DE102005048083A1 - Vorrichtung zur Brennstoffversorgung einer Energieerzeugungsanlage eines Schiffs - Google Patents

Vorrichtung zur Brennstoffversorgung einer Energieerzeugungsanlage eines Schiffs Download PDF

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Pascal Raynaud
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Abstract

Eine Vorrichtung zur Brennstoffversorgung einer an Bord eines Flüssiggastransportschiffs (1) vorgesehenen Energieerzeugungsanlage (5) aus mindestens einem Flüssiggastank (2) des Schiffs ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt: eine Flüssigkeitsstrahlpumpe (12), die derart in dem Tank angeordnet ist, daß sie Flüssiggas auf der Höhe des Bodens des Tanks ansaugen kann, eine über dem Tank angebrachte Umwälzpumpe (20), einen Flüssigkeitskreislauf (21, 22, 23, 24), der einen Auslaß der Umwälzpumpe mit einem Einlaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe und einen Auslaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe mit einem Einlaß der Umwälzpumpe verbindet, um das Umlaufen eines Flüssiggasstroms in einer Schleife durch die Flüssigkeitsstrahlpumpe zu ermöglichen, und eine den Flüssigkeitskreislauf mit der Energieerzeugungsanlage verbindende Versorgungsleitung (28).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brennstoffversorgung einer sich an Bord eines Flüssiggastransportschiffs befindenden Energieerzeugungsanlage aus einem Flüssiggastank des Schiffs.
  • In einem Flüssiggastransportschiff, beispielsweise einem Methangastanker, ist eine Energieerzeugungsanlage zur Deckung des zum Betrieb des Schiffs, insbesondere für den Schiffsantrieb und/oder die Stromerzeugung für die Bordgeräte, erforderlichen Energiebedarfs vorgesehen. Eine derartige Anlage umfaßt oft Antriebsmaschinen, die von einem Verdampfer geliefertes Gas verbrauchen, der aus der in den Schifftanks transportierten Flüssiggasladung versorgt wird.
  • FR-A-2837783 sieht vor, einen derartigen Verdampfer mittels einer am Boden eines Schiffstanks befindlichen Pumpe zu versorgen. Eine derart angeordnete Pumpe weist Nachteile auf, wenn beabsichtigt ist, den Antrieb eines Gastankers während einer Ballastfahrt, d.h. bei geleerten Tanks, mit Gas zu versorgen. In diesem Fall ist es erforderlich, am Grund der Tanks eine Menge an Flüssiggas zu belassen, die ausreicht, den Betrieb der Pumpe zu ermöglichen. Wenn der Flüssigkeitspegel zu niedrig ist, pumpt die Pumpe aufgrund der Bewegungen der Ladung manchmal eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas, wodurch die Gefahr einer Ansaugstörung der Pumpe und damit einer erheblichen Beschädigung der Pumpe besteht (schlechte Kühlung, Intensitätsabfall, etc.).
  • FR-A-2832783 schlägt vor, diese Probleme zu lösen, indem die weiterhin am Boden des Tanks befindliche Pumpe mit einem Sammelbehälter umgeben wird, der mit Rückschlagventilen versehen ist, wodurch ein kontinuierliches Eintauchen der Ansaugeinrichtungen der Pumpe gewährleistet ist, selbst wenn der Tank nur gering befüllt ist und das Schiff Schlinger- und Stampfbewegungen unterzogen ist. Es besteht jedoch weiterhin der Nachteil, daß eine am Boden des Schiffstanks angeordnete Kreiselpumpe schwer zugänglich ist und lange Abschaltzeiten zu Wartungszwecken erfordert.
    •
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Versorgungsvorrichtung zu schaffen, deren Wartung vereinfacht ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Versorgungsvorrichtung zu schaffen, die bei einem niedrigen Flüssigkeitspegel in einem Tank korrekt funktioniert.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Brennstoffversorgung einer an Bord eines Flüssiggastransportschiffs vorgesehenen Energieerzeugungsanlage aus mindestens einem Flüssiggastank des Schiffs umfaßt eine Flüssigkeitsstrahlpumpe, die derart in dem Tank angeordnet ist, daß sie Flüssiggas auf der Höhe des Bodens des Tanks ansaugen kann, eine über dem Tank angebrachte Umwälzpumpe, einen Flüssigkeitskreislauf, der einen Auslaß der Umwälzpumpe mit einem Einlaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe und einen Auslaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe mit einem Einlaß der Umwälzpumpe verbindet, um das Umlaufen eines Flüssiggasstroms in einer Schleife durch die Flüssigkeitsstrahlpumpe zu ermöglichen, und eine den Flüssigkeitskreislauf mit der Energieerzeugungsanlage verbindende Versorgungsleitung.
  • Im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Flüssigkeitsstrahlpumpe eine Art von Pumpen mit einer Düse, in der die Bewegungsenergie eines unter Druck injizierten Flüssigkeitsstroms das Ansaugen der in der Nähe der Düse ankommenden Flüssigkeit bewirkt. Eine derartige Strahlpumpe weist mehrere vorteilhafte Merkmale auf:
    • – Fehlen sich bewegender mechanischer Teile, weshalb die Installation einfach und die Zuverlässigkeit hoch ist,
    • – wenig oder keine Wartung, die ein technisches Stillegen des Schiffs erfordert,
    • – Ansaugmöglichkeit bei einem niedrigeren Flüssigkeitspegel als bei einer herkömmlichen Pumpe, wodurch es möglich ist, am Entladehafen des Schiffs mehr Flüssigkeit zu löschen,
    • – Möglichkeit des Betriebs im Leeren (ohne anzusaugende Flüssigkeit) ohne Gefahr einer Beschädigung oder einer Ansaugstörung.
  • Vorteilhafterweise ist ein Zusatzbehälter vorgesehen, der über dem Tank angeordnet und mit dem Flüssigkeitskreislauf verbindbar ist. Vorzugsweise ist der Behälter in der Lage, ein Flüssiggasvolumen aufzunehmen, das zumindest ausreicht, die Flüssigkeitsleitung zu füllen und die Umwälzpumpe anzugießen.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zusatzbehälter um einen Pufferbehälter, der zwischen dem Auslaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe und dem Einlaß der Umwälzpumpe in den Flüssigkeitskreislauf eingesetzt ist. Ein derartiger Behälter erlaubt ein zeitweiliges Auftauchen der Wasserstrahlpumpe aus der Flüssigkeit, ohne die Funktion der Pumpe zu beeinträchtigen.
  • Der Flüssigkeitskreislauf weist vorteilhafterweise ein Regelventil auf, das zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe und dem Einlaß der Strahlpumpe vorgesehen ist, wobei das Ventil abhängig von dem Flüssigkeitspegel im Pufferbehälter gesteuert ist.
  • Die Versorgungsleitung ist vorteilhafterweise mit dem Flüssigkeitskreislauf zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe und dem Regelventil verbunden.
  • Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Versorgungsleitung mit dem Flüssigkeitskreislauf an dem Pufferbehälter verbunden, wobei die Versorgungsleitung mit einer von der Umwälzpumpe getrennten Förderpumpe versehen ist, um Flüssigkeit von dem Pufferbehälter zu der Energieerzeugungsanlage zu fördern.
  • Vorzugsweise ist eine Rücklaufleitung vorgesehen, welche die Versorgungsleitung mit dem Pufferbehälter verbindet, wobei die Rücklaufleitung mit einem Regelventil versehen ist, das in Abhängigkeit von dem Druck in der Versorgungsleitung gesteuert ist.
  • Nach einem anderen besonderen Ausführungsbeispiel befindet sich der zusätzliche Behälter außerhalb des Flüssigkeitskreislaufs und ist mit diesem über ein Ventil verbindbar.
  • Vorteilhafterweise weist der Flüssigkeitskreislauf ein Regelventil auf, das zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe und dem Einlaß der Strahlpumpe angeordnet ist, wobei die Versorgungsleitung mit dem Flüssigkeitskreislauf zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe und dem Regelventil verbunden ist, wobei die Versorgungsleitung mit einem Fördermengenmesser versehen ist, um das Ventil in Abhängigkeit von der in der Versorgungsleitung gemessenen Flüssigkeitsfördermenge zu steuern.
  • Vorzugsweise ist eine Rücklaufleitung vorgesehen, welche die Versorgungsleitung mit dem Tank verbindet, wobei die Rücklaufleitung mit einem Regelventil versehen ist, das in Abhängigkeit von dem Druck in der Versorgungsleitung gesteuert ist.
  • Vorzugsweise ist eine Fülleitung vorgesehen, die den Auslaß einer Tankentleerungspumpe mit dem zusätzlichen Behälter verbindet.
  • Vorzugsweise ist der zusätzliche Behälter mit einem Dampfsammler des Schiffs durch eine Verbindungseinrichtung verbunden, welche mit einem Ventil versehen ist, das die Regelung des in dem zusätzlichen Behälter herrschenden Drucks ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise ist der zusätzliche Behälter an der oberen Wand mit einem Sicherheitsventil versehen, um einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigenden Überdruck abzulassen.
  • Vorzugsweise sind die Umwälzpumpe und der zusätzliche Behälter auf dem Oberdeck des Schiffs angeordnet.
  • Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Flüssigkeitsstrahlpumpe an einem Führungsteil befestigt, das an einer Bodenwand des Tanks angeordnet ist, um das untere Ende eines Entladeturms des Tanks zu führen.
  • Vorzugsweise ist die Versorgungsleitung mit einem Ventil versehen, das durch ein Anforderungssignal der Energieerzeugungsanlage gesteuert ist, um die Versorgung der Anlage zu regeln.
  • Vorzugsweise mündet die Versorgungsleitung in einen Verdampfer, der in der Lage ist, das aus dem Flüssigkeitskreislauf über die Versorgungsleitung zugeführte Flüssiggas zu verdampfen.
  • Vorzugsweise sind der Tank, die Umwälzpumpe und der Flüssigkeitskreislauf wärmeisoliert.
    •
  • Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie weiterer Aufgaben, Details, Merkmale und Vorteile derselben ergibt sich deutlicher aus der nachfolgenden, auf die zugehörigen Zeichnungen bezogenen Beschreibung mehrerer besonderer Ausführungsbeispiele der Erfindung, die lediglich als illustrative und nicht einschränkende Beispiele angeführt sind. Die Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht eines Gastankers, der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausrüstbar ist,
  • 2 ein Funktionsschema einer Versorgungseinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 3 eine geschnittene Teildarstellung in Seitenansicht eines mit der Vorrichtung von 2 versehenen Gastankers,
  • 4 eine Detailansicht des Rahmens IV der 2 zur Darstellung einer Ausführungsvariante der Versorgungsvorrichtung,
  • 5 eine Betriebskurve einer Umwälzpumpe der Vorrichtung von 2,
  • 6 ein Funktionsschema einer Versorgungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1 zeigt einen Gastanker 1 mit klassischem allgemeinem Aufbau. Dieses Schiff weist beispielsweise vier dichte und wärmeisolierte Tanks 2 für die Lagerung der Flüssiggasladung auf, beispielsweise eines Gases mit hohem Methangehalt und einer Temperatur von –160° C. Jeder Tank ist einem Mast 3 zugeordnet, der auf dem Oberdeck 4 des Schiffs angeordnet ist, um das Entweichen von Gas bei einem Überdruck in dem entsprechenden Tank 2 zu ermöglichen. Im hinteren Teil des Schiffs 1 ist ein Maschinenraum 5 vorgesehen, der Antriebsmaschinen enthält, welche durch Verbrennen von aus den Tanks 2 kommendem Gas arbeiten, beispielsweise Dampferzeugungskessel, welche Dampfturbinen für den Antrieb des Schiffs und/oder die Erzeugen von Strom versorgen.
  • Die Tanks 2 sind voneinander durch doppelte, querverlaufende Trennwände 6 getrennt, die unter der Bezeichnung "Kofferdamm" bekannt sind. Der Boden jedes Tanks 2 ist durch die innere Seitenwand 7 des Doppelrumpfs des Schiffs gebildet. Der Zwischenraum zwischen der inneren Seitenwand 7 und der äuße ren Seitenwand 8 des Doppelrumpfs dient als Ballast, der mit Meerwasser gefüllt werden kann, insbesondere zum Stabilisieren des Schiffs, wenn die Tanks 2 geleert sind. Jeder Tank 2 weist ferner einen Beschickungs-/Entladeturm 9 auf, um die Ladung vor dem Transport in die Tanks zu füllen und die Ladung nach dem Transport zu löschen. Die Türme 9 werden im folgenden näher erläutert. Vor der hinteren Brücke 10 des Schiffs befindet sich ein als Hilfsgeräteraum bezeichneter Raum 11, der Geräte enthält, die dem Transport von Flüssigkeiten an Bord während des Beschickens oder des Löschens der Ladung und der Inertisierung der Tanks, d.h. Geräte wie Kompressoren, Heizeinrichtungen, Wärmetauscher, etc..
  • Wenn das Schiff mit vollen Tanks fährt, erzeugt die natürliche Verdampfung des Gas in den Tanks 2 im allgemeinen eine Brennstoffmenge, die zur Gewährleistung des Betriebs der Maschinen im Maschinenraum 5 wichtig ist. Auf herkömmliche Weise werden diese Verdampfungsgase durch einen in 1 nicht dargestellten Dampfsammler gesammelt, der auf dem Oberdeck des Schiffs umläuft. Wenn jedoch das Schiff unter Ballast fährt, d.h. nach dem Entleeren der Tanks, ist es erforderlich, die in einem oder mehreren Tanks 2 verbliebene Menge an Flüssiggas zu pumpen, um das Antriebssystem des Schiffs zu speisen, und das Schiff ist zu diesem Zweck mit einer Versorgungsvorrichtung versehen, wie sie in 2 dargestellt ist.
  • Diese Versorgungsvorrichtung weist eine Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 auf, die auf dem Boden eines Tanks 2 angeordnet ist. Eine derartige Flüssigkeitsstrahlpumpe ist dem Fachmann bekannt, so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. Schematisch ausgedrückt weist sie eine eingezogene Düse 13 auf, durch welche ein Flüssigkeitsstrom geleitet wird, der als Antriebsströmung dient. Sie weist ferner ein Ansaugrohr 14 auf, das dem Boden des Tanks zugewandt ist und seitlich in der Düse 13 mündet. Die Antriebsströmung in der Düse 13 bewirkt ein Ansaugen von Flüssiggas durch das Ansaugrohr 14, wie durch den Pfeil 15 dargestellt. Um die Antriebsströmung zu erzeugen, ist eine Kältepumpe 20 vorgesehen, deren Auslaß durch eine Leitung 21 mit dem Einlaß der Düse 13 der Strahlpumpe verbunden ist. Eine Lei tung 22 verbindet den Auslaß der Düse 13 mit einem Pufferbehälter 23, der beispielsweise ein Volumen von ungefähr 10m3 oder mehr hat und dem vorübergehenden Aufnehmen der von der Strahlpumpe 12 des Tanks 2 ausgestoßenen Flüssigkeit dient. Eine Leitung 24 verbindet den Pufferbehälter 23 mit dem Einlaß der Kältepumpe 20. Die Leitungen 21, 22, 24 und der Pufferbehälter 23 bilden somit einen Flüssigkeitskreislauf, der den Umlauf einer Antriebsströmung durch die Strahlpumpe 12 in einer Schleife ermöglicht.
  • Ein Regelventil 25 ist in der Leitung 21 zwischen dem Auslaß der Pumpe 20 und dem Einlaß der Strahlpumpe 12 eingebaut, um den Fluß der Antriebsflüssigkeit in der Leitung 21 zu regeln. Das Öffnen des Ventils 25 wird automatisch in Abhängigkeit von dem Meßsignal eines Pegelmessers 26 geregelt, der in dem Behälter 23 angeordnet ist und auf den Flüssigkeitspegel in diesem reagiert. Das Öffnen des Ventils 25 wird bewirkt, wenn der Pegel in dem Behälter 23 sinkt und das Ventil 25 wird im Gegensatz dazu geschlossen, wenn dieser Pegel steigt. Mit einer derartigen Regelung wird vermieden, daß der durch die Linie 27 dargestellte Pegel nicht unter einen bestimmten Schwellenwert fallen darf, was die Gefahr eines Leer- oder Trockenlaufens und einer Beschädigung der Pumpe 20 birgt. Der Behälter 23 hat die Funktion einer Flüssigkeitsreserve, die das Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Einlaßströmung in die Pumpe 20 gewährleistet, selbst wenn die Strahlpumpe 12 vorübergehend aus der Flüssigkeit auftaucht, beispielsweise infolge der Bewegungen der Ladung im Seegang, und somit die Flüssiggasströmung am Auslaß der Strahlpumpe 12 unregelmäßig ist. Das Vorhandensein des Pufferbehälters 23 ermöglicht somit ein weiteres Absenken des Füllstandes des Tanks 2, bei dem eine Versorgung der Maschinen möglich ist. Die Strahlpumpe ist in der Lage, intermittierend zu arbeiten, d.h. die Flüssiggaswelle, welche auf dem Boden des Tanks hin und her schwappt, bei jedem Erreichen der Höhe der Strahlpumpe einzufangen.
  • Eine Versorgungsleitung 28 zweigt von der Leitung 21 zwischen dem Auslaß der Pumpe 20 und dem Ventil 25 ab. Die Versorgungsleitung 28 ermöglicht es einen Teil des in der Leitung 21 umlaufenden Flüssiggases in Richtung der Energieerzeugungsanlage zu leiten, bevor sie zugeführt wird. Um die durch die Versorgungsleitung 28 austretende Menge zu regeln, ist diese mit einem Mengenbegrenzungsventil 29 versehen, dessen Öffnungs- und Schließbewegungen in Abhängigkeit von dem Verbrauch der Maschinen mittels eines durch den Pfeil 30 dargestellten Anforderungssignals gesteuert werden, wobei das Signal von einer Steuervorrichtung der Antriebsmaschinen im Maschinenraum 5 kommt. Stromabwärts des Ventils 29 mündet die Versorgungsleitung 28 in einen Verdampfer 31, der das Flüssiggas verdampft, so daß es in gasiger Form den zu speisenden Maschinen zugeführt werden kann. Eine Rücklaufleitung 32 zweigt von der Versorgungsleitung 28 stromaufwärts des Ventils 29 ab und mündet in dem Pufferbehälter 23. Die Rücklaufleitung 32 ermöglicht die Rückleitung des Flüssiggases in Richtung des Pufferbehälters 23, wenn der Druck in der Versorgungsleitung 28 zu hoch ist. Zu diesem Zweck ist die Leitung 32 mit einem Regelventil 33 versehen, das in Abhängigkeit von dem Meßsignal eines den Druck in der Leitung 28 messenden Druckmessers 34 gesteuert ist. Im Betrieb wird der Druck stromabwärts der Pumpe 20 durch die verschiedenen Ventile 25, 29 und 33 geregelt. 5 zeigt die Funktionskurve 17 der Pumpe 20. Auf der Ordinate der 5 bezeichnet H die Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Pumpe 20, während auf der Abszisse Q die von der Pumpe 20 geförderte Menge bezeichnet. Die Pumpe 20 ist druckgeregelt. Ausgehend von einem Betriebspunkt P1, der durch eine Druckdifferenz H1 und eine Fördermenge Q1 gekennzeichnet ist, kann die Fördermenge bis auf ein Niveau Q2 erhöht werden, welches dem Betriebspunkt P2 entspricht, indem die Druckdifferenz bis auf das Niveau H2 verringert wird. Es ist somit ersichtlich, daß das Öffnen und Schließen der Ventile 25 und 29 eine einfache Regelung der Fördermenge der Pumpe 20 ermöglicht.
  • Um die Versorgungsvorrichtung zu starten kann es erforderlich sein, den Pufferbehälter 23 mittels einer anderen Einrichtung als der Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 zu füllen. Aus diesem Grund ist der Behälter 23 mit einer Fülleitung 40 versehen, die ein Regelventil 41 aufweist und mit dem Entleerungskreislauf der Tanks 2 verbunden ist, so daß es möglich ist, den Pufferbehälter 23 während des Entladens des Schiffs zu füllen. Eine von der oberen Wand des Puf ferbehälters 23 ausgehende Leitung 42, die mit einem Ausgleichventil 43 versehen ist, ermöglicht das Leiten des im Inneren des Behälters 23 auftretenden Verdampfungsgases zu dem nicht dargestellten allgemeinen Dampfsammler des Gastankers. Das Ventil 43 dient der Druckregelung im Pufferbehälter 23. Im Betrieb bleibt das Ventil 43 normalerweise offen, so daß der Druck im Pufferbehälter 23 im wesentlichen gleich dem Druck in den Schiffstanks ist, d.h. nahe dem Normaldruck. Ferner gewährleistet ein Sicherheitsventil 44 zusätzliche Sicherheit vor der Gefahr eines Druckanstiegs in dem Pufferbehälter 23.
  • Bei der Versorgungsvorrichtung nach 2 sind der Pufferbehälter 23 und die Umwälzpumpe 20 vorzugsweise über dem Tank 2 angeordnet, in dem sich die Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 befindet. 3 zeigt ein genaueres Beispiel der Positionierung einer Versorgungsvorrichtung von 2 in einem Gastanker. Bei diesem Beispiel sind der Pufferbehälter 23 und die Umwälzpumpe 20 auf dem Oberdeck 4 des Schiffs angeordnet, beispielsweise unmittelbar vor dem Hilfsgeräteraum 11. Die Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 ist in dem Tank 2 möglichst nahe dem Boden dieses Tanks im hinteren Bereich desselben befestigt. Zum Befestigen der Strahlpumpe wird vorteilhafterweise die bestehende Struktur des Beschickungs-/Entladeturms 9 des Tanks verwendet.
  • Der Turm 9 erstreckt sich über die gesamte Höhe des Tanks 2 in der Nähe einer querverlaufenden Trennwand 6 und ist an der Oberwand 50 des Tanks 2 gelagert. Der Turm 9 hat eine vertikale Bewegungsfreiheit und ist zu diesem Zweck an seinem unteren Ende durch ein Führungsteil 51 geführt, das an der Bodenwand des Tanks 2 befestigt ist. Genauer gesagt weist der Beschickungs/Entladeturm 9 zwei Entladeschläuche 52 und 53 auf, die jeweils an ihrer Basis mit einer Verbindung zu einer jeweiligen Entladepumpe 54 versehen sind. Der Turm 9 weist ferner ein Befüllungsrohr 55 sowie ein Rohr 56 mit größerem Durchmesser auf, das als Sicherheitsschacht dient, der das Ablassen einer Notpumpe auf den Boden des Tanks im Falle des Versagens einer der Pumpen 54 ermöglicht. Schließlich weist der Turm 9 mehrere horizontale Plattformen 57 auf, die durch nicht dargestellte Leitern verbunden sind und die das Absteigen einer Person bis auf den Boden des Tanks ermöglichen. Bei dem Einbau beispiel nach 3 ist die Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 an dem Führungsteil 51 mittels einer Verbindungslasche 60 befestigt, die sich in Richtung des Hecks des Schiffs erstreckt.
  • Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht die Brennstoffversorgung aus einem oder mehreren der Tanks 2 eines Schiffs. Im zweiten Fall ist eine Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 in ähnlicher Weise in jedem verwendeten Tank 2 vorgesehen. Es kann die Verwendung eines einzelnen Pufferbehälters 23 und einer einzelnen Umwälzpumpe 20 für sämtliche Strahlpumpen vorgesehen sein. In diesem Fall sind, wie in 3 erkennbar, die Einlässe der verschiedenen Flüssigkeitsstrahlpumpen mit dem Auslaß der Umwälzpumpe 20 unter Umgehung der jeweils anderen verbunden, wie dies durch die Leitung 59 angedeutet ist. Gleichermaßen sind die Auslässe der verschiedenen Flüssigkeitsstrahlpumpen mit dem Einlaß des Pufferbehälters 23 unter Umgehung der jeweils anderen verbunden, wie durch die Leitung 58 angedeutet. Nach einer Variante kann auch eine Umwälzpumpe für jede Strahlpumpe und/oder ein Pufferbehälter für jede Strahlpumpe und sogar eine vollständige eigenständige Versorgungsvorrichtung für jeden Tank vorgesehen sein.
  • Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gewährleistet die Umwälzpumpe 20 die beiden Funktionen des Umwälzens einer Antriebsströmung durch die Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 und des Förderns der Flüssigkeit in der Versorgungsleitung 28 in Richtung der zu versorgenden Energieerzeugungsanlage. Diese Ausbildung ist besonders vorteilhaft, wenn der für diese beiden Funktionen jeweils erforderliche Druckpegel ähnlich ist. Das Ausführungsbeispiel von 2 kann ebenfalls arbeiten, wenn der in der Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 erforderliche Druck stark von dem in der Versorgungsleitung 28 erforderlichen Druck verschieden ist, jedoch impliziert diese Situation die künstliche Erzeugung von Druckverlusten in der Leitung 21 oder in der Versorgungsleitung 28, was für die energetische Leistung der Versorgungsvorrichtung nicht optimal ist.
  • Wenn ein unterschiedlicher Druck am Einlaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe 12 und in der Versorgungsleitung 28 erforderlich ist, kann als Variante die in 4 teilweise dargestellte Anordnung verwendet werden, nämlich zwei getrennte Pumpen anstelle der Pumpe 20. In 4 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen mit den Elementen der 2 identische Teile. Die Pumpe 201 gewährleistet die Erzeugung einer Antriebsströmung durch die Flüssigkeitsstrahlpumpe 12, während die Pumpe 202 das Fördern von Flüssiggas durch die Versorgungsleitung 28 unmittelbar von dem Behälter 23 aus ermöglicht.
  • Nach einer anderen Ausführungsvariante kann die Pumpe 20 der 2 durch mehrere parallel verzweigte Pumpen zwischen den Leitungen 24 und 21 ersetzt werden. Eine derartige Ausbildung ermöglicht das Anordnen mindestens einer Notpumpe, wenn eine Umwälzpumpe versagt.
  • Unter Bezugnahme auf 6 wird im folgenden ein zweites Ausführungsbeispiel der Versorgungsvorrichtung beschrieben. Elemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch oder dazu analog sind, sind mit den gleichen, jedoch um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen. Daher wird das zweite Ausführungsbeispiel in der Folge lediglich anhand seiner Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Der Pufferbehälter entfällt in diesem Beispiel und die Leitung 122 verbindet den Auslaß der Strahlpumpe 112 direkt mit dem Einlaß der Umwälzpumpe 120. Anstelle eines Pegelmessers wird zum Steuern des Öffnens und des Schließens des Regelventils 125 ein Durchflußmesser 126 verwendet, der zum Messen der Durchflußmenge durch die Versorgungsleitung 128 angeordnet ist, welche auf die gleiche Weise abzweigt wie die Versorgungsleitung 28 der 2. Die Rücklaufleitung 132 mündet in dem Lagertank 102 anstatt in einem Pufferbehälter.
  • Um in diesem Fall das Anlaufen des Flüssigkeitskreislaufs und der Pumpe 20 zu gewährleisten, ist ein Zusatzbehälter 63 vorgesehen, der ebenfalls über dem Tank angeordnet ist und mit der Leitung 122 stromaufwärts der Pumpe 120 durch eine Verbindungsleitung 65 verbunden ist, die mit einem Absperrschieber 64 versehen ist. Zum Befüllen des Zusatzbehälters 63 ist dieser vorteilhafterweise mit Fülleitung 140 versehen, die ein Ventil 141 aufweist, das den Zusatzbehälter 63 mit einer Entleerungspumpe 54 des Turms 9 verbindet, um das Befüllen des Behälters 53 beim Entladen der Schiffstanks zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann ebenfalls eine von den Entleerungspumpen 54 verschiedene Pumpe verwendet werden. Wie der Pufferbehälter 23 kann auch der Zusatzbehälter 63 mit einer Verbindungsleitung zum Dampfsammler des Schiffs versehen sein, die ein entsprechendes Ausgleichsventil und ein Sicherheitsventil aufweist, welche beide nicht dargestellt sind. Der Behälter 63 muß das Angießen oder Starten bzw. das Neustarten der Umwälzpumpe 120 zu jeder Zeit gewährleisten. Zu diesem Zweck muß sein Volumen mindestens gleich dem Volumen des durch die Elemente 120, 121 und 122 gebildeten Kreislaufs sein.
  • Die Bemessung der Strahlpumpe 12/112 kann beispielsweise derart gewählt sein, daß sie eine Ansaugmenge von ungefähr 8 m3/h, d.h., je nach Dichte des Flüssiggases, etwa 3 bis 4 t/h erreicht. Bei einem Tank von 40 m Höhe ist dies mit einer Antriebsströmung von ungefähr 12,5 m3/h bei einem absoluten Druck von 0,7 bis 0,8 MPa am Einlaß und ungefähr 0,3 MPa am Auslaß der Strahlpumpe erreichbar. Zu diesem Zweck kann die Pumpe 20/120/201 beispielsweise für das Liefern einer nominalen Fördermenge von ungefähr 20 m3/h ausgelegt sein.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zur Brennstoffversorgung einer an Bord eines Flüssiggastransportschiffs (1) vorgesehenen Energieerzeugungsanlage (5) aus mindestens einem Flüssiggastank (2) des Schiffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt: eine Flüssigkeitsstrahlpumpe (12, 112), die derart in dem Tank angeordnet ist, daß sie Flüssiggas auf der Höhe des Bodens des Tanks ansaugen kann, eine über dem Tank angebrachte Umwälzpumpe (20, 120, 201), einen Flüssigkeitskreislauf (21, 22, 23, 24; 121, 122), der einen Auslaß der Umwälzpumpe mit einem Einlaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe und einen Auslaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe mit einem Einlaß der Umwälzpumpe verbindet, um das Umlaufen eines Flüssiggasstroms in einer Schleife durch die Flüssigkeitsstrahlpumpe zu ermöglichen, und eine den Flüssigkeitskreislauf mit der Energieerzeugungsanlage verbindende Versorgungsleitung (28, 128).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzbehälter (23, 63) vorgesehen ist, der über dem Tank angeordnet (2) und mit dem Flüssigkeitskreislauf (21, 22, 23, 24; 121, 122) verbindbar ist, wobei der Behälter in der Lage ist, ein Flüssiggasvolumen aufzunehmen, das zumindest ausreicht, die Flüssigkeitsleitung zu füllen und die Umwälzpumpe (20, 120, 201) anzugießen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzbehälter ein Pufferbehälter (23) ist, der zwischen dem Auslaß der Flüssigkeitsstrahlpumpe (12) und dem Einlaß der Umwälzpumpe (20, 201) in den Flüssigkeitskreislauf (21-24) eingesetzt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitskreislauf ein Regelventil (25) aufweist, das zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe und dem Einlaß der Strahlpumpe vorgesehen ist, wobei das Ventil in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitspegel im Pufferbehälter (23) gesteuert ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (28) mit dem Flüssigkeitskreislauf zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe (20) und dem Regelventil (25) verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (28) mit dem Flüssigkeitskreislauf in Höhe des Pufferbehälters (23) verbunden ist, wobei die Versorgungsleitung mit einer von der Umwälzpumpe (201) getrennten Förderpumpe (202) versehen ist, um Flüssigkeit von dem Pufferbehälter zu der Energieerzeugungsanlage (5) zu fördern.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücklaufleitung (32) vorgesehen ist, welche die Versorgungsleitung (28) mit dem Pufferbehälter (23) verbindet, wobei die Rücklaufleitung mit einem Regelventil (33) versehen ist, das in Abhängigkeit von dem Druck in der Versorgungsleitung gesteuert ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zusätzliche Behälter (63) außerhalb des Flüssigkeitskreislaufs (121, 122) befindet und mit diesem über ein Ventil (64) verbindbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitskreislauf ein Regelventil (125) aufweist, das zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe (126) und dem Einlaß der Strahlpumpe (112) angeordnet ist, wobei die Versorgungsleitung (128) mit dem Flüssigkeitskreislauf zwischen dem Auslaß der Umwälzpumpe und dem Regelventil verbunden ist, wobei die Versorgungsleitung mit einem Fördermengen messer (126) versehen ist, um das Ventil (125) in Abhängigkeit von der in der Versorgungsleitung gemessenen Flüssigkeitsfördermenge zu steuern.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücklaufleitung (132) vorgesehen ist, welche die Versorgungsleitung (128) mit dem Tank (102) verbindet, wobei die Rücklaufleitung mit einem Regelventil (133) versehen ist, das in Abhängigkeit von dem Druck in der Versorgungsleitung gesteuert ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fülleitung (40, 140) vorgesehen ist, die den Auslaß einer Tankentleerungspumpe (54) mit dem zusätzlichen Behälter (23, 63) verbindet.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Behälter (23, 63) mit einem Dampfsammler des Schiffs durch eine Verbindungseinrichtung (42) verbunden ist, welche mit einem Ventil (43) versehen ist, das die Regelung des in dem zusätzlichen Behälter herrschenden Drucks ermöglicht.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Behälter (23, 63) an seiner oberen Wand mit einem Sicherheitsventil (44) versehen ist, um einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigenden Überdruck abzulassen.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe (20, 120, 201) und der zusätzliche Behälter (23, 63) auf dem Oberdeck (4) des Schiffs angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstrahlpumpe (12, 112) an einem Führungsteil (51) befestigt ist, das an einer Bodenwand des Tanks angeordnet ist, um das untere Ende eines Entladeturms (9) des Tanks zu führen.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (28, 128) mit einem Ventil (29, 129) versehen ist, das durch ein Anforderungssignal (30) der Energieerzeugungsanlage gesteuert ist, um die Versorgung der Anlage zu regeln.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung in einen Verdampfer (31, 131) mündet, der in der Lage ist, das aus dem Flüssigkeitskreislauf über die Versorgungsleitung zugeführte Flüssiggas zu verdampfen.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (2, 102), die Umwälzpumpe (20, 120, 201) und der Flüssigkeitskreislauf (21-24, 121-122) wärmeisoliert sind.
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