用于运输液化气的装置及方法制造方法及图纸

一种用于运输液化气(29、30)的装置和方法，包括：用于在压力下包含液化气(29、30)的隔热容器(12)；用于转移呈液相的液化气(29)(29、30)的回路(17、18)，其连接到容器(12)的底部且不包括泵，且包括用于连接到要被供应气体的罐(25)或气体运输网络的构件(24)，使得在容器(12)中更高压力的作用下能够或确保将液化气(29)转移到罐(25)或运输网络；以及用于使液化气(29)再循环的回路(19、20、21、22)，该回路连接到容器(12)的顶部且包括加热器(11)和从加热器(11)的上游与加热器(11)串联连接的再循环泵(15)，该回路布置成将从容器(12)的底部获取的泵送液化气(29)传送到加热器(11)中以便于使液化气(29)通过加热器(11)的循环加速。容器(12)中的气体空间(30)的压力可以由再循环回路(19、20、21、22)保持或增加。

Equipment and methods for the transport of liquefied gas

A device and method for transporting liquefied gas (29, 30), including a heat insulation container (12) for liquefied gas (29, 30) under pressure; a loop (17, 18) for transferring liquid gas (17, 30) to a liquid phase (17, 18), which is connected to the bottom of the container (12) and does not include a pump, and is used to connect to a tank (25) to be supplied with gas. A member of a gas transport network (24) that enables or ensures the transfer of liquefied gas (29) to a tank (25) or transport network under the effect of higher pressure in the container (12); and a loop (19, 20, 21, 22) for recirculating the liquefied gas (29), which is connected to the top of the container (12) and includes a heater (11) and a heater (11). A recirculating pump (15) connected in series with a heater (11) is arranged to transfer the pump liquefied gas (29) obtained from the bottom of the container (12) to the heater (11) so that the liquefied gas (29) is speeded up through the heater (11) cycle. The pressure of the gas space (30) in the container (12) can be maintained or increased by the recycle circuit (19, 20, 21, 22).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运输液化气的装置及方法
本专利技术涉及一种用于运输和/或存放液化气的装置以及从该装置转移或传送液化气的方法。本专利技术尤其适用于用来运输或存放例如诸如氧气、氮气、氩气之类的冷凝气体或者液化天然气的容器，该液化气在例如大约10巴到大约20巴，或者大约3巴到大约30巴的压力下存放。
技术介绍
将在压力下包含在容器中的液化气转移到储气罐通常称作“卸载(unloading)”，这通常是使用压差来实施的，这种运输模式通常称作“重力卸载”，或者其可以通过泵送来转移。重力卸载需要容器中的压力高于“客户”罐中的压力，用于仅在这两个压力之间的压差作用下填充足以确保液化气沿着将容器连接到罐的转移回路行进的量。在转移过程中，容器中的压力由于将容器底部中存在的液相释放到转移回路中而降低，结果被转移的气体的流速也下降。为了(至少部分地)减轻压力和流速的这些下降，已知的是为容器设置将容器的底部连接到容器的顶部的再循环回路，该回路包括热交换器，该热交换器布置成对经由该回路离开容器的液相进行加热，以便于使该液相沸腾，该回路使由于这种沸腾而形成的气相返回到容器内部的气体空间，从而增大容器内部的压力。该热交换器对流过该热交换器的气体和热源之间进行热交换，热源例如可以由环境空气构成，因此该热交换器可以称作大气加热器(atmosphericheater)。由再循环(或加热器)回路提供的对容器内部中压力下降的(部分)补偿由于容器内部的液相水平的(渐进)降低而在转移过程中也在变小。因此，卸载通常是通过使用泵进行泵送来实施的，所述泵设置在为所述罐供应液化气的转移回路中。用于转移液化气的泵，即低温泵，一般包括泵体和安装成在泵体内部转动的叶轮。正如在专利FR2822927中描述的，由泵输送的一部分液相可以流过热交换器，用于使该液相部分蒸发以便于补偿容器内部的压力下降，还用于将从所述容器填充的罐中的气体空间获取的气相进行冷凝。正如在专利FR2439881中描述的，在启动之前，必须通过使液化气“自然”地(或者通过“重力”)流过这种泵而使该泵冷却，这样一般需要不想要的等待时间，在某些情况下，在可以启动泵之前可能持续一个或多个小时。此外，尽管使用了正如在专利FR2439881中描述的泵启动方法和装置，但是对于具有普通资格的操作人员来说正确地启动和操作泵是困难的主要来源。具体地，转移泵仅在窄的压力范围内正确操作：在最小压力之下，泵的密封构件会泄漏；在比最小压力不是高太多的最大压力之上，密封构件和/或泵就会过早磨损。此外，转移泵通常是由电机驱动的并且消耗大量的能源。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种用于运输和/或存放液化气的装置以及一种从该装置转移或传送液化气的方法，它们至少部分地改进和/或补救了已知用于运输、存放和/或传送液化气的系统的短处或缺陷。在本专利技术的一个方面中，提供了一种用于在压力下运输或存放液化气的装置，该装置包括：·用于在压力下容纳液化气的容器；·用于转移呈液相的液化气的回路，该回路连接到容器的底部，且包括用于连接到待被供应气体的罐或气体运输网络的构件；以及·用于使液化气再循环的回路，该回路连接到容器的顶部且包括加热器以及从加热器上游与加热器串联的再循环泵，该泵布置成将从容器的底部获取的泵送的液化气传送到加热器中以便于使液化气通过加热器的循环加速，从而增强加热器中的热交换，并保持或增大容器中的气体空间的压力。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种将在压力下包含在容器中的液化气转移到罐或气体运输网络中的方法，其中该容器连接到再循环回路，该再循环回路包括加热器以及从加热器上游与加热器串联的再循环/加热器泵，该泵布置成将从容器的底部获取的液化气排到加热器中，该方法包括：·将该容器经由用于转移呈液相的液化气且没有泵的回路而连接到要被供应的罐或网络；·在容器中更高的压力(相比于罐或网络中的压力)的作用下允许液化气经由转移回路转移到罐或网络，或者确保其是被如此转移的；以及·操作再循环泵以至少部分地补偿在转移过程中容器内部的压力降低。通过示例，再循环泵设计成使液化气在大约10升每小时(L/h)到大约一千(1000)L/h的范围内或者大约20L/h到大约2000L/h的范围内的速度再循环，且提供大约十分之一巴(0.1巴)到大约1巴的压力升高(压头)。为了在转移液化气的同时保持容器内部足够的压力，尤其是为了保持容器内部的压力在整个转移过程中基本恒定，可以测量容器内部的压力并根据测量到的压力控制再循环泵的操作。为此，该运输或存放装置可以包括布置成测量容器内部压力的压力测量传感器以及连接到泵和压力测量传感器的控制单元，该控制单元布置/配置成(尤其是通过编程设置成)根据传感器测量到的压力控制再循环泵的操作。本专利技术尤其适用于隔热的且由构成气体运输和存放装置的一部分的运输结构支撑的存放容器，尤其是通过公路运输拖车或者通过借助公路、铁路或船舶运输的结构支撑，其中这种结构一般包括ISO标准格式的框架。该容器沿着水平轴线可以是细长形状。再循环回路可以包括止回阀，该止回阀布置在热交换器下游且用于在泵停止时防止气相从容器溢出到该回路中。根据本专利技术的另一个方面，为了使液相在再循环回路中循环，可以使用轴流泵，其中叶轮具有布置在叶轮的外周处的永久磁体，该泵还包括布置成通过磁体驱动轮转动的励磁绕组。该气体运输或存放装置可以包括为泵、尤其是为泵的励磁绕组提供电力的诸如电池之类的电能存储设施。尤其在这种情况下，该气体运输或存放装置还可以包括能量捕获设施，比如光伏电池，用于为电能存储设施和/或泵提供电力。电能捕获和存储设施可以紧固到运输结构和/或容器，并由运输结构和/或容器支撑。泵的励磁绕组可以由电源和连接到励磁绕组的控制单元供能。这种单元和励磁绕组可以布置成以在大约1000转每分钟(rpm)到大约5000rpm范围内的转速驱动泵轮，尤其在大约1500rpm或2000rpm到大约4000rpm或4500rpm的范围内。通过磁效应驱动轮尤其用于在泵停止时限制或避免轮的温度的任何升高，因此便于后续的启动。励磁绕组优选地布置在泵体外部。特别地，励磁绕组和/或励磁绕组的线圈可以面对磁体和轮的外周延伸。励磁绕组的线圈可以嵌入在诸如聚合物材料之类的电绝缘材料中，使得线圈和励磁绕组可以经受住泵上形成的冰。绝缘材料可以是隔热材料，使得励磁绕组几乎不会将泵体加热。本专利技术还可以提供和使用紧凑的且在使液化气循环中提供良好性能的泵，在操作之前其需要很少冷却或者不需要冷却，且对于相对没有资格的操作人员更容易控制。叶轮的至少一部分，尤其是将叶片的尖端部连接在一起的外周结构或部分，具体地是基本环形形状的外周结构，可以由磁性材料制作，尤其是由(铁)磁不锈钢(尤其是马氏体或铁素体钢)制作，以便于通过由励磁绕组产生的磁场驱动所述轮。还有，为此，这些磁体可以紧固到轮的该外周部，它们可以布置成与轮的外周封套或封套表面基本平齐。这些磁体尤其呈现圆柱形帽的一部分的形状，其具有匹配于、尤其是基本等于轮的外半径的曲率半径，以便于使磁体与励磁绕组之间的空气间隙最大化。这些磁体可以通过摩擦和/或抵接紧固到轮，尤其通过机械封堵或通过压接，以便于避免使用可能与通过泵的液化气反应的粘结剂。叶轮可以安装成在固定轴上自由转动或者枢转，其通过连接结构刚性连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将在压力下包含在容器(12)中的液化气(29、30)转移到罐(25)或气体运输网络中的方法，该容器(12)是隔热的，该方法的特征在于，该容器(12)连接到再循环回路(19‑22)，再循环回路包括加热器(11)和在所述加热器上游与所述加热器串联连接的再循环泵(15)，并且再循环回路布置成将从容器底部获取的液化气(29)排到所述加热器中，该方法包括：·将该容器(12)经由用于转移呈液相的液化气(29)且没有泵的转移回路(17、18)而连接到要被供应的罐(25)或网络；·允许或者确保在容器(12)中的更高的压力的作用下使液化气(29)经由转移回路(17、18)转移到所述罐(25)或网络；以及·操作再循环泵(15)以便至少部分地补偿在转移过程中容器(12)内部的压力降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.29 FR 15603831.一种将在压力下包含在容器(12)中的液化气(29、30)转移到罐(25)或气体运输网络中的方法，该容器(12)是隔热的，该方法的特征在于，该容器(12)连接到再循环回路(19-22)，再循环回路包括加热器(11)和在所述加热器上游与所述加热器串联连接的再循环泵(15)，并且再循环回路布置成将从容器底部获取的液化气(29)排到所述加热器中，该方法包括：·将该容器(12)经由用于转移呈液相的液化气(29)且没有泵的转移回路(17、18)而连接到要被供应的罐(25)或网络；·允许或者确保在容器(12)中的更高的压力的作用下使液化气(29)经由转移回路(17、18)转移到所述罐(25)或网络；以及·操作再循环泵(15)以便至少部分地补偿在转移过程中容器(12)内部的压力降低。2.根据权利要求1所述的方法，其中为了在转移液化气的同时在容器(12)内部保持足够的压力，测量容器内部存在的压力并根据测量到的压力控制再循环泵(15)的操作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中液化气是氧气、氮气、氩气或液化天然气。4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中将液化气保持在从大约零下两百摄氏度(-200℃)到大约零下五十摄氏度(-50℃)的范围内的温度。5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述再循环泵确保液化气的压力升高在大约0.1巴到大约1巴的范围内的量。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中使用根据权利要求7到24中任一项所述的装置。7.一种用于运输或存放液化气(29、30)的装置(10)，该装置包括：·用于在压力下包含液化气的容器(12)，该容器(12)是隔热的；·用于转移呈液相的液化气的转移回路(17、18)，该转移回路连接到容器的底部并且不包括泵，且所述转移回路包括用于连接到要被供应气体的罐(25)或气体运输网络的构件(24)；以及·用于使液化气再循环的再循环回路(19-22)，该再循环回路连接到容器的顶部且包括加热器(11)以及在所述加热器上游与所述加热器串联连接的再循环泵(15)，该再循环回路布置成将从容器的底部获取的泵送的液化气(29)传送到所述加热器中，以便于使液化气通过所述加热器的循环加速，从而增强所述加热器中的热交换并保持或增大容器中气体空间(30)的压力。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述容器(12)由用于通过公路、通过铁路或通过船舶运输的运输结构(14)支撑。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述运输结构(14)是公路运输拖车。10.根据权利要求7到9中任一项所述的装置，其中所述容器(12)沿着水平轴线(13)具有细长形状。11.根据权利要求7到10中任一项所述的装置，其中所述再循环回路包括布置在所述加热器下游的止回阀(21)。12.根据权利要求7到11中任一项所述的装置，其中所述再循环泵(15)包括：轮(41)，所述轮具有一排叶片(45)，并具有布置在轮的外周的永磁体(42)；以及布置成通过这些磁体驱动所述轮转动的励磁绕组(120)。13.根据权利要求7到12中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·菲亚，F·勒弗，
申请(专利权)人：科瑞友迪瑞克特有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81