CN105339258A - 减少蒸发气体的液化气体输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减少蒸发气体的液化气体输送装置。减少蒸发气体的液化气体输送装置包括：至少一个输送管，在储存液化气体的货仓内沿着垂直方向形成，输送所述液化气体；分叉管，在所述输送管的下部朝输送管的一侧分叉出去，并且末端部向货仓的底面开放；阀，连接于分叉管以及输送管中的至少一个，使分叉管或述输送管开闭，从而使液化气体从输送管移动至分叉管；以及阻力部件，夹杂在分叉管内部，阻碍液化气体的流动。

Description

减少蒸发气体的液化气体输送装置
技术领域
本发明涉及一种输送液化气体的输送装置，更详细地，涉及一种在输送液化气体时降低蒸发气体的产生的减少蒸发气体的液化气体输送装置。
背景技术
作为液化气体的一例的液化天然气(LiquefiedNaturalGas:LNG)是埋藏在地下的化石燃料的一种，液化天然气是以碳氢化合物等为主成分的天然气经压缩和冷却过程等而变成极低温的液体状态。相比气体状态，液化气体的体积大幅减少，因此相对地容易运输以及储存，例如，通过专用运输船等，能够运送到远距离的消费地，所述专用运输船设置有能够维持极低温状态而特别制作的货仓(Quay)。
货仓(Quay)的内部设置有输送装置，所述输送装置使液化气体流入到货仓进而装运或者装载(Loading)液化气体，或者使液化气体流出到货仓外部而卸载(Off-loading)液化气体。这种输送装置大致由一个以上的输送管道形成，并且包括使液化气体向管道内外部流动的泵装置。韩国公开专利第10-2012-0013255号公开了这种输送装置的一例。
但是，在现有输送过程存在如下问题：因液化气体的流量或者流速急剧变化，因此输送管道内部的压力下降，液化气体被汽化而产生过量蒸发气体(Boil-OffGas)。当输送管道沿着垂直方向设置，进而液化气体从管道上部沿着重力方向急剧下降时，这种问题变得更加严重。
并且，当高速流动的液化气体被急剧排放到压力较小的货仓内部的宽广空间时，也会产生蒸发气体。因此，实际情况是需要开发适用于液化气体的输送过程且能够使蒸发气体的产生最小化的装置。
现有技术文献
专利文献1：韩国公开专利第10-2012-0013255号(2012年2月14日)
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种在输送液化气体时，降低蒸发气体的产生的减少蒸发气体的液化气体输送装置。
本发明的技术问题不限于上述提及的问题，基于以下的记载，本领域技术人员能够明确理解未提及的其他技术问题。
(二)技术方案
用于解决上述问题的本发明的减少蒸发气体的液化气体输送装置，包括：至少一个输送管，在储存液化气体的货仓内沿着垂直方向形成，输送所述液化气体；分叉管，在所述输送管的下部朝所述输送管的一侧分叉出去，并且末端部向所述货仓的底面开放；阀，连接于所述分叉管以及所述输送管中的至少一个，使所述分叉管或者所述输送管开闭，从而使所述液化气体从所述输送管移动至所述分叉管；以及阻力部件，夹杂在所述分叉管内部，阻碍所述液化气体的流动。
所述阻力部件可以是孔板，所述孔板形成有使所述液化气体通过的至少一个流孔。
所述输送管可包括：第一输送管，使所述液化气体流入至所述货仓内部；以及第二输送管，使所述液化气体流入至所述货仓内部，或者使所述液化气体流出到所述货仓外部，所述分叉管从所述第二输送管分叉出去。
所述输送管还可包括相互连接所述第一输送管和所述第二输送管的连接管，所述液化气体沿着所述连接管，选择性地向所述第一输送管或者所述第二输送管移动。
所述阀可以是连接在所述第二输送管下部的止回阀，所述止回阀防止沿着所述第二输送管流出的所述液化气体逆流，所述分叉管从所述止回阀分叉出去。
所述输送装置为，相比所述第二输送管以及所述分叉管的末端部，所述第一输送管的末端部可位于从所述货仓的底面更高的位置。
所述输送装置还可包括：流体混合装置，插入在所述分叉管内部，配置在所述分叉管的末端部和所述阻力部件之间。
(三)有益效果
根据本发明的减少蒸发气体的液化气体输送装置可防止液化气体的汽化，从而在输送时有效地减少蒸发气体的产生，并且可使蒸发气体的产生量维持在最小，同时使液化气体容易装载到货仓内。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置的立体图。
图2是图1的第二输送管以及分叉管的部分放大立体图。
图3是示出图2的分叉管以及止回阀内部的剖视图。
图4至图6是概括性地示出图1的输送装置的运行图。
图7是示出利用图1的输送装置的液化天然气的装载过程的流程图。
图8、图9是示出根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置所包括的止回阀的变形例的剖视图。
优选实施方式
参照附图和后面详细描述的实施例，能够清楚地理解本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法。但是，本发明不局限于以下公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实现。只是，本实施例能够使本发明的公开内容完整，是为了使本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解发明的范畴而提供的，本发明仅由权利要求书定义。以下，在整个说明书相同的附图标记表示同一个组件。
一个实施例的减少蒸发气体的液化气体输送装置可使用在例如液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)、液化二氧化碳(L-CO2)等各种液化气体的输送方面。
以下，将用于输送液化天然气的液化天然气输送装置作为一例来进行说明。
以下，参照图1至图7，详细说明根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置。
图1是示出根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置的立体图，图2是图1的输送装置的第二输送管以及分叉管的部分放大立体图。
首先，参照图1，根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置1包括在货仓2内沿着垂直方向形成的第一输送管10、第二输送管20以及排放管道50。减少蒸发气体的液化天然气输送装置1用这些输送管中的至少一个输送管来输送液化天然气。
在输送管的下部，分叉管40向输送管一侧分叉。分叉管40在内部包括阻碍液化天然气的流动的阻力部件，从而可减少液化天然气的流动量或者流动速度。由此，当液化天然气通过分叉管40流入到货仓2时，从分叉管40所处的下部到进入货仓2的上部为止，液化天然气能够在输送管内部维持适当的压力。
据此，输送管内部的压力上升。因此，可防止因管道内部的无法预测的压力下降而导致的液化天然气(LiquefiedNaturalGas:L.N.G)的汽化，并且可有效减少因液化天然气的汽化导致的蒸发气体(Boil-OffGas:B.O.G)的产生。
分叉管40可从包括第一输送管10、第二输送管20以及排放管道50的输送管中的任一个管道中分叉出去。以下，根据本发明的一个实施例，以所述分叉管40从第二输送管20分叉的情况进行说明，所述第二输送管20使液化天然气流入到货仓2内部或者从货仓2内部流出去。当分叉管40形成在第二输送管20时，使用所有第一输送管10以及第二输送管20可使蒸发气体的流入量维持在最低程度，同时可使液化天然气易于装载到货仓2。对此，在后面进行详细的说明。
以下，对减少蒸发气体的液化天然气输送装置1的各构成部和功能进行更详细的说明。
参照图1以及图2，第一输送管10、第二输送管20以及排放管道50沿着垂直方向设置在货仓2的一侧。此时，第一输送管10是使液化天然气向货仓2内部流入的输送管，第二输送管20可以是使液化天然气向货仓2内部流入或者相反的使液化天然气流出到货仓2外部的输送管。即，第二输送管20在以往作为使液化天然气流出到货仓2外部的流出管使用，但是利用分叉管40，第二输送管40能够以各种方式来使用。根据本发明的一个实施例，分叉管40从第二输送管20中分叉出去。排放管道50是用于将残留在货仓2的液化天然气完全地排放到货仓2外部的管道，可邻接于第一输送管10以及第二输送管20而设置。
在第一输送管10与第二输送管20之间连接有连接管30。因此，当液化天然气流入至货仓2内部时，可沿着连接管30选择性地移动至第一输送管10或者第二输送管20。为此，在连接管30以及第一输送管10的一侧可形成控制阀(参照图4至图6的110、310)。由第一输送管10、第二输送管20以及排放管道50构成的输送管相互连接，从而可形成为一体，如图所示，通过在货仓2的上端部形成的开口部，可延伸到货仓2外部。
如图2所示，分叉管40从第二输送管20的下部分叉出去，其末端向货仓2的底面开放。具体地，分叉管40可从连接在第二输送管20的止回阀201中分叉出去，如图所示，能够以向货仓2底面至少弯曲一次的方式形成。
在分叉管40内部插入有孔板410。孔板410上形成至少一个流孔(flowhole)411，通过流孔411仅使流入至分叉管40内部的液化天然气的一部分通过。即，孔板410在分叉管40内部起到阻碍液化天然气的流动的阻力部件的作用，从而阻止第二输送管20内部的压力下降，并且使第二输送管20的内部维持在一定压力以上。与分叉管40的剖面形状对应地，孔板410能够形成为圆盘形状，但是其形状不限于此，可根据分叉管40的形状以不同于上述形状的各种形状进行变形。
阻力部件作为在管道内部阻碍流体流动来减少流体的流动量或者流动速度的部件，不限于诸如孔板410的盘形状部件。因此，前述的孔板410是阻力部件的一个示例，未被标准化的各种形状的部件可插入到分叉管40内部从而起到阻力部件的功能。
在分叉管40的末端部和孔板410之间形成有流体混合装置420。例如，流体混合装置420能够以在管道内部插入相互盘绕而交叉形成的螺旋型叶片的静态混合器(Staticmixer)来形成，并且将达到分叉管40的微量蒸发气体与排放之前的液化天然气混合，从而可防止蒸发气体直接流入到货仓2内部。并且，与孔板410相同地，流体混合装置420阻碍液化天然气的流动，从而还可阻止第二输送管20的内部的压力下降。
在分叉管40和第二输送管20之间形成有止回阀201。止回阀201结合在第二输送管20下部，具体地，止回阀201结合在连接第二输送管20和泵220之间的泵连接管210，从而可将流入至第二输送管20的液化天然气移动至分叉管40。即，止回阀201起到调节液化天然气的流动路径的阀的作用，以使供给到输送管的液化天然气通过分叉管40来排放。另外，止回阀201在内部形成有仅向一侧开启的开闭单元(参照图3的201a)，从而能够起到防止液化天然气向连接到第二输送管20的泵220逆流的作用。
调节液化天然气的流动路径的阀并不限定于止回阀201，可利用与此不同的各种阀来使分叉管40或者输送管开闭，从而使液化天然气容易从输送管移动到分叉管40。并且，这种阀除了输送管以外还可连接在分叉管40，根据需要，还可都连接在输送管和分叉管40这两侧。
第二输送管20的下部由泵连接管210和缓冲管230这两部分构成。泵连接管210经由止回阀201与泵220连接，缓冲管230向货仓2的底面延伸，同时缓冲管230的末端部被封闭。因此，流入至第二输送管20内部的液化天然气沿着泵连接管210达到止回阀201，然后再次调节路径而向分叉管40移动。当使液化天然气流入或者流出时，缓冲管230使沿着重力方向下落的液化天然气的一部分维持在内部，其长度可根据需要来适当调节。
泵220连接到泵连接管210。泵220是为了使装载到货仓2内部的液化天然气流出至货仓2外部而使用的，例如，能够用以叶轮的旋转力使流体运动的离心泵(Centrifugalpump)来形成。当通过泵220的驱动，液化天然气跟沿着第二输送管20流出至货仓2外部时，前述的止回阀201防止液化天然气再次向泵220逆流，从而顺利地卸载液化天然气，不仅如此，当向货仓2装载液化天然气时，将液化天然气提供至分叉管40，从而能够使液化天然气顺利地流入至货仓2内部。
图3是示出图2的分叉管以及止回阀内部的剖视图。
以下，参照图3进一步详细的说明根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置的压力维持功能。
流入到第二输送管20的液化天然气沿着重力方向下降，从而达到第二输送管20下部，并且沿着泵连接管210流入至止回阀201内部(参照箭头)。此时，如图所示，开闭单元201a被关闭，以使液化天然气无法向泵220方向前进从而都被提供至分叉管40。另外，当卸载液化天然气时，开闭单元201被开放，并且开闭单元201a在开放时朝分叉管40侧旋转，使得分叉管40封闭。
因孔板410，向分叉管40提供的液化天然气的流动被阻止，并且通过流孔411仅有一部分将会被通过。因此，压力从孔板410到止回阀201、泵连接管210的顺序，沿着反方向传递，结果，第二输送管20内部的压力维持在液化天然气难以被汽化的一定程度以上。此时，也可通过改变流孔411的数量以及分布状态，增加或者减少第二输送管20内部的压力。并且，根据需要，可重复设置孔板410，或者除了设置孔板410之外还可进一步设置其他的阻力部件，从而进一步提高第二输送管20内部的压力。
经过孔板410的液化天然气经过流体混合装置420，然后被排放到货仓2内部。分叉管40的直径增加时，液化天然气的排放速度可能会降低。此时，如前所述，在输送管内部产生的微量蒸发气体经过流体混合装置420时，只能与液化天然气混合，但是无法直接流入到货仓2内部。并且，微量蒸发气体在与液化天然气混合的过程中再次被冷凝为液态，剩余的被粉碎成细微气泡大小而流入到货仓2内部，但是这种细微气泡大小的气体成分因流体静压(Staticpressure)而无法浮上到液化天然气的表面，停留在货仓2底面进而被冷凝。通过这种过程，维持了连接有分叉管40的第二输送管20内部的压力，并且在输送过程中有效减少了蒸发气体的产生。
图4至图6是概括性地示出图1的输送装置的运行图，图7是示出利用图1的输送装置的液化天然气的装载过程的流程图。
以下，参照图4至图7，说明根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置的运行过程。运行过程以图7所示的液化天然气的装载过程为基准，进行详细的说明。
如图4所示，为了将液化天然气(参照图5及图6的A)装载到货仓2，沿着箭头方向向第二输送管20提供液化天然气A(S100)。
此时，第一输送管10作为用于使液化天然气A流入到货仓2内部的输送管，并不需要一定跟货仓2底面邻接。相反地，第二输送管20是能够使液化天然气A流出到货仓2外部的输送管，因此应该与货仓2的底面相邻接。由此，相比第二输送管20和分叉管40的末端部，第一输送管10的末端部可位于从货仓2的底面更高的位置。
在第一输送管10以及连接管30的一侧形成有能够开闭管道的控制阀110、310，从而可在第一输送管10阻断流入到输送管的液化天然气A的路径，使液化天然气A朝向第二输送管20。据此，如图5所示，液化天然气A在第二输送管20下部经过止回阀201以及分叉管40，排放到货仓(S200)。据此，第二输送管20内部可维持一定压力以上，从而能够减少蒸发气体的产生，同时容易向货仓2输送液化天然气A。
此时，可维持如下状态：位于连接管30侧的控制阀310全部处于开放状态，位于第一输送管10侧的控制阀110处于封闭状态。
如上述的液化天然气A的流入过程一直持续到液化天然气A达到货仓2内部的基准高度(S300)为止。货仓2内部的基准高度可以是相同或者略微高于第一输送管10的末端部高度，所述第一输送管10为使液化天然气流入的输送管。若液化天然气A达到基准高度，则第一输送管10的末端部将位于流入到货仓2的液化天然气A的表面之下。
如图6所示，在这种状态下，切换控制阀110、310的开闭状态，向第一输送管10提供液化天然气A(S400)。液化天然气A被排放到货仓2内已经流入的液化天然气A的表面下方，由此因流体的阻力而流速减少，不会导致压力急剧下降的情况。据此，通过第一输送管10，能够在蒸发气体的产生量最小的状态下输送液化天然气A。
向货仓2内部装满液化天然气A使得液化天然气A达到基准高度以上，并且持续提供液化天然气A直到液化天然气A的装载结束(S500)。如上所述，组合利用与分叉管40连接的第二输送管20和未与分叉管40连接的第一输送管10，可最小化蒸发气体的产生，并且容易向货仓2内装载液化天然气A。
接着，说明包括在本发明的一个实施例的止回阀的变形例。
图8、图9是示出根据本发明的一个实施例的减少蒸发气体的液化天然气输送装置所包括的止回阀的变形例的剖视图。
根据变形例的止回阀500与图3的止回阀相比，只有开闭单元以及用于与开闭单元结合的部位的形状略微不同之外，其他部分可相同。
根据变形例的止回阀500，在泵连接管210之间利用法兰510可与泵连接管210以及分叉管40螺栓结合。作为一例，止回阀500与泵连接管210、分叉管40之间的结合方式以螺栓结合为示例，但是，可采用在极低温下能够维持结合耐久性的其他结合方式。
根据变形例的止回阀500所包括的开闭单元520包括圆盘530、固定在圆盘530的座圈540(seatring)、固定圆盘530以使所述圆盘530能够旋转的铰链部550。
圆盘530以大于泵连接管210的内径的大小形成，从而以能够封闭泵连接管210侧的止回阀500内径的方式进行配置。
当座圈540以向圆盘530的一面突出的环状进行配置，从而开闭单元520封闭泵连接管210时，可密封止回阀500和泵连接管210之间，或者可最小化通过泵连接管210而流入或者流出的液化天然气的量。
与座圈540对应地，在与泵连接管210结合的止回阀500的内部设置有可容纳座圈540的容纳部560。容纳部560以大于止回阀500的内径的直径形成，以使座圈540的前面以及外周表面接触于容纳部560，从而可提高密封性。
铰链部550用于将圆盘530可旋转地固定在止回阀500内部，并且包括铰链销551、连接铰链销551和圆盘530的主体部552。
铰链销551上还可设置有扭转部件(未图示)，当没有外力作用时，向使开闭单元520封闭泵连接管210的方向提供力。
主体部552上可形成有支撑部553，所述支撑部553设置在与圆盘530相对的位置，当开闭单元520开放时，被止回阀500的内面支撑。
接着，说明止回阀500的操作。
流入到第二输送管20的液化天然气沿着重力方向下降而到达第二输送管20下部，接着沿着泵连接管210流入至止回阀500内部(参照图8)。此时，如图所示，开闭单元520被关闭，因此液化天然气无法向泵220方向前进而全部提供到分叉管40。另外，当卸载液化天然气时驱动泵220，因泵220的驱动而旋转开闭单元520，进而泵连接管210被开放，分叉管40被封闭。据此，液化天然气无法向分叉管40方向前进，通过泵连接管210以及止回阀500引导至第二输送管20(参照图9)。
以上参照附图说明了本发明的实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员应该理解，本发明在不改变其技术思想或者必要特征的情况下，能够以其他具体方式实施。因此，以上叙述的实施例只是示例性的，其没有限定本发明。
附图标记说明
1：减少蒸发气体的液化天然气输送装置
2：货仓
10：第一输送管110、310：控制阀
20：第二输送管201：止回阀
201a：开闭单元210：泵连接管
220：泵230：缓冲管
30：连接管40：分叉管
410：孔板411：流孔
420：流体混合装置50：排放管道
A：液化天然气

Claims (8)

1.一种减少蒸发气体的液化气体输送装置，包括：
至少一个输送管，在储存液化气体的货仓内沿着垂直方向形成，输送所述液化气体；
分叉管，在所述输送管的下部朝所述输送管的一侧分叉出去，并且末端部向所述货仓的底面开放；
阀，连接于所述分叉管以及所述输送管中的至少一个，使所述分叉管或者所述输送管开闭，从而使所述液化气体从所述输送管移动至所述分叉管；以及
阻力部件，夹杂在所述分叉管内部，阻碍所述液化气体的流动。
2.根据权利要求1所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其中，所述阻力部件为孔板，所述孔板形成有使所述液化气体通过的至少一个流孔。
3.根据权利要求1所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其中，所述输送管包括：
第一输送管，使所述液化气体流入至所述货仓内部；以及
第二输送管，使所述液化气体流入至所述货仓内部，或者使所述液化气体流出到所述货仓外部，
所述分叉管从所述第二输送管分叉出去。
4.根据权利要求3所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其中，所述输送管还包括相互连接所述第一输送管和所述第二输送管的连接管，所述液化气体沿着所述连接管，选择性地向所述第一输送管或者所述第二输送管移动。
5.根据权利要求3所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其中，所述阀为连接在所述第二输送管下部的止回阀，所述止回阀防止沿着所述第二输送管流出的所述液化气体逆流，所述分叉管从所述止回阀分叉出去。
6.根据权利要求3所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其中，相比所述第二输送管以及所述分叉管的末端部，所述第一输送管的末端部位于从所述货仓的底面更高的位置。
7.根据权利要求1所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其还包括：流体混合装置，插入在所述分叉管内部，配置在所述分叉管的末端部和所述阻力部件之间。
8.根据权利要求1所述的减少蒸发气体的液化气体输送装置，其中，所述阀包括选择性地开闭所述分叉管以及所述输送管的开闭单元。
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