DE2343009B2

DE2343009B2 - Anordnung zur druckerhoehung von fluessiggas

Info

Publication number: DE2343009B2
Application number: DE19732343009
Authority: DE
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2343009A1; DE2343009C3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Druckerhöhung von Flüssiggas durch eine in die Flüssiggasleitung eingeschaltete Strahlpumpe, deren Arbeitsdüse mit der Flüssigkeitsleitung stromab der Strahlpumpe zur Zuführung eines Teilstroms des Flüssiggases zur Arbeitsdüse über eine Zweigleitung verbunden ist. Eine solche Anordnung üt aus der FR-PS 12 72 798 bekannt. Vorliegend geht es um das Fortpumpen von Flüssiggas zur Förderung desselben in Ferngasleitungen oder um das Be- und Entladen von Kühltankschiffen mit Flüssiggas.

Bei der bekannten Ausbildung hat die Strahlpumpe allerdings nur eine Hilfsfunktion. Zur die Förderung des Flüssiggases bewirkenden Druckerhöhung dient eine Kreiselpumpe und die Strahlpumpe ist dieser nur vorgeschaltet, um das Auftreten von Kavitation zu verhindern. Dabei geschieht die Zuschaltung der Strahlpumpe durch einen von einem Druckwächter gesteuerten Hahn, welcher einen Teilstrom des durch die Kreiselpumpe druckerhöhten Flüssiggases zu der Arbeitsdüse der Strahlpumpe zurückführt.

Abgesehen von dem größeren Aufwand der bekannten Anordnung wäre diese auch ohne die Kreiselpumpe nicht funktionsfähig, da die Energie zur Druckerhöhung mittels der Strahlpumpe voll der Druckleitung stromabwärts der Kreiselpumpe entnommen werden muß.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zum Fördern von Flüssiggas geeignete Anordnung zur Druckerhöhung zu schaffen, die mit geringem Bauaufwand und, jedenfalls im stationären Betriebszustand, ohne bewegte Teile auskommt.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Zweigleitung unmittelbar hinter dem Austritt der Strahlpumpe abzweigt und daß in die Zweigleitung ein Wärmetauscher zur Verdampfung des der Arbeitsdüse der Strahlpumpe zugeführten Teilstromes eingeschaltet ist.

Bei einer solchen Ausbildung gelingt die Druckerhöhung in Flüssiggas, ohne daß Maschinen mit bewegten Teilen benötigi würden. Zum Anfahren der Anlage wird allerdings eine Hilfs-Druckerhöhungsquelle benötigt.

wozu in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung eine von der Flüssiggasleitung vor dem Eintritt in die Strahlpumpe abzweigende und eine Kreiselpumpe aufweisende absperrbare Zweigleitung zur Zufuhr eines Teilstromes zum Wärmetauscher während der Anfahrperiode vor Erreichen des stationären Betriebszustandes vorgesehen ist.

Aus der US-PS 26 57 541 ist noch eine Einrichtung zum Fördern von leicht verdampfenden Flüssigkeiten bekannt, bei welcher aber ebenfalls eine spezielle Pumpe für niedrigsiedende Flüssigkeiten Anwendung findet, während eine Strahlpumpe zusammen mit Wärmetauschern und kühlem zur Verhinderung eines Aufsiedens der Flüssigkeil in der Hauptpumpe dient. In der Strahlpumpe kommt es durch die Mischung des Hauptstromes der Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter mit einem in der Düse expandierten kälteren Strom zu einer Abkühlung des Hauptstromes und anschließend zu einer gewissen Druckerhöhung in der Strahlpumpe. Diese bekannte Einrichtung bietet somit keinen Ansatzpunkt für eine Lösung des der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Problems.

Ganz allgemein sind Strahlpumpen zur Förderung in Flüssigkeit-Dampf-Systemen weit bekannt, jedoch sind solche Ausbildungen von der vorliegenden Aufgabenstellung noch entfernter, wie z. B. eine aus der US-PS 31 54 140 bekannte Ausbildung, bei der Dampfstrahlpumpen zur Rezirkulation einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeit Dampf-System dienen, wobei eine Erhitzung der gesamten Flüssigkeit zum Zwecke der Verdampfung durchgeführt wird und nicht, wie beim vorliegenden Erfindungsgegenstand, eine Ausnutzung der in der Strahlpumpe erfolgten Erhöhung der Druckenergie stattfindet.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung ist eine Anordnung zur Druckerhöhung von Flüssiggas schematisch dargestellt.

Das verflüssigte Gas wird aus der Flüssiggasleitung 1 einer Strahlpumpe 2 zugeführt. Beim Anlaßbetrieb ist der Hahn 3 offen und ein Teil des Flüssiggases wird über die vor der Strahlpumpe 2 abzweigende Zweigleitung 12 einer Kreiselpumpe 4 zugeführt, in der der Flüssiggasdruck bis zu einem Wert erhöht wird, der durch die Durchflußkennlinie der Strahlpumpe 2 bestimmt ist. Hinter der Kreiselpumpe 4 wird ein Teil des Flüssiggases einem Wärmetauscher 5 unter höherem Druck zugeführt. Im Wärmetauscher 5 erfolgt eine Verdampfung des verflüssigten Gases bis zu den Kenndaten, die durch die Durchflußkennlinie der Strahlpumpe bestimmt werden. Der Injektionsstrom wird aus dem Wärmetauscher 5 unter dem höheren Druck der Arbeitsdüse 6 der Strahlpumpe 2 zugeführt.

In der Arbeitsdüse 6 der Strahlpumpe 2 erfolgt im Verlauf der Gasexpansion eine Umwandlung der dem Wärmetauscher 5 zugeleiteten Wärmeenergie in kinetische Energie des Injektionsstromes. Gleichzeitig erfolgt in der Flüssigkeitsdüse 7 der Strahlpumpe 2 eine Expansion des flüssigen Bestandteiles der zu fördernden Flüssiggas-Hauptdurchlaufmenge. Die Expansion des Injektions- bzw. des Hauptstromes in den Düsen 6 bzw. 7 der Strahlpumpe 2 erfolgt bis zum Gesamtdruck in der Mischkammer 8 der Strahlpumpe 2, der durch die Durchflußkenndaten der Strahlpumpe 2 bestimmt wird.

Das Verhältnis zwischen der Durchflußmenge des injektionsstromes zu der des zu fördernden Haupistroms wird so gewählt, daß im Bereich der Mischkam-

mer 8 die vollständige Kondensation der Dampfphase des Injektionsstromes im Flüssiggas-Hauptstrom erfolgt.

Gleichzeitig mit dem Verlauf der Kondensation erfolgt ein Austausch der kinetischen Energie zwischen ι dem Injektionsstrom und dem Hauptstrom des zu fördernden Flüssiggases.

In Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen den Durchflußniengen des zu fördernden Hauptstroms aus der Flüssiggasleitung 1 und dem Irijeklionsstro-n aus n> dem Wärmetauscher 5 und unter bestimmten Kenndaten der erwähnten Ströme kann ein größerer Druckwert am Ausgang der Strahlpumpe erhalten werden, als derjenige des lnjektiorisstromes hinter dem Wärmetauschers.

Nach der Mischung wird der vollständig flüssige Strom mit höherer Geschwindigkeit dem Eingang des Diffusors 9 der Strahlpumpe 2 zugeführt, in dem die Umwandlung der kinetischen Knergie in Druckenergie erfolgt, d. h., der Druck des gesamten Flüssigkeitsstromes wird erhöht. Entsteht hinter dem Diffusor 9 der Strahlpumpe 2 ein Druckwerl, der gleich oder größer als der Druckwerl hinter der Kreiselpumpe 4 ist, so kann die Anlage in einen stationären Betriebszustand ohne Benutzung der Kreiselpumpe 4 überführt werden. Das weitere Fördern erfolgt dann nur noch durch die Zuführung von Wärme in den Wärmetauscher 5.

Zur Herstellung des stationären Betriebes werden gleichzeitig der Hahn 3 geschlossen und der Hahn 10 geöffnet. Über die hinter der Strahlpumpe 2 abzweigenden Zweigleitung 11 wird das Flüssiggas bereits unter höherem Druck durch den Hahn 10 dem Wärmetauscher 5 und weiter der Arbeitsdüse 6 der Strahlpumpe 2 'zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Anordnung zur Druckerhöhung von Flüssiggas durch eine in die Flüssiggasleitung eingeschaltete ■* Strahlpumpe, deren Arbeitsdüse mit der Flüssiggasleitung stromab der Strahlpumpe zur Zuführung eines Teilstromes des Flüssiggases zur Arbeitsdüse über eine Zweigleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigleitung (11) unmittelbar hinter dem Austritt der Strahlpumpe (2) abzweigt und daß in die Zweigleitung (11) ein Wärmetauscher (5) zur Verdampfung des der Arbeitsdüse (6) der Strahlpumpe (2) zugeführten Teilstromes eingeschaltet ist. >s
2. Anordnung zur Druckerhöhung von Flüssiggas nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Flüssiggasleitung (1) vor dem Eintritt in die Strahlpumpe (?) abzweigende und eine Kreiselpumpe (4) aufweisende absperrbare Zweigleitung (12) zur Zufuhr eines Teilstromes zum Wärmetauscher (5) während der Anfahrperiode vor Erreichen des stationären Betriebszustandes vorgesehen ist.