用于管理流体状态的管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种管理系统，用于第一罐中的第一流体和第二罐中的第二流体，管理系统包括第一管线，从第一罐中取出的第一流体流过第一管线，第一管线在气体入口和热交换构件之间延伸，管理系统包括第二管线，液态和/或两相状态的第一流体用于流动通过第二管线，第二管线从热交换构件延伸至第二端口，管理系统包括从第二管线延伸至第一管线的冷却管线，第一流体用于流过冷却管线，冷却管线在第一压缩构件和第二压缩构件之间连接至第一管线，管理系统包括用于管理第二流体的状态的管理管线，第二流体用于流过管理管线，管理系统包括用于冷却在管理管线中流动的第二流体的冷却单元，由冷却单元产生的冷由在冷却管线中流动的第一流体的汽化导致。汽化导致。汽化导致。

【技术实现步骤摘要】
用于管理流体状态的管理系统


[0001]本专利技术涉及使用、储存和/或运输液化天然气和/或液化石油气的船领域，并且更具体地属于用于管理在这种船中运输的液化天然气和/或液化石油气的状态的系统领域。

技术介绍

[0002]这种船通常包括装有液态天然气和/或液态石油气的罐。这种船可以例如包含用于储存液态天然气的第一罐和用于储存液态石油气的第二罐。一方面，这种船可以运输包含在第一罐中的第一石油气和包含在第二罐中的第二石油气，第一石油气不同于第二石油气，例如就其成分而言。换句话说，这种船可以运输第一流体和第二流体，第一流体可以是液化天然气或液化石油气，第二流体不同于第一流体，可以是液化天然气或液化石油气。
[0003]天然气例如在处于大气压时在低于
‑
160℃的温度时是液态的。这些罐从未完全绝热，这意味着至少一些天然气在其中汽化。因此，这些罐包含液态天然气和气态天然气，天然气的后一种形式也被称为
″
BOG
″
或
″
汽化气体
″
，其积聚在罐的顶部。。需要控制罐顶部的压力，以免损坏罐
[0004]在大气压下，石油气的沸点通常在0℃到
‑
50℃之间，这取决于其成分。当石油气储存在罐中时，它也倾向于至少部分地汽化，并且由汽化的石油气在罐顶部产生的压力也必须得到控制，以便不损坏罐。
[0005]通常，这种船配备有用于管理第一和第二流体的状态的系统，以便限制这些流体中的每一种在罐的顶部处的汽化。因此，例如，这些管理系统被构造成一方面液化第一流体，另一方面液化第二流体，而不管第一流体的再液化与否。
[0006]然而，每个管理系统通常包括用于压缩汽化的第一流体和/或汽化的第二流体的压缩构件，这可以增加所述气体的压力。这些压缩构件通常体积庞大，并且管理系统占据船上相当大的表面积和/或体积。
[0007]此外，出于冗余的原因，通常添加额外的热调节回路，这进一步增加了船上管理系统所占据的表面积和/或体积。除了安装和使用管理系统的其余部分已经必需的成本之外，增加这种额外的热调节回路还涉及额外的成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在减少这些压缩构件所占据的空间，从而减少这些管理系统所占据的体积和消耗的能量，为此，本专利技术提出了一种用于管理汽化的第一流体的状态的管理系统，使得还可以冷却液态的第二流体，从而减少用于管理第二流体的状态的技术资源以及安装这种状态管理系统的财务影响。
[0009]本专利技术主要涉及一种管理系统，其用于管理包含在第一罐中的第一流体的状态和包含在第二罐中的第二流体的状态，第一流体的沸点低于相同压力下的第二流体的沸点，该管理系统包括至少第一管线，从第一罐中取出的气态的第一流体将流过该第一管线，该管线在构造成通向第一罐的气体入口和构造成冷凝第一流体的热交换构件之间延伸，第一
管线至少包括第一压缩构件和第二压缩构件，管理系统包括第二管线，液态和/或两相状态的第一流体旨在流过该第二管线，该管线从热交换构件延伸到构造成通向第一罐的第二端口，该管理系统包括从第二管线延伸到第一管线的至少一个冷却管线，第一流体将流过该冷却管线，该冷却管线在第一压缩构件和第二压缩构件之间连接到第一管线，该管理系统包括用于管理第二流体的状态的至少一个管理管线，第二流体意图流过该管理管线，其特征在于，该管理系统包括用于冷却在管理管线中流动的第二流体的至少一个冷却单元，由冷却单元产生的冷是由在冷却管线中流动的第一流体的汽化导致的。
[0010]根据一个可选的布置，管理系统包括第一流体和第二流体，并且特别是让这些流体流过。
[0011]管理系统控制分别包含在第一罐和第二罐中的第一流体和第二流体的状态，即至少第一流体或第二流体的压力和/或温度。在管理管线中流动的第二流体被冷却单元冷却，在冷却单元下游的管理管线中流动的第二流体的温度低于在冷却单元下游的冷却管线中流动的第一流体的温度。这具有降低包含在第二罐中的第二流体的温度的效果，从而限制了存在于第二罐中的第二流体的汽化。此外，在第二罐中流动的汽化的第二流体也可以通过与在冷却单元下游的管理管线中流动的冷却的第二流体接触和/或还通过与在罐中喷射的第二流体接触而被冷却和冷凝。
[0012]用于降低在管理管线中流动的第二流体的温度的冷来自在冷却管线中流动的第一流体的部分汽化。更具体地说，这部分第一流体膨胀，即这部分第一流体的压力降低，从而降低了第二流体的温度。
[0013]第一流体和第二流体例如是石油气，第一流体例如是由92％的丙烷和8％的丁烷构成的混合物，并且在大气压下具有
‑
47℃的沸点，而第二流体例如由大约100％的丁烷构成，并且在大气压下具有0℃的沸点。
[0014]根据本专利技术的另一个实施例，第一流体例如是诸如甲烷的天然气，并且具有大约
‑
160℃的沸点，即当第一流体在大气压下具有低于
‑
160℃的温度时，第一流体是液体形式。
[0015]根据本专利技术的另一实施例，第一流体例如由100％的乙烷构成，其蒸发温度为
‑
89℃的，而第二流体由液化石油气构成，该液化石油气包括92％的丙烷和8％的丁烷的混合物，该液化石油气的蒸发温度为
‑
47℃。
[0016]根据本专利技术的另一个实施例，第一流体例如由100％的乙烷构成，其蒸发温度为
‑
89℃，而第二流体由100％的氨构成，其蒸发温度为
‑
33℃。
[0017]根据本专利技术的另一实施例，第一流体例如由100％的丙烷构成，其蒸发温度为
‑
42℃，而第二流体8由100％氨的构成，其蒸发温度为
‑
33℃。
[0018]上述温度是在大气压下测定的。
[0019]此外，第一管线中的第一流体的冷凝通过第一流体和热交换构件中的冷却剂流体之间的热能交换而发生。
[0020]根据本专利技术的可选特征，冷却单元至少包括热交换器和安装在第二管线和热交换器之间的冷却管线上的膨胀构件，热交换器被构造为在冷却管线中流动的第一流体和管理管线中流动的第二流体之间交换热量。
[0021]更具体地，在冷却管线中流动的第一流体在流入热交换器之前被膨胀构件膨胀。当它通过热交换器时，在管理管线中流动的第二流体将热能释放给在冷却管线中流动并且
也通过热交换器的膨胀的第一流体。
[0022]换句话说，在冷却管线中流动并通过热交换器的第一流体通过捕获来自在管理管线中流动的第二流体的热能而在热交换器中被加热并汽化。被加热并汽化的第一流体然后被安装在第一管线上的压缩构件中的一个吸入。
[0023]此外，在热交换器内部，在管理管线中流动的第二流体的温度下降，接近在冷却管线中流动的第一流体的温度，特别是通过热能从在管理管线中流动的第二流体传递到在冷却管线中流动的第一流体。注意，在热交换器中进行热能交换期间，在管理管线中流动的第二流体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管理系统(1)，用于管理包含在第一罐(2)中的第一流体(4)的状态和包含在第二罐(6)中的第二流体(8)的状态，所述第一流体(4)的沸点低于处于相同压力的所述第二流体(8)的沸点，所述管理系统(1)至少包括第一管线(12)，从所述第一罐(2)中取出的气态的第一流体(4)用于流过所述第一管线，所述第一管线在构造成通向所述第一罐(2)的气体入口(26)和构造成冷凝所述第一流体(4)的热交换构件(38，40，42)之间延伸，所述第一管线(12)至少包括第一压缩构件(14a)和第二压缩构件(14b)，所述管理系统(1)包括第二管线(16)，液态和/或两相状态的第一流体(4)用于流过所述第二管线，所述第二管线从所述热交换构件(38，40，42)延伸至构造成通向所述第一罐(2)的第二端口(65)，所述管理系统(1)包括从所述第二管线(16)延伸至所述第一管线(12)的至少一个冷却管线(18)，所述第一流体(4)用于流过所述至少一个冷却管线，所述冷却管线(18)在所述第一压缩构件(14a)和所述第二压缩构件(14b)之间连接至所述第一管线(12)，所述管理系统(1)包括用于管理所述第二流体(8)的状态的至少一个管理管线(20)，所述第二流体(8)用于流过所述至少一个管理管线，其特征在于，所述管理系统(1)包括用于冷却在所述管理管线(20)中流动的第二流体(8)的至少一个冷却单元(24)，由所述冷却单元(24)产生的冷由在所述冷却管线(18)中流动的第一流体(4)的汽化导致。2.根据权利要求1所述的管理系统(1)，其中，所述冷却单元(24)至少包括热交换器(84)和膨胀构件(86)，所述膨胀构件在所述第二管线(16)和所述热交换器(84)之间安装在所述冷却管线(18)上，所述热交换器(84)构造成在所述冷却管线(18)中流动的第一流体(4)和所述管理管线(20)中流动的第二流体(8)之间交换热量。3.根据权利要求2所述的管理系统(1)，其中，所述热交换器(84)至少包括构成所述冷却管线(18)的第一通路(88)和构成所述管理管线(20)的第二通路(90)，所述膨胀构件(86)位于所述第二管线(16)和所述第一通路(88)之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的管理系统(1)，包括在所述冷却单元(24)的上游位于所述管理管线(20)上的至少一个泵送构件(78)。5.根据前述权利要求中任一项所述的管理系统(1)，包括在所述第二管线(16)和所述第一管线(12)之间延伸的至少一个管道(48)，所述管道(48)在所述第一压缩构件(14a)和所述第二压缩构件(14b)之间连接到所述第一管线(12)，所述管理系统(1)包括用于冷却在所述第二管线(16)中流动的第一流体(4)的至少一个冷却装置(50)，由所述冷却装置(50)产生的冷是由在所述管道(48)中流动的第一流体(4)的汽化所导致。6.根据权利要求5所述的管理系统(1)，其中，所述冷却装置(50)至少包括热交换器(54)和膨胀装置(56)，所述热交换器(54)包括构成所述第二管线(16)的第一通道(58)和构成所述管道(48)的第二通道(60)，所述膨胀装置(56)位于所述第二管线(16)和所述第二通道(60)之间的管道(48)上，所述热交换器(54)被构造成在所述第二管线(16)中流动的第一流体(4)和在所述管道(48)中流通的第一流体(4)之间交换热量。7.根据权利要求5或6所述的管理系统(1)，包括用于在第一流体(4)和冷却剂流体之间进行热交换的第一热交换构件(38，40，42)和用于在第一流体(4)和冷却剂流体之间进行热
交换的第二热交换构件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：P博里塞维奇，B奥恩，
申请(专利权)人：气体运输技术公司，
类型：发明
国别省市：