AT520662A1

AT520662A1 - Process for regasifying cryogenic liquefied gas

Info

Publication number: AT520662A1
Application number: ATA414/2017A
Authority: AT
Original assignee: Sasu Energiesysteme Gmbh
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2019-06-15

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas , wie z . B. Methan , umfassend einen Tank (1) für tiefkalt verflüssigtes Gas , einen Verdampfer (17) und eine zwischen dem Tank und dem Verdampfer angeordnete Druckschleuse , wobei die Druckschleuse zwei Kammern (27 , 28) umfasst, die abwechselnd mi t einer Teil menge des tiefkalt verflüssigten Gases aus dem Tank (1) befüllbar sind und die nach dem jeweiligen Füllvorgang von dem Tank (1) trennbar und mit dem Verdampfer (17) verbindbar sind, und dass wenigstens ein Verdrängungskörper (21 , 22) vorgesehen ist , der zum Verdrängen des in der unter Verdampferdruck befindlichen Kammer (27 , 28) enthaltenen Gases in den Verdampfer (17) angeordnet ist , ist vorgesehen, dass die eine Kammer (27 ; 28) und den Verdampfer (17) jeweils verbindende Leitung (15) über einen Wärmeübertrager (16) führt .In an apparatus for performing a method for regasifying cryogenic liquefied gas, such as. As methane, comprising a tank (1) for cryogenic liquefied gas, an evaporator (17) and arranged between the tank and the evaporator pressure lock, wherein the pressure lock comprises two chambers (27, 28) alternately mi t part of a quantity of the cryogenic liquefied gas from the tank (1) are filled and after the respective filling of the tank (1) separable and with the evaporator (17) are connectable, and that at least one displacement body (21, 22) is provided, the Displacing the gas contained in the evaporator pressure chamber (27, 28) is arranged in the evaporator (17), it is provided that the one chamber (27; 28) and the evaporator (17) respectively connecting line (15) via a Heat exchanger (16) leads.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas, wie z.B. Methan, umfassend einen Tank für tiefkalt verflüssigtes Gas, einen Verdampfer und eine zwischen dem Tank und dem Verdampfer angeordnete Druckschleuse, wobei die Druckschleuse zwei Kammern umfasst, die abwechselnd mit einer Teilmenge des tiefkalt verflüssigten Gases aus dem Tank befüllbar sind und die nach dem jeweiligen Füllvorgang von dem Tank trennbar und mit dem Verdampfer verbindbar sind, und dass wenigstens ein Verdrängungskörper vorgesehen ist, der zum Verdrängen des in der unter Verdampferdruck befindlichen Kammer enthaltenen Gases in den Verdampfer angeordnet ist.The invention relates to an apparatus for carrying out a process for regasifying cryogenic liquefied gas, e.g. Methane, comprising a tank for cryogenic liquefied gas, an evaporator and a pressure lock arranged between the tank and the evaporator, wherein the pressure lock comprises two chambers, which are filled alternately with a subset of the cryogenic liquefied gas from the tank and after the respective filling be separated from the tank and connectable to the evaporator, and that at least one displacement body is provided, which is arranged for displacing the gas contained in the chamber under evaporator pressure contained in the evaporator.

Tiefkalt verflüssigte Gase gewinnen immer mehr anLow-temperature liquefied gases are gaining more and more

Bedeutung. Sie werden bei geringem Druck transportiert und gelagert. Die Verwendung verlangt in der Regel die Überführung vom flüssigen Zustand in die Gasphase. Zur weiteren Verwendung im Hochdruckbereich lagert man das Produkt am Ort der Verwendung in Niederdrucktanks (z.B. max. 37 bar) und regasifiziert anschließend das tiefkalt verflüssigte Gas. Dazu wird es in Verdampfer verbracht, in denen unter Zuführung von Energie die Verdampfung erfolgt. Die Hochdruckphase setzt bisher Hochdruckpumpen für kryogene Flüssigkeiten voraus, welche die Flüssigkeiten in den Verdampfer drücken. Die Pumpe führt mit dem Verdampfer die Kompressions- und Verdampfungsenergie zu.Meaning. They are transported and stored at low pressure. The use usually requires the transfer from the liquid state to the gas phase. For further use in the high pressure range, the product is stored at the point of use in low pressure tanks (e.g., at most 37 bar) and then regasified the cryogenic liquefied gas. For this purpose, it is spent in evaporators in which the evaporation takes place with the supply of energy. The high-pressure phase previously required high-pressure pumps for cryogenic liquids, which push the liquids into the evaporator. The pump supplies the compression and evaporation energy with the evaporator.

Alternativ kann die Kompression mit einem Kompressor erfolgen. Dazu wird die Flüssigkeit vor der Kompression im Verdampfer bei Tankdruck in die Gasphase überführt und anschließend mit dem Kompressor komprimiert.Alternatively, the compression can be done with a compressor. For this purpose, the liquid is transferred before compression in the evaporator at tank pressure in the gas phase and then compressed with the compressor.

Bei beiden Verfahrensweisen handelt es sich um energieintensive Prozesse, die wartungsaufwändige Maschinen mit hohen Investitionskosten voraussetzen. Bisher war diese Anwendung auf wenige Anlagen begrenzt, die in ihrer Gesamtheit volkswirtschaftlich unbedeutend sind. Bei verstärkter Marktpenetration der Erdgasbetankung (diese erfolgt bisher mit konventionellen Kompressoren) müssen neue Lösungen der Gasversorgung gefunden werden. Bei Kompressoren muss die Kompressionsenergie zur Gänze über das Stromnetz zugeführt werden und die versorgenden Gasleitungen müssen die erforderliche Ergiebigkeit haben. Beides ist nur bedingt vorhanden.Both methods are energy-intensive processes that require high-maintenance, high-cost machines. So far, this application has been limited to a few facilities that are economically insignificant in their entirety. With increased market penetration of natural gas refueling (this has so far been done with conventional compressors), new gas supply solutions have to be found. In compressors, the compression energy must be supplied entirely through the mains and the supplying gas lines must have the required yield. Both are only conditionally available.

Die Alternative ist LNG, tiefkalt verflüssigtes Erdgas. Das verflüssigte Gas wird mit speziellen, isolierten Tankwagen zum Endverbraucher bzw. zur Tankstelle transportiert. Dort wird es in speziellen Tanks gelagert und muss regasifiziert und komprimiert werden. Bisher kann diese Anforderung im Hochdruckbereich nur mit bekannten Hochdruckkolbenpumpen erfüllt werden. Die Kolbenpumpe hat den wesentlichen Nachteil, dass sie nach relativ kurzer Zeit Verschleißerscheinungen hat, womit Gasschlupf auftritt, was beispielsweise bei Methan ökologisch und sicherheitstechnisch äußerst bedenklich ist und hohe Wartungskosten zu planen sind. Zudem benötigt der antreibende Motor Fremdenergie (Strom).The alternative is LNG, cryogenic liquefied natural gas. The liquefied gas is transported to the end user or gas station with special insulated tank trucks. There it is stored in special tanks and must be regasified and compressed. So far, this requirement can be met in the high pressure range only with known high-pressure piston pumps. The piston pump has the significant disadvantage that it has wear phenomena after a relatively short time, which gas slippage occurs, which is ecologically and safety extremely dangerous for example in methane and high maintenance costs are planned. In addition, the driving engine requires external energy (electricity).

In den Schriften WO 2007/128023 Al und WO 2013/182907 A2 sind Verfahren zur Regasifizierung tiefkalt verflüssigter Gase beschrieben, die durch Entlastung bzw. Drosselung in den speichernden Tank eine Fortsetzung des Prozesses ermöglichen. Beide Verfahren benötigen keinen Strom zur Kompression. Die notwendige Rückverflüssigung, jedoch nur eines sehr geringen Teils des regasifizierten Produktes, ist, wie erwähnt, durch Druckentlastung bzw. Drosselung gelöst.The documents WO 2007/128023 A1 and WO 2013/182907 A2 describe processes for the regasification of cryogenic liquefied gases, which enable the process to be continued by relieving or throttling into the storage tank. Both methods require no current for compression. The necessary re-liquefaction, but only a very small part of the regasified product is, as mentioned, solved by pressure relief or throttling.

Bei den bekannten Verfahren zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas wird die flüssige Phase des durch Kälte verflüssigten Gases in einem isolierten Tank gelagert. Aus diesem muss es zur Verdampfung in den Hochdruckteil gebracht werden, so dass sich in Abhängigkeit von der Menge des zugeführten Flüssigprodukts, dem Volumen desIn the known processes for regasifying cryogenic liquefied gas, the liquid phase of the liquified liquefied gas is stored in an insulated tank. From this it must be brought to the evaporation in the high pressure part, so that, depending on the amount of the liquid product supplied, the volume of

Verdampfungsraumes und der entsprechenden Energiezufuhr der Gasdruck einstellt. Der Tank hat dabei einen wesentlich geringeren Druck als der Verdampfer, in dem Hochdruck herrscht. Beide Systeme müssen daher über eine sogenannte Druckschleuse miteinander verbunden werden. Als Druckschleuse wurde bei den Verfahren gemäß den Schriften WO 2007/128023 Al und WO 2013/182907 A2 ein Dosierspeicher eingesetzt.Evaporation space and the corresponding energy supply of the gas pressure sets. The tank has a much lower pressure than the evaporator, which prevails in the high pressure. Both systems must therefore be connected to each other via a so-called pressure lock. As pressure lock was used in the method according to the writings WO 2007/128023 Al and WO 2013/182907 A2 a Dosierspeicher.

Nachteilig bei den genannten Verfahren ist, dass ein relativ hoher Energieanteil für die erforderliche Rückverflüssigung eines Teils des regasifizierten Produktes verwendet werden muss.A disadvantage of the methods mentioned is that a relatively high proportion of energy must be used for the required re-liquefaction of a portion of the regasified product.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, eine Vorrichtung zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigten Gasen zu schaffen, die eine geringere Menge von rückzuverflüssigendem Produkt erfordert und/oder bei denen die für die Rückverfiüssigung erforderliche Energie verringert werden kann.The present invention therefore seeks to provide an apparatus for regasifying cryogenic liquefied gases which requires a smaller amount of product to be recycled and / or which can reduce the energy required for re-liquefaction.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen darin, dass die eine Kammer und den Verdampfer jeweils verbindende Leitung über einen Wärmeübertrager führt.To achieve this object, the invention consists in a device of the type mentioned essentially in that the one chamber and the evaporator respectively connecting line leads via a heat exchanger.

Eine bevorzugte Ausbildung (Fig. 1) sieht vor, dass der wenigstens eine Verdrängungskörper als in einem Zylinder verschieblich gelagerter Verdrängungskolben ausgebildet ist.A preferred embodiment (FIG. 1) provides that the at least one displacement body is designed as a displacer piston displaceably mounted in a cylinder.

Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die beiden Kammern über Absperrorgane jeweils mit dem Tank und mit dem Verdampfer verbunden sind, sodass sie abwechselnd mit dem Tank und mit dem Verdampfer verbunden werden können.A further preferred embodiment provides that the two chambers are connected via shut-off devices respectively to the tank and to the evaporator, so that they can be connected alternately to the tank and to the evaporator.

Mit Vorteil verfügt jede Kammer über einen eigenenAdvantageously, each chamber has its own

Verdrängungskörper, wobei die Verdrängungskörper beider Kammern zu synchroner Bewegung miteinander unauflöslich gekoppelt sind.Displacement body, wherein the displacement body of both chambers are coupled to synchronous movement with each other inextricably.

Bevorzugt sind die insbesondere als in einem jeweiligen Zylinder verschiebbar gelagerter Verdrängungskolben ausgebiideten Verdrängungskörper mit einem in einem Betätigungszylinder verschieblich gelagerten Betätigungskolben zu synchroner Bewegung gekoppelt.Preferably, the displacer, in particular displaced as a displaceably mounted displacement piston in a respective cylinder, is coupled with a actuating piston displaceably mounted in an actuating cylinder for synchronous movement.

Zur Betätigung des Betätigungskolbens sieht eine vorteilhafte Ausführung vor, dass wenigstens eine mit Gasdruck beaufschlagbare Leitung in den Betätigungszylinder mündet, sodass die Verlagerung des bzw. derFor actuating the actuating piston, an advantageous embodiment provides that at least one line which can be acted upon by gas pressure opens into the actuating cylinder, so that the displacement of the or

Verdrängungskörper durch einseitiges Beaufschlagen des Betätigungskolbens mit dem Gasdruck erfolgt.Displacement body by unilaterally acting on the actuating piston with the gas pressure.

Insbesondere sind zwei zu beiden Seiten des Betätigungskolbens in den Betätigungszylinder mündende, jeweils mit dem Gasdruck beaufschlagbare Leitungen vorgesehen.In particular, two are provided on both sides of the actuating piston in the actuating cylinder, each acted upon by the gas pressure lines.

Um das Fluid im Tank und in der Druckschleuse in flüssigem Zustand zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Tank und die Kammern der Druckschleuse thermisch isoliert sind.In order to keep the fluid in the tank and in the pressure lock in the liquid state, it is preferably provided that the tank and the chambers of the pressure lock are thermally insulated.

Weiters ist das Volumen der Kammern bevorzugt jeweils kleiner als das Volumen des Verdampfers.Furthermore, the volume of the chambers is preferably in each case smaller than the volume of the evaporator.

Weiters kann bei einem nicht beanspruchten Verfahren zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas, wie z.B. Methan, bei dem eine Teilmenge des in einem Tank befindlichen tiefkalt verflüssigten Gases vom Tank über eine Druckschleuse einem Verdampfer zugeführt wird, in dem diese Teilmenge verdampft, worauf die verdampfte Gasmenge in einen Hochdruckgasspeicher abgefüilt, in ein Leitungsnetz eingespeist oder einem Bnergiewandler zur Erzeugung elektrischer Energie zugeführt wird, vorgesehen sein, dass die Druckschleuse zwei Kammern umfasst, die abwechselnd mit einer Teilmenge des tiefkalt verflüssigten Gases aus dem Tank befüllt werden, wobei die mit der Teilmenge befüllte Kammer nach dem jeweiligen Füllvorgang von dem Tank getrennt und mit dem Verdampfer verbunden wird, worauf sich ein Druckausgleich zwischen dem Verdampfer und der mit diesem verbundenen Kammer einstellt, und dass anschließend wenigstens ein Verdrängungskörper derart verlagert wird, dass das in der sich unter Verdampferdruck befindlichen Kammer enthaltene Gas zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in den Verdampfer verdrängt und die andere Kammer mit einerFurthermore, in a non-claimed process for regasifying cryogenic liquefied gas, such as e.g. Methane, in which a subset of located in a tank cryogenic liquefied gas is supplied from the tank via a pressure lock an evaporator in which evaporates this subset, whereupon the vaporized gas amount in a high-pressure gas storage, fed into a network or a Bnergiewandler for generating electrical energy is provided, be provided that the pressure lock comprises two chambers which are alternately filled with a subset of the cryogenic liquefied gas from the tank, wherein the filled with the subset chamber is separated after the respective filling of the tank and connected to the evaporator, on which adjusts a pressure equalization between the evaporator and the chamber associated with this, and that subsequently at least one displacement body is displaced so that the gas contained in the chamber located under evaporator pressure at least partially, preferably completely, in the Ver steamer displaced and the other chamber with one

Teilmenge des tiefkalt verflüssigten Gases aus dem Tank befüllt wird. Dadurch, dass wenigstens ein Verdrängungskörper vorgesehen ist, wird die nach dem Druckausgleich mit dem Verdampfer in der jeweiligen Kammer verbleibende Menge des regasifizierten Produkts in den Speicher gedrückt. Dadurch, dass beim Verlagern des Verdrängungskörpers die in der einen Kammer verbleibende Menge des regasifizierten Produkts ausgepresst und gleichzeitig in der anderen Kammer neues flüssiges Produkt aus dem Tank eingefülit wird, kann eine einfache und sichere Verfahrensführung gewährleistet werden. Dabei kann der Verdrängungskörper in einem Zylinder verschiebbar geführt sein, wobei der Verdrängungskörper den Zylinder in die zwei Kammern teilt, sodass beide Kammern im gleichen Zylinder verwirklicht sind. Alternativ können die erste und die zweite Kammer jeweils in einem eigenen Zylinder ausgebildet sein, in dem jeweils ein zugehöriger Verdrängungskörper verschiebbar geführt ist. Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass jeder Kammer ein eigener Verdrängungskörper zugeordnet ist, wobei die Verdrängungskörper zum gleichzeitigen Verdrängen des Gases aus der einen Kammer in den Verdampfer und Befüllen der anderen Kammer mit tiefkalt verflüssigtem Gas aus dem Tank synchron bewegt werden.Part of the cryogenic liquefied gas is filled from the tank. Characterized in that at least one displacement body is provided, the remaining after the pressure equalization with the evaporator in the respective chamber amount of the regasified product is pressed into the memory. Due to the fact that, when displacing the displacement body, the quantity of regasified product remaining in one chamber is squeezed out and at the same time new liquid product is introduced from the tank in the other chamber, a simple and reliable process management can be ensured. In this case, the displacement body can be guided displaceably in a cylinder, wherein the displacement body divides the cylinder into the two chambers, so that both chambers are realized in the same cylinder. Alternatively, the first and the second chamber may each be formed in a separate cylinder, in each of which an associated displacement body is displaceably guided. A preferred embodiment in this context provides that each chamber is associated with its own displacement body, wherein the displacement body for simultaneous displacement of the gas from one chamber into the evaporator and filling the other chamber with cryogenic liquefied gas from the tank are moved synchronously.

Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass die beiden Kammern abwechselnd mit dem Tank und mit dem Verdampfer verbunden werden. Dies bedeutet, dass die eine Kammer zuerst mit dem Tank verbunden und mit flüssigem Produkt aus dem Tank befüllt wird und anschließend vom Tank getrennt und mit dem Verdampfer verbunden wird. Nach dem Druckausgleich mit dem Verdampfer wird die in der Kammer verbliebene Gas- bzw. Flüssigkeitsmenge ausgepresst und es kann der Vorgang von vorn beginnen, d.h. die Kammer kann wieder mit flüssigem Produkt aus dem Tank befüllt werden. Die andere Kammer wird auf analoge Weise ebenfalls abwechselnd mit dem Tank und dem Verdampfer verbunden, wobei die einzelnen Schritte jedoch zeitlich versetzt zur anderen Kammer erfolgen.A preferred embodiment provides that the two chambers are alternately connected to the tank and to the evaporator. This means that the first chamber is connected to the tank and filled with liquid product from the tank and then separated from the tank and connected to the evaporator. After pressure equalization with the evaporator, the amount of gas or liquid left in the chamber is squeezed out and the process can start from the beginning, i. the chamber can be refilled with liquid product from the tank. The other chamber is also connected in an analogous manner alternately with the tank and the evaporator, but the individual steps are carried out offset in time to the other chamber.

Eine besonders wirtschaftliche Verfahrensführung wird ermöglicht, wenn das verflüssigte Gas bevorzugt unter dem geodätischen Druck von der Kammer in den Verdampfer verbracht wird. Alternativ kann die erforderliche Druckdifferenz auch durch eine Umwälzpumpe aufgebracht oder unterstützt werden. Dabei umfasst das Befüllen der Kammer mit Vorteil die Herstellung eines Druckausgleichs zwischen dem Tank und der Kammer. Um ein Befüllen der Kammer unter dem geodätischen Druck des Tanks zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Flüssigkeitszulauf in die Kammer tiefer angeordnet ist als der Flüssigkeitsablauf aus dem Tank.A particularly economical process management is made possible if the liquefied gas is preferably brought from the chamber into the evaporator under the geodetic pressure. Alternatively, the required pressure difference can also be applied or supported by a circulation pump. The filling of the chamber advantageously comprises the production of a pressure equalization between the tank and the chamber. In order to allow filling of the chamber under the geodetic pressure of the tank, it is preferably provided that the liquid feed is arranged in the chamber lower than the liquid outlet from the tank.

Bevorzugt erfolgt die Verbringung des Gases von der Kammer in den Verdampfer über einen Wärmetauscher, in welchem dem flüssigen Gas Wärme zugeführt wird. Dabei kann die benötigte Wärme, oder einem Teil davon, einem zu verflüssigenden Gasstrom entzogen werden, um eineThe transfer of the gas from the chamber into the evaporator preferably takes place via a heat exchanger, in which heat is supplied to the liquid gas. In this case, the required heat, or a part thereof, can be withdrawn from a gas stream to be liquefied to a

Kondensation und Rückführung desselben in den Tank zu ermöglichen.Condensation and return of the same in the tank to allow.

Eine besonders energieeffiziente Verfahrensführung wird gewährleistet, wenn, wie dies einer bevorzugten Ausbildung entspricht, der Druck nach dem Druckausgleich zwischen dem Verdampfer und der mit diesem verbundenen Kammer im überkritischen Bereich liegt.A particularly energy-efficient process management is ensured if, as corresponds to a preferred embodiment, the pressure after the pressure equalization between the evaporator and the associated chamber is in the supercritical range.

Die Verlagerung des bzw. der Verdrängungskörper kann grundsätzlich mit beliebigen Antrieben erfolgen, wie z.B. mit einem elektrischen Antrieb. Mit Vorteil erfolgt der Antrieb aber hydraulisch bzw. pneumatisch, insbesondere mit Hilfe eines aus dem Prozess selbst erzeugten Fluiddrucks. Bevorzugt wird hierbei so vorgegangen, dass die Verlagerung des bzw. der Verdrängungskörper durch Beaufschlagen mit Gasdruck erfolgt, insbesondere mit Gasdruck aus einem vom Verdampfer gespeisten Hochdruckgasspeicher.The displacement of the displacement body or bodies can in principle be carried out with any drives, such as e.g. with an electric drive. Advantageously, the drive is hydraulically or pneumatically, in particular by means of a fluid pressure generated by the process itself. In this case, the procedure is preferably such that the displacement of the displacement body or bodies takes place by applying gas pressure, in particular with gas pressure from a high-pressure gas reservoir fed by the evaporator.

Die pneumatische Betätigung erfolgt hierbei bevorzugt über einen gesonderten Kolben. Eine bevorzugte Verfahrensweise sieht in diesem Zusammenhang vor, dass einThe pneumatic actuation takes place here preferably via a separate piston. A preferred procedure in this context provides that a

Betätigungskolben in einem Betätigungszylinder verschieblich und zur synchronen Bewegung mit dem bzw. den Verdrängungskörper(n) gelagert ist und die Verlagerung des bzw. der Verdrängungskörper durch einseitiges Beaufschlagen des Betätigungskolbens mit dem vorzugsweise im System erzeugten Gasdruck erfolgt, nachdem oder während an der der Beaufschlagung gegenüberliegenden Seite desOperating piston is slidably mounted in an actuating cylinder and for synchronous movement with the or the displacement body (s) and the displacement of the or the displacement body is effected by biasing the actuating piston with the gas pressure preferably generated in the system after or during the opposite of the application Side of

Betätigungskolbens ein Druckablass erfolgt (ist). Der für die Verschiebung notwendige Gasdruck wird vorzugsweise in einem separaten Speicher bevorratet und bei Bedarf aus dem System gefüllt bzw. in das System abgerufen.Actuating piston a pressure release takes place (is). The gas pressure necessary for the displacement is preferably stored in a separate memory and, if necessary, filled from the system or retrieved into the system.

Der Druckablass erfolgt bevorzugt dadurch, dass das an der der Beaufschlagung gegenüberliegenden Seite des Betätigungskoibens befindliche Gas vorzugsweise bis zur Kondensation gekühlt und anschließend entspannt wird und bei der Entspannung in den Tank als Flüssig- und Flüssig/Gasphase oder nur als Gasphase zurückgeführt wird.The pressure release is preferably carried out in that the gas located at the side opposite the loading of the Betätigungskoibens is preferably cooled to condensation and then relaxed and is returned during the expansion in the tank as a liquid and liquid / gas phase or only as a gas phase.

Eine besonders energieeffiziente Vorgehensweise zur Verflüssigung des Gases im Zusammenhang mit dem Druckablass sieht vor, dass das Gas zu dessen Kühlung und Kondensation über den Wärmetauscher geführt und im Wärmeaustausch mit dem von der Kammer in den Verdampfer geführten Flüssigkeit gekühlt wird, wobei die Kondensation im Wärmetauscher bevorzugt bis zu einem Punkt im T,s-Diagramm vorgenommen wird, der links des kritischen Punktes liegt. Vorteilhaft ist, wenn dabei der Druck konstant bleibt.A particularly energy-efficient procedure for liquefying the gas in connection with the pressure release provides that the gas is passed through the heat exchanger for its cooling and condensation and is cooled in heat exchange with the liquid fed into the evaporator from the chamber, the condensation in the heat exchanger being preferred to a point in the T, s diagram that is to the left of the critical point. It is advantageous if the pressure remains constant.

Das nicht beanspruchte Verfahren zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas kann bevorzugt in einem Verfahren zur bedarfsabhängigen Regelung und Abgabe der elektrischen Ausgangsleistung eines mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandlers, insbesondere elektrischen Generators, zum Einsatz kommen. Bei mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandler, wie z.B. bei mit Windenergie, Sonnenenergie oder der Gezeitenenergie angetriebenen Energiewandlern besteht das Problem, dass die jeweils von äußeren Bedingungen abhängige Erzeugung elektrischer Energie nicht ohne weiteres mit dem jeweiligen Bedarf in Einklang gebracht werden kann. So ist beispielsweise die Energiegewinnung bei Solaranlagen auf Sonnenlicht angewiesen, wobei eine erste Spitze des Energieverbrauchs üblicherweise dann auftritt, wenn nach Sonnenuntergang elektrische Beleuchtungskörper eingeschaltet werden. Bei Energiequellen, welche zu allem Überfluss in ihrer Leistung nicht ohne weiteres vorhersagbar sind, und insbesondere bei der Nutzung von Windenergie, werden diese Nachteile bei der Verwendung von regenerativen Energiequellen besonders deutlich.The non-claimed method for regasifying cryogenic liquefied gas may preferably be used in a method for demand-dependent regulation and delivery of the electrical output of a regenerative energy-driven energy converter, in particular an electric generator. In regenerative energy powered energy converters, such as e.g. In the case of energy converters driven by wind energy, solar energy or tidal energy, there is the problem that the generation of electrical energy, which is dependent on external conditions, can not be easily reconciled with the respective demand. Thus, for example, the energy production in solar installations relies on sunlight, with a first peak of energy consumption usually occurring when electric lighting fixtures are switched on after sunset. For energy sources that are not readily predictable in their performance, and especially for the use of wind energy, these drawbacks become particularly clear when using regenerative energy sources.

Zum Zwecke der Vergleichmäßigung bzw. Glättung der elektrischen Ausgangsleistung derartiger mit regenerativer Energie betriebener Energiewandler wurde bereits vorgeschlagen, die in Zeiten geringeren Bedarfs anfallende Energie entsprechend zu speichern. Die Energie kann z.B. in Form eines verflüssigten Gases gespeichert werden, wie dies in der AT 506779 B beschreiben ist. Zu diesem Zweck wird die vom Energiewandler gelieferte elektrische Energie dazu verwendet, um ein Gas zu verflüssigen. Das Gas wird in verflüssigter Form gespeichert und kann mit vergleichsweise einfachen Einrichtungen bei Bedarf regasifiziert werden, wobei die durch die Volumenvergrößerung bei derFor the purpose of equalization or smoothing of the electrical output power of such powered with regenerative energy energy converter has already been proposed to store the energy required in times of lower demand accordingly. The energy can e.g. be stored in the form of a liquefied gas, as described in AT 506779 B. For this purpose, the electrical energy supplied by the energy converter is used to liquefy a gas. The gas is stored in liquefied form and can be regasified with comparatively simple facilities if necessary, which is due to the increase in volume in the

Regasifizierung entstehende frei werdende Energie in einfacher und konventioneller Weise wiederum in elektrische Energie umgewandelt werden und elektrischen Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden kann. Das Verfahren eignet sich bevorzugt für die Verwendung von Luft oderRegasification resulting released energy in a simple and conventional way, in turn, be converted into electrical energy and electrical consumers can be made available. The method is preferably suitable for the use of air or

Bestandteilen davon, wie z.B. Stickstoff, oder anderen Gasen, wie z.B. Methan, als Speichermedium.Components thereof, such as e.g. Nitrogen, or other gases, e.g. Methane, as a storage medium.

Der erzielte Wirkungsgrad des in der AT 506779 B beschriebenen Verfahrens hat sich jedoch als unbefriedigend herausgestellt. Hinzu kommt, dass man bei dem in der AT 506779 B beschriebenen und bei anderen ähnlichen Verfahren davon ausging, dass im Augenblick der Luftverflüssigung Strom derart zur Verfügung steht, dass der Betrieb des Luftverflüssigers oder Luftzerlegers am optimalen Punkt erfolgen kann. Das erscheint jedoch unrealistisch. Betrachtet man die Berechnung des Wirkungsgrades genauer, geht man stets vom fälschlich angewendeten Verhältnis gespeicherter Strom zu in das Netz eingespeister Strom aus, statt das realistische Verhältnis von amHowever, the achieved efficiency of the process described in AT 506779 B has proven to be unsatisfactory. In addition, in the case of the method described in AT 506779 B and in other similar methods, it is assumed that at the moment of air liquefaction, electricity is available in such a way that the operation of the air liquefier or air decomposer can take place at the optimum point. This seems unrealistic. Considering the calculation of efficiency more accurately, one always goes from the incorrectly applied ratio of stored current to current fed into the grid rather than the realistic ratio of am

Windrad/Photovoltaikpaneel erzeugtem zu dem in das Netz eingespeisten Strom zu berechnen. Eine Speicherung im Wege der Verflüssigung ist nur dann sinnvoll, wenn ein elektrischer Wirkungsgrad erreicht wird, der weit über 50% liegt. Hierzu sind, außer dem Pumpspeicherwerk und deren Modifikationen bisher keine Lösungen bekannt. Das Pumpspeicherkraftwerk hat den Nachteil, dass es an genaue geologische Bedingungen gebunden ist, die nur begrenzt vorhanden sind.Wind turbine / Photovoltaikpaneel generated to calculate the power fed into the grid. A storage by way of liquefaction is only useful if an electrical efficiency is achieved, which is well over 50%. For this purpose, except the pumped storage plant and their modifications so far no known solutions. The pumped storage power plant has the disadvantage that it is bound to exact geological conditions that are limited.

In einer nicht beanspruchten Ausführungsform soll daher ein Verfahren zur Speicherung und bedarfsabhängigen Abgabe der von einem mit regenerativer Energie betriebenenIn a non-claimed embodiment, therefore, a method for storage and on-demand delivery of a powered by a regenerative energy

Energiewandler erzeugten elektrischen Energie geschaffen werden, welches sich durch einen höheren Wirkungsgrad auszeichnet.Energy converters produced electrical energy to be created, which is characterized by a higher efficiency.

Hierbei ist ein Verfahren zur bedarfsabhängigen Regelung und Abgabe der elektrischen Ausgangsleistung eines mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandlers, insbesondere elektrischen Generators, vorgesehen, wobei ein Gas, insbesondere Luft, in einer mit dem Energiewandler gekoppelten Vorrichtung verflüssigt wird, das verflüssigte Gas vorzugsweise drucklos in einem Tank gespeichert wird und das verflüssigte Gas bei Bedarf regasifiziert und aus dem Gas freiwerdende Energie in elektrische Energie umgewandelt und elektrischen Verbrauchern zur Verfügung gestellt wird, wobei die Umwandlung der freiwerdenden Energie in elektrische Energie folgende Schritte umfasst:In this case, a method for demand-dependent control and delivery of the electrical output of a power regenerative energy converter, in particular electrical generator, provided, wherein a gas, in particular air, is liquefied in a device coupled to the energy converter, the liquefied gas preferably without pressure in a tank is stored and the liquefied gas is regasified as needed and converted from the gas-free energy into electrical energy and electrical consumers is made available, wherein the conversion of the released energy into electrical energy comprises the steps of

Antreiben einer Druckerhöhungsvorrichtung mit Hilfe des Drucks des regasifizierten Gases,Driving a pressure-increasing device by means of the pressure of the regasified gas,

Verwenden der Druckerhöhungsvorrichtung, um ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser zu verdichten und in eine Turbine zu pressen.Using the pressure increasing device to compress a liquid medium, such as water and press into a turbine.

Antreiben eines elektrischen Generators mit Hilfe der Turbine, um elektrische Energie zu erhalten.Driving an electric generator with the help of the turbine to obtain electrical energy.

Weiters ist gemäß einer nicht beanspruchten Ausführung ein Verfahren zur Nutzbarmachung von in tiefkalt verflüssigtem Gas gespeicherter Energie vorgesehen, bei dem das in einem Tank gespeicherte verflüssigte Gas regasifiziert wird und aus dem regasifizierten Gas freiwerdende Energie in elektrische Energie umgewandelt und elektrischenFurthermore, according to an unclaimed embodiment, a method is provided for harnessing energy stored in cryogenic liquefied gas in which the liquefied gas stored in a tank is regasified and energy released from the regasified gas is converted into electrical energy and electrical energy

Verbrauchern zur Verfügung gestellt wird, wobei dieConsumers is provided, the

Umwandlung der freiwerdenden Energie in elektrische Energie folgende Schritte umfasst: - Antreiben einer Druckerhöhungsvorrichtung mit Hilfe des Drucks des regasifizierten Gases,Conversion of the released energy into electrical energy comprises the steps of: driving a pressure-increasing device by means of the pressure of the regasified gas,

Verwenden der Druckerhöhungsvorrichtung, um ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser zu verdichten und in eine Turbine zu pressen,Using the pressure increasing device to compress a liquid medium, such as water, and press it into a turbine,

Die Regasifizierung des verflüssigten Gases kann hierbei in besonders vorteilhafter Weise mit einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchgeführt werden.The regasification of the liquefied gas can be carried out in a particularly advantageous manner with a method according to the first aspect of the invention.

Der durch die Regasifizierung entstandene Gasdruck von z.B. > 200 bar, wird im Bedarfsfall über eine Turbine entspannt. Es erfolgt jedoch abweichend von der AT 506779 B keine direkte Entspannung, sondern eine indirekte Nutzung der aus dem Gas frei werdenden Energie. Mit dem Gasdruck wird eine Druckerhöhungsvorrichtung, wie z.B. ein Kolben angetrieben, der statt Gas ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser in eine Expansionsmaschine, wie z.B. eine Turbine, drückt.The gas pressure resulting from regasification, e.g. > 200 bar, if necessary it is expanded by a turbine. However, unlike the AT 506779 B, there is no direct relaxation, but an indirect use of the energy released from the gas. With the gas pressure, a pressure-increasing device, e.g. a piston driven instead of gas, a liquid medium, such as water in an expansion machine, such as. a turbine, presses.

Die Expansionsmaschine ist mit einem Generator gekoppelt, so dass bedarfsgerecht Strom erzeugt wird.The expansion machine is coupled to a generator so that power is generated as needed.

Das flüssige Medium, beispielsweise Wasser, wird durch die Expansionsmaschine bevorzugt auf Atmosphärendruck entspannt, wobei eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens vorsieht, dass das in der Expansionsmaschine entspannte flüssige Medium, beispielsweise Wasser, der Druckerhöhungsvorrichtung rückgeführt wird. Das rückgeführte flüssige Medium wird in derThe liquid medium, for example water, is preferably expanded to atmospheric pressure by the expansion machine, wherein a preferred embodiment of the method provides that the liquid medium, for example water, expanded in the expansion machine is returned to the pressure-increasing device. The recycled liquid medium is in the

Druckerhöhungsvorrichtung dann wieder verdichtet. Das flüssige Medium wird somit im Kreislauf geführt.Pressure increasing device then compressed again. The liquid medium is thus circulated.

Zum Antreiben der Druckerhöhungsvorrichtung wird das regasifizierte, unter Hochdruck stehende Gas bevorzugt einer Antriebskammer, wie z.B. einem Antriebszylinder der Druckerhöhungsvorrichtung zugeführt, wobei das in der Antriebskammer befindliche Gas vorzugsweise einen Kolben antreibt, der ein auf das flüssige Medium wirkendes Druckerhöhungsmittel antreibt oder mit diesem gekoppelt ist. Die Druckerhöhungsmittel können wiederum einen Kolben einer Kolbenpumpe umfassen.For driving the pressure-increasing device, the regasified, high-pressure gas is preferably a driving chamber, such as e.g. a drive cylinder of the pressure-increasing device, wherein the gas located in the drive chamber preferably drives a piston which drives or is coupled to an acting on the liquid medium pressure increasing means. The pressure increasing means may in turn comprise a piston of a piston pump.

Die Druckerhöhungsvorrichtung weist somit bevorzugt ein von dem Hochdruckgas beaufschlagtes Antriebselement, wie z.B. einen Kolben, und auf das flüssige Medium wirkende Druckerhöhungsmittel auf, wobei das Antriebselement die Druckerhöhungsmittel antreibt.The pressure increasing device thus preferably has a drive element acted upon by the high pressure gas, such as e.g. a piston, and acting on the liquid medium pressure increasing means, wherein the drive element drives the pressure increasing means.

Nach dem Austritt des Hochdruckgases aus derAfter the exit of the high-pressure gas from the

Druckerhöhungsvorrichtung wird das Gas bevorzugt durch einen Wärmeübertrager geleitet. Am Austritt bleibt hierbei bevorzugt ein Restdruck des Gases erhalten, der im Ts -Pressure increasing device, the gas is preferably passed through a heat exchanger. At the outlet, a residual pressure of the gas is preferably retained, which in Ts -

Diagramm links vom kritischen Punkt liegt. Im Wärmeübertrager wird das Gas vorzugsweise bei konstantem Druck (vorzugsweise links des kritischen Punkts im Ts-Diagramm) gekühlt, sodass ein Teil des Gases verflüssigt wird.Diagram to the left of the critical point. In the heat exchanger, the gas is preferably cooled at a constant pressure (preferably to the left of the critical point in the Ts diagram), so that a part of the gas is liquefied.

Weiters ist es vorteilhaft, wenn das im Wärmeübertrager gekühlte Gas über eine Drosselstelle in den Tank entspannt wird. Dabei wird das Gas unter Ausnutzung des Joule-Thomsen-Effektes in den Tank verflüssigt und steht dem Regasifizierungsprozess wieder zur Verfügung.Furthermore, it is advantageous if the cooled in the heat exchanger gas is expanded via a throttle point in the tank. The gas is liquefied using the Joule-Thomsen effect in the tank and is the regasification process again.

Dieses Verfahren erlaubt es, den Netzbedarf von der direkten Erzeugung am Windrad bzw. der Photovoltaikanlage oder dgl. abzukoppeln und das Netz ausschließlich aus dem Flüssiggasspeicher zu versorgen. Ist die Leistung am mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandler, wie z.B, am Windrad zu gering, wird der Verflüssiger im Stand-by-Betrieb gefahren. Steigt der erzeugte Strom amThis method makes it possible to decouple the network requirement from the direct generation on the wind turbine or the photovoltaic system or the like and to supply the network exclusively from the liquid gas storage. If the power of the energy converter operated with regenerative energy, such as, for example, too small at the wind turbine, the condenser is operated in stand-by mode. If the generated current increases at the

Energiewandler über den möglichen Wirkungsgrad, wird der Verflüssiger zugeschaltet. Voraussetzung dafür ist, dass der Wirkungsgrad eine Stromerzeugung erlaubt, welche die Verluste überschreitet.Energy converters on the possible efficiency, the condenser is switched on. The prerequisite for this is that the efficiency allows power generation that exceeds the losses.

Weiters erlaubt das Verfahren zur Nutzbarmachung von in tiefkalt verflüssigtem Gas gespeicherter Energie eine kostengünstige Speicherung der Energie in Form von verflüssigtem Gas und eine bedarfsorientierte Umwandlung der darin gespeicherten Energie in elektrische Energie.Furthermore, the process of harnessing energy stored in cryogenic liquefied gas allows inexpensive storage of the energy in the form of liquefied gas and on-demand conversion of the energy stored therein into electrical energy.

Das flüssige Gas kann beispielsweise zur Stromerzeugung in einem Kraftfahrzeug verwendet werden. Im Fahrzeug befindet sich ein vakuumisolierter Niederdrucktank, in den dieThe liquid gas can be used, for example, to generate electricity in a motor vehicle. In the vehicle is a vacuum-insulated low-pressure tank into which the

Flüssigkeit getankt wird. Bei Bedarf kann die Flüssigkeit regasifiziert und eine Energieumwandlung in elektrische Energie vorgenommen werden.Fluid is being fueled. If necessary, the liquid can be regasified and energy converted into electrical energy.

Das Fahrzeug fährt wie üblich mit einer Batterie, die klein aber leistungsstark sein kann. Über die Batterie wird der Fahrzyklus abgebildet. Sind Spannung und Stromstärke in der Batterie auf einen unteren Grenzwert abgesunken, springt die Stromerzeugung auf Grundlage des verflüssigen Gases an und lädt die Batterie während der Fahrt oder auch im Stehen auf. Eine anderweitige stationäre Aufladung der Batterie ist nicht mehr erforderlich, da der Ladevorgang während der Fahrt erfolgt. Als „Abgas" wird Luft abgegeben.The vehicle drives as usual with a battery that can be small but powerful. The battery is used to map the driving cycle. When the voltage and current in the battery have dropped to a lower limit, power generation will start based on the liquefied gas and charge the battery while driving or while standing. An otherwise stationary charging of the battery is no longer necessary since the charging process takes place while driving. As "exhaust" air is released.

Weiters kann eine nicht beanspruchte Vorrichtung zur Nutzbarmachung von in tiefkalt verflüssigtem Gas gespeicherter potentieller Energie vorgesehen sein, umfassend einen Tank zur Speicherung des verflüssigten Gases, eine an den Tank angeschlosseneFurthermore, an unclaimed device may be provided for utilizing potential energy stored in cryogenic liquefied gas, comprising a tank for storing the liquefied gas, a tank connected to the tank

Regasifizierungseinrichtung zum Regasifizieren des verflüssigten Gases, einen Energiewandler zum Umwandeln der durch das Regasifizieren freiwerdenden Energie in elektrische Energie, wobei die vom Energiewandler gelieferte elektrische Energie elektrischen Verbrauchern zur Verfügung gestellt ist, wobei der Energiewandler eine Druckerhöhungsvorrichtung umfasst, die mit dem Druck des regasifizierten Gases antreibbar ist, wobei die Druckerhöhungsvorrichtung angeordnet ist, um ein der Druckerhöhungsvorrichtung zugeführtes flüssiges Medium, beispielsweise Wasser, zu verdichten, wobei der Energiewandler weiters eine Expansionsmaschine, insbesondere Turbine, umfasst, mit welcher die Druckerhöhungsvorrichtung verbunden ist, um derA regasification device for regasifying the liquefied gas, an energy converter for converting the energy released by the regasification into electrical energy, wherein the electrical energy supplied by the energy converter is provided to electrical consumers, wherein the energy converter comprises a pressure-increasing device drivable with the pressure of the regasified gas wherein the pressure-increasing device is arranged to compress a liquid medium, for example water, supplied to the pressure-increasing device, the energy converter furthermore comprising an expansion machine, in particular a turbine, to which the pressure-increasing device is connected

Expansionsmaschine das verdichtete flüssige Medium zuzuführen, und wobei der Energiewandler weiters einen elektrischen Generator umfasst, der von derExpansion machine to supply the compressed liquid medium, and wherein the energy converter further comprises an electric generator, which of the

Expansionsmaschine antreibbar ist.Expander is drivable.

Bevorzugt ist die Druckerhöhungsvorrichtung als Pumpe, insbesondere Kolbenpumpe ausgebildet.Preferably, the pressure-increasing device is designed as a pump, in particular a piston pump.

Bevorzugt ist die Expansionsmaschine über eine Rückführungsleitung mit der Druckerhöhungsvorrichtung verbunden, um das in der Expansionsmaschine entspannte flüssige Medium, beispielsweise Wasser, derPreferably, the expansion machine is connected via a return line with the pressure increasing device to the relaxed in the expansion machine liquid medium, such as water, the

Druckerhöhungsvorrichtung vorzugsweise durch den Zulauf über die geodätische Höhe rückzuführen.Reciprocating pressure device preferably return through the inlet over the geodetic height.

Bevorzugt ist die Antriebsseite derPreferably, the drive side is the

Druckerhöhungsvorrichtung mit einem Wärmeübertrager verbunden, um das eine Antriebskammer der Druckerhöhungsvorrichtung verlassende Gas durch den Wärmeübertrager zu leiten.Pressure-increasing device connected to a heat exchanger to guide the gas leaving a drive chamber of the pressure-increasing device through the heat exchanger.

Bevorzugt ist der Wärmeübertrager über eine Drosselstelle mit dem Tank verbunden, um das im Wärmeübertrager abgekühlte Gas dem Tank zuzuführen.Preferably, the heat exchanger is connected via a throttle point to the tank to supply the cooled in the heat exchanger gas to the tank.

Besonders bevorzugt ist die Regasifizierungseinrichtung gemäß der Erfindung ausgebildet.Particularly preferably, the regasification device is designed according to the invention.

Die oben beschriebene Vorrichtung zur Nutzbarmachung von in verflüssigtem Gas gespeicherter Energie kann in folgendem Zusammenhang besonders vorteilhaft zum Einsatz gelangen, nämlich bei einer Vorrichtung zur bedarfsabhängigen Regelung und Abgabe der elektrischen Ausgangsleistung eines mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandlers, insbesondere elektrischen Generators, umfassend eine mit dem Energiewandler gekoppelte Gasverflüssigungsvorrichtung, einen Tank zur Speicherung des verflüssigten Gases und die Vorrichtung zur Umwandlung der im tiefkalt verflüssigtem Gas gespeicherten Energie in elektrische Energie.The above-described device for utilization of energy stored in liquefied gas can be used particularly advantageously in the following context, namely in a device for demand-dependent regulation and delivery of the electrical output of a regenerative energy converter, in particular an electric generator comprising one with the energy converter coupled gas liquefaction device, a tank for storing the liquefied gas and the device for converting the energy stored in the cryogenic liquefied gas into electrical energy.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigt Fig.1 ein Blockschaltbild einer Regasifizierungsanlage zwecks Druckspeicherung und Fig.2 ein Blockschaltbild einer Anlage zur bedarfsabhängigen Regelung und Abgabe der elektrischen Ausgangsleistung eines mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandlers.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawing. 1 shows a block diagram of a regasification system for the purpose of pressure storage and FIG. 2 shows a block diagram of a system for demand-dependent regulation and delivery of the electrical output of a regenerative energy-powered energy converter.

Die Anlage gemäß Fig. 1 umfasst einen vakuumisolierten Tank 1, in dem tiefkalt verflüssigtes Gas, wie z.B. Methan oder ein anderes tiefkalt verflüssigtes Gas, gelagert wird. Der Tank 1 ist über eine Leitung 2 und Absperrorgane 3 und 4 wahlweise mit dem Zulauf 5 des Zylinders 6 oder dem Zulauf 7 des Zylinders 8 verbunden. Die Zylinder 6 und 8 sind thermisch isoliert, insbesondere vakuumisoliert. Der Gasrückgang 9 des Zylinders 6 und der Gasrückgang 10 des Zylinders 8 sind jeweils über ein Absperrorgan 11 bzw. 12 mit dem Gasraum des Tanks 1 verbunden. Der Zulauf 5 des Zylinders 6 und der Zulauf 7 des Zylinders 8 sind jeweils über ein Absperrorgan 13 bzw. 14, eine Leitung 15 und einen Wärmetauscher 16 mit einem Verdampfer 17 verbunden. Der Gasrückgang 9 des Zylinders 6 und der Gasrückgang 10 des Zylinders 8 sind jeweils über ein Absperrorgan 18 bzw. 19 und eine Leitung 20 ebenfalls mit dem Verdampfer 17 verbunden.The plant according to Fig. 1 comprises a vacuum-insulated tank 1 in which cryogenic liquefied gas, e.g. Methane or other cryogenic liquefied gas is stored. The tank 1 is connected via a line 2 and shut-off valves 3 and 4 optionally to the inlet 5 of the cylinder 6 or the inlet 7 of the cylinder 8. The cylinders 6 and 8 are thermally insulated, in particular vacuum-insulated. The gas return 9 of the cylinder 6 and the gas return 10 of the cylinder 8 are each connected via a shut-off device 11 and 12 with the gas space of the tank 1. The inlet 5 of the cylinder 6 and the inlet 7 of the cylinder 8 are each connected via a shut-off device 13 and 14, a line 15 and a heat exchanger 16 with an evaporator 17. The gas return 9 of the cylinder 6 and the gas return 10 of the cylinder 8 are also connected via a shut-off device 18 and 19 and a line 20 also connected to the evaporator 17.

Im Zylinder 6 ist ein Verdrängungskolben 21 verschieblich gelagert und im Zylinder 8 ist ein Verdrängungskolben 22 verschieblich gelagert. Die beiden Kolben 21,22 sind mittels einer starren Verbindung auf der Stange 23 miteinander verbunden und somit gemeinsam verschiebbar gelagert. Die äußeren Kammern 25 und 26 der Zylinder 6 und 8 sind im Betrieb ständig miteinander verbunden, was beispielsweise mittels einer axialen Druckausgleichsbohrung 24 erfolgt. Bei den innenliegenden Kammern 27 und 28 der Zylinder 6 und 8 handelt es sich um diejenigen Kammern der Zylinder 6 und 8, die über den Zulauf 5 bzw. 7 mit Fluid aus dem Tank 1 befüllt werden können.In the cylinder 6, a displacement piston 21 is slidably mounted and in the cylinder 8, a displacement piston 22 is slidably mounted. The two pistons 21,22 are connected to each other by means of a rigid connection on the rod 23 and thus mounted together displaceable. The outer chambers 25 and 26 of the cylinder 6 and 8 are constantly connected to each other in operation, which takes place for example by means of an axial pressure compensation bore 24. The inner chambers 27 and 28 of the cylinders 6 and 8 are those chambers of the cylinders 6 and 8, which can be filled via the inlet 5 and 7 with fluid from the tank 1.

Zur Betätigung der Verdrängungskolben 21 und 22 in Richtung des Doppelpfeils 30 ist ein Betätigungskolben 40 in einem Zylinder 29 verschiebbar geführt und mit der Stange 23 starr verbunden. Der Zylinder verfügt an seinen gegenüberliegenden Enden über Zu- bzw. Abläufe 30 und 31, über welche Druckmedium auf der einen Seite zugeführt werden kann, während auf der anderen Seite eine Druckentlastung vorgenommen wird. Zur Zufuhr von Druckmedium sind die Zu- bzw. Abläufe 30 und 31 über Absperrorgane 32 und 33 mit einem Druckspeicher 34 verbunden. Zur Druckentlastung sind die Zu- bzw. Abläufe 30 und 31 über Absperrorgane 35 und 36, eine Leitung 37 und den Wärmetauscher 16 mit dem Gasraum des Tanks 1 verbunden.For actuating the displacement piston 21 and 22 in the direction of the double arrow 30, an actuating piston 40 is displaceably guided in a cylinder 29 and rigidly connected to the rod 23. The cylinder has at its opposite ends via inlets and outlets 30 and 31, via which pressure medium can be supplied on one side, while on the other side a pressure relief is made. For supply of pressure medium, the inlets and outlets 30 and 31 are connected via shut-off valves 32 and 33 to a pressure accumulator 34. For pressure relief, the inlets and outlets 30 and 31 via shut-off valves 35 and 36, a line 37 and the heat exchanger 16 are connected to the gas space of the tank 1.

An den Verdampfer ist über ein Absperrorgan 38 eineTo the evaporator is via a shut-off 38 a

Gasflasche 39 verbunden, welche mit dem im Verdampfer 17 regasifizierten Medium befüllt werden und dann abtransportiert werden kann. Der Druckbehälter 34 kann ebenfalls vom Verdampfer 17 gespeist sein.Gas bottle 39 connected, which are filled with the regasified in the evaporator 17 medium and then can be removed. The pressure vessel 34 may also be fed by the evaporator 17.

Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Regasifizierungsanlage ist nun wie folgt. Aus dem vakuumisolierten Tank 1 fließt allein durch den geodätischen Druck das verflüssigte Gas in die Kammer 27. Dazu wird das Absperrorgan 3 geöffnet und durch Öffnen des Absperrorgans 11 eine Verbindung zum Gasraum des Tanks 1 hergestellt (Gasrückgang) . Ist die Kammer 27 gefüllt und das eventuell entstehende Gas aus der Kammer 27 in den Tank 1 abgeströmt, wird die Kammer 27 durch Schließen der Absperrorgane 3 und 11 vom Tank 1 getrennt. Nun wird die Verbindung zum Verdampfer 17 durch Öffnen des Absperrorgans 13 hergestellt. Auch hier besteht durch Öffnen des Absperrorgans 18 ein Gasrückgang vom Verdampferaustritt über die Leitung 20 zum Gasrückgang 9 der Kammer 27, die einen Druckausgleich herstellt und die zügige Entleerung der Kammer 27 durch den geodätischen Druck ermöglicht.The operation of the regasification plant shown in FIG. 1 is now as follows. From the vacuum-insulated tank 1 flows through the geodesic pressure alone, the liquefied gas into the chamber 27. For this purpose, the obturator 3 is opened and made by opening the obturator 11, a connection to the gas space of the tank 1 (gas decrease). If the chamber 27 is filled and the possibly resulting gas has flowed out of the chamber 27 into the tank 1, the chamber 27 is separated from the tank 1 by closing the shut-off elements 3 and 11. Now the connection to the evaporator 17 is established by opening the obturator 13. Again, by opening the obturator 18, a gas return from the evaporator outlet via the line 20 to the gas return 9 of the chamber 27, which produces a pressure equalization and allows the rapid emptying of the chamber 27 by the geodesic pressure.

Zwischen Kammer 27 und Verdampfer 17 ist ein Wärmeübertrager 16 in Reihe zwischengeschaltet. Das Produkt fließt durch den geodätischen Druck aus der Kammer 27 zuerst in den dem Verdampfer 17 vorgelagerten Wärmeübertrager 16. Dieser liegt unter der Kammer 27, aber über dem Verdampfer 17. Daher fließt die Flüssigkeit einzig durch den geodätischen Druck in den Wärmeübertrager 16 und füllt diesen. Überschüssiges Produkt strömt durch diesen hindurch in den darunter liegenden Verdampfer 17. Dort kommt es zu einer schlagartigen Verdampfung, so dass das Produkt so lange nachströmen kann, bis die Kammer 27 geleert ist.Between chamber 27 and evaporator 17, a heat exchanger 16 is interposed in series. The product flows through the geodesic pressure from the chamber 27 first in the heat exchanger 16 upstream of the evaporator 17. This is below the chamber 27, but above the evaporator 17. Therefore, the liquid flows only through the geodetic pressure in the heat exchanger 16 and fills it , Excess product flows through this into the underlying evaporator 17. There it comes to a sudden evaporation, so that the product can flow in until the chamber 27 is emptied.

In der Kammer 27 stellt sich der gleiche Druck ein wie im Verdampfer 17. In der Kammer 27 befindet sich dieIn the chamber 27, the same pressure sets as in the evaporator 17. In the chamber 27 is the

Kolbenstange 23, auf der sich die Kolben 21, 40 und 22 befinden. Es wird vorausgesetzt, dass sich der Kolben 21 in Endstellung auf der einen Kammerseite befindet. Der Kolben 21 wird vom Kolben 40 angetrieben, der auf der anderen Seite ebenfalls einen Kolben 22 mit gleicher Funktion bewegt. Der Kolben 40 wird mit dem Gasdruck aus dem Gasspeicher 34 beaufschlagt, sodass der Kolben 40 durch dessen Gasdruck bewegt wird. Der Kolben 40 weist eine größere Angriffsfläche auf als die Kolben 21 und 22 und drückt die Kolben 21 und 22 bis an die andere Kammerwand, wodurch das Gas aus der Kammer 27 in den Verdampfer 17 gedrückt wird, bis die Kammer 27 auf dieser Seite drucklos ist. Während die eine Kammer 27 entleert wird, wird die andere Kammer 28 bei geöffneten Absperrorganen 4 und 12 mit Medium aus dem Tank 1 gefüllt.Piston rod 23, on which the pistons 21, 40 and 22 are located. It is assumed that the piston 21 is in the end position on one side of the chamber. The piston 21 is driven by the piston 40, which also moves on the other side a piston 22 with the same function. The piston 40 is acted upon by the gas pressure from the gas reservoir 34, so that the piston 40 is moved by the gas pressure. The piston 40 has a larger engagement surface than the piston 21 and 22 and pushes the piston 21 and 22 to the other chamber wall, whereby the gas from the chamber 27 is pressed into the evaporator 17 until the chamber 27 is depressurized on this page , While one chamber 27 is emptied, the other chamber 28 is filled with open shut-off valves 4 and 12 with medium from the tank 1.

Zur Bewegung des Kolbens 40 muss die derTo move the piston 40 has the

Druckbeaufschlagung durch das Gas aus dem Gasspeicher 34 gegenüberliegenden Seite des Zylinders 29 druckentlastet werden. Zu diesem Zweck wird der Druck auf dieser Seite des Zylinders 29 stoffdatenabhängig abgesenkt, wobei bei Methan eine Absenkung auf vorzugsweise 100 bar vorgenommen wird.Pressurization by the gas from the gas storage 34 opposite side of the cylinder 29 are depressurized. For this purpose, the pressure on this side of the cylinder 29 is lowered depending on the substance data, with a reduction to preferably 100 bar in the case of methane.

Die zu entlastende Kammer des Zylinders 29 wird daher durch Öffnen des Absperrorgans 36 mit dem Gasraum des Tanks 1 in Verbindung gesetzt, sodass das Gas durch Drosselung oder eine Entspannungsmaschine in der verbindenden Leitung 37 bis auf den vorgegebenen Druck absinkt. Der Druck stellt sich durch einen dem Tank 1 vorgeschalteten Überströmer ein. Bevor das Gas den Überströmer erreicht, durchströmt es den Wärmeübertrager 16 und wird dort mit der auf Siedetemperatur stehenden Flüssigkeit des Tanks 1 gekühlt. Die Gastemperatur sinkt im Wärmeübertrager 16 unter die kritische Temperatur und das Gas kondensiert. Am Überströmer steht Flüssigkeit unter sehr hohem Druck an.The chamber to be relieved of the cylinder 29 is therefore set by opening the obturator 36 with the gas space of the tank 1 in conjunction, so that the gas sinks by throttling or a relaxation machine in the connecting line 37 to the predetermined pressure. The pressure is set by a tank 1 upstream Überströmer. Before the gas reaches the overflow, it flows through the heat exchanger 16 and is cooled there with the standing at boiling temperature liquid of the tank 1. The gas temperature drops in the heat exchanger 16 below the critical temperature and the gas condenses. At the overflow liquid is under very high pressure.

Der Druck wird durch Öffnen des Überströmers auf den eingestellten Druck durch Entspannung in den Tank abgebaut, wobei durch die Drosselung Flüssigkeit und Gasphase oder nur Flüssigkeit anfallen. In den Tank 1 gelangt verflüssigtes Gas und eventuell etwas Gas. Der Druck steigt nicht an, da vorher Flüssigkeit aus dem Tank 1 in die Kammer 28 floss und der Fiüssigkeitsspiegel gesenkt wurde.The pressure is reduced by opening the overflow to the set pressure by relaxing in the tank, whereby due to the throttling liquid and gas phase or liquid only. In the tank 1 liquefied gas and possibly some gas passes. The pressure does not rise because liquid previously flowed from the tank 1 into the chamber 28 and the liquid level was lowered.

Der beschriebene Vorgang wird nun wiederholt, indem die Kammer 28, die mit flüssigem Medium aus dem Tank 1 befüllt wurde, mit dem Verdampfer 17 verbunden wird.The process described is now repeated by the chamber 28, which was filled with liquid medium from the tank 1, is connected to the evaporator 17.

Die Anlage gemäß Fig. 2 umfasst einen vakuumisolierten Tank 41, in dem tiefkalt verflüssigtes Gas, wie z.B. Methan oder ein anderes tiefkalt verflüssigtes Gas, gelagert wird. Der Tank 41 ist über eine Leitung 42 und Absperrorgane 43 und 44 wahlweise mit der Kammer 45 oder der Kammer 46 des Zylinders 47 verbunden. Der Zylinder 47 ist thermisch isoliert, insbesondere vakuumisoliert. Der Gasrückgang 48 der Kammer 45 und der Gasrückgang 49 der Kammer 46 sind jeweils über ein Absperrorgan 50 bzw. 51 mit dem Gasraum des Tanks 41 verbunden. Der Zulauf der Kammer 45 und der Kammer 46 sind jeweils über ein Absperrorgan 52 bzw. 53, eine Leitung 54 und einen Wärmetauscher 55 mit einem Verdampfer 56 verbunden. Der Gasrückgang 48 der Kammer 45 und der Gasrückgang 49 der Kammer 46 sind jeweils über ein Absperrorgan 57 bzw. 58 und eine Leitung 59 ebenfalls mit dem Verdampfer 56 verbunden.The plant according to Fig. 2 comprises a vacuum-insulated tank 41 in which cryogenic liquefied gas, e.g. Methane or other cryogenic liquefied gas is stored. The tank 41 is connected via a line 42 and shut-off valves 43 and 44 selectively connected to the chamber 45 or the chamber 46 of the cylinder 47. The cylinder 47 is thermally insulated, in particular vacuum-insulated. The gas return 48 of the chamber 45 and the gas return 49 of the chamber 46 are each connected via a shut-off device 50 and 51 with the gas space of the tank 41. The inlet of the chamber 45 and the chamber 46 are each connected via a shut-off device 52 and 53, a line 54 and a heat exchanger 55 with an evaporator 56. The gas return 48 of the chamber 45 and the gas return 49 of the chamber 46 are each connected via a shut-off device 57 and 58 and a line 59 also connected to the evaporator 56.

Im Zylinder 47 ist ein Verdrängungskolben 60 verschieblich gelagert. Der Kolben 60 ist mittels einer starren Verbindung auf der Stange 61 mit einem Betätigungskolben 62 verbunden, der in einem Zylinder 63 verschiebbar geführt ist. Der Zylinder 63 verfügt an seinen gegenüberliegenden Enden über Zu- bzw. Abläufe 64 und 65, über welche Druckmedium auf der einen Seite zugeführt werden kann, während auf der anderen Seite eine Druckentlastung vorgenommen wird. Zur Zufuhr von Druckmedium sind die Zu-bzw. Abläufe 64 und 65 über Absperrorgane 66 und 67 mit einem Druckspeicher 68 verbunden. Zur Druckentlastung sind die Zu- bzw. Abläufe 64 und 65 über Absperrorgane 69 und 70, eine Leitung 71 und den Wärmetauscher 55 mit dem Überströmventil 72 verbunden, wo das Gas auf Tankdruck (Zwischentank 73, der mit dem Tank 41 in Verbindung steht) entspannt wird.In the cylinder 47, a displacement piston 60 is slidably mounted. The piston 60 is connected by means of a rigid connection on the rod 61 with an actuating piston 62 which is slidably guided in a cylinder 63. The cylinder 63 has at its opposite ends via inlets and outlets 64 and 65, via which pressure medium can be supplied on one side, while on the other side a pressure relief is made. For supply of pressure medium, the Zu- or. Runs 64 and 65 connected via shut-off devices 66 and 67 with a pressure accumulator 68. For pressure relief, the inlets and outlets 64 and 65 via shut-off valves 69 and 70, a line 71 and the heat exchanger 55 are connected to the overflow valve 72, where the gas to tank pressure (intermediate tank 73, which is in communication with the tank 41) relaxed becomes.

An den Verdampfer 56 ist über ein Absperrorgan 74 ein Druckspeicher 75 verbunden, welche mit dem im Verdampfer 56 regasifizierten Medium befüllt werden und dann abtransportiert werden kann. Der Druckbehälter 68 kann über ein Absperrorgan 76 ebenfalls vom Verdampfer 56 gespeist sein.To the evaporator 56, a pressure accumulator 75 is connected via a shut-off device 74, which are filled with the medium regasified in the evaporator 56 and then can be removed. The pressure vessel 68 may also be powered by the evaporator 56 via a shut-off device 76.

Die Funktionsweise der in Fig. 2 dargestelltenThe operation of the illustrated in Fig. 2

Regasifizierungsanlage ist nun wie folgt. Aus dem vakuumisolierten Tank 41 fließt allein durch den geodätischen Druck das verflüssigte Gas in die Kammer 46. Dazu wird das Absperrorgan 43 geöffnet und durch Öffnen des Absperrorgans 51 eine Verbindung zum Gasraum des Tanks 41 hergestellt (Gasrückgang). Ist die Kammer 46 gefüllt und das eventuell entstehende Gas aus der Kammer 46 in den Tank 41 abgeströmt, wird die Kammer 46 durch Schließen der Absperrorgane 43 und 51 vom Tank 41 getrennt. Nun wird die Verbindung zum Verdampfer 56 durch Öffnen des Absperrorgans 52 hergesteilt. Auch hier besteht durch Öffnen desRegasification plant is now as follows. From the vacuum-insulated tank 41 flows solely through the geodesic pressure, the liquefied gas into the chamber 46. For this purpose, the obturator 43 is opened and made by opening the obturator 51, a connection to the gas space of the tank 41 (gas decrease). If the chamber 46 is filled and the gas that may have formed has flowed out of the chamber 46 into the tank 41, the chamber 46 is separated from the tank 41 by closing the shut-off elements 43 and 51. Now the connection to the evaporator 56 is made by opening the obturator 52. Again, by opening the

Absperrorgans 58 ein Gasrückgang vom Verdampferaustritt über die Leitung 59 zum Gasrückgang 49 der Kammer 46, die einen Druckausgleich herstelit und die zügige Entleerung der Kammer 46 durch den geodätischen Druck ermöglicht.Shut-off 58 a gas return from the evaporator outlet via the line 59 to the gas return 49 of the chamber 46, which manufactures a pressure equalization and allows the rapid emptying of the chamber 46 by the geodesic pressure.

Zwischen Kammer 46 und Verdampfer 56 ist ein Wärmeübertrager 55 in Reihe zwischengeschaltet. Das Produkt fließt durch den geodätischen Druck aus der Kammer 46 zuerst in den dem Verdampfer 56 vorgelagerten Wärmeübertrager 55. Dieser liegt unter der Kammer 46, aber über dem Verdampfer 56. Daher fließt die Flüssigkeit einzig durch den geodätischen Druck in den Wärmeübertrager 55 und füllt diesen. Überschüssiges Produkt strömt durch diesen hindurch in den darunter liegenden Verdampfer 56. Dort kommt es zu einer schlagartigen Verdampfung, so dass das Produkt so lange nachströmen kann, bis die Kammer 46 geleert ist.Between chamber 46 and evaporator 56, a heat exchanger 55 is interposed in series. The product flows through the geodesic pressure from the chamber 46 first in the evaporator 56 upstream heat exchanger 55. This is below the chamber 46, but above the evaporator 56. Therefore, the liquid flows only through the geodetic pressure in the heat exchanger 55 and fills it , Excess product flows through it into the underlying evaporator 56. There it comes to a sudden evaporation, so that the product can flow in until the chamber 46 is emptied.

In der Kammer 46 stellt sich der gleiche Druck ein wie im Verdampfer 56. Im laufenden Prozess muss das ein Druck im überkritischen Bereich sein. Auf der Kolbenstange 61 befinden sich die Kolben 60 und 62. Es wird vorausgesetzt, dass sich der Kolben 60 in Endstellung auf der einen (rechten) Seite des Zylinders 47 befindet. Der Kolben 60 wird vom Betätigungskolben 62 angetrieben. Der Kolben 62 wird mit dem Gasdruck aus dem Gasspeicher 68 beaufschlagt, sodass der Kolben 62 durch dessen Gasdruck bewegt wird. Der Kolben 62 weist eine größere Angriffsfläche auf als der Kolben 60 und drückt den Kolben 60 bis an die andere Wand des Zylinders 47, wodurch das Gas aus der Kammer 46 in den Verdampfer 56 gedrückt wird, bis die Kammer 46 drucklos ist. Während die eine Kammer 46 entleert wird, wird die andere Kammer 45 bei geöffneten Absperrorganen 44 und 50 mit Medium aus dem Tank 41 gefüllt.In the chamber 46, the same pressure is established as in the evaporator 56. In the current process, this must be a pressure in the supercritical range. On the piston rod 61 are the pistons 60 and 62. It is assumed that the piston 60 is in the end position on the one (right) side of the cylinder 47. The piston 60 is driven by the actuating piston 62. The piston 62 is acted upon by the gas pressure from the gas reservoir 68, so that the piston 62 is moved by its gas pressure. The piston 62 has a larger engagement surface than the piston 60 and pushes the piston 60 to the other wall of the cylinder 47, whereby the gas from the chamber 46 is pressed into the evaporator 56 until the chamber 46 is depressurized. While one chamber 46 is emptied, the other chamber 45 is filled with open shut-off valves 44 and 50 with medium from the tank 41.

Zur Bewegung des Kolbens 62 muss die derTo move the piston 62 has the

Druckbeaufschlagung durch das Gas aus dem Gasspeicher 68 gegenüberliegenden Seite des Zylinders 63 druckentlastet werden. Zu diesem Zweck wird der Druck auf dieser Seite des Zylinders 63 Stoffdatenabhängig abgesenkt, wobei bei Methan eine Absenkung auf vorzugsweise 100 bar vorgenommen wird. Der Druck bewegt sich auf einer Isobaren, die in keinem Zustand den Dampfraum des Gases erreicht. Die zu entlastende Kammer des Zylinders 63 wird daher durch Öffnen des Absperrorgans 69 bzw. 70 über die Leitung 71 mit dem Gasraum des Tanks 41 in Verbindung gesetzt, sodass das Gas durch Drosselung oder eine Entspannungsmaschine in der verbindenden Leitung bis auf den vorgegebenen Druck absinkt. Der Druck stellt sich durch einen dem Tank 41 vorgeschalteten Überströmer 72 ein. Bevor das Gas den Überströmer 72 erreicht, durchströmt es den Wärmeübertrager 55 und wird dort mit der auf Siedetemperatur stehenden Flüssigkeit des Tanks 41 gekühlt. Die Gastemperatur sinkt im Wärmeübertrager 55 unter die kritische Temperatur und das Gas kondensiert. Am Überströmer 72 steht Flüssigkeit unter sehr hohem Druck an. Der Druck wird durch Öffnen des Überströmers 72 auf den eingestellten Druck durch Entspannung in den Tank 41 abgebaut, wobei durch die Drosselung Flüssigkeit und Gasphase oder nur Flüssigkeit anfallen. In den Tank 41 gelangt verflüssigtes Gas und eventuell etwas Gas. Der Druck steigt nicht an, da vorher Flüssigkeit aus dem Tank 41 in die Kammer 45 floss und der Flüssigkeitsspiegel gesenkt wurde.Pressurization by the gas from the gas storage 68 opposite side of the cylinder 63 are relieved of pressure. For this purpose, the pressure on this side of the cylinder 63 is lowered depending on the substance data, whereby with methane a reduction to preferably 100 bar is made. The pressure moves on an isobar, which in no state reaches the vapor space of the gas. The chamber to be relieved of the cylinder 63 is therefore set by opening the obturator 69 and 70 via the line 71 with the gas space of the tank 41 in conjunction, so that the gas drops by throttling or a relaxation machine in the connecting line to the predetermined pressure. The pressure is established by an overflow 72 upstream of the tank 41. Before the gas reaches the overflow 72, it flows through the heat exchanger 55 and is cooled there with the standing at boiling temperature liquid of the tank 41. The gas temperature drops in the heat exchanger 55 below the critical temperature and the gas condenses. At the overflow 72 fluid is under very high pressure. The pressure is reduced by opening the overflow 72 to the set pressure by relaxing in the tank 41, wherein incurred by the throttling liquid and gas phase or liquid only. In the tank 41 liquefied gas and possibly some gas passes. The pressure does not rise because liquid previously flowed from the tank 41 into the chamber 45 and the liquid level was lowered.

Der beschriebene Vorgang wird nun wiederholt, indem die Kammer 45, die mit flüssigem Medium aus dem Tank 41 befüllt wurde, mit dem Verdampfer 56 verbunden wird.The process described is now repeated by the chamber 45, which was filled with liquid medium from the tank 41, is connected to the evaporator 56.

Bis hierher entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.Up to here, the exemplary embodiment according to FIG. 2 essentially corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Anhand der Fig. 2 soll nun gezeigt werden, dass das oben beschriebene Regasifizierungsverfahren im Rahmen einer Anlage zur bedarfsabhängigen Regelung und Abgabe der elektrischen Ausgangsleistung eines mit regenerativer Energie betriebenen Energiewandlers genutzt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Energiewandler als Windkraftanlage 77 vorgesehen. Der von der Windkraftanlage 77 erzeugte Strom wird einer Einrichtung 78 zugeführt, die in der Lage ist zwischen verschiedenen Stromquellen hin- und herzuschalten oder diese zusammenzuschalten, um eineIt will now be shown with reference to FIG. 2 that the regasification method described above can be used in the context of a system for demand-dependent regulation and delivery of the electrical output power of an energy converter operated with regenerative energy. For this purpose, an energy converter is provided as a wind turbine 77. The power generated by the wind turbine 77 is supplied to a device 78 which is capable of switching between different power sources or interconnecting them to one another

Luftverflüssigungsanlage oder einen Luftzerleger 79 mit Strom zu versorgen. Die Anlage 79 verflüssigt nun beispielweise die Umgebungsluft, wobei das Flüssigprodukt in einem atmosphärischen Tank 80 gelagert wird. Von dort gelangt das Flüssigprodukt über eine Pumpe 81 in den Niederdrucktank 41.Air liquefaction plant or an air separator 79 to supply power. The system 79 now liquefies, for example, the ambient air, wherein the liquid product is stored in an atmospheric tank 80. From there, the liquid product passes through a pump 81 in the low-pressure tank 41st

In Zeiten eines Angebotsüberschusses an Strom wird der von der Windkraftanlage 77 erzeugte Strom für den Betrieb der Luftverflüssigungsanlage 79 verwendet. Die imIn times of supply surplus of electricity, the electricity generated by the wind turbine 77 is used for the operation of the air liquefaction plant 79. The im

Flüssigprodukt gespeicherte Energie kann bei Bedarf wiedergewonnen werden, indem das verflüssigte Gas regasifiziert wird, was mit dem oben beschriebenenLiquid stored energy can be recovered as needed by regasifying the liquefied gas, which is the same as described above

Verfahren erfolgen kann. Das so erzeugte Hochdruckgas wird im Gasspeicher, wie z.B. in Gasflaschen 75 gespeichert. Wie nachfolgend beschrieben, kann die durch die Regasifizierung freigewordene Energie wie folgt in elektrische Energie umgewandelt werden:Procedure can be done. The high-pressure gas thus generated is stored in the gas storage such as e.g. stored in gas cylinders 75. As described below, the energy released by the regasification can be converted into electrical energy as follows:

Verwenden der Druckerhöhungsvorrichtung, um ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser zu verdichten und in eine Turbine zu pressen, wo dieses entspannt wird,Using the pressure increasing device to compress a liquid medium, such as water and press it into a turbine, where it is relaxed,

Beim Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 umfasst dieIn the embodiment of FIG. 2 includes the

Druckerhöhungsvorrichtung eine Druckschleuse 82, die auf der einen Seite einen Zylinder 83 und auf der andern Seite einen Zylinder 84 mit kleinerem Querschnitt umfasst. Im Zylinder 83 und im Zylinder 84 ist jeweils ein Kolben 85,86 verschiebbar geführt, wobei die beiden Kolben 85,86 starr miteinander gekoppelt sind. Auf der Seite mit dem größeren Kolbendurchmesser wird die Druckschleuse durch Öffnen des Absperrorgans 87 bzw. 88 mit dem Gas aus dem Gasspeicher 75 beaufschlagt. Die Druckentlastung der jeweils gegenüberliegenden Seite des Zylinders 83 erfolgt über das Absperrorgan 89 bzw. 90, den Wärmeübertrager 91 und das Überströmventil 92 auf Tankdruck des Tanks 41 bzw. 73.Pressure increasing device, a pressure lock 82, which comprises a cylinder 83 on one side and a smaller cross-section cylinder 84 on the other side. In the cylinder 83 and in the cylinder 84, a piston 85,86 is displaceably guided, wherein the two pistons 85,86 are rigidly coupled together. On the side with the larger piston diameter, the pressure lock is acted upon by opening the obturator 87 or 88 with the gas from the gas reservoir 75. The pressure relief of the respective opposite side of the cylinder 83 via the obturator 89 and 90, the heat exchanger 91 and the overflow valve 92 to tank pressure of the tank 41 and 73rd

Die kleinere Seite der Druckschleuse 82, d.h. die Kammern des Zylinders 84 werden abwechselnd mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllt. Dieses Wasser wird mit dem Gasdruck in die Turbine 94 gepresst, die an einen Generator 95 gekoppelt ist. Der Generator erzeugt den Strom für den Netzbedarf. Während sich der Kolben 86 in eine Richtung bewegt, wird die Flüssigkeit bzw. das Wasser in die Turbine 94 gedrückt und auf der Kolbenrückseite strömt Wasser nach.The smaller side of the pressure lock 82, i. the chambers of the cylinder 84 are alternately filled with a liquid, preferably water. This water is forced into the turbine 94 with the gas pressure coupled to a generator 95. The generator generates the power for the network requirement. As the piston 86 moves in one direction, the liquid or water is forced into the turbine 94 and water flows back on the piston back.

Der Gasdruck und folglich der Druck am kleineren Kolben 86 wird durch den Kolben 85 des großen Zylinders 83 bereitgestellt. Damit dieser sich bewegt, wird der Gasdruck an der anderen Kolbenseite abgesenkt, sodass der sich einstellende Differenzdruck den Zulaufdruck zur Turbine 94 definiert.The gas pressure, and thus the pressure at the smaller piston 86, is provided by the piston 85 of the large cylinder 83. For this to move, the gas pressure is lowered at the other side of the piston so that the resulting differential pressure defines the inlet pressure to the turbine 94.

Der Prozess wird durch Absperrarmaturen gesteuert. Durch deren Öffnung wird die jeweilige Zylinderkammer mit vorteilhafter Weise drucklosem Wasser gefüllt, bzw. die druckgasführende Seite auf einen niederen Druck abgesenkt. Der Druck sollte im TS - Diagramm links des kritischen Punktes liegen. Das abströmende Gas wird in den Wärmeübertrager 91 geleitet, wo es unter die kritische Temperatur gekühlt wird, sodass ein Teil des Gases kondensiert. Im Überströmventil 92 erfolgt die Entspannung auf Tankdruck. Der Gasanteile beschreibt den möglichen Wirkungsgrad des Verfahrens.The process is controlled by shut-off valves. Through the opening of the respective cylinder chamber is filled with an advantageous manner of pressureless water, or lowered the pressure gas side leading to a low pressure. The pressure should be left of the critical point in the TS diagram. The effluent gas is passed into the heat exchanger 91, where it is cooled below the critical temperature, so that a portion of the gas condenses. In the overflow valve 92, the relaxation takes place on tank pressure. The gas content describes the possible efficiency of the process.

Bezüglich der Prozesssteuerung besteht derRegarding the process control consists of

Energiespeicherprozess aus zwei von einander völlig unabhängig arbeitenden Kreisläufen. Der eine ist der Gasverflüssigungsprozess. Bei diesem wird der volatil anfallende Strom des Windrades oder einerEnergy storage process of two completely independently operating circuits. One is the gas liquefaction process. This is the volatile accumulating electricity of the wind turbine or a

Photovoltaikanlage im Verflüssiger 79 zur Gänze zurPhotovoltaic system in condenser 79 entirely to

Gasverflüssigung genutzt. Das verflüssigte Gas ist das Speichermedium und wird in entsprechenden Tanks bevorratet. Im Fall des Strombedarf des zu versorgenden Netzes wird Flüssigkeit aus diesem Speicher entnommen und derGas liquefaction used. The liquefied gas is the storage medium and is stored in appropriate tanks. In the case of the power demand of the network to be supplied fluid is removed from this memory and the

Regasifizierung zugeführt, damit mit diesem Gas die stromerzeugende Turbine 94, gekoppelt mit dem Generator 95, angetrieben werden kann und das Stromnetz bedarfsgerecht versorgt.Regasifizierung supplied so that with this gas, the power generating turbine 94, coupled with the generator 95, can be driven and supplied the power grid needs.

Es ist unwahrscheinlich, dass die Windrad/Photovoltaik-Anlage Strom liefert, der die Fahrweise des Verflüssigers 79 am optimalen Punkt gewährleistet. Wenn der Verflüssigers 79 nicht am optimalen Betriebspunkt arbeitet, ist die Flüssigkeitsausbeute gering, sodass der unter günstigen Bedingungen erreichbare Wirkungsgrad nicht erreicht wird.It is unlikely that the wind turbine / photovoltaic system supplies power that ensures the operation of the condenser 79 at the optimum point. If the condenser 79 does not operate at the optimum operating point, the liquid yield is low, so that the achievable under favorable conditions efficiency is not achieved.

Um diesen Zustand zu vermeiden, kann an der Turbine 95 der Netzversorgung so viel Strom erzeugt werden, dass Strom für den optimalen Betrieb des Verflüssigers 79 abgezweigt wird (Stromverbindung 96) und ggf. das Netz zu 100% versorgt wird.In order to avoid this condition, so much power can be generated at the turbine 95 of the mains supply that current is diverted for optimum operation of the condenser 79 (power connection 96) and, if necessary, the network is supplied 100%.

Ist der von der Turbine 95 zu produzierende Strombedarf für den Verflüssiger 79 geringer als der Verlust auf Grund eines schlechten Wirkungsgrades des Verflüssigers 79, kann der Verflüssiger 79 abgeschaltet werden bzw. in den stand-by-Betrieb gehen.If the power requirement for the condenser 79 to be produced by the turbine 95 is less than the loss due to a poor efficiency of the condenser 79, the condenser 79 may be switched off or go into stand-by mode.

Beispiel: Der Verflüssiger 79 hat einen Bedarf von 100 Einheiten, der Wirkungsgrad der Verflüssigung liegt bei 80%. Leistet die Turbine 94 100 Einheiten und das Windrad 77 produziert 10 Einheiten, so wird der Verflüssiger in den stand-by-Betrieb gehen. Produziert das Windrad 30 Einheiten, so werden netto 10 Einheiten gespeichert.Example: The condenser 79 has a requirement of 100 units, the efficiency of the liquefaction is 80%. If the turbine 94 is 100 units and the wind turbine 77 produces 10 units, the condenser will go into stand-by mode. If the windmill produces 30 units, then 10 units will be stored net.

Claims

Claims:

An apparatus for carrying out a process for regasifying cryogenic liquefied gas, such as e.g. Methane comprising a tank (1) for cryogenic liquefied gas, an evaporator (17) and a pressure lock arranged between the tank and the evaporator, the pressure lock comprising two chambers (27, 28) alternating with a subset of the cryogenic liquefied gas from the tank (1) are filled and after the respective filling of the tank (1) separable and with the evaporator (17) are connectable, and that at least one displacement body (21,22) is provided, which is for displacing the in the gas contained in the evaporator pressure chamber (27,28) is arranged in the evaporator (17), characterized in that a chamber (27; 28) and the evaporator (17) respectively connecting line (15) via a heat exchanger (16) leads.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one displacement body (21,22) is designed as displaceable in a cylinder mounted displacement piston.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the two chambers (27,28) via shut-off elements (3,4,11,12; 13,14,18,19) each with the tank (1) and with the Evaporator (17) are connected so that they can be connected alternately with the tank (1) and with the evaporator (17).

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that each chamber (27; 28) has its own displacement body (21; 22), wherein the displacement body (21; 22) of both chambers (27, -28) to synchronous motion are coupled together.

5. The device according to claim 4, characterized in that the in particular as in a respective cylinder (6; 8) slidably mounted displacement piston (21, * 22) formed displacement body with a in an actuating cylinder (29) slidably mounted actuating piston (40) to synchronous Motion are coupled.

6. The device according to claim 5, characterized in that at least one line acted upon by gas pressure in the actuating cylinder (29) opens, so that the displacement of the or the displacement body (21,22) by unilaterally pressurizing the actuating piston) 40) takes place with gas pressure.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that two on both sides of the actuating piston (40) in the actuating cylinder (29) opening, each be acted upon with the gas pressure lines are provided.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tank (1) and the chambers (27,28) of the pressure lock are thermally insulated.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the volume of the chambers (27,28) is smaller than the volume of the evaporator (17) and possibly downstream of it containers.