KR20230069044A - 시스템을 120k 내지 200k 범위에서 냉각시키기 위한 방법 - Google Patents

시스템을 120k 내지 200k 범위에서 냉각시키기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230069044A
KR20230069044A KR1020227043784A KR20227043784A KR20230069044A KR 20230069044 A KR20230069044 A KR 20230069044A KR 1020227043784 A KR1020227043784 A KR 1020227043784A KR 20227043784 A KR20227043784 A KR 20227043784A KR 20230069044 A KR20230069044 A KR 20230069044A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cryogenic fluid
liquid phase
liquid
sub
tank
Prior art date
Application number
KR1020227043784A
Other languages
English (en)
Inventor
길레스 플라비엔
마이클 에이. 터니
Original Assignee
레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
에어 리키드 어드벤스드 테크놀로지스 유.에스. 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드, 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드, 에어 리키드 어드벤스드 테크놀로지스 유.에스. 엘엘씨 filed Critical 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
Publication of KR20230069044A publication Critical patent/KR20230069044A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02—Discharging liquefied gases
    • F17C7/04—Discharging liquefied gases with change of state, e.g. vaporisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0221—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using the cold stored in an external cryogenic component in an open refrigeration loop
    • F25J1/0224—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using the cold stored in an external cryogenic component in an open refrigeration loop in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0082—Methane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/013—Carbone dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/035—High pressure (>10 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0355—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid in a closed loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369—Localisation of heat exchange in or on a vessel
    • F17C2227/0374—Localisation of heat exchange in or on a vessel in the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0388—Localisation of heat exchange separate
    • F17C2227/0395—Localisation of heat exchange separate using a submerged heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0631—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/90—Boil-off gas from storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

120K 내지 200K 온도 범위에서 비활성이고 비-가압된 극저온 액체로 액상의 극저온 유체 사용자를 냉각시키기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 이것은 제1 액상의 극저온 유체를 하위-냉각기 및/또는 재순환 펌프에 의해 제1 미리 결정된 온도 범위 내에 유지하는 것, 제2 액상의 극저온 유체를 열 교환기에 의해 제2 미리 결정된 온도 범위 내에 유지하는 것, 및 가압된 제1 액상의 극저온 유체를 사용하여 제2 액상의 극저온 유체를 재응결시키는 것을 포함한다.

Description

시스템을 120K 내지 200K 범위에서 냉각시키기 위한 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 특허 가출원 제63/027,819호(출원일: 2020년 5월 20일)의 우선권의 이득을 35 U.S.C. § 119 (a) 및 (b)에 따라 주장하고, 이의 전문은 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
산업계는, 비활성이고, 저압이고 비용 효율적인, 온도 범위가 120K 내지 200K인 등온 냉각을 필요로 한다. 이 온도 범위에서, 사용될 수 있는 분자(질소, 산소, 아르곤, 크립톤, 크세논, 이산화탄소, 메탄, 에탄...) 모두는 사용자가 이들의 사용이 부적절하다고 여기게 할 수 있는, 비용, 가연성, 높은 포화 압력 또는 이들의 조합일 수 있는 일부 제한을 갖는다.
이러한 적용을 위한 전형적인 종래 기술의 예는 사용자와의 간접적인 열 전달을 수행하는 단일 루프에서 질소와 같은 비활성 냉매를 활용할 것이다. 그러나, 저압 냉동을 위한 사용자 요구는 필요 이상으로 더 저온인 온도를 발생시킨다. 예를 들어, 1 bara에서 N2 냉매는 80K까지의 증발 온도를 생성한다. 이것은 80K 내지 120K(또는 더 심하게는 200K) 범위의 폐기 냉동 에너지 입력을 발생시킨다.
120K 내지 200K 온도 범위에서 비활성이고 비-가압된 극저온 액체로 액상의 극저온 유체 사용자를 냉각시키기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 적어도 주 극저온 탱크, 하나의 하위-냉각기 및 재순환 펌프를 갖고, 압력하에서 제1 액상의 극저온 유체에 의해 작동하도록 설계되는 1차 냉각 루프를 포함한다. 1차 냉각 루프는 액상의 극저온 유체 사용자에 연결된 액상 분리기로 구성된 2차 냉각 루프에 연결되고(액상 분리기는 열 교환기를 수용함), 제2 액상의 극저온 유체에 의해 매우 저압에서 작동되도록 설계된다. 2차 냉각 루프가 기체 버퍼 탱크에 연결되어 냉각 및/또는 가온 단계 동안 2차 냉각 루프로부터의 제2 액상의 극저온 유체의 추가 또는 제거를 허용한다. 시스템은 가압된 제1 액상의 극저온 유체를 사용하여 제2 액상의 극저온 유체를 응결시키도록 구성된다.
120K 내지 200K 온도 범위에서 비활성이고 비-가압된 극저온 액체로 액상의 극저온 유체 사용자를 냉각시키기 위한 방법이 제공된다. 방법은 제1 액상의 극저온 유체를 하위-냉각기 및/또는 재순환 펌프에 의해 제1 미리 결정된 온도 범위 내에 유지하는 단계, 제2 액상의 극저온 유체를 열 교환기에 의해 제2 미리 결정된 온도 범위 내에 유지하는 단계, 및 가압된 제1 액상의 극저온 유체를 사용하여 제2 액상의 극저온 유체를 재응결시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 특성 및 목적을 더 잘 이해하기 위해, 첨부된 도면과 관련하여 기술된 다음의 상세한 설명이 참조되어야 하며, 이러한 도면에서, 유사한 구성요소에는 동일하거나 또는 유사한 참조 부호가 제공된다:
- 도 1은 본 발명의 하나의 실시형태의 개략도이다.
구성요소 부호
101 = 1차 루프 주 극저온 탱크
102 = 2차 루프 주 극저온 탱크/액상 분리기
103 = 액상의 극저온 유체 스트림
104 = 기화된 극저온 유체 스트림
105 = 통기 밸브
106 = 하위-냉각기
107 = 가온된 재순환 스트림
108 = 하위-냉각 재순환 스트림
109 = 재순환 제어 밸브
110 = 재순환 펌프
111 = 액체 버퍼 탱크
112 = 버퍼 탱크 전달 스트림
113 = 버퍼 탱크 전달 제어 밸브
114 = (주 극저온 탱크 내) 액상의 극저온 유체
115 = (주 극저온 탱크 내) 극저온 유체 증기
116 = 액상의 극저온 유체 사용자
117 = 외부 액상의 극저온 유체 공급원
118 = 하위-냉각기 우회 라인
119 = (1차 루프 주 극저온 탱크 내) 제1 압력 전송기
120 = 제1 주변장치 인터페이스 제어기
121 = 제2 주변장치 인터페이스 제어기
122 = (하위-냉각기 우회 라인 내) 제2 압력 전송기
123 = 제3 주변장치 인터페이스 제어기
124 = 제4 주변장치 인터페이스 제어기
125 = 우회 제어 밸브
126 = 2차 루프 기체 버퍼 탱크
127 = 2차 루프 가열기
128 = 2차 루프 압축기
129 = 2차 루프 주 극저온 탱크 코일/열 교환기
130 = 저온 2차 스트림
131 = 가온된 2차 스트림
201 = 1차 냉각 루프
202 = 2차 냉각 루프
본 발명의 예시적인 실시형태가 아래에서 설명된다. 본 발명의 다양한 수정 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그 구체적인 실시형태가 도면에서 예로서 도시되어 있고 본 명세서에서 상세히 설명된다. 그러나, 특정한 실시형태의 본 명세서의 설명이 본 발명을 개시된 특정한 형태로 제한하기 위한 것이 아니고, 대조적으로, 본 발명이 첨부된 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함되는 모든 수정예, 등가물 및 대안을 포함하기 위한 것임을 이해해야 한다.
물론, 임의의 이러한 실제 실시형태의 전개에 있어, 구현예마다 달라지는 시스템-관련 및 사업-관련 제약의 준수 등, 개발자의 구체적인 목적을 달성하기 위해 수많은 구현예-특정 결정이 이루어져야 한다는 것을 이해하여야 할 것이다. 게다가, 이러한 개발 노력이 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 본 개시내용으로부터 이득을 취할 수 있는 당업자에게는 일상적인 것이 될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.
아래의 시스템이 액체 질소의 사용을 설명하지만, 당업자는 임의의 적합한 극저온 유체가 표적 시스템을 냉각시키기 위해 필요한 온도 레벨에 따라 동일한 개념(산소, 메탄, 등...)과 함께 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다.
본 발명의 하나의 실시형태가 단 하나의 도면에 개략적으로 예시된다. 재액화 시스템은 1차 루프 주 극저온 탱크(101), 액체 질소 스트림(103), 기화 질소 스트림(104), 및 기화 질소 스트림(104)에 유체 흐름 가능하게 부착된 통기 밸브(105)를 포함하는 1차 냉각 루프(201)를 포함한다. 1차 냉각 루프는 또한 하위-냉각기(106), 가온된 재순환 스트림(107), 하위-냉각 재순환 스트림(108), 재순환 제어 밸브(109), 및 재순환 펌프(110)를 포함한다. 1차 냉각 루프는 또한 액체 버퍼 탱크(111), 버퍼 탱크 전달 스트림(112), 및 버퍼 탱크 전달 제어 밸브(113)를 포함한다. 액체 버퍼 탱크(111)는 외부 액체 질소 공급원(117), 예컨대, 액체 질소 트럭 트레일러(미도시)로부터 필요할 때 재충전될 수 있다.
재액화 시스템은 2차 루프 주 극저온 탱크(102), 2차 루프 기체 버퍼 탱크(126), 2차 루프 가열기(127), 2차 루프 압축기(128), 및 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)을 포함하는 2차 냉각 루프(202)를 포함한다.
액체 질소(114)는 1차 루프 주 극저온 탱크(101)에 포화 상태(압력 P1)로 저장된다. 질소 증기(115)는 1차 루프 주 극저온 탱크(101)의 빈 공간을 차지할 것이다. 정상 작동 동안, 액체 질소(114)의 일부가 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로부터 추출되고 2차 루프 주 극저온 탱크(102)로 전송된다. 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129) 내에서, 액체 질소 스트림(103)는 액체 질소 스트림(103)와 열을 교환하고 따라서 2차 루프 주 극저온 탱크(102)에 내부 냉동을 제공한다. 액체 질소 스트림(103)이 왕복하여 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)을 통과할 때, 적어도 부분적으로 기화된 스트림(131)이 적어도 부분적으로 응결된다. 2차 루프 주 극저온 탱크(102)는 증기/액체 상 분리기의 역할을 한다. 따라서 액체 질소 스트림(103)이 기화될 것이고 기화 질소 스트림(104)이 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로 재순환될 것이다.
동시에, 액체 질소(114)의 일부가 가온된 재순환 스트림(107)으로서 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로부터 추출되고 재순환 펌프(110)로 전송된다. 이어서 가압된 액체 질소가 하위-냉각기(106)에 진입한다. 하위-냉각기(106)는 적어도 몇몇의 섭씨온도만큼 액체 질소를 냉각시킬 것이다. 이것은 요구되는 온도 레벨에 도달할 수 있는 기술에 알려진 임의의 냉각 장치에 의해 달성될 수 있다. 이어서 하위-냉각 재순환 스트림(108)은 스프레이로서 증기상(115)으로 도입되는 경우에 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로 복귀된다. 하위-냉각 액체와 접촉할 때, 2차 루프 주 극저온 탱크(102)로부터 복귀되는 기화 질소 스트림(104)이 냉각되고 포화 액체(114)로 다시 응결된다.
하위-냉각기(106)의 하류의 온도가 더 낮을수록, 하위-냉각기(106)로의 필요한 펌핑된 흐름이 더 낮아질 것이다. 따라서, 최저 실제 하류 온도를 활용하는 것은 재순환 펌프(110)에 의해 소비되는 전력을 감소시킬 뿐만 아니라 재순환 펌프(110)의 크기를 간단히 감소시킬 뿐만 아니라 스트림(107 및 108) 내 그리고 교환기(106) 내부의 배관의 크기를 감소시킬 것이다. 그러나, 이러한 낮은 하위-냉각 온도에 다가갈 때, 내부 압력에서 극저온 유체의 응고점 초과인 일반적으로 적어도 1 또는 2℃(가능하게는 적어도 3℃)가 문제를 제기한다. 예를 들어, 질소 스트림에 불순물, 특히 냉동될 수 있고 전체 공정을 전반적으로 방해할 수 있는 아르곤이 매우 적게 있는 것을 보장하기 위해 세심한 주의가 요망된다. 14℃보다 더 낮고 바람직하게는 질소의 응고점 초과인 10℃보다 더 낮은 하위-냉각 레벨에 도달하기 위해, 아르곤 함량은 일반적으로 2% ㏖ 미만 그리고 바람직하게는 0.5% ㏖ 미만이어야 한다.
1차 루프 주 극저온 탱크(101)는 제1 압력 전송기(119)를 포함할 수 있다. 제1 압력 전송기(119)는 하나 이상의 주변장치 인터페이스 제어기(peripheral interface controller: PIC)와 인터페이싱할 수 있다. 제1 PIC(120)는 제1 압력 전송기(119)와 재순환 제어 밸브(109) 둘 다에 기능적으로 연결된다. 제2 PIC(121)는 제1 압력 전송기(119)와 통기 밸브(105) 둘 다에 기능적으로 연결된다. 하위-냉각기 우회 라인(118)이 가온된 재순환 스트림(107) 및 하위-냉각 재순환 스트림(108)에 유체 흐름 가능하게 연결되어, 가압된 재순환 스트림의 적어도 일부가 재순환 펌프(110)를 나가서 하위-냉각기(106)를 우회하게 한다. 하위-냉각기 우회 라인(118)은 제2 압력 전송기(122)를 포함할 수 있다. 제2 압력 전송기(122)는 하나 이상의 PIC와 인터페이싱할 수 있다. 제3 PIC(123)는 제2 압력 전송기(122), 우회 제어 밸브(125) 및 재순환 펌프(110)에 기능적으로 연결된다. 대안적으로, (119)에서의 압력은 펌프(110)의 가변 속도 구동을 사용함으로써 우회(118) 없이 제어될 수 있다.
2차 루프 주 극저온 탱크(102)와의 계면에서 액체 질소 스트림(103)의 전달 압력은 1차 루프 주 극저온 탱크(101)의 압력과 관련될 수 있다. 1차 루프 주 극저온 탱크(101) 내 압력은 하위-냉각기(106)를 나가는 하위-냉각 재순환 스트림(108)의 재순환 제어 밸브(109)에 의해 주로 제어된다. 제1 압력 전송기(119)가 1차 루프 주 극저온 탱크(101)의 압력이 낮다고 나타낸다면 제1 PIC(120)는 재순환 제어 밸브(109)를 개방한다. 제1 압력 전송기(119)가 1차 루프 주 극저온 탱크(101)의 압력이 높다고 나타낸다면 제1 PIC(120)는 재순환 제어 밸브(109)를 폐쇄한다. 하위-냉각기(106)의 냉각 능력은 유출부에서의 온도에 따라 조정될 것이다. 하위-냉각기(106)의 유출부 온도는 하류의 재순환 제어 밸브(109)의 개방 상태에 의해 직접적으로 영향받는다. 재순환 제어 밸브(109)가 더 개방될수록(1차 루프 주 극저온 탱크(101) 압력이 높은 것을 의미함), 하위-냉각기(106) 하류의 온도가 더 증가되는 경향이 있을 것이다. 그리고 이에 따라 하위-냉각기(106)의 냉각 능력이 증가될 것이다.
재순환 펌프(110)는 가변 주파수 구동(variable frequency drive: VFD)형 펌프일 수 있다. 재순환 펌프(110)의 속도는, 하위-냉각 라인의 제2 압력 전송기(122)에 의해 판독되는 압력이 낮다면(하위-냉각 흐름이 증가되는 것을 의미함) 펌프를 가속할 제3 PIC(123)에 의해 제어된다.
하위-냉각기(106)가 2차 루프 주 극저온 탱크(102)에 의해 요구되는 냉동 부하를 보상하는 데 충분한 냉각 능력을 제공할 수 없다면, 냉각 루프의 압력은 증가될 것이다. 압력이 2차 루프 주 극저온 탱크(102)에 영향을 줄 수 있는 목적하는 또는 미리 결정된 레벨 초과로 상승하는 것을 방지하기 위해, 통기 밸브(105)는 2차 루프 주 극저온 탱크(102)로부터 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로 복귀되는 기화 질소 스트림(104)에 설치된다. 제1 압력 전송기(119)로부터 피드백을 획득하여, 제2 PIC(121)는 통기 밸브(105)가 개방되게 명령하여 1차 루프 주 극저온 탱크(101)의 압력을 감소시키고/시키거나 조절한다. 통기 밸브(105)는 1차 루프 주 극저온 탱크(101)에만 또는 기화 질소 스트림(104)에만 연결된 2개의 밸브(미도시) 사이에 설치될 수 있다.
하위-냉각 시스템은 사용자로부터 열 부하를 반드시 완전히 보상하지 못한다. 이것은 설계에 의한 열 부하보다 더 낮은 용량을 가질 수 있고, 이것은 고장 또는 유지보수 때문에 기량을 발휘하지 못하거나 또는 중단될 수 있거나, 또는 액체 질소의 가용성 대 전기 소모 비용 간의 트레이드-오프가 이득이 된다면 일부러 느려질 수 있다.
하위-냉각 재순환 스트림(106) 또는 가온된 재순환 스트림(107)의 흐름이 감소되거나 또는 중단될 때, 2차 루프 주 극저온 탱크(102)로의 액상의 극저온 유체 스트림(103)은 1차 루프 주 극저온 탱크(101)에 의해 유지된다. 액상의 극저온 유체 스트림(103) 및 기화된 극저온 유체 스트림(104) 내 압력은 사용자로부터의 냉각 부하가 하위-냉각기(106)에 의해 보상되지 않는 것으로 인해 증가될 경향이 있을 것이다. 통기 밸브(105)는 목적하는 일정한 탱크 압력을 유지하기 위해 필요할 때 개방될 것이다.
액체 버퍼 탱크(111)는 냉각 루프(즉, 하위-냉각 재순환 스트림(106) 또는 가온된 재순환 스트림(107))를 외부 액체 질소 공급원(117)(예컨대, 루프를 로딩하는 트레일러)으로부터 액체 질소 전달에 의해 생성되는 섭동으로부터 분리시키도록 사용된다. 이 액체 버퍼 탱크(111) 내 액체 질소 재고품은, 하위-냉각 시스템을 통한 흐름이 감소되거나 또는 중단될 때 하위-냉각 재순환 스트림(106) 및 가온된 재순환 스트림(107)에서 액체 질소 공급을 유지하기 위해 또한 사용될 수 있다. 액체 버퍼 탱크(111) 내 압력은, 액체 질소가 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로 이송되는 동안, 압력 축적 코일(미도시)에 의해 제어된다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 냉동 듀티는 120K 내지 200K의 범위 내 목적하는 온도 내에서 그리고 저압에서 비활성 액체에 의해 액상의 극저온 유체 사용자(116)에게 제공된다. 이것은 목적하는 온도보다 더 낮게 공급하고 따라서 비효율적인 냉각을 제공하는 것을 방지한다. 따라서 전체 냉각 효율이 개선된다.
제안된 해결책은 열통합되는 2개의 냉각 루프(201/202)를 사용하는 것으로 이루어진다. 1차 냉각 루프(201)는 가연성이 있고 더 높은 압력하에서 유지될 수 있는 극저온 유체를 사용할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 질소 또는 메탄과 같은, 비교적 저가의 유체를 사용하는 것을 허용한다. 1차 냉각 루프(201)는 극저온 액체를 하위-냉각하기 위해 1차 루프 주 극저온 탱크 및 적어도 하나의 하위-냉각기(106)로 구성된다.
이어서 1차 냉각 루프에서 생성되는 가압된 하위-냉각 극저온 액체(108)는 2차 냉각 루프(202)와 열을 교환하는 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)에 도입된다. 열 교환기로의 가압된 하위-냉각 극저온 액체의 전달은 전달 펌프를 사용함으로써 또는 간단히 중력에 의해 수행될 수 있다. 2차 냉각 루프(202)는 일반적으로 2차 루프 주 극저온 탱크(102)를 갖고, 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)을 수용하고, 냉매를 액상의 극저온 유체 사용자(116)에게 제공하는, 훨씬 더 작은 폐회로로 이루어질 것이다.
2차 루프(202)에서 사용되는 특정한 극저온유체는 저압에서 범위 120K 내지 200K에 포함되는 포화 온도를 가진, 더 고가의, 비활성 극저온유체 중 선택될 수 있다. 다음의 표는 가능한 극저온유체 조합 및 공정 조건을 나열한다:
Figure pct00001
비제한적인 예로서, 메탄이 1차 냉각 루프 유체로서 사용되고 크세논이 2차 냉각 루프 유체로서 사용되는 다음의 시스템을 고려한다.
냉각 단계가 시작되도록 설정될 때, 1차 루프 주 극저온 탱크(101)는 메탄을 완전히 포화된 상으로 유지하기 위해 15.5 bara(± 5 bar)보다 약간 더 높은 압력에서 미리 결정된 양의 메탄으로 충전된다. 2차 루프 주 극저온 탱크(102)는 크세논을 완전히 포화된 상으로 유지하기 위해 1 bara(± 1 bar)보다 약간 더 높은 압력에서 미리 결정된 양의 크세논으로 충전된다.
위에서 설명된 바와 같이, 가온된 재순환 스트림(107)이 목적하는 온도를 유지하기 위해 필요에 따라, 재순환 펌프(110)에서 가압되고, 하위-냉각기 우회 라인(118)을 통해 하위-냉각기(106)를 우회하거나 또는 하위-냉각기(106)를 통과할 때 포화된 메탄의 제1 부분이 1차 루프 주 극저온 탱크(101)를 나간다. 하위-냉각된 메탄은, 이것이 극저온 유체 증기 공간(115)으로 분무될 때 하위-냉각 재순환 스트림(108)을 통해 하위-냉각기(106)를 나가고 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로 재진입된다.
포화된 메탄의 제2 부분이 가온된 재순환 스트림(107)으로서 다시 1차 루프 주 극저온 탱크(101)를 나가지만, 이 부분은 액상의 극저온 스트림(103A)을 통과하고 이어서 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)에 진입한다. 액상의 극저온 스트림(103A)이 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)을 통과할 때, 이것은 2차 루프 주 극저온 탱크(102)에 포함되고 자체 가온되고 일반적으로 기화(104)되는 크세논을 냉각시킨다. 이어서 기화된 극저온 유체 스트림(104)이 1차 루프 주 극저온 탱크(101)로 복귀되고, 이것이 극저온 유체 증기 공간(115)으로 분무될 때 이것은 하위-냉각 재순환 스트림(108)과 직접적으로 열 교환한다.
열이 액상의 극저온 유체 스트림(103A)으로 전달될 때, 2차 루프 주 극저온 탱크(102) 내 포화 온도(및 이에 따른 포화 압력)이 달성되고/되거나 유지된다. 저온 2차 스트림(130)의 일부는 액상의 극저온 유체 사용자(116)에게 향하게 된다. 액체 질소 사용자(116)는 내부 냉동 목적을 위해 저온 2차 스트림(130)을 활용할 것이다. 따라서, 저온 2차 스트림(130)이 가온되고, 일반적으로 기화될 것이다. 가온된 2차 스트림(131)은 2차 루프 주 극저온 탱크(102)로 재순환될 것이다.
가온 단계가 시작되도록 설정될 때, 2차 루프 주 극저온 탱크 코일(129)을 통해 흐르는 포화된 제2 부분의 흐름 속도가 감소되고 이어서 중단된다. 열이 2차 루프 주 극저온 탱크(102)로부터 전달되지 않을 때, 2차 루프 주 극저온 탱크(102) 내 포화 온도가 더 이상 유지되지 않는다. 저온 2차 스트림(130)의 부분이 액상의 극저온 유체 사용자(116)에게 계속해서 향하게 될 때, 가온된 2차 스트림(131)이 이제 2차 루프 기체 버퍼 탱크(126)로 다시 향하게 된다. 가온된 2차 스트림(131)은 2차 루프 가열기(127)를 통과하고 스트림이 완전히 기화되고/되거나 과열되고, 이어서 스트림 압력을 증가시키고 스트림 압력이 2차 루프 기체 버퍼 탱크(126)에 도입되게 하는 차 루프 압축기(128)를 통과한다. 따라서, 2차 루프 주 극저온 탱크(102)에 처음에 유지되었던 크세논의 포화 액체 공급의 미리 결정된 양이 고갈되고 2차 루프 기체 버퍼 탱크(126)로 전달된다.
본 발명의 본질을 설명하기 위해 본 명세서에서 설명되는, 상세사항, 물질, 단계, 및 부품 배열의 많은 부가적인 변경이 첨부된 청구범위에 나타나 있는 바와 같은 본 발명의 원리 및 범위 내에서 당업자에 의해 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 위에서 제공된 예의 특정한 실시형태로 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (12)

120K 내지 200K 온도 범위에서 비활성이고 비-가압된 극저온 액체로 액상의 극저온 유체 사용자를 냉각시키기 위한 시스템으로서,
Figure pct00002
적어도 주 극저온 탱크, 하나의 하위-냉각기 및 재순환 펌프로 구성되고, 압력하에서 제1 액상의 극저온 유체에 의해 작동하도록 설계되는 1차 냉각 루프를 포함하되,
여기서
Figure pct00003
상기 1차 냉각 루프는 상기 액상의 극저온 유체 사용자에 연결된 액상 분리기로 구성된 2차 냉각 루프에 연결되고(상기 액상 분리기는 열 교환기를 수용함), 제2 액상의 극저온 유체에 의해 매우 저압에서 작동되도록 설계되고,
Figure pct00004
상기 2차 냉각 루프는 기체 버퍼 탱크에 연결되어 냉각 및/또는 가온 단계 동안 2차 냉각 루프로부터의 상기 제2 액상의 극저온 유체의 추가 또는 제거를 허용하고,
Figure pct00005
상기 시스템은 가압된 제1 액상의 극저온 유체를 사용하여 상기 제2 액상의 극저온 유체를 응결시키도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 액체 질소인, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 액체 크립톤인, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 메탄이고, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 사플루오르화물인, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 메탄이고, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 크세논인, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 메탄이고, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 일산화이질소인, 시스템.
120K 내지 200K 온도 범위에서 비활성이고 비-가압된 극저온 액체로 액상의 극저온 유체 사용자를 냉각시키기 위한 방법으로서,
Figure pct00006
적어도 주 극저온 탱크, 하나의 하위-냉각기 및 재순환 펌프로 구성되고, 압력하에서 제1 액상의 극저온 유체에 의해 작동하도록 설계되는 1차 냉각 루프, 및
Figure pct00007
상기 액상의 극저온 유체 사용자에 연결된 액상 분리기로 구성된 2차 냉각 루프로서(상기 액상 분리기는 열 교환기를 수용함), 제2 액상의 극저온 유체에 의해 매우 저압에서 작동되도록 설계되는, 2차 냉각 루프를 포함하되,
상기 방법은,
Figure pct00008
상기 제1 액상의 극저온 유체를 상기 하위-냉각기 및/또는 상기 재순환 펌프에 의해 제1 미리 결정된 온도 범위 내에 유지하는 단계,
Figure pct00009
상기 제2 액상의 극저온 유체를 상기 열 교환기에 의해 제2 미리 결정된 온도 범위 내에 유지하는 단계, 및
Figure pct00010
가압된 제1 액상의 극저온 유체를 사용하여 상기 제2 액상의 극저온 유체를 재응결시키는 단계
를 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 액체 질소인, 방법.
제7항에 있어서, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 액체 크립톤인, 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 메탄이고, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 사플루오르화물인, 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 메탄이고, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 크세논인, 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 액상의 극저온 유체는 메탄이고, 상기 제2 액상의 극저온 유체는 일산화이질소인, 방법.
KR1020227043784A 2020-05-20 2021-05-20 시스템을 120k 내지 200k 범위에서 냉각시키기 위한 방법 KR20230069044A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063027819P 2020-05-20 2020-05-20
US63/027,819 2020-05-20
PCT/US2021/033467 WO2021236965A1 (en) 2020-05-20 2021-05-20 Method for cooling a system in the 120k to 200k range

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230069044A true KR20230069044A (ko) 2023-05-18

Family

ID=76523444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227043784A KR20230069044A (ko) 2020-05-20 2021-05-20 시스템을 120k 내지 200k 범위에서 냉각시키기 위한 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210364230A1 (ko)
EP (1) EP4153901B1 (ko)
JP (1) JP2023526381A (ko)
KR (1) KR20230069044A (ko)
CN (1) CN115667782A (ko)
WO (1) WO2021236965A1 (ko)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA607039A (en) * 1960-10-18 L. Morrison Willard Apparatus for chilling foodstuffs and the like for storage and shipment
BE587633A (ko) * 1960-02-29
US3161232A (en) * 1961-08-14 1964-12-15 Hydrocarbon Research Inc Refrigeration-heating circuit
WO1999062127A1 (fr) * 1998-05-22 1999-12-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Procede et dispositif de refroidissement d'un supraconducteur
US6523366B1 (en) * 2001-12-20 2003-02-25 Praxair Technology, Inc. Cryogenic neon refrigeration system
US7263845B2 (en) * 2004-09-29 2007-09-04 The Boc Group, Inc. Backup cryogenic refrigeration system
JP5665963B2 (ja) * 2011-02-25 2015-02-04 株式会社前川製作所 超電導ケーブル冷却システム
JP5999599B2 (ja) * 2012-12-28 2016-09-28 日本電子株式会社 プローブ
JP7083347B2 (ja) * 2016-12-23 2022-06-10 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 液化ガスを輸送するための船舶およびその船舶を運転する方法
DE102017118951B4 (de) * 2017-08-18 2019-11-14 Arianegroup Gmbh Kühlung einer Abdampfung von Flüssiggas zum Antrieb von Maschinen, Anlagen oder Fahrzeugen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021236965A1 (en) 2021-11-25
JP2023526381A (ja) 2023-06-21
EP4153901B1 (en) 2024-04-24
CN115667782A (zh) 2023-01-31
US20210364230A1 (en) 2021-11-25
EP4153901A1 (en) 2023-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4073445B2 (ja) 液化天然ガス運搬船の蒸発ガス供給システム
JP6628328B2 (ja) ガス処理システムを含む船舶
EP2775194B1 (en) Storage-tank pressure-rise suppressing apparatus, pressure-rise suppressing system including the same, suppressing method for the same, liquefied-gas cargo ship including the same, and liquefied-gas storage equipment including the same
US20050126188A1 (en) Method for non-intermittent provision of fluid supercool carbon dioxide at constant pressure above 40 bar as well as the system for implementation of the method
KR101751340B1 (ko) 연료가스 공급시스템
CN104964158B (zh) 用于存储和运输液化石油气的方法和系统
KR101784842B1 (ko) 연료가스 공급시스템
CN101421554A (zh) Lng蒸汽的处理配置和方法
JP5794509B2 (ja) ボイルオフガスの再液化装置および方法
JP6845918B2 (ja) 水素ガス供給装置及びその方法
KR101751331B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR20190090683A (ko) 휘발성 유기화합물 처리 시스템 및 선박
KR101903849B1 (ko) 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박
JP7026490B2 (ja) Ｂｏｇ再凝縮装置およびそれを備えるｌｎｇ貯蔵システム。
KR20230069044A (ko) 시스템을 120k 내지 200k 범위에서 냉각시키기 위한 방법
KR102608932B1 (ko) 컨테이너 내에 액화 가스를 저장하고 컨테이너로부터 증발 가스를 취출하기 위한 방법 및 장치
JP2008045813A (ja) 冷凍装置、及びこれを搭載したｌｎｇ冷凍車両
KR101751339B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR101672180B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR101010329B1 (ko) Ｌｎｇ 운반선 내 ｌｎｇ 저장 탱크의 증발가스 냉각 시스템
US20210348841A1 (en) Method for operating a reliquefaction system
KR101751332B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR101751337B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR102433265B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물
CA2971469A1 (en) System, method and apparatus for the regeneration of nitrogen energy within a closed loop cryogenic system