[发明专利]用于处理以液态和气态容纳在储存和/或运输气体的罐中的气体的系统

说明书

本发明涉及一种用于处理包含在罐(200)中的气体的系统(100)，包括至少一个气体消耗装置(300)、用于供应装置(300)的至少一个供应设备(110)和至少一个封闭的制冷剂流体(FR)回路(120)，供应设备(110)包括：第一热交换器(130)，配置成冷却制冷剂流体(FR)；压缩装置(140)，配置成压缩来自第一热交换器(130)的气体；冷却装置(160)，用于冷却来自罐(200)的液态气体；第二热交换器(170)，被配置为在取自罐(200)的液态气体和来自压缩装置(140)的一部分气态气体之间进行热交换，其特征在于，冷却装置(160)和第二热交换器(170)是分开的。

技术领域

本发明涉及船领域，其推进发动机被供应天然气，并且还能够容纳和/或运输液化天然气。

背景技术

因此，这种船通常包括装有液态天然气的罐。天然气在处于大气压时在低于-160℃的温度时是液态的。这些罐从未完美绝热，因此其中的天然气至少会部分蒸发。因此，这些罐既包含液态天然气，也包含气态天然气。这种气态形式的天然气也称为汽化气体(BOG)，并形成罐拱顶。必须控制罐拱顶中的压力，以免损坏罐。因此，以已知的方式，至少一部分以气态形式存在于罐中的天然气被用于供应船的推进发动机等。

然而，船的发动机对气态天然气的消耗是可变的，并且有必要安装额外的系统来处理蒸发的过量天然气。因此，在船上安装了再液化系统，其使得罐中存在的蒸发的天然气能够冷凝，以便使其以液态返回到该罐中。

发明内容

目前使用的再液化系统非常昂贵，本发明旨在通过提出一种用于处理气体的系统来解决这一缺点，该系统包括比现有系统更少的部件，或者包括更便宜的部件，从而能够降低实施这种系统的总成本，同时提供至少相等的性能。

因此，本发明的一个目的涉及一种用于处理容纳在罐中的气体的系统，该罐用于以液态和气态储存和/或运输气体，该处理系统包括至少一个气体消耗装置、用于供应所述至少一个气体消耗装置的至少一个设备和被配置为使制冷剂流体通过其中的至少一个闭合回路，用于供应所述至少一个气体消耗装置的设备至少包括：

-第一热交换器，被配置为冷却在闭合回路中流通的制冷剂流体；

-压缩装置，被配置为将离开第一热交换器的气态气体压缩到与所述至少一个气体消耗装置的要求相适应的压力，

-冷却装置，被配置成实现制冷剂流体和以液态在罐中抽取的气体之间的热交换，

-第二热交换器，被配置为在罐中抽取的液态气体和离开压缩装置且未被发送到所述至少一个气体消耗装置的气态气体部分之间实现热交换。

根据本发明，冷却装置和第二热交换器是分开的。换句话说，冷却装置和第二热交换器在物理上是分开的，并且彼此相距非零距离设置。此外，在冷却装置和第二热交换器之间没有直接热量传递。

根据本发明的气体处理系统能够处理罐中以气态存在的气体，这种以气态存在的气体是通过容纳在该罐中的液化气体的自然蒸发现象产生的。

根据本发明的一个特征，第一热交换器被配置成在以气态在罐中抽取的气体和在闭合回路中流通的制冷剂流体之间实现热交换。根据本发明的这个特征，第一热交换器布置在用于供应所述至少一个气体消耗装置的设备和闭合制冷剂流体回路之间的接口处。换句话说，第一热交换器包括至少一个第一通道和至少一个第二通道，所述第一通道适于使以气态在罐中抽取的气体通过，所述第二通道适于使闭合回路中的制冷剂流体通过。

根据本发明的一个实施例，冷却装置可以例如是第三热交换器，该第三热交换器被配置成实现制冷剂流体和以液态在罐中抽取的气体之间的热交换。在该第三热交换器中流通的以液态在罐中抽取的气体更特别地能够将热量释放给也在该第三热交换器中流通的制冷剂流体，使得以液态在罐中抽取的气体通过其穿过第三热交换器而被冷却。根据本发明，第二热交换器和第三热交换器是分开的，也就是说，在第二热交换器中流通的流体和在第三热交换器中流通的流体之间不发生直接热传递。