NO121316B - - Google Patents

Description

System for lasting, lossing, sirkulasjon og opp-

varming av en flytende last i en skipstank.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for lasting, lossing, sirkulasjon og oppvarming av en flytende last i en skipstank, omfattende en varmeveksler, en lasteenhet med en fra tanktoppen mot tankbunnen nedadløpénde tilførselsledning og en losseenhet med en pumpe hvis inntak er plassert ved tankens bunn og med en trykkledning fra pumpen til tankens topp samt en treveis-ventil plassert mellom trykkledningen, tilførselsledningen og en kombinert hovedlosse- og hovedlasteledning, for etter behov å sette trykkledningen eller tilførselsledningen i forbindelse med hovedlosse- og laste.ledningen eller sette trykkledningen i forbindelse med tilførselsledningen til dannelse av en lukket sirkulasjonsledning fra pumpe inntaket til tilførselsledningens utløp.

Fra norsk patentskrift nr. 113.314 er det kjent et arrange- ment med en lasteledning og en losseledning forbundet med en hovedledning ved hjelp av en treve is-ventil. Lasteenheten som består av en rørledning fra tankens topp ned mot tankens bunn er vist permanent fastgjort til tankens topp. Losseenheten omfatter en sugeledning som rager sideveis innad i tanken samt en pumpeenhet som er plassert i et pumperom atskilt fra tanken. Det viste forslag utgjør en anordning for resirkulering av den flytende last i tanken, men er lite fleksibelt i bruk.

Hittil har det vanlige system for oppvarming av tanklaster

i tankskip vært basert på hetekveiler som er plassert langs bunnen av tanken, vanligvis som et permament anlegg. Oppvarmingen ved et slikt kjent system foregår vesentlig ved konveks jonsoppvarming. Hetekveilene er vanligvis plassert langs tankbunnen, slik at det oppnås en jevn oppvarming langs hele tankbunnen. Etter hvert som lasten varmes opp, strømmer den oppad gjennom lasten og oppvarmer den øvrige last ved konveksjon. Etter hvert som den oppvarmete last strømmer oppad, tilføres det kaldere last nedad mot bunnen, slik at det oppnås en stadig strømning i lasten. Vanligvis er strømningen i lasten forholdsvis moderat og noe utilstrekkelig, og særlig ved viskøse væsker kan man. ha vanskeligheter med å oppnå jevn oppvarming av hele lasten, idet væskesirkulasjonen i slike tilfeller kan være avgrenset til bare et nedre sjikt som derved eventuelt kan bli overopphetet, mens ovenforliggende sjikt kan være mer eller mindre uoppvarmet.

En særlig ulempe ved oppvarmingssystemet med hetekveiler er at man har problemer med rengjøringen av tankbunnen og hetekveilene etter bruk. Dette skyldes delvis det forhold at hetekveilene og tankbunnen er vanskelig å komme til som følge av hetekveilenes plassering og utforming samt forankringen av hetekveilene til bunnen.

Et annet forhold som også virker uheldig er at eventuelle forurensninger i lasten har tendens til å synke nedad mot bunnen og ansamles nettopp ved de vanskelig tilgjengelige steder der hetekveilene finnes. Slike forurensninger kan danne uønskete belegg så vel på tankbunnen som på selve hetekveilene. I visse tilfeller kan slike belegg nedsette den tilsiktete fri passasje for væsken forbi hetekveilene og kan eventuelt slå seg ned på hetekveilene og derved nedsette overføringen av varme fra hetekveilene til den omsluttende væske.

Ved den tvangsmessige resirkulasjon av lasten som oppnås i- følge norsk patentskrift nr. 113.314 tas det blant annet sikte på å unngå bunnfelling, men dersom det anvendes de vanlige hetekveiler ved tankens bunn,kan det selv ved slik tvangsmessig resirku-lasj on vanskelig unngås en uønsket bunnfelling.

Ytterligere en ulempe med slike hetekveiler er at man krever forholdsvis store varmeoverføringsflater for å oppnå jevn oppvarming av lasten. De store varme overføringsflater kompliserer-ved-likeholdet, og det kan være vanskelig å oppnå full kontroll over eventuelle lekkasjemuligheter som følge av den vanskelige til-komstmulighet ved bunnen av tanken. Under bruk er det så å si u-mulig å oppnå kontroll over eventuell lekkasje. Enhver reparasjon henholdsvis utskifting av hetekveilene er en tidkrevende og komp-lisert arbeidsoperasjon og kan medføre store driftsutgifter for skipet.

I britisk patent nr. 1.004.760 er det foreslått et system for oppvarming av tanklaster uten bruk av hetekveiler. Det er vist i hver tank en rekke vertikale, søyleformete enheter som inneholder varmevekslere plassert i en strømningspassasje gjennom søylen. Det finnes en rekke atskilte tilførselsåpninger til strøm-ningspassas jen gjennom søylen og i bestemte høyder finnes utvi-dete partier med varmevekslere og tilhørende utstrømningsåpninger gjennom søyleveggen utad til den omsluttende væske i tanken. Et vesentlig fremskritt ved et slikt system er at den vertikale enhet lettvint og når som helst kan uttas for kontroll eller reparasjon uavhengig av de øvrige søylers drift. Dersom det ikke kre-ves oppvarming av lasten, kan samtlige enheter fjernes på lett-vint måte. På tilsvarende måte som IPor hetekveilene foregår oppvarmingen også i dette tilfelle hovedsakelig ved konveksjon, og oppvarmingen blir nødvendigvis avgrenset til et forholdsvis lite område rundt hver enhet, idet oppvarmingen vesentlig foregår ved strømning oppad gjennom lasten parallelt med de vertikale enheter. Strømningen på tvers av tanken blir nødvendigvis temmelig minimal, særlig ved viskøse væsker. I forhold til den varmeeffekt hver enkelt enhet kan avgi oppnår man med et slikt system en forholdsvis dårlig varmefordeling i områdene mellom de enkelte enheter som følge av den mangelfulle sirkulasjon på tvers av tanken. I visse tilfeller kan man få overhetete sjikt like ved enhetene, mens sjikt i lengre avstand fra enhetene blir mer eller mindre uopp-varmete.

I norsk patent nr. 35.465 er det foreslått at forvarmings system for brennstoffolje omfattende en varmeveksler plassert i et fra oljetanken atskilt pumperom og en pumpe tilsvarende opptatt i pumperommet. Forvarmingssystemet er innrettet til å sirkulere en del av oljen fra tanken gjennom varmeveksleren og tilbake til tanken i den hensikt å oppvarme en viss andel av oljen i tanken umid-delbart ibran innløpet til forvarmingssysternet med den oppvarmete andel av oljen. En slik lokal oppvarming av oljetanken er ikke praktisk brukbar ombord i tankskip for oppvarming av lasten i lasttanken. Ved dette forvarmingssystem oppnår man riktignok en konsentrert og effektiv oppvarming av oljen i sirkulasjonssysternet, men derimot oppnår man bare en uvesentlig oppvarming av oljen i tanken. Av hensyn til eksplosjonsfare samt forgiftningsfare i det viste pumperom er det viste forslag ytterligere dårlig egnet for formålet ifølge oppfinnelsen.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på et system hvormed man unngår de ovennevnte ulemper og hvor man samtidig be-holder de forskjellige fordeler som andre kjente systemer oppviser. Nærmere forklart tar man sikte på et system hvorved man for det første kan oppnå jevn oppvarming av lasten ved konsentrert oppvarming og effektiv sirkulasjon i tanken,og for det annet oppnår man et enkelt anlegg som er forholdsvis lett å kontrollere og lett å skifte ut eller fjerne fra tanken ved behov.

Systemet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at lasteenheten og losseenheten er festet separat uttrekkbare gjennom hver sin innbyrdes atskiltliggende luke og at varmeveksleren er plassert ved toppen av lasteenhetens ledning og er festet separat uttrekkbar fra lasteenheten.

Ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil frem-gå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de med-følgende tegninger som viser forskjellige praktiske løsninger for systemet ifølge oppfinnelsen samt aggregater for anvendelse ved nevnte system, hvor: Eig. 1 viser skjematisk opptegnet et første eksempel på et aggregat og en praktisk anvendelse av systemet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser i vertikalsnitt og i større målestokk visse detaljer ved en komponent i aggregatet ifølge fig. 1.

I fig. 1 er det vist en skipstank 10 hvis innerbunn 11 er plassert i avstand fra skipets ytterbunn 12. Tankens 10 sidevegger 13, H grenser opp til tilstøtende tankrom 15 og 16, mens de øvrige vegger (hvorav bare veggen 17 er vist) henholdsvis kan grense opp til skipssiden og til et tilstøtende tankrom. Hvert tankrom er innrettet til å kunne behandles som en enhet ved hjelp av et separat losse- og lastearrangement 18 som vertikalforskyves gjennom en Butterworth-luke 19 eller liknende luke ved skipets dekk. Et lukedeksel er vist ved 20. Losse- og lastearrangementet 18 inneholder en pumpe 21 som er stasjonært opptatt i en brønn 22 i tankens 10 bunn 11. Pumpen drives via en høytrykkshydraulisk drivmotor som er avskjermet opptatt i et vernehylster 23, 24 og som er effektivt avskjermet og avtettet overfor lasten. Nærmere detaljer ved avskjermingen og avtetningen av drivmotoren og dennes tilførsels- og avløpsledninger fremgår av patentinnehaverens norske søknad nr. 170.172. Pumpens avløpsledning 25 løper utenfor vernehylsteret og parallelt med dette oppad til sklpsdekket.

Over dekk løper det fra en atengeventil 27 en ledningsforbindelse som antydet med strekete linjer 26 til en treve is-ventil 28 og videre via en hovedledning 26a til et tilkoblingssted utenfor skipet henholdsvis for lasting og lossing av tanken.

Ved hjelp av treve is-ventilen 28 er losse- og lastearrange-mentets pumpe og trykkledning via en ledningsforbindelse 33 kob-let sammen med en varmevekslerenhet 29 til et aggregat for oppvarming og sirkulasjon av lasten i tanken.

Varmevekslerenheten 29 er ført gjennom et lukedeksel 30 i

en luke 31 i skipsdekket og er innrettet til å kunne innsettes i og uttrekkes fra skipstanken uavhengig av losse- og lastearrangementet. Varmevekslerenheten er vist i detalj i fig. 2. Ved enhe-tens øvre ende finnes et innløpshus 32 i kommunikasjon med ventilen 28 via ledningen og via portåpninger 34 i kommunikasjon med en vertikal passasje 35 i et ytterrør 36 som inneholder en varmeveksler 37. Under varmeveksleren er røret 36 tilsluttet over et forbindelsesstykke 38 med et nedføringsrør 39 (drop-line) med en utløpsmunning 40 nær tankens bunn 11, slik det fremgår av fig. 1.

Varmeveksleren er oventil via en rørstuss 41 i et topp-stykke 42 tilsluttet en midtre forholdsvis tykk nedløpsledning 43 som over et nedre vendekammer 44 leder varmemediet oppad gjennom en rekke (for eksempel 30) smale grenrør 45, hvorav bare noen få er vist på tegningen til et avløpskammer 46 som kommuniserer med en annen rørstuss 47. Varmemediet (som fortrinnsvis består av trykkdamp) tilføres som vist med pilen 48 til rørstussen 41 og fjernes som vist med pilen 49 fra rørstussen 47 i et ikke nærmere vist dampsirkuleringssystem på i og for seg kjent måte. Dampsir- kuleringssystemet kan eventuelt være utstyrt med kontrollorganer for å påvise eventuell forurensning ved lekkasje i varmeveksleren.

Det er som vist i fig. 2 tilsiktet en motstrømssirkulasjon av

damp i grenrørene 45 i forhold til væskestrømmen i passasjen 35.

Som vist i fig. 2 er forbindelsesstykket 38 utformet del-sfærisk og ved overgangen mellom vendekammeret 44 og rørene 45 er det plassert en del-sfærisk kappe 46 som sammen med forbindelsesstykket 38 avgrenser en trykkmediumpassasje med innsnevret tverr-snitt i forhold til passasjen 35. Under vendekammeret 44 like før overgangen til nedføringsrøret 39 er det utformet en passasje-utvidelse som ved hjelp av turbulenseffekt kan skape en livlig sammenblanding av de eventuelt i forskjellig grad oppvarmete væskesjiktene fra passasjen 35, før væsken samlet føres tilbake til tanken.

Under lasting av tanken kan man ved hjelp av ventilen 28

lede lasten gjennom ledningen 33, passasjen 35 og nedføringsrøret 39 til bunnen av tanken. Under lastingen kan lasten eventuelt oppvarmes ved passasje av varmeveksleren. I de tilfeller hvor lasten ikke skal oppvarmes kan varmeveksleren trekkes ut av passasjen 35 gjennom toppen av innløpshuset 32, hvoretter innløpshusets topp kan avtettes med et ikke vist deksel.

Claims (1)

1. System for lasting, lossing, sirkulasjon og oppvarming av en flytende last i en skipstank (10), omfattende en varmeveksler (37), en lasteenhet (29) med en fra tanktoppen mot tankbunnen ned-adløpende tilførselsledning (36, 38, 39) og en losseenhet (18) med en pumpe (21) hvis inntak er plassert ved tankene bunndg med en trykkledning fra pumpen til tankens topp samt en treve is-ventil (28) plassert mellom trykkledningen (26), tilførselsledningen (33) og en kombinert hovedlosse- og hovedlasteledning (26a)*for etter behov å sette trykkledningen eller tilførselsledningen i forbindelse med hovedlosse- og lasteledningen eller sette trykkledningen i forbindelse med tilførselsledningen til dannelse av en lukket sirkulasjonsledning fra pumpeinntaket til tilførsels-ledningens utløp,karakterisert vedat lasteenheten (29) og losseenheten (18) er festet separat uttrekkbare gjennom hver sin innbyrdes atskiltliggende luke (19, 31), og at varmeveksleren (37) er plassert ved toppen av lasteenhetens (29)

   ledning (36, 38, 39) og er festet separat uttrekkbar fra lasteenheten (29).