CN108870431A - 用于冷却液化气体和/或其自然气化气体的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于冷却液化气体的装置(10)，所述液化气体用于能量产生设备(12)、特别用于船舶上的能量产生设备(12)，其特征在于，所述装置包括：可选的主存储箱体(14)，用于存储液化气体(14a)；第一罐体(24)，用于分离所冷却的液化气体(24a)；减压装置(26)，用于将第一罐体相对于主箱体减压；气化装置(18，19)，装备第一导管和/或第一罐体的输入口；以及供给装置(22，30，32，34，40)，用于将第一罐体中的所冷却的液化气体供给给主箱体，从而冷却主箱体中的气体。

Description

用于冷却液化气体和/或其自然气化气体的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种液化气体的冷却和/或液化气体的自然气化的装置和方法。该装置和方法用于能量产生设备、特别是船舶上的能量产生设备，例如液化气体的运输船舶或者运输船舶上使用液化气体的机器。
背景技术
特别地，现有技术包括以下文献：WO-A1-2012/089891，FR-A1-2920484，WO-A1-2005/058684以及WO-A-2016/075399。
为了使气体(如天然气)的长途运输更加方便，通常通在大气压强下将气体冷却至低温(例如，-163摄氏度)来将气体液化(以变成液化天然气GNL)。之后将液化气体装入专用船舶中。
在液化气体的运输船舶(例如，天然气运输船)中，考虑到存在能量产生设备以能够满足船舶工作的能量需求，特别是用于船舶的推进和/或产生用于船上设备的电力。
这样的能量产生设备通常包括热机。热机消耗来自于气化器的气体。该气体是从位于船舶的箱体中的所运输的液化气体中提供的。
文献FR-A-2837783考虑到借助于浸入船舶的箱体底部的泵向气化器和/或推进所需的其它系统进行供给。
为了对液化气体的气化进行限制，已知将液化气体加压存储在箱体中，从而位于所考虑的液化气体的气液平衡曲线上，由此增大液化气体的气化温度。因此，液化气体可以存储在更高的温度下，从而达到限制气体气化的效果。
气体的自然气化总是无法避免的。这个现象被称为自然气化气体(Natural Boil-Off Gas，NBOG)。与之相反的是强制气化气体(Forced Boil-Off Gas，FBOG)。在船舶的箱体中自然气化的气体通常被用于供给上述设备。在自然气化气体量不足以满足设备对于可燃气体的需求的情况(第一情况)下，浸入箱体中的泵被启动以在强制气化之后提供更多的可燃气体。在气化气体量比设备的需求大得多的情况(第二情况)下，多余气体通常在一个气体燃烧单元中被点燃。这样造成可燃气体的损失。
在当前技术中对箱体进行了改进。例如，液化气体的自然气化率(Boil-Off Rate，BOR)越来越小，而船舶的机器性能越来越强。其结果就是，在上述第一和第二情况的每一个情况中，气化产生的自然气体量与船舶的设备所需要的量之间的差距过大。
因此，对于箱体中的液化气体的冷却以及在该箱体中生成的气化气体(BOG)的管理的方案的兴趣越来越大。例如，文献WO-A1-2016/075399中描述了液化或冷却单元。基于该文献的构思提出了一种液化气体的冷却装置。该冷却装置使得能够限制液化气体的自然气化，从而在允许持久存储液化气体的热力学状态下储藏液化气体。然而，该文献中记载的热交换器技术价格昂贵且效率较低，同时具有下文中所详细说明的缺陷。
除此以外，诸如液体运动和环境条件之类的多项参数对NBOG的产生造成影响。根据实际操作或者航行速度的不同，船舶中的能量需求通常变化很大。因此，考虑到超出的NBOG量可能变化很大，很难实现一种高效的BOG管理方案。
本发明提出了一种对当前技术的改进，该改进更加简单、高效且经济。
发明内容
根据第一方面，本发明提出了一种用于冷却液化气体的装置，该液化气体特别用于船舶上的能量产生设备，
其特征在于，该装置包括：
-非强制性地，主箱体，用于存储液化气体；
-第一罐体，用于分离所冷却的液化气体，第一罐体的输入口连接到第一导管的第一端部，第一导管的第二端部浸入主箱体中的液化气体中且优选地位于主箱体的底部，所述第一导管适于向第一罐体供给液化气体；
-使第一罐体相对于主箱体减压的减压装置，该减压装置被配置用于在第一罐体中施加一工作压强，该工作压强小于所述主箱体中的压强；
-气化装置，配备第一导管和/或第一罐体的输入口，以使得向第一罐体供给的液化气体的至少一部分(即气化的气体)被气化，并且该液化气体的至少另一部分(例如，剩余部分)(即所冷却的液化气体)被冷却至在第一罐体的工作压强下的饱和温度，第一罐体被配置用于分离所气化的气体和所冷却的液化气体；以及
-供给装置，用于向主箱体供给第一罐体中的所冷却的液化气体，从而对主箱体中的液化气体和/或气态气体进行冷却。
在本发明中，液化气体被冷却(更甚者对已经冷却的液化气体进一步冷却)，并且用于冷却和控制主箱体中的液化气体的温度。
用作真空气化器(VE)的第一罐体优选地连接到用作真空气化压气机的第一压气机。已知气体的气化或降压导致释放制冷能量。气化装置因此可以类似于冷却装置。另外，在本发明中，气化装置、减压装置和降压装置具有相似甚至相同的含义。根据本发明，气化装置配备第一导管和/或将该第一导管连接到第一罐体的输入口。第一罐体还可以形成(额外的)气化装置，正如下文中所描述的。
本发明因此提出使用真空气化器来代替现有技术中的交换器。这使得能够得到更大的冷功率，并因此提高了主箱体中的液化和/或气态气体的冷却效率。
在主箱体被认为是本发明的装置的一部分或否的情况下，主箱体是非强制的。例如，该装置可以在没有主箱体的情况下被交付。因此，主箱体并不是该装置的一部分。作为变型，该装置一旦安装在例如船舶上，则连接到主箱体。因此，主箱体是根据本发明的装置的一部分。
有利地，在膨胀步骤或气化步骤中并不存在热交换(热交换的缺陷在于由于吸收而导致制冷损失)。在现有技术中，通过这样的热交换器，热交换器使得整个轻部分完全被气化。热交换器使降压之后剩余的液态气体的轻部分全部气化。然而，降压和热交换器不足以使重部分也气化。
在当前的要求下，重和轻分别指的是重气体或大分子质量气体以及轻气体或小分子质量气体。在一实施例中，液化气体是液化天然气。在此情况下，轻气体是甲烷。在液化天然气中，轻部分中还存在少量的氮气。少数的重部分针对液化气体例如包括丙烷、丁烷和乙烷(因此液化气体在高温或小于工作压强的压强下气化)。在液化气体中，重气体占液化气体的总质量的5.2％和49.8％之间。重气体的分子质量例如比轻气体的分子质量大25％至500％。
该装置带来了众多的改进并例如如下：
-在主箱体之外整体进行的冷却方法得到更简单的架构，更简单的控制以及更确定的使用；
-如申请WO-A1-2016/075399中所述，通过去除根据先前技术的热交换器可能发生的箍缩效应(pinch effect)来提高效率；考虑到工作压力和相关的温度下降，1至2℃的箍缩效应表示产生的约15％的冷功率损失。
-制冷功率以所冷却的液化气体的形式生成，所冷却的液化气体根据需求可以被导向和使用，即被存储以待之后使用；这尤其是有利的，这是因为该功率可以通过回收在缺少NBOG的阶段中强制气化气体的能量来生成。该阶段对应于需要热功率(更确切地说为冷功率)的阶段；
-相反地，考虑到主箱体、尤其是船舶上的主箱体的典型尺寸、样的主箱体中存储的气体的体积以及上述的现有申请中的记载所需要的冷却设备的大小，采用这些设备回收的冷功率对于气体的存储以及之后的使用而言是不足的；
-在罐体中对液化气体进行物相分离，仅将用于能量产生设备的气体通过诸如压气机之类的减压装置吸入；因此，即使一滴也不能被压气机吸入，因为会破坏压气机；考虑到工作压强、温度以及液化气体的组分的范围，在大多数的情况下，液化气体并不会像上述现有申请中所记载的那样在热交换器中被完全气化；例如，在120毫巴下初始架构中液体的比率介于0.12％到32％之间(不可能考虑在现有申请中提出的交换器中的吸收造成的950毫巴的压强)，并且在800毫巴下该比率介于0.8％到92％之间(由于液化气体的不同组分造成巨大的变化)；
-在现有申请中，供给能量产生设备所需的(即到达消耗者的)全部流量应当通过压气机，本发明中并不强制为这样的情况，其中仅所必需的强制气化气体量被用于补充自然气化气体量；因此，压气机的容量被减小，这使得能够减小初始投资的成本和使用费用；此外，由于装置的每个组件都导致损失，对于限制装置中流动的流速而言具有更高的整体效率；最后，所提出的装置很容易符合船舶的典型消耗设备，从而限制对现有环境的影响并且更加便于符合船舶的采用可燃气体工作的机器的概念；
-罐体优选地位于主箱体之外，从而提高了装置的便利性和安全性。
总而言之，与采用泵向热交换器供给液化气体来生成额外BOG的、安装在船舶上的一般装置相比，本申请中的装置将气化所消耗的总能量减少31％至38％。主要的目标在于通过回收通常在船舶中消耗的气化能量来制冷。根据船舶的各个特征(特别是航行速度情况、机器的效率等)，该装置使得能够生成的制冷功率为船舶行驶时产生的热量的175％。
在水压的作用下，主箱体中的压强可以随着箱体的深度而变化。
在本申请中，箱体或罐的“底部”指的是距离箱体的底壁的小于一米的位置。该底壁为箱体的最靠近工作地区的中间的壁。泵优选地尽可能地靠近底部以工作，直至可能的最低填充高度(非常靠近底部的泵可能很难工作，因此限制了相对于底部的距离)。
根据本发明的装置可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征彼此独立或者相互结合：
-第一罐体时分离和/或膨胀罐体；
-第一罐体的至少一部分、和/或第一导管的至少一部分、和/或气化装置的至少一部分被容置或将容置在主箱体中；
-第一导管中的液化气体的压强优选地大于由该第一导管浸入主箱体中的部分生成的水压；
-在降压装置之前，第一导管的直径优选地尽可能小以限制对该导管中液化气体的冷却(限制冷消耗)；
-第一导管优选地被配置以使在主箱体中抽取的液化气体在该降压装置之前保持为液体；尽管在主箱体中的浸没高度导致的水压使得第一导管中的低压强减小，压强仍然足够大以保证全部气体为液态；
-导管中在降压装置的输入口处的压强例如为大约1巴；液化气体仅在第一导管中被略微加热，液化气体始终保持在使该液化气体为大约1巴下的液体的温度(例如大约-160摄氏度)；
-气化装置包括阀门(例如焦耳-汤姆逊(JT)阀门)和/或第一导管的一部分，第一导管的该部分特别地位于阀门的下游；
-所抽取的液化气体的气化较优地在阀门之后的第一导管中的部分中进行(大部分或者超过80％、甚至90％)；在通过“闪蒸”气化作用(自发减压)的减压的作用下，液化气体还可以在导管的该部分中被冷却；
-导管的该部分的直径可以大于第一导管位于阀门之前的部分的直径，特别是具有足够的流速，这是因为所气化的气体占据了更多的容积；
-作为变型，若阀门和第一罐体之间的管路部分被减少或不存在，气化可以主要或仅仅(超过80％)在第一罐体中进行；在此情况下，除非第一罐体具有足够大的容积，否则工作并不是连续的；因此，应当期待液化气体的气化和冷却的现象的结束发生在低于新压强下的沸腾温度的温度下且在减压(“闪蒸”)以清空第一罐体之后，特别是在下文中提到的副箱体中；在此情况下，还可以将阀门(例如，JT)替换为简单的双态阀门(即100％关闭/100％打开)；
-减压装置包括至少一个第一压气机，第一压气机的输入口连接到第一罐体的用于气体的第一输出口，并且第一压气机的输出口适于提供可燃气体、特别是提供给能量产生设备，第一压气机适于吸入第一罐体中的所气化的气体的至少一部分并且适于在第一罐体中施加工作压强；作为变型或者作为额外特征，减压装置包括至少一个泵，泵的输入口连接到第一罐体的用于液体的输出口；在该变型中，至少一个压气机可以用于吸入第一罐体中的所气化的气体；
-供给装置包括第二导管，第二导管的第一端部连接到第一罐体的用于所冷却的液化气体的第二输出口，并且第二导管的第二端部用于伸入主箱体，第二导管适于将来自第一罐体的所冷却的液化气体的至少一部分注入主箱体；由第二导管实现的第一罐体与主箱体之间的连接可以是直接的或间接的；换言之，第二导管可以包括或连接到其它流体连通组件或者被分为在这些连通组件之间的段；这可能是在本发明的背景下展现的导管组合；
-液态和/或气态形式的气体特别地通过第二导管可以被注入主箱体中；气体与蒸气的混合物可以被注入主箱体中；若该混合物被注入罐的底部，则混合物的气态部分在气体的水压以及主箱体中液化天然气的温度的作用下很容易冷凝；这可以导致主箱体中压强减小变缓；
-该装置包括第一泵，第一泵连接到第一导管的第二端部并浸入主箱体中的液化气体中、优选地位于罐的底部，从而强制液化气体通过第一导管流到第一罐体；作为变型，该装置缺少这样的第一泵；例如，第一罐体和第一导管在主箱体中的情况；
-该装置包括第二泵，第二泵连接到第二导管，从而强制所冷却的液化气体的至少一部分从第一罐体通过第二导管流到主箱体；作为变型，该第二泵并不是必需的，例如在向第一罐体供给液化气体到预定的填充高度的间断工作情况下，该液化气体随后被减压以造成液化气体的冷却和部分气化，这使得第一罐体中的压强增大至大体上接近主箱体中压强的值，从而足以使得第二泵成为非强制性的；
-第一导管配备有阀门(或者没有阀门)并且适于在例如第一罐体中减压时被关闭；
-第一泵或第二泵可以是配备在船舶上的燃料泵或排水泵；该类型的泵通常适于提供大约25至30吨/小时的最大流速；作为变型，可以使用具有更大的最大流速的泵，特别是第一泵例如适于提供300吨/小时的最大流速，甚至优选地达到2500吨/小时的最大流速；
-由第一罐体、第一压气机和第一泵形成的组合用作真空气化装置(或真空气化器，VE)；一般来说，在本发明中，由罐体、压气机和泵形成的组合类似于真空气化装置；
-气化装置优选地被配置用于将气体的压强减小到第一罐体的工作压强；
-第一压气机的第二输出口连接到第二压气机的输入口，第二压气机的输出口适于向能量产生设备供给可燃气体；
-第二导管包括或连接到下潜部和/或喷淋架，下潜部浸入主箱体中的液化气体中，喷淋架位于主箱体中，从而将所冷却的液化气体注入主箱体中；所冷却的液化气体的注入因此在主箱体中的气体和/或液化气体中进行；
-第一罐体的第二输出口连接到副箱体的第一输入口，从而向副箱体供给所冷却的液化气体并且将所冷却的液化气体存储在副箱体中；
-副箱体被配置用于在大于第一罐体中的工作压强的压强下容置所冷却的液化气体；副箱体因此相比于第一罐体处于超压，并且例如处于大气压强下；副箱体因此更加廉价，因此副箱体可以用于存储大量的气体；这是副箱体的一个优点；因此，当能量产生设备的需求大于自然气化时，所冷却的气体可以在第一罐体中累积；并且当能量产生设备的需求小于自然气化时，所冷却的气体流入主箱体中以放缓自然气化；
-副箱体中的所冷却的液化气体可以认为是亚冷却液化气体；“亚冷却”表示气体的温度严格低于气体所在压强下的沸腾温度(即饱和温度)；在副箱体中，液化气体处于可以被认为是亚冷却的压强下；
-副箱体作为流体冷却的热交换器(特别是BOG)；
-第二泵位于第一罐体的第二输出口和副箱体的第一输入口之间；
-副箱体包括连接到第二导管的、用于所冷却的液化气体的至少一部分的第一输出口，第二导管适于将所冷却的液化气体的至少一部分从副箱体导向主箱体；
-装置包括至少一个热交换回路，热交换回路被配置用于通过存储在副箱体中或者来自副箱体的所冷却的液化气体的至少一部分对回路中流动的流体进行冷却；该热交换回路位于副箱体中，被缚在副箱体上或连接到副箱体上，或者与副箱体保持间隔；所冷却的液化气体的管路例如用于供给热交换器，该管路可以是整个交换器的一部分；作为变型，用于对在热交换回路中流动的流体进行冷却的所冷却的液化气体可以来自另一个源，例如主箱体或第一罐体；
-副箱体和热交换回路之间的连接使得能够以良好的效果来进行自然气化，这是因为在自然气化(副箱体的输入口处的气态气体的温度例如介于-80摄氏度到-160摄氏度之间、或更准确地介于-100摄氏度到-140摄氏度之间)和液态气体之间的温度差之前(特别是由于液态气体被冷却)，与交换器有关的吸收很小；当然，在没有副箱体的情况下，与第一罐体或主箱体的所冷却的气体基尼系那个热交换具有同样的优点；换言之，所冷却的液化气体可以存储在副箱体、第一罐体和/或主箱体中；
-热交换回路包括输入口，该输入口连接到主箱体的用于自然气化气体的输出口；在此情况下，热交换回路使得能够以良好的效果来进行主箱体中的自然气化，这是因为在自然气化与液态气体之间的温度差之前(特别是由于液态气体被冷却)，与交换器有关的吸收很小；
-回路的输入口连接到至少一个压气机(如第一压气机或第二压气机)的输出口，将来自主箱体的输出口的自然气化气体供给给压气机；由此，在自然气化气体流入使用所冷却的液化气体的交换器或交换回路之前，自然气化气体被压缩(自然气化气体的温度上升)；
-回路的输入口通过第一热交换器的主回路连接到至少一个压气机(如第一压气机或第二压气机)的输出口，第一热交换器包括副回路，副回路的输入口连接到主箱体的用于自然气化气体的输出口，并且副回路的输出口连接到第一压气机或第二压气机的输入口；当在主箱体中抽取的自然气化气体流过副回路时，对自然气化气体加热，这在必须对用于供给能量产生设备的气体进行加热的情况中并不会造成妨碍；有利地，在全部的自然气化气体(其一部分供给给能量产生设备)和该自然气化气体的被压缩部分(自然气化气体的超出被消耗部分的多余冷凝部分)之间进行预先交换(因为自然气化气体比所冷却的液化气体更冷，所以应当预先进行交换)；
-热交换回路包括输出口，输出口连接到第二罐体的输入口，第二罐体包括用于液化气体的第一输出口，第一输出口连接到第二导管以将所冷却的液化气体注入主箱体；作为变型，该装置能够被配置用于向主箱体(例如罐的底部)再次注入混合物的气态部分，该气态部分在主箱体中的气体的水压以及液化气体的温度下趋于冷凝；
-第二罐体是罐体和/或物相分离器；
-回路的输出口经过阀门连接到第二罐体的输入口，该阀门例如为焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson，JT)效应阀门，从而通过绝热膨胀来降低气体的温度；因此可以对自然气化气体降压；交换器或者热交换回路的压缩/降压似的能够得到更低的自然气化气体的温度，并且因此使更多的自然气化气体冷凝；
-该装置包括第二热交换器，第二热交换器的主回路具有输入口和输出口，输入口连接到第三泵的输出口，第三泵浸入主箱体的液化气体中，主回路的输出口用于所冷却的液化气体，第二热交换器的副回路具有输入口和输出口，副回路的输入口连接到第一导管，副回路的输出口连接到第一罐体的输入口；
-第二热交换器并未浸入主箱体的液化气体中，也没有安装在主箱体中；
-第二热交换器的主回路的输出口连接到副箱体的输入口，从而向副箱体供给所冷却的液化气体；
-该装置没有除泵和/或导管之外的其它组件，这些泵和/或导管浸入主箱体中的液化气体中；
-液化气体包括至少纯净部分(该纯净部分包括纯净气体或者纯净主体)和所冷却的液化气体，并且气化气体包括至少纯净部分。在液化气体为液化天然气的情况下，这样的纯净部分可以由甲烷组成。
在本申请中，“纯净”指的是唯一化学主体或类别，这与不同主体或不同类别的混合物相对。纯净气体例如为轻气体或重气体。
本发明还涉及一种船舶、特别是液化气体的运输船舶，包括至少一个如上文的装置。
本发明还涉及一种通过如上文中的装置实现的液化气体的冷却方法，该液化气体用于能量产生设备、特别用于船舶上的能量产生设备，其特征在于，方法包括：
-步骤A：抽取主箱体中的液化气体，液化气体在抽取温度下被抽取并用于在第一导管中流动；
-步骤B：使所抽取的气体膨胀至膨胀压强，膨胀压强小于在抽取温度下抽取的气体的饱和蒸汽压，使得所抽取的气体的一部分在膨胀的作用下气化，并且使得所抽取的气体中的剩余部分保持为液体并被冷却到小于抽取温度的温度，尤其使得所抽取的气体被冷却到膨胀压强下的饱和温度，
-步骤C：使所气化的气体充满第一罐体并尤其通过重力在第一罐体中将所气化的气体与所冷却的液化气体分离，
-步骤D：将第一罐体中的所气化的气体的至少一部分供给给能量产生设备，以及
-步骤E：通过第一罐体中的所冷却的液化气体对主箱体中的液化气体进行冷却，从而冷却主箱体中的气体。
饱和蒸汽压强是在封闭系统的给定温度下物质的气相与该物质的液相或固相处于平衡状态时的压强。
根据本发明，为了对流入主箱体中的液化气体进行冷却，不使用气化箱中的减压和冷却以及该气化箱和罐体中的液化气体之间的热交换，而是在罐体中使用闪蒸，所产生的冷却液体被送回到主箱体。优点主要在于气化箱和罐体中的液化气体之间存在热交换的吸收得到抑制。
根据一个实施例，液化气体的抽取物包括纯净气体，例如甲烷。在此情况下，在第一导管中流动的液化气体可以包括混合物(包括该纯净气体)，例如液化天然气(包括甲烷)。
根据本发明的方法可以包括以下步骤或特征中的一个或多个，这些特征彼此独立或者相互结合：
-步骤E包括：通过所冷却的液化气体在第二导管中的流动将所冷却的液化气体注入主箱体，从而冷却主箱体中的液化气体；
-该方法包括：将所冷却的液化气体滴喷淋在主箱体中的气体中的步骤，该气体位于主箱体中的液化气体的液面以上；
-该方法包括：对从第一罐体的第一输出口出来的气体进行压缩的步骤；
-第一罐体中的压强介于120毫巴到950毫巴之间；和/或主箱体、特别是大气箱体中的压强介于20毫巴到700毫巴之间、或20毫巴到350毫巴之间、或20毫巴到250毫巴之间，并且低压箱体的压强达到10毫巴；和/或膨胀造成的气化分数介于0.94％到15.18％之间；和/或第一导管中的流速介于18.09吨/小时到374.7吨/小时之间；和/或第一罐体中所冷却的液化气体的产生流速介于15.35吨/小时到371.6吨/小时之间；和/或副箱体的内部容积或容量介于1312立方米到86037立方米之间；和/或在抽取液化气体或自然气化气体并且进行冷却之后，所冷却的气体的温度介于-159摄氏度到-180.4摄氏度之间；和/或自然气化气体的膨胀造成的气化分数介于81.63％到100％之间；
-该方法包括：在第一罐体中部分或完全气化的液化气体膨胀之后以及被注入之前，通过与主回路中流动的流体进行热交换来对在主箱体中抽取的液化气体进行预加热的步骤；
-该方法包括：在从主箱体中抽取的液化气体被注入副箱体之前，通过与副回路的所冷却的液化气体进行热交换来对从所抽取的液化气体进行预冷却的步骤；
-该方法包括：在从第一压气机或第二压气机中出来的气体在副箱体中通过与从主箱体中抽取的自然气化气体进行热交换来冷却之前，对从第一压气机或第二压气机中出来的气体进行预冷却的步骤；
-该方法包括：在第一压气机或第二压气机对从主箱体中抽取的自然气化气体进行压缩之前，对所抽取的自然气化气体进行预加热的步骤；
-在填充第二罐体之前，该方法包括：降低用于供给给第二罐体的气体的压强和/或温度的步骤；
-该方法包括：通过第二导管将所冷却的液化气体注入主箱体中的步骤；该注入使得能够参与对主箱体中的液化气体的冷却，从而限制BOG的产生；
-该方法包括将气体从第二罐体导向第二压气机的步骤；该气体在被压缩之后可以用于能量产生设备。
本发明还涉及一种通过上述装置向能量产生设备、特别是船舶上的能量产生设备供给可燃气体的方法，其特征在于，该方法包括：
-步骤A：抽取主箱体中的液化气体，液化气体在抽取温度下被抽取到第一导管中；
-步骤B：使所抽取的气体膨胀至膨胀压强，膨胀压强小于在抽取温度下抽取的气体的饱和蒸汽压强，使得所抽取的气体的一部分在膨胀的作用下气化，并且使得所抽取的气体的剩余部分保持为液体，尤其是所抽取的气体被冷却到膨胀压强下地饱和温度；
-步骤C：填充第一罐体并尤其通过重力在第一罐体中将液化气体与所冷却的液态气体分离；
-步骤F：将来自第一罐体的所冷却的液化气体供给给副箱体，并将所冷却的液化气体存储在副箱体中；
-步骤G：抽取主箱体中的自然气化气体并对自然气化气体进行预加热；
-步骤H：同时对来自第一罐体的气化气体和预加热的自然气化气体进行压缩；
-步骤I：向能量产生设备供给所压缩的气体。
根据本发明的方法可以包括以下步骤或特征中的一个或多个，这些步骤或特征彼此独立或者相互结合：
-步骤A、B、C和F连续进行；
-在步骤A、B、C和F的同时，或者在步骤G的同时，或者在步骤A、B、C、F和G的同时，该方法包括：抽取副箱体中的所冷却的液化气体并将该气体注入主箱体，从而对主箱体中的液化气体进行冷却；
-在主箱体的液化气体和/或气化气体中直接进行所冷却的液化气体的注入。
根据第二方面，本发明提出了一种自然气化气体的冷却装置，该自然气化气体用于能量产生设备、特别是船舶上的能量产生设备，
其特征在于，该冷却装置包括：
-非强制性的主箱体，用于存储液化气体并且包括用于自然气化气体的第一输出口；
-冷却装置，用于冷却液化气体；
-所冷却的液化气体的副箱体，配置用于存储通过冷却装置所冷却的液化气体；以及
-第一热交换回路，包括输入口，该输入口连接到主箱体的第一输出口以使得自然气化气体在回路中流动，第一回路被配置用于与副箱体配合，以便流过第一回路的自然气化气体由存储在副箱体中或来自于副箱体的所冷却的液化气体进行冷却。
在主箱体可以被认为是本发明的装置的一部分或者不是的情况下，主箱体是非强制性的。例如，该装置在没有主箱体的情况下被交付，因此主箱体并不是该装置的一部分。作为变型，一旦该装置被安装在例如船舶上，则该装置连接到主箱体上，因此主箱体时本发明的装置的一部分。
因此，该方案通过对适应于例如船舶的需求的装置中的BOG进行冷却来改善BOG的管理，并且允许：
-将用于冷却的装置的容积限制在NBOG的管理所需的限度内，而不是NBOG的生成峰值的管理所需的限度；
-对这些装置的使用率进行优化，这些装置可以被连续使用；注入所冷却的液化气体之类的冷源在必要时可以被存储；
-确保产生的制冷功率在必要时被正确使用。
该方案适用于任何类型的流体冷却装置。这里的流体时来自箱体、在副箱体中被冷却并且最后以冷却状态送回到箱体中的BOG。
根据本发明的装置可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征彼此独立或者相互结合：
-用于分离的第一罐体的输入口连接到第一回路的输出口，从而向第一罐体供给所冷却的自然气化气体以及供给形成所冷却的液化气体的所冷凝的自然气化气体，第一罐体包括用于自然气化气体的第一输出口和用于所冷却的液化气体的第二输出口，第二输出口用于连接到主箱体，从而将所冷却的液化气体注入主箱体；
-第二箱体被配置用于在大于第一罐体的工作压强的压强下容置所冷却的液化气体；
-该装置包括至少一个压气机，压气机的输入口连接到主箱体的用于自然气化气体的第一输出口和/或连接到第一罐体的用于自然气化气体的第一输出口；
-冷却装置包括第二热交换回路，第二热交换回路用于通过热交换与副箱体中或者来自副箱体的液化气体配合作用，并且第二热交换回路中有冷却流体流动以冷却液化气体；因此在副箱体中直接产生所冷却的液化气体以及生成所冷却的液化气体；
-冷却装置包括：
■第二罐体，第二罐体的输入口连接到第一导管的第一端部，第一导管的第二端部浸入主箱体中的液化气体中，第一导管适于向第二罐体供给液化气体；以及
■第二导管，第二导管的第一端部连接到第二罐体的用于所冷却的液化气体的第一输出口，并且第二导管的第二端部连接到副箱体以向副箱体供给所冷却的液化气体；
-第二罐体时分离和/或膨胀罐体；
-该装置包括第一热交换器，第一热交换器的主回路具有连接到主箱体上的用于液化气体的输出口以及用于所冷却的液化气体的输出口，并且副回路具有连接到第一导管上的输入口和连接到第二罐体的输入口上的输出口；
-第二热交换器并未浸入主箱体的液化气体中，也没有安装在主箱体中；
-第二热交换器的主回路的输出口连接到副箱体的输入口，从而向副箱体供给所冷却的液化气体；
-主回路的输入口连接到第三泵的输出口，第三泵浸入主箱体中的液化气体中；
-该装置包括：
■第一泵，连接到第一导管的第二端部并且浸入主箱体中的液化气体中，从而强制液化气体从主箱体经过第一导管流到第二罐体；以及
■第二泵，连接到第二导管，从而强制所冷却的液化气体从第二罐体流到副箱体；
-第一导管包括气化装置；
-该装置包括至少一个第二压气机，第二压气机的输入口连接到主箱体的用于自然气化气体的第一输出口；
-第二压气机包括连接到第一回路的输入口上的输出口；
-第二压气机的输入口还连接到第二罐体的用于气体的第二输出口上和/或第一罐体的用于气体的第二输出口上；
-第二压气机的输入口连接到第一压气机的输出口；
-第一压气机或第二压气机的输出口适于提供可燃气体，特别是向能量产生设备提供可燃气体；
-第一回路的输入口通过第二热交换器的主回路连接到第一压气机或第二压气机的输出口，第二热交换机包括副回路，副回路的输入口连接到主箱体的用于自然气化气体的第一输出口并且副回路的输出口连接到第一压气机或第二压气机的输入口；
-副箱体连接到用于所冷却的液化气体的第三导管的第一端部，第三导管的第二端部用于连接到主箱体，第三导管适于将所冷却的液化气体的至少一部分从副箱体导向主箱体；
-第三导管包括延长管和/或喷淋架，下潜部浸入主箱体中的液化气体中，喷淋架位于主箱体中，从而将所冷却的液化气体注入主箱体；
-第一回路的输入口通过第二热交换器的主回路连接到至少一个压气机(例如，第一压气机或第二压气机)的输出口，第二热交换器包括副回路，副回路的输入口连接到主箱体的用于自然气化气体的第一输出口，副回路的输出口连接到第一压气机或第二压气机的输入口；因此，在整个自然气化气体(其一部分去往能量产生设备)和自然气化气体的被压缩部分(能量产生设备所消耗的能量之外的、被冷凝的剩余部分)之间可以存在预交换(因为自然气化气体没有所冷却的液化气体冷，所以应当预先进行交换)；
-该装置除了泵和/或导管之外没有其它组件，这些泵和/或导管浸入主箱体中的液化气体中。
针对本发明的第一方面的装置的特征所述的效果和优点必然适用于第二方面的装置的相同特征，反之亦然。
本发明还涉及一种船舶、特别是用于运输液化气体的船舶，该船舶包括至少一个如上文中所述的装置。
根据本发明的方法可以包括以下步骤或特征中的一个或多个，这些步骤或特征彼此独立或相互结合：
-该方法包括：
■对从主箱体的第一输出口出来的气体进行压缩的步骤；和/或
■对从第一罐体的第二输出口出来的气体进行压缩的步骤；和/或
■对从第二罐体的第二输出口出来的气体进行压缩的步骤；
-该方法包括：在副箱体中对所压缩的气体进行冷却之前，通过与从主箱体中抽取且在第二交换器的副回路中流动的自然气化气体进行热交换来对所压缩的气体进行预冷却的步骤；
-该方法包括：在对从主箱体中抽取的自然气化气体进行压缩之前，通过与在第二交换器的主回路中流动的流体进行热交换来对所抽取的自然气化气体进行预加热的步骤；
-该方法包括：对副箱体中的液化气体进行冷却的步骤；
-该方法包括：使液化气体膨胀，以使得液化气体的一部分在膨胀作用下气化并且液化气体的剩余部分保持液态并冷却的步骤；
-该方法包括：填充第二罐体并且在第一罐体中特别地通过重力将所气化的气体与所冷却的液化气体分离的步骤；
-该方法包括：将所冷却的液化气体供给给副箱体的步骤；
-该方法包括：在液化气体膨胀之后并且在液化气体被注入第二罐体之前，通过与在第一交换器的主回路中流动的流体进行热交换来对在主箱体中抽取的液化气体进行预加热的步骤；
-该方法包括：在从主箱体中抽取的液化气体被注入副箱体之前，通过与在第一交换器中的副回路中流动的流体进行热交换来对在主箱体中抽取的液化气体进行预冷却的步骤。
针对本发明的第一方面的方法的特征和步骤所述的效果和优点必然适用于第二方面的方法的相同特征和步骤，反之亦然。
本发明还涉及一种通过上文所述的装置实现的液化气体和/或液化气体的气化气体的冷却方法，该液化气体用于能量产生设备、特别是船舶上的能量产生设备，其特征在于，该方法包括：
-步骤A：在副箱体中准备所冷却的液化气体；
-步骤B：抽取副箱体中的所冷却的液化气体；以及
-步骤C：在主箱体中的气化气体和/或液化气体中注入所冷却的液化气体。
本发明还涉及一种通过上文中所述装置向能量产生设备、特别是船舶上的能量产生设备供给可燃气体的方法，其特征在于，该方法包括对能量产生设备的气体消耗的至少一个参数进行监视，以及
-当参数的值大于预定阈值时，准备所冷却的液化气体并存储在尤其是副箱体中的步骤；
-当参数的值小于预定阈值时，对主箱体中产生的多余的自然气化气体冷凝。
该方法可以包括：使用所冷却的液化气体对主箱体中的气体进行冷却，从而限制自然气化气体的产生的步骤。
预定阈值在需要时可以变化，例如在船舶航行过程中。从功能上讲，该阈值可以对应于为了无需控制主箱体中的压强而从主箱体中得到的NBOG的流速。
有利地，当自然气化气体的产生不足以满足能量产生设备的气体消耗时，制备所冷却的液化气体。
优选地，通过对主箱体中的液化气体进行抽取、膨胀和物相分离来冷却液化气体。
自然气化的减缓可以有多种方式：使所冷却的液化气体流入罐中(例如，通过箱体中的液化气体的喷淋架，或者直接流出到主箱体中)；或者通过自然气化气体和所冷却的气体之间的冷交换(即交换器)以使得自然气化气体能够冷凝(如有必要还可以返回箱体)。
亚冷却的液态气体使得在想要减缓自然气化时不会产生气化气体。存储使得能够使用容量有限的副箱体来满足巨大的冷凝需求(例如，液化单元价格低廉并且其成本取决于容量)。
作为变型，所冷却的气体被存储在主箱体中，从而使主箱体中的自然气化气体冷凝，尤其是在主箱体中可用的自然气化气体的数量超过能量产生设备的需要时。所冷却的气体的密度大于主箱体中的其它气体，因此所冷却的气体例如基于主箱体中例如低于液体输出口的液态气体或者使用例如交换器使自然气化气体冷却/冷凝。例如能够考虑到在该处使用交换器或者考虑到将存储在该处的所冷却的气体运送到自然气化热交换器(例如位于箱体外部)的管路。
有利地，
-自然气化气体通过与所冷却的液化气体进行热交换而被冷凝；和/或
-自然气化气体在热交换之前被压缩；和/或
-自然气化气体在热交换之后被降压；和/或
-自然气化气体在降压之后被物相分离。
本发明的第一方面的装置和方法的特征和步骤可以与本发明的第二方面的装置和方法的特征和步骤相结合，反之亦然。
附图说明
通过对参照附图给出的示例性而非限制性的说明进行阅读，将会更好地理解本发明，并且本发明的其它细节、特征和优点将更加明显。在附图中：
图1是本发明的装备在船舶上的装置的第一实施例的示意图；
图2至6是与图1对应并且示出了本发明的方法的各个步骤的示意图；
图7是本发明的装备在船舶上的装置的第二实施例的示意图；
图8是本发明的装备在船舶上的装置的第三实施例的示意图；
图9是本发明的装备在船舶上的装置的第四实施例的示意图，且图10示出了根据本发明的方法的各个步骤；
图11是本发明的装备在船舶上的装置的第五实施例的示意图；
图12是本发明的装备在船舶上的装置的第六实施例的示意图；以及
图13是本发明的装备在船舶上的装置的第七实施例的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的装置10的第一实施例。装置10可以认为使得能够对液化气体进行冷却和/或对液化气体的自然气化气体进行冷却。
装置10特别适用于(但非排他地)将可燃气体提供给船舶，例如液化气体的运输船舶。装置10因此可以用于向能量产生设备12、特别是船舶上的能量产生设备供给可燃气体。
船舶包括用于存储液化气体的一个箱体14或多个箱体14。气体例如为甲烷或者包含甲烷的气体混合物。该箱体14或每个箱体14可以容置在预定压强和温度下液化的气体，例如，大气压强以及大约-160摄氏度的温度下。船舶的一个或多个箱体14可以通过本发明的装置10连接到设备12上。因此，箱体的数量并不受到限制。例如箱体的数量介于1到6之间。每个箱体14的容量可以介于1000立方米到50000立方米之间。
在下文中，术语“箱体”被解释为“该箱体或每个箱体”。
箱体14容置液化气体14a以及气体14b。气体14b是由箱体14中的液化气体14a的自然气化形成的。自然地，液化气体14a被存储在箱体14的底部，而气化气体14b则位于箱体中的液化气体的液面以上，该液面示意性地由字母N表示。
在下文中，“GNL”指的是液化气体，即液体形式的气体；“BOG”指的是蒸发气体或气化气体；“NBOG”指的是自然气化气体；且“FBOG”指的是强制气化气体。这些首字母缩写是本领域技术人员已知的，因为这些首字母缩写反映了本领域中通常使用的英语术语。
在图1中所示的实施例中，泵16a、16b浸入箱体14的GNL中，并且优选地位于箱体的底部以确保GNL是泵的唯一供给源。
在此，泵16a、16b的数量为两个。泵16a连接到导管18的下端部。泵16b连接到导管20的下端部。作为变型，每种类型的泵可以有更多个，例如为了确保泵16a和16b的冗余或者为了使用现有泵比如船舶上已经存在的喷淋泵(在此情况下，泵16b的功能可以由四个喷淋泵来保证，这四个喷淋泵已经存在于不同的四个箱体中)。
导管20包括上端部，该上端部连接到位于箱体14的上部(液面以上)的GNL滴的喷淋架22上。喷淋架22因此被配置用于将GNL滴喷淋到NBOG中。这使得能够强制箱体14中的NBOG冷凝。泵16b被配置用于强制GNL在导管20中从箱体14的底部流到喷淋架22并确保GNL以滴状形式喷淋。在实际中，主箱体中可能存在膨胀空间，而NBOG可以在导管中流动。
泵16a被配置用于强制GNL在导管18中从箱体14的底部流到罐体24。罐体24连接到导管18的一端部(例如上端部)。导管18包括注入JT阀门之类的降压装置19，从而在GNL到达罐体24之前减小导管18中流动的GNL的压强。有利地，装置19被配置为在导管18中流动的GNL的压强减小至罐体24的工作压强。装置19包括例如JT阀门(如下文中提到的)。
因此，GNL在导管18中的流动并经过降压装置19致使在GNL被供给给罐体24之前，GNL的至少一部分气化。
罐体24因此被供给有来自于箱体14的部分气化的GNL。罐体24的内部的工作压强小于箱体14的内部的GNL的存储压强。向罐体24供给GNL可以引起GNL的额外气化，一方面表现为在罐体中生成FBOG，以及留在罐体中的GNL的冷却(称为“所冷却的液化气体”)。罐体24容置在预定的压强和温度下液化形式的气体。
罐体24因此容置所冷却的液化气体24a以及仍然保持来自箱体14的液化气体14a的气化(在此为强制气化)形成的气体24b。自然地，所冷却的液化气体(或GNL)24a被存储在罐体24中，而气化气体(或FBOG)24b位于罐体24中的液化气体的液面以上，该液面示意性地由字母L表示。
罐体24包括三个流体连通口，即连接到导管18上的GNL的输入口、FBOG的输出口和GNL的输出口。
FBOG的输出口连接到压气机26的输入口，压气机26的输出口连接到压气机28。压气机26、28可以是独立的两个压气机或者是同一个压气机的两个压缩阶段。压气机26、28因此可以是互助的。
在此，压气机26被用于向罐体24的内部施加工作压强。因此，压气机26被配置用于使罐体24相对于箱体14处于低压。罐体24和箱体14之间的压强差可以大至足以强制GNL从箱体流到罐体24。在此情况下，泵16a则是非强制性的。确定压气机26对罐体24造成的情况以在罐体中生成膨胀的GNL。
当罐体24中的GNL的数量过大并且达到危险液面阈值时，可以将GNL从罐体24的GNL输出口运送向副箱体30的GNL输入口。
罐体24和副箱体30在此通过导管31连接，导管31例如包括阀门33和泵35。泵35被配置用于强制GNL从罐体24流到副箱体30。在箱体30相对于罐体24处于超压的情况下，泵35尤其有用。副箱体30在预定的压强和温度下容置GNL。
副箱体30被配置用于存储在罐体24中产生的过量GNL。箱体30因此容置所冷却的液化气体30a以及由来自箱体14的液化气体气化(在此为自然气化)产生的气体30b。自然地，所冷却的液化气体(GNL)30a被存储在副箱体30的底部，而气化气体位于该箱体中液化气体的液面以上，该液面示意性地由字母M表示。
副箱体30包括GNL的输出口。在所示示例中，该输出口一方面通过导管32连接到箱体14或每个箱体14的喷淋架22上，另一方面连接到被延长到或浸入箱体的GNL中的下潜部34。因此，可以向喷淋架22供给GNL以在箱体14的BOG中喷淋GNL滴，并且可以向下潜部34供给GNL以在箱体14的GNL中直接注入GNL。
导管32可以通过阀门36连接到副箱体30的GNL的输出口。导管可以通过三路阀门38连接到下潜部34以及喷淋架22。
副箱体30在此用于对诸如气体或液体之类的流体进行冷却。该流体在此为主箱体14的BOG。热交换回路40在此与副箱体30相连接。在此，该连接应当在宽方向上延伸。回路40例如能够时在副箱体30中的GNL中蜿蜒下潜的导管。作为变型，回路40可以位于箱体30的外部。回路40被配置为在回路40中流动的流体与副箱体30中的GNL之间进行热交换。在回路40中流动的流体通常比GNL更热，因此在流体在回路40中流动时被GNL冷却。回路包括输入口和输出口。
回路40的输入口连接到主箱体14的BOG输出口43，该输出口45在此位于箱体的上端部。箱体14的BOG输出口45连接到热交换器42的副回路42a的输入口。副回路42a的输出口连接到压气机28的输入口。
压气机28的输出口通常连接到能量产生设备12，从而向能量产生设备12供给可燃气体。从压气机28出来的可燃气体的一部分可以被导管44抽取并重新导向。导管44可以通过三路阀门46连接到压气机的输出口28。
压气机28被配置用于将气体(如来自箱体的NBOG)压缩到适于在能量产生设备12中使用的供应压强。
回路40的输出口通过导管48连接到与罐体24不同的罐体50。导管48包括阀门52。阀门52优选地为焦耳-汤姆逊效应阀门，从而通过绝热膨胀来限制气体的温度。
焦耳-汤姆逊膨胀是通过使气流经过绝热水平管路中的塞子(通常为棉絮或生丝)实现的稳定缓慢分层膨胀，在塞子的左侧的压强和右侧的压强是不同的。对于实际的气体，焦耳-汤姆逊膨胀通常伴随有温度的变化：这就是焦耳-汤姆逊效应。交换器42、回路40和阀门52将BOG的一部分冷却并冷凝。
罐体50用于在冷凝的BOG被供给给箱体14之前将剩余的气态BOG 59b与冷凝的BOG50a分离。自然地，冷凝的BOG 50a存储在罐体的底部，而气化气体(或BOG)50b位于罐体50中的液化气体的液面以上，该液面示意地由字母O表示。
罐体50包括三个流体连通口，即连接到导管48上的用于BOG的输入口、用于气态BOG的输出口和用于冷凝BOG的输出口。用于气态BOG的输出口在此连接到压气机28的输入口。用于冷凝BOG的输出口在此连接到下潜部34、导管32和/或喷淋架22，从而将冷凝BOG注入箱体14。
真空气化装置由以下元件组成：泵16a、降压装置19、罐体24和压气机26。真空气化装置使得能够回收潜在的气化热量和制冷功率。该气化热量通常在现有技术的气化器中被消耗以产生FBOG。该制冷功率尤其用于冷却主箱体14中的GNL。
GNL形成制冷功率。在不需要时(例如当所产生的NBOG的量不足以满足需要时)，该制冷功率可以存储在副箱体30中。
上述装置10且尤其是罐体24使得能够进行潜在的气化热量的回收。罐体24的工作压强小于箱体14中的压强。箱体14中的压强例如介于-20毫巴到250毫巴之间(测量毫巴，或者介于-20毫巴到350毫巴之间，或者介于-20毫巴到700毫巴之间)。罐体24的工作压强优选地介于300毫巴到800毫巴(绝对毫巴)之间。来自于处于与箱体14中的GNL的存储压强对应的饱和平衡下的箱体14的GNL被导向罐体24。罐体24相对于箱体14减压。因此，当GNL被装置19减压并且通过(为了达到饱和平衡)气化释放多余的热量时，该GNL处于过热状态。尤其是根据罐体24的工作压强，GNL因此在罐体24的不同部分中被分离为GNL和FBOG。
例如，当工作压强为300毫巴时，供给给罐体24的GNL的气化率介于9.5％到10％之间。当工作压强为800毫巴时，该气化率介于2.3％到3％之间。剩余部分为处于与罐体24的工作压强下的饱和平衡对应的温度下所冷却的液体。例如，当工作压强为300毫巴时，将GNL冷却到介于-172摄氏度到-175摄氏度之间的温度(温度降为-12摄氏度至-15摄氏度)；并且当工作压强为800毫巴时，将GNL冷却到介于-163摄氏度到-164摄氏度之间的温度(温度降为-3摄氏度至-4摄氏度)。
因此，GNL可以被泵35排除，优选地排出到副箱体30。泵35可以用于增大GNL的压强。将GNL存储在副箱体30中使得能够保存制冷功率。
在工作中，向罐体24供给的GNL的气化部分在该罐体中累积。为了将罐体24中的压强控制为预定值(例如在300毫巴和800毫巴之间)，在罐体24中产生的FBOG优选地被连续抽取。这通过压气机26实现。压气机26被配置用于吸入罐体24中的气体，输入口处的压强对应于罐体24的工作压强，并且输出口处的压强例如与箱体14中的GNL的存储压强相似。因此，所处理的气体则很容易被使用，这是因为该气体的压强与存储器14中产生的NBOG的压强相似并且可以向同一压气机28供给该NBOG。该压气机28被配置用于产生可燃气体，该可燃气体可以在能量产生装置12中直接使用，例如供给船舶的推进机器。
通过上文中所述的装置，为了满足设备12的气体消耗，箱体14中产生的NBOG被导向压气机28。压气机28将NBOG压缩到使用压强。为了满足要求所需的额外BOG通过供给给罐体24的GNL的强制方式的气化并随后不断供给给压气机26和28来产生。泵16a对于向罐体24供给箱体14的GNL而言被认为是必要的，特别是在箱体的高度或者液面N介于10米到50米之间时(在此情况下，仅对罐体24减压实际上可能不足以使GNL在导管18中以被动方式流动)。
罐体24因此应当被供给有足够流速的GNL，从而与NBOG一同满足设备12对于可燃气的消耗需求。例如，在罐体24中产生的FBOG的额外流速可以介于0千克/小时到4000千克/小时之间。因此，GNL的组分以及罐体24的工作压强使得从箱体14到罐体24的流速能够介于0吨/小时到17.5吨/小时之间。
在罐体24中生成的GNL存储在副箱体30中。箱体30被配置用于存储和储藏GNL，并且由此有利地将GNL进行热隔离。副箱体30中的压强例如介于0.3巴到10巴之间，从而有利于对压强的灵活管理。箱体30中的GNL的温度接近于罐体24中的GNL的温度，并且例如介于-175摄氏度到-161摄氏度之间。在必要时，例如在NBOG过量时，副箱体30中的GNL可以在导管32中被导向喷淋架22，从而将GNL滴喷淋到箱体14的BOG中并因此冷却BOG。同时可以通过下潜部34将GNL重新注入箱体的GNL中已直接冷却GNL。
相对于设备12的需要过量生成的NBOG被抽取并导向压气机28。之后，通过阀门46将过量的NBOG导向副箱体30中的回路40。在回路40中，通过与预先存储的GNL进行热交换来冷却NBOG。接下来，过量的NBOG被导向阀门52。在经过阀门52时，过量的NBOG被降压以达到接近于箱体14中的存储压强的压强。例如，若箱体为大气压箱体，则过量的NBOG可以被降压到介于0巴到1巴之间的压强。之后，过量的NBOG供给罐体50。在罐体50中，将过量的NBOG物相分离为冷凝BOG和气态BOG。气态BOG通过导管51导向压气机28，相当于在箱体14中生成的NBOG。冷凝BOG则被注入箱体14中以存储GNL。
图2至6是图1中的装置的各个工作阶段。这些工作阶段对应于配备有该装置的船舶的工况阶段。
液化气体的冷却方法在本申请中被描述为三个阶段：
1、NBOG量不足的阶段，也被称为FBOG阶段(图2和3)，例如此时船舶以需要更多的BOG以补充在箱体14中产生的NBOG的速度航行。装置10将会提供额外的BOG或FBOG，并且将会生成冷功率。
2、产生过量NBOG的阶段(图4和5)，例如此时船舶以低速航行或者锚泊。过量的NBOG以安全并环保的方式来产生。
3、船舶的主箱体14的冷却阶段(图6)，例如在返航之后进行补给之前。在此过程中，通常不需要对BOG进行管理，因为箱体14是近乎空的。
1、NBOG量不足的阶段，也被称为FBOG阶段(图2和3)
图2示出了第一阶段的各个步骤，其中，FBOG和GNL是装置的共同产物。
为了控制箱体14中的压强，将NBOG从该箱体抽取经过输出口45、之后供给给压气机28。压气机28产生的可燃气体在设备12可接受的压强下，例如大约6至7巴、15至17巴、或300至315巴。为了补充气量并且满足设备12的消耗需需要，泵16a和导管18将箱体14的GNL导向降压装置19。在降压装置19中，GNL被减压至罐体24的工作压强；并且由于罐体24和箱体14之间的压强差导致饱和平衡发生位移，GNL的一部分在降压装置19和罐体之间气化(闪蒸现象)且剩下的GNL被冷却至罐体的工作压强下的GNL的饱和温度。如上所述，以足够的流速从箱体14中抽取。罐体24中的FBOG因而被排出并被压气机26压缩到箱体14中的GNL的存储压强下。随后，FBOG再一次被压气机28压缩以达到设备12所要求的压强。为了不过分填充罐体24，特别是在罐体中GNL的填充率达到一定的阈值水平(例如，50％)时，罐体的GNL被导向副箱体30。
图3示出了第一阶段的其它步骤，其中，GNL被存储在副箱体30中。
在副箱体30的容量不足以存储所产生的GNL时，箱体30中的GNL可以通过导管32和下潜部34被输送到箱体14的底部，从而将箱体14中的GNL冷却至在箱体14的存储压强下GNL的饱和温度以下。
2、产生过量NBOG的阶段(图4和5)
图4示出了第二阶段的各个步骤，其中，过量的BOG被冷凝。
箱体14中产生的NBOG的量满足或者超出满足设备12的需要的量。为了控制箱体14的压强，从该箱体中抽取BOG并供给给压气机28，从而达到设备12所要求的压强。设备无法消耗的过量的BOG从压气机28的输出口导向交换器42。在交换器42中，过量的BOG通过与通过输出口45从箱体14中直接抽取的冷的NBOG进行热交换而被冷却。过量的BOG随后被输送到副箱体30的回路40。在回路40处，过量的BOG通过与存储在该箱体中的GNL进行热交换而再次被冷却，正如前文中所述的那样。之后，过量的BOG通过阀门52被降压并且供给给罐体50。在罐体50中，由交换器42、回路40和阀门52冷凝的BOG与气态BOG分离。剩下的气态BOG被送往压气机28以供给设备12。
图5示出了第二阶段的各个步骤，其中，对GNL进行喷淋。
与对经过专门线路的过量的NBOG进行冷凝不同，可以将副箱体30中的GNL输送到导管32并之后输送到喷淋架22，从而直接使箱体14中的BOG冷凝。
3、船舶的主箱体的冷凝阶段(图6)
图6示出了最后阶段的各个步骤。
通常，在船舶补给时的再次液化的结束需要在补给之前箱体14中具有低温，从而限制即时气化(闪蒸)的GNL的量。这通常通过喷淋架22以及相连接的泵16b在箱体的GNL中喷淋来实现。由于装置10，该操作可以通过将来自副箱体30的GNL供给给喷淋架22来实现，并且因此GNL比箱体14中的GNL更冷。同样地，当箱体14中的BOG不足以供给设备12时，副箱体30中的GNL可以采用与第一阶段中相同的方式再次产生。
图7是该装置的一个变型实施例，其与图1中的装置的区别在于包括另一热交换器60。热交换器60包括两个回路，分别为主回路60a和副回路60b。
副回路60b包括连接到导管18上的输入口，并且在降压装置19的下游。副回路60b包括连接到罐体24的用于GNL的输入口上的输出口。
主回路60a包括输入口，该输入口通过三路阀门62分别连接到泵16b和箱体14的喷淋架22。主回路60a包括输出口，该输出口连接到副箱体30的用于GNL的输入口。
副回路60b是冷回路。流体在该回路中流动，并且在对GNL进行降压时通过在该回路中流动以使该流体气化的方式(FBOG)来加热该流体。主回路60a是热回路。流体在该回路中流动，并且在存在来自于箱体14的GNL时用于通过在该回路中流动来冷却该流体。然而，回路60a可能无法使较重的成分(甲烷、丙烷等)气化。已知在副回路60b的上游进行降压使得能够降低气化温度，这使得能够通过与从罐中抽取并且在主回路中流动的GNL进行热交换来生成FBOG。FBOG的气化需要由在主回路中流动的GNL提供热量。因此，这就是对在主回路中流动的GNL进行冷却所需要的冷却源。
来自箱体14的GNL因此通过泵16b导向降压装置19，之后在交换器60的副回路或冷回路中流动。其间，箱体的GNL通过泵16b导向交换器60的主回路或热回路。因此，回路之间的热交换导致：
-对降压且部分气化的GNL进行加热，从而继续GNL的气化，降压且部分气化的GNL随后被导向罐体以进行物相分离；
-对供给给副箱体30的GNL进行冷却，从而存储在副箱体30中以备后续使用。
随后，装置按照最初参照附图1至6所述的那样工作。交换器60的影响在于：
-泵16a的尺寸可以使得预定的最大量的GNL流动，从而形成的作为NBOG的补充的FBOG足以满足设备12的需要，这个任务可以通过通常安装在船舶上的燃料泵来执行；
-罐体24的尺寸可以减小到GNL的供给流速更小的程度(仅仅使用满足设备12对于可燃气体的要求的额外FBOG的流速)；
-由于热交换器的温度吸收，冷功率的产率降低(在500毫巴的工作压强的基础上具有大约15％的损失)；
-采用该方案的GNL以及流动的GNL的流速更小，因此，泵的能耗降低，这使得能够降低系统的能耗。
图8是根据本发明的装置110的另一实施例，该实施例可以被认为允许对液化气体进行冷却和/或对液化气体的自然气化气体进行冷却。
特别地但非排他地，装置110适于向船舶(如液化气体的运输船舶)提供可燃气体。因此，装置可以用于向船舶上的能量产生设备112供给可燃气体。
船舶包括用于存储液化气体的一个箱体114或多个箱体114。气体例如为甲烷或者包含甲烷的气体混合物，例如液化天然气。该箱体或每个箱体114可以在预定的压强和温度下(例如在大气压强下且在大约-160摄氏度的温度下)容置液态的气体。船舶的箱体114的一个或多个可以通过本发明的装置110连接到设备112。因此，箱体的数量是不受限制的。例如，箱体的数量介于1到6之间。每个箱体114的容量可以介于1000立方米到50000立方米之间。
在下文中，术语“箱体”被解释为“该箱体或每个箱体”。
箱体114包括液化气体114a以及由箱体114中的液化气体114a气化(特别是自然气化)生成的气体114b。自然地，液化气体114a被存储在箱体114的底部，而气化气体114b位于箱体中液化气体的液面以上，该液面示意性地用字母N表示。
在下文中，“GNL”指的是液化气体，即处于液态的气体；“BOG”指的是气化气体；“NBOG”指的是自然气化气体；并且“FBOG”指的是强制气化气体。这些首字母缩写对于本领域技术人员是已知的，因为它们对应于相关英文表述的首字母。
在图8中所示的实施例中，箱体114包括用于喷淋GNL滴的喷淋架112。喷淋架112位于箱体的上部分并且在液面N上方。因此，喷淋架112被配置用于在BOG中喷淋GNL滴。这使得能够强制箱体14中的BOG冷凝。
在此，装置110包括冷却装置170。冷却装置170与用于存储GNL的副箱体130连接。
冷却装置170包括例如与箱体130连接的热交换回路170。副箱体130在预定的压强和温度下容置GNL。
副箱体130被配置用于存储GNL。箱体30因此容置所冷却的液化气体130a以及由液化气体130a的气化产生的气体130b。自然地，所冷却的液化气体(或GNL)130a存储在副箱体130的底部，而气化气体130b位于液化气体的液面以上，该液面示意性地由字母M表示。
副箱体130包括用于GNL的输出口。在所示示例中，该输出口通过导管130连接到该箱体114或每个箱体114的喷淋架122上，并且连接到下潜部134上，下潜部134用于潜入或浸入箱体114的GNL中。因此，GNL可以供给喷淋架122从而在箱体114的BOG中喷淋GNL滴，并且GNL可以供给下潜部134从而将GNL直接注入箱体114的GNL中。
导管132可以通过阀门136连接到副箱体130的用于GNL的输出口。导管可以通过三路阀门138连接到下潜部134和喷淋架122。
副箱体130在此用于对诸如气体或液体之类的流体进行冷却，该流体在此为主箱体114的BOG。另一热交换回路140在此与副箱体130连接。每个回路140、172与副箱体130的连接在此应当在在宽的方向上。回路172和140例如能够是在副箱体130的GNL中下潜蜿蜒的导管。作为变型，这些回路能够位于箱体130外部。回路140被配置为在回路中流动的流体与在副箱体130中的GNL之间进行热交换。在回路140中流动的流体通常比GNL更热，因此当流体在回路140中流动时GNL将流体冷却。回路包括输入口和输出口。
回路140的输入口连接到主箱体114的用于BOG的输出口145，输出口145位于箱体的上端部。箱体140的用于BOG的输出口145连接到热交换器142的副回路142a的输入口。副回路142的输出口连接到压气机128的输入口。
压气机128通常连接到设备112，从而向设备112供给可燃气体。从压气机128出来的可燃气体的一部分可以被导管144抽取并重新导向。导管144可以通过三路阀门146连接到压气机128的输入口。
压气机128被配置用于将工作气体压缩到适于在设备112中使用的供应压强。
导管140连接到交换器148的主回路142b的输入口。主回路142b的输出口连接到回路140的输入口。
回路140的输出口通过导管148连接到罐体150。导管148包括诸如焦耳-汤姆逊效应阀门之类的阀门152，从而通过绝热膨胀降低气体的温度。
交换器142、回路140和阀门152使BOG的一部分冷凝(或者液化)。
罐体150用于将由此冷凝的BOG与保持气态的剩余BOG分离。
罐体150由此容置(通过包括例如交换器142、回路140和阀门152的冷凝线路)冷凝的BOG150a以及气态的BOG 150b。自然地，冷凝的BOG 150a存储在罐体150的底部，而气态的BOG 150b位于罐体150的液化气体的液面以上，该液面示意性地由字母O表示。
罐体150包括三个流体连通口，即连接到导管148上的用于BOG的输入口、用于气态的BOG的输出口以及用于液态的BOG的输出口。用于冷凝的BOG的输出口在此通过导管151连接到压气机的输入口。用于液态的BOG的输出口在此连接到下潜部134、导管132和/或喷淋架122，从而将GNL存储在箱体114中。
图9示出了装置110的一个变型实施例，其与图8中的装置的区别在于冷却装置170。
因此，冷却装置170包括泵116a。泵116a浸入箱体114的GNL中，优选地位于箱体的底部以确保仅向泵116a供给GNL。
泵116a连接到导管118的一端部(在此为下端部)。导管118包括上端部，上端部连接到副箱体130的用于GNL的输入口，从而向箱体供给GNL。导管118穿过或包括注入真空气化器之类的热发生器。热发生器可以包括连接到压气机的罐体，正如上文中实施例中所述的那样。
泵116a被配置用于强制GNL在导管118中从箱体114的底部流到副箱体130，从而向副箱体130供给GNL并将GNL存储在副箱体130中。
在图8和9所示的装置中，方案是将冷却装置170整合在船舶的周围，从而更好地利用该设备来满足船舶的需求。冷却装置170的使用如下：
-对于图9所示的类型，泵116a将GNL从箱体114导向冷却装置170；在冷却装置170处，GNL被冷却并注入副箱体130，GNL被存储在副箱体130中；；若箱体130的容量不足以存储GNL，则GNL可以被输送到导管132并在之后通过下潜部134输送到箱体114内部，这使得能够冷却箱体114中的GNL；
-对于图8所示的第二类型，冷却装置170通过与存储在副箱体130中的GNL直接接触来冷却该GNL，从而生成GNL。
在这两种情况下，结果是GNL被存储在副箱体130中。GNL的温度优选地介于-180摄氏度到-160摄氏度之间，该温度对应于GNL的通常介于-0.5摄氏度到-20摄氏度之间的温度降。由于热量进入到副箱体130中，GNL的一部分可以气化并且转化为BOG 130b。若副箱体130内的压强达到预定阈值，则通过压气机126抽出BOG的一部分来控制副箱体130。副箱体130的设计取决于其使用，并且副箱体130的容量介于50立方米到500立方米之间(针对航行中BOG的管理)或者介于1500立方米到10000立方米之间(针对2至5天的锚泊时BOG的管理)。副箱体130中的压强例如介于0.3巴到10巴之间，从而有利于压强管理和气化气体130管理的灵活性。
冷却装置170可以独立于该方案及其周围使用。优选地，当制冷功率即刻需要或者不即刻需要时，冷却装置170连续工作。
在必要时，GNL可以通过导管132和下潜部134输送到箱体114，从而例如控制箱体114中的GNL的压强或温度。
通常，通过借助于压气机126并经过箱体114的用于NBOG的输出口145吸入NBOG来抽取箱体114中的NBOG，从而控制NBOG箱体114中的压强。之后，来自压气机126的NBOG可以用于供给设备112。若设备112不足以消耗全部的NBOG，则存在所生成的过量的NBOG。在此情况下，优选地如上文中所述，这仅适用于多余的NBOG而非箱体114中的GNL或者全部NBOG。基于该方案，来自压气机126的在设备112的使用压强(例如，根据船舶的设备的类型，6至7巴、或15至17巴、或300至315巴)下的多余的NBOG被输送到热交换器142。通过在热交换器142中与箱体130中的GNL进行热交换来冷却多余的NBOG。之后，过量的NBOG在供给该罐体150之前被JT阀门152降压至罐体150的工作压强。罐体150被调整到与箱体114中的存储压强接近的压强。通过设置BOG的冷凝线路(包括热交换器142、回路140、JT阀门152和罐体150)，多余的NBOG的一部分被冷凝。最后，被回收到罐体150中的所冷凝的NOBG通过下潜部134被再次注入箱体114中。通过由此冷凝NBOG，使得能够降低箱体114中NBOG的压强。
该装置具有众多优点，这些优点例如包括：
-冷却装置170可以处理全部的过量NBOG并且以中等容量连续工作。通常，冷却装置170的尺寸可以使得处理最大过量NBOG，继而以较小的容量工作以应付多余的NOBG的实际变化，即在平衡容量和相对于该容量的过量NBOG被丢弃。基于装置110，冷却装置170的尺寸取决于所能够处理所有多余NBOG时的NBOG的平均过量容量。对于一般的船舶，平均过量NBOG为最大过量NBOG的25％至50％的范围内。这一灵活性一方面是为了吸收变化，另一方面是吸收所产生的制冷功率。能够对比箱体114中存储的GNL更冷的GNL进行存储的副箱体130使得能够满足该灵活性。如此，冷功率被集中在GNL中并且在必要时被使用，而在现有技术中冷功率在箱体114的整个容积内部消散。
-通常，冷功率被用于在箱体114中喷淋GNL滴。如此，箱体114中的气相被冷却并部分冷凝。从能量角度看，这并不是理想的，这是因为过量的NBOG的一部分可能被用于供给设备112。基于装置110，NBOG的一部分被用于供给设备112，并且冷功率仅被用于多余的NBOG。对于一般的船舶，锚泊过程中气体的消耗在NBOG的15％至30的范围内。
-基于装备在船舶上的压气机126，多余的NBOG被压缩到设备112的输入压强(通常为6至7巴、或15至17巴、或300至315巴)下，之后被GNL冷却并且在回到主箱体114之前进行物相分离。这与在主箱体114中的气相中喷淋GNL相比更加有效率，这是因为允许进一步冷却多余的NBOG并利用压强差对更多的部分进行冷凝。
-特定的冷却装置可以被用在特定的环境中。例如，上文中所述的真空气化器仅可以根据NBOG之外供给设备112所需的额外FBOG来生成冷功率。基于装置110，在必要时使用所生成的冷功率。
图9和10示出了图9中的装置的各个工作阶段。这些工作阶段自然适用于图8中的装置，并且可以对应于配备有该装置的船舶的各个工作阶段。
1、控制箱体的条件(压强和温度)——图9
2、管理过量的NBOG——图10
1、控制箱体的条件(压强和温度)——图9
在不需要将来自箱体114的GNL供给给副箱体130(例如，对于能量的需求由其它能量源提供)并且箱体114的条件受控(例如，装载前的湿度压强或温度)的情况下，则副箱体130中的GNL可以通过导管132和下潜部134进行导向以冷却箱体114中的GNL。
2、管理过量的NBOG——图10
如上文中所述，通过使过量的NBOG在冷凝线路中流动来处理过量的NBOG。冷凝线路包括交换器142、热交换回路140、JT阀门152和罐体150。
图11示出了一个替选实施例。
由于需要向设备供给气体并且该气体的输入压强通常低于箱体114中的存储压强，压气机126使得能够引导NBOG到达设备112可用的压强。NBOG在被压缩时被加热。优选地，交换器142被用于对来自箱体114的冷功率的一部分进行回收。这使得可能达到更好的性能，但是这并不是最根本的并因此不是必要的。因此，在图11中的实施例中删除了交换器142。三路阀门146的一个输出口因此直接连接到回路140的输出口，并且箱体的用于NBOG的输出口直接连接到压气机126的输入口。
图12示出了装置一个变型实施例，其与图9中的装置的区别在于包括另一热交换器180。热交换器180包括两个回路，分别为主回路180a和副回路180b。
副回路180b包括输入口和输出口。输入口连接到被浸入副箱体130的GNL中的泵182上。输出口连接到箱体130的用于GNL的输入口上。由此能够在GNL于在交换器180的主回路中流动的流体进行热交换之后将GNL注入箱体的GNL中。主回路130类似于上文中所述的热交换回路140。
主回路180a是热回路。在该回路中有流体流动，并且当该流体为压缩的BOG时，所压缩的BOG通过在该回路中流动被冷却。副回路180b是冷回路。在该回路中有流体流动，并且当该流体为来自箱体330的GNL时，GNL通过在该流体中流动被冷却。
图13示出了装置10的一个变型实施例，其与图1中的装置的区别在于，罐体24和副箱体30被连通以形成并限定单个相同的罐90，罐90用于对来自箱体14的GNL进行强制气化并存储由此产生的GNL。
下文中的第一个表给出了根据本发明的装置的不同工作参数在各个范围(大范围、中范围和最佳范围)的示例性数值。
第二个表给出了相同类型的参数，但是针对的是液化气体、特别是液化天然气中的最常见的组分，例如甲烷或者含有甲烷的气体混合物。
根据主箱体的填充水平，液压变化至导管18的最下端(泵通常位于固定深度)。
罐体24中的液化气体的温度例如等于“回路40冷却的BOG的温度(摄氏度)”减去2摄氏度，这对应于交换器的“吸收”。
在降压之后气化气体的分数由下式给出：
H＝(Hl,u-Hl,d)/(Hv,d-Hl,d)
其中，
X是气化液体的质量分数，
Hl,d(J/Kg)是在上游温度和压强下的上游液体的焓，
Hv,d(J/Kg)是在下游压强下并对应于饱和温度的气化气体的焓，以及
Hl,d(J/Kg)是在下游压强下并对应于饱和温度的剩余液体的焓。

Claims (17)

1.一种用于冷却液化气体的装置(10，110)，所述液化气体用于能量产生设备(12，112)、特别用于船舶上的能量产生设备，
其特征在于，所述装置包括：
-主箱体(14，114)，其用于存储液化气体(14a，114a)；
-第一罐体(24)，其用于分离所冷却的液化气体(24a)，所述第一罐体的输入口连接到第一导管(18，118)的第一端部，所述第一导管的第二端部浸入所述主箱体中的液化气体中，所述第一导管适于向所述第一罐体供给液化气体；
-使所述第一罐体相对于所述主箱体减压的减压装置(26，126)，所述减压装置被配置用于在所述第一罐体中施加一工作压强，所述工作压强小于所述主箱体中的压强；
-气化装置(18，19，118)，其配备到所述第一导管和/或所述第一罐体的输入口，以使得向所述第一罐体供给的液化气体的至少一部分被气化，并且该液化气体的至少另一部分被冷却至在所述第一罐体中的所述工作压强下的饱和温度，所述第一罐体被配置用于分离所气化的气体和所冷却的液化气体；以及-供给装置(22，30，32，34，40，122，130，132，134，140)，其用于向所述主箱体供给所述第一罐体中的所冷却的液化气体，从而对所述主箱体中的气体进行冷却。
2.根据权利要求1所述的装置(10，110)，其中，所述减压装置包括第一压气机(26，126)，所述第一压气机的输入口连接到所述第一罐体(24)的用于气体的第一输出口，且所述第一压气机的输出口适于提供可燃气体、特别是向所述设备(12，112)提供可燃气体，所述第一压气机适于吸入所述第一罐体中的所气化的气体的至少一部分并且在所述第一罐体中施加所述工作压强。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10，110)，其中，所述供给装置包括第二导管(32，132)，所述第二导管的第一端部连接到所述第一罐体(24)的用于所冷却的液化气体的第二输出口，并且所述第二导管的至少一个第二端部连接到所述主箱体(14，114)，所述第二导管适于将来自所述第一罐体的所冷却的液化气体的至少一部分注入所述主箱体。
4.根据权利要求3所述的装置(10，110)，其中，所述装置包括：
-第一泵(16a，116a)，其连接到所述第二导管(18，118)的所述第二端部并且设计成浸入所述主箱体(14，114)中的液化气体中、优选地浸入所述主箱体的底部，以使得强制所述液化气体流过所述第一导管到达所述第一罐体(24)；和/或
-第二泵(35)，其连接到所述第二导管(32)以使得所冷却的液化气体的至少一部分从所述第一罐体经过所述第二导管流到所述主箱体。
5.根据权利要求3或4所述的装置(10，110)，其中，所述第一罐体(24)的所述第二输出口连接到副箱体(30，130)的第一输入口，以使得向所述副箱体供给所冷却的液化气体并将所冷却的液化气体存储在所述副箱体中，所述副箱体被配置用于在大于所述工作压强的压强下容置所冷却的液化气体。
6.根据权利要求5所述的装置(10)，其中，所述副箱体(30，130)包括连接到所述第二导管(32，132)的、用于所冷却的液化气体的至少一部分的第一输出口，所述第二导管适于将所冷却的液化气体的至少一部分从所述副箱体导向所述主箱体(14，114)。
7.根据权利要求5或6所述的装置(10，110)，其中，所述装置包括至少一个热交换回路(40，140)，所述热交换回路被配置用于通过存储在所述副箱体中或者来自所述副箱体的所冷却的液化气体的至少一部分对在所述热交换回路中流动的流体进行冷却。
8.根据权利要求7所述的装置(10，110)，其中，所述热交换回路(40，140)包括输入口，该输入口连接到所述主箱体(14，114)的用于自然气化气体的输出口(45，145)。
9.根据权利要求8所述的装置(10，110)，其中，所述热交换回路(40，140)的输入口连接到至少一个压气机(26，28，126)的所述输出口，所述至少一个压气机被供给有来自于所述主箱体(14，114)的所述输出口(45，145)的自然气化气体。
10.根据权利要求9所述的装置(10，110)，其中，所述装置包括第二热交换器(60)，所述第二热交换器的主回路(60a)具有输入口和液化气体输出口，该输入口连接到浸入所述主箱体(14)的液化气体中的第三泵(16b)的输出口，并且所述第二热交换器的副回路(60b)具有输入口和输出口，该输入口连接到所述第一导管(18)，该输出口连接到所述第一罐体(24)的输入口。
11.一种船舶、特别是用于运输液化气体的船舶，所述船舶包括至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的装置(10，110)。
12.一种通过权利要求1至10中任一项所述的装置(10，110)实现的液化气体的冷却方法，所述液化气体用于能量产生设备(12，112)、特别用于船舶上的能量产生设备，其特征在于，所述方法包括：
-步骤A：抽取所述主箱体中的液化气体，所述液化气体在抽取温度下被抽取并用于在所述第一导管中流动；
-步骤B：使所抽取的气体膨胀至膨胀压强，所述膨胀压强小于在所述抽取温度下抽取的气体的饱和蒸汽压，使得所抽取的气体的一部分在膨胀的作用下气化，并且使得所抽取的气体中的剩余部分保持为液体并被冷却到小于所述抽取温度的温度，
-步骤C：使所气化的气体充满所述第一罐体(24)并尤其通过重力在所述第一罐体中将所气化的气体与所冷却的液化气体分离，
-步骤D：将所述第一罐体中的所气化的气体的至少一部分供给给所述能量产生设备，
-步骤E：通过所述第一罐体中的所冷却的液化气体对所述主箱体中的液化气体进行冷却，从而冷却所述主箱体中的气体。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述装置如权利要求3或4中所述，其中，所述步骤E包括：
通过所冷却的液化气体在所述第二导管中的流动将所冷却的液化气体注入所述主箱体，从而冷却所述主箱体中的液化气体。
14.根据权利要求13所述的方法，包括：
-对从所述第一罐体的第一输出口出来的气体进行压缩的步骤。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，
-所述第一罐体中的压强介于120毫巴到950毫巴之间；和/或
-所述主箱体中的压强介于20毫巴到700毫巴之间、或20毫巴到350毫巴之间、或20毫巴到250毫巴之间；和/或
-所述膨胀造成的气化分数介于0.94％到15.18％之间；和/或
-所述第一导管中的流速介于18.09吨/小时到374.7吨/小时之间；和/或
-所述第一罐体中所冷却的液化气体的产生流速介于15.35吨/小时到371.6吨/小时之间。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，所述装置如权利要求10中所述，其中，所述方法包括：
-在所述第一罐体中部分或完全气化的液化气体膨胀之后以及被注入之前，通过与所述主回路中流动的流体进行热交换来对从所述主箱体中抽取的液化气体进行预加热的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法包括：
-在所抽取的液化气体被注入所述副箱体之前，通过与在所述副回路中流动的流体进行热交换来对从所述主箱体中抽取的液化气体进行预冷却的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3089282B1 (fr) * 2018-11-30 2023-02-24 Gaztransport Et Technigaz Systeme de traitement de gaz d’un terminal de reception equipe d’une unite de regazeification et procede de traitement de gaz correspondant

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090158773A1 (en) * 2006-05-08 2009-06-25 Robert Anthony Mostello Equipment and process for liquefaction of LNG boiloff gas
WO2011062505A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 Hamworthy Gas Systems As A plant for recovering bog from lng stored in tanks
CN102109089A (zh) * 2009-12-25 2011-06-29 上海电机学院 冷能自然循环利用的方法及装置
US20150000334A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Houlder Limited Liquefaction of Natural Gas
CN104471303A (zh) * 2012-07-16 2015-03-25 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于从液化气罐填充加压气缸的设备和方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3821506B2 (ja) * 1995-12-28 2006-09-13 大陽日酸株式会社 液化天然ガス貯槽の蒸発ガス再液化装置
FI118680B (fi) * 2003-12-18 2008-02-15 Waertsilae Finland Oy Kaasunsyöttöjärjestely vesikulkuneuvossa ja menetelmä kaasun paineen ohjaamiseksi vesikulkuneuvon kaasunsyöttöjärjestelyssä
DE102007042158A1 (de) * 2007-09-05 2009-03-12 Man Diesel Se Gasversorgungsanlage für einen mit gasförmigen Treibstoff betriebenen Verbrennungsmotor
US9206776B2 (en) * 2010-12-27 2015-12-08 Wartsila Finland Oy Fuel feeding system and method of operating a fuel feeding system
JP5806381B2 (ja) * 2011-03-22 2015-11-10 デウ シップビルディング アンド マリーン エンジニアリング カンパニー リミテッド 超過ボイルオフガス消費手段を備えた高圧天然ガス噴射エンジン用燃料供給システム
FR3028305A1 (fr) * 2014-11-10 2016-05-13 Gaztransport Et Technigaz Dispositif et procede de refroidissement d'un gaz liquefie

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090158773A1 (en) * 2006-05-08 2009-06-25 Robert Anthony Mostello Equipment and process for liquefaction of LNG boiloff gas
WO2011062505A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 Hamworthy Gas Systems As A plant for recovering bog from lng stored in tanks
CN102109089A (zh) * 2009-12-25 2011-06-29 上海电机学院 冷能自然循环利用的方法及装置
CN104471303A (zh) * 2012-07-16 2015-03-25 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于从液化气罐填充加压气缸的设备和方法
US20150000334A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Houlder Limited Liquefaction of Natural Gas

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