CN103328877A - 用于加压输送低温液化物料的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加压输送低温的液化物料的设备，更特别地，涉及一种能够在不引起组分改变和闪蒸现象的情况下将低温的液化物料转化成高压气体并且容易地输送该气体的用于加压输送低温的液化物料的设备。

Description

用于加压输送低温液化物料的设备

技术领域

本发明涉及一种用于加压输送低温的液化物料的设备，更特别地，涉及一种能够在不引起组分改变和闪蒸现象的情况下将低温的液化物料转化成高压气体并且容易地输送该气体的用于加压输送低温的液化物料的设备。

背景技术

通常，需要加压输送低温的液化物料，以便通过加压或加热低温的液化物料将低温的物料转化成具有更高压力和更高温度的液体或气体，从而将诸如液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）之类的低温的液化物料供给至高压气体使用源。

然而，在根据现有技术的低温液化物料的加压输送中，存在许多问题。

首先，在图1中示出的用于加压输送低温液化物料的设备100中，液化物料的压力通过泵120增大，而液化物料的温度通过蒸发加热器130增大，从而使液化物料供给至燃料消耗源140。

在这种情况下，在用于加压输送低温液化物料的设备100中，由于低温液化物料而会在低温液化物料罐110与泵120之间的管150处产生热渗透。由于该热渗透，低温液化物料的一部分在管150内蒸发，使得在液化物料中产生气泡并由此产生对泵120的机械损伤。

其次，如图2所示的用于加压输送低温液化物料的设备100为设计成改善图1的问题的示例。

图2的用于加压输送低温液化物料的设备100具有另外安装在低压液化物料罐110与泵120之间的中间罐160，以排除液化物料中的气泡——这为图1的问题。用于加压输送低温液化物料的设备100可以通过中间罐160去除大多数气泡，从而降低损伤泵120的风险，但具有需要额外安装中间罐160的缺点。

再次，如图3所示的用于加压输送低温液化物料的设备100为设计成改善图2的问题的示例。

图3的用于加压输送低温液化物料的设备100对低压液化物料罐内物料110本身进行加热，从而不需要额外安装中间罐160——中间罐160为因如图2所示的用于加压输送低温液化物料的设备100而产生的问题。

用于加压输送低温液化物料的设备100使用通过加热低压液化物料罐110而产生的蒸气来增大低压液化物料罐110自身的压力。这种方法的优点在于：与图2中示出的用于加压输送低温液化物料的设备100相比较，该方法不需要安装中间罐160和泵120；但该方法的缺点在于：由于较大的低压液化物料罐110中的压力增大，因此增加了用于制造低压液化物料罐110的成本并且增大了泄露风险。

因此，需要开发用于加压输送低温液化物料的设备，该设备能够解决上述问题，并且能够通过加压或加热低温液化物料将低温物料转化成具有更高压力和更高温度的液体或气体，以便将低温液化物料供给至高压气体使用源。

另外，如上所述的用于加压输送低温液化物料的设备具有如下问题：根据通过加热消耗源而输送高压气体的过程的重复，供给到消耗源的气体的组分比例会改变，并且在组分中具有高沸点的气体会聚积在用于加压输送的设备中。

特别地，具有相对较低的沸点的甲烷气体容易供给至高压气体消耗源，而具有相对较高的沸点的丁烷难以运送和保持。

另外，组分比例的变化可以改变高压气体的甲烷数量，并且对消耗源造成爆震现象（knocking phenomenon），从而降低了高压使用源的耐久性。

在根据现有技术的用于加热液化物料或调节液化物料的压力的加热器的情况下，实际上用于加热的热量都被吸收到加热容器中。当新的液化物料从低压低温的液化物料罐供给时，吸收的热量被排放到低压低温的液化物料罐。然而，由于燃料气体供给系统中的低压低温的液化物料罐的压力的变化对安全原因非常重要，因此从上述加热器引入的热量导致稳定性下降。

因此，需要设计具有比现有技术的热量小的热量的加热器，以便能够使引入到低压低温的液化物料罐的热量减少。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种用于加压输送低温液化物料的设备，该设备能够通过使用加压部部和热调节部分来分配热容、能够将低温液化物料转化成高压气体、并且能够通过调节供给阀和调节阀容易地输送低温液化物料。

特别地，本发明的目的是提供一种用于加压输送低温液化物料的设备，该设备能够在不加压液化物料罐本身的情况下在加压和输送液化物料的过程中防止液化物料的组分变化。

另外，本发明的目的是提供一种用于加压输送低温液化物料的设备，该设备能够通过使用包括在该设备中的压力调节部对液化物料罐与加压部分之间的压力平衡进行调节而防止液化物料或气体回流。

此外，本发明的目的是提供一种用于加压输送低温液化物料的设备，该设备能够通过形成分支成多个连接管的N个连接管并且通过形成总数为N的加压部分、总数为N的供给阀和总数为N的调节阀以便与相应的连接管相对应而提高高压气体的输送效率，并且能够考虑燃料消耗源的消耗类型而容易地调节高压气体的输送量。

技术方案

在一个总体方面中，一种用于加压输送低温的液化物料的设备1000，该设备1000将低温的液化物料转化成气体形态，并且将转化的气体形态供给到燃料消耗源2000，该设备包括：液化物料罐100，该液化物料罐100存储低温低压的液化物料；加压部分200，该加压部分200包括加热单元250，以便对从液化物料罐100供给的低温低压的液化物料进行加压；热调节部分300，该热调节部分300将经过加压部分200的高温高压的液化物料调节至燃料消耗源2000的必要温度和压力；连接管410，该连接管410将液化物料罐100、加压部分200、热调节部分300和燃料消耗源2000相互连接；供给阀420，该供给阀420形成在连接于液化物料罐100与加压部分200之间的连接管410上；调节阀430，该调节阀430形成在连接于加压部分200与热调节部分300之间的连接管410上；以及压力调节部分500，该压力调节部分500包括：连接于液化物料罐100与加压部分200之间的并联管；以及压力平衡阀520，该压力平衡阀520设置在并联管510上并且对压力进行调节以实现液化物料罐100与加压部分200之间的压力平衡。

连接于液化物料罐100与热调节部分300之间的连接管410可以包括第一至第N连接管411至41N，加压部分200可以包括分别安装在第一至第N连接管411至41N上的第一至第N加压部分201至20N，供给阀420可以包括分别在第一至第N连接管411至41N上安装在第一至第N加压部分201至20N的前侧的第一至第N供给阀421至42N，调节阀430可以包括分别在第一至第N连接管411至41N上安装在第一至第N加压部分201至20N的后侧的第一至第N调节阀431至43N，并且压力调节部分500可以对压力进行调节，以便实现液化物料罐100与第一至第N加压部分201至20N之间的压力平衡（其中，N为2或更大的整数）。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括：第一至第N循环管道611至61N，将液化物料供给到第一至第N加压部分201至20N的第一至第N连接管道411至41N从第一至第N循环管道611至61N分支成在第一至第N加压部分201至20N中的一个中循环并且重新结合；以及第一至第N循环阀621至62N，第一至第N循环阀621至62N设置在第一至第N循环管道611至61N上以调节液化物料的循环流动。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括在连接管410的热调节部分300的前侧对液化物料进行加压的高压泵700。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括辅助加压部分800，该辅助加压部分800通过分支的连接管410与加压部分200并联地设置在液化物料罐100与热调节部分300之间，并且该辅助加压部分800通过使高压气体供给部分供给形成在高压气体供给部分中的高压惰性气体而对从液化物料罐100供给的低温低压的液化物料进行加压，并且其中，通过对调节供给到供给阀420和辅助加压部分800的液化物料的流量的辅助供给阀801进行调节而从液化物料罐100运送的低温低压的液化物料可以被选择性地供给到加压部分200和辅助加压部分800中的一者。

辅助加压部分800具有多个设置在辅助加压部分800中的沿高度方向间隔开并且分别从左侧和右侧交替地延伸的第一隔板810，使得引入到辅助加压部分800中的液化物料以曲折形式流动。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括在连接管410的高压泵700的前侧对经过加压部分200或辅助加压部分800的液化物料进行过冷却的过冷却部分910。

过冷却部分910可以由第一运送管911连接到液化物料罐100的内部，并且通过连接管410供给的液化物料可以与通过第一运送管911供给的低温的液化物料进行热交换以便被过冷却。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括：从连接于高压泵700与热调节部分300之间的连接管410分支的第二运送管921；以及设置在第二运送管921上的第二运送阀922。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括：从连接于热调节部分300与燃料消耗源2000之间的连接管410分支的第三运送管931；以及设置在第三运送管931上的第三运送阀932。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括多个在加压部分200的内部沿高度方向间隔开并且分别从左侧和右侧交替延伸的第二隔板260。

加压部分200可以包括：压力容器210，该压力容器210具有连接到连接管410并且将供给的液化物料喷射到内部的液化物料喷嘴211以及排放部分212；内部容器220，该内部容器220具有敞开的一侧，该内部容器220接纳在压力容器210中，并且该内部容器220将液化物料接纳在其中；以及隔热支撑件221，该隔热支撑件221将内部容器221支撑成与压力容器210间隔开，以便阻止热从压力容器210传递到内部容器220。

内部容器220可以由具有比压力容器210低的比热的材料形成。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以还包括对接纳在内部容器220中的液化物料的状态进行测量的感测单元230。

感测单元230可以包括设置在内部容器220的外部并且对接纳在内部容器220中的液化物料的温度进行测量的热电偶231。

感测单元230可以包括对接纳在内部容器220中的液化物料的液位进行测量的液位控制器（LC）232。

加热单元250可以包括在内部容器220中，加热单元250可以具有热交换器251的形式，与包括在内部容器220中的液化物料相比具有相对较高的温度的加热介质源在热交换器251中流动，并且加热单元250可以通过使液化物料与加热介质源进行热交换来加热液化物料。

加热介质源可以使用蒸气或盐水。

加热单元250可以为加热管道221，内部热源在加热管道221中通过电源222加热，并且加热管道221附接到内部容器220的外部。

加热单元250可以包括：入口和出口，入口和出口通过穿透压力容器210与内部容器220连通，使得内部容器220中的液化物料进行循环并且被加热，从而加热整个内部容器220；循环通路256，内部容器220中的液化物料通过将入口和出口之间连接而在循环通路256中循环；以及形成在循环通路256上的外部热源255。

外部热源255可以为热交换器251的形式，热交换器251通过使与经过循环通路256的液化物料相比具有相对较高的温度的加热介质源与液化物料进行热交换来加热液化物料，并且外部热源255可以通过使液化物料与加热介质源进行热交换来加热液化物料。

外部热源255可以为使用电能的电加热器252的形式。

加压部分200可以还包括设置在压力容器210的外部并且实施隔热的外部隔热材料240。

有利效果

因此，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备可以通过使用加压部部和热调节部分来分配热容、可以将低温液化物料转化成高压气体、并且可以通过调节供给阀和调节阀容易地输送低温液化物料。

特别地，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备可以在不加压液化物料罐本身的情况下在加压和输送液化物料的过程中防止液化物料的组分变化。

另外，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备可以通过使用包括在该设备中的压力调节部对液化物料罐与加压部分之间的压力平衡进行调节而防止液化物料或气体回流。

此外，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备可以通过形成分支成多个连接管的N个连接管并且通过形成总数为N的加压部分、总数为N的供给阀和总数为N的调节阀以便与相应的连接管相对应而提高高压气体的输送效率，并且可以考虑燃料消耗源的消耗类型而容易地调节高压气体的输送量。

附图说明

本发明的上述以及其它目的、特征和优点将从结合附图给出的优选实施方式的下列描述中变得明显，在附图中：

图1为示出了根据现有技术的用于加压输送低温液化物料的设备的示意图；

图2为示出了根据现有技术的用于加压输送低温液化物料的另一设备的示意图；

图3为示出了根据现有技术的用于加压输送低温液化物料的又一设备的示意图；

图4至图13分别为示出了根据本发明的用于加压输送低温液化物料的设备的第一实施方式至第十实施方式的视图；

图14为示出了根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备的加压部分的视图；以及

图15至图17为示出了根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备的加压部分的加热单元的实施方式的视图。

[主要元件的详细说明]

1000：用于加压输送低温液化物料的设备

100：液化物料罐

200：加压部分（201：第一加压部分，20N：第N加压部分）

210：压力容器   211：喷嘴

212：排放部分

220：内部容器

221：隔热支撑件   230：感测单元

231：热电偶   232：液位控制器（LC）

240：外部隔热材料

250：加热单元

251：热交换器   252：电加热器

253：加热管道   254：电源

255：外部热源   256：循环通路

260：第二隔板

300：热调节部分

410：连接管（411：第一连接管，41N：第N连接管）

420：供给阀（421：第一供给阀，42N：第N供给阀）

430：调节阀（431：第一调节阀，43N：第N调节阀）

500：压力调节部分

510：并联管   520：压力平衡阀

611：第一循环管道   61N：第N循环管道

621：第一循环阀   62N：第N循环阀

700：高压阀

800：辅助加压部分

801：辅助供给阀

810：第一隔板   820：打开和关闭阀（惰性气体）

910：过冷却部分   911：第一运送管

921：第二运送管   922：第二运送阀

931：第三运送管   932：第三运送阀

2000：燃料消耗源

具体实施方式

下文中，将参照附图对具有上述特征的根据本发明的示例性实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备1000进行更详细的描述。

根据本发明的实施方式的用于加压输送低温液化物料的设备1000构造成包括液化物料罐100、加压部分200、热调节部分300、连接管410、供给阀420、调节阀430和压力调节阀500。

第一实施方式

图4为示出了本发明的第一实施方式的视图，其中，液化物料罐100为存储低温低压的液化物料的罐，并且存储在液化物料罐100中的液化物料通过连接管410顺序地经过加压部分200和热调节部分300并且被运送到燃料消耗源2000。

加压部分200包括加热单元250，其中，从液化物料罐100供给的低温低压的液化物料被加热单元250加热，并且将状态改变为高温高压的液化物料。

加压部分200设置有存储液化物料的预定空间，其中，低温低压的液化物料由加热单元250加热和加压，并且转化成高温高压的液化物料。

第一实施方式（图4）示出了加压部分200通过从外部供给到内部的热介质源对液化物料进行加热的示例。

（加压部分200可以形成为多种形式，并且对加压部分200的描述将在下面再次进行描述。）

热调节部分300具有将经过加压部分200的高温高压的液化物料调节到燃料消耗源2000的必要温度和压力的构造，其中，燃料消耗源2000通常需要气体状态，从而热调节部分300可以利用各种方法将高温高压的液化物料转化成高压的气体状态。

尽管图4没有示出热调节部分300的详细构造，但作为示例，高温高压的液化物料被运送到热调节部分300的内部，并且具有比高温高压的液化物料更高温度的蒸气从外部被调运，使得高温高压的液化物料可以被加热。

另外，可以使用利用电能的加热单元作为热调节部分300。

供给阀420具有其形成在连接于液化物料罐100与加压部分200之间的连接管410处的构造，其中，从液化物料罐100供给至加压部分200的液化物料的流量通过打开和关闭供给阀420进行调节。

调节阀430具有其形成在连接于加压部分200与热调节部分300之间的连接管410处的构造，其中，从加压部分200供给至热调节部分300的液化物料的流量通过打开和关闭调节阀430进行调节。

尽管图4示出了连接管410形成为使得加压部分200和热调节部分300的上侧被连接的示例，但连接管410可以连接到各种位置。

压力调节部分500具有调节液化物料罐100与加压部分200之间的压力平衡的构造，并且包括关联管510和压力平衡阀520。

并联管510具有以与连接管410分离的方式连接液化物料罐100和加压部分200的构造，并且压力平衡阀520设置在并联管510上并且对压力进行调节以实现液化物料罐100与加压部分200之间的压力平衡。

压力平衡阀520通过其打开和关闭操作来调节液化物料罐100和加压部分200中的压力。

当通过压力平衡阀520的操作来调节液化物料罐100与加压部分200之间的压力平衡时，需要将形成在连接管410处的连接到液化物料罐100和加压部分200的供给阀420和调节阀430保持在关闭状态。

压力调节部分500可以保持这样的流动：其中，存储在液化物料罐100中的液化物料在防止由于内部压力变化造成的反向流动的情况下被供给到加压部分200、热调节部分300以及燃料消耗源2000。

也就是说，在根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000中，内部压力可以通过压力调节部分500进行调节，并且液化物料可以通过调节供给阀420和调节阀430容易地运送。

另外，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以通过使低温低压的液化物料顺序地经过加压部分200和热调节部分300将低温低压的液化物料转化成高压气体，并且可以将高压气体供给至燃料消耗源2000。

也就是说，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000不直接对液化物料罐100进行加压，因此，不需要液化物料罐100的抗压设计，并且容易地将低温低压的液化物料转化成高压气体，从而使得能够将高压气体供给至燃料消耗源2000。

第二实施方式

图5为示出了本发明的第二实施方式的视图，其中，第二实施方式具有与第一实施方式相同的构造，但示出了加压部分200具有第一加压部分201和第二加压部分202的示例。

具体地，第二实施方式示出了如下示例：连接于液化物料罐100与热调节部分300之间的连接管410分支成包括第一连接管411和第二连接管412，加压部分200包括分别安装在第一连接管411和第二连接管412上的第一加压部分201和第二加压部分202，供给阀420包括分别在第一连接管411和第二连接管412上安装在第一加压部分201和第二加压部分202的前侧的第一供给阀421和第二供给阀422，调节阀430包括分别在第一连接管411和第二连接管412上安装在第一加压部分201和第二加压部分202的后侧的第一调节阀431和第二调节阀432，并且压力调节部分500对压力进行调节，以便实现液化物料罐100与第一加压部分201和第二加压部分202之间的压力平衡。

在本发明的第二实施方式中，当第一加压部分201运行时，第二加压部分202对其运行进行准备，使得第一加压部分201和第二加压部分202交替地运行，从而使得能够增加供给到燃料消耗源2000的气体的量并且能够连续地供给高压气体。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000不限于形成有两个加压部分200的示例，并且可以构造成使得连接于液化物料罐100与热调节部分300之间的连接管410包括第一至第N连接管411至41N，加压部分200包括分别安装在第一至第N连接管411至41N上的第一至第N加压部分201至20N，供给阀420包括分别在第一至第N连接管411至41N上安装在第一至第N加压部分201至20N的前侧的第一至第N供给阀421至42N，调节阀430包括分别在第一至第N连接管411至41N上安装在第一至第N加压部分201至20N的后侧的第一至第N调节阀431至43N，并且压力调节部分500对压力进行调节，以便实现液化物料罐100与第一至第N加压部分201至20N之间的压力平衡（其中，N为2或更大的整数）。

第三实施方式

图6为示出了本发明的第三实施方式的视图，其中，第三实施方式具有与第一实施方式相同的构造，但示出了加压部分200具有第一加压部分201至第三加压部分203的示例。

也就是说，第三实施方式具有形成有三个加压部分200的构造，并且示出了如下示例：连接管410包括第一至第三连接管411至413，加压部分200包括第一至第三加压部分201至203，供给阀420包括第一至第三供给阀421至423，调节阀430包括第一至第三调节阀431至433，并且压力调节部分500对压力进行调节，以便实现液化物料罐100与第一至第三加压部分201至203之间的压力平衡。

另外，根据本发明的第三实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000还包括：第一至第三循环管道611至613，将液化物料供给至第一至第三加压部分201至203的第一至第三连接管411至413从第一至第三循环管道611至613分支成在第一至第三加压部分201至203中的一个中循环并且重新结合；以及设置在第一至第三循环管道611至613上以便调节液化物料的循环流动的第一至第三循环阀621至623。

具体地，在图6中，第一循环管道611在设置有第一加压部分201的第一连接管411上形成为经过第三加压部分203然后重新进行连结，并且第一循环阀621设置在第一循环管道611上。

另外，第二循环管道612在设置有第二加压部分202的第二连接管412上形成为经过第一加压部分201然后重新进行连结，并且第二循环阀622设置在第二循环管道612上。

另外，第三循环管道613在设置有第三加压部分203的第三连接管413上形成为经过第二加压部分202然后重新进行连结，并且第三循环阀623设置在第三循环管道613上。

本发明的第三实施方式为加压部分200包括第一加压部分201至第三加压部分203的示例，并且示出了第一至第三循环管道611至613以及第一至第三循环阀621至623设置在设置有第一至第三加压部分201至203的第一至第三连接管411至413上的示例。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000不限于此，并且第一至第三循环管道611至613可以以不同的方式形成。

另外，当加压部分200包括第一至第N加压部分201至20N时，可以进一步包括：第一至第N循环管道611至61N，将液化物料供给到第一至第N加压部分201至20N的第一至第N连接管411至41N从第一至第N循环管道611至61N分支成在第一至第N加压部分201至20N中的一个中循环并且重新结合；以及设置在第一至第N循环管道611至61N上以调节液化物料的循环流动的第一至第N循环阀621至62N（其中，N为2或更大的整数）。

就液化物料罐100而言，当压力平衡阀520打开时，加压部分200中增大的压力对液化物料罐100产生影响，而当加压部分200中增大的压力相对较小时，该压力可以忽略，并且当加压部分200中增大的压力非常高时，液化物料罐100的压力可以连续地增大。

也就是说，液化物料罐100中的压力会因连续运行增大并且液化物料会不被平稳地供给。因此，第一至第N循环管道611至61N以及第一至第N循环阀621至62N将防止液化物料的上述非平稳的供给。

具体地，在供给至相邻于液化物料罐100定位的加压部分200之前的低温的液化物料与加压部分200中的液化物料（与低温的压化物料相比其为高温高压的）直接热交换，然后被供给到加压部分200，从而可以降低加压部分200中的压力。

也就是说，在打开压力平衡阀520之前，第一至第N循环管道611至61N以及第一至第N循环阀621至62N改变了液化物料的流动，使得液化物料可以在不增大液化物料罐100的压力的情况下被容易地运送。

第四实施方式

图7为示出了本发明的第四实施方式的视图，其中，第四实施方式具有与第一实施方式相同的构造，但示出了将加压部分200的加热单元250定位在外部并且液化物料被加热并且进行循环的示例。

加压部分200可以如图4和图5所示沿竖向方向形成为长形，并且可以如图7所示沿水平方向形成为长形。

此外，图7示出了在连接管410的热调节部分300的前侧进一步设置有高压泵700的示例。

高压泵700为在将液化物料供给到热调节部分300之前对经过加压部分200的液化物料进行次级加压的单元。

也就是说，根据本发明的第四实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以将低温的液化物料转化成高压气体，并且可以通过加压部分200对液化物料进行第一加压并且通过高压泵700对液化物料进行次级加压而在不引起组分的改变以及闪蒸现象（flashingphenomenon）的情况下容易地输送该气体。

闪蒸现象是指当泵中的饱和的液化物料喷射到饱和的液化物料的压力低于饱和压力的位置处时产生蒸气，而该蒸气会对在高速下被驱动的高压泵700产生机械损伤。

第五实施方式

图8为示出了本发明的第五实施方式的视图，其中，第五实施方式具有与第四实施方式相同的构型，但示出了形成有两个加压部分200的示例。

具体地，第五实施方式示出了如下示例：连接于液化物料罐100与热调节部分300之间的连接管410分支成包括第一连接管411和第二连接管412，加压部分200包括分别安装在第一连接管411和第二连接管412上的第一加压部分201和第二加压部分202，供给阀420包括分别在第一连接管411和第二连接管412上安装在第一加压部分201和第二加压部分202的前侧的第一供给阀421和第二供给阀422，调节阀430包括分别在第一连接管411和第二连接管412上安装在第一加压部分201和第二加压部分202的后侧的第一调节阀431和第二调节阀432，并且压力调节部分500对压力进行调节，以便实现液化物料罐100与第一加压部分201和第二加压部分202之间的压力平衡。

第六实施方式

图9为示出了本发明的第六实施方式的视图，其中，第六实施方式具有与第五实施方式相同的构型，但示出了进一步设置有辅助加压部分800的示例。

辅助加压部分800通过分支的连接管410设置成与加压部分200并联并且选择性地供给有低温低压的液化物料。

辅助加压部分800设置在液化物料罐100与高压泵700之间，并且具有对形成在其中的高压惰性气体进行供给的高压气体供给部分，以便对从液化物料罐100供给的低温低压的液化物料进行加压。

惰性气体可以为氮气，并且高压气体供给部分可以包括用于调节所供给的高压气体的流量的打开和关闭阀820。

辅助加压部分800通过分支的连接管410设置成与加压部分200并联。

在这种情况下，辅助加压部分800可以具有设置在其中的第一隔板810，其中，第一隔板810防止高压氮气和液化物料混合，并且随后运送由高压氮气加压的液化物料。

用于加压输送低温的液化物料的设备1000设置有多个在辅助加压部分800中沿高度方向间隔开并且分别从左侧和右侧交替地延伸的第一隔板810，使得通过连接管410引入的液化物料以曲折形式流动。

如图9所示，第一隔板810在辅助加压部分800的两侧的内壁处沿水平方向形成，并且具有沿高度方向相对于彼此间隔开以设置成多个并且从左侧和右侧交替地延伸的构造。

此外，第一隔板810可以形成为平面形状以便沿高度方向分隔加压部分200的内部，并且可以形成为将平面分成多个的形式。

根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以包括多个（N）加压部分200并且可以进一步设置有辅助加压部分800，使得低温的液化物料可以被连续地输送，并且特别地，当准备加压部分200的输送时，低温低压的液化物料可以通过辅助加压部分800被加压并且运送，并且由于能够进行反向驱动，因此液化物料可以被连续地输送。

第七实施方式

图10为示出了本发明的第七实施方式的视图，其中，第七实施方式具有与第五实施方式相同的构造，但示出了进一步设置有过冷却部分910的示例。

过冷却部分910为在连接管410的高压泵700的前侧对经过加压部分200或辅助加压部分800的液化物料进行过冷却的构造。

作为用于通过冷却源对供给到高压泵700之前的液化物料进行过冷却的构造的过冷却部分910可以防止由于热穿透引起的气泡的产生以及由于闪蒸现象对高压泵700造成的机械损伤，并且可以进一步提高整体稳定性。

特别地，根据本发明的第七实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以将存储在液化物料罐100中的低温低压的液化物料用作过冷部分的冷却源。

为此，过冷部分910由第一运送管911连接到液化物料罐100的内部，并且通过连接管410供给的液化物料可以与通过第一运送管911供给的低温低压的液化物料进行热交换并且可以被过冷却。

也就是说，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000将过冷却部分910用作冷却源，存储在液化物料罐100中的低温低压的液化物料流动至该冷却源从而对液化物料进行过冷却，从而在不损失能量的情况下具有简化的构造。

第八实施方式

图11为示出了本发明的第八实施方式的视图，其中，第八实施方式具有与第七实施方式相同的构造，但示出了如下示例：第二运送管921从连接于高压泵700与热调节部分300之间的连接管410分支，并且进一步设置有设置在第二运送管921上的第二运送阀922。

具体地，在本发明的第八实施方式中，经过高压泵700的高温高压的液化物料通过第二运送管921供给到压加部分200，以便用作惰性气体。

在本发明的第八实施方式中，高温高压的液化物料或气体除了起加热加压部分200的初始加压源的作用之外可以用作加压部分200的加压源，从而能够降低设备的运行成本，并且能够进一步防止气体组分比例的变化。

第九实施方式

图12为示出了本发明的第九实施方式的视图，其中，第九实施方式具有与第八实施方式相同的构造，但示出了如下示例：第三运送管931从连接于热调节部分300与燃料消耗源2000之间的连接管410分支，并且进一步设置有设置在第三运送管931上的第三运送阀932。

如图12所示，在本发明的第九实施方式中，经过热调节部分300的高温高压的气体通过第三运送管931供给到加压部分200，以便用作附加的惰性气体。

第十实施方式

图13为示出了本发明的第十实施方式的视图，其中，第十实施方式具有与第九实施方式相同的构造，但示出了加压部分200具有另外形成在其中的第二隔板260的示例。

第二隔板260形成为类似于辅助加压部分800的第一隔板810的形式，更特别地沿高度方向在加压部分200的内部间隔开并且交替地形成为分别从左侧和右侧延伸。

也就是说，加压部分200进一步设置有隔板260，使得液化物料可以更容易地被加压。在形成有第二传送管921和第二传送阀922或进一步形成有第三传送管931和第三传送阀932的构造中，可以进一步最大化惰性气体推压液化物料的效果。

因此，用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以将低温低压的液化物料转化成高压气体并且容易地输送该气体，通过防止组分的改变和闪蒸现象提高了耐久性，并且通过减少驱动能量提高了效率。

同时，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000构造成使得加压部分200包括压力容器210、内部容器220和隔热支撑件221（参见图14）。

作为形成加压部分200的基体的压力容器210形成为包括连接到连接管410并且将所供给的液化物料喷射到内部的液化物料喷嘴211和排放部分212。

呈使一侧敞开的形式的内部容器220接纳在压力容器210中，从而将液化物料接纳在内部容器220中。

同时，内部容器220为将液化物料接纳在其中的空间。在加压部分200进一步设置有第二隔板260的情况下，如图13所示，第二隔板260沿内部容器220的高度方向间隔开并且交替地形成为分别在左侧和右侧从左侧和右侧延伸。

另外，隔热支撑件221将内部容器220支撑成与压力容器间隔开，以便阻止热从压力容器210传递到内部容器220。

在加压部分200将液化物料直接接纳在压力容器210中的情况下，液化物料被加热并且热量直接传递到压力容器210，从而压力容器210积累热量并且热被传递到液化物料罐，从而使压力增大成为可能。

在能够解决上述问题的本发明中，加压部分200包括压力容器210中的独立的内部容器220，并且压力容器210和内部容器220设置成通过隔热支撑件221相对于彼此间隔开，从而可以最小化存储在压力容器210中的热容。

也就是说，在根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000中，即使当液化物料在加压部分200中被加热时，也可以最大化地防止加压部分200的热量传递到压力容器210。

因此，加压部分200具有最小化的积累在压力容器210中的热量，从而使得能够最小化传递到液化物料罐100的热量。因此，保持液化物料罐100中的状态比现有技术更容易，并且最终系统可以比现有技术更稳定地运行。

为了进一步增强该效果（为了最小化积累在压力容器210中的热量），内部容器220有利地由具有比压力容器210低的比热的材料形成。

作为具体示例，压力容器210可以由不锈钢材料形成，而内部容器220可以由铜形成。

隔热支撑件221可以通过将内部容器220与压力容器210间隔开而最小化因传导引起的直接热传递。

在这种情况下，由于热传导通过隔热支撑件221产生，为了防止这个问题，隔热支撑件221具有足以稳定地支撑压力容器210与内部容器220之间的隔开的间隔的刚度并且由具有与容器相比低得多的比热的材料形成。

作为可以用作隔热支撑件221的材料的具体示例，该隔热支撑件可以由胶合板形成。

此外，加压部分200可以构造成进一步包括设置在压力容器210的外部并且实施隔热的外部隔热材料240。在这种情况下，外部隔热材料240可以例如由诸如聚氨酯之类的材料形成。

加压部分200通过隔热支撑件221具有压力容器210和内部容器220之间的空间，使得其它设备进一步容易地包括在该空间中。

因此，加压部分200可以进一步包括对接纳在内部容器220中的液化物料的状态进行测量的感测单元230。

在这种情况下，感测单元230可以包括设置在内部容器220的外部并且对接纳在内部容器220中的液化物料的温度进行测量的热电偶231。在这种情况下，热电偶231如图14所示有利地设置在内部容器220的外部，以便防止可能因直接接触液化物料而产生的损坏。

另外，感测单元230可以包括对接纳在内部容器220中的液化物料的液位进行测量的液位控制器（LC）232。

如此以来，在根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000中，加压部分200可以通过使用诸如热电偶231、LC232之类的感测单元230容易地对接纳在加压部分200中的液化物料的温度、液位等进行测量。因此，系统可以通过精确地检测液化物料的状态更有效地运行。

此外，根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000可以使用各种形式的加热单元250，并且这些加热单元250在图15至图17中示出。

图15中示出的加热单元250示出了热交换器210的形式，与包括在内部容器220中的液化物料相比具有相对较高的温度的加热介质源在热交换器210中流动。

在这种情况下，热交换器210的形式的加热单元250通过使液化物料与加热介质源进行热交换来加热液化物料，蒸气或盐水可以用作加热介质源。

图16示出了根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000的加压部分200的另一加热单元250的形式。

在图16中示出的示例中，设置成加热器的电加热器220的形式的加热单元250构造成包括加热管道221和电源222。

加热管道221有利地包括成附接到内部容器220的外部，如图16所示。

上述示例可以通过形成电加热器220的形式的加热单元250对系统进行简化。另外，不需要使用用于循环加热介质源的泵并且还可以减少加热液化物料所消耗的费用。具体示例将描述如下。

液化天然气1→加热器→液化天然气2

（1bar，-161.5℃，H：-5929）（△H=5329-4804=525KJ/Kg）（6bar，-120℃，H：-4804）

在低温的液化物料为液化天然气（LNG）的情况下，需要约525KJ/Kg来通过对在低温低压的液化物料罐100中的液化物料LNG1进行加热而制造高压气体LNG2。另外，假定LNG的供给流速为2.1t/h，则会消耗总共291.66kW的电能。以每1kWh70韩元（won）为基础对此进行计算，可以认识到的是，液化LNG每小时消耗约20000韩元。也就是说，可以确定的是，与操作泵使加热介质源循环所消耗的能量相比，使用电来直接加热的情况更为经济。

此外，在内部容器220的外部区域中，加热管道221有利地设置在内部容器220的外部的下部处。

在加热管道221设置成围绕整个内部容器220的情况下，由于当内部容器220的内部液位变得较低时，会产生进行了不必要的加热的部分，因此加热管道221有利地设置在内部容器220的外部，特别地，设置在内部容器220的外部的较低区域。

图17示出了根据本发明的实施方式的用于加压输送低温的液化物料的设备1000的加压部分200的另一加热单元250的示例。

图17中示出的示例示出了加热单元250设置在加压部分200的外部的形式，其中，加热单元250形成为包括：通过穿透压力容器210而与内部容器220连通的入口和出口，使得内部容器220中的液化物料循环并且被加热，从而加热整个内部容器220；循环通路256，内部容器220中的液化物料通过将入口和出口之间连接而在循环通路256中循环；以及形成在循环通路256上的外部热源255。

通过使与经过循环通路256的液化物料相比具有相对较高的温度的加热介质源与液化物料进行热交换来加热液化物料的热交换器251的形式的外部热源255可以使用通过使液化物料与加热介质源进行热交换来加热液化物料的形式。

在这种情况下，热交换器251的形式可以形成为普通热交换器251的形式，其中，液化物料在热交换器251内部流动，而加热介质源在热交换器251外部流动，可以形成为非均质热交换器251的形式，其中，非均质流体在非均质热交换器251内部流动，以彼此之间进行热交换，等等，并且在不脱离本发明的技术精神的情况下可以形成为任何形式。

另外，使用电能的电加热器220的形式的外部加热源255可以形成为直接加热经过循环通路256的液化物料。

当然，外部热源255的形式不限于前述示例，而是可以形成为任何形式，只要设置在循环通路256上的外部热源255可以加热液化物料。

如图17所示，在加热单元250形成为具有热源的形式的情况下，不管所使用的加热方法为何种，加热单元250可以改型并且实施为设计者所期望的形式，并且不需要担心泄漏问题。

本发明不限于上述示例性实施方式，而是可以进行各种应用，并且在不脱离本发明的权利要求中要求保护的主旨的情况下可以由本发明所属领域的技术人员进行各种改型。

Claims (23)

1.一种用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），所述设备（1000）将所述低温的液化物料转化成气体形态，并且将所转化的气体形态供给到燃料消耗源（2000），所述设备包括：

液化物料罐（100），所述液化物料罐（100）存储低温低压的液化物料；

加压部分（200），所述加压部分（200）包括加热单元（250），以便对从所述液化物料罐（100）供给的所述低温低压的液化物料进行加压；

热调节部分（300），所述热调节部分（300）将经过所述加压部分（200）的高温高压的液化物料调节至所述燃料消耗源（2000）的必要温度和压力；

连接管（410），所述连接管（410）将所述液化物料罐（100）、所述加压部分（200）、所述热调节部分（300）和所述燃料消耗源（2000）相互连接；

供给阀（420），所述供给阀（420）形成在连接于所述液化物料罐（100）与所述加压部分（200）之间的所述连接管（410）上；

调节阀（430），所述调节阀（430）形成在连接于所述加压部分（200）与所述热调节部分（300）之间的所述连接管（410）上；以及

压力调节部分（500），所述压力调节部分（500）包括：连接于所述液化物料罐（100）与所述加压部分（200）之间的并联管；以及压力平衡阀（520），所述压力平衡阀（520）设置在所述并联管（510）上并且对压力进行调节以实现所述液化物料罐（100）与所述加压部分（200）之间的压力平衡。

2.根据权利要求1所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000，其中，

连接于所述液化物料罐（100）与所述热调节部分（300）之间的所述连接管（410）包括第一至第N连接管（411-41N），

所述加压部分（200）包括分别安装在所述第一至第N连接管（411-41N）上的第一至第N加压部分（201-20N），

所述供给阀（420）包括分别在所述第一至第N连接管（411-41N）上安装在所述第一至第N加压部分（201-20N）的前侧的第一至第N供给阀（421-42N），

所述调节阀（430）包括分别在所述第一至第N连接管（411-41N）上安装在所述第一至第N加压部分（201-20N）的后侧的第一至第N调节阀（431-43N），以及

所述压力调节部分（500）对压力进行调节，以便实现所述液化物料罐（100）与所述第一至第N加压部分（201-20N）之间的压力平衡（其中，N为2或更大的整数）。

3.根据权利要求2所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括：

第一至第N循环管道（611-61N），将所述液化物料供给到所述第一至第N加压部分（201-20N）的所述第一至第N连接管道（411-41N）从所述第一至第N循环管道（611-61N）被分支成在所述第一至第N加压部分（201-20N）中的一个中循环并且被重新结合；以及

第一至第N循环阀（621-62N），所述第一至第N循环阀（621-62N）设置在所述第一至第N循环管道（611-61N）上以调节所述液化物料的循环流动。

4.根据权利要求1所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括在所述连接管（410）的所述热调节部分（300）的前侧对所述液化物料进行加压的高压泵（700）。

5.根据权利要求4所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括辅助加压部分（800），所述辅助加压部分（800）通过分支的连接管（410）与所述加压部分（200）并联地设置在所述液化物料罐（100）与所述热调节部分（300）之间，并且所述辅助加压部分（800）通过使高压气体供给部分供给形成在所述高压气体供给部分中的高压惰性气体而对从所述液化物料罐（100）供给的所述低温低压的液化物料进行加压，并且

其中，通过对调节供给到所述供给阀（420）和所述辅助加压部分（800）的所述液化物料的流量的辅助供给阀（801）进行调节而从所述液化物料罐（100）运送的所述低温低压的液化物料被选择性地供给到所述加压部分（200）和所述辅助加压部分（800）中的一者。

6.根据权利要求5所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述辅助加压部分（800）具有多个设置在所述辅助加压部分（800）中的沿高度方向间隔开并且分别从左侧和右侧交替地延伸的第一隔板（810），使得引入到所述辅助加压部分（800）中的所述液化物料以曲折形式流动。

7.根据权利要求4所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括在所述连接管（410）的所述高压泵（700）的前侧对经过所述加压部分（200）或所述辅助加压部分（800）的所述液化物料进行过冷却的过冷却部分（910）。

8.根据权利要求7所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述过冷却部分（910）由第一运送管（911）连接到所述液化物料罐（100）的内部，并且通过所述连接管（410）供给的所述液化物料与通过所述第一运送管（911）供给的所述低温的液化物料进行热交换以便被过冷却。

9.根据权利要求5所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括：从连接于所述高压泵（700）与所述热调节部分（300）之间的所述连接管（410）分支的第二运送管（921）；以及设置在所述第二运送管（921）上的第二运送阀（922）。

10.根据权利要求9所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括：从连接于所述热调节部分（300）与所述燃料消耗源（2000）之间的所述连接管（410）分支的第三运送管（931）；以及设置在所述第三运送管（931）上的第三运送阀（932）。

11.根据权利要求10所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括多个在所述加压部分（200）的内部沿高度方向间隔开并且分别从左侧和右侧交替延伸的第二隔板（260）。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述加压部分（200）包括：

压力容器（210），所述压力容器（210）具有：连接到所述连接管（410）并且将所供给的液化物料喷射到内部的液化物料喷嘴（211）；以及排放部分（212）；

内部容器（220），所述内部容器（220）具有敞开的一侧，所述内部容器（220）接纳在所述压力容器（210）中，并且所述内部容器（220）将所述液化物料接纳在其中；以及

隔热支撑件（221），所述隔热支撑件（221）将所述内部容器（221）支撑成与所述压力容器（210）间隔开，以便阻止热从所述压力容器（210）传递到所述内部容器（220）。

13.根据权利要求12所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述内部容器（220）由具有比所述压力容器（210）低的比热的材料形成。

14.根据权利要求12所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），还包括对接纳在所述内部容器（220）中的所述液化物料的状态进行测量的感测单元（230）。

15.根据权利要求14所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述感测单元（230）包括设置在所述内部容器（220）的外部并且对接纳在所述内部容器（220）中的所述液化物料的温度进行测量的热电偶（231）。

16.根据权利要求14所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述感测单元（230）包括对接纳在所述内部容器（220）中的所述液化物料的液位进行测量的液位控制器（LC）（232）。

17.根据权利要求14所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述加热单元（250）包括在所述内部容器（220）中，所述加热单元（250）呈热交换器（251）的形式并且通过使所述液化物料与所述加热介质源进行热交换来加热所述液化物料，其中与包括在所述内部容器（220）中的所述液化物料相比具有相对较高的温度的加热介质源在所述热交换器（251）中流动。

18.根据权利要求17所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述加热介质源使用蒸气或盐水。

19.根据权利要求14所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述加热单元（250）为加热管道（221），内部热源在所述加热管道（221）中通过电源（222）加热，并且所述加热管道（221）附接到所述内部容器（220）的外部。

20.根据权利要求14所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述加热单元（250）包括：入口和出口，所述入口和所述出口通过穿透所述压力容器（210）与所述内部容器（220）连通，使得所述内部容器（220）中的所述液化物料进行循环并且被加热，从而加热整个内部容器（220）；循环通路（256），所述内部容器（220）中的所述液化物料通过将所述入口和所述出口之间连接而在所述循环通路（256）中循环；以及形成在所述循环通路（256）上的外部热源（255）。

21.根据权利要求20所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述外部热源（255）呈热交换器（251）的形式并且通过使所述液化物料与所述加热介质源进行热交换来加所述液化物料，其中所述热交换器（251）通过使与经过所述循环通路256的所述液化物料相比具有相对较高的温度的所述加热介质源与所述液化物料进行热交换来加热所述液化物料。

22.根据权利要求20所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述外部热源（255）为使用电能的电加热器（252）的形式。

23.根据权利要求12所述的用于加压输送低温的液化物料的设备（1000），其中，所述加压部分（200）还包括设置在所述压力容器（210）的外部并且实施隔热的外部隔热材料（240）。

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