專利名稱：將氣態(tài)燃料供應(yīng)到液化氣運(yùn)輸船的能量產(chǎn)生裝置的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將氣態(tài)燃料供應(yīng)到液化氣運(yùn)輸船的能量產(chǎn)生裝置(energy production unit)的設(shè)備，氣態(tài)燃料在經(jīng)由至少一個(gè)供給歧管供應(yīng)到能量產(chǎn)生裝置之前被一個(gè)或多個(gè)裝置壓縮至一定的供給壓力。
本發(fā)明涉及對(duì)液化氣運(yùn)輸船上供有氣體的能量產(chǎn)生裝置的壓力氣體供應(yīng)的調(diào)節(jié)和伺服控制，該能量產(chǎn)生裝置例如可包括一個(gè)或多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組或者一個(gè)或多個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)。供有氣體的能量產(chǎn)生裝置的工作特征通常意味著應(yīng)當(dāng)在較低的供給壓力下進(jìn)行所述氣體供給，例如該供給壓力為大約4巴。在穩(wěn)定狀態(tài)下，通常通過現(xiàn)有的能夠以期望的流量和供給壓力輸送氣體的壓縮機(jī)裝置來準(zhǔn)確地完成這種供給。作為示例，這些裝置包括供應(yīng)蒸發(fā)器的壓縮機(jī)和/或泵，它們通常由尤其位于供給歧管中的壓力調(diào)節(jié)器控制，從而將供給歧管中的壓力值保持為接近基準(zhǔn)供給壓力值。
背景技術(shù)：
當(dāng)能量產(chǎn)生裝置上的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氣體消耗量的增減，這通常會(huì)造成歧管中供給壓力的升降?？紤]到歧管的有限容積、壓縮裝置與供給歧管之間的距離以及壓縮裝置的反應(yīng)時(shí)間，由壓縮裝置提供的對(duì)壓力調(diào)節(jié)器的壓力伺服控制存在不可忽略的滯后。因此，在能量產(chǎn)生裝置上的負(fù)載發(fā)生變化后，在歧管中重新建立起穩(wěn)定的供給壓力之前會(huì)有一定的時(shí)間間隔。
能量產(chǎn)生裝置上的負(fù)載的這種變化可能是由于需要增加或降低運(yùn)輸船的速度，或者由于起動(dòng)或停止如貨船泵等的大的能量消耗。在這種時(shí)間間隔內(nèi)，能量產(chǎn)生裝置的速度及其輸出的能量被打亂，從而這種轉(zhuǎn)變/過渡會(huì)由于燃料氣壓不足而使能量產(chǎn)生裝置出現(xiàn)不希望的停止，或者會(huì)因不符合最小或最大可接受壓力的有關(guān)約束而損壞壓縮裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中，例如公開號(hào)為No.2837783的法國(guó)專利申請(qǐng)或法國(guó)專利申請(qǐng)F(tuán)R 04/50945所說明的設(shè)備中，蒸發(fā)器由浸沒在儲(chǔ)存罐底部的泵進(jìn)行供給。通過位于上游的閥并根據(jù)儲(chǔ)存罐中的壓力和/或供給歧管中的壓力來控制蒸發(fā)器的流量。那些設(shè)備都存在供給歧管中壓力變化后蒸發(fā)器響應(yīng)時(shí)間的問題。響應(yīng)時(shí)間是由于填充蒸發(fā)器所需要的時(shí)間以及用于發(fā)生相態(tài)改變的時(shí)間(而產(chǎn)生的)。如果能量產(chǎn)生裝置上的負(fù)載發(fā)生變化，這種不可避免的慣性會(huì)引起供給歧管中的壓力變化并由此帶來上述危險(xiǎn)。
直到現(xiàn)在，該問題都未被注意，也未成為任何已有研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是減小強(qiáng)制蒸發(fā)的慣性。
為了該目的，本發(fā)明提供一種從液化氣運(yùn)輸船的至少一個(gè)載油艙(cargo tank)的內(nèi)容物向該船的能量產(chǎn)生裝置供應(yīng)氣態(tài)燃料的設(shè)備，該設(shè)備包括至少一個(gè)壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)具有從所述載油艙吸入氣相液化氣的入口，該壓縮機(jī)的出口輸出至所述能量產(chǎn)生裝置的供給歧管/總管，該設(shè)備還包括浸沒在載油艙底部并連接到一蒸發(fā)器入口的泵，該蒸發(fā)器的出口經(jīng)由一供給管連接到所述能量產(chǎn)生裝置的所述供給歧管，該設(shè)備的特征在于，所述泵適于以大于所述能量產(chǎn)生裝置的供給壓力的壓力向蒸發(fā)器供應(yīng)液化氣，所述供給管配有用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到所述供給歧管的氣體流量的調(diào)節(jié)器裝置。
所述調(diào)節(jié)器裝置用于以所述供給歧管中的供給壓力漸進(jìn)地排放氣體，從而在能量產(chǎn)生裝置上的負(fù)載發(fā)生變化而趨向于使供給壓力臨時(shí)改變時(shí)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定該壓力。
這樣，即使在負(fù)載變化的瞬時(shí)/過渡階段，對(duì)能量產(chǎn)生裝置的供給狀態(tài)也是最優(yōu)的。
有利地，用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到供給歧管的氣體流量的裝置連接到用于測(cè)量所述供給歧管中的壓力的裝置。
在一個(gè)有利的實(shí)施例中，在所述流量調(diào)節(jié)器裝置的上游設(shè)有一緩沖容器。這樣，可以具有其壓力大于能量產(chǎn)生裝置的供給壓力的永久氣體儲(chǔ)備，以用于減輕所述歧管中壓力的任何變化。在給定管的長(zhǎng)度和/或直徑的情況下，如果該管的容積自身不能提供足夠的安全體積(的氣體)，這種采用緩沖容器的技術(shù)就能使高壓氣體的儲(chǔ)備體積增加。
在另一有利的實(shí)施例中，在蒸發(fā)器的出口處設(shè)置一冷卻器裝置，并在蒸發(fā)器上游設(shè)置用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)器出口處的氣體壓力的裝置。由此，該冷卻器裝置使得蒸發(fā)器出口處的氣體的溫度能被降低，而壓力調(diào)節(jié)器裝置使得蒸發(fā)器出口處的壓力能保持低于泵的出口壓力，從而確保冷卻器裝置工作同時(shí)保持流量調(diào)節(jié)器裝置上游的氣體壓力大于供給歧管中的壓力。
有利地，壓力調(diào)節(jié)器裝置連接到用于測(cè)量冷卻器裝置下游的壓力的裝置。
冷卻器裝置還可包括用于蒸發(fā)來自至少一個(gè)載油艙的液化氣并通過在冷卻器裝置的出口管中測(cè)得的溫度起動(dòng)的裝置。
在一個(gè)有利的實(shí)施例中，用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到供給歧管的氣體流量的裝置還連接到這樣的裝置，即該裝置用于測(cè)量由壓縮機(jī)和蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體流量以及測(cè)量由能量產(chǎn)生裝置和氣體氧化器裝置一有時(shí)也稱“燃燒爐”一消耗的氣體流量。該實(shí)施例可通過計(jì)算產(chǎn)生的氣體流量和消耗的氣體流量之間的差值來調(diào)節(jié)蒸發(fā)器出口處的壓力，從而增強(qiáng)該設(shè)備的穩(wěn)定性和反應(yīng)能力。


下面將參照示出作為非限定例子的本發(fā)明實(shí)施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和圖2，其示意性地示出甲烷油輪上用于產(chǎn)生能量的部件，在本示例中所述部件包括用于產(chǎn)生電能和/或熱能的裝置1。該裝置1可以包括驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生用于運(yùn)輸船甲板上的電氣設(shè)備并用于推進(jìn)運(yùn)輸船的電能的柴油機(jī)，但是可選地，它們可以包括其形式為產(chǎn)生蒸汽的鍋爐的常規(guī)裝置，所述蒸汽供應(yīng)給蒸汽輪機(jī)以驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器。
如甲烷油輪上常見的，能量產(chǎn)生裝置1供應(yīng)有來自油輪的一個(gè)或多個(gè)載油艙2的氣體。供應(yīng)的氣體通常是直接來自載油艙并升高到幾巴供給壓力的甲烷。
這種供給氣體是以兩種不同的方式獲取的。第一，直接從載油艙2中液態(tài)甲烷5的表面上方獲取(蒸)氣相的氣體4，隨后在由電動(dòng)機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)6中壓縮該氣體。然后，以希望的壓力將這種氣體注入供給歧管7中以便供給到能量產(chǎn)生裝置1。第二，通過浸沒在載油艙2底部并由電力驅(qū)動(dòng)的泵8抽取液態(tài)甲烷3以輸送到蒸發(fā)器9。在蒸發(fā)器9的出口處，甲烷的形式為氣態(tài)，且同樣用于經(jīng)由供給管10供給到能量產(chǎn)生裝置1的供給歧管7中。
在供給管10和所述供給歧管7的連接部下游，一過壓排放管連接到供給歧管7并通向用于氧化氣體的裝置11。這種過壓例如可能在裝置1上的負(fù)載突然降低后出現(xiàn)，從而造成氣體消耗的突然減少。
在圖1所示的實(shí)施例中，在裝置1的供給歧管7的上游，在供給管10的出口處設(shè)有氣體流量調(diào)節(jié)器閥12，以便減輕所述供給歧管7中供給壓力的變化。該調(diào)節(jié)器閥12具體可由連接到供給歧管的壓力調(diào)節(jié)器13進(jìn)行伺服控制，更一般地可由自動(dòng)調(diào)節(jié)器進(jìn)行伺服控制。
泵8將液化氣以大于能量產(chǎn)生裝置1的供給壓力的壓力供給到蒸發(fā)器9。因此，在蒸發(fā)器9的出口處的氣相氣體被以大于供給歧管7中形成的供給壓力的壓力輸送，由此在管10中形成高壓氣體儲(chǔ)備，以用于在裝置1需要時(shí)經(jīng)由調(diào)節(jié)器閥12對(duì)供給歧管進(jìn)行供給。當(dāng)裝置1上的負(fù)載變化時(shí)，使管10與供給歧管7相連的閥12改變其開度，以便將管10中儲(chǔ)備的氣體的一部分以歧管中需要的供給壓力排放到歧管中。例如，這可以補(bǔ)償因裝置1上負(fù)載的增加而造成的歧管中供給壓力的降低，以便將供給壓力保持在基準(zhǔn)值。
在圖2所示的實(shí)施例中，以蒸發(fā)器9出口處的壓力向一位于管10上調(diào)節(jié)器閥12上游的緩沖容器14充氣，該壓力大于裝置1的供給壓力。在給定管10的長(zhǎng)度和/或直徑的情況下，這確保了無論蒸發(fā)器9的出口和閥12的入口之間的管10的可用容積是否足以完成其功能，都存在著其壓力大于供給壓力的足夠的安全體積的氣體。由此，通過與調(diào)節(jié)器閥12相關(guān)聯(lián)的該壓力較高的氣體，就可獲得足夠快的反應(yīng)能力以便避免供給歧管7中壓力的任何顯著的上升或下降，這種壓力的顯著上升或下降可能損壞壓縮機(jī)，從而可能導(dǎo)致能量產(chǎn)生裝置1出現(xiàn)不希望的停止。
圖2還示出一冷卻器裝置15，其包括用于噴射來自至少一個(gè)載油艙2的液化氣的裝置。該裝置使得蒸發(fā)器9出口處的氣體能被冷卻至一定的溫度和壓力范圍，以確保閥12的反應(yīng)能力足以將歧管中的供給壓力保持在基準(zhǔn)值。為此，通過測(cè)量蒸發(fā)器9出口處的溫度來起動(dòng)冷卻器裝置15，所用測(cè)量裝置為常規(guī)類型并且未在圖中示出。為使冷卻器裝置15能正確運(yùn)行，在蒸發(fā)器9的入口處設(shè)置另一調(diào)節(jié)器閥16，以便根據(jù)由裝置17測(cè)得的所述壓力的值來調(diào)節(jié)所述蒸發(fā)器9出口處的壓力。這可以確保該壓力低于泵8出口處的供給冷卻器裝置15的壓力，從而確保流體被吸入。該閥16還用于將壓力值調(diào)節(jié)為大于供給歧管7中的供給壓力的值，以使閥12能執(zhí)行其功能。
在本發(fā)明的最后的變型(圖中未示出)中，還可通過用于測(cè)量由能量產(chǎn)生裝置1和氣體氧化器裝置11消耗的氣體的流量的裝置以及用于測(cè)量由壓縮機(jī)6和蒸發(fā)器9產(chǎn)生的流量的裝置來調(diào)節(jié)該閥16，其測(cè)量產(chǎn)生的氣體流量和消耗的氣體流量之間的差值并相應(yīng)地控制該閥16。這種變型通過更好的反應(yīng)能力使得蒸發(fā)器9出口處的壓力更加穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種從液化氣運(yùn)輸船的至少一個(gè)載油艙(2)的內(nèi)容物向該船的能量產(chǎn)生裝置(1)供應(yīng)氣態(tài)燃料的設(shè)備，該設(shè)備包括至少一個(gè)壓縮機(jī)(6)，該壓縮機(jī)(6)具有從所述載油艙(2)吸入氣相液化氣的入口，該壓縮機(jī)(6)的出口輸出至所述能量產(chǎn)生裝置(1)的供給歧管(7)，該設(shè)備還包括浸沒在載油艙(2)底部并連接到蒸發(fā)器(9)的入口的泵(8)，該蒸發(fā)器(9)的出口經(jīng)由供給管(10)連接到所述能量產(chǎn)生裝置(1)的所述供給歧管(7)，其特征在于，所述泵(8)適于以大于所述能量產(chǎn)生裝置(1)的供給壓力的壓力向蒸發(fā)器(9)供應(yīng)液化氣，所述供給管(10)配有用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到所述供給歧管(7)的氣體流量的調(diào)節(jié)器裝置(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)器裝置(12)連接到用于測(cè)量所述供給歧管(7)中的壓力的裝置(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，在所述流量調(diào)節(jié)器裝置(12)的上游設(shè)有緩沖容器(14)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，在蒸發(fā)器(9)的出口處在所述供給管(10)上設(shè)有冷卻器裝置(15)，在蒸發(fā)器(9)的上游設(shè)有用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)器(9)出口處的氣體壓力的調(diào)節(jié)器裝置(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)器裝置(16)連接到用于測(cè)量冷卻器裝置(15)下游的所述供給管(10)中的壓力的裝置(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻器裝置(15)包括用于蒸發(fā)來自至少一個(gè)載油艙(2)的液化氣的蒸發(fā)器裝置，所述蒸發(fā)器裝置通過在冷卻器裝置(15)出口處的供給管(10)中測(cè)得的溫度起動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)器裝置(16)連接到用于測(cè)量由壓縮機(jī)(6)和蒸發(fā)器(9)產(chǎn)生的氣體的流量和用于測(cè)量由能量產(chǎn)生裝置(1)和氧化器裝置(11)消耗的流量的裝置。
全文摘要
從液化氣運(yùn)輸船的至少一個(gè)載油艙(2)的內(nèi)容物向該船的能量產(chǎn)生裝置(1)供應(yīng)氣態(tài)燃料的設(shè)備，該設(shè)備包括至少一個(gè)壓縮機(jī)(6)，該壓縮機(jī)(6)具有從所述載油艙(2)吸入氣相液化氣的入口，該壓縮機(jī)(6)的出口輸出至所述能量產(chǎn)生裝置(1)的供給歧管(7)，該設(shè)備還包括浸沒在載油艙(2)底部并連接到一蒸發(fā)器(9)的入口的泵(8)，該蒸發(fā)器(9)的出口經(jīng)由一供給管(10)連接到所述能量產(chǎn)生裝置(1)的所述供給歧管(7)。所述泵(8)適于以大于所述裝置(1)的供給壓力的壓力向蒸發(fā)器(9)供應(yīng)液化氣，所述供給管(10)配有用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到所述供給歧管(7)的氣體的流量的調(diào)節(jié)器裝置(12)。
文檔編號(hào)F17C9/02GK1785748SQ200510130120
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者M·洛朗, Y·布朗多 申請(qǐng)人:阿爾斯通股份有限公司