ES2968890T3 - Sistema de relicuefacción de gas de evaporación y barco - Google Patents

Sistema de relicuefacción de gas de evaporación y barco Download PDF

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Joe Young Choi
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Won Jong Hong
Yoon Ae Ko
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Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de relicuefacción de un gas evaporativo y un barco. La presente invención comprende: un compresor de gas evaporativo para comprimir un gas evaporativo, generado en un tanque de almacenamiento de gas licuado, en múltiples etapas y suministrar el mismo a una fuente de demanda; un intercambiador de calor de gas evaporativo para intercambiar calor entre el gas evaporativo comprimido en el compresor de gas evaporativo y el gas evaporativo introducido en el compresor de gas evaporativo; una válvula de descompresión para descomprimir el gas evaporativo intercambiado por calor mediante el intercambiador de calor de gas evaporativo después de ser comprimido por el compresor de gas evaporativo; y un separador gas-líquido para separar gas-líquido el gas evaporativo descomprimido por la válvula de descompresión, en el que la presente invención comprende además una línea de suministro de gas evaporativo a alta temperatura para entregar un gas evaporativo a alta temperatura, descargado desde el intercambiador de calor de gas evaporativo. , desde un lado aguas arriba de la válvula de descompresión hasta una fuente de demanda de baja presión cuando un aceite lubricante usado en el compresor de gas evaporativo de una etapa de alta presión se mezcla con el gas evaporativo y se introduce en el intercambiador de calor de gas evaporativo, y el Se inyecta gas evaporativo a alta temperatura, comprimido por el compresor de gas evaporativo, en el intercambiador de calor de gas evaporativo para eliminar el aceite lubricante introducido en el intercambiador de calor de gas evaporativo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de relicuefacción de gas de evaporación y barco
Campo técnico
[0001] La presente invención se refiere a un sistema de relicuefacción de gas de evaporación y a un barco.
ANTECEDENTES TÉCNICOS
[0002] Recientemente, con el desarrollo de las tecnologías, el gas licuado, tal como el gas natural licuado y el gas de petróleo licuado, se han utilizado ampliamente, en lugar de gasolina o diésel.
[0003] El gas natural licuado es gas obtenido al enfriar y licuar el metano obtenido al refinar el gas natural recogido de un campo de gas. El gas natural licuado es un líquido incoloro y transparente, produce pocos contaminantes y tiene un alto poder calorífico. Por ende, el gas natural licuado es un combustible excelente. Por otro lado, el gas de petróleo licuado es un combustible obtenido comprimiendo y licuando gas, cuyos componentes principales son propano (C<3>H<8>) y butano (C<4>H<10>), recogidos de un campo petrolífero, junto con petróleo a temperatura ambiente. Al igual que el gas natural licuado, el gas de petróleo licuado es incoloro e inodoro, y se ha utilizado ampliamente como combustible para el hogar, un comercio, una industria y un vehículo.
[0004] El gas licuado se almacena en un tanque de almacenamiento de gas licuado instalado en un barco para utilizarse como combustible de un motor provisto en el barco. El volumen del gas natural licuado disminuye 1/600 por licuación y el volumen del gas de petróleo licuado se reduce 1/260 por licuación, de modo que la eficiencia de almacenamiento es alta.
[0005] Sin embargo, dado que el gas licuado se mantiene en un estado de temperatura extremadamente baja en el que el gas licuado se licua forzosamente al disminuir la temperatura del gas licuado hasta el punto de ebullición o menos, una porción del gas licuado se vaporiza de forma natural y luego se transforma en gas de evaporación cuando el calor penetra desde el exterior.
[0006] El volumen del gas de evaporación cuya fase se transforma en vapor aumenta drásticamente, lo que da como resultado un aumento en la presión interna del tanque de almacenamiento de gas licuado. Cuando la presión interna del tanque de almacenamiento de gas licuado supera una presión que puede soportar el tanque de almacenamiento de gas licuado, el tanque de almacenamiento de gas licuado puede resultar dañado.
[0007] Por lo tanto, convencionalmente, para mantener constantemente la presión interna del tanque de almacenamiento de gas licuado, se utilizaba un método para disminuir la presión interna del tanque de almacenamiento de gas licuado descargando gas de evaporación al exterior y quemando el gas de evaporación descargado o un método para licuar el gas de evaporación a través de un aparato de relicuefacción utilizando un refrigerante separado y luego recogiendo el gas de evaporación licuado en el tanque de almacenamiento de gas licuado.
[0008] Sin embargo, cuando el gas de evaporación simplemente se descarga al exterior, se produce un problema de contaminación ambiental. Cuando se utiliza el aparato de relicuefacción, se produce un problema de coste, mano de obra y similares, que son necesarios para proporcionar y gestionar el aparato de relicuefacción. En consecuencia, es necesario desarrollar un método para tratar de manera efectiva el gas de evaporación generado debido a la penetración de calor desde el exterior.
[0009] El documento KR 20160126995 A se refiere a un sistema y a un método de relicuefacción de gas de evaporación y, más particularmente, para comprimir el gas de evaporación generado en un tanque de almacenamiento con un compresor, bifurcarlo, intercambiar calor con el gas de evaporación antes de la introducción del compresor en un intercambiador de calor y luego utilizar un medio de expansión. Se refiere a un sistema de relicuefacción de gas de evaporación capaz de impedir la obstrucción de una tubería de un intercambiador de calor después de la expansión adiabática para volver a licuar el gas de evaporación, y después retirar el aceite lubricante contenido en el gas de evaporación comprimido proporcionando un separador de aceite.
[0010] El documento KR 20160113493 A se refiere a un sistema de tratamiento de gas licuado, que comprende: un compresor de gas de evaporación para comprimir el gas de evaporación suministrado desde un tanque de almacenamiento de gas licuado y suministrárselo a un primer usuario; un intercambiador de calor de gas de evaporación para intercambiar gas de evaporación comprimido por el compresor de gas de evaporación con gas de evaporación suministrado desde el tanque de almacenamiento de gas licuado; una unidad de control de presión para la expansión o descompresión primaria del gas de evaporación comprimido; y una parte licuada para la expansión o descompresión secundaria de al menos una parte del gas de evaporación suministrado desde la parte de control de presión, en donde la parte de control de presión comprende una presión requerida por un segundo usuario que utiliza una presión relativamente más baja que el primer usuario.
DIVULGACIÓN
PROBLEMA TÉCNICO
[0011] La presente invención se ha concebido para resolver los problemas anteriores. En consecuencia, un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de relicuefacción de gas de evaporación y un barco, que pueda reducir o prescindir de un aparato de relicuefacción al licuar el gas de evaporación mediante intercambio de calor y descompresión, y tratar de manera eficiente el lubricante utilizado en un compresor de gas de evaporación cuando el lubricante se introduce en un intercambiador de calor de ebullición, etc.
SOLUCIÓN TÉCNICA
[0012] La presente invención se define en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
[0013] De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de relicuefacción de gas de evaporación, que incluye: un compresor de gas de evaporación configurado para comprimir, en múltiples etapas, gas de evaporación generado en un tanque de almacenamiento de gas licuado y el suministro del gas de evaporación comprimido a un consumidor; un intercambiador de calor de gas de evaporación configurado para realizar un intercambio de calor entre el gas de evaporación comprimido en el compresor de gas de evaporación y el gas de evaporación introducido en el compresor de gas de evaporación; una válvula de descompresión configurada para descomprimir el gas de evaporación comprimido en el compresor de gas de evaporación y luego sometido a un intercambio de calor en el intercambiador de calor de gas de evaporación; y un separador de gas-líquido configurado para realizar la separación de gas-líquido en el gas de evaporación descomprimido en la válvula de descompresión, en donde el lubricante utilizado en el compresor de gas de evaporación de una etapa de alta presión se mezcla con gas de evaporación para introducirse en el intercambiador de calor de gas de evaporación, en donde el sistema de relicuefacción de gas de evaporación además incluye una línea de transferencia de gas de evaporación a alta temperatura configurada para transferir gas de evaporación a alta temperatura descargado del intercambiador de calor de gas de evaporación a un consumidor de baja presión aguas arriba de la válvula de descompresión, cuando el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor de gas de evaporación se inyecta en el intercambiador de calor de gas de evaporación para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor de gas de evaporación.
[0014] Específicamente, el sistema de relicuefacción de gas de evaporación puede además incluir: una línea de derivación de gas de evaporación configurada para permitir que el gas de evaporación descargado del tanque de almacenamiento de gas licuado se transfiera al compresor de gas de evaporación evitando el intercambiador de calor de gas de evaporación; y una válvula de derivación de ebullición configurada para controlar el flujo de la línea de derivación de gas de evaporación. La válvula de derivación de gas de evaporación puede permitir que el gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento de gas licuado fluya hacia la línea de derivación de gas de evaporación de tal manera que el gas de evaporación inyectado en el intercambiador de calor de gas de evaporación mantenga un estado de alta temperatura, cuando el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor de gas de evaporación se inyecta en el intercambiador de calor de gas de evaporación para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor de gas de evaporación.
[0015] Específicamente, el sistema de relicuefacción de gas de evaporación puede además incluir: una línea de suministro de gas de evaporación conectada al consumidor a través del compresor de gas de evaporación desde el tanque de almacenamiento de gas licuado; y una línea de retorno de gas de evaporación que se bifurca aguas abajo del compresor de gas de evaporación en el tanque de almacenamiento de gas licuado para conectarse al tanque de almacenamiento de gas licuado a través del intercambiador de calor de gas de evaporación, la válvula de descompresión y el separador de gas-líquido.
[0016] Específicamente, la línea de transferencia de gas de evaporación a alta temperatura puede bifurcarse aguas arriba de la válvula de descompresión en la línea de retorno de gas de evaporación para conectarse al consumidor de baja presión.
[0017] Específicamente, el sistema de relicuefacción de gas de evaporación puede además incluir: una línea de suministro de gas de evaporación a baja presión configurada para suministrar gas de evaporación comprimido en el compresor de gas de evaporación de una etapa de baja presión al consumidor de baja presión; y una línea de retorno de gas de evaporación a baja presión que se bifurca en la línea de suministro de gas de evaporación a baja presión para inyectar gas de evaporación a alta temperatura en el intercambiador de calor de gas de evaporación.
[0018] Específicamente, el sistema de relicuefacción de gas de evaporación puede además incluir una válvula de suministro de gas de evaporación a baja presión configurada para controlar el flujo de la línea de suministro de gas de evaporación a baja presión. La válvula de suministro de gas de evaporación a baja presión puede cerrarse cuando el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor de gas de evaporación de la etapa de baja presión se inyecta en el intercambiador de calor de gas de evaporación para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor de gas de evaporación.
[0019] Específicamente, la línea de transferencia de gas de evaporación a alta temperatura puede conectarse aguas abajo de la válvula de suministro de gas de evaporación a baja presión en la línea de suministro de gas de evaporación a baja presión.
[0020] De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un barco que incluye el sistema de relicuefacción de gas de evaporación.
EFECTOS VENTAJOSOS
[0021] En el sistema de relicuefacción por ebullición y en el barco de acuerdo con la presente invención, el lubricante utilizado en un compresor de gas de evaporación de una etapa de alta presión se retira de manera efectiva para impedir interferencias con el flujo de gas de evaporación cuando el lubricante se introduce en un intercambiador de calor de gas de evaporación, etc., en un proceso de compresión del gas de evaporación a alta presión para descomprimirlo y licuarlo, de modo que se pueda garantizar la eficiencia de relicuefacción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0022]
La Figura 1 es una vista lateral de un barco que tiene un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
La Figura 3 es una vista en sección de un separador de gas-líquido del sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con la primera realización de la presente invención.
La Figura 4 es una vista en sección de un separador de gas-líquido de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.
La Figura 5 es una vista en sección de un separador de gas-líquido de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una tercera realización de la presente invención.
La Figura 6 es una vista en sección de un separador de gas-líquido de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención.
La Figura 7 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
La Figura 8 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una sexta realización de la presente invención.
La Figura 9 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
La Figura 10 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
La Figura 11 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una novena realización de la presente invención.
La Figura 12 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con la novena realización de la presente invención.
La Figura 13 es una vista conceptual del sistema de relicuefacción de ebullición que no forma parte de la invención reivindicada.
La Figura 14 es una vista conceptual de un sistema de tratamiento de gas que no forma parte de la invención reivindicada.
La Figura 15 es un gráfico que ilustra un estado de tratamiento de gas del sistema de tratamiento de gas de acuerdo con la presente invención.
MODO DE LA INVENCIÓN
[0023] Otros objetivos, ventajas específicas y nuevas características de la presente invención resultarán más evidentes a partir de las realizaciones preferibles y de la siguiente descripción detallada asociada con los dibujos adjuntos. En la memoria descriptiva, cuando se asignan números de referencia a componentes de cada dibujo, cabe señalar que números de referencia similares indican elementos similares, aunque se hayan representado en varios dibujos. Además, en la siguiente descripción de la presente invención, se puede prescindir de una explicación detallada de tecnologías relacionadas conocidas para evitar ensombrecer innecesariamente la materia objeto de la presente invención.
[0024] En lo sucesivo en el presente documento, el gas licuado es una sustancia que está en estado de vapor a temperatura ambiente, ya que el gas licuado tiene un punto de ebullición inferior a la temperatura ambiente, y puede ser GLP, GNL, etano, etc. Por ejemplo, por gas licuado se puede entender gas natural licuado (GNL). También, por gas de evaporación se puede entender gas de evaporación (BOG, por sus siglas en inglés de "Boil-Off-Gas") como gas licuado vaporizado de forma natural. Adicionalmente, cabe señalar que el estado actual (gaseoso, líquido, etc.) del gas licuado y del gas de evaporación no están limitados debido a sus nombres. Por ejemplo, el gas de evaporación puede estar en estado líquido mediante relicuefacción.
[0025] En lo sucesivo en el presente documento, se describirán en detalle las realizaciones ilustrativas de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos.
[0026] La Figura 1 es una vista lateral de un barco que tiene un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con la presente invención.
[0027] Con referencia a la Figura 1, el barco 1 al que se aplica el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de acuerdo con la presente invención puede ser un buque de transporte de gas licuado equipado con una pluralidad de tanques de almacenamiento de gas licuado 10 en una dirección longitudinal en un cuerpo del mismo. Por ejemplo, el barco 1 puede ser un transportador de GNL.
[0028] El tanque de almacenamiento 10 de gas licuado provisto en el cuerpo del barco 1 almacena gas licuado. El tanque de almacenamiento 10 de gas licuado puede licuar gas que tiene un punto de ebullición inferior a la temperatura ambiente y almacenar el gas licuado en un estado de temperatura extremadamente baja.
[0029] El tanque de almacenamiento 10 de gas licuado es de un tipo tal como un tipo de membrana, un tipo independiente o un tipo de recipiente a presión, pero la presente invención no está particularmente limitada. Sin embargo, el gas de evaporación se genera cuando una porción del gas licuado se vaporiza de forma natural en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, independientemente del tipo. El gas de evaporación aumenta la presión interna del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, lo que puede ser problemático.
[0030] Por lo tanto, en esta realización, el gas de evaporación puede descargarse al exterior del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado en función de la presión interna del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, y el gas de evaporación descargado puede volver a licuarse para retornar al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0031] Como alternativa, en la presente invención, el gas de evaporación se puede utilizar como combustible de un consumidor 3. El consumidor 3 puede ser abastecido en el barco 1. Por ejemplo, el consumidor 3 puede ser un motor de alta presión 3a (motor ME-GI por sus sigla en inglés de motor Controlado electrónicamente de inyección de gas, motor XDF por sus siglas en inglés de propulsión Flexible de combustible doble, etc.) para propulsar el barco 1, un motor de baja presión 3b (motor generador de DFDE, por sus siglas en inglés de propulsión de combustible dual diésel-eléctrica) para cubrir una carga de potencia en el barco 1 y/o un aparato de combustión de gas 3c (GCU, por sus siglas en inglés).
[0032] Sin embargo, en la presente memoria descriptiva, cabe señalar que el consumidor 3 representa restrictivamente un consumidor de alta presión 3 tal como el motor de alta presión 3a a excepción de un consumidor de baja presión 3 tal como el motor de baja presión 3b o el aparato de combustión de gas 3c.
[0033] Será evidente que el gas licuado también se puede utilizar como combustible del consumidor 3, además del gas de evaporación generado en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado. Para tal fin, componentes conocidos en la técnica, que son necesarios para el suministro de gas licuado, tales como un vaporizador forzado (no mostrado), un separador de carbono pesado (no mostrado) y una bomba de alta presión (no mostrada), se pueden proporcionar entre el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado y el consumidor 3.
[0034] Una cabina (número de referencia no designado), una carcasa de motor (número de referencia no designado) y similares se pueden proporcionar en una cubierta superior del barco 1 y los componentes del sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación también se pueden proporcionar en la cubierta superior. Sin embargo, las posiciones de instalación de diversos componentes que constituyen el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación no están particularmente limitadas.
[0035] Cabe señalar que, el barco 1 de acuerdo con la presente invención es una expresión que incluye varios tipos de plantas en alta mar capaces de almacenar gas licuado, tales como FPSO (por sus siglas en inglés de Unidad flotante de producción y almacenamiento) y FSRU (por sus siglas en inglés de Unidad flotante de almacenamiento y regasificación), además del transportador de gas licuado.
[0036] La Figura 2 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada. La Figura 3 es una vista en sección de un separador de gas-líquido del sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con la primera realización de la presente invención.
[0037] Con referencia a las Figuras 2 y 3, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de acuerdo con la primera realización de la presente invención incluye un compresor 20 de gas de evaporación, un intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, una válvula de descompresión 40, un separador de gas-líquido 50, una unidad de tratamiento de lubricante 60 y filtros de lubricante 70a, 70b y 70c.
[0038] El compresor 20 de gas de evaporación comprime, en múltiples etapas, el gas de evaporación generado en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado y suministra el gas de evaporación comprimido al consumidor 3. El compresor 20 de gas de evaporación puede ser de tipo centrífugo, de tipo alternativo, de tipo de tornillo, etc., y se puede proporcionar una pluralidad de compresores de gas de evaporación en serie para comprimir, en múltiples etapas, el gas de evaporación y luego transformar el gas de evaporación comprimido en un gas de alta presión. También, en el compresor 20 de gas de evaporación, se puede proporcionar una pluralidad de compresores de gas de evaporación en paralelo para obtener una reserva o un reparto de la carga.
[0039] El compresor de ebullición 20 puede comprimir el gas de evaporación descargado a aproximadamente 1 bar desde el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado a 200 bar o más (p. ej., 200 a 400 bar) que es una presión alta. Para tal fin, se puede proporcionar el compresor 20 de gas de evaporación, por ejemplo, en cinco etapas.
[0040] El compresor 20 de gas de evaporación de cinco etapas se puede clasificar en compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión y compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión. Las etapas primera a tercera de entre las cinco etapas pueden ser los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión, y las etapas cuarta y quinta de entre las cinco etapas pueden ser los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión.
[0041] La referencia para clasificar los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión y los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión se basa en si el lubricante L se mezcla o no con el gas de evaporación. En el caso de los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión, el lubricante L utilizado cuando el compresor 20 de gas de evaporación se acciona en un proceso de compresión de gas de evaporación no se introduce en el gas de evaporación. Por otro lado, en el caso de los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión, el lubricante L utilizado para accionar el compresor 20 de gas de evaporación puede introducirse en el gas de evaporación a medida que el gas de evaporación se comprime a alta presión.
[0042] Por lo tanto, mientras que el gas de evaporación comprimido hasta la tercera etapa en el compresor 20 de ebullición de cinco etapas está en un estado en el que el lubricante no se mezcla con el gas de evaporación, el gas de evaporación comprimido hasta la cuarta etapa o más está en un estado en el que el lubricante se mezcla con el gas de evaporación, lo que da como resultado un problema de calidad. Para solucionar esto, la presente invención incluye diversos componentes que se describirán más adelante.
[0043] Se proporciona una línea de suministro 21 de gas de evaporación desde el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado hasta el consumidor 3. Las válvulas de suministro 211a y 211b de gas de evaporación y el compresor 20 de gas de evaporación están dispuestos en la línea de suministro 21 de gas de evaporación, y el gas de evaporación se descarga del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado para transferirse al consumidor 3 a través del compresor 20 de gas de evaporación.
[0044] Sin embargo, se puede generar un excedente de gas de evaporación que no es consumido por el consumidor 3. El gas de evaporación excedente puede licuarse para retornarlo al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado. Para tal fin, una línea de retorno 31 de gas de evaporación puede bifurcarse aguas abajo del compresor 20 de gas de evaporación en la línea de suministro 21 de gas de evaporación.
[0045] El flujo de gas de evaporación desde la línea de suministro 21 de gas de evaporación a la línea de retorno 31 de gas de evaporación se puede controlar mediante una válvula de retorno 311 de gas de evaporación de alta presión provista en la línea de retorno 31 de gas de evaporación y/o la línea de suministro 21 de gas de evaporación.
[0046] Un separador 22, un coalescedor 23 y similares, que filtran líquido o sustancias innecesarias del gas de evaporación que se suministrará al usuario 3, se pueden proporcionar aguas abajo del compresor 20 de gas de evaporación en la línea de suministro 21 de gas de evaporación, y un tren de válvulas de gas 24 y similares, que controlan el caudal de gas de evaporación, se puede proporcionar aguas arriba del usuario 3 en la línea de suministro 21 de gas de evaporación.
[0047] Una línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión puede bifurcarse aguas arriba de los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión en la línea de suministro 21 de gas de evaporación. Por ejemplo, la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión puede conectarse aguas abajo de la segunda etapa de entre los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión, y conectarse a un consumidor de baja presión 3.
[0048] El consumidor 3 conectado a la línea de suministro de gas de evaporación 21 puede ser un consumidor de alta presión 3, y el consumidor 3 conectado a la línea de suministro de evaporación de baja presión 212 puede ser el consumidor de baja presión 3. Adicionalmente, el consumidor de alta presión 3 puede ser un motor propulsor y el consumidor de baja presión 3 puede ser un motor generador, etc. La línea de suministro 21 de gas de evaporación puede denominarse corriente principal y la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión puede denominarse corriente lateral.
[0049] El usuario de baja presión 3 puede ser un motor de baja presión DFDE 3b, como se muestra en los dibujos, un aparato de combustión de gas 3c para quemar gas de evaporación o similar. La presión del gas de evaporación requerida por el consumidor de baja presión 3 puede ser de aproximadamente 10 bar.
[0050] Una válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión para controlar el flujo de gas de evaporación de manera idéntica/similar a las válvulas de suministro 211a y 211b de gas de evaporación provistas en la línea de suministro 21 de gas de evaporación se puede proporcionar en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión.
[0051] El intercambiador de calor 30 de gas de evaporación realiza un intercambio térmico entre el gas de evaporación comprimido en el compresor 20 de gas de evaporación y el gas de evaporación introducido en el compresor 20 de gas de evaporación. La línea de retorno 31 de gas de evaporación descrita anteriormente puede bifurcarse aguas abajo del compresor 20 de gas de evaporación para conectarse al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado a través del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, etc. Además, la línea de suministro 21 de gas de evaporación también puede conectarse al consumidor 3 secuencialmente a través del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y el compresor 20 de gas de evaporación desde el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0052] Por lo tanto, el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede estar provisto de una trayectoria de flujo (no se muestra el número de referencia) que es paralela a la línea de suministro 21 de gas de evaporación y tiene gas de evaporación a baja presión/baja temperatura que fluye a través de la misma y una trayectoria de flujo (no se muestra el número de referencia) que es paralela a la línea de retorno 31 de gas de evaporación y tiene gas de evaporación a alta presión/alta temperatura que fluye a través de la misma. Por otra parte, el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede estar provisto de una trayectoria de flujo (ahora se muestra el número de referencia) que es paralela a una línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor que se describirá más adelante y tiene gas de evaporación en fase de vapor (gas flash) a baja presión/baja temperatura que fluye a través del mismo.
[0053] El intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede enfriar el gas de evaporación a alta temperatura que se comprime en el compresor 20 de gas de evaporación y luego se introduce a lo largo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación como gas de evaporación a baja temperatura descargado desde el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado. Dado que el gas de evaporación que fluye a lo largo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación debe licuarse y luego retornar al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede aumentar la eficiencia de licuación realizando un enfriamiento previo antes de que se licue el gas de evaporación.
[0054] Sin embargo, el lubricante L puede mezclarse con gas de evaporación comprimido en el compresor 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión. El gas de evaporación mezclado con el lubricante L puede introducirse en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a lo largo de la línea de retorno 31 de ebullición.
[0055] El lubricante L es una sustancia que tiene un punto de ebullición considerablemente más alto que el del gas de evaporación y puede estar en estado líquido a temperatura ambiente. El lubricante L puede solidificarse lo suficiente mediante un ligero enfriamiento y tener una alta viscosidad.
[0056] No hay problema cuando el flujo se realiza de manera continua en la trayectoria de flujo del intercambiador de calor 30 de ebullición. Sin embargo, cuando el flujo en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación disminuye debido a que no se genera un excedente de gas de evaporación, etc., el lubricante L queda atrapado en la trayectoria de flujo del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y, por lo tanto, el flujo se puede ver interferido.
[0057] Por lo tanto, en la presente invención, el lubricante L puede fundirse y empujarse utilizando gas a alta temperatura, etc., para resolver el problema de que el flujo de gas de evaporación se vea interferido, ya que el lubricante L queda atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y los componentes proporcionados aguas abajo del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Esto se describirá más adelante.
[0058] En esta realización, se proporciona un intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación. El intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación puede enfriar el gas de evaporación de alta presión enfriado por el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación como gas de evaporación en fase de vapor descargado del separador de gas-líquido 50.
[0059] Para tal fin, el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación se puede proporcionar en una estructura que tiene una trayectoria de flujo (no se muestra el número de referencia) conectada aguas abajo del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación y una trayectoria de flujo (no se muestra el número de referencia) conectada aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor que se describirá más adelante. Sin embargo, en el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación podría no existir trayectoria alguna de flujo a través de la cual fluya gas de evaporación descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado para transferirse al compresor 20 de gas de evaporación.
[0060] El intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación puede enfriar adicionalmente, como gas de evaporación en fase de vapor, el gas de evaporación a alta presión enfriado por el gas de evaporación en fase de vapor en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Es decir, el gas de evaporación a alta presión que se comprime en el compresor de gas de evaporación y fluye a lo largo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación puede enfriarse principalmente con gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado y gas de evaporación en fase de vapor transferido desde el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, y luego enfriarse secundariamente con gas de evaporación en fase de vapor transferido desde el separador de gas-líquido 50 en el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación.
[0061] Se puede prescindir del intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación y se pueden proporcionar integralmente el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación. Es decir, el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede tener una forma en la que el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación incluye el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación en el mismo debido a una estructura de trayectoria de flujo interna del mismo.
[0062] La válvula de descompresión 40 descomprime el gas de evaporación que se comprime en el compresor 20 de gas de evaporación y luego se somete a un intercambio calor mediante el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. En la presente invención, la válvula de descompresión 40 puede ser una válvula Joule-Thomson, pero cabe señalar que la válvula de descompresión 40 se puede sustituir por diversos medios capaces de disminuir la presión, tales como un expansor.
[0063] El gas de evaporación puede comprimirse aproximadamente a 50 bar mediante los compresores 20a de ebullición de etapa de baja presión, comprimirse a 200 bar o más mediante los compresores 20b de ebullición de etapa de alta presión y luego enfriarse en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Sin embargo, aunque el gas de evaporación se ha comprimido a alta presión para tener un punto de ebullición mayor, el gas de evaporación no se licua lo suficiente mediante el enfriamiento en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0064] Por lo tanto, la presente invención puede utilizar el efecto de que la temperatura disminuye con la descompresión utilizando la válvula de descompresión 40. La válvula de descompresión 40 puede descomprimir el gas de evaporación a alta presión de 200 bar o más a 1 bar aproximadamente, que es similar a la presión interna del tanque de almacenamiento 10 licuado, y con la descompresión la temperatura del gas de evaporación puede disminuir hasta el punto de ebullición o menos.
[0065] La válvula de descompresión 40 se proporciona en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, y se puede proporcionar una pluralidad de válvulas de descompresión en serie en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, a diferencia de los dibujos. Como alternativa, es posible una modificación en la que se proporcionan una válvula Joule-Thomson y un expansor en serie.
[0066] El separador de gas-líquido 50 separa el gas de evaporación descomprimido en la válvula de descompresión 50. El gas de evaporación puede licuarse mientras se enfría en el intercambiador de calor 50 de gas de evaporación y se descomprime en la válvula de descompresión 40. Sin embargo, la relicuefacción puede no realizarse completamente dependiendo de la situación, y algunas sustancias tales como el nitrógeno que se incluye en el gas de evaporación y tiene un punto de ebullición muy bajo no se licuan y pueden permanecer.
[0067] El gas de evaporación gas-líquido que permanece en estado de vapor puede separarse del separador de gas-líquido 50 para no introducirse en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, el gas de evaporación G en fase líquida regresa en estado líquido al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado a lo largo de la línea de retorno 31 de ebullición conectada al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado a través del separador de gas-líquido 50.
Se puede proporcionar una válvula de retorno 312 de gas de evaporación en fase líquida en la línea de retorno 31 de gas de evaporación entre el separador de gas-líquido 50 y el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0068] El separador de gas-líquido 50 puede retornar el gas de evaporación G en fase líquida al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, y transferir el gas de evaporación en fase de vapor al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Dado que el gas de evaporación en fase de vapor transferido desde el separador de gaslíquido 50 al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación es gas enfriado por descompresión de la válvula de descompresión 40, el gas de evaporación en fase de vapor se puede utilizar para enfriar el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor 20 de gas de evaporación para introducirlo en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0069] También, el separador de gas-líquido 50 puede transferir el gas de evaporación en fase de vapor al compresor 20 de gas de evaporación a través del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Para tal fin, se proporciona la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor en el separador de gas-líquido 50. La línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor puede conectarse a la línea de suministro 21 de gas de evaporación a través del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación desde el separador de gas-líquido 50, y se puede proporcionar en la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor una válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor para controlar el flujo de gas de evaporación en fase de vapor aguas arriba y/o aguas abajo del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0070] El punto en el que la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor se conecta a la línea de suministro 21 de gas de evaporación es un punto aguas arriba del compresor 20 de gas de evaporación, y al compresor 20 de gas de evaporación se le suministra adicionalmente gas de evaporación en fase de vapor además del gas de evaporación descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado. Por tanto, el accionamiento está garantizado hasta cierto grado o más, de modo que se pueda mejorar la eficiencia.
[0071] Como se ha descrito anteriormente, el lubricante L utilizado en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión puede mezclarse con gas de evaporación. El separador de gas-líquido 50 impide que el lubricante L se mezcle con el gas de evaporación que retorna al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, de modo que se pueda impedir que se deteriore la calidad del gas licuado almacenado en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0072] Como se muestra en la Figura 3 en relación con esto, el separador de gas-líquido 50 incluye una carcasa 52, una entrada 53 de gas de evaporación, una salida 54 de gas de evaporación en fase líquida, un rebosadero 55, una placa de bloqueo de lubricante 56 y una línea de drenaje de lubricante 57.
[0073] La carcasa 52 almacena gas de evaporación descomprimido en la válvula de descompresión 40. La carcasa 52 puede tener una forma cilíndrica como se muestra en el dibujo, pero la forma de la carcasa 52 no está particularmente limitada.
[0074] Sin embargo, la carcasa 52 es para permitir que el gas de evaporación no se vaporice mientras se almacena gas de evaporación a baja presión/baja temperatura licuado mediante descompresión. Por lo tanto, la carcasa 52 puede estar provista de un equipo de aislamiento térmico para bloquear la penetración de calor desde el exterior.
[0075] La carcasa 52 se puede proporcionar en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, y la línea de retorno 31 de gas de evaporación se puede conectar a través de un espacio interno de la carcasa 52 entre la entrada 53 de gas de evaporación y la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida, que se describirá a continuación.
[0076] La entrada 53 de gas de evaporación permite que el gas de evaporación se introduzca en la carcasa 52. La entrada 53 de gas de evaporación se puede proporcionar en un extremo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación conectada al separador de gas-líquido 50 desde la válvula de descompresión 40, y ser una entrada semiabierta que tiene un lado inferior abierto. Esto es con el fin de impedir que el gas de evaporación a baja presión/baja temperatura se disperse cuando el gas de evaporación se introduce en la carcasa 52.
[0077] La entrada 53 de gas de evaporación se puede proporcionar por encima del nivel de líquido del gas de evaporación almacenado en la carcasa 52. Sin embargo, la entrada 53 de gas de evaporación se puede proporcionar más baja que el extremo superior del rebosadero 55. Por lo tanto, el gas de evaporación introducido a través de la entrada 53 de gas de evaporación se puede mezclar con el gas de evaporación en fase líquida almacenado en la carcasa 52.
[0078] La salida 54 de gas de evaporación en fase líquida descarga el gas de evaporación en fase líquida en la carcasa 52. La salida 54 de gas de evaporación en fase líquida se puede proporcionar en un extremo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación conectada al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado desde el separador de gas-líquido 50.
[0079] La salida 54 de gas de evaporación en fase líquida se puede proporcionar más abajo del nivel de líquido del gas de evaporación almacenado en la carcasa 52, y proporcionarse hacia arriba de la placa de bloqueo de lubricante 56.
[0080] El gas de evaporación con un cierto nivel de líquido o más del gas de evaporación introducido en la carcasa 52 a través de la entrada 53 de gas de evaporación pasa sobre un lado superior del rebosadero 55. La salida 54 de gas de evaporación en fase líquida puede permitir que el gas de evaporación G en fase líquida que pasa sobre el lado superior del rebosadero 55 se descargue en la línea de retorno 31 de gas de evaporación. Para tal fin, la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida y la entrada 53 de gas de evaporación se proporcionan en lados opuestos entre sí con respecto al rebosadero 55.
[0081] Adicionalmente, la placa de bloqueo de lubricante 56 se puede proporcionar en una dirección horizontal en un lado inferior del rebosadero 55, y un espacio entre el lado inferior del rebosadero 55 y una superficie inferior de la carcasa 52 puede estar abierto. La salida 54 de gas de evaporación en fase líquida puede permitir que el gas de evaporación G en fase líquida que pasa sobre el lado inferior del rebosadero 55 desde la entrada 53 de gas de evaporación y luego pasa hacia arriba a través de la placa de bloqueo de lubricante 56 se descargue en la línea de retorno 31 de gas de evaporación.
[0082] Es decir, la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida puede descargar el gas de evaporación G en fase líquida que no pasa a través de la placa de bloqueo de lubricante 56, sino que pasa a través del rebosadero 55, o descargar el gas de evaporación G en fase líquida que pasa a través de la placa de bloqueo de lubricante 56.
[0083] Dado que el lubricante L en el gas de evaporación a baja presión/baja temperatura descomprimido en la válvula de descompresión que se va a introducir en la carcasa 52 está en estado líquido o sólido y tiene una densidad mayor que la del gas de evaporación, el lubricante L no pasa sobre el lado superior del rebosadero 55 y se hunde hacia abajo, incluso cuando el lubricante L está mezclado con el gas de evaporación que se va a introducir en la carcasa 52 a través de la entrada 53 de gas de evaporación. También, la placa de bloqueo de lubricante 56 bloquea el lubricante L, incluso cuando el lubricante L pasa sobre el lado inferior del rebosadero 55.
[0084] Por lo tanto, el lubricante L puede retirarse del gas de evaporación descargado en la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida, a diferencia del gas de evaporación introducido en la entrada 53 de gas de evaporación.
[0085] El rebosadero 55 se proporciona entre la entrada 53 de gas de evaporación y la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida. El rebosadero 55 se puede proporcionar en una dirección vertical en la carcasa 52 y tener una forma que permita que el gas de evaporación pase sobre un lado superior del mismo. Sin embargo, dado que el rebosadero 55 tiene suficiente altura, el lubricante L mezclado con el gas de evaporación no pasa sobre el lado superior del rebosadero 55.
[0086] La placa de bloqueo de lubricante 56 se proporciona para filtrar el lubricante L entre la introducción del gas de evaporación y la descarga del gas de evaporación G en fase líquida. Específicamente, la placa de bloqueo de lubricante 56 se proporciona en la dirección horizontal en el lado inferior del rebosadero 55, para suprimir la introducción del lubricante L en la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida.
[0087] La placa de bloqueo de lubricante 56 se puede proporcionar en forma de una placa perforada que tiene orificios más pequeños que las partículas del lubricante L, para suprimir el paso de lubricante L y permitir el paso del gas de evaporación G en fase líquida. Sin embargo, la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida provista hacia arriba de la placa de bloqueo de lubricante 56 se puede proporcionar en una posición separada hacia arriba de la placa de bloqueo de lubricante 56.
[0088] Esto se hace con el fin de impedir que una porción del lubricante L se descargue a través de la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida mientras flota cuando el barco 1 provisto del separador de gas-líquido 50 se inclina por una fuerza externa, etc.
[0089] La línea de drenaje de lubricante 57 descarga el lubricante L recogido en el fondo de la carcasa 52 al exterior. Un espacio entre el lado inferior del rebosadero 55 y el fondo de la carcasa 52 puede tener una forma abierta (se puede proporcionar un deflector (no mostrado) provisto en forma de celosía). El lubricante L mezclado con el gas de evaporación se acumula de forma natural en el fondo de la carcasa 52 por gravedad.
[0090] Sin embargo, la línea de drenaje de lubricante 57 se puede mantener un estado cerrado mediante una válvula de drenaje (no se muestra el número de referencia). Cuando se requiere mantenimiento, la línea de drenaje de lubricante 57 puede descargar el lubricante L al exterior, comprobando de ese modo la eficiencia de la retirada de lubricante L.
[0091] La línea de drenaje de lubricante 57 se puede conectar a la línea de retorno 31 de gas de evaporación. Cuando se verifica la eficiencia del filtrado en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión, cuando el lubricante L se ha filtrado lo suficiente en el separador 22 o el coalescedor 23 o similar, la línea de drenaje de lubricante 57 se puede abrir hacia la línea de retorno 31 de gas de evaporación.
[0092] La unidad de tratamiento de lubricante 60 trata el lubricante L introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación inyectando gas a alta temperatura para empujar el lubricante L aguas abajo del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Como se ha descrito anteriormente, el lubricante L utilizado en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión puede mezclarse con gas de evaporación que se va a introducir en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. En la presente invención, se puede utilizar la inyección de gas a alta temperatura para retirar el lubricante L atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, además de esto, el lubricante L se retira utilizando una estructura interna del separador de gas-líquido 50.
[0093] La unidad de tratamiento de lubricante 60 puede inyectar gas a alta temperatura, p. ej., gas nitrógeno a 40 grados Celsius o más en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. El gas a alta temperatura inyectado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede permitir que el lubricante L introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se descargue calentando el lubricante L.
[0094] Cuando el flujo del gas de evaporación se realiza de manera continua en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, es menos probable que el lubricante L permanezca en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Sin embargo, cuando no se genera gas de evaporación excedente, una porción del lubricante L mezclado con el gas de evaporación puede permanecer en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. El lubricante L se vuelve sólido cuando el lubricante L se enfría aún más con el gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado. Por lo tanto, el lubricante L puede quedar atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación e interferir con el flujo de gas de evaporación.
[0095] En consecuencia, en esta realización, el lubricante L se calienta inyectando el gas a alta temperatura en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, utilizando la unidad de tratamiento de lubricante 60, y el lubricante L se empuja con fuerza a medida que disminuye la viscosidad del lubricante L, de modo que se pueda impedir que el flujo del gas de evaporación en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se deteriore.
[0096] La unidad de tratamiento de lubricante 60 puede inyectar gas a alta temperatura aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, y permitir que el gas a alta temperatura mezclado con el lubricante L se descargue aguas abajo de la válvula de descompresión 40 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación.
[0097] Para tal fin, la unidad de tratamiento de lubricante 60 incluye una parte de inyección 61 de gas a alta temperatura y una parte de descarga 62 de gas a alta temperatura. La parte de inyección de gas a alta temperatura está conectada aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación para inyectar gas a alta temperatura.
[0098] La inyección del gas a alta temperatura se puede realizar mientras el gas de evaporación no fluye por la línea de retorno 31 de gas de evaporación. Esto se debe a que, cuando el gas de evaporación fluye por la línea de retorno 31 de gas de evaporación, el efecto de retirar el lubricante L puede reducirse al mismo tiempo, cuando la eficiencia de licuación del gas de evaporación se deteriora en la inyección del gas a alta temperatura, y el gas de evaporación se puede descargar cuando se descarga el gas a alta temperatura.
[0099] Cuando el gas a alta temperatura se introduce en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a través de la línea de retorno 31 de gas de evaporación, la viscosidad del lubricante L puede disminuir mientras se calienta el lubricante L que queda en el intercambiador de calor de gas de evaporación 30, y entonces el lubricante L puede descargarse junto con el gas a alta temperatura del intercambiador de calor de evaporación 30.
[0100] La parte de inyección 61 de gas a alta temperatura puede empujar el gas de evaporación en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación suministrando preferentemente gas inerte (p. ej., gas nitrógeno, etc.) antes del gas a alta temperatura (p. ej., gas nitrógeno a 40 grados Celsius o más). La razón por la que se empuja el gas de evaporación es que se impide que el gas de evaporación explosivo se mezcle con el gas a alta temperatura descargado junto con el lubricante L en adelante.
[0101] La parte de descarga 62 de alta temperatura se bifurca aguas arriba y/o aguas abajo de la válvula de descompresión 40 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación para descargar el gas de alta temperatura mezclado con el lubricante L. El lubricante L descargado al exterior a través del gas a alta temperatura puede reciclarse y el gas a alta temperatura también puede reciclarse, para inyectarse en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a través de la parte de inyección 61 de gas a alta temperatura.
[0102] Por ejemplo, la unidad de tratamiento de lubricante 60 puede utilizar un método para filtrar el lubricante L del gas a alta temperatura mezclado con el lubricante L, que se descarga desde la parte de descarga 62 de gas a alta temperatura, calentando de nuevo el gas a alta temperatura y, a continuación, reinyectando el gas a alta temperatura calentado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0103] También, la unidad de tratamiento de lubricante 60 puede calentar gas nitrógeno, etc., que se genera a partir de un generador de gas inerte (generador GI), un generador de nitrógeno o similar, que se proporciona con frecuencia en el barco 1, para utilizarse como gas a alta temperatura, de modo que no se genere ningún gas separado a alta temperatura.
[0104] Los filtros de lubricante 70a, 70b y 70c filtran el lubricante L. El filtro de lubricante 70a se puede proporcionar entre la válvula de descompresión 40 y el separador de gas-líquido 50 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación. Por ejemplo, el filtro de lubricante 70a se puede proporcionar entre la parte de descarga 62 de gas a alta temperatura y el separador de gas-líquido 50 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, e impedir que el lubricante L que aún no se ha descargado de la parte de descarga 62 de gas a alta temperatura se introduzca en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado o se introduzca en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a través de la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor.
[0105] El filtro de lubricante 70a descrito anteriormente puede ser un filtro de fase líquida y proporcionarse para retirar el lubricante L en fase líquida.
[0106] Adicionalmente, el filtro de lubricante 70b se puede proporcionar aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación. El filtro de lubricante 70b puede ser un filtro de fase de vapor y retirar el lubricante L que puede calentarse a alta presión para estar en un estado supercrítico.
[0107] El filtro de lubricante 70b proporcionado aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación puede ser una torre de absorción capaz de absorber el lubricante L. Como alternativa, el filtro de lubricante 70b puede ser un separador ciclónico, etc., que separa verticalmente el gas de evaporación y el lubricante L entre sí utilizando una diferencia de densidad entre el gas de evaporación y el lubricante L. Es decir, en la presente invención, los filtros de lubricante 70a, 70b y 70c no están limitados a una forma de filtro general y pueden incluir todas las formas capaces de filtrar el lubricante L del gas de evaporación.
[0108] El filtro de lubricante 70c se puede proporcionar entre el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación. El filtro de lubricante 70c puede ser un filtro de fase líquida.
[0109] Como alternativa, el filtro de lubricante 70c puede ser un separador de fase líquida proporcionado entre el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación. El separador de fase líquida es un componente para separar el gas de evaporación y el lubricante L entre sí utilizando una diferencia de densidad entre el gas de evaporación y el lubricante L. Al igual que el separador de gas-líquido 50 descrito anteriormente, el separador de fase líquida puede tener un espacio que acomoda el gas de evaporación y estar provisto de una pared divisoria (no mostrada) en el espacio, para separar el lubricante L.
[0110] Varios tipos de filtros de lubricante 70a, 70b y 70c descritos anteriormente se pueden proporcionar selectivamente o se pueden proporcionar combinando los mismos. Por ejemplo, se puede proporcionar un filtro de fase de vapor aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, y se puede proporcionar un filtro de fase líquida entre el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y el intercambiador de calor auxiliar 32 de gas de evaporación, filtrando de ese modo el lubricante en dos etapas.
[0111] Como se ha descrito anteriormente, en esta realización, el separador de gas-líquido 50 tiene una estructura para filtrar el lubricante L, y el lubricante L se retira inyectando con fuerza el gas a alta temperatura en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación cuando el lubricante L queda atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, de modo que se impide que la calidad de almacenamiento del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado se deteriore incluso cuando el lubricante L se mezcla con el gas de evaporación en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión.
[0112] La Figura 4 es una vista en sección de un separador de gas-líquido de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.
[0113] Con referencia a la Figura 4, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de acuerdo con la segunda realización de la presente invención se diferencia de la primera realización en la estructura del separador de gaslíquido. En lo sucesivo en el presente documento, solo se describen porciones características diferentes de la primera realización, y las porciones en las que se omite una descripción se corresponden con la descripción de la primera realización. Esto se aplica igualmente a otras realizaciones descritas más adelante.
[0114] En esta realización, el separador de gas-líquido 50 puede incluir una pared divisoria 53 del lado de entrada, paredes inclinadas 541a y 541b del lado de salida y un deflector 58, en sustitución del rebosadero 55 y de la placa de bloqueo de lubricante 58 en la carcasa 52.
[0115] La pared divisoria 531 del lado de entrada se utiliza para permitir que el gas de evaporación introducido a través de la entrada 53 de gas de evaporación no se disperse, sino que se acumule hacia abajo. Cuando se utiliza la entrada semiabierta descrita anteriormente, se puede prescindir de la pared divisoria 531 del lado de entrada.
[0116] Se pueden proporcionar al menos dos paredes inclinadas 541a y 541b del lado de salida. Las paredes inclinadas 541a y 541b del lado de salida pueden componer una forma en y o en v, y la mitad de la forma puede estar abierta, de tal manera que el gas de evaporación pasa a través de las mismas. Las paredes inclinadas 541a y 541b del lado de salida interfieren con el flujo del gas de evaporación cuando el gas de evaporación se descarga a la línea de retorno 31 de gas de evaporación a través de la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida, de modo que el lubricante L no se introduzca en la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida, sino que caiga al fondo de la carcasa 52.
[0117] El deflector 58 se puede proporcionar hacia abajo de la entrada 53 de gas de evaporación y permitir que se filtre el lubricante L del gas de evaporación que choca contra la pared divisoria 531 del lado de entrada y luego cae hacia el fondo de la carcasa 52. El deflector 58 puede ser un enderezador.
[0118] La Figura 5 es una vista en sección de un separador de gas-líquido de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una tercera realización de la presente invención.
[0119] Con referencia a la Figura 5, a diferencia de la primera realización, en el separador de gas-líquido 50, de acuerdo con la tercera realización de la presente invención, la entrada de ebullición 53 se puede disponer más baja que el nivel de líquido del gas de evaporación en la carcasa 52 y la placa de bloqueo de lubricante 56 se puede proporcionar hacia arriba de la entrada 53 de gas de evaporación.
[0120] Por lo tanto, en esta realización, el lubricante L se puede filtrar mientras el gas de evaporación introducido en la carcasa 52 pasa hacia arriba a través de la placa de bloqueo de lubricante 56. Posteriormente, el gas de evaporación del que se retira el lubricante L puede descargarse al exterior de la carcasa 52 a través de la salida 54 de ebullición en fase líquida mientras pasa sobre el rebosadero 55.
[0121] En esta realización, el lado inferior del rebosadero 55 está fijado al fondo de la carcasa 52 de tal manera que el gas de evaporación se pueda transferir a la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida a través de la placa de bloqueo de lubricante 56 y el rebosadero 55. Por tanto, no se permite el flujo de gas de evaporación a través del lado inferior del rebosadero 55.
[0122] La Figura 6 es una vista en sección de un separador de gas-líquido de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención.
[0123] Con referencia a la Figura 6, el separador de gas-líquido 50 de acuerdo con la cuarta realización de la presente invención puede incluir paredes inclinadas 532a y 532b del lado de entrada y una placa de bloqueo de lubricante 56.
[0124] Las paredes inclinadas 532a y 532b del lado de entrada pueden permitir que el gas de evaporación introducido desde un lado superior de la carcasa 52 a través de la entrada 53 de gas de evaporación se recoja hacia abajo. Las paredes inclinadas 532a y 532b del lado de entrada pueden componer una forma en y o en v para implementar una función de embudo, y el gas de evaporación transferido al fondo de la carcasa 52 a lo largo de las paredes inclinadas 532a y 532b del lado de entrada puede introducirse en la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida a través de la placa de bloqueo de lubricante 56 colocada en una dirección vertical.
[0125] A diferencia de la primera realización, la placa de bloqueo de lubricante 56 se puede proporcionar en la dirección vertical. La placa de bloqueo de lubricante 56 puede ser una placa perforada que tiene orificios con un tamaño lo suficientemente pequeño como para permitir que el lubricante L incluido en el gas de evaporación no pase a través de los mismos.
[0126] Por lo tanto, el gas de evaporación introducido a través de la entrada 53 de gas de evaporación tiene un flujo que se transforma en descendente por las paredes inclinadas 532a y 532b del lado de entrada y a continuación, fluye hacia la parte inferior de la carcasa 52 a través de las paredes inclinadas del lado de entrada 532a y 532b.
[0127] Posteriormente, dado que el lubricante L incluido en el gas de evaporación no pasa a través de la placa de bloqueo de lubricante 56, solo el gas de evaporación del que se separa el lubricante L se puede descargar a la línea de retorno 31 de gas de evaporación a través de la salida 54 de gas de evaporación en fase líquida.
[0128] La Figura 7 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
[0129] Con referencia a la Figura 7, en comparación con la realización descrita anteriormente, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación además incluye una línea de derivación 33 de gas de evaporación y una línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor. En la Figura 7, las válvulas indicadas en negro representan que están en un estado cerrado.
[0130] La línea de derivación 33 de gas de evaporación permite que el gas de evaporación descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado se transfiera al compresor 20 de gas de evaporación evitando el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Una válvula de derivación 331 de gas de evaporación para controlar el flujo de la línea de derivación 33 de gas de evaporación se puede proporcionar en la línea de derivación 33 de gas de evaporación.
[0131] A diferencia de la primera realización, no se inyecta gas separado a alta temperatura, pero el lubricante L atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se puede calentar y retirar utilizando el gas de evaporación a alta temperatura calentado cuando el gas de evaporación se comprime en el compresor 20 de gas de evaporación.
[0132] Sin embargo, cuando el gas de evaporación a alta temperatura se introduce en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, cuando también se introduce gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, el calentamiento/retirada del lubricante L a través del gas de evaporación a alta temperatura podría no realizarse correctamente.
[0133] Por tanto, la línea de derivación 33 de gas de evaporación permite que el gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado no se introduzca en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, sino que se suministre al compresor 20 de gas de evaporación. En consecuencia, el gas de evaporación a alta temperatura introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede calentar y retirar de manera efectiva el lubricante L.
[0134] La línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor permite que el gas de evaporación en fase de vapor descargado del separador de gas-líquido 50 se transfiera al compresor 20 de gas de evaporación evitando el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Se proporciona una válvula de derivación 513 de gas de evaporación en fase de vapor para controlar el flujo de la línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor en la línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor.
[0135] El hecho de que el gas de evaporación en fase de vapor evite el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación tiene el fin de lograr el mismo objetivo que cuando el gas de evaporación a baja temperatura descrito anteriormente evita el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. En consecuencia, el gas de evaporación a alta temperatura descargado del compresor 20 de gas de evaporación no se enfría con el gas de evaporación a baja temperatura o el gas de evaporación en fase de vapor en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y, por lo tanto, el lubricante L puede calentarse lo suficiente.
[0136] Es decir, el gas de evaporación a alta temperatura calentado en el compresor 20 de gas de evaporación se transfiere al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación abriendo la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión, y el gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado no enfría el gas de evaporación a alta temperatura cerrando las válvulas de suministro 211a de gas de evaporación y abriendo la válvula de derivación 331 de gas de evaporación.
[0137] Adicionalmente, el gas de evaporación en fase de vapor descargado del separador de gas-líquido 50 no se introduce en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, sino que evita el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a lo largo de la línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor al cerrarse la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor y al abrirse la válvula de derivación 513 de gas de evaporación en fase de vapor, de modo que el gas de evaporación en fase de vapor no enfría el gas de evaporación a alta temperatura.
[0138] Por tanto, el lubricante L atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se puede retirar de manera efectiva utilizando el gas de evaporación a alta temperatura.
[0139] La Figura 8 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una sexta realización de la presente invención.
[0140] Con referencia a la Figura 8, en comparación con la quinta realización, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de acuerdo con la sexta realización de la presente invención puede además incluir una línea de suministro 514 de gas de evaporación a alta temperatura y se puede prescindir de la línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor. En la Figura 8, las válvulas indicadas en negro representan que están en un estado cerrado.
[0141] En esta realización, cuando el gas de evaporación a alta temperatura comprimido en el compresor 20 de gas de evaporación se inyecta en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación para retirar el lubricante L introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, la línea de suministro 514 de gas de evaporación a alta temperatura puede transferir el gas de evaporación a alta temperatura descargado del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación al consumidor 3.
[0142] La línea de suministro 514 de ebullición a alta temperatura puede bifurcarse aguas arriba de la válvula de descompresión 40 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación para conectarse aguas arriba del consumidor 3 a la línea de suministro 21 de gas de evaporación. Es decir, a diferencia de la realización descrita anteriormente, en esta realización, el gas de evaporación a alta temperatura se puede extraer en un estado de alta presión de la línea de retorno 31 de gas de evaporación.
[0143] El gas de evaporación a alta temperatura mezclado con el lubricante L mientras calienta el lubricante L y empuja el lubricante L desde el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se puede transferir al consumidor 3 para consumirse en el consumidor 3. Por tanto, en esta realización, dado que el lubricante L retirado del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación no se vuelve a poner en circulación, se impide la introducción de lubricante L en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0144] En esta realización, la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión se puede proporcionar entre un punto en el que la línea de retorno 31 de gas de evaporación se bifurca en la línea de suministro 21 de gas de evaporación y un punto en el que se conecta la línea de suministro 514 de gas de evaporación a alta temperatura. Cuando la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión está cerrada, el gas de evaporación a alta temperatura comprimido en el compresor 20 de gas de evaporación se introduce en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a lo largo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación.
[0145] Sin embargo, el gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado no enfría el gas de evaporación a alta temperatura mientras fluye a lo largo de la línea de derivación 33 de gas de evaporación, cuando las válvulas de suministro 211a de gas de evaporación están cerradas y la válvula de derivación 331 de gas de evaporación está abierta.
[0146] Adicionalmente, el gas de evaporación a alta temperatura obtenido retirando el lubricante L del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación fluye a lo largo de la línea de suministro 514 de gas de evaporación a alta temperatura cuando la válvula de descompresión 40 está cerrada, para transferirse al consumidor 3 a través de la línea de suministro 21 de gas de evaporación.
[0147] Dado que el gas de evaporación a alta temperatura no se introduce en el separador de gas-líquido 50, es posible que no se genere gas de evaporación en fase de vapor y que se pueda cerrar la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor. Por tanto, el gas de evaporación a alta temperatura introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede calentar lo suficiente al lubricante L.
[0148] La Figura 9 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
[0149] Con referencia a la Figura 9, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación puede utilizar gas de evaporación de baja presión/alta temperatura comprimido en los compresores 20a de gas de evaporación de estado de baja presión, a diferencia de la quinta y sexta realización en las que se utiliza el gas de evaporación de alta presión/alta temperatura comprimido en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión.
[0150] Para tal fin, se puede proporcionar una línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión que se bifurca en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión como una corriente lateral para transferir gas de evaporación a alta temperatura (40 grados Celsius, p. ej., 43 grados Celsius) al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, en sustitución de la línea de derivación 512 de gas de evaporación en fase de vapor en la quinta realización o la línea de suministro 514 de gas de evaporación a alta temperatura en la sexta realización, y se proporciona una válvula de retorno 215 de gas de evaporación a baja presión para controlar el flujo de la línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión en la línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión.
[0151] La línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión puede inyectar gas de evaporación a alta temperatura comprimido en los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación para retirar el lubricante L introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0152] La línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión se bifurca en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión para conectarse aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a la línea de retorno 31 de gas de evaporación. Por lo tanto, para retirar el lubricante L del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, el gas de evaporación a alta temperatura comprimido en los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión puede transferirse al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación cerrando la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión provista en la línea de retorno 31 de gas de evaporación y abriendo la válvula de retorno 215 de gas de evaporación de baja presión.
[0153] Como se describe en otras realizaciones descritas anteriormente, el gas de evaporación a alta temperatura introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación no se enfría debido al gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0154] Se puede proporcionar el gas de evaporación a alta temperatura para que no intercambie calor con el gas de evaporación en fase de vapor descargado del separador de gas-líquido 50. Para tal fin, este ejemplo además incluye una línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura, y se puede proporcionar una válvula de transferencia 516 de gas de evaporación a alta temperatura en la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura.
[0155] La línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura puede conectarse al consumidor de baja presión 3 desde el separador de gas-líquido 50. Por ejemplo, la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura puede bifurcarse en la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor conectada al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación o al compresor 20 de gas de evaporación desde el separador de gas-líquido 50 para conectarse al consumidor de baja presión 3 o a la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión.
[0156] El gas de evaporación a alta temperatura comprimido en los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión se transfiere a la línea de retorno 31 de gas de evaporación cuando se abre la válvula de retorno 215 de gas de evaporación a baja presión, para introducirse en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. La válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión provista en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión se puede cerrar.
[0157] El gas de evaporación a baja presión/alta temperatura introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede calentar y empujar el lubricante L atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Posteriormente, el gas de evaporación a alta temperatura se transfiere al separador de gas-líquido 50 a través de la válvula de descompresión 40. Sin embargo, dado que el gas de evaporación a alta temperatura utilizado para retirar el lubricante L tiene baja presión, no se produce una disminución considerable de temperatura incluso cuando la válvula de descompresión 40 descomprime el gas de evaporación a alta temperatura (p. ej., se puede disminuir la temperatura del gas de evaporación a alta temperatura de 43 grados Celsius a 42 grados Celsius cuando la presión del gas de evaporación a alta temperatura se descomprime de 10 bar a 7 bar).
[0158] Posteriormente, el gas de evaporación a alta temperatura en estado de vapor, que se introduce en el separador de gas-líquido 50, puede suministrarse al motor de baja presión DFDE 3b y/o al aparato de combustión de gas 3c como el consumidor de baja presión 3 a lo largo de la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura, cuando se cierra la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor provista en la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor y se abre la válvula de transferencia de gas de evaporación a alta temperatura 516 provista en la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura.
[0159] Para tal fin, la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura se puede conectar aguas abajo de la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión provista en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión, para suministrar el gas de evaporación a alta temperatura al consumidor de baja presión 3 cuando la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión está cerrada.
[0160] Como se ha descrito anteriormente, el gas de evaporación a alta temperatura (no mezclado con el lubricante L) comprimido en los compresores 20a de ebullición de etapa de baja presión se utiliza para retirar el lubricante L del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, y el gas de evaporación de alta temperatura mezclado con el lubricante L se consume en el consumidor de baja presión 3, de modo que el lubricante L que queda en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación pueda retirarse de manera efectiva.
[0161] La Figura 10 es una vista conceptual de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada.
[0162] Con referencia a la Figura 10, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de acuerdo con la octava realización de la presente invención no utiliza gas de evaporación de baja presión/alta temperatura comprimido en los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión, pero puede utilizar gas de evaporación de alta presión/alta temperatura comprimido en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión para retirar el lubricante L.
[0163] Se puede prescindir de la línea de retorno 214 de gas de evaporación de baja presión y se puede introducir el gas de evaporación de alta presión/alta temperatura en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a lo largo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación, cuando la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión está abierta.
[0164] Posteriormente, el gas de evaporación a alta temperatura descargado del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación puede descomprimirse y enfriarse mientras pasa a través de la válvula de descompresión 40. Por ejemplo, cuando el gas de evaporación a alta temperatura se descomprime de 300 bar a 7 bar, el gas de evaporación a alta temperatura de 43 grados Celsius se puede enfriar a -37 grados Celsius.
[0165] El gas de evaporación a alta temperatura que pasa a través de la válvula de descompresión 40 se introduce en el separador de gas-líquido 50. El gas de evaporación en fase de vapor en el gas de evaporación a alta temperatura se puede suministrar al consumidor de baja presión 3 a lo largo de la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura, cuando la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor está cerrada y la válvula de transferencia de gas de evaporación a alta temperatura 516 está abierta.
[0166] Sin embargo, a diferencia de la realización descrita anteriormente, dado que el gas de evaporación a alta temperatura utilizado para retirar el lubricante L tiene una presión elevada, se produce una disminución considerable de la temperatura cuando la válvula de descompresión 40 descomprime el gas de evaporación a alta temperatura.
[0167] Por lo tanto, el gas de evaporación a alta temperatura transferido al consumidor de baja presión 3 puede no ser adecuado para la temperatura requerida por el consumidor de baja presión 3. Por ende, en esta realización, se puede proporcionar un calentador de gas 517 en la línea de transferencia 515 de evaporación a alta temperatura.
[0168] El calentador de gas 517 puede calentar el gas de evaporación que se comprime en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión y pasa a través del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación y la válvula de descompresión 40 y transferir el gas de evaporación calentado al consumidor de baja presión 3. Por ejemplo, el calentador de gas 517 puede calentar el gas de evaporación a alta temperatura enfriado a -37 grados Celsius aproximadamente mientras pasa a través de la válvula de descompresión 40 hasta 40 grados Celsius aproximadamente. La fuente de calor utilizada por el calentador de gas 517 no está particularmente limitada.
[0169] Como se ha descrito anteriormente, el lubricante L atrapado en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, etc., se calienta y luego se empuja fuertemente utilizando el gas de evaporación a alta presión/alta temperatura, para retirarlo de manera efectiva. Además, el gas de evaporación a alta temperatura mezclado con el lubricante L se consume en el consumidor de baja presión 3, de modo que se pueda impedir que el lubricante L se introduzca en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0170] Las Figuras 11 y 12 son vistas conceptuales de un sistema de relicuefacción de gas de evaporación de acuerdo con una novena realización de la presente invención.
[0171] Con referencia a las Figuras 11 y 12, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de acuerdo con la novena realización de la presente invención puede utilizar gas de evaporación a alta temperatura y alta velocidad comprimido en el compresor 20 de gas de evaporación de etapa (p. ej., doble etapa) de baja presión para retirar el lubricante L introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0172] Para tal fin, en esta realización, se proporciona una línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión. La línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión puede bifurcarse en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión para inyectar gas de evaporación a alta temperatura en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0173] También, en esta realización, el gas de evaporación inyectado desde los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión puede suministrarse al motor de baja presión 3b para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Para tal fin, se proporciona una línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura.
[0174] La línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura se bifurca aguas arriba de la válvula de descompresión 40 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación para conectarse al motor de baja presión 3b. Por tanto, la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura transfiere el gas de evaporación a alta temperatura descargado del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación al motor de baja presión 3b aguas arriba de la válvula de descompresión 40.
[0175] La línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura se puede conectar aguas abajo de la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión. En esta realización, cuando el gas de evaporación a alta temperatura comprimido en los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión se inyecta en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a través de la línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión para retirar el lubricante L introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión provista en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión se puede cerrar.
[0176] Es decir, cuando se implementa la retirada del lubricante L del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, el gas de evaporación a alta temperatura y alta velocidad descargado de los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión puede introducirse en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación a lo largo de la línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión que se bifurca en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión y luego incorporarse a la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión a lo largo de la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura aguas arriba del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación para suministrarse al motor de baja presión 3b.
[0177] Por tanto, en esta realización, el gas utilizado para retirar el lubricante se utiliza en el motor del generador, de modo que se pueda mejorar la eficiencia en términos de funcionamiento y coste del sistema. En lo sucesivo en el presente documento, se describirá un proceso de limpieza con más detalle.
[0178] En el proceso de limpieza, la válvula de descompresión 40 está cerrada en un estado en el que el compresor 20 de gas de evaporación está en funcionamiento y el motor de baja presión 3b funciona en un modo de gas. Sin embargo, el flujo desde el compresor 20 de gas de evaporación al intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se invierte, lo que puede tener una mala influencia en el filtro de lubricante 70b que se describirá más adelante. Por lo tanto, se puede efectuar el cierre de una válvula pasiva (no mostrada) provista entre el filtro de lubricante 70b y el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación.
[0179] Posteriormente, se proporciona gas de evaporación a baja presión descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado para evitar el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación mediante la apertura de la válvula de derivación 331 de gas de evaporación y el cierre de las válvulas de suministro de gas de evaporación 211a.
[0180] Adicionalmente, la válvula de retorno 215 de gas de evaporación a baja presión provista en la línea de retorno 214 de gas de evaporación a baja presión se abre. Se puede proporcionar una pluralidad de válvulas de retorno 215 de gas de evaporación a baja presión. Una cualquiera de la pluralidad de válvulas de retorno de gas de evaporación a baja presión puede ser una válvula de bloqueo de tipo encendido/apagado, y otra de la pluralidad de válvulas de retorno de gas de evaporación a baja presión puede ser una válvula de control capaz de controlar el grado de apertura.
[0181] La válvula de retorno 215 de gas de evaporación a baja presión capaz de controlar el grado de apertura puede abrirse con un grado de apertura bajo (p. ej., 10 %) y, a continuación, se puede ampliar el grado de apertura al 100% cuando la presión de la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura alcanza una presión determinada (p. ej., 10 bar (g)). Adicionalmente, la válvula de transferencia 516 de gas de evaporación a alta temperatura de la línea de transferencia 515 de gas de evaporación a alta temperatura se puede abrir.
[0182] En el proceso de limpieza, la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión provista en la línea de suministro 212 de gas de evaporación a baja presión se puede cerrar. Sin embargo, el caudal de gas de evaporación a alta temperatura introducido en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación se puede cambiar controlando el grado de apertura de la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión y también se puede cambiar la temperatura del gas de evaporación introducido en el motor de baja presión 3b.
[0183] Por tanto, en esta realización, el grado de apertura de la válvula de suministro 213 de gas de evaporación a baja presión se puede controlar automáticamente mientras se permite que la temperatura del gas de evaporación en un extremo delantero del motor de baja presión 3b sea la adecuada para la temperatura requerida (p. ej., 20 grados Celsius) del motor de baja presión 3b.
[0184] El proceso de limpieza puede realizarse manteniendo el estado descrito anteriormente durante un tiempo determinado (p. ej., una hora aproximadamente). Sin embargo, en el proceso de limpieza, la carga del motor de baja presión 3b se puede mantener en una carga baja (15 a 50%) para impedir una combustión anormal debido a la introducción del lubricante L. Se considera que el lubricante L de aproximadamente 97 g aproximadamente, que se calcula más adelante, se puede introducir en el motor de baja presión 3b en una travesía con carga.
[0185] El proceso de limpieza se puede realizar según una selección de la naviera. Sin embargo, el proceso de limpieza se realiza preferentemente para cada travesía sin carga útil, independientemente del grado de contaminación del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación por el lubricante L.
[0186] En esta realización, se puede proporcionar un filtro de lubricante 70a entre la válvula de descompresión 40 y el separador de gas-líquido 50. El filtro de lubricante 70a puede ser un filtro sólido. El filtro de lubricante 70a filtra el lubricante L transferido en estado de vapor, de modo que se pueda impedir la contaminación del gas de evaporación introducido en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0187] En esta realización, el filtro de lubricante 70b se proporciona aguas abajo de la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, para filtrar el lubricante L, de modo que se pueda garantizar la calidad del gas licuado almacenado en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0188] En esta realización, un separador 22 y un coalescedor 23, que filtran una sustancia extraña tal como el lubricante L, se pueden proporcionar aguas abajo del compresor 20 de gas de evaporación. El separador 22 puede ser un ciclón. En esta realización, el separador 22, el coalescedor 23, el filtro de lubricante 70 y similares pueden denominarse integralmente sistema de filtrado (BCA).
[0189] Por lo tanto, en esta realización, el lubricante L que se va a mezclar en el compresor 20 de gas de evaporación de las etapas cuarta y quinta se puede filtrar mediante dos sistemas de filtración. El primero es el sistema de filtrado y el segundo es el filtro de lubricante 70a entre la válvula de descompresión 40 y el separador de gas-líquido 50.
[0190] Por ejemplo, el separador 22 puede tener un rendimiento de filtración de 4 a 10 ppmp, el coalescedor 23 puede tener un rendimiento de filtración de 0,1 ppmp (líquido)/2 a 4 ppmp (vapor), el filtro de lubricante 70b puede tener un rendimiento de filtración de 0,1 ppmp, y el filtro de lubricante 70a puede tener un rendimiento de filtración de 0,1 |jm.
[0191] Cuando el barco navega a una velocidad de 15 nudos en una travesía con carga (20 días margen (anclaje, etc.)) con estos rendimientos de filtración, el caudal de gas de evaporación introducido en el sistema de relicuefacción de gas de evaporación puede ser de 1,761 kg/h (15 nudos, 20 días) y 2.785 kg/h (anclaje, 2 días), y la cantidad de lubricante L filtrado por el filtro de lubricante 70b puede ser de aproximadamente 97 g en una travesía con carga.
[0192] Es decir, en esta realización, se puede suprimir el retorno del lubricante L al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado a través de los dos sistemas de filtración. Sin embargo, el lubricante L no puede retirarse completamente mediante estos sistemas de filtración, y hay deterioro en el rendimiento del intercambio de calor en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación debido a que el lubricante L no puede bloquearse.
[0193] Por tanto, en esta realización, el deterioro en el rendimiento del intercambio de calor en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación debido a la contaminación del lubricante L se puede disolver mediante un sistema de limpieza/soplado de gas caliente que utiliza gas de evaporación a alta presión.
[0194] Sin embargo, el sistema de limpieza/soplado de gas caliente tiene el fin de garantizar la eficiencia del intercambio de calor del intercambiador de calor 30 de gas de evaporación. Dado que la retirada del lubricante L en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación no puede garantizarse por completo, esta realización está provista del sistema de limpieza/soplado de gas caliente junto con los sistemas de filtración, de modo que se pueda impedir por completo el problema causado por el lubricante L utilizado en los compresores 20b de gas de evaporación de etapa de alta presión.
[0195] Específicamente, el sistema de limpieza/soplado de gas caliente funde el lubricante L que queda en el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación calentando el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación utilizando gas de evaporación descargado de los compresores 20a de gas de evaporación de etapa de baja presión, que no se mezcla con el lubricante L y luego suministra el lubricante L junto con el gas de evaporación al motor de baja presión 3b.
[0196] En esta realización, el gas de evaporación a alta temperatura incluido en el lubricante L no se transfiere a la válvula de descompresión 40 o al separador de gas-líquido 50 y, por tanto, no está el problema de que el separador de gas-líquido 50 y las configuraciones generales se contaminen con el lubricante L.
[0197] Adicionalmente, no hay riesgo de que el lubricante L en fase líquida se aglomere en el separador de gaslíquido 50 durante el proceso de limpieza, y la preocupación de que el lubricante L aglomerado se introduzca en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado también puede resolverse por completo.
[0198] La Figura 13 es una vista conceptual del sistema de relicuefacción de ebullición que no forma parte de la invención reivindicada.
[0199] En lo sucesivo en el presente documento, el flujo de gas representado en función de los estados (de enfriamiento, arranque, parada y navegación) de los sistemas de relicuefacción 2 de gas de evaporación, de acuerdo con las realizaciones descritas anteriormente de la presente invención, se describirán con referencia a la Figura 13.
[0200] En primer lugar, en el caso de un proceso de enfriamiento, el compresor 20 de gas de evaporación funciona utilizando gas de evaporación a baja temperatura descargado a través de un colector de vapor desde el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, y el gas de evaporación fluye hacia la línea de suministro 21 de gas de evaporación y la línea de suministro 212 de gas de evaporación de baja presión. La válvula de suministro 211a de gas de evaporación puede estar abierta y la válvula de derivación 331 de gas de evaporación puede estar cerrada.
[0201] Posteriormente, la válvula de descompresión 40 y la válvula de retorno 312 de gas de evaporación en fase líquida se cierran, y la válvula de retorno 311 de gas de evaporación de alta presión se abre con un grado de apertura constante (10 % aproximadamente, 5 % por minuto), de modo que el gas de evaporación a baja temperatura que pasa a través del compresor 20 de gas de evaporación se introduce en la línea de retorno 31 de gas de evaporación durante un tiempo determinado (aproximadamente 5 minutos) para implementar el enfriamiento.
[0202] Posteriormente, después de que la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión se haya abierto completamente al 100 %, la válvula de descompresión 40 se puede abrir con un grado de apertura constante (10% aproximadamente, 5% por minuto), y el punto de ajuste de la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor puede ajustarse a 5 bar (g) aproximadamente. El separador de gas-líquido 50 y el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación pueden enfriarse a través de la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor.
[0203] Posteriormente, cuando el nivel en el separador de gas-líquido 50 alcanza un nivel determinado (p. ej., 30 %), la válvula de retorno 312 de gas de evaporación en fase líquida se abre hasta cierto grado de apertura (20% aproximadamente), de modo que el gas de evaporación enfría la línea de retorno 31 de gas de evaporación mientras retorna al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado a lo largo de la línea de retorno 31 de gas de evaporación.
[0204] En función del proceso de enfriamiento, en la presente invención, aguas abajo de la válvula de descompresión 40 en la línea de retorno 31 de gas de evaporación, la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor y similares se enfrían, de modo que se puede impedir una vaporización de gas innecesaria.
[0205] En el caso de un proceso de arranque, el proceso de arranque puede efectuarse después de comprobar que se ha completado el enfriamiento. La válvula de descompresión 40 puede funcionar en un modo de control de presión (PIC) o un modo de control de flujo (FIC).
[0206] Específicamente, la válvula de descompresión 40 puede funcionar en el modo de control de presión mientras permite que la presión del gas suministrado al motor de alta presión 3a sea adecuada para una presión requerida por el motor de alta presión 3a cuando el motor de alta presión 3a está en funcionamiento. Como alternativa, la válvula de descompresión 40 puede funcionar en el modo de control de flujo mientras se comprueba el caudal de gas de evaporación, etc.
[0207] En el caso de un proceso de parada, en primer lugar, la válvula de descompresión 40 se cierra (el grado de apertura de la válvula de descompresión 40 disminuye a un 30 % por minuto). Se puede disminuir lentamente el grado de apertura de la válvula de descompresión 40 y el caudal de gas de evaporación entre la válvula de descompresión 40 y el separador de gas-líquido 50 se reduce.
[0208] Posteriormente, la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión se cierra y, por lo tanto, se reduce el caudal de gas de evaporación desde la línea de retorno 31 de gas de evaporación al separador de gaslíquido 50.
[0209] Posteriormente, la válvula de descompresión 40 se abre completamente al 100 %, de modo que el gas de evaporación entre la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión y el separador de gas-líquido 50 se descomprime.
[0210] Posteriormente, la válvula de retorno 312 de gas de evaporación en fase líquida se abre completamente al 100%, de modo que el gas de evaporación condensado se drene del separador de gas-líquido 50 al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0211] Posteriormente, cuando se detecta que el nivel en el separador de gas-líquido 50 está a un nivel determinado (5 % aproximadamente) o menos, el punto de ajuste de la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor disminuye a 1,5 bar (g), de modo que el gas de evaporación en la línea de transferencia 51 de gas de evaporación en fase de vapor se descomprime, completando de ese modo el proceso de parada.
[0212] En el caso de un proceso de navegación, en primer lugar, la válvula de retorno 311 de gas de evaporación a alta presión se cierra y se interrumpe el flujo de gas de evaporación hacia el intercambiador de calor 30 de gas de evaporación, la válvula de descompresión 40 y el separador de gas-líquido 50.
[0213] Posteriormente, la válvula de descompresión 40, la válvula de retorno 312 de gas de evaporación en fase líquida y la válvula de transferencia 511 de gas de evaporación en fase de vapor se abren completamente al 100 %, de modo que el gas de evaporación en la línea de retorno 31 de gas de evaporación y la línea de transferencia de gas de evaporación en fase de vapor se descomprime, completando así el proceso de navegación.
[0214] La Figura 14 es una vista conceptual de un sistema de tratamiento de gas que tiene un sistema de relicuefacción de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada. La Figura 15 es un gráfico que ilustra un estado de tratamiento de gas del sistema de tratamiento de gas de acuerdo con la presente invención.
[0215] A título indicativo, la presente invención no se limita al sistema de relicuefacción de gas de evaporación 2 descrito anteriormente, y puede ser un sistema de tratamiento de gas que adicionalmente incluye otros componentes además del sistema de relicuefacción de gas de evaporación 2 para consumir, como combustible, gas de evaporación o gas licuado, que se almacena en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado.
[0216] Con referencia a la Figura 14, el sistema de tratamiento de gas con el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación que no forma parte de la invención reivindicada puede incluir una unidad de suministro de gas de evaporación HPC, una unidad de suministro de gas licuado a alta presión HPP, una unidad de suministro de gas licuado a baja presión y una unidad de licuación de gas de evaporación ERS, y la unidad de suministro de gas de evaporación HPC y la unidad de licuación de gas de evaporación ERS pueden denominarse sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación, como el descrito anteriormente.
[0217] La unidad de suministro de gas de evaporación HPC y la unidad de licuación de gas de evaporación ERS ya se han descrito. Por lo tanto, en lo sucesivo en el presente documento, se describirán la unidad de suministro de gas licuado a alta presión HPP y la unidad de suministro de gas licuado a baja presión LPP.
[0218] La unidad de suministro de gas licuado a alta presión HPP suministra gas licuado descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado al motor de alta presión 3a a través de una bomba de alta presión 82 y un vaporizador de alta presión 83.
[0219] Una línea de suministro 80 de gas licuado que se extiende hacia el exterior del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado desde una bomba de transferencia (no se muestra el número de referencia) dispuesta en el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado puede bifurcarse en una línea de suministro 81 de gas licuado de alta presión para conectarse al motor de alta presión 3a.
[0220] El gas licuado (sobrepresión) se transfiere al tanque de almacenamiento 10 de gas licuado, a un mástil de ventilación (no se muestra el número de referencia), o similar aguas abajo del vaporizador de alta presión 82 o del vaporizador de alta presión 83, de modo que se pueda impedir la sobrepresión en el suministro del gas licuado.
[0221] Por otro lado, la unidad de suministro de gas licuado a baja presión LPP suministra gas licuado descargado desde el tanque de almacenamiento 10 de gas licuado al motor de baja presión 3b, el aparato de combustión de gas 3c o similar a través de un vaporizador forzado 85, un separador de carbono pesado 86 y un calentador 87.
[0222] El vaporizador forzado 85 y similares se pueden proporcionar en una línea de suministro 84 de gas licuado a baja presión que se bifurca en la línea de suministro 80 de gas licuado. Es decir, la línea de suministro 80 de gas licuado se bifurca en la línea de suministro 81 de gas licuado a alta presión y la línea de suministro 84 de gas licuado a baja presión, aguas abajo de la bomba de transferencia para conectarse al motor de alta presión 3a y al motor de baja presión 3b, respectivamente.
[0223] Como se ha descrito anteriormente, el sistema de tratamiento de gas, que puede asimismo incluir una configuración para suministrar gas licuado además del sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación, puede controlar de diversas formas si se va a suministrar o no gas de evaporación/gas licuado en función del estado de funcionamiento del barco 1. Esto se describirá con referencia a las Figuras 14 y 15 en conjunción.
[0224] Por ejemplo, en el sistema de tratamiento de gas de la presente invención, se genera suficiente gas de evaporación en una travesía con carga en la que el gas licuado está suficientemente cargado y, por lo tanto, el gas de evaporación descargado del tanque de almacenamiento 10 de gas licuado puede ser comprimido por el compresor 20 de gas de evaporación a través del colector de vapor, que se suministrará al motor de alta presión 3a, el motor de baja presión 3b o similar.
[0225] La Figura 15 es un gráfico que ilustra el consumo de gas en función de la velocidad del barco, que se divide en cuatro secciones en función de la velocidad del barco. En primer lugar, en el caso de la Sección 1 desde un estado de anclaje a un estado de operación a baja velocidad, inferior a 12 nudos, se puede ver que el consumo de gas de evaporación en una travesía con carga supera el consumo de gas provocado por el motor de alta presión 3a y el motor de baja presión 3b.
[0226] También, en el caso de la Sección 2 en la que el consumo de gas provocado por el motor de alta presión 3a, etc., aumenta gradualmente en función de la velocidad del barco, el consumo de gas de evaporación en la travesía con carga sigue superando el consumo de gas provocado por el motor de alta presión 3a, etc.
[0227] Por lo tanto, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación de la presente invención licua preferentemente el gas de evaporación poniéndose en funcionamiento en la Sección 1 y la Sección 2, en una travesía con carga.
[0228] Sin embargo, en el caso de la Sección 3 en la que la velocidad del barco es elevada, el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación podría no funcionar. En el caso de la Sección 4 en la que la velocidad del barco es muy elevada, el consumo de gas provocado por el motor de alta presión 3a, etc., supera el consumo de gas de evaporación y, por lo tanto, el suministro de gas licuado puede realizarse sin poner en funcionamiento el sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación.
[0229] Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la presente invención, en el sistema de tratamiento de gas que incluye asimismo la configuración para suministrar gas licuado además del sistema de relicuefacción 2 de gas de evaporación, la relicuefacción del gas de evaporación, el suministro de gas licuado y similares se pueden controlar de manera eficiente teniendo en consideración la velocidad del barco, etc.
[0230] La presente invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente, y será evidente que una combinación de las realizaciones o una combinación de al menos una de las realizaciones y la técnica anterior podría incluirse como otra realización más.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación, que comprende:
un compresor (20) de gas de evaporación configurado para comprimir, en múltiples etapas, gas de evaporación generado en un tanque de almacenamiento (10) de gas licuado y suministrar el gas de evaporación comprimido a un consumidor (3);
un intercambiador de calor (30) de gas de evaporación configurado para realizar un intercambio de calor entre el gas de evaporación comprimido en el compresor (20) de gas de evaporación y el gas de evaporación introducido en el compresor (20) de gas de evaporación;
una válvula de descompresión (40) configurada para descomprimir el gas de evaporación comprimido en el compresor (20) de gas de evaporación y luego sometido a un intercambio de calor en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación; y
un separador de gas-líquido (50) configurado para realizar la separación de gas-líquido en el gas de evaporación descomprimido en la válvula de descompresión (40),
en donde el gas de evaporación que se va a introducir en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación comprende lubricante utilizado en el compresor (20b) de gas de evaporación de una etapa de alta presión, caracterizado por que
el sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación además comprende una línea de transferencia (515) de gas de evaporación a alta temperatura configurada para transferir gas de evaporación a alta temperatura descargado del intercambiador de calor (30) de gas de evaporación a un consumidor (3) de baja presión aguas arriba de la válvula de descompresión (40), cuando el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor (20) de gas de evaporación se inyecta en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación.
2. El sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de la reivindicación 1, que además comprende:
una línea de derivación (33) de gas de evaporación configurada para permitir que el gas de evaporación descargado del tanque de almacenamiento (10) de gas licuado se transfiera al compresor (20) de gas de evaporación evitando el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación; y
una válvula de derivación (331) de gas de evaporación configurada para controlar el flujo de la línea de derivación (33) de gas de evaporación,
en donde la válvula de derivación (331) de gas de evaporación permite que el gas de evaporación a baja temperatura descargado del tanque de almacenamiento (10) de gas licuado fluya hacia la línea de derivación (33) de gas de evaporación de tal manera que el gas de evaporación inyectado en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación mantiene un estado de alta temperatura, cuando el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor (20) de gas de evaporación se inyecta en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación.
3. El sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de la reivindicación 1, que además comprende:
una línea de suministro (21) de gas de evaporación conectada al consumidor (3) a través del compresor (20) de gas de evaporación desde el tanque de almacenamiento (10) de gas licuado; y
una línea de retorno (31) de gas de evaporación que se bifurca aguas abajo del compresor (20) de gas de evaporación en el tanque de almacenamiento (10) de gas licuado para conectarse al tanque de almacenamiento (10) de gas licuado a través del intercambiador de calor (30) de gas de evaporación, de la válvula de descompresión (40) y del separador de gas-líquido (50).
4. El sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de la reivindicación 3, en donde la línea de transferencia (515) de gas de evaporación a alta temperatura se bifurca aguas arriba de la válvula de descompresión (40) en la línea de retorno (31) de gas de evaporación para conectarse al consumidor de baja presión (3).
5. El sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de la reivindicación 4, que además comprende:
una línea de suministro (212) de gas de evaporación a baja presión configurada para suministrar gas de evaporación comprimido en el compresor (20a) de gas de evaporación de una etapa de baja presión al consumidor de baja presión (3); y
una línea de retorno (214) de gas de evaporación a baja presión que se bifurca en la línea de suministro (212) de gas de evaporación a baja presión para inyectar gas de evaporación a alta temperatura en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación.
6. El sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de la reivindicación 5, que además comprende una válvula de suministro (213) de gas de evaporación a baja presión configurada para controlar el flujo de la línea de suministro (212) de gas de evaporación a baja presión,
en donde la válvula de suministro (213) de gas de evaporación a baja presión se cierra cuando el gas de evaporación a alta presión comprimido en el compresor (20a) de gas de evaporación de la etapa de baja presión se inyecta en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación para retirar el lubricante introducido en el intercambiador de calor (30) de gas de evaporación.
7. El sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de la reivindicación 6, en donde la línea de transferencia (515) de gas de evaporación a alta temperatura se conecta aguas abajo de la válvula de suministro (213) de gas de evaporación a baja presión en la línea de suministro de gas de evaporación a baja presión (212).
8. Un barco (1) que comprende el sistema de relicuefacción (2) de gas de evaporación de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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