DE3111620C2 - - Google Patents

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DE3111620C2
DE3111620C2 DE19813111620 DE3111620A DE3111620C2 DE 3111620 C2 DE3111620 C2 DE 3111620C2 DE 19813111620 DE19813111620 DE 19813111620 DE 3111620 A DE3111620 A DE 3111620A DE 3111620 C2 DE3111620 C2 DE 3111620C2
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Danny Keith Mints
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Description

Die Erfindung betrifft einen transportablen Ver­ dampfer zum flammenlosen Aufheizen eines ver­ flüssigten Gases durch Ausnutzung der Abwärme eines Verbrennungsmotors, bei welchemThe invention relates to a portable Ver steamer for flameless heating of a ver liquid gas by utilizing the waste heat of a Internal combustion engine, in which

  • a) mit dem Verbrennungsmotor eine Pumpe zum Fördern des verflüssigten Gases in Antriebs­ verbindung steht,a) with the internal combustion engine a pump Conveying the liquefied gas in the drive connection,
  • b) der Verbrennungsmotor durch ein in einem Kühlmittelkreislauf umlaufendes Kühlmittel, das durch einen Kühlmantel des Verbrennungs­ motors fließt, gekühlt ist,b) the internal combustion engine by one in one Circulating coolant, that through a cooling jacket of combustion motors flows, is cooled,
  • c) der Kühlmittelkreislauf einen Kühl­ mittel-Wärmeaustauscher enthält, der einer­ seits von dem Kühlmittel und andererseits in Wärmeaustausch damit von dem zu verdampfenden Gas durchflossen ist, wobei zwischen dem Ver­ brennungsmotor und dem Kühlmitteleinlaß des Kühlmittel-Wärmeaustauschers ein Kühlmittel­ vorlauf und zwischen dem Kühlmittelauslaß des Kühlmittel-Wärmeaustauschers und dem Ver­ brennungsmotor ein Kühlmittelrücklauf gebildet ist, c) the coolant circuit a cooling medium heat exchanger that contains one on the one hand from the coolant and on the other hand in Heat exchange with that of the vaporized Gas is flowed through, between Ver internal combustion engine and the coolant inlet of the Coolant heat exchanger is a coolant flow and between the coolant outlet of the Coolant heat exchanger and the ver internal combustion engine formed a coolant return is  
  • d) in dem Kühlmittelkreislauf in Reihe mit dem Kühlmittel-Wärmeaustauscher weitere Wärmeaus­ tauscher angeordnet sind, durch welche Wärme, die in anderen, durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Einrichtungen erzeugt wird, auf das Kühlmittel übertragbar ist, undd) in the coolant circuit in series with the Coolant heat exchanger further heat exchangers exchangers are arranged, through which heat, those in others, through the internal combustion engine driven devices is generated on the coolant is transferable, and
  • e) ein Abgas-Wärmeaustauscher zur Übertragung von Wärme von den Abgasen des Verbrennungsmotors auf das zu verdampfende Gas von dem Abgas des Verbrennungsmotors durchströmt ist.e) an exhaust gas heat exchanger for the transmission of Heat from the exhaust gases of the internal combustion engine to the gas to be evaporated from the exhaust gas of the Internal combustion engine is flowed through.

Bei Öl- und Gasbohrungen erfordern zahlreiche Ar­ beitsvorgänge große Mengen von Stickstoffgas. Diese Arbeitsvorgänge werden sowohl bei Land- als auch bei Offshore-Bohrungen durchgeführt. Es handelt sich dabei um Vorgänge wie das Aufbrechen unterir­ discher Formationen durch Schaum, Säurebehandlung, den Vortrieb von Geräten und dergleichen durch den Rohrstrang oder durch den Ringraum zwischen Rohr­ strang und Bohrloch-Verrohrung, die Stickstoff­ pufferung beim Prüfen des Bohrgestänges, Druckprü­ fungen, die Isolierung des Ringraums zwischen Rohrstrang und Bohrloch-Verrohrung, um Probleme durch das Ausfallen von Paraffin zu vermeiden, den Vortrieb von Stützmitteln bei Perforierungs- und Schneidvorgängen, die Verringerung der Dichte von in das Bohrloch eingebrachten Arbeitsflüssigkeiten, die Verdrängung von Bohrlochflüssigkeit aus dem Rohrstrang bei Perforierungsvorgängen, um das Ein­ treiben von Material, das bei der Perforierung entsteht, in die Formation durch übermäßigen hydro­ statischen Druck im Bohrloch zu vermeiden, das Plazieren von Korrosionsinhibitoren durch Vernebe­ lung des Inhibitors mit Stickstoff, das Löschen von Feuer an Bohrlöchern und andere. Die vorliegende Erfindung kann bei jedem dieser Arbeitsvorgänge zur Anwendung kommen.Numerous ares are required for oil and gas drilling large quantities of nitrogen gas. These Operations are both at land as well performed on offshore drilling. It deals processes such as breaking open below formation by foam, acid treatment, the advancement of devices and the like by the Pipe string or through the annular space between the pipe strand and borehole casing that contain nitrogen buffering when testing the drill pipe, pressure test the insulation of the annulus between Pipe string and borehole piping to problems by preventing paraffin from precipitating Propulsion of proppants in perforation and Cutting operations, reducing the density of working fluids brought into the borehole, the displacement of borehole fluid from the Pipe string in perforation operations around the one drifting material in the perforation arises in the formation due to excessive hydro to avoid static pressure in the borehole Placement of corrosion inhibitors by nebulization tion of the inhibitor with nitrogen, the deletion of  Fire at boreholes and others. The present Invention can be used in any of these operations Application come.

Ein besonderer Arbeitsvorgang, auf den die folgende Offenbarung Bezug nimmt, besteht im Aufbrechen einer unterirdischen Formation durch Einpumpen einer Flüssigkeit unter sehr hohem Druck. Die in das Bohrloch gepumpte Aufbrechflüssigkeit besteht oft aus einem mit Hilfe von Stickstoffgas herge­ stellten, geschäumten Gel.A special operation on which the following Revelation refers to breaking up an underground formation by pumping a liquid under very high pressure. In the there is breakdown fluid pumped down the well often from one with the help of nitrogen gas put, foamed gel.

Der für das Aufbrechen durch Schaum benötigte Stickstoff wird normalerweise bei Temperaturen umThe one needed to break up with foam Nitrogen is usually turned around at temperatures

  • -196°C in flüssiger Form gelagert.-196 ° C stored in liquid form.

Bei dem während dieses Aufbrechens durch Schaum herrschenden Druck ändert der Stickstoff bei ca.In the course of this breakup by foam prevailing pressure the nitrogen changes at approx.

  • -129°C seinen flüssigen in gasförmigen Zustand. Es ist daher wünschenswert, das Stickstoffgas so zu überhitzen, daß die in die Bohrung gepumpte ge­ schäumte Flüssigkeit im wesentlichen Umgebungs­ temperatur hat. Grund dafür sind die bei sehr tiefen Temperaturen anderenfalls auftretenden, von Stickstoffschaum verursachten zahlreichen Störungen an der mechanischen Ausrüstung.-129 ° C its liquid in gaseous state. It it is therefore desirable to increase the nitrogen gas overheat that the ge pumped into the hole foamed liquid essentially ambient temperature. The reason for this is very low temperatures otherwise occurring from Nitrogen foam caused numerous disturbances on the mechanical equipment.

Bei Landbohrungen arbeitet die Stickstoff-Aufheiz­ vorrichtung allgemein mit offener Flamme. Probleme entstehen jedoch bei Aufbrechvorgängen durch Schaum bei Offshore-Bohrungen. Aus Sicherheits- und Umge­ bungsgründen sind auf Offshore-Bohrplattformen offene Flammen generell nicht erlaubt. Deshalb ist für den Stickstoff eine Heizanlage notwendig, die ohne offene Flamme arbeitet. The nitrogen heating works for land drilling device generally with an open flame. Problems however, arise from foam during break-open processes in offshore drilling. For security and vice versa The reasons for the exercise are on offshore drilling platforms open flames are generally not allowed. Therefore for the nitrogen a heating system is necessary which works without an open flame.  

Ein flammenloser, transportabler Verdampfer dieser Art ist durch die US-PS 32 29 472 bekannt. Dort wird von einem Verbrennungsmotor eine Flüssigkeits­ pumpe angetrieben, die verflüssigten Stickstoff aus einem Tank durch einen Kühlmittel-Wärmeaustauscher pumpt. Der Kühlmittel-Wärmeaustauscher wird von dem den Verbrennungsmotor kühlenden, in einem Kreislauf umgepumpten Kühlmittel durchflossen. Der Verbren­ nungsmotor treibt gleichzeitig eine Flüssigkeits­ wirbelbremse mit einstellbarem Gegendruck. Das von dem Kühlmittel-Wärmeaustauscher zum Verbrennungs­ motor zurückströmende Kühlmittel fließt durch einen Bremsöl-Wärmeaustauscher und einen Abgas-Wärmeaus­ tauscher. In dem ersteren Wärmeaustauscher tritt das Kühlmittel in Wärmeaustausch mit dem erwärmten Öl der Flüssigkeitswirbelbremse. In dem letzteren Wärmeaustauscher tritt das Kühlmittel in Wärmeaus­ tausch mit den heißen Abgasen des Verbrennungs­ motors. Durch die Flüssigkeitsbremse kann einmal die Belastung und damit die Temperatur des Ver­ brennungsmotors kontrolliert verändert werden. Die in der Flüssigkeitsbremse vernichtete Energie wird zusätzlich über den Bremsöl-Wärmeaustauscher auf das Kühlmittel übertragen. Ebenso wird Abwärme von den heißen Abgasen durch den Abgas-Wärmeaustauscher auf das Kühlmittel übertragen. Das Kühlmittel gibt diese Wärme wieder an das zu verdampfende und auf­ zuheizende Gas ab.A flameless, portable evaporator of this Art is known from US-PS 32 29 472. There becomes a liquid from an internal combustion engine pump driven, the liquefied nitrogen a tank through a coolant heat exchanger pumps. The coolant heat exchanger is from the cooling the internal combustion engine, in a circuit pumped through coolant. The scorch voltage motor drives a liquid at the same time vortex brake with adjustable back pressure. That from the coolant heat exchanger for combustion Engine coolant flowing back flows through a Brake oil heat exchanger and an exhaust gas heat exchanger exchanger. In the former heat exchanger occurs the coolant in heat exchange with the heated Fluid from the fluidic brake. In the latter Heat exchanger, the coolant enters heat exchangers exchange with the hot exhaust gases of the combustion motors. The liquid brake can be used once the load and thus the temperature of the ver internal combustion engine can be changed in a controlled manner. The energy is destroyed in the fluid brake additionally via the brake oil heat exchanger transfer the coolant. Waste heat from the hot exhaust gases through the exhaust gas heat exchanger transferred to the coolant. The coolant is there this heat back to the thing to be vaporized and on gas to be heated.

Durch die DE-OS 29 42 565 ist ein transportabler, flammenloser Verdampfer bekannt, bei welchem das zu verdampfende und aufzuheizende Gas in einer Rohr­ schlange strömt, die durch einen Luftkanal ver­ läuft. Ein Ventilator erzeugt einen Luftstrom von Umgebungsluft durch diesen Luftkanal. In den Luft­ kanal werden die heißen Abgase eines Verbrennungs­ motors eingeleitet, der eine Flüssiggaspumpe an­ treibt. In dem Luftkanal sind weiterhin der Kühler des Verbrennungsmotors sowie ein Ölkühler des Hydrauliksystems angeordnet. Die Abwärme von den Abgasen, dem Kühlmittel des Verbrennungsmotors und dem Hydrauliksystem wird somit auf die durchge­ leitete Luft übertragen. Diese Luft gibt dann Wärme an das zu verdampfende und aufzuheizende Gas (Stickstoff) ab. Der Wärmeübergang unter Verwendung der Umgebungsluft als Wärme übertragendes Medium ist jedoch schlecht. Die Leistung dieses Ver­ dampfers ist daher begrenzt.DE-OS 29 42 565 is a portable, flameless vaporizer known, which is too evaporating and heating gas in a pipe snake flows through an air duct running. A fan creates an airflow of Ambient air through this air duct. In the air  the hot exhaust gases from a combustion process motors initiated, the a liquefied gas pump drives. The cooler is still in the air duct of the internal combustion engine and an oil cooler of the Hydraulic system arranged. The waste heat from the Exhaust gases, the coolant of the internal combustion engine and the hydraulic system is thus on the through conducted air. This air then gives warmth to the gas to be evaporated and heated (Nitrogen). The heat transfer using the ambient air as a heat transfer medium is bad, however. The performance of this ver dampfers is therefore limited.

Die DE-OS 27 49 903 zeigt eine Einrichtung zur Verdampfung von verflüssigtem Erdgas mit verbesser­ ter Energiebilanz. Ein Dieselmotor treibt einen Generator zur Stromerzeugung. Es ist weiterhin ein geschlossener Gasturbinenkreislauf mit Stickstoff als treibendem Medium vorgesehen, der eine Gastur­ bine und einen Verdichter enthält. Der Gasturbinen­ kreislauf enthält weiterhin unmittelbar stromauf von der Gasturbine einen Wärmeaustauscher, in welchem der Stickstoff von den heißen Abgasen des Dieselmotors aufgeheizt wird. Der in der Gasturbine entspannte Stickstoff wird durch einen Rekuperator geleitet und tritt durch einen Verdampfer, in welchem er in Wärmeaustausch mit dem zu verdampfen­ den, verflüssigten Erdgas tritt. Der aus diesem Verdampfer austretende, stark abgekühlte Stickstoff wird durch einen Verdichter verdichtet und ent­ sprechend wieder erwärmt. Der so wieder erwärmte Stickstoff fließt durch den Rekuperator zu dem vorerwärmten Wärmeaustauscher zwecks Erhitzung durch die Abgase des Dieselmotors. Es sind weiter­ hin Wärmeaustauscher vorgesehen, in denen die Wärme des Kühlmittels des Dieselmotors sowie des Schmier­ öls an das verflüssigte Erdgas abgegeben wird.DE-OS 27 49 903 shows a device for Evaporation of liquefied natural gas with improvements ter energy balance. A diesel engine drives you Generator for power generation. It is still a closed gas turbine cycle with nitrogen provided as a driving medium that a Gastur bine and contains a compressor. The gas turbines Circuit continues to contain immediately upstream from the gas turbine a heat exchanger, in which the nitrogen from the hot exhaust gases of the Diesel engine is heated. The one in the gas turbine Relaxed nitrogen is released by a recuperator passed and enters through an evaporator, in which he evaporates in heat exchange with that the liquefied natural gas occurs. The one from this Evaporating, strongly cooled nitrogen is compressed and ent by a compressor speaking warmed up again. The warmed up again Nitrogen flows through the recuperator to that preheated heat exchanger for heating through the exhaust gases of the diesel engine. There are further  towards heat exchangers provided in which the heat the coolant of the diesel engine and the lubricant oil to the liquefied natural gas.

Durch die US-PS 40 31 705 ist ein Zusatzantrieb für einen Verbrennungsmotor bekannt, der über eine Freilaufkupplung mit dem Verbrennungsmotor ge­ kuppelt ist. Dieser Zusatzantrieb ist eine dampf­ betriebene Kraftmaschine, die in einem geschlosse­ nen Kreislauf mit einem Arbeitsmedium arbeitet, dessen Siedepunkt unterhalb des Siedepunktes des Wassers liegt. Das Arbeitsmedium wird von der Abwärme des Verbrennungsmotors in zwei parallelen Zweigen erhitzt und so auf die dampfbetriebene Kraftmaschine gegeben. Der eine Zweig enthält einen Abgas-Wärmeaustauscher, in welchem das Arbeitsme­ dium in Wärmeaustausch mit den heißen Abgasen des Verbrennungsmotors tritt. Der andere Zweig enthält einen Kühlmittel-Wärmeaustauscher, in welchem das Arbeitsmedium in Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel des Verbrennungsmotors tritt. Es handelt sich hier nicht darum, verpflüssigtes Gas mit Hilfe eines Verbrennungsmotors flammenlos zu verdampfen.By US-PS 40 31 705 is an additional drive for known an internal combustion engine that has a Overrunning clutch with the internal combustion engine couples. This additional drive is a steam powered engine operating in a closed works with a working medium, whose boiling point is below the boiling point of the Water lies. The working medium is from Waste heat from the internal combustion engine in two parallel Branches heated and so on the steam powered Given engine. One branch contains one Exhaust gas heat exchanger in which the working dium in heat exchange with the hot exhaust gases of the Combustion engine occurs. The other branch contains a coolant heat exchanger in which the Working medium in heat exchange with the coolant of the internal combustion engine occurs. It is here not about using a gas To vaporize the internal combustion engine flameless.

Aus dem Stand der Technik ist somit die Notwendig­ keit eines flammenlosen Stickstoffverdampfers bekannt. Entsprechende Vorrichtungen nach dem Stand der Technik haben jedoch zahlreiche Nachteile, besonders was ihre Fähigkeit betrifft, genügend Wärme zum Verdampfen großer Mengen Stickstoffs zu erzeugen, und was ihre Fähigkeit betrifft, die Menge der auf den Stickstoff übertragenen Wärme und seine entsprechende Temperatur beim Eintritt in den Bohrlochkopf präzise zu regeln. The state of the art therefore makes it necessary flameless nitrogen evaporator known. Corresponding devices according to the state of technology, however, have numerous disadvantages, especially as far as their ability is concerned Heat to evaporate large amounts of nitrogen generate, and in terms of their ability, the Amount of heat transferred to nitrogen and its corresponding temperature when entering the Controlling the borehole head precisely.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdampfer der eingangs definierten Art so auszu­ bilden, daß auch bei wechselnden und großen Volu­ mina des zu verdampfenden, verflüssigten Gases eine genaue Regelung der Wärmezufuhr zu dem Gas und damit seiner Temperatur am Auslaß des Verdampfers gewährleistet ist.The invention has for its object a Evaporators of the type defined at the outset form that even with changing and large volu min of the liquefied gas to be evaporated precise control of the heat input to the gas and hence its temperature at the evaporator outlet is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention, this object is achieved by that

  • f) ein zweiter, von dem ersten unabhängig arbei­ tender Verbrennungsmotor vorgesehen ist, der ebenfalls durch das Kühlmittel gekühlt ist, welches durch einen Kühlmantel des zweiten Verbrennungsmotors fließt,f) a second one, working independently of the first Tender internal combustion engine is provided is also cooled by the coolant, which by a cooling jacket of the second Internal combustion engine flows,
  • g) beide Verbrennungsmotoren in dem gemeinsamen Kühlmittelkreislauf mit ihren Kühlmänteln parallel zwischen dem Kühlmittelvorlauf und dem Kühlmittelrücklauf angeordnet sind,g) both internal combustion engines in the common Coolant circuit with its cooling jackets parallel between the coolant flow and the coolant return are arranged,
  • h) der Abgas-Wärmeaustauscher im Strömungsweg des zu verdampfenden Gases stromauf von dem Kühl­ mittel-Wärmeaustauscher angeordnet und einer­ seits von den Abgasen beider Verbrennungs­ motoren und andererseits in direktem Wärmeaus­ tausch damit von dem zu verdampfenden, ver­ flüssigten Gas durchströmt ist,h) the exhaust gas heat exchanger in the flow path of the gas to be vaporized upstream of the cooling arranged medium heat exchanger and one on the part of the exhaust gases from both combustion motors and on the other hand in direct heat swap with that to be evaporated, ver liquid gas flows through,
  • i) zu dem Abgas-Wärmeaustauscher allein und zu der Reihenschaltung von Abgas-Wärmeaustauscher und Kühlmittel-Wärmeaustauscher je eine Um­ gehungsleitung vorgesehen und jede dieser Umgehungsleitung von einem einstellbaren Ven­ til beherrscht ist, i) to the exhaust gas heat exchanger alone and the series connection of exhaust gas heat exchangers and coolant heat exchanger each one order management provided and each of these Bypass line from an adjustable ven til is mastered,  
  • j) mit dem zweiten Verbrennungsmotor eine ver­ änderliche Lastvorrichtung verbunden ist, durch welche eine veränderliche Last auf den zweiten Verbrennungsmotor ausübbar ist, undj) with the second internal combustion engine a ver changeable load device is connected, through which a variable load on the second internal combustion engine is exercisable, and
  • k) in dem Kühlmittelkreislauf ein Wärmeaus­ tauscher vorgesehen ist, durch welchen die in der Lastvorrichtung erzeugte Verlustwärme auf das Kühlmittel übertragbar ist.k) heat in the coolant circuit is provided by which the in lost heat generated by the load device the coolant is transferable.

Die flammenlose Stickstoffverdampfungs-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verbessert die Vorrich­ tung nach dem Stand der Technik dadurch entschie­ den, daß sie einen zweiten Verbrennungsmotor zu dem einzigen Zweck zusätzlicher Wärmeerzeugung zur Verdampfung des Stickstoffs vorsieht. Dieser zweite Verbrennungsmotor und sein zugehöriges Wärmeüber­ tragungssystem ist so mit einem ersten Verbren­ nungsmotor und dem ihm zugehörigen Wärmeübertra­ gungssystem verbunden, daß der erste Verbrennungs­ motor allein für eine Stickstoffproduktion in einem durch einen einzigen Verbrennungsmotor erzeugbaren Umfang verwendet werden kann, und daß dann für größere Mengen der zweite Verbrennungsmotor akti­ viert werden und sein in Verbindung mit dem des ersten Verbrennungsmotors arbeitendes Wärmeüber­ tragungssystem für eine vollständige Wärmeüber­ tragung sorgen kann, die ausreicht, um Stickstoff in diesen größeren Mengen zu verdampfen und ihn im wesentlichen bis zu Umgebungsbedingungen zu über­ hitzen.The flameless nitrogen evaporation device the present invention improves the device state of the art that they add a second internal combustion engine to the single purpose of additional heat generation Evaporation of the nitrogen provides. This second Internal combustion engine and its associated heat transfer system is like this with a first burn motor and the associated heat transfer system connected that the first combustion engine for nitrogen production in one can be generated by a single internal combustion engine Scope can be used, and that then for larger quantities of the second combustion engine acti be fourth and be in connection with that of first internal combustion engine working heat Transmission system for a complete heat transfer can provide enough nitrogen evaporate in these larger quantities and essential to over to environmental conditions heat.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stick­ stoff-Verdampfers. Fig. 1 is a plan view of a first embodiment of a nitrogen evaporator.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Stick­ stoff-Verdampfers nach Fig. 1. Fig. 2 is a side view of the nitrogen evaporator of FIG. 1st

Fig. 3 ist ein schematisches Strömungsschalt­ bild für den Stickstoff in dem Stick­ stoff-Verdampfer nach Fig. 1. Fig. 3 is a schematic flow diagram for the nitrogen in the nitrogen evaporator of FIG. 1st

Fig. 4 ist ein schematisches Strömungsschalt­ bild für das Kühlmittel in dem Stick­ stoff-Verdampfer nach Fig. 1. Fig. 4 is a schematic flow diagram for the coolant in the nitrogen evaporator of FIG. 1st

Fig. 5 ist ein schematisches Strömungsschalt­ bild für das Schmiermittel der Haupt­ pumpe, für das Getriebeöl und für das Druckmittel in dem Stickstoff-Ver­ dampfer nach Fig. 1. Fig. 5 is a schematic flow diagram for the lubricant of the main pump, for the transmission oil and for the pressure medium in the nitrogen evaporator according to Fig. 1st

Fig. 6 ist ein Schnitt durch die Abgabearmatur in ihrer Verbindung mit den Umgehungs­ leitungen für den Stickstoff in dem Stickstoff-Verdampfer nach Fig. 1. Fig. 6 is a section through the discharge fitting in connection with the bypass lines for the nitrogen in the nitrogen evaporator of FIG. 1st

Fig. 7 ist eine Ansicht einer der Mischkammern in dem Stickstoff-Verdampfer nach Fig.1. Fig. 7 is a view of one of the mixing chambers in the nitrogen evaporator according to Fig.1.

Fig. 8 ist ein Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 7. Fig. 8 is a section along the line 8-8 in Fig. 7.

Fig. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 8. Fig. 9 is a section along the line 9-9 in Fig. 8.

Fig. 10 ist ein schematisches Strömungsschalt­ bild für das Kühlmittel in einem zwei­ ten Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Stickstoff-Verdampfers. Fig. 10 is a schematic flow diagram for the coolant in a two-th embodiment of the inventive nitrogen evaporator.

Eine Verdampfungsanlage 10 zur flammenlosen Ver­ dampfung von verflüssigtem Stickstoff weist einen rechteckigen, transportablen Gleitrahmen 12 mit einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten 14 und 16 und einander gegenüberliegenden dritten und vierten Seiten 18 und 20 auf. Die Verdampfungsanlage 10 ist von einem (in Fig. 1 weggelassenen) Schutzkäfig 21 umgeben.An evaporation system 10 for flameless Ver evaporation of liquefied nitrogen has a rectangular, portable slide frame 12 with opposite first and second sides 14 and 16 and opposite third and fourth sides 18 and 20. The evaporation system 10 is surrounded by a protective cage 21 (omitted in FIG. 1).

Eingebaut in den Rahmen 12 sind ein erster und zweiter Verbrennungsmotor 22 bzw. 24, vorzugsweise Dieselmotoren. Die Verbrennungsmotoren 22 und 24 sind in dem Rahmen 12 so angeordnet, daß die jewei­ ligen Drehachsen 26 und 28 der Kurbelwellen der Verbrennungsmotoren 22 und 24 im wesentlichen parallel zu der dritten und vierten Seite 18 und 20 des Rahmens 12 verlaufen. Auf dem Rahmen 12 befin­ det sich zwischen dem ersten Verbrennungsmotor 22 und der zweiten Seite 16 des Rahmens 12 eine Stick­ stoffpumpe 30.Installed in the frame 12 are first and second internal combustion engines 22 and 24 , preferably diesel engines. The internal combustion engines 22 and 24 are arranged in the frame 12 so that the respective axes of rotation 26 and 28 of the crankshafts of the internal combustion engines 22 and 24 are substantially parallel to the third and fourth sides 18 and 20 of the frame 12 . On the frame 12 is between the first internal combustion engine 22 and the second side 16 of the frame 12, a nitrogen pump 30th

Die Stickstoffpumpe 30 wird über ein Schaltgetriebe 32 und ein Untersetzungsgetriebe 31 von dem ersten Verbrennungsmotor 22 angetrieben.The nitrogen pump 30 is driven by the first internal combustion engine 22 via a manual transmission 32 and a reduction gear 31 .

Das Schaltgetriebe 32 ist mit einer bekannten hydraulischen Getriebebremse 33 ausgerüstet, die ähnlich wie ein Drehmomentwandler arbeitet, bei welchem das Getriebe durch die Getriebebremse, die von einem steuerbaren Flüssigkeitsspiegel der in der Getriebebremse befindlichen Getriebeflüssigkeit abhängt, belastet wird. Je höher der Flüssigkeits­ spiegel in der Getriebebremse ist, desto größer ist die Belastung.The manual transmission 32 is equipped with a known hydraulic transmission brake 33 , which works similarly to a torque converter, in which the transmission is loaded by the transmission brake, which depends on a controllable fluid level of the transmission fluid in the transmission brake. The higher the fluid level in the transmission brake, the greater the load.

Der zweite Verbrennungsmotor 24 weist an seinem hinteren Ende eine Antriebseinheit 34 für drei Pumpen auf, mit der eine erste, zweite und dritte hydraulische Pumpe 36, 38 und 40, von denen zwei in Fig. 1 zu sehen sind, in Antriebsverbindung stehen.The second internal combustion engine 24 has at its rear end a drive unit 34 for three pumps, with which a first, second and third hydraulic pump 36 , 38 and 40 , two of which can be seen in FIG. 1, are in drive connection.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Abgassysteme der Motoren 22 und 24 mit einem zwischen und oberhalb der Moto­ ren 22 und 24 befindlichen Abgas-Stick­ stoff-Wärmeaustauscher 42 verbunden. Der Wärmeaus­ tauscher 42 ist eine Vorrichtung zur direkten Wärmeübertragung von den von den Motoren 22 und 24 erzeugten Abgasen auf den durch das Innenrohr des Wärmeaustauschers 42 fließenden Stickstoff. Der Ausdruck "direkt" soll hier bedeuten, daß die Wärmeenergie durch keine sich zwischen Abgasen und Stickstoff befindende wärmeübertragende Flüssigkeit übertragen wird.As shown in Fig. 1, the exhaust systems of the engines 22 and 24 are connected to a heat exchanger 42 located between and above the engine Ren 22 and 24 exhaust gas nitrogen. The heat exchanger 42 is a device for direct heat transfer from the exhaust gases generated by the engines 22 and 24 to the nitrogen flowing through the inner tube of the heat exchanger 42 . The term "directly" is intended here to mean that the thermal energy is not transferred by any heat-transferring liquid between the exhaust gases and nitrogen.

Zur direkten Wärmeübertragung von einer Kühl­ flüssigkeit auf den Stickstoff befindet sich hinter dem zweiten Motor 24 nahe der vierten Seite 20 des Rahmens 12 ein Kühlflüssigkeit-Stickstoff-Wärme­ austauscher 44.For direct heat transfer from a cooling liquid to the nitrogen is a coolant-nitrogen heat exchanger 44 behind the second motor 24 near the fourth side 20 of the frame 12 .

Auf der Rückseite des ersten und zweiten Motors 22 bzw. 24 befinden sich nahe der dritten und vierten Seite 18 und 20 des Rahmens 12 eine erste und zweite Kammer 46 und 48 zum Vermischen von Kühl­ flüssigkeit. On the back of the first and second motors 22 and 24 are near the third and fourth sides 18 and 20 of the frame 12, a first and second chamber 46 and 48 for mixing cooling liquid.

Über dem Schaltgetriebe 32 befindet sich eine Mehr­ zahl von Wärmeaustauschern, die Wärmeenergie von verschiedenen Quellen der Verdampfungsanlage 10 auf die durch die Kühlvorrichtung der Verbrennungs­ motoren 22 und 24 umlaufende Kühlflüssigkeit über­ tragen. Diese Wärmeaustauscher sind folgende:Above the manual transmission 32 there is a number of heat exchangers which transfer thermal energy from various sources of the evaporation system 10 to the cooling fluid circulating through the cooling device of the combustion engines 22 and 24 . These heat exchangers are as follows:

Zur Übertragung der Wärmeenergie von einem von den Pumpen 36,38 und 40 geförderten Druckmittel auf die Kühlflüssigkeit sind ein erster und zweiter Hydrau­ likkühler 50 bzw. 52 vorgesehen.A first and second hydraulic cooler 50 and 52 are provided for transferring the thermal energy from a pressure medium conveyed by the pumps 36, 38 and 40 to the cooling liquid.

Zur Übertragung der Wärmeenergie von der durch das Schaltgetriebe 32 und seine zugehörige Getriebe­ bremse 33 umlaufenden Getriebeflüssigkeit auf die Kühlflüssigkeit ist ein Getriebekühler 54 vorge­ sehen.A transmission cooler 54 is provided for transferring the thermal energy from the transmission fluid circulating through the manual transmission 32 and its associated transmission brake 33 to the coolant.

Zur Übertragung der Wärmeenergie von einem durch die Stickstoffpumpe 30 umlaufenden Schmiermittel auf die Kühlflüssigkeit sind ein erster und zweiter Stickstoffpumpenkühler 56 bzw. 58 vorgesehen.First and second nitrogen pump coolers 56 and 58 are provided for transferring the thermal energy from a lubricant circulating through nitrogen pump 30 to the cooling liquid.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Strömungsschaltbild für das Stickstoffsystem der Verdampfungsanlage 10. Die Stickstoffpumpe 30 fördert flüssigen Stickstoff aus einem Vorratsbehälter 60. Der Vorratsbehälter 60 befindet sich nicht im Rahmen 12. Die Stick­ stoffpumpe 30 ist ausgangsseitig durch eine Aus­ gangsleitung 62 mit dem Innenrohr des Wärmeaus­ tauschers 42 verbunden. Wie die Pfeile 64 und 66 zeigen, werden heiße Abgase der Verbrennungsmotoren 22 und 24 durch den Mantel des Wärmeaustauschers 42 geleitet. Der flüssige Stickstoff aus der Pumpe 30 tritt mit einer Temperatur von etwa -196°C in den Wärmeaustauscher 42 ein. Die von dem Wärmeaustau­ scher 42 erzeugte Wärme reicht ungefähr aus, um den Stickstoff zu verdampfen, und der verdampfte Stick­ stoff tritt dann durch eine Verbindungsleitung 68 mit einer Temperatur von etwa -129°C aus dem Wärme­ austauscher wieder aus. Fig. 3 shows a schematic flow diagram of the nitrogen system of the evaporation plant 10. The nitrogen pump 30 conveys liquid nitrogen from a storage container 60 . The reservoir 60 is not in the frame 12 . The stick material pump 30 is connected on the output side by an output line 62 to the inner tube of the heat exchanger 42 . As arrows 64 and 66 show, hot exhaust gases from internal combustion engines 22 and 24 are passed through the jacket of heat exchanger 42 . The liquid nitrogen from the pump 30 enters the heat exchanger 42 at a temperature of approximately -196 ° C. The heat generated by the heat exchanger 42 is approximately sufficient to evaporate the nitrogen, and the evaporated nitrogen then exits through a connecting line 68 at a temperature of approximately -129 ° C. from the heat exchanger.

Die Verbindungsleitung 68 leitet den verdampften Stickstoff in das Innenrohr des Kühlflüssig­ keit-Stickstoff-Wärmeaustauschers 44. Wie die Pfeile 70 und 72 zeigen, wird von dem in Fig. 4 gezeigten System warme Kühlflüssigkeit durch den Mantel des Wärmeaustauschers 44 geleitet. Die im Wärmeaustauscher 44 von der Kühlflüssigkeit auf den verdampften Stickstoff übertragene Wärme überhitzt den verdampften Stickstoff etwa auf eine Umgebungs­ temperatur von 21±11°C in der den Wärmeaus­ tauscher 44 verlassenden Verbindungsleitung 73.The connecting line 68 leads the evaporated nitrogen into the inner tube of the cooling liquid-nitrogen heat exchanger 44th As arrows 70 and 72 show, warm cooling liquid is passed through the jacket of the heat exchanger 44 by the system shown in FIG. 4. The heat transferred from the cooling liquid to the evaporated nitrogen in the heat exchanger 44 overheats the evaporated nitrogen to approximately an ambient temperature of 21 ± 11 ° C. in the connecting line 73 leaving the heat exchanger 44 .

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Wärmeaustauscher 42 und der Wärmeaustauscher 44 in Bezug zur Fließrichtung des Stickstoffs so angeordnet, daß der Abgas-Stick­ stoff-Wärmeaustauscher 42 stromauf von dem Kühl­ flüssigkeit-Stickstoff-Wärmeaustauscher 44 angeord­ net ist.As shown in Fig. 3, the heat exchanger 42 and the heat exchanger 44 are arranged with respect to the flow direction of the nitrogen so that the exhaust gas nitrogen heat exchanger 42 is upstream from the cooling liquid nitrogen heat exchanger 44 is angeord net.

Um flüssigen Stickstoff an dem Abgas-Stick­ stoff-Wärmeaustauscher 42 vorbeizuleiten, ist eine erste Umgehungsleitung 74 vorgesehen. In der ersten Umgehungsleitung 74 ist ein manuell betätigbares Steuerventil 76 vorgesehen, das eine Vorrichtung zum Steuern der an dem Abgas-Stickstoff-Wärme­ austauscher 42 vorbeigeleiteten Menge von flüssigem Stickstoff darstellt, durch die ein kontrollier­ barer Anteil des Stickstoffs vorbeigeleitet werden kann. To bypass liquid nitrogen past the heat exchanger 42 , a first bypass line 74 is provided. In the first bypass line 74 , a manually operable control valve 76 is provided, which is a device for controlling the amount of liquid nitrogen bypassed by the exhaust gas nitrogen heat exchanger 42 , through which a controllable portion of the nitrogen can be bypassed.

Um flüssigen Stickstoff sowohl an dem Abgas-Stick­ stoff-Wärmeaustauscher 42 als auch an dem Kühl­ flüssigkeit-Stickstoff-Wärmeaustauscher 44 vorbei­ zuleiten, ist eine zweite Umgehungsleitung 78 vor­ gesehen. In der zweiten Umgehungsleitung 78 ist ein manuell betätigbares Steuerventil 80 in Form eines Nadelventils angeordnet, so daß die durch die zweite Umgehungsleitung 78 geleitete Menge flüssi­ gen Stickstoffs gesteuert werden kann.In order to pass liquid nitrogen past both the exhaust gas nitrogen heat exchanger 42 and the cooling liquid nitrogen heat exchanger 44 , a second bypass line 78 is seen before. In the second bypass line 78 , a manually operable control valve 80 is arranged in the form of a needle valve so that the amount of liquid nitrogen passed through the second bypass line 78 can be controlled.

Die erste und zweite Umgehungsleitung 74 und 78 sind parallelgeschaltet, wobei die zweite Um­ gehungsleitung 78 unabhängig von der ersten Umgehungsleitung 74 bedient und damit flüssiger Stickstoff entweder durch eine oder durch beide Umgehungsleitungen hindurchgeleitet werden kann. Die Abgabeleitung 73 des Kühlmittel-Stickstoff- Wärmeaustauschers 44 und die zweite Umgehungslei­ tung 78 sind beide mit einer Abgabearmatur 82 verbunden.The first and second bypass lines 74 and 78 are connected in parallel, the second bypass line 78 being operated independently of the first bypass line 74 and liquid nitrogen can therefore be passed through either or both of the bypass lines. The discharge line 73 of the coolant-nitrogen heat exchanger 44 and the second bypass line 78 are both connected to a discharge fitting 82 .

Fig. 6 zeigt die Abgabearmatur 82 im Schnitt. Die Abgabearmatur 82 weist einen ersten, mit der Verbindungsleitung 73 verbundenen, und einen zweiten, mit der Umgehungsleitung 78 verbundenen Einlaß 84 bzw. 86 auf. 82. Fig. 6 shows the flow connector in section. The dispensing fitting 82 has a first inlet 84 and 86 connected to the connecting line 73 and a second one connected to the bypass line 78 .

In der Armatur 82 ist ein Thermoelement 88 so angeordnet, daß ein (nicht gezeigter) Temperatur­ anzeiger zum Messen der Temperatur des von der Armatur 82 durch ihren Auslaß 90 austretenden überhitzten Stickstoffs daran angebracht werden kann. Der Auslaß 90 ist mit einer Stickstoff-Ab­ gabeleitung 92 verbunden, die die überhitzten Stickstoffdämpfe zu einer Vorrichtung zum Auf­ schäumen 96 leitet, wo das Stickstoffgas zur Herstellung der Gellösung zum Aufbrechen der Formation verwendet wird. Diese Gellösung wird dann ihrerseits durch eine Verbindungsleitung 98 zum Bohrlochkopf 100 der jeweiligen Bohrung geleitet.In the fitting 82 , a thermocouple 88 is arranged so that a temperature indicator (not shown) for measuring the temperature of the superheated nitrogen exiting the fitting 82 through its outlet 90 can be attached thereto. The outlet 90 is connected to a nitrogen discharge line 92 which directs the superheated nitrogen vapors to a device for foaming 96 where the nitrogen gas is used to prepare the gel solution to break up the formation. This gel solution is then passed through a connecting line 98 to the wellhead 100 of the respective hole.

Mit der Verbindungsleitung 73 zwischen dem Kühl­ flüssigkeit-Stickstoff-Wärmeaustauscher 44 und Abgabearmatur 82 sind ein Sicherheitsventil 102 undWith the connecting line 73 between the cooling liquid-nitrogen heat exchanger 44 and discharge fitting 82 are a safety valve 102 and

ein an ein Zugangsventil 106 anschließender An­ schlußflansch 104 verbunden.a connecting flange 104 connected to an access valve 106 .

Fig. 4 zeigt, wie die Pfeile 70 und 72 in Fig. 3 zeigen, ein schematisches Strömungsschaltbild für die durch den Mantel des Kühlflüssigkeit-Stick­ stoff-Wärmeaustauschers 44 fließende Kühlflüssig­ keit. Fig. 4 shows how the arrows 70 and 72 in Fig. 3, a schematic flow diagram for the through the jacket of the coolant-nitrogen heat exchanger 44 flowing coolant speed.

Fig. 4 zeigt schematisch ähnlich wie Fig. 3 den Kühl­ flüssigkeit-Stickstoff-Wärmeaustauscher 44. Wie die gestrichelten Pfeile 68 und 73 zeigen, tritt durch die Verbindungsleitung die warme Kühlflüssigkeit in den Wärmeaustauscher 44 ein und überträgt in dem Wärmeaustauscher 44 Wärme auf den durch das Innen­ rohr des Wärmeaustauschers 44 fließenden Stick­ stoff, und eine kühlere Kühlflüssigkeit tritt durch die Verbindungsleitung 72 aus dem Wärmeaustauscher 44 aus. Fig. 4 shows schematically similar to Fig. 3, the cooling liquid-nitrogen heat exchanger 44th As the dashed arrows 68 and 73 show, the warm coolant enters the heat exchanger 44 through the connecting line and transfers heat in the heat exchanger 44 to the nitrogen flowing through the inner tube of the heat exchanger 44 , and a cooler coolant passes through the connecting line 72 from the heat exchanger 44 .

Das andere Ende der Verbindungsleitung 72 ist an einem Einlaß 108 am Innenrohr des Hydraulikkühlers 50 angebracht. Ein Auslaß 110 am Innenrohr des Hydraulikkühlers 50 ist durch eine Verbindungs­ leitung 114 mit einem Einlaß 112 am Innenrohr des zweiten Hydraulikkühlers 52 verbunden. The other end of the connecting line 72 is attached to an inlet 108 on the inner tube of the hydraulic cooler 50 . An outlet 110 on the inner tube of the hydraulic cooler 50 is connected by a connecting line 114 to an inlet 112 on the inner tube of the second hydraulic cooler 52 .

Ein Auslaß 116 am Innenrohr des zweiten Hydraulik­ kühlers 52 ist durch eine Verbindungsleitung 120 mit dem Einlaß 118 des Getriebekühlers 54 verbun­ den. Ein Auslaß 122 am Innenrohr des Getriebe­ kühlers 54 ist mit einer Verbindungsleitung 124 verbunden, die ihrerseits mit hydraulisch parallelen Verbindungsleitungen 126 und 128 verbunden ist, welche zu den Einlässen 130 und 132 am Innenrohr des ersten und zweiten Stickstoff­ pumpenkühlers 56 bzw. 58 führen.An outlet 116 on the inner tube of the second hydraulic cooler 52 is connected by a connecting line 120 to the inlet 118 of the transmission cooler 54 . An outlet 122 on the inner tube of the transmission cooler 54 is connected to a connecting line 124 , which in turn is connected to hydraulically parallel connecting lines 126 and 128 , which lead to the inlets 130 and 132 on the inner tube of the first and second nitrogen pump coolers 56 and 58 , respectively.

Ein Auslaß 134 am Innenrohr des ersten Stickstoff­ pumpenkühlers 56 ist durch eine Verbindungsleitung 136 mit einem ersten Einlaß 137 der ersten Misch­ kammer 46 verbunden. Ein Auslaß 138 am Innenrohr des zweiten Stickstoffpumpenkühlers 58 ist durch eine Verbindungsleitung 140 mit einem ersten Einlaß 141 der zweiten Mischkammer 48 verbunden.An outlet 134 on the inner tube of the first nitrogen pump cooler 56 is connected by a connecting line 136 to a first inlet 137 of the first mixing chamber 46 . An outlet 138 on the inner tube of the second nitrogen pump cooler 58 is connected by a connecting line 140 to a first inlet 141 of the second mixing chamber 48 .

Aus einem ersten Auslaß 142 der Mischkammer 46 tritt durch eine Verbindungsleitung 144 Kühl­ flüssigkeit aus. Das andere Ende der Verbindungs­ leitung 144 ist mit einem Einlaß 146 am Kühlmantel des ersten Verbrennungsmotors 22 verbunden. Die Kühlflüssigkeit fließt dann durch den Kühlmantel des Verbrennungsmotors 22 und verläßt den Kühl­ mantel durch die Auslässe 148 und 150. Eine Verbindungsleitung 152 ist an einem Ende mit den Auslässen 148 und 150 und am anderen Ende mit einem thermostatisch gesteuerten Dreiwegeventil 154 verbunden. Ein erster Auslaß 156 des Dreiwege­ ventils 154 führt Kühlflüssigkeit zu einem Kühler 160 über eine Verbindungsleitung 158. Ein zweiter Auslaß 162 des Dreiwegeventils 154 führt Kühl­ flüssigkeit zu einem zweiten Einlaß 166 der ersten Mischkammer über eine Verbindungsleitung 164. In Abhängigkeit von der Temperatur der in das thermostatisch gesteuerte Dreiwegeventil 154 ein­ tretenden Kühlflüssigkeit wird die Kühlflüssigkeit entweder zum ersten Auslaß 156 oder zum zweiten Auslaß 162 geleitet. Wenn die Kühlflüssigkeit zu heiß wird, wird sie zum ersten Auslaß 156 und zu einem üblichen Kühler 160 geleitet, wo sie durch Wärmeaustausch mit der außen am Kühler 160 vorbei­ strömenden Luft gekühlt wird. Im anderen Fall wird die Kühlflüssigkeit zum zweiten Auslaß 162 heraus und zum zweiten Einlaß 166 der ersten Mischkammer 46 geleitet. Die durch die Verbindungsleitung 158 zum Kühler 160 geleitete Kühlflüssigkeit tritt durch die Einlässe 170 und 172 in das Innenrohr des Kühlers 160 ein. Diese Kühlflüssigkeit tritt dann durch einen Auslaß 174 am Innenrohr des Kühlers 160 aus und wird durch eine Verbindungsleitung 176 zum Einlaß 146 des Kühlmantels des ersten Verbrennungs­ motors 22 geleitet.From a first outlet 142 of the mixing chamber 46 exits cooling liquid through a connecting line 144 . The other end of the connecting line 144 is connected to an inlet 146 on the cooling jacket of the first internal combustion engine 22 . The coolant then flows through the cooling jacket of the internal combustion engine 22 and leaves the cooling jacket through the outlets 148 and 150 . A connection line 152 is connected at one end to the outlets 148 and 150 and at the other end to a thermostatically controlled three-way valve 154 . A first outlet 156 of the three-way valve 154 leads coolant to a cooler 160 via a connecting line 158 . A second outlet 162 of the three-way valve 154 leads cooling liquid to a second inlet 166 of the first mixing chamber via a connecting line 164 . Depending on the temperature of the cooling liquid entering the thermostatically controlled three-way valve 154 , the cooling liquid is directed either to the first outlet 156 or to the second outlet 162 . If the coolant becomes too hot, it is directed to the first outlet 156 and to a conventional cooler 160 , where it is cooled by heat exchange with the air flowing outside the cooler 160 . Otherwise, the cooling liquid is led out to the second outlet 162 and to the second inlet 166 of the first mixing chamber 46 . The coolant conducted through the connecting line 158 to the cooler 160 enters the inner tube of the cooler 160 through the inlets 170 and 172 . This coolant then exits through an outlet 174 on the inner tube of the cooler 160 and is passed through a connecting line 176 to the inlet 146 of the cooling jacket of the first internal combustion engine 22 .

Mit einem Überlaufauslaß 180 des Kühlers 160 und einem Überlaufauslaß 182 der ersten Mischkammer 46 ist eine Überlaufleitung 178 verbunden. Die Über­ laufleitung 178 ist mit einem ersten Überlauftank 184 verbunden, von dem eine Ergänzungsleitung 186 Kühlflüssigkeit zu einem Ergänzungseinlaß 188 des ersten Kühlers 160 leitet. Der Überlauftank 184 dient zum Entlüften der Kühlflüssigkeit und stellt die jeweils notwendige Ergänzungsflüssigkeit zur Verfügung. An overflow line 178 is connected to an overflow outlet 180 of the cooler 160 and an overflow outlet 182 of the first mixing chamber 46 . The overflow line 178 is connected to a first overflow tank 184 , from which a supplementary line 186 conducts cooling liquid to a supplementary inlet 188 of the first cooler 160 . The overflow tank 184 serves to vent the coolant and provides the necessary make-up liquid.

All jene Kühlflüssigkeit, die von der ersten Misch­ kammer 46 durch die Verbindungsleitung 144 zum Verbrennungsmotor 22 fließt oder durch den Kühler 160 und dann zurück zum Verbrennungsmotor 22 ge­ führt wird, kehrt schließlich, wie oben beschrie­ ben, durch die Verbindungsleitung 164 zum zweiten Einlaß 166 der Mischkammer 46 zurück. Die durch den zweiten Einlaß 166 eintretende, gerade von dem ersten Verbrennungsmotor 22 aufgeheizte Kühl­ flüssigkeit wird mit der kühleren, durch den ersten Einlaß 137 eintretende Kühlflüssigkeit innerhalb der Mischkammer 46 vermischt. Ein Teil dieser vermischten Kühlflüssigkeit besteht aus der vorher als aus dem ersten Auslaß 142 der Mischkammer 46 austretend beschriebenen Kühlflüssigkeit. Ein zweiter Teil der vermischten Kühlflüssigkeit in der Mischkammer 46 tritt durch die Verbindungsleitung 192 aus dem zweiten Auslaß 190 der Mischkammer 46 aus.All of the cooling liquid that flows from the first mixing chamber 46 through the connecting line 144 to the internal combustion engine 22 or through the radiator 160 and then leads back to the internal combustion engine 22 finally returns, as described above, through the connecting line 164 to the second inlet 166 the mixing chamber 46 back. The cooling liquid entering through the second inlet 166 , just heated by the first internal combustion engine 22 , is mixed with the cooler cooling liquid entering through the first inlet 137 within the mixing chamber 46 . Part of this mixed cooling liquid consists of the cooling liquid previously described as emerging from the first outlet 142 of the mixing chamber 46 . A second part of the mixed cooling liquid in the mixing chamber 46 exits through the connecting line 192 from the second outlet 190 of the mixing chamber 46 .

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Temperatur der durch den ersten Einlaß 137 eintretenden Kühlflüssigkeit ca. 71 bis 77°C. Die Temperatur der durch den zweiten Einlaß 166 ein­ tretenden Kühlflüssigkeit beträgt ca. 88°C. Die Temperatur der durch den ersten und zweiten Auslaß 142 bzw. 190 austretenden Kühlflüssigkeit beträgt jeweils ca. 82°C.In a preferred embodiment, the temperature of the cooling liquid entering through the first inlet 137 is approximately 71 to 77 ° C. The temperature of the cooling liquid passing through the second inlet 166 is approximately 88 ° C. The temperature of the cooling liquid emerging through the first and second outlet 142 and 190 is in each case approximately 82 ° C.

Die Mischkammer 46 dient dazu, die Temperatur der in das Kühlsystem des ersten Verbrennungsmotors 22 geleiteten Kühlflüssigkeit stärker zu erhöhen, als es bei fehlender Mischkammer 46 und direkter Ver­ bindung der Verbindungsleitung 136 und 144 möglich wäre. Dies trägt zur Vermeidung einer Unterkühlung des ersten Verbrennungsmotors 22 bei und verhindert die zwangsläufig bei Untertemperatur eines Verbren­ nungsmotors auftretenden Probleme. The mixing chamber 46 serves to increase the temperature of the cooling liquid passed into the cooling system of the first internal combustion engine 22 more than would be possible if there was no mixing chamber 46 and a direct connection between the connecting lines 136 and 144 . This helps to prevent hypothermia of the first internal combustion engine 22 and prevents the problems that occur inevitably when the internal combustion engine is under temperature.

Die verschiedenen, die Kühlflüssigkeit von den Verbrennungsmotoren 22 und 24 zu dem Wärmeaus­ tauscher 44 zurückleitenden Verbindungsleitungen können allgemein als ein Kühlmittelvorlauf be­ zeichnet werden; und die verschiedenen Kühlflüssig­ keiten von dem Wärmeaustauscher 44 zu dem ersten und zweiten Verbrennungsmotor 22 bzw. 24 leitenden Ver­ bindungsleitungen können als ein Kühlmittelrücklauf bezeichnet werden.The various connecting lines returning the cooling liquid from the internal combustion engines 22 and 24 to the heat exchanger 44 can generally be referred to as a coolant supply; and the various cooling liquids from the heat exchanger 44 to the first and second internal combustion engines 22 and 24 conductive connecting lines may be referred to as a coolant return.

Der von dem Wärmeaustauscher 44 zu den Verbren­ nungsmotoren 22 und 24 führende Kühlmittelrücklauf ist durch ein T-Stück 125 in zwei parallele Flüssigkeitsströme geteilt. Durch ein T-Stück 204 im Kühlmittelvorlauf werden die beiden parallelen Flüssigkeitsströme wieder vereinigt. Der erste und zweite Verbrennungsmotor 22 und 24 sind daher zwischen dem Kühlmittelvorlauf und dem Kühlmittel­ rücklauf parallelgeschaltet.The coolant return leading from the heat exchanger 44 to the combustion engines 22 and 24 is divided by a T-piece 125 into two parallel liquid flows. The two parallel liquid flows are combined again by a T-piece 204 in the coolant supply. The first and second internal combustion engines 22 and 24 are therefore connected in parallel between the coolant supply and the coolant return.

Die Mischkammer 46 könnte durch einen konventio­ nelleren, die vom und zum Motor 22 fließenden Flüssigkeiten nicht vermischenden Wärmeaustauscher ersetzt werden, doch ist wegen der Gleichartigkeit der Flüssigkeiten und Geringfügigkeit ihres Tempe­ raturunterschiedes eine Mischkammer vorzuziehen, weil sie, verglichen mit einem üblichen Wärmeaus­ tauscher mit Mantel und Innenrohr von gleicher physikalischer Größe, einen erheblich stärkeren Wärmeaustausch ermöglicht.The mixing chamber 46 could be replaced by a conventional heat exchanger which does not mix the liquids flowing to and from the motor 22 , but because of the uniformity of the liquids and the insignificance of their temperature difference, a mixing chamber is preferable because, compared to a conventional heat exchanger with a jacket, it is preferable and inner tube of the same physical size, allows a significantly stronger heat exchange.

Die die zweite Mischkammer 48 mit dem zweiten Ver­ brennungsmotor 24 verbindenden Verbindungsleitungen sind in ähnlicher Weise angeordnet wie die oben beschriebenen zwischen erster Mischkammer 46 und erstem Verbrennungsmotor 22. Die zweite Mischkammer 48 weist einen ersten Einlaß 141 und einen zweiten Einlaß 194 auf. Außerdem weist sie einen ersten Auslaß 196 und einen zweiten Auslaß 198 auf. Der zweite Auslaß 198 ist mit einer Verbindungsleitung 200 verbunden. Die die Kühlflüssigkeit von den Mischkammern 46 und 48 zurückleitenden Verbindungs­ leitungen 192 und 200 sind beide durch ein T-Stück 204 an eine gemeinsame Rückführleitung 202 ange­ schlossen.The connecting lines connecting the second mixing chamber 48 to the second internal combustion engine 24 are arranged in a manner similar to that described above between the first mixing chamber 46 and the first internal combustion engine 22 . The second mixing chamber 48 has a first inlet 141 and a second inlet 194 . It also has a first outlet 196 and a second outlet 198 . The second outlet 198 is connected to a connecting line 200 . The connecting lines 192 and 200 returning the cooling liquid from the mixing chambers 46 and 48 are both connected by a T-piece 204 to a common return line 202 .

Die Rückführleitung 202 ist mit einer Ansaugseite einer Kühlflüssigkeitspumpe 206 verbunden. Die Ausgangsseite der Kühlflüssigkeitspumpe 206 ist mit der Verbindungsleitung 70 verbunden, die mit dem Einlaß am Mantel des Kühlflüssigkeit-Stickstoff- Wärmeaustauschers 44 verbunden ist. Die Kühl­ flüssigkeitspumpe 206 wird von einem Hydromotor angetrieben.The return line 202 is connected to a suction side of a coolant pump 206 . The outlet side of the coolant pump 206 is connected to the connecting line 70 , which is connected to the inlet on the jacket of the coolant-nitrogen heat exchanger 44 . The cooling liquid pump 206 is driven by a hydraulic motor.

Obwohl in Fig. 4 nicht dargestellt, ist es wün­ schenswert, einen kleineren Teil des die Pumpe 206 verlassenden warmen Kühlflüssigkeitsstroms durch einen Heizmantel um das Flüssigkeitsende der Stick­ stoffpumpe 30 zu ihrer Aufheizung zu leiten.Although not shown in FIG. 4, it is desirable to conduct a smaller portion of the warm coolant flow leaving the pump 206 through a heating jacket around the liquid end of the nitrogen pump 30 to heat it up.

Fig. 7 bis 9 zeigen die Einzelheiten des Aufbaus der Mischkammer 46. Die zweite Mischkammer ist in gleicher Weise aufgebaut. Fig. 7 ist eine Außen­ ansicht der Mischkammer 46. FIGS. 7 to 9 show the details of construction of the mixing chamber 46. The second mixing chamber is constructed in the same way. Fig. 7 is an external view of the mixing chamber 46.

Die Mischkammer 46 weist ein senkrechtes, zylin­ drisches Gehäuse 208 auf, mit dem die Einlässe 137 und 166 und die Auslässe 142 und 190 verbunden sind. Am oberen Ende des Gehäuses 208 ist durch einen Befestigungskragen 212 ein Deckel 210 ange­ bracht. An dem Deckel 210 ist der Überlaufauslaß 182 angebracht.The mixing chamber 46 has a vertical, cylin drical housing 208 with which the inlets 137 and 166 and the outlets 142 and 190 are connected. At the upper end of the housing 208 , a cover 210 is placed through a fastening collar 212 . The overflow outlet 182 is attached to the cover 210 .

Fig. 8 zeigt einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7. Eine untere Platte 214 dichtet das untere Ende des zylindrischen Gehäuses 208 ab. An der äußeren Oberfläche des Gehäuses 208 sind ein erster und ein zweiter Befestigungsteil 216 und 218 zu seiner Befestigung an dem Rahmen 12 der Ver­ dampfungsanlage 10 angebracht. Fig. 8 shows a section along the line 8-8 in Fig. 7. A lower plate 214 seals the lower end of the cylindrical housing 208 . On the outer surface of the housing 208 , a first and a second fastening part 216 and 218 are attached to the frame 12 of the vaporization system 10 for its fastening.

Innerhalb des Gehäuses 208 befinden sich ein erstes, zweites und drittes Leitblech 220, 222 und 224.A first, second and third baffle 220 , 222 and 224 are located within the housing 208 .

Wie der waagerechte Schnitt nach Fig. 9 längs der Linie 9-9 in Fig. 8 zeigt, sind die Leitbleche an zwei zentralen, senkrechten parallelen Stützen 226 und 228 angebracht, die in rechteckige Ausschnitte in den Leitblechen eingesetzt werden.As the horizontal section of Fig. 9 taken along the line 9-9 in Fig. 8, the guide plates at two central, vertical parallel supports are mounted 226 and 228, which are used in rectangular cutouts in the guide plates.

Die Mischkammer 46 arbeitet wie folgt: Die kühlere Kühlflüssigkeit tritt durch den ersten Einlaß 137 und die wärmere Kühlflüssigkeit tritt durch den zweiten Einlaß 166 ein. Oberhalb des ersten Leitbleches 220 beginnen die beiden Flüssig­ keitsströme sich zu vermischen. Beim Herabfließen der vermischten Flüssigkeit durch die Mischkammer 46 zu den Auslässen 142 und 190 wird durch das zweite und dritte Leitblech 222 und 224 die Rich­ tung des Flüssigkeitsstroms zur gründlichen Ver­ mischung zweimal so verändert, daß die Temperatur der durch die beiden Auslässe 142 und 190 austre­ tenden Flüssigkeit an beiden Auslässen im wesent­ lichen gleich ist. The mixing chamber 46 operates as follows: the cooler coolant enters through the first inlet 137 and the warmer coolant enters through the second inlet 166 . Above the first baffle 220 , the two liquid streams begin to mix. When the mixed liquid flows down through the mixing chamber 46 to the outlets 142 and 190 , the direction of the liquid flow for thorough mixing is changed twice by the second and third baffles 222 and 224 so that the temperature of the two outlets 142 and 190 escapes liquid is essentially the same at both outlets.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Strömungsschaltbild für die den Mantel der Hydraulikkühler 50 und 52, des Getriebekühlers 54 und der Stickstoffpumpen­ kühler 56 und 58 durchfließenden Flüssigkeiten. Um die Korrelation der beiden Zeichnungen zu verdeut­ lichen, ist der Durchfluß der Kühlflüssigkeit durch die Innenrohre dieser Wärmeaustauscher ähnlich wie in Fig. 4 in gestrichelten Linien dargestellt. FIG. 5 shows a schematic flow diagram for the liquids flowing through the jacket of the hydraulic coolers 50 and 52 , the transmission cooler 54 and the nitrogen pump coolers 56 and 58 . In order to clarify the correlation of the two drawings, the flow of the coolant through the inner tubes of these heat exchangers is similar to that shown in Fig. 4 in dashed lines.

Im unteren Teil von Fig. 5 sind die drei von dem zweiten Motor 24 betriebenen hydraulischen Pumpen 36, 38 und 40 ausgangsseitig jeweils mit einer gemeinsamen Abgabeleitung 232 verbunden. Zur Steuerung und Veränderung des Abgabedrucks in der Abgabeleitung 232 ist in der Abgabeleitung 232 ein gesteuertes Überdruckventil 234 angeordnet. Das gesteuerte Überdruckventil kann auf den für die Abgabeleitung 232 gewünschten Gegendruck einge­ stellt werden. Beim Arbeitsbeginn der Verdrängungs­ pumpen 226, 228 und 230 bleibt das Überdruckventil 234 für ganz kurze Zeit geschlossen, bis der Druck in der Abgabeleitung 232 seinen zum Öffnen des Überdruckventils notwendigen Sollwert erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt öffnet sich das Überdruckventil und sorgt für konstanten Gegendruck gegen die Ver­ drängerpumpen 226,228 und 230 bei dem Sollwert.In the lower part of FIG. 5, the three hydraulic pumps 36 , 38 and 40 operated by the second motor 24 are each connected to a common delivery line 232 on the output side. In order to control and change of the discharge pressure in the discharge pipe 232 in the discharge line 232 a controlled pressure relief valve 234 is disposed. The controlled pressure relief valve can be set to the back pressure desired for the discharge line 232 . At the start of the displacement pumps 226 , 228 and 230 , the pressure relief valve 234 remains closed for a very short time until the pressure in the discharge line 232 has reached its desired value for opening the pressure relief valve. At this point, the pressure relief valve opens and ensures constant back pressure against the displacement pumps 226, 228 and 230 at the setpoint.

In einem (nicht gezeigten) Steuerpult auf dem Rahmen 12 befindet sich ein mit dem gesteuerten Überdruckventil 234 derart verbundenes überge­ ordnetes Überdruckventil, daß die Sollwert-Ein­ stellung des gesteuerten Überdruckventils 234 durch Betätigung des im Steuerpult befindlichen Über­ druckventils aufgehoben und verändert werden kann. Beim Durchgang des Druckmittels durch die Pumpen 36, 38 und 40 und durch die Drosselstelle in dem gesteuerten Überdruckventil 234 wird Wärme erzeugt und auf das Druckmittel übertragen.In a (not shown) control panel on the frame 12 is a connected with the controlled pressure relief valve 234 so superordinate pressure relief valve that the setpoint setting of the controlled pressure relief valve 234 can be canceled and changed by operating the pressure relief valve located in the control panel. When the pressure medium passes through the pumps 36 , 38 and 40 and through the throttle point in the controlled pressure relief valve 234 , heat is generated and transferred to the pressure medium.

Die Pumpen 36,38 und 40 sorgen zusammen mit dem gesteuerten Überdruckventil 234 für eine veränder­ bare Belastung des zweiten Verbrennungsmotors 24, so daß bei einer Erhöhung der Belastung des zweiten Verbrennungsmotors 24 durch die Erhöhung des vom gesteuerten Überdruckventil 234 gesteuerten Gegen­ drucks die vom Verbrennungsmotor 24 auf die Kühl­ flüssigkeit in dem in Fig. 4 dargestellten System und dann im Kühlflüssigkeit-Stickstoff-Wärmeaus­ tauscher 44 von der Kühlflüssigkeit auf den flüssigen Stickstoff übertragene Wärmemenge ver­ größert wird.The pumps 36, 38 and 40 together with the controlled pressure relief valve 234 provide a variable load on the second internal combustion engine 24 , so that when the load on the second internal combustion engine 24 is increased by increasing the counter pressure controlled by the controlled pressure relief valve 234, that of the internal combustion engine 24 on the cooling liquid in the system shown in Fig. 4 and then in the coolant-nitrogen heat exchanger 44 from the coolant to the liquid nitrogen amount of heat is increased ver.

Eine Verbindungsleitung 236 verbindet das ge­ steuerte Überdruckventil 234 mit einem mantelsei­ tigen Einlaß 238 des zweiten Hydraulikkühlers 52. Eine Verbindungsleitung 240 verbindet mantelseitig den Hydraulikkühler 52 mit einem mantelseitigen Einlaß 244 des ersten Hydraulikkühlers 50. Ein mantelseitiger Auslaß 246 des ersten Hydraulik­ kühlers 50 ist mit einer Verbindungsleitung 248 verbunden. Die Verbindungsleitung 248 ist mit zwei parallelen Verbindungsleitungen 250, 252 verbunden, die ihrerseits mit einem ersten und zweiten Filter 254 und 256 verbunden sind. Die Auslässe der Filter 254 und 256 sind mit den Verbindungsleitungen 258 und 260 verbunden, die ihrerseits mit einer gemein­ samen Rückführleitung 262 verbunden sind. A connecting line 236 connects the ge controlled pressure relief valve 234 with an inlet 238 mantelsei term of the second hydraulic cooler 52nd A connecting line 240 connects the hydraulic cooler 52 to a jacket-side inlet 244 of the first hydraulic cooler 50 . A jacket-side outlet 246 of the first hydraulic cooler 50 is connected to a connecting line 248 . The connecting line 248 is connected to two parallel connecting lines 250 , 252 , which in turn are connected to a first and second filter 254 and 256 . The outlets of the filters 254 and 256 are connected to the connecting lines 258 and 260 , which in turn are connected to a common return line 262 .

Die Pumpen 36, 38 und 40 sind auf den entsprechenden Ansaugseiten 264, 266 und 268 alle mit der Rückführ­ leitung 262 verbunden und vervollständigen durch den Mantel der Hydraulikkühler 50 und 52 den Kreis­ lauf des Druckmittels.The pumps 36 , 38 and 40 are on the corresponding suction sides 264 , 266 and 268 all connected to the return line 262 and complete the circuit of the pressure medium through the jacket of the hydraulic cooler 50 and 52 .

Die Rückführleitung 262 ist durch eine Verbindungs­ leitung 265 und durch ein Rückschlagventil 267 mit einem Hydraulikölspeicher 263 verbunden. Eine andere Rückführleitung 269 für das Druckmittel von einem die Kühlmittelpumpe 206 betreibenden (nicht gezeigten) hydraulischen Motor (vgl. Fig. 4) schließt zwischen dem Rückschlagventil 267 und der Verbindungsleitung 262 an die Verbindungsleitung 265 an.The return line 262 is connected by a connecting line 265 and by a check valve 267 to a hydraulic oil reservoir 263 . Another return line 269 for the pressure medium from a hydraulic motor (not shown) which operates the coolant pump 206 (see FIG. 4) connects between the check valve 267 and the connecting line 262 to the connecting line 265 .

Das Rückschlagventil 267 sorgt für einen konstanten Gegendruck von ca. 1,5 bar in den Verbindungslei­ tungen 265 und 269 und führt den Ansaugseiten der Pumpen 36, 38 und 40 Druckmittel unter konstantem Druck zu.The check valve 267 ensures a constant back pressure of approximately 1.5 bar in the connecting lines 265 and 269 and supplies the suction sides of the pumps 36 , 38 and 40 with pressure medium under constant pressure.

Der Mittelteil von Fig. 5 stellt schematisch den ersten Verbrennungsmotor 22, das Schaltgetriebe 32 und die Getriebebremse 33 dar.The middle part of FIG. 5 schematically represents the first internal combustion engine 22 , the manual transmission 32 and the transmission brake 33 .

Ein Auslaß 270 des Schaltgetriebes 32 und der Getriebe­ bremse 33 ist durch eine Verbindungsleitung 274 ansaugseitig mit der Getriebeflüssigkeitspumpe 272 verbunden. Die Abgabeleitung der Getriebeflüssig­ keitspumpe 272 ist durch eine Verbindungsleitung 278 mit einem mantelseitigen Einlaß 276 des Ge­ triebekühlers 54 verbunden. Ein mantelseitiger Auslaß 280 des Getriebekühlers 54 ist mit einer Verbindungsleitung 282 verbunden, deren anderes Ende mit einem Filter 284 verbunden ist. Der Auslaß des Filters 284 ist mit einer Rückführleitung 286 verbunden, die ihrerseits mit einem Einlaß 288 des Schaltgetriebes 32 und der Getriebebremse 33 ver­ bunden ist. Durch die im Schaltgetriebe 32 und in der Getriebebremse 33 auftretende Reibung wird die Getriebeflüssigkeit erwärmt und die Wärme durch den Getriebekühler 54 auf die Kühlflüssigkeit über­ tragen.An outlet 270 of the manual transmission 32 and the transmission brake 33 is connected on the suction side to the transmission fluid pump 272 by a connecting line 274 . The output line of the transmission fluid speed pump 272 is connected by a connecting line 278 to a jacket-side inlet 276 of the gear cooler 54 . A jacket-side outlet 280 of the transmission cooler 54 is connected to a connecting line 282 , the other end of which is connected to a filter 284 . The outlet of the filter 284 is connected to a return line 286 , which in turn is connected to an inlet 288 of the manual transmission 32 and the transmission brake 33 connected. Due to the friction occurring in the manual transmission 32 and in the transmission brake 33 , the transmission fluid is heated and the heat is transmitted through the transmission cooler 54 to the coolant.

Der obere Teil von Fig. 5 zeigt den Umlauf des Schmieröls der Stickstoffpumpe 30. Der Schmier­ ölverteiler 290 der Stickstoffpumpe stellt schematisch die Schmieröl auf die verschiedenen beweglichen Teile der Stickstoffpumpe 30 vertei­ lende Schmierölversorgung dar. Beim Durchfließen des Verteilers 290 wird das Schmieröl erhitzt. Durch eine Verbindungsleitung 292 wird das Schmieröl in das oben in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Untersetzungsgetriebe 31 geleitet, das das Schaltgetriebe 32 mit der Stickstoffpumpe 30 verbindet. Das Schmieröl wird dann durch eine Verbindungsleitung 294 vom Untersetzungsgetriebe 31 zu einem Schmierölspeicher 296 geleitet. Eine Schmierölpumpe 298 ist ansaugseitig durch eine Verbindungsleitung 300 mit dem Schmierölspeicher 296 verbunden. Die Abgabeseite der Schmierölpumpe 298 ist durch eine Verbindungsleitung 304 mit einem mantelseitigen Einlaß 302 des ersten Stickstoff­ pumpenkühlers 56 verbunden. Ein mantelseitiger Auslaß 306 des ersten Stickstoffpumpenkühlers 56 ist durch eine Verbindungsleitung 310 mit einem mantelseitigen Einlaß 308 des zweiten Stickstoff­ pumpenkühlers 58 verbunden. Ein mantelseitiger Auslaß 312 des zweiten Stickstoffpumpenkühlers 58 ist mit einer Verbindungsleitung 314 verbunden. Die Verbindungsleitung 314 ist mit einem Einlaß eines Filters 316 verbunden. Der Auslaß des Filters 316 ist durch eine Verbindungsleitung 318 mit dem Einlaß des Schmierölverteilers 290 der Stickstoff­ pumpe 30 verbunden und vervollständigt damit den Kreislauf des Schmieröls. Ein Überdruckventil 320 ist durch eine Verbindungsleitung 322 mit der Ver­ bindungsleitung 314 verbunden, und der Auslaß des Überdruckventils 320 ist durch eine Verbindungs­ leitung 324 mit dem Schmierölspeicher 296 verbun­ den.The upper part of FIG. 5 shows the circulation of the lubricating oil of the nitrogen pump 30 . The lubricating oil manifold 290, the nitrogen pump schematically illustrates the lubricating oil to the various moving parts of the pump 30 nitrogen defending loin supply of lubricating oil represents. When flowing through the manifold 290, the lubricating oil is heated. Through a connecting line 292 , the lubricating oil is fed into the reduction gear 31 described above in connection with FIG. 1, which connects the manual gear 32 to the nitrogen pump 30 . The lubricating oil is then passed through a connecting line 294 from the reduction gear 31 to a lubricating oil reservoir 296 . A lubricating oil pump 298 is connected on the suction side to the lubricating oil reservoir 296 by a connecting line 300 . The discharge side of the lubricating oil pump 298 is connected by a connecting line 304 to a jacket-side inlet 302 of the first nitrogen pump cooler 56 . A jacket-side outlet 306 of the first nitrogen pump cooler 56 is connected by a connecting line 310 to a jacket-side inlet 308 of the second nitrogen pump cooler 58 . A jacket-side outlet 312 of the second nitrogen pump cooler 58 is connected to a connecting line 314 . The connecting line 314 is connected to an inlet of a filter 316 . The outlet of the filter 316 is connected by a connecting line 318 to the inlet of the lubricating oil distributor 290 of the nitrogen pump 30 and thus completes the circuit of the lubricating oil. A pressure relief valve 320 is connected by a connecting line 322 to the connecting line 314 , and the outlet of the pressure relief valve 320 is connected by a connecting line 324 to the lubricating oil reservoir 296 .

Die beschriebene flammenlose Stickstoff-Ver­ dampfungsanlage arbeitet wie folgt:The described flameless nitrogen Ver steaming system works as follows:

Für relativ geringe Stickstoff-Fördermengen braucht nur der erste Verbrennungsmotor 22 benutzt werden. Der Verbrennungsmotor 22 wird gestartet und treibt die Stickstoffpumpe 30 an, welche den Stickstoff durch das in Fig. 3 dargestellte System pumpt. Die Fließraten des von der Stickstoffpumpe 30 geför­ derten Stickstoffs werden durch die Steuerung der Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors 22 und durch die Einstellung des Schaltgetriebes 32 gesteuert.For relatively low nitrogen flow rates, only the first internal combustion engine 22 needs to be used. The internal combustion engine 22 is started and drives the nitrogen pump 30 , which pumps the nitrogen through the system shown in FIG. 3. The flow rates of the nitrogen pumped by the nitrogen pump 30 are controlled by controlling the speed of the engine 22 and by adjusting the transmission 32 .

Gleichzeitig strömen die Abgase des Verbrennungs­ motors 22 durch den Mantel des Abgas-Stickstoff- Wärmeaustauschers 42 und heizen den flüssigen Stickstoff auf. Wenn der Abgas-Stickstoff-Wärmeaus­ tauscher 42 zuviel Wärme erzeugt, kann er teilweise oder vollständig durch die Umgehungsleitung 74 und das Steuerventil 76 umgangen werden. At the same time, the exhaust gases of the internal combustion engine 22 flow through the jacket of the exhaust gas nitrogen heat exchanger 42 and heat up the liquid nitrogen. If the exhaust gas-nitrogen heat exchanger 42 generates too much heat, it can be partially or completely bypassed by the bypass line 74 and the control valve 76 .

Der Stickstoff fließt dann in den Kühlflüssigkeit- Stickstoff-Wärmeaustauscher 44, wo er durch die von der Kühlflüssigkeit übertragene Wärme weiter aufge­ heizt wird. Der Abgas-Stickstoff-Wärmeaustauscher 42 und der Kühlflüssigkeit-Stickstoff-Wärmeaus­ tauscher 44 können beide mittels der zweiten Umgehungsleitung 78 und des Steuerventils 80 umgangen werden. Unter Beobachtung des mit dem Thermoelement 88 verbundenen (nicht gezeigten) Temperaturanzeigers können zur Feineinstellung der Temperatur des aus dem Auslaß 90 der Abgabearmatur 82 herausfließenden Stickstoffs die Steuerventile 76 und 80, hauptsächlich das Ventil 80, betätigt werden.The nitrogen then flows into the coolant-nitrogen heat exchanger 44 , where it is further heated up by the heat transferred from the coolant. The exhaust gas nitrogen heat exchanger 42 and the coolant nitrogen heat exchanger 44 can both be bypassed by means of the second bypass line 78 and the control valve 80 . Observing the temperature indicator (not shown) connected to thermocouple 88 , control valves 76 and 80 , primarily valve 80 , can be actuated to fine tune the temperature of nitrogen flowing out of outlet 90 of dispensing assembly 82 .

Eine umfassende, aber weniger genaue Einstellung der Stickstofftemperatur kann durch Veränderung der Belastung durch die Getriebebremse 33 erreicht werden, indem die Belastung des Verbrennungsmotors 22 und entsprechend die in den verschiedenen Wärme­ austauschern erzeugte Wärme verändert wird. Gleich­ zeitig wird natürlich durch den Getriebekühler 54 vom Schaltgetriebe 32 und der Getriebeflüssigkeit auf die Kühlflüssigkeit Wärme übertragen. Außerdem strömt in dem im oberen Teil von Fig. 5 gezeigten Schmiersystem der Stickstoffpumpe Wärme in die Stickstoffpumpenkühler 56 und 58.A comprehensive, but less accurate setting of the nitrogen temperature can be achieved by changing the load on the transmission brake 33 by changing the load on the internal combustion engine 22 and, accordingly, the heat generated in the various heat exchangers. At the same time, of course, heat is transferred from the transmission 32 and the transmission fluid to the coolant through the transmission cooler 54 . In addition, in the nitrogen pump lubrication system shown in the upper part of FIG. 5, heat flows into the nitrogen pump coolers 56 and 58 .

Wenn die mit dem ersten Verbrennungsmotor 22 ver­ bundenen Systeme nicht mehr in der Lage sind, genügend Wärme für die Verdampfung der gewünschten Mengen flüssigen Stickstoffs zu erzeugen, wird der zweite Verbrennungsmotor 24 in Betrieb genommen. Der zweite Verbrennungsmotor 24 wird unabhängig vom ersten Verbrennungsmotor 22 betrieben, so daß der zweite Verbrennungsmotor 24 nach Wahl als zusätz­ liche Wärmequelle neben dem ersten Verbrennungs­ motor 22 benutzt werden kann, wenn die Menge der vom ersten Verbrennungsmotor 22 auf die Kühl­ flüssigkeit übertragenen Wärme nicht ausreicht, um genügend Wärme für das Aufheizen des Stickstoffs auf eine gewünschte Temperatur in dem Kühlmittel-Stick­ stoff-Wärmeaustauscher 44 zur Verfügung zu stellen.When the systems connected to the first internal combustion engine 22 are no longer able to generate sufficient heat to vaporize the desired amounts of liquid nitrogen, the second internal combustion engine 24 is started up. The second internal combustion engine 24 is operated independently of the first internal combustion engine 22 , so that the second internal combustion engine 24 can optionally be used as an additional heat source in addition to the first internal combustion engine 22 if the amount of heat transferred from the first internal combustion engine 22 to the cooling liquid is insufficient to provide enough heat for heating the nitrogen to a desired temperature in the coolant nitrogen heat exchanger 44 .

Bei Inbetriebnahme des zweiten Verbrennungsmotors 24 kann die Menge der von ihm erzeugten Wärme durch Veränderung des Gegendrucks an den Pumpen 36, 38 und 40 und durch das gesteuerte Überdruckventil 234 grob eingestellt werden. Die Feineinstellung der Temperatur wird mit Hilfe der Umgehungsleitung 78 und des Steuerventils 80 erreicht.When the second internal combustion engine 24 is started up , the amount of heat generated by it can be roughly adjusted by changing the back pressure on the pumps 36 , 38 and 40 and by the controlled pressure relief valve 234 . The fine adjustment of the temperature is achieved by means of the bypass line 78 and the control valve 80 .

Die Verdampfungsvorrichtung 10 sieht Pumpraten im Gesamtbereich von ca. 0,43 bis 6,5 m3 unter Normal­ bedingungen pro Stunde bei einem Pumpdruck von ca. 1690 bar vor.The evaporation device 10 provides pumping rates in the total range of approximately 0.43 to 6.5 m 3 under normal conditions per hour at a pump pressure of approximately 1690 bar.

Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, in dem die Pumpen 226, 228 und 230 und das daran an­ schließende, im unteren Teil der Fig. 5 gezeigte System durch eine Flüssigkeit-Wirbelbremse 400 ersetzt ist, die von dem zweiten Verbrennungsmotor 24 betrieben wird. Die Flüssigkeit-Wirbelbremse ist eine andere Vorrichtung zur veränderbaren Belastung des Verbrennungsmotors 24, so daß bei Erhöhung der Belastung des Verbrennungsmotors 24 die Menge der vom Verbrennungsmotor 24 auf die Kühlflüssigkeit und dann von der Kühlflüssigkeit im Kühlflüssig­ keit-Stickstoff-Wärmeaustauscher 44 auf den flüssigen Stickstoff übertragenen Wärme vergrößert wird. FIG. 10 shows another exemplary embodiment in which the pumps 226 , 228 and 230 and the adjoining system shown in the lower part of FIG. 5 are replaced by a fluidic vortex brake 400 which is operated by the second internal combustion engine 24 . The fluidic vortex brake is another device for changeable loading of the internal combustion engine 24 , so that when the load on the internal combustion engine 24 is increased, the amount of the internal combustion engine 24 to the cooling liquid and then from the cooling liquid in the cooling liquid to the nitrogen nitrogen heat exchanger 44 to the liquid nitrogen transferred heat is increased.

Im Ausführungsbeispiel von Fig. 10 wird aus dem Mantel des Wärmeaustauschers 44 austretende Kühl­ flüssigkeit durch eine Verbindungsleitung 402 zu einem Einlaß 404 der Flüssigkeit-Wirbelbremse 400 geleitet. Die Flüssigkeit-Wirbelbremse 400 wirkt wie eine Kreiselpumpe niedrigen Wirkungsgrades und wandelt dadurch mechanische Energie des Verbren­ nungsmotors 24 in Wärme in der Kühlflüssigkeit um. Die auf den Verbrennungsmotor 24 ausgeübte Be­ lastung wird durch die Veränderung des Gegendrucks, gegen den die Flüssigkeit-Wirbelbremse 400 arbei­ tet, ihrerseits verändert. Dies geschieht durch ein Gegendruckventil 406.In the embodiment of FIG. 10, cooling liquid emerging from the jacket of the heat exchanger 44 is passed through a connecting line 402 to an inlet 404 of the fluidic brake 400 . The fluid vortex brake 400 acts like a low-efficiency centrifugal pump, thereby converting mechanical energy from the combustion engine 24 into heat in the coolant. The load exerted on the internal combustion engine 24 is in turn changed by the change in the counterpressure against which the fluidic brake 400 works. This is done by a back pressure valve 406 .

Die aus dem Gegendruckventil 406 austretende Kühl­ flüssigkeit hat einen Druck von etwa 0 bar und wird durch die Verbindungsleitung 408 zu einem Sumpf 410 geleitet.The cooling liquid emerging from the back pressure valve 406 has a pressure of approximately 0 bar and is passed through the connecting line 408 to a sump 410 .

Von dem Sumpf 410 wird die Kühlflüssigkeit über eine Ansaugleitung 412 einer Druckpumpe 414 zugeführt, die den Druck der Kühlflüssigkeit auf die für die korrekte Funktion des übrigen Systems erforderliche Höhe von etwa 0,55 bar erhöht.From the sump 410 , the cooling liquid is fed via a suction line 412 to a pressure pump 414 , which increases the pressure of the cooling liquid to the level of approximately 0.55 bar required for the correct functioning of the rest of the system.

Über eine Verbindungsleitung 416 wird die Kühlflüssig­ keit von der Druckpumpe 414 zu dem Einlaß 118 des Getriebekühlers 54 geleitet. Das übrige in Fig. 10 dargestellte System gleicht dem von Fig. 4.Via a connecting line 416 , the cooling liquid speed is passed from the pressure pump 414 to the inlet 118 of the transmission cooler 54 . The rest of the system shown in FIG. 10 is the same as that of FIG. 4.

Claims (1)

Transportabler Verdampfer zum flammenlosen Aufheizen eines verflüssigten Gases durch Ausnutzung der Ab­ wärme eines Verbrennungsmotors, bei welchem
  • a) mit dem Verbrennungsmotor (22) eine Pumpe (30) zum Fördern des verflüssigten Gases in Antriebsverbindung steht,
  • b) der Verbrennungsmotor (22) durch ein in einem Kühlmittelkreislauf umlaufendes Kühlmittel, das durch einen Kühlmantel des Verbrennungsmotors fließt, gekühlt ist,
  • c) der Kühlmittelkreislauf einen Kühlmittel- Wärmeaustauscher (44) enthält, der einer­ seits von dem Kühlmittel und andererseits in Wärmeaustausch damit von dem zu ver­ dampfenden Gas durchflossen ist, wobei zwischen dem Verbrennungsmotor (22) und dem Kühlmitteleinlaß (70) des Kühlmittel- Wärmeaustauschers ein Kühlmittelvorlauf und zwischen dem Kühlmittelauslaß (72) des Kühlmittel-Wärmeaustauschers (44) und dem Verbrennungsmotor (22) ein Kühlmittelrück­ lauf gebildet ist,
  • d) in dem Kühlmittelkreislauf in Reihe mit dem Kühlmittel-Wärmeaustauscher (44) weitere Wärmeaustauscher angeordnet sind, durch welche Wärme, die in anderen, durch den Verbrennungsmotor (22) angetriebenen Einrichtungen (33, 30) erzeugt wird, auf das Kühlmittel übertragbar ist, und
  • e) ein Abgas-Wärmeaustauscher (42) zur Über­ tragung von Wärme von den Abgasen des Verbrennungsmotors (22) auf das zu ver­ dampfende Gas von dem Abgas des Verbren­ nungsmotors (22) durchströmt ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • f) ein zweiter, von dem ersten unabhängig arbeitender Verbrennungsmotor (24) vor­ gesehen ist, der ebenfalls durch das Kühlmittel gekühlt ist, welches durch einen Kühlmantel des zweiten Verbrennungs­ motors (24) fließt,
  • g) beide Verbrennungsmotoren (22, 24) in dem gemeinsamen Kühlmittelkreislauf mit ihren Kühlmänteln parallel zwischen dem Kühl­ mittelvorlauf und dem Kühlmittelrücklauf angeordnet sind,
  • h) der Abgas-Wärmeaustauscher (42) im Strö­ mungsweg des zu verdampfenden Gases strom­ auf von dem Kühlmittel-Wärmeaustauscher (44) angeordnet und einerseits von den Abgasen beider Verbrennungsmotoren (22, 24) und andererseits in direktem Wärmeaus­ tausch damit von dem zu verdampfenden, verflüssigten Gas durchströmt ist,
  • i) zu dem Abgas-Wärmeaustauscher (42) allein und zu der Reihenschaltung von Abgas- Wärmeaustauscher (42) und Kühlmittel- Wärmeaustauscher (44) je eine Umgehungs­ leitung (74, 78) vorgesehen und jede dieser Umgehungsleitungen (74, 78) von einem ein­ stellbaren Ventil (76, 80) beherrscht ist,
  • j) mit dem zweiten Verbrennungsmotor (24) eine veränderliche Lastvorrichtung (226- 234) verbunden ist, durch welche eine veränderliche Last auf den zweiten Ver­ brennungsmotor (24) ausübbar ist, und
  • k) in dem Kühlmittelkreislauf ein Wärmeaus­ tauscher (50, 52) vorgesehen ist, durch welchen die in der Lastvorrichtung (226- 234) erzeugte Verlustwärme auf das Kühl­ mittel übertragbar ist.
Portable evaporator for flameless heating of a liquefied gas by utilizing the heat from an internal combustion engine, in which
  • a) a pump ( 30 ) for conveying the liquefied gas is in drive connection with the internal combustion engine ( 22 ),
  • b) the internal combustion engine ( 22 ) is cooled by a coolant circulating in a coolant circuit and flowing through a cooling jacket of the internal combustion engine,
  • c) the coolant circuit contains a coolant heat exchanger ( 44 ) which is flowed through on the one hand by the coolant and on the other hand in heat exchange therewith by the gas to be evaporated, whereby between the internal combustion engine ( 22 ) and the coolant inlet ( 70 ) of the coolant heat exchanger a coolant flow and a coolant return is formed between the coolant outlet ( 72 ) of the coolant heat exchanger ( 44 ) and the internal combustion engine ( 22 ),
  • d) further heat exchangers are arranged in the coolant circuit in series with the coolant heat exchanger ( 44 ), by means of which heat generated in other devices ( 33 , 30 ) driven by the internal combustion engine ( 22 ) can be transferred to the coolant, and
  • e) an exhaust gas heat exchanger ( 42 ) for the transfer of heat from the exhaust gases of the internal combustion engine ( 22 ) to the gas to be vaporized by the exhaust gas of the combustion engine ( 22 ) is characterized in that
  • f) a second, of the first independently working internal combustion engine ( 24 ) is seen, which is also cooled by the coolant flowing through a cooling jacket of the second internal combustion engine ( 24 ),
  • g) both internal combustion engines ( 22 , 24 ) are arranged in the common coolant circuit with their cooling jackets in parallel between the coolant flow and the coolant return,
  • h) the exhaust gas heat exchanger ( 42 ) in the flow path of the gas to be vaporized current on from the coolant heat exchanger ( 44 ) and on the one hand from the exhaust gases of both internal combustion engines ( 22 , 24 ) and on the other hand in direct heat exchange therewith from the vaporized , liquefied gas flows through,
  • i) to the exhaust gas heat exchanger ( 42 ) alone and to the series connection of exhaust gas heat exchanger ( 42 ) and coolant heat exchanger ( 44 ) each have a bypass line ( 74 , 78 ) and each of these bypass lines ( 74 , 78 ) by one an adjustable valve ( 76 , 80 ) is controlled,
  • j) is connected to the second internal combustion engine (24) includes a variable load device (226- 234) by which a variable load on the second Ver brennungsmotor (24) can be exerted, and
  • k) is provided exchanger in the coolant circuit, a heat from (50, 52) through which generated in the load device (226- 234) heat loss to the cooling medium is transferable.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1073873B1 (en) * 1998-04-21 2004-02-11 Vita International, Inc. Multiphase heat exchanger
US6047767A (en) 1998-04-21 2000-04-11 Vita International, Inc. Heat exchanger
CN111636852B (en) * 2020-04-21 2022-06-03 中国海洋石油集团有限公司 Liquid nitrogen freezing device for temporary plugging of oil field

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3229472A (en) * 1964-05-15 1966-01-18 Union Carbide Corp Method and apparatus for pumping and vaporizing liquefied gas
CA873142A (en) * 1969-02-10 1971-06-15 Union Carbide Canada Limited Mobile converting unit
FR2060674A5 (en) * 1969-09-20 1971-06-18 Porsche Kg
US4031705A (en) * 1974-11-15 1977-06-28 Berg John W Auxiliary power system and apparatus
DE2749903A1 (en) * 1977-11-08 1979-05-10 Gutehoffnungshuette Sterkrade DEVICE FOR EVAPORATION OF LIQUID NATURAL GAS WITH IMPROVED ENERGY BALANCE
US4197712A (en) * 1978-04-21 1980-04-15 Brigham William D Fluid pumping and heating system
US4226605A (en) * 1978-10-23 1980-10-07 Airco, Inc. Flameless vaporizer

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IT8120855A0 (en) 1981-03-31
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