JP2023517808A - 極低温流体を貯蔵及び分配するためのプラント及び方法 - Google Patents
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Abstract
液化ガス源(3、4)、並びに、液化ガス源(3、4)に接続される第1の流体入口と、分配部材(2)によって供給される加圧液化ガスのユーザに接続されるよう意図される第2の端部(6)とを備える分配部材(2)を備える、加圧液化極低温流体を貯蔵及び分配するためのプラント及び方法であって、供給源(3、4)は、液化ガスを貯蔵し、第1の特定された圧力で分配部材(2)に供給するよう構成される第1の液化ガス貯蔵部(3)を備え、供給源(3、4)は、第1の圧力よりも低い第2の特定された圧力で液化ガスを貯蔵するよう構成される第2の液化ガス貯蔵部(4)を備え、プラント(1)は、第1の(3)及び第2の(4)液化ガス貯蔵部を接続するバルブアセンブリ(18)を有する接続パイプ(8)を備え、プラント(1)は、バルブアセンブリ(12)を有し、第2の液化ガス貯蔵部(3)に接続される第1の端部と、供給源(3、4)を充填するよう液化ガスを供給するための移動式貯蔵部(20)に接続されるよう意図される第2の端部とを有する充填パイプ(11)を備える、プラント及び方法。【選択図】図1
Description
本発明は、極低温流体を貯蔵及び分注するための設備及び方法に関する。
本発明は、特に、加圧液化極低温流体、特に液化水素を貯蔵及び分注するための設備に関し、設備は、液化ガス源及びディスペンサを備え、ディスペンサは、1組のパイプを介して液化ガス源に接続される第1の流体入口と、ディスペンサによって供給される加圧液化ガスのユーザに取り付けられるよう意図される第2の端部とを備え、供給源は、液化ガスを貯蔵し第1の特定圧力でディスペンサに供給するよう構成される、第1の液化ガス貯蔵部を備えている。
そのより大きな密度のために、大量の製造物を長距離にわたって輸送しなければならない場合、液体状態の水素が気体状態の水素よりも好ましい。
他方で、水と比較して液体の密度が低いことにより、例えば、静水圧高さによって利用できる圧力が制限される。従って、液体水素の温度が低いと、結果として移送中の蒸発による損失がかなり大きくなる可能性がある。
従って、水素供給ステーションにおけるトラック荷降ろしシステム及びタンクは、結果として、生産量の15%に達する可能性がある損失を生じる可能性がある。これらのトラック加圧損失は、無論、各ステーションにおいて浪費されるか、又は回収され、再加熱され、再圧縮され、液化装置に再注入することができる(しかし、これは、損失再循環システムへの投資及び液化システムの大型化を必要とする)。
一般に、液化装置から移動式貯蔵部を輸送するトラックは、液体水素をトラックからステーションの固定式貯蔵部に排出するために加圧されなければならない。この固定式貯蔵部は、それが供給する液体ポンプの動作を保証するために(又はユーザへの加圧水素の供給のために)加圧された状態に保たれる。
移動式貯蔵部の加圧は、一般に、タンクに再注入されるトラック(圧力上昇ユニット「PBU」)からの水素の蒸発及び加熱によって実現される。これは、従って、トラックにエネルギーを導入する。
ある量の液体が固定ステーションに移送されると、配送トラックは、別のステーションに供給を続けるか、又は再供給のために液化装置に戻る可能性がある。トラックの移動は、貯蔵部における液体の移動及び蒸気相とのその接触によって減圧を可能にする。他方で、結果として生じる圧力は、システムにおけるエネルギーの追加のために、常に初期圧力よりも大きい。
最終的に、トラックによって行われる充填の回数及びこれらのステーションに対する必要な圧力は、浪費される水素の量、又は往復後に液化装置において再液化される水素の量を特定する。
本発明の1つの目的は、上で設定した従来技術の欠点のうちの全て又は幾つかを克服することにある。
そのために、本発明による設備は、上記のプリアンブルで与えられるその一般的な定義によるものであり、供給源が、第1の液化ガス貯蔵部の第1の特定された圧力よりも低い第2の特定された圧力で液化ガスを貯蔵するよう構成される第2の液化ガス貯蔵部を備え、設備は、2つの液化ガス貯蔵部の間の流体の移送を可能にするように、第1及び第2の液化ガス貯蔵部を接続する1組のバルブを備える接続パイプを備え、設備は、1組のバルブを備え、第2の液化ガス貯蔵部(3)に接続される第1の端部と、供給源を充填するように液化ガスを供給するための移動式貯蔵部に接続されるよう意図される第2の端部とを有する充填パイプを備えることを本質的に特徴とする。
その上、本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの1つ以上を備えていてもよい。
- ディスペンサは、それぞれの蒸気移送パイプを介して第1及び第2の液化ガス貯蔵部の上部に取り付けられる第2の流体入口を備え、前記蒸気移送パイプは1組のバルブを備え、前記蒸気移送パイプは、ディスペンサと第1及び/又は第2の液化ガス貯蔵部との間で加圧流体、特に蒸気の移送を可能にするよう構成され、
- 設備は、1組のバルブを備え、ディスペンサの第2の流体入口に取り付けられる第1の端部と、移動式貯蔵部からディスペンサ(2)に蒸気を移送するように液化ガスを供給するための移動式貯蔵部の上端に取り付けられるよう意図される第2の端部とを備える蒸気収集パイプを備え、
- 2つの液化ガス貯蔵部は、液化流体を重力によって第2の貯蔵部から第1の貯蔵部に移送することを可能にするように相対的に配置され、
- 第2の液化ガス貯蔵部は、第1の貯蔵部の上方に位置し、
- 第1の液化ガス貯蔵部及び第2の液化ガス貯蔵部は、共通の基部を有する2つの重ねられた区画を備え、第2の貯蔵部が上部区画によって形成され、第1の貯蔵部が下部区画によって形成される1つの同じタンク内に収容され、
- ディスペンサは、第1の特定された圧力における液化ガスから液化ガスを圧送するよう構成される極低温流体圧送機構を備え、
- 第1の液化ガス貯蔵部及び第2の液化ガス貯蔵部(4)はそれぞれ、貯蔵部の上端に取り付けられる第1の端部を有する第1の流体移送パイプと、貯蔵部の下端に取り付けられる第1の端部を有する第2の流体移送パイプとをそれぞれ備えるそれぞれの基本コンテナの一部を形成し、第1及び第2の移送パイプはそれぞれ、1組のそれぞれのバルブを備え、第1の移送パイプは、第1の移送パイプの第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、第1の移送パイプの2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手を備え、第2の移送パイプは、第2の移送パイプの第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、第2の移送パイプの2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手を備え、第3の接続パイプは、第1の移送パイプに取り付けられる第1の端部と、第2の移送パイプに取り付けられる第2の端部とを有し、第3の接続パイプは、1組のバルブを備え、基本コンテナ(1)は、互いに流体的に取り付けられ、
- 基本コンテナの少なくとも1つは、例えば第1の移送パイプを介してタンクの上端に取り付けられる第1の端部と、例えば第2の移送パイプを介してタンクの下端に取り付けられる第2の端部とを有する第3の接続パイプを備え、前記第3の接続パイプは1組のバルブを備え、第3の接続パイプの第1の端部は第1の移送パイプの第1の端部に接続することができ、第3の接続パイプの第2の端部は第2の移送パイプの第1の端部に接続することができる。
- ディスペンサは、それぞれの蒸気移送パイプを介して第1及び第2の液化ガス貯蔵部の上部に取り付けられる第2の流体入口を備え、前記蒸気移送パイプは1組のバルブを備え、前記蒸気移送パイプは、ディスペンサと第1及び/又は第2の液化ガス貯蔵部との間で加圧流体、特に蒸気の移送を可能にするよう構成され、
- 設備は、1組のバルブを備え、ディスペンサの第2の流体入口に取り付けられる第1の端部と、移動式貯蔵部からディスペンサ(2)に蒸気を移送するように液化ガスを供給するための移動式貯蔵部の上端に取り付けられるよう意図される第2の端部とを備える蒸気収集パイプを備え、
- 2つの液化ガス貯蔵部は、液化流体を重力によって第2の貯蔵部から第1の貯蔵部に移送することを可能にするように相対的に配置され、
- 第2の液化ガス貯蔵部は、第1の貯蔵部の上方に位置し、
- 第1の液化ガス貯蔵部及び第2の液化ガス貯蔵部は、共通の基部を有する2つの重ねられた区画を備え、第2の貯蔵部が上部区画によって形成され、第1の貯蔵部が下部区画によって形成される1つの同じタンク内に収容され、
- ディスペンサは、第1の特定された圧力における液化ガスから液化ガスを圧送するよう構成される極低温流体圧送機構を備え、
- 第1の液化ガス貯蔵部及び第2の液化ガス貯蔵部(4)はそれぞれ、貯蔵部の上端に取り付けられる第1の端部を有する第1の流体移送パイプと、貯蔵部の下端に取り付けられる第1の端部を有する第2の流体移送パイプとをそれぞれ備えるそれぞれの基本コンテナの一部を形成し、第1及び第2の移送パイプはそれぞれ、1組のそれぞれのバルブを備え、第1の移送パイプは、第1の移送パイプの第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、第1の移送パイプの2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手を備え、第2の移送パイプは、第2の移送パイプの第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、第2の移送パイプの2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手を備え、第3の接続パイプは、第1の移送パイプに取り付けられる第1の端部と、第2の移送パイプに取り付けられる第2の端部とを有し、第3の接続パイプは、1組のバルブを備え、基本コンテナ(1)は、互いに流体的に取り付けられ、
- 基本コンテナの少なくとも1つは、例えば第1の移送パイプを介してタンクの上端に取り付けられる第1の端部と、例えば第2の移送パイプを介してタンクの下端に取り付けられる第2の端部とを有する第3の接続パイプを備え、前記第3の接続パイプは1組のバルブを備え、第3の接続パイプの第1の端部は第1の移送パイプの第1の端部に接続することができ、第3の接続パイプの第2の端部は第2の移送パイプの第1の端部に接続することができる。
本発明はまた、上記又は下記の特徴のいずれか1つによる設備によって、加圧された液化極低温流体、特に液化水素を貯蔵及び分注するための方法であって、第2の極低温流体貯蔵部を、充填パイプを介して移動式供給貯蔵部からの液化極低温流体で充填するステップを含む方法に関する。
他の可能性のある特有の特徴によれば、
- 方法は、第2の極低温流体貯蔵部の充填前に、移動式供給貯蔵部内の圧力を上昇させるステップを含み、第2の極低温流体貯蔵部は、移動式供給貯蔵部と第2の流体貯蔵部とを圧力差で流体連通させることによって、移動式貯蔵部から充填され、
- 方法は、第2の液化ガス貯蔵部から第1の液化ガス貯蔵部に、後者を圧力差で流体連通させることによって、液化流体を移送するステップを含み、
- 方法は、第2の液化ガス貯蔵部から第1の液化ガス貯蔵部に液化流体を移送するステップの前に、第1の液化ガス貯蔵部と第2の液化ガス貯蔵部との間の圧力を均等化するステップを含み、
- 方法は、第1の液化ガス貯蔵部と第2の液化ガス貯蔵部との間の圧力を均等化するステップの後に、第2の液化ガス貯蔵部内の圧力を低下させるステップを含み、
- 第2の液化ガス貯蔵部内の圧力を低下させるステップは、第2の液化ガス貯蔵部と移動式又は固定式貯蔵部との間の均圧化、第2のガス貯蔵部から燃料電池等のガスユーザへの加圧ガスの移送のうちの少なくとも1つを含み、
- 方法は、第1の圧力における液化極低温流体を第1の液化ガス貯蔵部からディスペンサに移送するステップを含み、
- 方法は、第1の圧力における液化極低温流体を第1の液化ガス貯蔵部からディスペンサに移送するステップと同時に又はその後に、加圧蒸気をディスペンサ(2)から第1のガス貯蔵部に移送するステップを含む。
- 方法は、第2の極低温流体貯蔵部の充填前に、移動式供給貯蔵部内の圧力を上昇させるステップを含み、第2の極低温流体貯蔵部は、移動式供給貯蔵部と第2の流体貯蔵部とを圧力差で流体連通させることによって、移動式貯蔵部から充填され、
- 方法は、第2の液化ガス貯蔵部から第1の液化ガス貯蔵部に、後者を圧力差で流体連通させることによって、液化流体を移送するステップを含み、
- 方法は、第2の液化ガス貯蔵部から第1の液化ガス貯蔵部に液化流体を移送するステップの前に、第1の液化ガス貯蔵部と第2の液化ガス貯蔵部との間の圧力を均等化するステップを含み、
- 方法は、第1の液化ガス貯蔵部と第2の液化ガス貯蔵部との間の圧力を均等化するステップの後に、第2の液化ガス貯蔵部内の圧力を低下させるステップを含み、
- 第2の液化ガス貯蔵部内の圧力を低下させるステップは、第2の液化ガス貯蔵部と移動式又は固定式貯蔵部との間の均圧化、第2のガス貯蔵部から燃料電池等のガスユーザへの加圧ガスの移送のうちの少なくとも1つを含み、
- 方法は、第1の圧力における液化極低温流体を第1の液化ガス貯蔵部からディスペンサに移送するステップを含み、
- 方法は、第1の圧力における液化極低温流体を第1の液化ガス貯蔵部からディスペンサに移送するステップと同時に又はその後に、加圧蒸気をディスペンサ(2)から第1のガス貯蔵部に移送するステップを含む。
本発明は、また、本発明の適用範囲内において上記又は下記の特徴の任意の組み合わせを含む任意の代替装置又は方法に関連していてもよい。
他の特徴及び利点は、図を参照して与えられる以下の説明を読み取ることにより明らかとなるであろう。
加圧液化極低温流体、特に液化水素を貯蔵及び分注するための略図で示す設備1は、液化ガス源3、4及びディスペンサ2を備えている。ディスペンサ2は、1組のパイプを介して液化ガス源3、4に接続される第1の流体入口と、ディスペンサ2によって供給される加圧液化ガスの少なくとも1人のユーザに取り付けられるよう意図される第2の端部とを備える。ディスペンサ2は、例えば、この加圧流体をユーザに移送する(例えば、充填される車両タンクに高圧で、例えば200~1000バールの間、特に200~800バールの間で流体を供給する)ように、供給源内の液化ガスを(第1の所定の圧力で)圧送するよう構成されるポンプ等の極低温流体圧送機構を備えている。ディスペンサ2はまた、圧送された極低温液体を蒸発(加熱)させるためのシステムを有していてもよい。
供給源は、液化ガスを貯蔵し、それを第1の特定された圧力でディスペンサ2に供給するよう構成される少なくとも1つの第1の液化ガス貯蔵部3を備える。即ち、第1の貯蔵部3は、特定された熱力学的条件、特に圧力条件下で極低温液体を供給するように、ディスペンサ2の圧送部材の第1の入口に接続される。例えば、第1の貯蔵部3は、1組のバルブ15が設けられるパイプ5を介してディスペンサ(及び圧送部材)2の第1の入口に接続される。
供給源は、第2の熱力学的条件下で、特に、第1の液化ガス貯蔵部3の第1の特定された圧力よりも概して低い第2の特定された圧力で、液化ガスを貯蔵するよう構成される少なくとも1つの第2の液化ガス貯蔵部4を備える。
最後に、設備1は、2つの液化ガス貯蔵部3、4の間で流体が移送されることを可能にするように、第1の液化ガス貯蔵部3と第2の液化ガス貯蔵部4とを接続する1組のバルブ18を備える接続パイプ8を備える。加えて、設備1は、1組のバルブ12を備え、第2の液化ガス貯蔵部4に接続される第1の端部と、供給源を充填するように液化ガスを供給するための移動式貯蔵部20に接続されるよう意図される第2の端部とを有する充填パイプ11を備える。
別々のそれぞれの貯蔵圧力を有する2つの液化ガス貯蔵部3、4(又は2組の液化ガス貯蔵部)を有するこの供給源アーキテクチャは、供給源が充填されている間に移動式貯蔵部20内の圧力の蓄積を制限することを可能にする。これは、第2の貯蔵部4がディスペンサ2に直接供給しないよう構成することができるためである。このようにして、この第2の液化ガス貯蔵部4は、ディスペンサ2の適切な動作に必要な第1の圧力(例えば1バール~12バールの間、特に2バール~8バールの間、例えば6バール)よりも低い第2の圧力(例えば1バール~8バールの間、特に1.5バール~6バールの間、例えば2バール)で液化ガスを貯蔵するよう構成することができる。例えば、第2の圧力は、0.5~10バールの間の値だけ第1の圧力より低くてもよい。
これは、移動式貯蔵部20が比較的低い第2の特定された圧力に適合しなければならないため、設備1に供給しなければならない移動式配送貯蔵部20の圧力を制限することを可能にする。これにより、移動式貯蔵部20が、輸送される場合に比較的低い圧力(例えば、第2の液化ガス貯蔵部4内の圧力よりも1バール高い圧力)に保つことができ、より少ない加圧ステップ(熱の注入)しか必要としないため、供給源を充填する場合のガス状製造物の損失を制限することが可能になる。
第2の液化ガス貯蔵部4(相対的に低い圧力)は、移動式貯蔵部20によって供給された後、より遅いプロセスで、第1の液化ガス貯蔵部3(相対的に高い圧力)に移送することができる。
2つの液化ガス貯蔵部3、4は、液化流体を重力によって第2の貯蔵部4から第1の貯蔵部3に移送することを可能にするように相対的に配置されることが好ましい。例えば、第2の液化ガス貯蔵部4は、第1の貯蔵部3の上方に位置する。図7に示す可能な実施形態によれば、第1の液化ガス貯蔵部3及び第2の液化ガス貯蔵部4は、共通の基部を有する2つの重ねられた区画を備え、第2の貯蔵部4が上部区画によって形成され、第1の貯蔵部3が下部区画によって形成される1つの同じタンク内に収容されることさえあってもよい。
加えて、第1の液化ガス貯蔵部3及び第2の液化ガス貯蔵部4の容量(貯蔵容積)は異なっていてもよい。これにより、それらの用途に応じて容量を最適化することが可能である。
図示するように、ディスペンサ2は、1組のバルブ7、9、10を備える蒸気移送パイプ17、27を介して第1の液化ガス貯蔵部3及び第2の液化ガス貯蔵部4の上部に取り付けられる第2の流体入口を備えることが好ましい。
例えば、第1の液化ガス貯蔵部3及び第2の液化ガス貯蔵部4の上部は、それぞれ並列に配置され、それぞれバルブ9、10を備える2つの蒸気移送パイプ17、27を介してディスペンサ2の第2の入口に接続される。加えて、共通バルブ7を、第2の入口に取り付けられる2つの移送パイプ17、27の共通部分に設けてもよい。これらの蒸気移送パイプ17、27は、ディスペンサ2と第1の液化ガス貯蔵部3及び/又は第2の液化ガス貯蔵部4との間で(好ましくは両方向に)加圧流体、特に蒸気の移送を可能にするよう構成されている。
設備1はまた、1組のバルブ23を備え、ディスペンサ2の第2の流体入口に取り付けられる第1の端部と、液化ガスを供給するための移動式貯蔵部20の上端に取り付けられることを意図される第2の端部とを備える蒸気収集パイプ13を備えることが好ましい。この蒸気収集パイプ13は、蒸気を移動式貯蔵部20からディスペンサ2又は貯蔵部3、4に(及びその逆にも)移送することを可能にする。
図は、様々な可能な使用構成(貯蔵、分注、及び供給)を説明している。バルブは、それらが閉じているか開いているかに応じて、それぞれ黒又は白で示されている。
図1の構成において、第1の液化ガス貯蔵部3は、ディスペンサ2に第1の圧力で液化ガスを供給することができる(バルブ5は開)。ディスペンサ2内で生成される任意の蒸気(圧送蒸発ガス、例えば、ポンプからの蒸発ガス、又は他の任意の「ボイルオフ」蒸発ガス)は、第1の液化ガス貯蔵部3に(対応するバルブ7、10が開いた状態で蒸気移送パイプ27を介して)戻すことができる。
図2の構成において、液化ガスを供給するための移動式貯蔵部20は、第2の液化ガス貯蔵部4を充填する。充填パイプ11の第2の端部は、液化ガスを供給するための移動式貯蔵部20に接続されている。加えて、蒸気収集パイプ13の第2の端部は、液化ガスを供給するために、移動式貯蔵部20の上部に(好ましくは蒸気移送パイプ17、27の共通バルブ7を介して)取り付けられる。
第1の段階において、移動式供給貯蔵部20と第2の液化ガス貯蔵部4との間の圧力は、例えば、対応する蒸気収集パイプ13及び蒸気移送パイプ17のバルブ23及び9を開くことによって均等化することができる。
移動式貯蔵部20と第2の液化ガス貯蔵部4との間の圧力差によって(圧送せずに)液体を移送するために、移動式供給貯蔵部20内の圧力は、第2の液化ガス貯蔵部4内の圧力よりも高くなければならない。或いは、そうでなければ、移動式貯蔵部20はポンプを装備していなければならない。
移動式貯蔵部20内の圧力は、必要に応じて、自己加圧によって(従来は、移動式貯蔵部20内の流体を引き出し、加熱し、再注入することによって)蓄積することができる。
この圧力はまた、ディスペンサ2によって供給される加圧流体を移送することによって(ガス収集パイプ13を介して、当該バルブ23、7を開くことによって)、又は第2の貯蔵部4の代わりに第1の貯蔵部3によって(パイプ13、27を介して、当該バルブ10を開き、バルブ9を閉じることによって)蓄積することもできる。図3に示すように、ディスペンサ2内で生成される蒸発圧力下のガスは、蒸気移送パイプ27を介して(対応するバルブ7及び10を開くことによって)第1の液化ガス貯蔵部3内に同時に又は順次移送することができる。
移動式貯蔵部20内の圧力が第2のガス貯蔵部4内の圧力よりも大きい場合、液化ガスは、充填パイプ11のバルブ12を開くことによって、圧力差によって移動式貯蔵部20から第2の液化ガス貯蔵部4に移送することができる。これを図3に示す。図示するように、第2の液化ガス貯蔵部4は、その上部によって充填されることが好ましい。
上記のように、ディスペンサ2内で生成される蒸発圧力下のガスは、蒸気移送パイプ27を介して(対応するバルブ7及び10を開くことによって)第1の液化ガス貯蔵部3内に同時に又は順次移送することができる。同様に、ディスペンサ2内で生成される蒸発圧力下のガスは、蒸気収集パイプ13を介して、当該バルブ7、23を開くことによって、移動式貯蔵部20内に同時に又は順次移送することができる。
第2の液化ガス貯蔵部4が充填されると、移動式供給貯蔵部20は、図4に示すように、蒸気収集パイプ13の及び充填パイプ11のバルブ12、23を閉じた後、切断することができる。
第1の液化ガス貯蔵部3内の圧力が、第2の液化ガス貯蔵部4から液体液化ガスを受け入れるよう十分に低くない場合、第2の液化ガス貯蔵部4を第1の液化ガス貯蔵部3内の圧力まで(又は第1の液化ガス貯蔵部3内の圧力より上に)加圧する必要がある可能性がある。
図5に示すように、第1のステップにおいて、第1の液化ガス貯蔵部3と第2の液化ガス貯蔵部4との間の均圧化のための準備がなされてもよい。これは、前記2つの貯蔵部3、4の上部を接続する蒸気移送パイプ17、27のバルブ9、10を開くことによって実現することができる。
第2の液化ガス貯蔵部4が第1の液化ガス貯蔵部3よりも高所に位置決めされる場合、液体液化ガスを、重力によって第2の液化ガス貯蔵部4から第1の液化ガス貯蔵部3に移送することができる。
そうでない場合(又はそれに加えて)、第2の液化ガス貯蔵部4は、第1の液化ガス貯蔵部3内の圧力よりも高い圧力に加圧することができる。これは、第2の液化ガス貯蔵部4に接続される蒸気移送パイプ17内のバルブ9を閉じ、第2の液化ガス貯蔵部4内の圧力を上昇させることによって実現することができる。例えば、この圧力上昇は、任意の公知の手段によって(蒸発器及び/又は加熱器を介して)実現されてもよい。
図6は、第2の液化ガス貯蔵部4から第1の液化ガス貯蔵部3に液化ガスを充填する実施例を説明している。接続パイプ8のバルブ18は開いている。頂部からの供給の場合、液化ガスは頂部から第1の液化ガス貯蔵部3に入り、そこで上部に存在する蒸気を冷却する。これにより、第1の液化ガス貯蔵部3内の圧力が低下する。この圧力低下は、液体の移動(圧力差)を加速する。
この液体の移送は、2つの液化ガス貯蔵部3、4の相対的な容積及び構造に応じて必要である限り実行することができる。
第2の液化ガス貯蔵部4が空になると、接続パイプ8のこのバルブ18は閉じられる。第1の液化ガス貯蔵部3及び第2の液化ガス貯蔵部4は、第1の液化ガス貯蔵部3に接続される蒸気移送パイプ27のバルブ10を開くことによって、再度、同一圧力になる。
次いで、図7に示すように、第2の液化ガス貯蔵部4の次の充填を可能にするために、第2の液化ガス貯蔵部4内の圧力を、再度、移動式供給貯蔵部20の圧力に適合する低圧まで低下させることができる。
この圧力降下は、均圧化によって加圧ガスを固定式貯蔵部21又は移動式貯蔵部20に移送することによって達成することができる。これにより、必要に応じて、(蒸気移送パイプ17及び蒸気収集パイプ13のバルブ9及び23を開く)圧力を必要とするかかる移動式供給貯蔵部20内の圧力を有利に上昇させることが可能になる。これにより、必要に応じて、移動式供給貯蔵部20の自己加圧システムを交換することが可能になる。
図9に示すように、液化ガス源の液化ガス貯蔵部3、4のうちの少なくとも1つは、モジュール式基本コンテナのタンクから構成されてもよい。前記コンテナは、タンク3、4の上端に取り付けられる第1の端部を有する第1の流体移送パイプ30を備える。タンク3、4は、タンク3、4の下端に取り付けられる第1の端部を有する第2の流体移送パイプ40を備える。第1の移送パイプ30及び第2の移送パイプ40はそれぞれ、1組のそれぞれのバルブを備えている。第1の移送パイプ30は、第1の移送パイプ30の第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、第1の移送パイプ30の2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手90、110を備える。第2の移送パイプ40は、第2の移送パイプ40の第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、第2の移送パイプ40の2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手100、120を備える。移送パイプの第2の端部に位置する流体接続継手90、100、110、120は、クイック接続型の継手であることが好ましい。
第1の移送パイプ30は、例えば、その第1の端部付近に位置する第1のバルブ50と、2つの第2の端部のうちの1つに位置する第2のバルブ70とを備える。第2の移送パイプ40は、例えば、同様に、その第1の端部付近に位置する第1のバルブ60と、2つの第2の端部のうちの1つに位置する第2のバルブ80とを備える。
各基本コンテナは、例えば第1の移送パイプ30を介してタンクの上端に取り付けられる第1の端部と、例えば第2の移送パイプ40を介してタンクの下端に取り付けられる第2の端部とを有する第3の接続パイプ130を備えていてもよく、前記第3の接続パイプ130は1組のバルブ140を備える。第3の接続パイプ130の第1の端部は、第1の移送パイプ30の第1の端部に接続されている。第3の接続パイプ13の第2の端部は、第2の移送パイプ4の第1の端部に接続されている。
2つの基本コンテナ同士は接続され、従って、2つの対応する貯蔵部3、4を直列又は並列に取り付けることを可能にする。
この実施例において、第1の基本コンテナ(右側)が第2のコンテナ(左側)に直列に取り付けられている。第2の貯蔵部4の第1の移送パイプ30の第2の端部110は、第1の貯蔵部3の第1の移送パイプ30の第2の端部90に取り付けられる。第2の貯蔵部4の第2の移送パイプ40の第2の端部120は、第1の貯蔵部3の第2の移送パイプ40の第2の端部100に取り付けられる。
従って、基本コンテナの2つの貯蔵部3、4は、第2の貯蔵部4の自由端90、100(左側)に取り付けられる供給源及び/又はレシーバに直列及び/又は並列に取り付けることができる。
第1の貯蔵部3(右側)の第1の移送パイプ30及び第2の移送パイプ40の第2の端部110及び120は、液化ガスのための移動式供給タンク20の上端及び下端にそれぞれ接続することができる。
図9の構成において、圧力は、移動式タンク20の上部と第1の貯蔵部3の上部との間で均等化することができる(第1のパイプ30を介して、第1の貯蔵部3の当該バルブ70、50を開き、他のバルブ80、140、50を閉じる)。
液体は、可動式タンク20の下端を第1の貯蔵部3の上部のみに接続することによって(例えば、当該パイプ40及び130を介して、及び適切なバルブ80、60、140を開くことによって)、可動式タンク20から第1の貯蔵部3に(頂部から)移送することができる。同時に、可動式タンク20の上部は、(当該パイプ30を介して、及び適切なバルブ70、50を開くことによって)第2の貯蔵部4の上部のみと流体接続して配置することができる。
移動式貯蔵部を第1の貯蔵部から切断するために、第1の貯蔵部の全てのバルブ70、50、60、80、140を閉じることができる。
この構造はまた、当該バルブが開いている状態で、パイプ30(左側の端部90に取り付けられるガス源)を介して、ユーザから1つ又は2つの貯蔵部3、4の上端にガスを移送することを可能にしている。同時に、貯蔵部3、4の下部は、バルブ140が閉じられて、ユーザ(左側の端部100に取り付けられる)に液体を供給するか又は供給しないように、端部100から切り離すことができるか又は切り離すことができない。
1つ又は2つの貯蔵部3、4は、適切なバルブ60、80を開くことによって、端部100(左側)において当該パイプ40を介して液体を供給することができる一方で、貯蔵部3、4の上端部を切り離すことができる(適切なバルブ50、70は閉じられる)。
Claims (15)
- 加圧された液化極低温流体、特に液化水素を貯蔵及び分注するための設備であって、前記設備(1)は、液化ガス源(3、4)及びディスペンサ(2)を備え、前記ディスペンサ(2)は、1組のパイプ(5)を介して前記液化ガス源(3、4)に接続される第1の流体入口と、前記ディスペンサ(2)によって供給される前記加圧液化ガスのユーザに取り付けられるよう意図される第2の端部(6)とを備え、前記供給源(3、4)は、液化ガスを貯蔵し、それを前記第1の特定された圧力で前記ディスペンサ(2)に供給するよう構成される第1の液化ガス貯蔵部(3)を備え、前記供給源(3、4)は、前記第1の液化ガス貯蔵部(3)の前記第1の特定された圧力よりも低い第2の特定された圧力で液化ガスを貯蔵するよう構成される第2の液化ガス貯蔵部(4)を備え、前記設備(1)は、前記2つの液化ガス貯蔵部(3、4)の間で流体が移送されることを可能にするよう、前記第1の液化ガス貯蔵部(3)と第2の液化ガス貯蔵部(4)とを接続する1組のバルブ(18)を備える接続パイプ(8)を備え、前記設備(1)は、1組のバルブ(12)を備え、前記第2の液化ガス貯蔵部(4)に接続される第1の端部と、前記供給源(3、4)を充填するように液化ガスを供給するための移動式貯蔵部(20)に接続されるよう意図される第2の端部とを有する充填パイプ(11)を備え、前記ディスペンサ(2)は、それぞれの蒸気移送パイプ(17、27)を介して前記第1の液化ガス貯蔵部(3)及び第2の液化ガス貯蔵部(4)の上部に取り付けられる第2の流体入口を備え、前記蒸気移送パイプ(17、27)は1組のバルブ(9、10)を備え、前記蒸気移送パイプ(17、27)は、前記ディスペンサ(2)と前記第1の液化ガス貯蔵部(3)及び/又は前記第2の液化ガス貯蔵部(4)(3、4)との間で加圧流体、特に蒸気の移送を可能にするよう構成されることを特徴とする、設備。
- 1組のバルブ(23)を備え、前記ディスペンサ(2)の前記第2の流体入口に取り付けられる第1の端部と、移動式貯蔵部(20)から前記ディスペンサ(2)に蒸気を移送するように液化ガスを供給するための移動式貯蔵部(20)の上端に取り付けられるよう意図される第2の端部とを備える蒸気収集パイプ(13)を備えることを特徴とする、請求項1に記載の設備。
- 前記2つの液化ガス貯蔵部(3、4)は、液化流体を重力によって前記第2の貯蔵部(4)から前記第1の貯蔵部(3)に移送することを可能にするように相対的に配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の設備。
- 前記第2の液化ガス貯蔵部(4)は、前記第1の貯蔵部(3)の上方に位置することを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の設備。
- 前記第1の液化ガス貯蔵部(3)及び前記第2の液化ガス貯蔵部(4)は、共通の基部を有する2つの重ねられた区画を備え、前記第2の貯蔵部(4)が上部区画によって形成され、前記第1の貯蔵部(3)が下部区画によって形成される1つの同じタンク内に収容されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の設備。
- 前記ディスペンサ(2)は、第1の特定された圧力における液化ガスから液化ガスを圧送するよう構成される極低温流体圧送機構を備えることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の設備。
- 前記第1の液化ガス貯蔵部(3)及び前記第2の液化ガス貯蔵部(4)はそれぞれ、前記貯蔵部(3、4)の上端に取り付けられる第1の端部を有する第1の流体移送パイプ(30)と、前記貯蔵部(3、4)の下端に取り付けられる第1の端部を有する第2の流体移送パイプ(40)とをそれぞれ備えるそれぞれの基本コンテナの一部を形成し、前記第1の移送パイプ(30)及び前記第2の移送パイプ(40)はそれぞれ、1組のそれぞれのバルブを備え、前記第1の移送パイプ(30)は、前記第1の移送パイプ(30)の前記第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、前記第1の移送パイプ(30)の前記2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手(99、110)を備え、前記第2の移送パイプ(40)は、前記第2の移送パイプ(40)の前記第1の端部に平行に取り付けられる2つの第2の端部を形成する2つの分岐部を備え、前記第2の移送パイプ(40)の前記2つの第2の端部はそれぞれ、それぞれの流体接続継手(100、120)を備え、第3の接続パイプ(130)は、前記第1の移送パイプ(30)に取り付けられる第1の端部と、前記第2の移送パイプ(40)に取り付けられる第2の端部とを有し、前記第3の接続パイプ(130)は、1組のバルブ(14)を備え、前記基本コンテナ(1)は、互いに流体的に取り付けられることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の設置。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の設備(1)によって、加圧された液化極低温流体、特に液化水素を貯蔵及び分注するための方法であって、前記第2の極低温流体貯蔵部(4)を、充填パイプ(11)を介して移動供給貯蔵部(20)からの液化極低温流体で充填することを含む、方法。
- 前記第2の極低温流体貯蔵部(4)の充填前に、前記移動式供給貯蔵部(20)内の圧力を上昇させるステップを含み、前記第2の極低温流体貯蔵部(4)は、前記移動式供給貯蔵部(20)と前記第2の流体貯蔵部(4)とを圧力差で流体連通させることによって、前記移動式貯蔵部(20)から充填されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記第2の液化ガス貯蔵部(4)から前記第1の液化ガス貯蔵部(3)に、後者を圧力差で流体連通させることによって、液化流体を移送するステップを含むことを特徴とする、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記第2の液化ガス貯蔵部(4)から前記第1の液化ガス貯蔵部(3)に液化流体を移送するステップの前に、前記第1の液化ガス貯蔵部(3)と前記第2の液化ガス貯蔵部(4)との間の圧力を均等化するステップを含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の液化ガス貯蔵部(3)と前記第2の液化ガス貯蔵部(4)との間の圧力を均等化するステップの後に、前記第2の液化ガス貯蔵部(4)内の前記圧力を低下させるステップを含むことを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の液化ガス貯蔵部(4)内の前記圧力を低下させるステップは、前記第2の液化ガス貯蔵部(4)と移動式又は固定式貯蔵部(20、21)との間の均圧化、前記第2のガス貯蔵部(4)から燃料電池等のガスユーザへの加圧ガスの移送のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の圧力における液化極低温流体を前記第1の液化ガス貯蔵部(3)から前記ディスペンサ(2)に移送するステップを含むことを特徴とする、請求項8~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の圧力における液化極低温流体を前記第1の液化ガス貯蔵部(3)から前記ディスペンサ(2)に移送するステップと同時に又はその後に、加圧蒸気を前記ディスペンサ(2)から前記第1のガス貯蔵部(3)に移送するステップを含むことを特徴とする、請求項8~13のいずれか一項に記載の方法。
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