CN112673206B - 液化气体储存装置 - Google Patents

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Abstract

一种液化气体储存装置，特别地用于液化气体运载工具或用于陆基设施，该液化气体储存装置包括：‑至少一个液化气体储存贮存器(12)，其具有一起限定贮存器高度的贮存器底部和贮存器顶板，‑用于抽出所述贮存器中液态和/或气态形式的气体的器件(20)，以及‑用于将液态形式的气体注入到所述贮存器中的器件(10)，该器件被连接到气体抽出器件，其特征在于，气体注入器件包括至少一个注射器‑混合器(10)，其位于贮存器的在贮存器高度的0至25％之间延伸的下部区域中，和/或位于贮存器的在贮存器高度的75至100％之间延伸的上部区域中，所述贮存器高度从所述贮存器底部测量，且所述注射器‑混合器意图浸入在容纳在贮存器中的所述液化气体中。

Description

液化气体储存装置
技术领域
本发明尤其涉及一种液化气体储存装置，特别地用于液化气体运载工具或用于陆基设施。
背景技术
为了更容易地长距离输送气体，例如天然气，气体通常通过将其冷却至低温温度而被液化(变成液化天然气-LNG)，例如在大气压下将其冷却至160℃。液化气体然后被装载到运载工具中，例如LNG运载工具和加注船。
为了限制容纳在船的贮存器中的液化气体的蒸发，已知的实践是将其在压力下储存在该贮存器中，以便在所考虑的液化气体的气化曲线上移动，由此增加其气化温度。液化气体因此可以在较高的温度下储存，这导致限制了气体的蒸发。
但是，气体自然蒸发是不可避免的，这种现象称为NBOG，其是自然蒸发气体(Natural Boil-Off Gas)的缩写(与气体的强制蒸发或FBOG相对，其是强制蒸发气体(Forced Boil-Off Gas)的缩写)。在船的贮存器中自然蒸发的气体通常用于为船的能量产生装置提供能量，其旨在满足用于船的运行的能量需求，特别是船的推进和/或车载设备的电力产生。
在当前技术中，对贮存器的改进使得液化气体的自然蒸发率(BOR)越来越低，而船的机械效率越来越高。结果，由蒸发自然产生的气体量和船的设施所需的气体量之间存在很大差异。当船的消耗量低时，也就是说，例如，当船处于空转状态、处于待命阶段或处于损坏状态(例如影响处理设备或消耗量不为零)时，多余的气体有特别意义。
多余的自然蒸发气体(NBOG)然后被重新冷凝并重新注入到贮存器中。为此使用再液化或再冷凝器件，其将NBOG转化成液化气体，然后将其再注入贮存器中。
通过降低容纳在贮存器中、在贮存器中的液-气界面上方的气体顶板的温度，也可以减少NBOG的产生。为此，可以抽出液化气体、将其冷却(或使其过冷，因为它已经很冷了)、然后经由顶部气体中的液化气体喷淋杆将其重新注入到贮存器中。
这使得可以通过重新冷凝在气体顶板中的BOG来控制贮存器中的压力(第一目标)。这也使得可以控制液化气体的温度，以便输送“冷”LNG(第二目标)。实际上，在LNG运载工具或加注船的情况下，要被输送的LNG的最大温度可以由接收终端或船要求。
第一目标主要是针对同一设施的多个储存装备之间和/或多个设施的多个储存装备之间的LNG转移操作，以便冷凝在LNG转移操作期间产生的多余气体，以便在给定时间内实现转移。第一目标还可以满足对装载或几乎空的贮存器的需求(如果目标是控制压力)。
第二目标是响应加注船接收相对较冷的LNG的要求，以维持相对于安全阀的安全裕度。因此，在燃料装载操作之后，承租人将希望将其货物尽可能保持冷，甚至冷却其货物，以便遵守与LNG动力船的合同。因此，它将使用自己的过冷设备冷却LNG并防止压力下降。
本发明的目的之一是根据期望的需求来优化在液化气贮存器中的储存，特别是用于控制压力或控制液体温度。
发明内容
根据第一方面，本发明提出一种液化气体储存装置，特别地用于液化气体运载工具或用于陆基设施，该液化气体储存装置包括：
-至少一个液化气体储存贮存器，其具有一起限定贮存器高度的贮存器底部和贮存器顶板，
-用于抽出所述贮存器中液态和/或气态形式的气体的器件，以及
-用于将液态形式的气体注入到所述贮存器中的器件，该器件优选地被连接到气体抽出器件，
其特征在于，所述气体注入器件包括至少一个注射器-混合器，其位于所述贮存器的在贮存器高度的0至25％之间延伸的下部区域中，优选地为0至15％之间，更优选地为0至10％之间，所述贮存器高度从所述贮存器底部开始测量，且所述注射器-混合器意图浸入在容纳在贮存器中的所述液化气体中。
优选地，所述至少一个注射器-混合器被构造成沿相对于水平面以一角α向上倾斜的方向注入液态气体流。所述角α可以为5°至45°，优选地为5°至30°，且更优选地为5°至20°。在变体中，该角α可以为5°至85°，优选地为15°至75°，且更优选地为30°至60°。
根据第二方面，本发明提出一种液化气体储存装置，特别地用于液化气体运载工具或用于陆基设施，该液化气体储存装置包括：
-至少一个液化气体储存贮存器，其具有一起限定贮存器高度的贮存器底部和贮存器顶板，
用于抽出所述至少一个-贮存器中液态和/或气态的气体的器件，以及
-用于将液态形式的气体注入到所述贮存器中的器件，该器件优选地被连接到气体抽出器件，
其特征在于，所述气体注入器件包括至少一个注射器-混合器，其位于所述贮存器的在贮存器高度的60至100％之间延伸的上部区域中，或甚至为75至100％之间，优选地为60至98％之间，更优选地为65至95％之间，或甚至更优选地为65至80％，或80％至95％，所述贮存器高度从所述贮存器底部开始测量，且所述注射器-混合器意图浸入在容纳在贮存器中的所述液化气体中。
优选地，至少一个注射器-混合器被构造成沿相对于水平面以一角β向下倾斜的方向注入液态气体流。所述角β可以为5°至45°，优选地为5°至30°，且更优选地为5°至20°。在变体中，该角β可以为5°至85°，优选地为15°至75°，且更优选地为30°至60°。
有利地，所述至少一个注射器-混合器被固定到所述贮存器的壁。优选地，所述贮存器包括通过倾斜壁连接到所述贮存器顶板的垂直纵向侧壁，所述至少一个注射器-混合器固定到用于将所述垂直纵向壁连接到所述倾斜壁的区域。所述至少一个注射器-混合器可以固定到所述连接区域的加厚金属板和/或至少一个木块。该板可以形成贮存器的膜的一部分，且因此，与该膜一样，该板与贮存器中容纳的液化气体接触(当贮存器中存在液化气体时，或者至少在没有泄漏时)。木块可以位于该膜和船的船体之间。
在每个上述方面中，寻求的关键原理是能够将液化气体重新注入到贮存器中容纳的液体中而不是到顶部气体中，所述液化气体可以是预先过冷或没有预先过冷的。实际上，将大部分冷功率重新注入到顶部气体中将导致显著的压力降和顶部气体的冷却，这将迫使热流重新进入到贮存器的上部部分中。重新注入到顶部气体中的液化气体的大部分将不必要地气化，这将限制要供应给液体的冷功率。这尤其如此，这是因为后者将仅分配到液体的自由表面，这将导致扩散动力学变慢。相反，本发明提出将冷功率直接注入到自由表面以下的液体中，以减少对顶部气体的温度和压力的影响。此外，在自由表面以下注入液化气体将使得可以通过调节注射器-混合器的出口处的液体动力学、其取向、其高度等来产生混合和搅拌效果。本发明还涉及液化气体在注入到贮存器中之前不必进行过冷的情况。注入液化气体的主要功能则将是混合容纳在贮存器中的液化气体。这对于限制液化气体的蒸发特别有用，特别是当将过冷液化气体倒入贮存器底部时，该过冷的液化气体通过蒸发气体的再液化而获得。与自然蒸发的液体相比，从贮存器中强制蒸发的氮气含量高得多(因为氮气的挥发性比甲烷高)。蒸发的气体通过再液化器件液化并返回贮存器的底部。因此，冷凝物比周围的液化气体重得多(因为它富含氮气，但也更冷)。氮气富集的液体聚集在贮存器的底部处。随着其自然升温，氮气气泡气化并上升至表面，从而使顶部气体氮气富集。然而，氮气难以冷凝，这降低了液化器的容量并导致控制贮存器中的压力时的困难。当贮存器是几乎空的时，这种现象会加剧，因为氮气气泡在上升到表面期间没有时间重新溶解。这就是为什么由于存在氮富集的风险而此类设备从不考虑通过在贮存器顶部处的喷淋杆进行注入的原因。当使用几乎空的贮存器时，这种现象会导致留底部的老化，这限制了留底部在下次装载之前冷却贮存器的能力。
本发明还涉及液化气体在注入到贮存器中之前过热的情况。被注入的液化气体的主要功能则将是与容纳在贮存器中的液化气体混合。这对于限制所述过热液化气体的蒸发特别有用，特别是当将其倒入到贮存器的底部中时。所述过热的液化气体比周围的液化气体(更冷)更热且因此更轻，该液化气体在没有混合装置的情况下将蒸发，甚至是通过在贮存器底部处注入。实际上，它更轻便会在更冷且因此更重的周围液体中上升，直到当其静压力变得低于其泡点压力时蒸发。在贮存器中的液位低的情况下尤其如此，因为与较高液位相比，贮存器底部处的静压力较低。利用通过文丘里效应的混合装置，抽吸、夹带等特别适合于将所述过热的液化气体注入，因为它允许至少4倍的稀释。该过热的液化气体通过将加压的蒸发气体利用来自贮存器的液化气体再冷凝(即，混合)而获得。过热的液化气体通常会气化，用于注入到陆基气网中。如果陆基气网要求气化单元停止发送到网络，则过热的液化气体可以经由混合装置返回到贮存器，同时限制储存在贮存器中的气体的自然蒸发。在没有混合装置的情况下，通过将所述过热的液化气体注入到贮存器中而产生的蒸发产生额外的蒸发，这些蒸发被添加到自然蒸发中，其必须被重新冷凝以便重新注入到贮存器中。这导致贮存器中容纳的液化气体的加速加热，因此与使用混合装置相比，压力上升更快。
在此，液化气体的注入通过注射器-混合器进行，其被配置为注入液态气体流，并使其与液体(其通过文丘里效应、抽吸、夹带等方式被注入该液体)混合。
根据本发明的装置可还具有一个或多个以下特征，彼此独立地或彼此结合地考虑：
-所述至少一个注射器-混合器尽可能靠近所述贮存器的纵向侧壁定位；在本申请中，术语“最靠近”或“靠近”应理解为是指小于一米的距离，且优选地小于或等于0.5米，或者甚至更小，
-所述注入器件包括至少一个水平排的注射器(一个或多个)-混合器(一个或多个)，其配置为沿平行或不同方向注入液态气体流，
-所述注入器件包括至少两个水平排的注射器-混合器，其分别在所述贮存器的两个纵向侧壁上布置和/或沿所述贮存器的两个纵向侧壁布置，
-所述气体注入器件通过再液化器件连接到用于抽出所述贮存器或另一贮存器的气体的器件，
-所述再液化器件被构造成使从所述贮存器或另一贮存器抽出的蒸发气体冷凝，然后通过与从所述贮存器或另一贮存器抽出的液化气体进行热交换而加压，
-所述气体注入器件通过过冷器件连接到用于从所述贮存器或另一贮存器抽出的液态气体的器件，
-所述抽出器件被配置成从所述下部区域抽出液态气体，
-所述抽出器件包括至少一个泵和管道，其位于所述贮存器中或另一贮存器中并意图至少部分地浸没在所述液化气体中，
-所述泵被配置为具有可变流速或转子速度，
-所述贮存器为“全填充”类型，并被配置为可填充到任何液位，
-所述贮存器为“受限填充”类型，并被配置为仅填充到10％和更少，或70％和更多，
-所述抽出器件和所述注入器件位于所述贮存器中，并通过完全位于贮存器中的管道彼此连接，
-所述管道至少部分地基本平行于并靠近贮存器的底壁延伸，并且优选地延伸至该贮存器的至少一个侧壁，
-在抽出器件位于贮存器的中央和底部处的情况下，管道可以沿相反的方向沿着贮存器的底壁延伸直至贮存器的侧壁，
-管道可以被配置成匹配贮存器底部的具体形状，尤其是贮存器的底部和侧壁之间的任何连接斜角的形状。
-所述抽出器件和所述注入器件垂直于所述贮存器的液体圆顶定位，且优选地配备可通过该液体圆顶接近的泵塔，
-所述至少一个注射器-混合器连接到所述泵塔的液柱，并由该柱支撑，
-所述注射器-混合器包括用于使液体的主喷流通过的主管道，和用于通过文丘里效应使液体的副喷流强制通过的副管道，
-所述注入器件或甚至所述抽出器件相对于彼此定位，且被配置成使得它们在贮存器中产生背压和抽吸效应，这些效应在贮存器中产生液化气体的预定搅拌循环。
本发明还涉及一种液化气体运载工具，其包括至少一个如上所述的装置，该装置在所述抽出器件和注入器件之间没有过冷和再液化器件，所述贮存器为“全填充”类型并配置为填充到任何液位。
本发明还涉及一种液化气体运载工具，其包括至少一个如上所述的装置，该装置在所述抽出器件和注入器件之间包括过冷和/或再液化器件，所述贮存器为“全填充”类型或“受限填充”类型。
本发明还涉及一种液化气体运载工具，其包括至少一个如上所述的装置，该装置在所述抽出器件和注入器件之间没有过冷和再液化器件，所述贮存器为“受限填充”类型，并配置为仅填充到10％和更少或70％和更多。
本发明还涉及一种液化气体运载工具，其包括至少一个如上所述的装置，该装置在所述抽出器件和注入器件之间包括过冷和/或再液化器件，所述贮存器为“受限填充”类型，并配置为仅填充到10％和更少或70％和更多。
在贮存器的下部部分中注入的情况下，所述注入器件向上取向，以便对于几乎是空的贮存器(“压载”)和几乎是满的贮存器(“满载”)二者在贮存器中产生背压和抽吸效应，且产生搅拌循环。在几乎是空的贮存器(液体留底)的情况下，该配置使得可以在贮存器的大部分长度上搅拌液体(足够小的角度，即接近水平线)，但是无需将液体分散在气隙中，因为这将冷却气体并因此增加热传递。
太大的角度(即，接近垂线)将靠近注射器和抽取器件产生被注入液体的积聚，并将使被注入液体朝向过冷器件重新采样，这存在过冷液体冻结的风险(在与位于抽出器件和注入器件之间的过冷器件组合的情况下)。
在几乎是满的贮存器的情况下，该配置使得可以在贮存器的大部分高度上搅拌液体(足够大的角度，即接近垂线)，从而液体的温度在液体的整个高度上是均匀的。太小的角度(即，接近水平面)将在贮存器的底部处靠近抽取器件产生被注入液体的积聚，并将使被注入液体朝向过冷器件重新采样，这存在过冷液体冻结的风险(在与位于抽出器件和注入器件之间的过冷器件组合的情况下)。在会积聚在贮存器底部处的过冷液体均匀的情况下，还存在贮存器突然降压的风险，如果压力降到大气压以下，则安全阀可能会打开。
本发明还涉及一种用于将液态形式的气体注入到如上所述的船的贮存器中的方法。
根据第一实施例，当“受限填充”贮存器被填充到10％或更少时进行注入(在下部区域中)。
根据变体实施例，当“全填充”贮存器具有任何填充液位时进行注入，注入角(在下部区域中)与该液位无关，而注入速率则根据该液位进行控制。优选地，贮存器中的液体的体积越大，注入速率越大。
本发明还涉及一种将液体形式的气体注入到如上所述的船的贮存器中的方法，其中，当“受限填充”贮存器被填充至70％或更高时进行向上部区域中的注入。
本发明还涉及一种将液体形式的气体注入到如上所述的船的贮存器中的方法，其中，向贮存器中的注入被构造为防止被加热的液化气体沿该贮存器的纵向侧壁上升。
本发明还涉及一种将液体形式的气体注入到如上所述的船的贮存器中的方法，其中，被注入的液化气体具有的温度低于容纳在所述贮存器中的液化气体的温度。
有利地，所述注入器件或甚至所述抽出器件被控制为使得它们在贮存器中产生背压和抽吸效应，这些效应在贮存器中产生液化气体的预定搅拌循环。有利地，搅拌周期被设计成使得，液化气体基本上平行于贮存器中的液-气界面并靠近该界面循环。这使得可以限制在界面处形成热液体层的风险，并因此限制液化气体蒸发的风险。
在本申请中，
-“贮存器”是指内部液化气体储存量大于100m3的任何贮存器，优选地大于1000m3，或甚至10,000m3，或甚至20,000m3；和/或配置为在-163℃或更低的温度下储存液化气体的任何贮存器，
-“全填充”类型的贮存器是指配置为储存任何体积的液化气体的贮存器，例如可以占其总内部容积的50％；FSRU(浮式存储再气化装置)、ST(岸边贮存器)、GBS(重力基础结构)、LBV(LNG加注船)、LFS(LNG燃料船)类型的船通常装有这种贮存器，
-“受限填充”类型的贮存器是指一种贮存器，其被配置为储存10％容积和以下、70％容积以上的液化气体；因此，特别是出于安全原因，它不能储存中等量的液化气体，例如占其总内部容积的50％，这是LNG船在可导致贮存器中的液化气体波动的行驶期间容易受到运输条件影响的情况；LNGC型船(LNG运载工具)通常装备有这种贮存器，
-“船”是指用于液化气体的海上运输的任何单位，例如LNG运载工具、加注船等，
-“再液化器件”或“再冷凝器件”是指配置成导致气体冷凝以及因此将该气体转化为液化气体的器件，该气体通常为BOG或NBOG；它们可以例如包括用于在允许气体冷凝的温度和压力条件下压缩该气体的器件，
-“过冷”器件是指被配置为进一步冷却通常已处于-163℃或更低温度的液化气体的器件，该过冷使得例如可以使液化气体温度降低约10°；过冷器件例如包括用于使液化气体蒸发或气化以产生冷却能量的器件，以及用于与液化气体进行热交换的器件，以使该液化气体由于该能量而被过冷，
-“上”和“下”或“上部”和“下部”的概念是相对于船在登岸和漂在水上时的常规位置、即操作时的常规位置来评估的，且更通常地相对于地球中心(顶部距离地球中心比底部更远)。
附图说明
在阅读通过非限制性示例给出的、参考附图的以下描述时，本发明将被更好地理解，且本发明的其它细节、特征和优势更清楚地呈现，在附图中：
图1是根据本发明的液化气体储存装置的第一实施例的示意性纵向截面图，
图2是图1的示意性横截面图，
图3是图1的放大视图，
图4是根据本发明的液化气体储存装置的第二实施例的示意性纵向截面图，
图5是图4的示意性横截面图，
图6是图4的放大视图，
图7是液化气体储存装置的示意性透视和截面图，
图8是贮存器的壁的连接区域的示意透视图，诸如图7的贮存器，
图9和10是具有不同几何的贮存器的非常示意的局部视图，
图11和12是根据本发明的装置的变体实施例的非常示意的截面图，图9示出该装置的中间的截面图，图10示出该装置的每个纵向端部的截面图，
图13是根据本发明的装置的变体实施例的非常示意的俯视图，
图14至26是根据本发明的装置的变体实施例的非常示意的截面图，
图27和28分别是注射器-混合器的示例性实施例的示意截面视图和示意透视图，
图29是示出根据本发明的船和方法的多个实施例的块图，
图30和31是类似于图4的视图，其示出同一贮存器，该贮存器分别处于“压载状态”且因此填充有液体留底(liquid heel)，和处于“满载状态”且几乎被完全填充。
具体实施方式
如前所述，液化气体(LNG)贮存器中的温度和压力可以特别地被控制，以控制贮存器中NBOG的产生。
液化气体储存装置，特别是用于液化气体运载工具的液化气体储存装置，通常包括：
-至少一个液化气体贮存器，
-在贮存器中用于抽出液态和/或气态的气体的器件，以及
-用于将液态形式的气体注入到贮存器中的器件，该器件被连接到气体抽出器件。
作为上述第一目标的一部分，上方气体使用过冷LNG喷淋杆被冷却。LNG由抽出器件抽出，由过冷器件过冷，然后由贮存器顶部处的杆(注入器件)注射。通过使液滴和气体之间的交换表面最大化以使其凝结，喷淋使得可以直接影响上方气体的温度和压力。
实际上，通常有两个喷淋杆且它们是相同的：它们通常被同时使用以进行初始冷却，而单个杆则使得可以在装载之前进行正常冷却(压载状态时)。
如果此装置被用于满贮存器，则过冷的LNG主要喷淋在液-气界面上，如果目的是在贮存器的整个高度且因此在全部液体体积上影响液体的温度，这不是很合适。
如果在压载状态的情况下(带有液体留底的贮存器)使用一或两个杆，则上方气体(包括顶板)的温度会非常冷(接***衡点＝露点温度)，并且通过隔热层从外界通过的热流因此增加。
不使用杆喷淋过冷气体的情况下，上方气体会在温度上明显分层(较热的气体集中在顶部，较冷的气体集中在底部)，这减少了蒸发，且因此减少了控制贮存器中的压力和温度所需的冷功率。如果在上方气体已经升温时在压载状态的情况下使用过冷器件，则除了增加热流之外，过冷液体的喷淋还会导致贮存器压力增加，因为分散的LNG在冷却被加热的贮存器的隔热层时会蒸发。
在第二目的的情况下，即，控制或甚至冷却储存的LNG，理想的做法是将过冷的LNG重新注入到贮存器中。但是，过冷的LNG将直接返回到贮存器，而不会与贮存器中已经存在的LNG混合。此外，过冷约10°的LNG将比贮存器中的LNG重，且将难以与之混合。在过冷LNG在贮存器底部处被重新注入的情况下，它将集中在贮存器底部，且可以通过上述抽出器件被再次直接抽出，这会不利地影响过冷的效率。实际上，这将意味着已经被过冷的LNG被抽出，所述LNG的过冷将使LNG冷却过多，因为过冷器件的输出温度受到限制以避免LNG冻结(主要是重化合物)。因此，有必要减小过冷却器件的瞬时功率。然而，为了不限制该功率(并避免过冷LNG的再循环)且减少设备的电力消耗(避免冷却上方气体)，本发明提出在液-气界面以下并经由至少一个注射器-混合器注入过冷LNG。
图1至图3示出了本发明的其中一个方面，其中，气体注入器件包括至少一个注射器-混合器10，其位于贮存器12的上部区域中，在贮存器从贮存器的底部14测量的高度的60％至100％之间延伸。贮存器12的高度在贮存器底部14和贮存器顶板16之间测量。附图标记18表示贮存器中液化气体的液-气界面或自由表面，由液化气体形成的液体较重且因此在上方气体下面，该上方气体由液化气体的自然蒸发形成。
除了贮存器12和注射器-混合器10之外，液化气体储存装置还包括用于抽出气体的器件，气体此处为液态形式。抽出器件在此包括泵20，其浸没在液化气体中且优选地位于贮存器的底部处。液化气体可以被抽出并注入到同一贮存器中，或注入到另一个贮存器中。
泵20直接或通过过冷器件22被连接到注射器-混合器10。所述过冷却器件可以被构造为将由泵抽出的液化气体的温度降低大约10°。
贮存器12可以是“全填充”类型或“受限填充”类型。在这两种情况下，当被填充液化气体(且不包括在贮存器底部处的液化气体留底)时，其被填充到其容积的至少70％。在实践中，其被填充至95％或更大的容积，优选为98.5％。
注射器-混合器10被定位并设计成注入在界面18下方被抽出(且可能被过冷)的液化气体，从而液化气体流与容纳在贮存器12中的液化气体混合。
有利地，注射器-混合器10被构造成沿相对于水平面以一角β向下倾斜的方向注入液化气体流(图3)。该角β例如为5°至85°，优选地为15°至75°，且更优选地为30°至60°。
这使得可以在液化气体的基本上整个高度上且在最大可能的距离上促进液化气体在贮存器中的混合，如图1中的箭头示意性所示。
在注入过冷或过热的液化气体的情况下，也就是说，从上述的过冷设备或再冷凝器注入，注射器-混合器(一个或多个)可以有利地被固定到泵塔。
贮存器12具有大体平行六面体和细长的形状，但是也可以具有斜角，如图1和2所示。贮存器12包括后纵向端部12a和前纵向端部12b，术语“后”和“前”是指运载工具的后部和前部以及其行进方向。贮存器还包括纵向侧壁12c。
在所示例子中，泵20和注射器-混合器10位于贮存器12的后端部12a处。
注射器-混合器10被构造成向前注入液化气体流，以促进液化气体在贮存器中的良好混合。在被注入的液化气体要被过冷的情况下，它将比其被注入之处的液化气更冷且因此也更重，这证明了在贮存器上部部分中定位为略低于表面并以较小的角β略微向下取向以尽可能多地混合贮存器的前部是合理的。这使得可以限制过冷液化气体到泵20的再循环，并限制与注射器-混合器10相对的贮存器壁的喷淋。此外，由于过冷液化气体的密度略大于贮存器中的液化气体密度且因此将缓慢向下流动，因此在贮存器顶部处的注入进一步有利于由于重力通过扩散进行混合。因此，当贮存器被装载时，寻求刚好在标称液位下方、但在自由表面足够下方的注入，以免尤其是通过文丘里效应从顶部气体吸入气体。
泵20和注射器-混合器10可以定位为基本垂直于贮存器的“液体圆顶”，其由大写字母LD示意性地示出。在这种情况下，泵20和注射器-混合器10可以被连接到“泵塔”的垂直管道。这些管道则可支撑注射器10。
替换地，注射器-混合器10可以被固定至贮存器12的一侧。图7示出用于储存液化气体的贮存器12的总体形状的更准确例子。该贮存器包括纵向侧壁12c，其是垂直的且通过倾斜的壁12d、12e分别连接到贮存器顶板16和贮存器底部14。壁12c、12d和12e的尺寸是可变的，如图9和10示意性地所示。在这些附图中，附图标记H表示上述的贮存器高度，其在贮存器底部14和贮存器顶板16之间测量。H例如大于或等于15m，并且例如可以为27m。
贮存器12通常是膜型的，也就是说，其壁12c、12d和12e以及其底部14由一系列层形成，这些层从贮存器内侧朝向外侧包括例如金属板膜、隔热层、金属板膜、隔热层、然后是船体。在壁12c、12d和12e的连接区域中，例如由图7中的箭头所示的区域，贮存器由包括木块30和由金属板制成的金属加强件32的结构加强，所述金属板与用于膜的金属板相比是加厚的。
加强件32可以形成贮存器的膜的一部分，其与容纳在贮存器中的液化气体接触。贮存器可以包括单个膜，加强件32则形成该膜的部分，或者该贮存器包括两个膜，分别是初级膜和次级膜，在它们之间放置隔热层，且加强件32则形成该初级层的部分且因此意图与液化气体接触。
木块30可以位于贮存器的(初级)膜和船的船体之间。
该装置的注射器-混合器10可以在这样的连接区域中固定到贮存器12，例如在侧壁12c和倾斜壁12d之间的连接区域中，如图9和10示意性地所示。
如前面关于图1和3提到的，注射器-混合器10被定位成使得，其可以在贮存器中导致最佳体积的液化气体的混合物。注射器-混合器的功率——也就是说其可以输送的液体流的流速——特别地取决于泵20的功率。有利地，该泵是已经装配到贮存器的泵，尤其是上述泵塔，因此具有有限的功率，例如小于或等于100m3/h，例如小于或等于60m3/h。
泵可以是具有可变速度且因此具有可变流量的类型。这特别地使泵的功率以及因此由注射器-混合器注入的液体流的流速可以与贮存器中的液化气体的体积以及因此贮存器的填充水平相匹配。
为了对此进行补救并允许贮存器中的液化气体的总体积的混合，可以为贮存器配备多个注射器-混合器10。
在图9至20所示的所有概念中，也就是说，其中贮存器-混合器杆位于贮存器的顶部，在液体表面下方，注射器-混合器有利地定位成靠近贮存器的垂直壁，因为其中一个的目的是防止由垂直壁加热的LNG的上升。实际上，贮存器中的LNG在垂直壁附近被加热。当它变得比周围的LNG更热时，它变得更轻且因此沿垂直壁上升。如图13所示，该图是贮存器的顶视图，在贮存器内与垂直壁接触的环形空间是加热的LNG上升的地方。在没有混合装置的情况下，尽管深的LNG比表面LNG更冷，加热的LNG到达表面并在该表面处形成较热的液体层，其优选地蒸发。这种蒸发增加了贮存器中的压力。因此，将注射器(一个或多个)-混合器(一个或多个)杆在液体中定位在上部部分中使得可以防止加热的液体上升并且防止在表面上形成热的液体层。
图13示出了示例性贮存器12，其配备有多个注射器-混合器10，它们分别以两个水平排分布在贮存器的两个纵向侧。从上方看该贮存器，附图标记LD表示液体圆顶，附图标记GD表示贮存器的气体圆顶。线T1代表倾斜壁12d和贮存器顶板16之间的连接区域，而线T2代表该倾斜壁12和侧壁12c之间的连接区域。注射器-混合器10沿贮存器在该区域上均匀地分布。
贮存器或排的注射器-混合器10可具有相似或不同的取向。在图13的实施例中，在每排上位于贮存器的纵向端部处的所述两个注射器-混合器10以例如在0°至45°的角βmin朝向贮存器底部取向(图12)，优选地为0°至30°，更优选地为5°至15°。该角度使得可以在垂直横向壁附近尽可能多地混合液化气体，因为它靠近液化气体加热然后朝向表面上升以形成热液体层(其形成应被避免)的垂直表面。在每排上位于贮存器的纵向端部处的注射器-混合器之间的其他注射器-混合器以角βmax朝向贮存器底部取向，该角大于βmin且例如是45°至90°，优选地为70°至90°，更优选地为80°至85°(图11)。
如在图11和12中可看到，最好控制角β，以便混合贮存器中的最少的液化气体和与垂直壁接触的最多的液化气。如果角度太小，且注射器-混合器将液化气体直接朝向贮存器的中央注入，则风险是混合来自贮存器的大量中央液化气体(由参考标记V示意性表示)。但是，混合大量液化气体需要大的泵送功率，这会具有不期望的重新加热液化气体的效果，且因此会更快地增加贮存器中的压力。
在图11的情况下，液体表面层被吸起并在一深度处被排放，以使其与货物混合。注射器-混合器10的向下倾斜允许该液体表面层被吸起并且少量被混合。位于贮存器的前部和后部处的注射器-混合器朝向贮存器的中央取向，以防止由垂直的前壁和后壁加热的LNG的上升。
图14示出了注射器-混合器朝向贮存器的顶部取向且不允许容纳在贮存器中的较小量的液化气体被混合的情况。由于注射器-混合器靠近表面，液体层被有效地破坏，这有利地降低更新该液体表面层所需的功率，但是低的泵送功率仍然有加热残留在贮存器上部部分中的LNG的风险。注射器-混合器的位置有利地由于在垂直壁和倾斜上壁之间存在加强角(上述连接区域)而可行。注射器-混合器以角βmax朝向贮存器顶部取向，该角大于βmin且例如是0°至60°，优选地为0°至30°，更优选地为15°至30°(图14)。
图15和图16示出了其他情况，其中，第一横向排注射器-混合器以及与第一排注射器-混合器相对定位的第二横向排注射器-混合器并不具有相同的取向。在图15的情况下，由于注射器-混合器靠近表面，液体层被有效地破坏，这有利地使得可以降低更新该液体表面层所需的功率，但是低的泵送功率仍然有加热残留在贮存器上部部分中的LNG的风险。向上取向的第一注射器-混合器杆将液化气体朝向横向相对且水平取向的第二注射器-混合器杆输送，该第二注射器-混合器杆将其朝向第一注射器-混合器杆输送。第一注射器-混合器以角βmax朝向贮存器顶部取向，该角大于βmin且例如是0°至60°，优选地为15°至60°，更优选地为30°至45°(图15)。第二注射器-混合器以角βmax朝向贮存器底部取向，该角大于βmin且例如是0°至30°，且优选地为0°至15°(图15)。混合的体积似乎是低的。两根杆一起工作有助于降低混合功率。在图16的情况下，与图15的情况相比，其特殊性在于第二注射器-混合器杆的取向，其有利地向下取向成一角β，以便在一深度处排放并将液体表面层与来自更冷的底部的LNG混合。β包括在βmax之间，其大于βmin且例如是90°至30°，优选地为90°至60°，更优选地为85°至75°(图16)。混合的体积似乎是低的。协同工作的两个杆有利于降低混合功率，且因此有利于低的与泵送有关的发热。
然而，具有不同取向的注射器-混合器10可以彼此相关联，使得储存在贮存器中的液化气体的全部体积被有效地混合，且因此被注入到贮存器中的液化气体影响。
图17至20示出了用于供应注射器-混合器的多个可行情况。图17示出了在两侧的排被并行供应的情况。图18示出了在两侧的排被独立供应的情况。图19示出了贮存器包括供应管道34穿过贮存器壁的一排或多排的情况，图20示出了贮存器包括供应管道34不穿过贮存器壁的一排或多排的情况。然后管道34与泵和注射器-混合器一起容纳在贮存器中，以具有完全自主的***。这特别有趣，因为在用LNG推进的船舶的情况下，该规范可要求在船舶或船舶的部分被损坏的情况下隔离贮存器，而如果贮存器被隔离，则混合***将不再运行。
图4至图6示出了本发明的另一个方面，其中，气体注入器件包括至少一个注射器-混合器10，其位于贮存器12的下部区域中，在贮存器从贮存器的底部14测量的高度的0％至25％之间延伸。
除了贮存器12和注射器-混合器10之外，液化气体储存装置还包括用于抽出气体的器件，气体此处为液态形式。抽出器件在此包括泵20，其浸没在液化气体中且优选地位于贮存器的底部处。
液化气体可以被抽出并注入到同一贮存器中，或注入到另一个贮存器中。
泵20直接或通过过冷器件22被连接到注射器-混合器10。过冷器件例如是上述类型。所述过冷却器件可以被构造为将由泵抽出的液化气体的温度降低大约10℃。
贮存器12可以是“全填充”类型或“受限填充”类型。在这两种情况下，其可在贮存器底部处用液化气体留底填充，其代表贮存器总内部容积的至多10％。在全填充贮存器的情况下，该贮存器可包括任何体积的液化气体。
注射器-混合器10被定位并设计成注入在界面18下方被抽出(且可能被过冷)的液化气体，从而液化气体流与容纳在贮存器12中的液化气体混合。
液化气体在贮存器留底部中的注入和混合使得可以限制从留底的蒸发，并使其在装载前保持低温以便冷却，而无需冷却贮存器中的环境。保持冷的液体留底有助于减少装载开始时的多余气体。
在较大容积的贮存器中注入和混合液化气体使得可以限制贮存器中的液化气体的温度分层风险。优选的是，确保液体流的混合动力学和取向使得可以确保在贮存器的高度方向上的充分混合。实际上，当存在较少的蒸发时，顶部气体自然地倾向于在温度上分层。即，因为较轻，热气积聚在顶板处，这极大地减少了来自外部的热流。因此，冷却贮存器中的环境(经由通过喷淋杆的返回)会增加热流，且因此需要使用更高容量的过冷来补偿热流，这将代表能量损失和因此液化气体的损失。如果顶部气体温度已分层，即使该LNG过冷，经由通过喷淋杆的返回而冷却贮存器的环境也可导致贮存器压力增加，因为分散的LNG会在冷却被加热的贮存器的隔热层时蒸发。一旦隔热层已经冷却，过冷LNG的注入将使得可以控制或甚至降低贮存器压力。因此，即使在顶部气体已经升温的情况下，在贮存器留底部中注入和混合液化气体也使得可以立即控制/降低贮存器压力。
有利地，注射器-混合器10被构造成沿相对于水平面以一角α向上倾斜的方向注入液化气体流(图6)。该角α例如为5°至85°，优选地为15°至75°，且更优选地为30°至60°。
如示出了贮存器的图4、6、21至24、30和31所示，其中，注入装置位于贮存器底部，优选的是控制角α，以使得混合装置用于压载情况(图4、23、24和30)以及满载情况(图21、22和30)。
-在压载情况(贮存器几乎是空的)下，这种配置使得可以在贮存器大部分长度上搅拌液体(通过足够小的角度实现较大距离，即，靠近水平面)。太大的角(即，接近垂线)会使液体分散在气隙中，这会冷却气体并因此增加热传递。当使用过冷器件22时，太大的角还会在注射器和抽出器件附近产生被注入液体的积聚，并使被注入的液体再次朝向过冷器件抽出；存在过冷液体被冻结的风险。
-在满载情况下(贮存器几乎是满的)，足够大的角度(即，接近垂线)允许液体在贮存器的大部分高度上被搅拌，从而液体温度在液体的整个高度上是均匀的，因此使得可以避免在表面上形成热的液体层。太小的角(即，接近水平线)将无法到达形成热液体层的液体表面。当使用过冷器件时，太小的角会在贮存器底部处和抽出器件附近产生被注入液体的积聚，并使被注入的液体再次朝向过冷器件抽出；存在过冷液体被冻结的风险。在会积聚在贮存器底部处的过冷液体均匀的情况下，还存在贮存器突然降压的风险，如果压力降到大气压以下，则安全阀可能会打开。
仍然在图4、6、21至24、30和31的情况下，被注入的流可以有利地根据贮存器中液体的高度而被控制。在几乎空的贮存器中，可以减小流速，以限制由抽出器件消耗的功率，并且不将液体分散在气隙中(这将冷却气体并因此增加热传递)。流速可以被增加，以便在贮存器的大部分高度上搅拌液体，以便到达表面并因此避免在表面上形成热液体层。该流速控制可以多种方式进行，例如通过抽出器件的变速器或通过一组控制阀。
这使得可以在液化气体的基本上整个高度上且在最大可能的距离上促进液化气体在贮存器中的混合，如图4中的箭头示意性所示。
贮存器12具有大体平行六面体和细长的形状，也可以具有斜角，如图4和5所示。贮存器12包括后纵向端部12a和前纵向端部12b。
在所示例子中，泵20和注射器-混合器10位于贮存器12的后端部12a处。它们可以大体垂直于贮存器的液体圆顶定位。在这种情况下，泵20和注射器-混合器10可以被连接到“泵塔”的垂直管道。这些管道则可支撑注射器10。
如前述所提到的，注射器-混合器10被定位成使得，其可以在贮存器中导致最佳体积的液化气体的混合物。注射器-混合器的功率——也就是说其可以输送的液体流的流速——特别地取决于泵20的功率。有利地，该泵是已经装配到贮存器的泵，尤其是泵塔，因此具有有限的功率，例如小于或等于100m3/h，例如小于或等于60m3/h。
泵可以是具有可变速度且因此具有可变流量的类型。这特别地使泵的功率以及因此由注射器-混合器注入的液体流的流速可以与贮存器中的液化气体的体积以及因此贮存器的填充水平相匹配。
为了对此进行补救并允许贮存器中的液化气体的总体积的混合，可以为贮存器配备多个注射器-混合器10，如图13所示且如前所述。
如图21至24所示，其示出了全填充或有线填充贮存器，最好控制角α以便在贮存器中混合最大量的液化气体。如果角α太小，且注射器-混合器直接朝向底壁注入液化气体，则有不能将贮存器中的所有液化气体混合的风险。朝下的注射器-混合器可与朝上的注射器-混合器组合在同一贮存器中(图11-13和24)。
具有不同取向的注射器-混合器可以彼此相关联，使得储存在贮存器中的液化气体的全部体积被有效地混合，且因此被注入到贮存器中的液化气体影响。
因此，注射器-混合器10的取向和数量因此被选择为，以促进液化气体在贮存器中的良好混合、限制过冷液化气体向泵的再循环，并稍微向上，以限制更重的过冷气体的积累(如果贮存器已满，则液体的温度分层)。尽可能靠近贮存器底部的注入允许被注入的液化气体以较低的填充水平保留在液体中，以尽可能限制顶部气体的冷却(最坏的情况是，注入会导致在界面处的液化气体的自由表面的变形)，并且例如不通过文丘里效应吸入气体。
图21至24的装置示出，液体抽出器件(泵20)可以通过管道34连接至注射器-混合器10，并且组件(包括管道34)位于贮存器内，这避免了具有可导致密封问题的壁穿透。
所述管道至少部分地基本平行于并靠近贮存器的底壁延伸，并且优选地延伸至该贮存器的至少一个侧壁。在泵位于贮存器的中央和底部处的附图所示的情况下，管道可以沿相反的方向沿着贮存器的底壁延伸直至贮存器的侧壁。管道可以被配置成匹配贮存器底部的具体形状，尤其是贮存器的底部和侧壁之间的连接斜角的形状。
在图25的变体实施例中，在贮存器的上部部分中的注射器(一个或多个)-混合器(一个或多个)杆与在下部部分中的另一个杆组合，使得它们可以一起工作。上部部分中的那个排放表面液体，以防止朝向位于贮存器底部处定位的注射器的表面上形成热液体层。被吸入的液体是与垂直壁接触的液体，以便将其送回至第一排注射器。液体围绕垂直壁和表面的这种强制循环使得可以防止液体层形成(因为液体层包括通过垂直壁加热的LNG)。
在图26的变体实施例中，在贮存器的上部部分中的注射器(一个或多个)-混合器(一个或多个)杆与在下部部分中的另一个杆组合，使得它们可以一起工作。上部部分中的那个朝向底部排放表面液体，以防止朝向位于贮存器底部处定位的注射器的表面上形成热液体层。液体围绕垂直壁和表面的这种强制循环使得可以防止液体层形成(因为液体层包括通过垂直壁加热的LNG)。实际上，喷射器的角度使得可以有效地更新与垂直壁接触的液体。
如前所述，本发明的两个方面可以组合在一起，使得同一贮存器可以配备多个注射器-混合器，因此一些向上取向，而另一些向下取向。另外，注射器-混合器可以更向右或更向左取向，也就是说，在注射器-混合器位于船的纵向侧的情况下，更多地朝船的前部或更多地朝船的后部。因此，贮存器的注射器-混合器的多种定位和取向构造是可行的。
图1、11-12和14至26示出了本发明的另一个优点。
注射器-混合器10以及可行的泵20相对于彼此定位，并且构造成产生在贮存器中的抽吸效应和在贮存器中的背压效应二者。这些抽吸和背压效应导致贮存器中的液化气体的预定搅拌周期，这由形成闭合回路的箭头表示。
注射器-混合器10自身可以通过注入液化气体来产生背压效应，并且由于在注入区域中产生的真空而产生抽吸效应。还应该理解，泵20可以产生抽吸效应。
有利地，搅拌周期被设计成使得，液化气体基本上平行于贮存器中的液-气界面并靠近该界面循环。这使得可以限制在界面处形成热液体层的风险，并因此限制液化气体蒸发的风险。
由于贮存器中液化气体的温度变化，液化气体的自然对流运动完成了该搅拌循环。这例如是非常冷的液化气体的情况，该液化气体比较热的液化气体重，后者更倾向于朝贮存器中的液-气界面上升。该液化气体可以例如沿着贮存器的侧壁上升，特别是当在贮存器的中央发生钎焊循环时。
在图11和12中，向下并在贮存器侧壁处注入直接导致液化气体沿这些壁向下排放，并间接(通过感应作用)导致液化气体从贮存器的中央朝向贮存器的中央且特别是朝向注射器-混合器的抽吸。
被观察到的效果与图14相反。向上并在贮存器侧壁处注入直接导致液化气体向上排放，并间接导致液化气体从贮存器的中央朝向贮存器的中央且特别是朝向注射器-混合器的抽吸。
在图15和16的情况下，位于贮存器一侧(在图中左侧)的注射器-混合器向上取向，并将液化气体输送到位于相对侧的向下取向并将液化气体输送到其他注射器-混合器的注射器-混合器。液化气体在注射器-混合器的出口处的排放在注射器-混合器处产生凹陷，其吸引其他注射器-混合器排放的液化气体，因此是闭环因此是搅拌循环的概念。
如在图21至26中可见，位于贮存器一侧的注射器-混合器引起的搅拌循环可以与位于贮存器另一侧的注射器-混合器产生的搅拌循环对称或不同。在泵20被浸没的这些图中，泵20本身在贮存器中产生抽吸效应，该抽吸效应积极地参与产生搅拌循环。泵可以位于贮存器的中央并产生抽吸效应，其与位于贮存器侧部的注射器-混合器的背压效应组合而可以在贮存器中引起单个搅拌循环(图22和24、26)或在贮存器两侧引起单独的搅拌(图21和23)。
图27和28示出了注射器-混合器10的特定例子。该注射器-混合器10包括用于使液体的主喷流42通过的主管道40，和与主管道40同轴的副管道44，该副管道44用于在主管道40的出口处通过文丘里效应使液体的副喷流46强制通过。喷流42、46则在副管道44中混合，且这些喷流将可以在副管道44的出口处与液化气体48混合，它们被注入到所述液化气体中。
不同喷流的流速之间的关系的例子是：
o主喷流42＝1份，例如25m3/h，
o副喷流46＝3份，例如75m3/h，
o混合喷流42和46＝4份，例如100m3/h，
o液化气驱动流速48＝12至80份。
该例子显示了具有文丘里效应的注射器-混合器的效率，其允许过冷液体的流速稀释四倍(无需考虑诱导流量)。它进一步已经允许混合过冷的液化气体，并限制贮存器下部部分中积聚(分层)的风险，以及与水相比密度较小、粘性较小的流体的更大驱动效果。
如前所述，使用可变流量泵或功率更大的泵将使得可以增加主喷流的流速以及卸载速度，从而增加喷流的范围。但是，过大地增加流量会适得其反，因为功率更大的泵会产生更多的热，这会增加贮存器中的蒸发(例如，过冷器的目的是冷却)。主喷流和副喷流之间的每巴压力降可以例如使喷流的范围增加约五米。
图29示出并总结了本发明不同方面的应用的多个例子。
A-图的右部阐释在抽出器件(泵)和注入器件(注射器-混合器)之间没有冷却和/或再冷凝器件的情况：
A-1-当贮存器为受限填充型(LNGC型)时：
此构思对于LNG运载工具的存放特别相关，因为中间填充物未经授权(10％至70％未经授权)。而且，形成具有低填充(留底)的热液体层的现象是不太可行的，因此留底混合***的效率较低。
因此，本发明包括一个或多个注射器-混合器杆，其位于液体中并尽可能靠近液-气界面。
注射器-混合器在液体中位于贮存器的顶部、靠近界面，因为目的是更新界面处的热液体层。因此，给定高的贮存器高度(在LNG运载工具上高达27m)，这种定位对于到达水面最有效。
考虑在表面处的热液体层和来自垂直壁的热流，注射器-混合器的分布和取向可以使得可以不混合液体核心，且因此降低混合功率(因为它们不参与热液体层的形成)，如上文所述。
给定注射器器-混合器的该定位(靠近表面)，泵可以是可变流量类型的，以便降低功率，且因此降低通过混合产生的热输入(并因此增加压力上升时间)。
A-2-当贮存器为全填充型(LFS、FSRU、GBS、RT、LBV型)时：
该装置包括位于从其底部并向上取向的注射器-混合器。泵被理想地控制，以使得注射器-混合器的流速和供应压力在表面接近混合器时适应(即，贮存器中的LNG液位下降)。这使得可以限制顶部气体的冷却并避免由于过大的喷流而喷淋气体。而且，如果对泵进行可变控制，则该控制将增加压力上升时间并减少泵的发热。
特别是对于客船，该装置可以是“自给自足的(self-contained)”，没有任何管道突出到贮存器之外。实际上，在损坏(例如SOLAS SRTP＝安全返回端口约束和IGF代码)的情况下，则必须自动隔离贮存器(因此，交叉处的所有阀门均会自动关闭)。压力上升的时间优选地应足够长以允许船舶及其乘客返回港口而无需对贮存器除气(SRTP约束)，或应大于15天(IGF编码约束)。
B-图的左部阐释在抽出器件(泵)和注入器件(注射器-混合器)之间存在冷却和/或再冷凝器件的情况：
在以下每个构思中，寻求的关键原理是能够将冷功率(由过冷LNG输送)重新注入到液体中而不是到顶部气体中。
实际上，将大部分冷功率重新注入到顶部气体中首先会由于顶部气体的冷却而导致显著压力降，然后贮存器的绝热块的冷却会导致分散的LNG的蒸发，这将在冷却期间显著增加压力。最后，顶部气体的冷却将迫使热流进入贮存器的上部部分，且因此重新注入到顶部气体中的LNG的大部分将被不必要地气化，这将限制提供给液体的冷功率。这尤其如此，这是因为这将仅分配到液体的自由表面，这将导致扩散动力学变慢。
相反，本发明提出将冷功率直接注入到自由表面以下的液体中，以减少对顶部气体的温度和压力的影响。此外，在自由表面以下注入将通过调节回流管线出口处的液体动力学、其取向、其高度等来产生混合和搅拌效果。
对于这些情况，并不一定需要以均匀的方式将注射器-混合器分配到贮存器中，因为目的只是用已经存在的液体稀释被注入的液体(且不到达液-气界面)。
B-1-当贮存器装满时：
贮存器已装载(在装载后和卸载前)。贮存器顶部处的注入和混合促进了过冷LNG与储存的LNG的良好混合。实际上，被注入的LNG比周围的LNG更冷且更重，这证明了在贮存器上部部分中定位为略低于表面并以较小的角α略微向下取向以尽可能多地混合贮存器的前部是合理的。作为变体或附加特征，LNG的注入可以借助于喷淋杆进行，因此可以在顶部气体中进行。
B-2-当贮存器是空的或者部分填充时：
当贮存器为空的(在装载之前的压载行程)或处于中等液位时。注入和混合使得可以切断从留底的蒸发，并使其在装载之前保持低温以便冷却，而无需冷却贮存器中的环境。
当贮存器被部分装载时(装载之后和卸载之前)，冷的LNG会有温度分层的风险。必要的是，确保液体流的混合动力学和取向使得可以确保在贮存器的高度方向上的充分混合。
当存在较少的蒸发时，顶部气体自然地倾向于在温度上分层。即，因为较轻，热气积聚在贮存器顶板处，这极大地减少了来自外部的热流。因此，冷却贮存器中的环境(经由喷淋杆)会增加热流，且因此需要使用更高容量的过冷器件来补偿该流，这将产生能量损失和因此LNG的损失。简单地将LNG倾倒在贮存器的底部处而不进行混合会导致吸入过冷LNG的风险，这将需要停止过冷器件。冷却冷的液体留底有助于减少装载开始时的多余气体。
当贮存器几乎是空的且结合过冷器件22时，出于上述原因，优选的是将贮存器底部处的液体直接注入到留底中。然而，在注射器的角α被适当选择的情况下，当贮存器是满的(或几乎是满的)时，也可以使用在贮存器底部处的该注入***。如示出了贮存器的图4、6、21至24、30和31所示，其中，注入器件位于贮存器底部处，优选的是控制角度，以使得这些注入器件以及因此混合器件可以用于压载情况(图4、23、24和30)以及满载情况(图21、22和31)。
-在压载情况(贮存器几乎是空的)下，这种配置使得可以在贮存器大部分长度上搅拌液体(通过足够小的角度实现较大距离，即，靠近水平面)。太大的角(即，接近垂线)会使液体分散在气隙中，这会冷却气体并因此增加热传递。当使用过冷器件22时，太大的角还会在注射器和抽出器件附近产生被注入液体的积聚，并使被注入的液体再次朝向过冷器件抽出；存在过冷液体被冻结的风险。
-在满载情况下(贮存器几乎是满的)，足够大的角度(即，接近垂线)允许液体在贮存器的大部分高度上被搅拌，从而液体温度在液体的整个高度上是均匀的，因此使得可以避免在表面上形成热的液体层。太小的角(即，接近水平线)将无法到达形成热液体层的液体表面。当使用过冷器件时，太小的角会在贮存器底部处和抽出器件附近产生被注入液体的积聚，并使被注入的液体再次朝向过冷器件抽出；存在过冷液体被冻结的风险。在会积聚在贮存器底部处的过冷液体均匀的情况下，还存在贮存器突然降压的风险，如果压力降到大气压以下，则安全阀可能会打开。

Claims (30)

1.一种液化气体储存装置，包括：
- 至少一个液化气体储存贮存器（12），其具有一起限定贮存器高度（H）的贮存器底部（14）和贮存器顶板（16），
-用于抽出所述贮存器中液态和/或气态形式的气体的抽出器件，以及
- 用于将液态形式的气体注入到所述贮存器中的气体注入器件，该器件被连接到气体抽出器件，
其特征在于，所述气体注入器件包括至少一个注射器-混合器（10），其位于所述贮存器的在贮存器高度的0至25％之间延伸的下部区域中，所述贮存器高度从所述贮存器底部开始测量，且所述注射器-混合器意图浸入在容纳在贮存器中的所述液化气体中，所述气体注入器件通过再液化器件连接到用于抽出所述贮存器或另一贮存器中的气体的器件。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个注射器-混合器（10）被构造成沿相对于水平面以一角α向上倾斜的方向注入液态气体流。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述角α为5°至85°。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述角α为15°至75°。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述角α为30°至60°。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个注射器-混合器（10）尽可能靠近所述贮存器的纵向侧壁（12c）定位。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气体注入器件包括至少一个水平排的注射器-混合器（10），其被配置为沿平行或不同方向注入液态气体流。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气体注入器件包括至少两个水平排的注射器-混合器（10），其分别在所述贮存器的两个纵向侧壁（12c）上布置和/或沿所述贮存器的两个纵向侧壁（12c）布置。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述再液化器件被构造成使从所述贮存器或另一贮存器抽出的蒸发气体冷凝，然后通过与从所述贮存器或另一贮存器抽出的液化气体进行热交换而加压。
10.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中，所述气体注入器件通过过冷器件（22）连接到用于从所述贮存器或另一贮存器抽出的液态气体的抽出器件。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述抽出器件被配置成从所述下部区域抽出液态气体。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述抽出器件包括至少一个泵（20），其位于所述贮存器（12）中或另一贮存器中并意图浸没在所述液化气体中。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少一个泵（20）被配置为具有可变流速。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述贮存器（12）为“全填充”类型，并被配置为填充到任何液位。
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述抽出器件和所述气体注入器件位于所述贮存器（12）中，并通过完全位于贮存器中的管道（34）彼此连接。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述抽出器件和所述气体注入器件垂直于所述贮存器（12）的液体圆顶（LD）定位。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述抽出器件和所述气体注入器件配备可通过该液体圆顶接近的泵塔。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述至少一个注射器-混合器（10）连接到所述泵塔的液柱，并由该液柱支撑。
19.根据权利要求1所述的装置，其中，所述注射器-混合器（10）包括用于使液体的主喷流（42）通过的主管道（40），和用于通过文丘里效应使液体的副喷流（46）强制通过的副管道（44）。
20.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气体注入器件或甚至所述抽出器件相对于彼此定位，且被配置成使得它们在贮存器中产生背压和抽吸效应，这些效应在贮存器中产生液化气体的预定搅拌循环。
21.根据权利要求1所述的装置，其中，所述液化气体储存装置用于液化气体运载工具或用于陆基设施。
22.一种液化气体运载工具，其包括至少一个如权利要求1至21中任一项所述的装置，该装置在所述抽出器件和气体注入器件之间没有过冷和再液化器件，所述贮存器为“全填充”类型并配置为填充到任何液位。
23.一种液化气体运载工具，其包括至少一个如权利要求1至21中的任一项所述的装置，该装置在所述抽出器件和气体注入器件之间包括过冷和/或再液化器件，所述贮存器为“全填充”类型和/或“受限填充”类型。
24.一种用于将液体形式的气体注入到如权利要求22或23所述的液化气体运载工具的贮存器中的方法。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，当“受限填充”贮存器被填充到10％的容积或更少时进行注入。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，当“全填充”贮存器具有任何填充液位时进行注入，注入角与该液位无关，而注入速率则根据该液位进行控制。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，贮存器中的液体的体积越大，注入速率越大。
28.根据权利要求24至27中的任一项所述的方法，其中，被注入的液化气体具有的温度低于容纳在所述贮存器中的液化气体的温度。
29.根据权利要求24至27中的任一项所述的方法，其中，所述气体注入器件或甚至所述抽出器件被控制为使得它们在贮存器中产生背压和抽吸效应，这些效应在贮存器中产生液化气体的预定搅拌循环。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，搅拌周期被设计成使得，液化气体基本上平行于贮存器中的液-气界面（18）并靠近该界面循环。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57190197A (en) * 1981-05-14 1982-11-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Detecting method of stratified phenomenon in tank storage liquid
DE3176639D1 (en) * 1981-12-02 1988-03-10 Nippon Kokan Kk Method and apparatus for preventing stratification of liquefied gases in a storage tank
US4641690A (en) * 1981-12-10 1987-02-10 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method and apparatus for preventing stratification of liquefied gases in a storage tank
DE4342210C2 (de) * 1993-12-10 1996-08-14 Daimler Benz Aerospace Ag Temperaturschichtungsfreie Speicherung kryogener Flüssigkeiten
SG99928A1 (en) * 2000-08-18 2003-11-27 Air Prod & Chem Sub-atmospheric gas delivery method and apparatus
US6637469B2 (en) * 2002-03-19 2003-10-28 Air Products And Chemicals, Inc. Product delivery system for stationary or portable bulk containers
GB0320474D0 (en) * 2003-09-01 2003-10-01 Cryostar France Sa Controlled storage of liquefied gases
US6904758B2 (en) * 2003-09-26 2005-06-14 Harsco Technologies Corporation Cryogenic vessel with an ullage space venturi assembly
AT9291U1 (de) * 2005-07-08 2007-07-15 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Speicherbehälter für tiefkaltes flüssiggas mit einer entnahmevorrichtung
CN105526490A (zh) * 2014-09-30 2016-04-27 天津宏昊源科技有限公司 液态天然气储运罐
CN105299444A (zh) * 2015-09-16 2016-02-03 四川菲博斯科技有限责任公司 电气设备智能sf6充气模块
FR3044071B1 (fr) * 2015-11-24 2018-05-11 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et installation de stockage d'un melange gazeux liquefie, en particulier d'air liquefie
CN106224776B (zh) * 2016-08-31 2019-06-21 合肥艾普拉斯环保科技有限公司 气体循环***

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