SE463814B

SE463814B - DEVICE AT A STORE BEING COLD WASHING

Info

Publication number: SE463814B
Application number: SE8902035A
Authority: SE
Inventors: Peter Margen
Original assignee: Peter Margen
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1989-06-05
Publication date: 1991-01-28
Also published as: SE8902035L; SE8902035D0; WO1990015003A1

Abstract

The invention relates to an arrangement for a storage of a cold liquid which consists of a condensed gas, e.g. liquefied natural gas, contained in a heat insulated vessel (1), which includes extraction means (5, 6) for removing the evaporated liquid (3') which is present above the free surface of the liquid. According to the invention a lid (9) is floating on the free surface of the liquid and forms an evaporation space (1') between the lid (9) and the free surface of the liquid having a substantially constant volume and that the extraction means (5, 6) are arranged to remove the evaporated liquid from the evaporation space (1') and to maintain the pressure within said space at a substantially constant value.

Description

463 814 figur 1 visar ett konventionellt lager för flytande gas och lagrets väsentligaste komponenter, , figur 2 visar en utföringsform av ett lager med en anordning enligt uppfinningen, ; figur 3 visar förenklat ett bergrumslager med en anord- ning enligt uppfinningen och figur M visar en detalj av anordningen enligt figur 3. Figure 1 shows a conventional bearing for liquefied gas and the main components of the bearing, Figure 2 shows an embodiment of a bearing with a device according to the invention, figure 3 shows in simplified form a rock storage with a device according to the invention and figure M shows a detail of the device according to figure 3.

Figur 1 åskådliggör ett konventionellt lager för kondenserad gas, innefattande en gastät behållare 1, exempelvis en stålbehållare, vilken har ett yttre värmeisolerande skikt 2. Kondenserad gas 3 med en vätske- yta 3' förvaras i behållaren. Via ett rör H matas'till flytande tillstånd nedkyld gas till behållarens 1 undre del vid laddning av behållaren eller för urtagning av vätska, varvid vätskenivån 3' höjs respektive sänks.Figure 1 illustrates a conventional layer for liquefied gas, comprising a gas-tight container 1, for example a steel container, which has an outer heat-insulating layer 2. Condensed gas 3 with a liquid surface 3 'is stored in the container. Via a tube H, cooled gas is fed to the lower part of the container 1 when the container is being charged or for removing liquid, whereby the liquid level 3 'is raised or lowered.

Den oundvikliga tillförseln av värme genom isole- ringen 2 medför en förgasning av vätskan och gasen fyller behållarens 1 fria del 1' ovanför vätskeytan.The inevitable supply of heat through the insulation 2 causes a gasification of the liquid and the gas fills the free part 1 'of the container 1 above the liquid surface.

Den förångade vätskan bortsuges medelst en fläkt 6 via en i behållarens 1 övre del inskjutande rörledning 5 och ledes till en anordning 7 för kylning och konden- sering och återmatas till behållaren under laddnings- fasen. Under urladdningsfasen kan denna ånga uttagas medelst en fläkt 6 via en ledning 8, som är ansluten till den icke visade huvudledningen för gas.The evaporated liquid is sucked off by means of a fan 6 via a pipeline 5 projecting into the upper part of the container 1 and is led to a device 7 for cooling and condensing and fed back to the container during the charging phase. During the discharge phase, this vapor can be extracted by means of a fan 6 via a line 8, which is connected to the main line for gas (not shown).

Den nämnda värmeöverföringen till vätskan kan uppdelas i två delar, nämligen a) värme som överföres genom isoleringen under vätskeytan 3' direkt till vätskan och ¿ b) värme, som överföres genom isoleringen ovanför vätskeytan till ånga i utrymmet 1', vilken ¿ ånga därigenom överhettas, varvid värme över- föres från den överhettade ångan till vätske- ytan 3' och orsakar en ytterligare förångning av vätskan 3. 463 814 Enligt uppfinningen elimineras i största möjliga utsträckning en värmeöverföring från den överhettade gasen i utrymmet 1' genom att på vätskeytan 3' anbringa ett lock 9, som är försett med flytkroppar 10 utefter sin undre yta, vilka flytkroppar 10 håller lockets 9 undre yta 9' på avstånd från vätskeytan, så att ett utrymme för förångad vätska bildas. Detta utrymme är betydligt mindre än det utrymme 1', som finns i en konventionell anläggning enligt figur 1 och den tänkbara mängden överhettad gas kan hållas på ett minimum.The said heat transfer to the liquid can be divided into two parts, namely a) heat which is transferred through the insulation below the liquid surface 3 'directly to the liquid and ¿b) heat which is transferred through the insulation above the liquid surface to steam in the space 1', which ¿steam is thereby overheated , whereby heat is transferred from the superheated steam to the liquid surface 3 'and causes a further evaporation of the liquid 3. 463 814 According to the invention, a heat transfer from the superheated gas in the space 1' is eliminated as far as possible by applying to the liquid surface 3 ' fitting a lid 9 provided with floating bodies 10 along its lower surface, which floating bodies 10 keep the lower surface 9 'of the lid 9 at a distance from the liquid surface, so that a space for evaporated liquid is formed. This space is considerably smaller than the space 1 'which exists in a conventional plant according to Figure 1 and the conceivable amount of superheated gas can be kept to a minimum.

Utrymmet 1' under locket 9 står via en till lockets undersida 9' ansluten flexibel ledning 11, exempelvis en mjuk slang, som följer lockets 9 av vätskenivån 3' bestämda rörelser i vertikal led, i förbindelse med avsugningsledningen 5 och fläkten 6. Locket 9 tillverkas företrädesvis av ett värmeisolerande material, exempelvis en skumplast, som läggs på en tätande och bärande tunn plåt av t.ex. stål och de exempelvis bägarformigt utformade flytkropparna 10 kan utgöras av tunnväggiga, täta behållare av plast eller stål, som är fastsatta på lockets 9 under- sida 9'.The space 1 'under the lid 9 is connected via a flexible line 11 connected to the underside 9' of the lid, for example a soft hose, which follows the vertical movements of the lid 9 determined by the liquid level 3 ', in connection with the suction line 5 and the fan 6. The lid 9 is manufactured preferably of a heat-insulating material, for example a foam plastic, which is laid on a sealing and supporting thin sheet of e.g. steel and the cup-shaped floating bodies 10, for example, can consist of thin-walled, tight plastic or steel containers, which are attached to the underside 9 'of the lid 9.

Då genom vårmeöverföring genom väggisoleringen 2 under vätskeytan 3' ângbildning uppstår kommer ångan att fylla spalten eller utrymmet mellan vätskeytan 3' och lockets 9 undersida 9' och att via den flexibla ledningen 11 och ledningen 5 sugas bort av fläkten 6 till kyl- och kondenseringsanordningen 7 eller till den icke visade huvudledningen. Den bildade ångan kommer sålunda inte att kunna nå utrymmet ovanför locket 9 och kommer därför inte att kunna överhettas och alstra en ytterligare för- ångning av vätskan. Företrädesvis hålls trycket i ut- rymmet mellan vätskeytan och lockets undersida medelst fläkten 6 på atmosfärstryck men avvikelser från detta tryck kan förekomma.Den ernådda fördelen är uppenbar.When vapor formation occurs through heat transfer through the wall insulation 2 under the liquid surface 3 ', the steam will fill the gap or space between the liquid surface 3' and the underside 9 'of the lid 9 and be sucked away by the flexible line 11 and the line 5 by the fan 6 to the cooling and condensing device 7. or to the main line (not shown). The vapor formed will thus not be able to reach the space above the lid 9 and will therefore not be able to overheat and produce a further evaporation of the liquid. Preferably, the pressure is maintained in the space between the liquid surface and the underside of the lid by means of the fan 6 at atmospheric pressure, but deviations from this pressure may occur. The achieved advantage is obvious.

Andelen av förångningar, som beror på en värmetransport mellan ångutrymmet mellan vätskeytan och lockets undersida 463 814 kan praktiskt taget helt elimineras och den ånga, som överförs till kyl- och kondenseringsanordningen 7 är icke överhettad och kräver därför minimal om ens någon kylning före kondenseringen. Båda dessa faktorer bidrar till att minska den kylenergi och den drivenergi för kylmaskinerna, som erfordras för att kyla och konden- sera ånga, som alstras under laddningsfasen. Dessutom kommer det kontinuerliga utflödet av ånga under urladdning av lagret att minska.The proportion of evaporations due to a heat transfer between the steam space between the liquid surface and the underside 463 814 of the lid can be practically completely eliminated and the steam transferred to the cooling and condensing device 7 is not overheated and therefore requires minimal if any cooling before condensation. Both of these factors help to reduce the cooling energy and the driving energy of the refrigeration machines required to cool and condense steam generated during the charging phase. In addition, the continuous outflow of steam during discharge of the bearing will decrease.

För att ytterligare minska eventuell konvektion av mättad ånga från spalten 12 mellan lockets 9 omkrets och behållarens 1 inre vägg förses lockets 9 yttre kant lämpligen med en uppåtriktad och runt lockets 9 periferi gående fläns 13.In order to further reduce any convection of saturated steam from the gap 12 between the circumference of the lid 9 and the inner wall of the container 1, the outer edge of the lid 9 is suitably provided with an upwardly directed flange 13 extending around the circumference of the lid 9.

Det har ovan angivits att ledningen 11 kan utgöras av en slang, men givetvis kan ledningen också vara utförd teleskoperande eller med en bälg för upptagning av variationer i lockets 9 nivå.It has been stated above that the conduit 11 can consist of a hose, but of course the conduit can also be made telescopic or with a bellows for accommodating variations in the level of the lid 9.

Figur 3 visar ett lager under markytan, exempelvis ett bergrum. Bergrummets väggar har försetts med ett mellanlager 14 av betong eller sand, vilket på insidan försetts med en isolering 2. Isoleringens 2 insida är lämpligen försedd med ett vätsketätt membran 15 (fig.4).Figure 3 shows a layer below the ground surface, for example a rock chamber. The walls of the rock chamber have been provided with an intermediate layer 14 of concrete or sand, which on the inside is provided with an insulation 2. The inside of the insulation 2 is suitably provided with a liquid-tight membrane 15 (Fig. 4).

Med hänsyn till kostnaderna avstår man från en isolering av taket och bergrummets tak kommer sålunda att stå i förbindelse med stillastående ånga utan till- försel av mättad ånga, som förångas i lagets nedre del.With regard to costs, one insists on insulating the roof and the roof of the rock chamber will thus be in communication with stagnant steam without the supply of saturated steam, which is evaporated in the lower part of the layer.

Flänsen 13 på det flytande locket 9 görs lämpligen så hög, att det täcker det vertikala avståndet mellan de inåtriktade korrugeringarna eller bälgarna 18 på mem- branet 15. Dessa korrugeringarhar tillkommit för att membranet 15 skall kunna uppta de kontraktioner och expansioner som uppträder vid kylning från omgivnings- temperaturen till vätsketemperaturen (t.ex. -162°C) re- spektive en uppvärmning till omgivningens temperatur.The flange 13 on the floating lid 9 is suitably made so high that it covers the vertical distance between the inwardly directed corrugations or the bellows 18 on the diaphragm 15. These corrugations have been added so that the diaphragm 15 can accommodate the contractions and expansions which occur when cooling from ambient temperature to the liquid temperature (eg -162 ° C) and a warming to ambient temperature.

V» 463 814 Gapet mellan väggen i lagret och locket 9 kommer att hållas på eït minimum genom samverkan mellan de ring- formade korrugeringarna 16 och flänsen 13.V »463 814 The gap between the wall in the bearing and the cover 9 will be kept to a minimum by co-operation between the annular corrugations 16 and the flange 13.

Locket 9 kan ha vilken som helst lämplig omkrets- form och sålunda vara cirkulärt eller exempelvis kvad- ratiskt.The lid 9 can have any suitable circumferential shape and thus be circular or, for example, square.

Claims

463 814 P A T E N T K R A V

Device for a cold liquid storage, consisting of a condensed gas and stored in a heat-insulated container (1) e.d. storage space, in which a continuous vapor formation occurs in an evaporation space (1 ') between the liquid surface (3') and a lid (9) movable on the liquid surface and comprising suction means (5,6) for removing evaporated liquid, characterized - arranged to keep the evaporation space at a substantially constant volume and that the suction means (5, 6) are arranged to suck evaporated thereof, that the lid (9) is heat-insulating, liquid from the evaporation space and to keep the pressure in the evaporation space at a certain value.

Device according to claim 1, characterized in that the lid (9) is provided with an upwardly directed, circumferential flange (13), which forms a narrow gap (12) with the inner wall of the container (1).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the container consists of a space located underground and in that the inner wall is coated with a liquid-tight membrane (15), which has towards the inner corrugations (16) of the space, wherein the flange (13) height corresponds to the distance between two of the evenly distributed corrugations (16).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the space between the underside of the lid (9) and the liquid surface (3 ') is kept at a substantially atmospheric pressure. from the fact that said suction means (5,6) are arranged