подачи, когда последняя находится под действием вакуума, то есть под давлением ниже давления газа, присутствующего в свободном пространстве резервуара, благодаря расширению, действующему по ходу перед этой линией подачи. Согласно примерному применению изобретения давление газа в свободном пространстве резервуара равно или по существу равно 0,11 МПа.
Согласно признаку настоящего изобретения система содержит по меньшей мере один теплообменник, выполненный с возможностью осуществления теплообмена между газом, текущим по линии подачи, и газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара. Согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения теплообменник может, например, быть оснащен по меньшей мере одним первым ходом, выполненным с возможностью снабжения газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара судна, и по меньшей мере одним вторым ходом, выполненным с возможностью снабжения газом, находящимся под давлением ниже давления газа в свободном пространстве резервуара. Другими словами, согласно этому варианту выполнения второй ход теплообменника участвует в образовании линии подачи.
Система согласно этому варианту выполнения настоящего изобретения содержит по меньшей мере один первый насос, выполненный с возможностью снабжения первого хода теплообменника, один второй насос, выполненный с возможностью снабжения второго хода теплообменника, причем по меньшей мере одно средство расширения расположено на линии подачи между вторым насосом и вторым ходом теплообменника.
Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения теплообменник оснащен одним ходом, который участвует в образовании линии подачи, и этот теплообменник расположен в резервуаре, то есть в контакте с жидким газом, содержащимся в этом резервуаре. В связи с этим согласно этому другому варианту выполнения настоящего изобретения теплообмен происходит между газом, находящимся под давлением ниже давления газа в свободном пространстве резервуара, который циркулирует по первому ходу теплообменника, и газом, присутствующим в жидком состоянии в резервуаре, с которым контактирует теплообменник.
Согласно режиму работы системы согласно изобретению первый элемент сжатия и второй элемент сжатия всасывают газ, извлеченный из свободного пространства резервуара. Согласно этому режиму работы первый элемент сжатия и второй элемент сжатия выполнены с возможностью сжатия газа до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Альтернативно устройство расширения может быть расположено по ходу после первого элемента сжатия и второго элемента сжатия и выполнено с возможностью уменьшения давления газа, сжатого первым и/или вторым элементом сжатия, до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Другими словами, согласно этой альтернативе газ сжимается до давления, превышающего давление, совместимое с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования, и затем газ подвергается расширению, то есть уменьшению его давления до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования.
Согласно признаку настоящего изобретения система подачи содержит в качестве элемента сжатия только первый элемент сжатия и второй элемент сжатия.
Система подачи согласно изобретению также может содержать по меньшей мере одну систему повторного сжижения газа, сжатого первым элементом сжатия и/или вторым элементом сжатия. Такая система повторного сжижения предпочтительно позволяет рециркулировать газ в газообразном состоянии, который не потребляется по меньшей мере одним газопотребляющим оборудованием, путем его конденсации и затем возвращения его в резервуар.
Согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения система повторного сжижения содержит по меньшей мере один первый теплообменник, оснащенный по меньшей мере одним первым ходом, выполненным с возможностью прохождения по нему газа, сжатого первым элементом сжатия и/или вторым элементом сжатия, и по меньшей мере одним вторым ходом, выполненным с возможностью прохождения по нему газа, извлеченного в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара. Другими словами, понятно, что первый теплообменник этой системы повторного сжижения выполнен с возможностью осуществления теплообмена между газом, сжатым первым элементом сжатия и/или вторым элементом сжатия, и газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара. Например, система повторного сжижения также может содержать по меньшей мере один второй теплообменник, выполненный с возможностью осуществления теплообмена между сжатым газом, который выходит из первого теплообменника, и газом, извлеченным из резервуара в жидком состоянии. Другими словами, этот второй теплообменник содержит по меньшей мере один первый ход, выполненный с возможностью снабжения сжатым газом, который выходит из первого теплообменника, и по меньшей мере один второй ход, выполненный с возможностью снабжения газом, извлеченным из резервуара в жидком состоянии.
Согласно признаку этого варианта выполнения настоящего изобретения по меньшей мере один первый трубопровод расположен между первым насосом и первым ходом теплообменника и по меньшей мере один дополнительный трубопровод расположен между первым трубопроводом и вторым теплообменником, причем на этом дополнительном трубопроводе расположен по меньшей мере один первый клапан управления. Другими словами, понятно, что первый насос выполнен с возможностью снабжения по меньшей мере первого хода теплообменника и второго теплообменника системы повторного сжижения.
Первый клапан управления, расположенный на дополнительном трубопроводе, то есть по ходу перед вторым теплообменником относительно направления потока газа в этом дополнительном трубопроводе, выполнен с возможностью принятия открытого положения, в котором он позволяет жидкому газу течь по дополнительному трубопроводу, и закрытого положения, в котором он предотвращает течение газа по этому дополнительному трубопроводу. Понятно, что это только примерный вариант выполнения и что может быть предусмотрено, что второй насос снабжает только первый ход теплообменника, и что может быть предусмотрен третий насос для снабжения второго теплообменника без отклонения от контекста настоящего изобретения.
Альтернативно система повторного сжижения не имеет второго теплообменника, и сжатый газ, который выходит из первого теплообменника, возвращается непосредственно в резервуар, например, через барботажное устройство, расположенное в нижней части резервуара. Согласно этой альтернативе газ, поступающий из первого теплообменника, в этом случае выпускается в форме пузырьков, которые конденсируются в контакте с газом, присутствующим в жидком состоянии в резервуаре.
Понятно, что это только примерные варианты выполнения и что может быть рассмотрена любая другая система повторного сжижения, совместимая с изобретением.
Согласно признаку настоящего изобретения первый элемент сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давлением от 0,035 до 0,07 МПа, и с возможностью сжатия этого газа до давления от 0,2 МПа до 1,3 МПа, при этом второй элемент сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление, эквивалентное 0,1 МПа, и с возможностью сжатия его до давления от 0,5 МПа до 2 МПа.
Согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения по меньшей мере одна труба расположена между свободным пространством резервуара и промежуточным входом в первый элемент сжатия, причем на этой по меньшей мере одной трубе расположен по меньшей мере один элемент управления.
Например, устройство управления может представлять собой двухпозиционный клапан, то есть клапан, выполненный с возможностью принятия открытого положения, в котором он позволяет газу течь по трубе, и закрытого положения, в котором он блокирует поток газа в этом трубопроводе.
Согласно этому первому примерному варианту выполнения первый элемент сжатия содержит по меньшей мере один главный вход, через который он снабжается газом из линии подачи, и по меньшей мере промежуточный вход, через который он снабжается газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара. Другими словами, понятно, что первый элемент сжатия выполнен с возможностью снабжения, попеременно или одновременно, испарившимся газом и газом, извлеченным непосредственно в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара.
Таким образом, согласно этому первому примерному варианту выполнения, если второй элемент сжатия выходит из строя, элемент управления разрешает газу проходить по трубе так, что газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара, может быть сжат первым элементом сжатия для того, чтобы отправляться в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование. Согласно этому первому примерному варианту выполнения второй элемент сжатия выполнен с возможностью снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара. Другими словами, независимо от того, какой элемент сжатия выходит из строя, гарантируется снабжение по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара, и, таким образом, давление в резервуаре поддерживается на допустимом значении для этого резервуара.
Согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения первый элемент сжатия и второй элемент сжатия расположены последовательно друг с другом. Согласно этому второму примерному варианту выполнения по меньшей мере один первый трубопровод расположен между выходом из первого элемента сжатия и входом во второй элемент сжатия, причем на этом по меньшей мере одном первом трубопроводе расположено по меньшей мере одно средство управления давлением. Например, средство управления давлением может представлять собой элемент расширения, то есть элемент, выполненный с возможностью уменьшения давления газа, текущего по этому первому трубопроводу. Предпочтительно это позволяет первому элементу сжатия сжимать газ, испарившийся в первом теплообменнике, с достаточным перепадом давления для гарантирования его правильной работы и ограничения его износа. Газ, таким образом сжатый первым элементом сжатия, затем расширяется средством управления давлением перед сжатием вторым элементом сжатия до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования.
Согласно этому второму примерному варианту выполнения первый элемент сжатия, например, выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление от 0,035 МПа до 0,07 МПа, и с возможностью сжатия его до давления от 0,2 МПа до 0,6 МПа, а второй элемент сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление, эквивалентное или по существу эквивалентное 0,1 МПа, и с возможностью сжатия его до давления от 0,5 МПа до 2 МПа.
Альтернативно эта последовательность сжатий сжимает газ до давления, превышающего требования по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования, и по меньшей мере одно устройство расширения расположено между вторым элементом сжатия и по меньшей мере одним газопотребляющим оборудованием и в этом случае выполнено с возможностью уменьшения давления газа, сжатого первым элементом сжатия и вторым элементом сжатия, до давления, совместимого с требованиями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования.
Согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения по меньшей мере один второй трубопровод может быть расположен между выходом из второго хода первого теплообменника и входом в первый элемент сжатия, причем на этом по меньшей мере одном втором трубопроводе расположено по меньшей мере одно первое средство управления потоком. Это первое средство управления потоком может представлять собой, например, двухпозиционный клапан, то есть клапан, выполненный с возможностью принятия открытого положения, в котором он позволяет газу течь по второй трубе, и по меньшей мере одного закрытого положения, в котором он предотвращает это течение газа по второй трубе. Таким образом, согласно этому второму примерному варианту выполнения, когда первый элемент сжатия выходит из строя, газопотребляющее оборудование снабжается газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара и сжатым вторым элементом сжатия. Когда выходит из строя второй элемент сжатия, первое средство управления потоком может быть переведено в открытое положение для того, чтобы позволять подавать газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара, в первый элемент сжатия и, таким образом, гарантировать, что газопотребляющее оборудование снабжается газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара.
Альтернативно первое средство управления потоком может представлять собой элемент управления давлением. Согласно этой альтернативе, когда второй элемент сжатия выходит из строя, газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара, направляется ко второй трубе, в которой он расширяется первым средством управления потоком, то есть его давление уменьшается до давления, эквивалентного давлению газа из линии подачи, то есть давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа. Таким образом, эта альтернатива предпочтительно позволяет снабжать первый элемент сжатия одновременно газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара, и газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара и испарившимся в линии подачи.
Таким образом, второй примерный вариант выполнения настоящего изобретения позволяет гарантировать бесперебойное снабжение по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования по меньшей мере газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара, тем самым поддерживая допустимое давление в резервуаре, то есть давление, которое вряд ли повредит этот резервуар.
Согласно признаку настоящего изобретения система подачи содержит по меньшей мере одно средство распределения газа в жидком состоянии из теплообменника в нижнюю часть резервуара. Например, это средство распределения образовано площадкой, оснащенной группой отверстий. Согласно этому примеру отверстия распределены по всему продольному размеру площадки, и каждое из них выполнено с возможностью позволять выпуск газа в жидком состоянии из теплообменника.
Необязательно выход из второго теплообменника системы повторного сжижения, через который газ в жидком или двухфазном состоянии выходит из этого второго теплообменника, также может быть соединен с этим средством распределения для того, чтобы газ возвращался в резервуар. Предпочтительно такая площадка позволяет распределять газ в жидком состоянии, поступающий из теплообменника и/или из второго теплообменника, в нижней части резервуара так, что она позволяет снижать общую температуру газа, присутствующего в жидком состоянии в этом резервуаре, и, таким образом, участвует в ограничении явления испарения, которое ведет к образованию скопления газа в газообразном состоянии в резервуаре. Альтернативно средство распределения образовано простой трубой.
Настоящее изобретение также относится к судну для транспортировки сжиженного газа, содержащему по меньшей мере один резервуар груза сжиженного газа, по меньшей мере одно потребляющее испарившийся газ оборудование и по меньшей мере одну систему подачи газа в газопотребляющее оборудование согласно изобретению. Выражение «резервуар груза сжиженного газа» означает как резервуар, который служит как для транспортировки сжиженного газа, так и в качестве резервуара для сжиженного газа, используемого в качестве топлива для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования, так и резервуар, который служит исключительно в качестве резервуара для сжиженного газа для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования.
Согласно признаку настоящего изобретения судно содержит по меньшей мере одно первое газопотребляющее оборудование, выполненное с возможностью снабжения газом, сжатым под первым давлением, и по меньшей мере одно второе газопотребляющее оборудование, выполненное с возможностью снабжения газом, сжатым под вторым давлением, причем первое газопотребляющее оборудование и второе газопотребляющее оборудование выполнены с возможностью снабжения по меньшей мере одной системой подачи согласно изобретению, при этом первое давление подачи первого газопотребляющего оборудования выше второго давления подачи второго газопотребляющего оборудования.
Настоящее изобретение также относится к системе загрузки или выгрузки газа в жидком состоянии, которая объединяет по меньшей мере одно береговое средство и по меньшей мере одно судно для транспортировки газа в жидком состоянии согласно изобретению.
Наконец, изобретение относится к способу загрузки или выгрузки газа в жидком состоянии из судна для транспортировки газа согласно изобретению.
Другие признаки, подробности и преимущества изобретения станут более очевидными при прочтении следующего описания, с одной стороны, и примерного варианта выполнения, приведенного в качестве неограничивающего указания со ссылкой на приложенные чертежи, с другой стороны, на которых:
на фиг. 1 схематически проиллюстрирована система подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее устройство согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 2 схематически проиллюстрирован первый режим работы системы подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 1;
на фиг. 3 схематически проиллюстрирован второй режим работы системы подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 1;
на фиг. 4 схематически проиллюстрирован третий режим работы системы подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 1;
на фиг. 5 схематически проиллюстрирована система подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой первый элемент сжатия выходит из строя;
на фиг. 6 схематически проиллюстрирована система подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой второй элемент сжатия выходит из строя;
на фиг. 7 схематически проиллюстрирована система подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 8 схематически проиллюстрирован первый режим работы системы подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 7;
на фиг. 9 схематически проиллюстрирован второй режим работы системы подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 7;
на фиг. 10 схематически проиллюстрирован третий режим работы системы подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 7;
на фиг. 11 схематически проиллюстрирована система подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой первый элемент сжатия выходит из строя;
на фиг. 12 схематически проиллюстрирована система подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой второй элемент сжатия выходит из строя;
на фиг. 13 схематически проиллюстрирован четвертый режим работы системы подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 7;
на фиг. 14 схематически проиллюстрирован пятый режим работы системы подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения, показанному на фиг. 7;
фиг. 15 представляет собой основное схематическое изображение резервуара СПГ-танкера и терминала для загрузки и/или разгрузки этого резервуара.
В следующем описании термины «по ходу перед» и «по ходу после» используются для ссылки на направление потока газа в жидком, газообразном или двухфазном состоянии через рассматриваемый элемент. На фиг. 2-6 и 8-14 сплошные линии представляют участки контура, по которым циркулирует газ в жидком, газообразном или двухфазном состоянии, тогда как пунктирные линии представляют участки контура, по которым газ не циркулирует. Наконец, пространство резервуара 200, занятое газом в газообразном состоянии, называется «свободное пространство 201 резервуара 200», а термины «система 100 подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300», «система 100 подачи» и «система 100» будут использоваться как синонимы.
Описание, приведенное ниже, относится к двум особым примерным применениям настоящего изобретения, в которых резервуар 200 судна содержит природный газ, то есть газ, преимущественно состоящий из метана. Понятно, что это только одно примерное применение и что система 100 подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 согласно изобретению может быть использована с другими типами газа, такими как углеводородные или водородные газы. Согласно изобретению резервуар 200 этого судна может служить исключительно в качестве хранилища, содержащего газ для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300, или, альтернативно, этот резервуар 200 может служить как в качестве газохранилища, так и в качестве транспортного резервуара для этого газа.
Таким образом, на фиг. 1 и 7 сначала схематически проиллюстрирована система 100 подачи газа в остановленном состоянии согласно соответственно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения и второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения. Система 100 содержит по меньшей мере один теплообменник 110, по меньшей мере один первый элемент 120 сжатия, по меньшей мере один второй элемент 130 сжатия и по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300. Согласно любому из первого и второго примерных вариантов выполнения настоящего изобретения, проиллюстрированных здесь, система 100 дополнительно содержит систему 400 повторного сжижения газа.
Предпочтительно согласно обоим примерным вариантам выполнения изобретения система 100 подачи содержит только два элемента сжатия в качестве средств сжатия для снабжения газопотребляющего оборудования 300, например, двигателя. Это особенно предпочтительно с точки зрения очень высокой стоимости этих компонентов и требования постоянно иметь резервные средства для снабжения газопотребляющего оборудования 300.
Система 400 повторного сжижения согласно изобретению содержит по меньшей мере один первый теплообменник 410 и/или по меньшей мере один второй теплообменник 420, расположенные последовательно для по меньшей мере одного потока, проходящего через них. Первый теплообменник 410 содержит по меньшей мере один первый ход 411, выполненный с возможностью прохождения по нему газа, сжатого первым элементом 120 сжатия и/или вторым элементом 130 сжатия, и по меньшей мере один второй ход 412, выполненный с возможностью прохождения по нему газа, извлеченного в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200. Теплообменник 420, в свою очередь, имеет по меньшей мере один первый ход 421, выполненный с возможностью прохождения по нему сжатого газа, выходящего из первого хода 411 первого теплообменника 410, и по меньшей мере один второй ход 422, выполненный с возможностью прохождения по нему газа, извлеченного в жидком состоянии из резервуара 200. Как описано ниже, этот газ, извлеченный в жидком состоянии из резервуара 200, может быть расширен, то есть может подвергаться уменьшению его давления перед отправкой во второй ход 422 второго теплообменника 420.
Таким образом, первый теплообменник 410 выполнен с возможностью осуществления теплообмена между сжатым газом и газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200. В результате сжатый газ выходит из первого хода 411 первого теплообменника 410 в газообразном или двухфазном состоянии, то есть смеси газа и жидкости, а газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, нагревается при его прохождении по второму ходу 412 первого теплообменника 410. Газ, нагретый при его прохождении через первый теплообменник 410, затем отправляется в один из элементов 120, 130 сжатия для того, чтобы сжиматься, и затем по меньшей мере частично отправляется в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300.
Второй теплообменник 420 выполнен, в свою очередь, с возможностью осуществления теплообмена между двухфазным газом, поступающим из первого хода 411 первого теплообменника 410, и газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200. Двухфазный газ конденсируется при его прохождении через второй теплообменник 420 для того, чтобы затем возвращаться в нижнюю часть 203 резервуара 200, а газ, извлеченный в жидком состоянии из резервуара 200, в свою очередь, нагревается при его прохождении через второй теплообменник 420.
Согласно примеру, не показанному здесь, система повторного сжижения может не иметь второго теплообменника. Согласно этому примеру первый ход первого теплообменника соединен, например, с барботажным устройством, расположенным в нижней части резервуара. Газ в двухфазном состоянии, поступающий из первого теплообменника, в этом случае выпускается в нижнюю часть резервуара в форме пузырьков, которые конденсируются в контакте с газом в жидком состоянии, присутствующим в нижней части этого резервуара.
Выражение «нижняя часть 203 резервуара 200» означает участок резервуара 200, который продолжается между нижней стенкой 202 резервуара 200 и плоскостью, параллельной этой нижней стенке 202 и расположенной на высоте, равной не более 20% общей высоты h резервуара, которая измеряется по прямой линии, перпендикулярной нижней стенке 202 резервуара 200, между двумя противоположными концами этого резервуара 200 по длине этой прямой линии.
Предпочтительно плоскость, параллельная нижней стенке 202, которая участвует в ограничении «нижней части резервуара», может быть расположена на высоте, равной 10% общей высоты h резервуара.
Понятно, что это только примерные варианты выполнения настоящего изобретения и что может быть использована любая другая система повторного сжижения, совместимая с изобретением, без отклонения от контекста настоящего изобретения. Например, может быть предусмотрена система повторного сжижения, которая содержит отдельный контур охлаждающей текучей среды.
Согласно изобретению система 100 подачи содержит по меньшей мере одну линию 123 подачи для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300, выполненную с возможностью прохождения по ней газа, извлеченного в жидком состоянии из резервуара 200 и находящегося под давлением ниже давления газа в свободном пространстве 201 резервуара 200. Согласно примерному применению настоящего изобретения газ в свободном пространстве 201 резервуара 200 имеет давление, эквивалентное или по существу эквивалентное атмосферному давлению, то есть давлению порядка 0,1 МПа.
Система 100 подачи согласно изобретению содержит по меньшей мере один насос 141, расположенный в нижней части 203 резервуара 200, и по меньшей мере одно средство 170 расширения, расположенное между этим насосом 141 и линией 123 подачи, причем насос 141 и средство 170 расширения выполнены с возможностью гарантирования снабжения линии 123 подачи. Следующее описание предлагает примерный вариант выполнения указанной линии 123 подачи, но понятно, что указанная линия 123 подачи может принимать другую форму без отклонения от контекста настоящего изобретения.
Таким образом, по меньшей мере один первый трубопровод 101 расположен между первым насосом 140 и первым ходом 111 теплообменника 110. По меньшей мере один второй трубопровод 102 расположен между вторым насосом 141 и вторым ходом 112 теплообменника 110. Первый насос 140 и второй насос 141 расположены в нижней части 203 резервуара 200 так, чтобы извлекать газ в жидком состоянии и отправлять его в первый и второй ходы 111, 112 теплообменника 110. Третий трубопровод 103 продолжается между вторым ходом 112 теплообменника 110 и первым элементом 120 сжатия, причем этот второй ход 112 и третий трубопровод 103 по меньшей мере частично образуют линию 123 подачи вышеупомянутого по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300. Конкретнее этот третий трубопровод 103 продолжается между вторым ходом 112 теплообменника 110 и главным входом 121 в первый элемент 120 сжатия.
Согласно изобретению по меньшей мере одно средство 170 расширения расположено на втором трубопроводе 102, то есть между вторым насосом 141 и вторым ходом 112 теплообменника 110. Таким образом, это средство 170 расширения выполнено с возможностью расширения газа в жидком состоянии, передаваемого вторым насосом 141, то есть уменьшения давления этого газа в жидком состоянии перед его поступлением во второй ход 112 теплообменника 110. Другими словами, средство 170 расширения, расположенное по ходу перед теплообменником 110, позволяет создавать перепад давления между газом, текущим по первому ходу 111, и газом, текущим по второму ходу 112 этого теплообменника 110. Таким образом, газ в жидком состоянии, циркулирующий по первому ходу 111 теплообменника 110, имеет давление, идентичное или по существу идентичное давлению газа, содержащегося в жидком состоянии в резервуаре 200, а газ, циркулирующий по второму ходу 112 теплообменника 110, имеет давление ниже давления газа, содержащегося в жидком состоянии в резервуаре 200. Таким образом, газ, текущий по второму ходу 112, превращается в пар при его прохождении по второму ходу 112 теплообменника 110.
В результате в этом теплообменнике 110 происходит теплообмен так, что газ в жидком состоянии охлаждается при его прохождении по первому ходу 111 теплообменника 110, а газ в расширенном жидком состоянии испаряется при его прохождении по второму ходу 112 теплообменника 110.
Согласно примерному варианту выполнения изобретения, не проиллюстрированному здесь, теплообменник может содержать один первый ход, снабжаемый газом, находящимся под давлением ниже давления газа в свободном пространстве резервуара, и может быть погружен в контакт с газом, содержащимся в жидком состоянии в резервуаре. Согласно этому примерному варианту выполнения между расширенным газом, циркулирующим по теплообменнику, и жидким газом, с которым этот теплообменник расположен в контакте, происходит теплообмен, аналогичный теплообмену, описанному выше.
Дополнительный трубопровод 423 расположен между первым трубопроводом 101 и вторым ходом 422 второго теплообменника 420, причем на этом дополнительном трубопроводе 423 расположен по меньшей мере один первый клапан 171 управления. Этот первый клапан 171 управления выполнен с возможностью принятия открытого положения, в котором он позволяет жидкому газу циркулировать по дополнительному трубопроводу 423, и закрытого положения, в котором он запрещает газу циркулировать по этому дополнительному трубопроводу 423.
Четвертый трубопровод 104 расположен между первым ходом 111 теплообменника 110 и нижней частью 203 резервуара 200. Как проиллюстрировано, этот четвертый трубопровод 104 конкретнее расположен между первым ходом 111 теплообменника 110 и средством 210 распределения газа в жидком состоянии в нижней части 203 резервуара 200. Согласно примерам, проиллюстрированным здесь, это средство 210 распределения образовано площадкой 212, расположенной в нижней части 203 резервуара 200. Как будет подробнее описано ниже, эта площадка 212 предпочтительно позволяет распределять газ, охлажденный при его прохождении через теплообменник 110, в нижней части 203 резервуара 200. Согласно примерному варианту выполнения, не проиллюстрированному здесь, это средство 210 распределения может быть образовано просто четвертым трубопроводом 104, который в этом случае выходит непосредственно в нижнюю часть 203 резервуара 200.
Пятый трубопровод 105 продолжается между первым элементом 120 сжатия и шестым трубопроводом 106, соединенным, в свою очередь, с по меньшей мере одним газопотребляющим оборудованием 300. Другими словами, газ, извлеченный в жидком состоянии из резервуара 200 вторым насосом 141 и испарившийся при его прохождении по второму ходу 112 теплообменника 110, предназначен для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300.
Также следует отметить, что седьмой трубопровод 107 расположен между вторым элементом 130 сжатия и шестым трубопроводом 106. Этот седьмой трубопровод 107 позволяет, в частности, снабжать по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200 и сжатым вторым элементом 130 сжатия.
Другими словами, понятно, что первый элемент 120 сжатия и второй элемент 130 сжатия выполнены с возможностью независимого снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300. Таким образом, первый элемент 120 сжатия и второй элемент 130 сжатия выполнены с возможностью сжатия газа до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300, то есть абсолютного давления от 0,5 МПа до 2 МПа или давления, превышающего 15 МПа, в зависимости от типа газопотребляющего оборудования 300, подлежащего снабжению. Первый элемент 120 сжатия дополнительно выполнен с возможностью сжатия газа из второго хода 112 теплообменника 110 с давления ниже давления газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, до давления, превышающего это давление газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, или равного ему. Например, первый элемент 120 сжатия выполнен с возможностью сжатия газа из второго хода 112 теплообменника 110 с абсолютного давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300, превышающего 0,11 МПа, например, давления от 0,5 МПа до 2 МПа.
То же самое касается и второго элемента 130 сжатия, который выполнен с возможностью сжатия газа из второго хода 112 теплообменника 110 с давления ниже давления газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, до давления, превышающего это давление газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, или равного ему. Например, второй элемент 130 сжатия выполнен с возможностью сжатия газа из второго хода 112 теплообменника 110 с абсолютного давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300, то есть давления, превышающего 0,11 МПа, например, давления от 0,5 МПа до 2 МПа.
Согласно примерному варианту выполнения, не проиллюстрированному здесь, первый элемент сжатия и второй элемент сжатия выполнены с возможностью сжатия газа, который подается в них, соответственно до давления, превышающего давление, совместимое с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Согласно этому примерному варианту выполнения по меньшей мере одно устройство расширения расположено по ходу после первого элемента сжатия и второго элемента сжатия и по ходу перед газопотребляющим оборудованием и выполнено с возможностью уменьшения давления газа, сжатого первым элементом сжатия и/или вторым элементом сжатия, до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования. Например, это устройство расширения может быть расположено на шестом трубопроводе.
Восьмой трубопровод 108 продолжается между шестым трубопроводом 106 и системой 400 повторного сжижения, описанной выше, то есть между шестым трубопроводом 106 и первым ходом 411 первого теплообменника 410 этой системы 400 повторного сжижения. Как будет описано подробнее ниже, по меньшей мере один второй клапан 180 управления расположен на этом восьмом трубопроводе 108 для того, чтобы позволять или запрещать прохождение сжатого газа, текущего по шестому трубопроводу 106. Например, второй клапан 180 управления может представлять собой «двухпозиционный» клапан, то есть клапан, выполненный с возможностью принятия открытого положения, в котором он позволяет сжатому газу проходить по восьмому трубопроводу 108, и закрытого положения, в котором он запрещает газу течь по этому восьмому трубопроводу 108.
Наконец, девятый трубопровод 109 расположен между вторым ходом 412 первого теплообменника 410 и одним или другим из элементов 120, 130 сжатия. Другими словами, этот девятый трубопровод 109 гарантирует снабжение первого элемента сжатия и/или второго элемента 130 сжатия газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200 и предназначенным для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300.
Согласно первому примерному варианту выполнения, проиллюстрированному, например, на фиг. 1, труба 119 также расположена между девятым трубопроводом 109 и промежуточным входом 122 в первый элемент 120 сжатия, причем на этой трубе 119 расположен по меньшей мере один элемент 181 управления. Отметим, что промежуточный вход 122 в первый элемент 120 сжатия, через который этот первый элемент 120 сжатия снабжается газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, отделен от главного входа 121 в этот первый элемент 120 сжатия, через который последний снабжается газом, испарившимся при его прохождении через теплообменник 110. Эти два отдельных входа позволяют снабжать первый блок 120 сжатия на двух разных уровнях сжатия. Действительно, как упоминалось ранее, испарившийся газ выходит из теплообменника 110 с более низким давлением, чем давление газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200. Например, испарившийся газ выходит из теплообменника 110 с абсолютным давлением менее 0,1 МПа, от 0,035 МПа до 0,07 МПа, тогда как газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, имеет абсолютное давление около 0,1 МПа. Таким образом, промежуточный вход 122 позволяет газу, извлеченному в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, присоединяться к сжатому потоку после промежуточного сжатия потока из теплообменника 110. Это особенно актуально, когда первый элемент 120 сжатия и/или второй элемент 130 сжатия представляют собой многоступенчатые элементы.
Согласно второму примерному варианту выполнения, проиллюстрированному на фиг. 7, по меньшей мере один первый трубопровод 128 расположен между пятым трубопроводом 105 и девятым трубопроводом 109, причем на этом первом трубопроводе 128 расположено по меньшей мере одно средство 182 управления давлением. Таким образом, этот первый трубопровод 128 продолжается между выходом 124 из первого элемента 120 сжатия и входом 131 во второй элемент 130 сжатия и позволяет снабжать второй элемент 130 сжатия газом, испарившимся в теплообменнике 110 и сжатым первым элементом 120 сжатия. Средство 182 управления давлением может, например, представлять собой элемент расширения, выполненный с возможностью уменьшения давления газа, сжатого первым элементом 120 сжатия, перед подачей этого газа во второй элемент 130 сжатия. Более того, это средство 182 управления давлением выполнено с возможностью принятия закрытого положения, в котором оно запрещает газу циркулировать по первому трубопроводу 128. Предпочтительно это средство 182 управления давлением позволяет иметь перепад давления между входом 125 и выходом 124 из первого элемента 120 сжатия, достаточный, чтобы позволять этому первому элементу 120 сжатия оптимально работать. Другими словами, газ сжимается до первого давления первым элементом 120 сжатия, затем расширяется средством 182 управления давлением перед повторным сжатием вторым элементом 130 сжатия до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300. Например, первый элемент 120 сжатия выполнен с возможностью сжатия газа с давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа до давления от 0,2 МПа до 0,6 МПа. Затем газ расширяется до давления приблизительно 0,1 МПа средством 182 управления давлением, и в этом случае второй элемент 130 сжатия выполнен с возможностью сжатия этого газа с его давления 0,1 МПа до давления от 0,5 МПа до 2 МПа, то есть давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300.
По меньшей мере один второй трубопровод 129 расположен между девятым трубопроводом 109 и входом 125 в первый элемент 120 сжатия, причем на этом втором трубопроводе 129 расположено по меньшей мере одно первое средство 183 управления потоком. Согласно этому второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения второе средство 184 управления потоком дополнительно расположено на пятом трубопроводе 105, то есть между первым элементом 120 сжатия и газопотребляющим оборудованием 300. Например, первое средство 183 управления потоком и второе средство 184 управления потоком могут представлять собой «двухпозиционные» клапаны, то есть клапаны, выполненные с возможностью принятия открытого положения, в котором они позволяют газу проходить по трубопроводу, на котором они расположены, или закрытого положения, в котором они предотвращают прохождение газа по этому трубопроводу. Альтернативно и как будет подробнее описано ниже со ссылкой на фиг. 13, первое средство 183 управления потоком может представлять собой элемент управления давлением, то есть элемент, выполненный с возможностью уменьшения давления газа, проходящего через него. Согласно еще одной альтернативе первое средство 183 управления потоком может представлять собой двухпозиционный клапан, а ответвление, имеющее элемент управления давлением, может быть расположено параллельно с этим вторым трубопроводом 129, имеющим первое средство управления потоком, причем газ выполнен с возможностью протекания по второму трубопроводу 129 или ответвлению, параллельному этому второму трубопроводу 129, в зависимости от режима работы системы 100.
Наконец, второй примерный вариант выполнения настоящего изобретения отличается от первого примерного варианта выполнения тем, что две линии рециркуляции газа (не проиллюстрированы здесь) установлены параллельно соответственно первому элементу 120 сжатия и второму элементу 130 сжатия, причем каждая из этих линий рециркуляции имеет по меньшей мере одно средство управления давлением. Предпочтительно это средство управления давлением позволяет первому элементу 120 сжатия и второму элементу 130 сжатия сжимать газ, поданный в них, до разных давлений в зависимости, например, от потребностей по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300.
Например, по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 может представлять собой DFDE-генератор (двухтопливный дизель-электрический), то есть газопотребляющее оборудование, выполненное с возможностью снабжения судна электроэнергией. Газопотребляющее оборудование 300 также может представлять собой по меньшей мере один тяговый двигатель судна, такой как двигатель ME-GI или XDF. Понятно, что это только один примерный вариант выполнения настоящего изобретения и что могут быть предусмотрены другие газопотребляющие оборудования без отклонения от контекста настоящего изобретения.
Со ссылкой на первый примерный вариант выполнения настоящего изобретения теперь будут описаны три режима работы: первый режим работы, в котором только часть газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, потребляется по меньшей мере одним газопотребляющим оборудованием 300 и в котором другая часть этого газа, присутствующая в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, повторно сжижается системой 400 повторного сжижения перед возвращением в нижнюю часть 203 резервуара 200, и второй и третий режимы работы, в которых количество газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, недостаточно для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300 и в которых газ извлекается в жидком состоянии из резервуара 200 и испаряется в теплообменнике 110 для того, чтобы компенсировать эту недостаточность. Как описано ниже, второй режим работы отличается от третьего режима работы тем, что во втором режиме работы по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 снабжается газом, сжатым первым элементом 120 сжатия, и газом, сжатым вторым элементом 130 сжатия, тогда как в третьем режиме работы по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 снабжается газом, сжатым только первым элементом сжатия.
Таким образом, на фиг. 2 проиллюстрирован первый режим работы системы 100 согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения. Как показано, по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 снабжается газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, который проходит через первый теплообменник 410 перед сжатием вторым элементом 130 сжатия до давления, совместимого с потребностями этого по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300. Часть газа, сжатого таким образом, подается в газопотребляющее оборудование 300, тогда как другая часть этого сжатого газа отправляется в систему 400 повторного сжижения. Эта ситуация возникает, например, когда газопотребляющее оборудование 300 потребляет меньше, чем количество газа, которое испаряется в резервуаре 200.
Таким образом, часть сжатого газа, отправленная в систему 400 повторного сжижения, сначала частично охлаждается путем теплообмена с газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, в первом теплообменнике 410, затем этот газ, который выходит из первого теплообменника 410 в газообразном или двухфазном состоянии, завершает его конденсацию путем теплообмена с газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200 и расширенным первым клапаном 171 управления, причем этот теплообмен осуществляется во втором теплообменнике 420. Сконденсированный таким образом газ на выходе из второго теплообменника 420 возвращается в нижнюю часть резервуара по четвертому трубопроводу 104. Как упоминалось ранее, этот четвертый трубопровод 104 соединен с площадкой 212, которая имеет группу отверстий 211, выполненных с возможностью позволять выпускать и распределять по большой поверхности газ в жидком состоянии, который достигает их.
Более того, на теплообменник 110 не подается питание, то есть второй насос 141 остановлен. Действительно, как описано ранее, этот теплообменник 110 позволяет испарять газ, извлеченный в жидком состоянии из резервуара 200, для того, чтобы снабжать газопотребляющее оборудование 300. Когда газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, достаточно для снабжения этого газопотребляющего оборудования 300, этому теплообменнику 110 нет необходимости работать, и в связи с этим второй насос 141 может быть остановлен.
С другой стороны, когда количество газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, недостаточно для снабжения газопотребляющего оборудования 300, второй насос 141 приводится в действие так, чтобы снабжать теплообменник 110. Это, например, проиллюстрировано на фиг. 3, на которой представлен второй режим работы системы 100 согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения. Таким образом, согласно этому второму режиму работы первый насос 140 и второй насос 141 включены для снабжения теплообменника 110 и, таким образом, снабжения газопотребляющего оборудования 300 испарившимся газом, а система 400 повторного сжижения, в свою очередь, выключена, то есть второй клапан 180 управления находится в его закрытом положении, а первый клапан 171 управления предотвращает циркуляцию газа по дополнительной трубе 423, при этом весь газ, присутствующий в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200 и сжатый вторым элементом 130 сжатия, потребляется газопотребляющим оборудованием 300. Таким образом, согласно этому второму режиму работы по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 снабжается газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200, испарившимся в теплообменнике 110 и сжатым первым элементом 120 сжатия, и также газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200 и сжатым вторым элементом 130 сжатия.
Как упоминалось ранее, система 100 подачи согласно изобретению также предпочтительным образом позволяет использовать только первый элемент 120 сжатия для снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, и газом, извлеченным в жидком и испаренном состоянии. Такой режим работы соответствует третьему режиму работы, проиллюстрированному на фиг. 4.
Этот третий режим работы отличается от второго режима работы, в частности, тем, что второй элемент 130 сжатия остановлен, а элемент 181 управления находится в его открытом положении, таким образом позволяя газу циркулировать по трубе 119. Как описано выше, газ, испарившийся при его прохождении через теплообменник 110, достигает первого элемента 120 сжатия, в котором он сжимается до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300. Газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, проходит через первый теплообменник 410, в котором он не подвергается никакому изменению температуры или давления, кроме тех, которые связаны с его забором и перепадами давления, присущими транспортировке этого типа текучей среды, и затем течет по трубе 119, по которой он поступает в первый элемент 120 сжатия через его промежуточный вход 122. Первый элемент 120 сжатия в этом случае выполнен с возможностью сжатия этого газа до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300.
Согласно этому третьему режиму работы первый элемент 120 сжатия может, например, представлять собой многоступенчатый компрессор. Таким образом, испарившийся газ, снабжающий первый элемент 120 сжатия через его главный вход 121, сжимается до давления, эквивалентного давлению газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200. Промежуточный вход 122 в первый элемент 120 сжатия в этом случае расположен так, что газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, смешивается с испарившимся газом в точке первого элемента 120 сжатия, в которой этот испарившийся газ уже сжат до давления газа, присутствующего в свободном пространстве 201 резервуара 200. Первый элемент 120 сжатия в этом случае выполнен с возможностью сжатия смеси газа, образованной таким образом, до давления, совместимого с потребностями по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300.
Предпочтительно этот третий режим работы также позволяет компенсировать возможный выход из строя второго элемента 130 сжатия, то есть поддерживать снабжение по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, и газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200 и испарившимся в теплообменнике 110.
Также существует четвертый режим работы (не показан здесь), называемый «равновесие», в котором количество газа, содержащегося в свободном пространстве резервуара в газообразном состоянии, эквивалентно или по существу эквивалентно требованию по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования. Таким образом, согласно этому четвертому режиму работы первый насос и второй насос остановлены, и ни теплообменник, ни система повторного сжижения не работают, при этом газопотребляющее оборудование снабжается первым элементом сжатия или вторым элементом сжатия, который всасывает газ в газообразном состоянии, присутствующий в свободном пространстве 201 резервуара 200.
На фиг. 5 проиллюстрирована система 100 подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой первый элемент 120 сжатия выходит из строя. Из этой фиг. 5 понятно, что в случае выхода из строя первого элемента 120 сжатия остается гарантированным снабжение газопотребляющего оборудования 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, что также позволяет поддерживать давление в резервуаре 200 на допустимом значении. В этой ситуации на этой фиг. 5 проиллюстрирован режим, идентичный первому режиму работы системы 100, проиллюстрированной на фиг. 2.
На фиг. 6 проиллюстрирован, в свою очередь, первый режим работы, примененный в первом примерном варианте выполнения, в котором второй элемент 130 сжатия выходит из строя. Как проиллюстрировано, в случае выхода из строя второго элемент 130 сжатия элемент 181 управления открывается для того, чтобы позволять газу, извлеченному в газообразном состоянии из свободного пространства резервуара 200, достигать первого элемента 120 сжатия, в котором давление газа увеличивается до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300. На этой фиг., на которой проиллюстрирован первый режим работы, система повторного сжижения активна, то есть второй клапан 180 управления открыт, и первый насос 140 работает для снабжения второго теплообменника 420, тогда как теплообменник 110 выключен. Для этих аспектов описание на фиг. 2 применимо с соответствующими изменениями к фиг. 5.
Таким образом, система 100 подачи газа согласно первому примерному варианту выполнения настоящего изобретения позволяет осуществлять бесперебойное снабжение по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, что гарантирует, что давление в резервуаре 200 поддерживается на значении, допустимом для этого резервуара 200, то есть давлении, которое вряд ли повредит резервуар. Параллельно этому аспекту два элемента сжатия также выполнены с возможностью всасывания газа, испарившегося в первом ходу 112 теплообменника 110, с абсолютным давлением от 0,035 МПа до 0,07 МПа и с возможностью доведения этого газа до абсолютного давления от 0,5 МПа до 2 МПа или выше 15 МПа в зависимости от рассматриваемого газопотребляющего оборудования 300.
Описание первого режима работы, только что приведенное со ссылкой на первый примерный вариант выполнения, применимо с соответствующими изменениями к первому режиму работы второго примерного варианта выполнения, показанного на фиг. 8. Другими словами, согласно первому режиму работы второй насос 141 остановлен, средство 182 управления давлением, первое средство 183 управления потоком и второе средство 184 управления потоком находятся в их закрытом положении, и первый элемент 120 сжатия выключен, при этом гарантируется снабжение газопотребляющего оборудования 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200 и сжатым вторым элементом 130 сжатия. Для работы системы повторного сжижения применимо описание, приведенное выше со ссылкой на фиг. 2.
Что касается второго режима работы, проиллюстрированного на фиг. 9, система 100 согласно второму примерному варианту выполнения отличается от первого варианта выполнения, в частности, тем, что первый элемент 120 сжатия и второй элемент 130 сжатия работают последовательно на потоке газа.
На фиг. 9 проиллюстрирован этот второй режим работы, примененный во втором примерном варианте выполнения настоящего изобретения. В следующем описании описаны только те признаки, которые отличают второй режим работы, примененный во втором примерном варианте выполнения, от второго режима работы, примененного в первом примерном варианте выполнения.
Как проиллюстрировано, согласно этому второму примерному варианту выполнения испарившийся газ, выходящий из второго хода 112 теплообменника 110, сначала сжимается первым элементом 120 сжатия и затем течет по первому трубопроводу 128 во второй элемент 130 сжатия, где он подвергается второму сжатию перед подачей в газопотребляющее оборудование 300. Другими словами, средство 182 управления давлением позволяет газу течь по первому трубопроводу 128, тогда как первое средство 183 управления потоком и второе средство 184 управления потоком находятся в их закрытом положении. Согласно изобретению испарившийся газ выходит из теплообменника 110 с абсолютным давлением от 0,035 МПа до 0,07 МПа и сжимается первым элементом 120 сжатия до абсолютного давления от 0,2 МПа до 0,6 МПа, предпочтительно до давления около 0,3 МПа. Этот газ с абсолютным давлением около 0,3 МПа затем проходит по первой трубе 128, в которой он подвергается расширению, осуществляемому средством 182 управления давлением, то есть его давление уменьшается до давления, равного или по существу равного 0,1 МПа. Затем газ сжимается вторым элементом 130 сжатия до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300, например, давления от 0,5 МПа до 2 МПа или больше 15 МПа в зависимости от того, является ли газопотребляющее оборудование 300 так называемым потребителем низкого давления или высокого давления.
На фиг. 10, в свою очередь, проиллюстрирован третий режим работы второго примерного варианта выполнения, в котором по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 снабжается газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200, испарившимся в теплообменнике 110 и сжатым первым элементом 120 сжатия, и также газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200 и сжатым вторым элементом 130 сжатия. Таким образом, как проиллюстрировано, согласно этому третьему режиму работы средство 182 управления давлением и первое средство 183 управления потоком находятся в их закрытых положениях, тогда как второе средство 184 управления потоком находится в его открытом положении. Таким образом, газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, проходит через первый теплообменник 410, в котором он не подвергается никакому значительному изменению температуры или давления, перед сжатием до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300, вторым элементом 130 сжатия, и затем он отправляется в это газопотребляющее оборудование 300. Газ, извлеченный из резервуара 200 в жидком состоянии, испаряется благодаря теплообмену, который происходит в теплообменнике 110, и затем сжимается до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300, первым элементом 120 сжатия для того, чтобы иметь возможность затем снабжать это газопотребляющее оборудование 300. Таким образом, согласно этому второму примерному варианту выполнения первый элемент 120 сжатия выполнен с возможностью сжатия газа из теплообменника 110 с давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа до давления от 0,5 МПа до 2 МПа или выше 15 МПа в зависимости от газопотребляющего оборудования, подлежащего снабжению, а второй элемент 130 сжатия выполнен с возможностью сжатия газа, извлеченного в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, с давления, приблизительно равного 0,1 МПа, до давления от 0,5 МПа до 2 МПа или выше 15 МПа в зависимости от газопотребляющего оборудования, подлежащего снабжению.
Аналогично тому, что было описано выше со ссылкой на фиг. 5 и 6, система 100 подачи согласно второму примерному варианту выполнения предусматривает резервирование элементов 120, 130 сжатия для того, чтобы гарантировать, с одной стороны, непрерывное снабжение газопотребляющего оборудования 300, а, с другой стороны, поддержание давления в резервуаре 200 на значении, допустимом для этого резервуара 200. На фиг. 11 и 12 проиллюстрировано это резервирование элементов 120, 130 сжатия.
На фиг. 11 проиллюстрирована система 100 подачи газа согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой первый элемент 120 сжатия выходит из строя. Как показано, в случае выхода из строя первого элемента 120 сжатия снабжение газопотребляющего оборудования 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, осуществляется вторым элементом 130 сжатия, при этом средство 182 управления давлением, первое средство 183 управления потоком и второе средство 184 управления потоком находятся в их закрытом положении, то есть запрещают газу циркулировать соответственно по первому трубопроводу 128, по второму трубопроводу 129 и по пятому трубопроводу 105. В этой ситуации на этой фиг. 9 проиллюстрирован режим, идентичный первому режиму работы системы 100, проиллюстрированному на фиг. 8, и может быть сделана ссылка на описание, приведенное выше со ссылкой на эту фиг. 8.
На фиг. 12 проиллюстрирована система 100 подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения, в которой второй элемент 130 сжатия выходит из строя. В этой ситуации средство 182 управления давлением перемещается в его закрытое положение так, что газ не течет по первому трубопроводу 128, первое средство 183 управления потоком перемещается в его открытое положение, и второе средство 184 управления потоком также перемещается в его открытое положение. Таким образом, газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, проходит по второму трубопроводу 129 для достижения первого элемента 120 сжатия, выполненного с возможностью сжатия газа до давления, совместимого с потребностями газопотребляющего оборудования 300. Сжатый таким образом газ затем проходит по пятому трубопроводу 105 и шестому трубопроводу 106 для достижения газопотребляющего оборудования 300. Второй насос 141, в свою очередь, останавливается так, что в теплообменнике 110 не происходит теплообмен.
Таким образом, система 100 согласно второму примерному варианту выполнения позволяет снабжать газопотребляющее оборудование 300 газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, таким образом гарантируя, что давление в резервуаре 200 поддерживается на допустимом значении для этого резервуара 200 при любых обстоятельствах и, в частности, в случае выхода из строя первого элемента 120 сжатия или второго элемента 130 сжатия.
На фиг. 13 и 14 проиллюстрирован четвертый режим работы и пятый режим работы системы 100 согласно второму примерному варианту выполнения настоящего изобретения.
Таким образом, на фиг. 13 проиллюстрирован четвертый режим работы системы 100. Согласно этому четвертому режиму работы первое средство 183 управления потоком, установленное на втором трубопроводе 129, представляет собой элемент управления давлением. Этот четвертый режим работы соответствует режиму работы, в котором количество газа, извлеченного в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, недостаточно для надлежащего снабжения по меньшей мере одного газопотребляющего оборудования 300. В связи с этим первый насос 140 работает так, чтобы позволять снабжать по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование 300 газом, испарившимся в теплообменнике 110. Более того, согласно этому четвертому режиму работы циркуляция газа по седьмому трубопроводу 107 прерывается, например, посредством двухпозиционного клапана, не проиллюстрированного здесь, так, что газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, направляется ко второму трубопроводу 129, в котором он подвергается расширению, осуществляемому первым средством 183 управления потоком. Таким образом, газ, извлеченный с абсолютным давлением около 0,1 МПа, расширяется до давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа так, что он может смешиваться с газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200 и испарившимся в теплообменнике 110, затем сжимается первым 120 элементом сжатия и, наконец, используется для снабжения газопотребляющего оборудования 300. Другими словами, этот четвертый режим работы предпочтительно позволяет снабжать первый элемент 120 сжатия газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара 200 и испарившимся в теплообменнике 110, и газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, через один и тот же вход 125 в этот первый элемент 120 сжатия.
На фиг. 14, в свою очередь, проиллюстрирован пятый режим работы системы 100 согласно второму примерному варианту выполнения. Согласно этому пятому проиллюстрированному режиму работы система 100 выполнена с возможностью снабжения двух газопотребляющих оборудований 300, 301, причем первое газопотребляющее оборудование 300 выполнено с возможностью снабжения газом с первым давлением, а второе газопотребляющее оборудование 301 выполнено с возможностью снабжения газом со вторым давлением, при этом второе давление ниже первого давления.
Согласно этому пятому режиму работы десятый трубопровод 190 продолжается между вторым средством 184 управления потоком и вторым газопотребляющим оборудованием 301 так, что первый элемент 120 сжатия и второй элемент 130 сжатия способны параллельно и независимо друг от друга снабжать первое газопотребляющее оборудование 300 и второе газопотребляющее оборудование 301. Одиннадцатый трубопровод 191 также расположен между этим десятым трубопроводом 190 и шестым трубопроводом 106, соединенным с первым газопотребляющим оборудованием 300, причем этот одиннадцатый трубопровод 191 имеет элемент 192 управления давлением.
Этот пятый режим работы, проиллюстрированный на фиг. 14, соответствует режиму работы, в котором количество газа, присутствующего в газообразном состоянии в свободном пространстве 201 резервуара 200, недостаточно для надлежащего снабжения газопотребляющих оборудований 300, 301 так, что первый насос 140 приводится в действие и снабжает теплообменник 110. Таким образом, аналогично тому, что было описано ранее, газ, извлеченный в жидком состоянии из резервуара 200, испаряется при его прохождении через теплообменник 110 и может затем участвовать в снабжении газопотребляющих оборудований 300, 301. Таким образом, согласно этому пятому режиму работы первый элемент 120 сжатия выполнен с возможностью сжатия газа, извлеченного в жидком состоянии из резервуара 200 и испарившегося при его прохождении через теплообменник 110, с абсолютного давления от 0,035 МПа до 0,07 МПа до давления от 0,2 МПа до 0,6 МПа, то есть давления, соответствующего давлению подачи второго газопотребляющего оборудования 301. Второй элемент 130 сжатия, в свою очередь, выполнен с возможностью сжатия газа, извлеченного в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, с абсолютного давления около 0,1 МПа до абсолютного давления от 0,5 МПа до 2 МПа, что соответствует давлению подачи первого газопотребляющего оборудования 300.
Необязательно элемент 192 управления давлением, установленный на одиннадцатом трубопроводе 191, может быть переведен в открытое положение, таким образом позволяя газу, сжатому вторым элементом 130 сжатия, проходить по этому одиннадцатому трубопроводу 191. Таким образом, газ, поступающий из этого второго элемента 130 сжатия, расширяется так, чтобы иметь возможность снабжать второе газопотребляющее оборудование 301 при необходимости.
Конкретнее, на фиг. 14 проиллюстрирована ситуация, в которой количество газа, извлеченного в жидком состоянии и испарившегося в теплообменнике 110, превышает количество газа, требуемого для снабжения второго газопотребляющего оборудования 301. В этом случае средство 182 управления давлением, установленное на первом трубопроводе 128, переводится в его открытое положение так, чтобы позволять газу, сжатому первым элементом 120 сжатия, проходить по этому первому трубопроводу 128. Как упоминалось ранее, средство 182 управления выполнено с возможностью уменьшения давления газа, проходящего через него. Таким образом, газ, выходящий из первого элемента 120 сжатия с давлением от 0,2 МПа до 0,6 МПа, подвергается расширению, осуществляемому средством 182 управления, до давления около 0,1 МПа и может, таким образом, смешиваться с газом, извлеченным в газообразном состоянии из свободного пространства 201 резервуара 200, для сжатия вторым элементом 130 сжатия до давления от 0,5 МПа до 2 МПа для того, чтобы иметь возможность затем снабжать первое газопотребляющее оборудование 300.
Описание систем резервирования, предусмотренных в случае выхода из строя первого элемента 120 сжатия или второго элемента 130 сжатия, приведенное ранее со ссылкой на фиг. 11 и 12, применимо с соответствующими изменениями к этим четвертому и пятому режимам работы.
Наконец, фиг. 15 представляет собой основной вид судна 70, на котором показан резервуар 200, который содержит природный газ как в жидком, так и в газообразном состояниях, имеет в общем призматическую форму и установлен в двойном корпусе 72 судна. Этот резервуар 200 может представлять собой часть СПГ-танкера, но он также может представлять собой хранилище, когда газ используется в качестве топлива для газопотребляющего оборудования.
Стенка резервуара 200 содержит основную герметизирующую мембрану, предназначенную для нахождения в контакте с газом в жидком состоянии, содержащимся в резервуаре, вспомогательную герметизирующую мембрану, расположенную между основной герметизирующей мембраной и двойным корпусом 72 судна 70, и два изоляционных барьера, расположенных соответственно между основной герметизирующей мембраной и вспомогательной герметизирующей мембраной и между вспомогательной герметизирующей мембраной и двойным корпусом 72.
Погрузочно-разгрузочные трубопроводы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены посредством подходящих соединителей с морским или портовым терминалом для транспортировки груза природного газа в жидком состоянии из резервуара 200 или в резервуар 200.
На фиг. 15 также изображен пример морского терминала, имеющего погрузочно-разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и береговое сооружение 77. Погрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой стационарное морское сооружение, имеющее подвижный рукав 74 и башню 78, которая поддерживает подвижный рукав 74. Подвижный рукав 74 удерживает пучок изолированных труб 79, которые могут соединяться с погрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Подвижный рукав 74 может быть повернут для соответствия любому размеру судна. Погрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет загружать судно 70 из берегового сооружения 77 и/или разгружать судно 70 в береговое сооружение 77. Последнее содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 с погрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводный трубопровод 76 позволяет транспортировать сжиженный газ между погрузочно-разгрузочной станцией 75 и береговым сооружением 77 на большое расстояние, например, пять км, что позволяет удерживать судно 70 на большом расстоянии от берега во время погрузочно-разгрузочных операций.
Для создания давления, необходимого для транспортировки сжиженного газа, используются один или более разгрузочных насосов, установленных на погрузочно-разгрузочной башне резервуара 200, и/или насосы, которыми оснащено береговое сооружение 77, и/или насосы, которыми оснащена погрузочно-разгрузочная станция 75.
Разумеется, изобретение не ограничивается только что описанными примерами, и в этих примерах может быть выполнено много корректировок без отклонения от объема охраны изобретения.
Таким образом, настоящее изобретение предлагает систему подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование, которая позволяет снабжать газопотребляющие оборудования, присутствующие на судне, при этом гарантируя, что давление в резервуаре, которым оснащено это судно и в котором содержится газ, поддерживается на значении, допустимом для этого резервуара, при любых обстоятельствах и предпочтительно с ограниченной стоимостью, так как требуется только два элемента сжатия.
Однако настоящее изобретение не ограничивается средствами и конфигурациями, описанными и проиллюстрированными здесь, и также распространяется на любые эквивалентные средства и конфигурации, а также на любую технически возможную комбинацию таких средств. В частности, признаки, описанные со ссылкой на различные примерные варианты выполнения, могут быть объединены, если они не являются несовместимыми друг с другом.
Настоящее изобретение относится к области судов, в которых двигатель приводится в действие природным газом и которые также позволяют содержать и/или транспортировать этот сжиженный природный газ. Предложена система (100) подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300), которым оснащено судно (70), содержащая по меньшей мере: одну линию (123) подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300), выполненную с возможностью прохождения по ней газа, извлеченного в жидком состоянии из резервуара (200) и находящегося под давлением ниже давления газа в свободном пространстве (201) резервуара (200), первый элемент (120) сжатия, выполненный с возможностью сжатия газа из линии (123) подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300), второй элемент (130) сжатия. Первый элемент (120) сжатия и второй элемент (130) сжатия попеременно сжимают газ в газообразном состоянии из линии (123) подачи газа и газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства (201) резервуара (200). Изобретение позволяет гарантировать непрерывное снабжение газопотребляющего оборудования при выходе из строя одного из двух элементов сжатия системы подачи газа, поддерживать допустимое давление в резервуаре, которое не создает угрозу повреждения резервуара, с одновременным упрощением и удешевлением системы подачи газа. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.
1. Система (100) подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300), которым оснащено судно (70), включающая по меньшей мере:
- одну линию (123) подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300), выполненную с возможностью прохождения по ней газа, извлеченного в жидком состоянии из резервуара (200) и находящегося под давлением ниже давления газа в свободном пространстве (201) резервуара (200),
- один первый элемент (120) сжатия, выполненный с возможностью сжатия газа из линии (123) подачи газа для подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300),
- один второй элемент (130) сжатия,
отличающаяся тем, что первый элемент (120) сжатия и второй элемент (130) сжатия попеременно сжимают газ в газообразном состоянии из линии (123) подачи газа и газ, извлеченный в газообразном состоянии из свободного пространства (201) резервуара (200).
2. Система (100) подачи газа по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что по меньшей мере один теплообменник (110), выполненный с возможностью осуществления теплообмена между газом, который течет по линии (123) подачи, и газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара (200).
3. Система (100) подачи газа по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что теплообменник (110) оснащен по меньшей мере одним первым ходом (111), выполненным с возможностью снабжения газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара (200) судна (70), и по меньшей мере одним вторым ходом (112), выполненным с возможностью снабжения газом, находящимся под давлением ниже давления газа в свободном пространстве (201) резервуара (200).
4. Система (100) по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что включает по меньшей мере один первый насос (140), выполненный с возможностью снабжения первого хода (111) теплообменника (110), один второй насос (141), выполненный с возможностью снабжения второго хода (112) теплообменника (110), при этом по меньшей мере одно средство (170) расширения расположено на линии (123) подачи между вторым насосом (141) и вторым ходом (112) теплообменника (110).
5. Система (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что включает первый элемент (120) сжатия и второй элемент (130) сжатия, всасывающие газ, извлеченный из свободного пространства (201) резервуара (200).
6. Система (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что включает в качестве элемента сжатия только первый элемент (120) сжатия и второй элемент (130) сжатия.
7. Система (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что включает по меньшей мере одну систему (400) повторного сжижения для газа, сжатого первым элементом (120) сжатия и/или вторым элементом (130) сжатия.
8. Система (100) по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что система (400) повторного сжижения содержит по меньшей мере один первый теплообменник (410), оснащенный по меньшей мере одним первым ходом (411), выполненным с возможностью прохождения по нему газа, сжатого первым элементом (120) сжатия и/или вторым элементом (130) сжатия, и по меньшей мере одним вторым ходом (412), выполненным с возможностью прохождения по нему газа, извлеченного в газообразном состоянии из свободного пространства (201) резервуара (200).
9. Система (100) по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что система (400) повторного сжижения содержит по меньшей мере один второй теплообменник (420), выполненный с возможностью осуществления теплообмена между сжатым газом, выходящим из первого хода (411) первого теплообменника (410), и газом, извлеченным в жидком состоянии из резервуара (200).
10. Система (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первый элемент (120) сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление от 0,035 до 0,07 МПа, и с возможностью сжатия этого газа до давления от 0,2 МПа до 1,3 МПа и в которой второй элемент (130) сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление, эквивалентное 0,1 МПа, и с возможностью сжатия его до давления от 0,5 МПа до 2 МПа.
11. Система (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна труба (119) расположена между свободным пространством (201) резервуара (200) и промежуточным входом (122) в первый элемент (120) сжатия, при этом на этой по меньшей мере одной трубе (119) расположен по меньшей мере один элемент (181) управления.
12. Система (100) по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что первый элемент (120) сжатия и второй элемент (130) сжатия соединены последовательно друг с другом.
13. Система (100) по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что по меньшей мере один первый трубопровод (128) расположен между выходом (124) из первого элемента (120) сжатия и входом (131) во второй элемент (130) сжатия, при этом на этом по меньшей мере одном первом трубопроводе (128) расположено по меньшей мере одно средство (182) управления давлением.
14. Система (100) по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что по меньшей мере один второй трубопровод (129) расположен между выходом из второго хода (412) первого теплообменника (410) и входом (125) в первый элемент (120) сжатия, при этом на этом по меньшей мере одном втором трубопроводе (129) расположено по меньшей мере одно первое средство (183) управления потоком.
15. Система (100) по любому из пп. 12-14, отличающаяся тем, что первый элемент (120) сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление от 0,035 МПа до 0,07 МПа, и с возможностью сжатия его до давления от 0,2 МПа до 0,6 МПа и в которой второй элемент (130) сжатия выполнен с возможностью снабжения газом, имеющим давление, эквивалентное или по существу эквивалентное 0,1 МПа, и с возможностью сжатия его до давления от 0,5 МПа до 2 МПа.
16. Судно (70) для транспортировки сжиженного газа, включающее по меньшей мере один резервуар (200) груза сжиженного газа, по меньшей мере одно потребляющее испарившийся газ оборудование (300) и по меньшей мере одну систему (100) подачи газа в по меньшей мере одно газопотребляющее оборудование (300) по одному из предыдущих пунктов.
17. Судно (70) по предыдущему пункту, включающее по меньшей мере одно первое газопотребляющее оборудование (300), выполненное с возможностью снабжения газом, сжатым под первым давлением, и по меньшей мере одно второе газопотребляющее оборудование (301), выполненное с возможностью снабжения газом, сжатым под вторым давлением, при этом первое газопотребляющее оборудование (300) и второе газопотребляющее оборудование (301) выполнены с возможностью снабжения по меньшей мере одной системой (100) подачи, при этом первое давление подачи первого газопотребляющего оборудования (300) выше второго давления подачи второго газопотребляющего оборудования (301).
18. Система (100) загрузки или выгрузки газа в жидком состоянии, которая объединяет по меньшей мере одно береговое средство и по меньшей мере одно судно (70) для транспортировки газа в жидком состоянии по предыдущему пункту.
19. Способ загрузки или выгрузки газа в жидком состоянии из судна (70) для транспортировки газа по п. 16.
| FR 3077867 A1, 16.08.2019 | |||
| KR 1020140143029 A, 15.12.2014 | |||
| СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЖИЖЕННОГО ГАЗА ДЛЯ СУДНА | 2013 |
|
RU2608617C2 |
| СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГАЗОВЫМ ТОПЛИВОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ТАНКЕРОВ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА | 2014 |
|
RU2546050C1 |
