JP2019027588A - Boil-off gas reliquefaction system and boil-off gas reliquefaction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貯蔵タンクで発生する蒸発ガスを、それ自体を冷媒として使用して再液化するシステム及び方法に関する。 The present invention relates to a system and method for reliquefying evaporative gas generated in a storage tank using itself as a refrigerant.
天然ガスは、通常、液化天然ガス(LNG;Liquefied Natural Gas)の状態で遠距離輸送される。液化天然ガスは、天然ガスを約常圧、−163℃近くの極低温に冷却して得られ、ガス状態より体積が大幅に減少して海上の遠距離輸送に非常に有利である。 Natural gas is usually transported over long distances in the form of liquefied natural gas (LNG). The liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature of about -163 ° C. at about normal pressure, and its volume is greatly reduced from the gas state, which is very advantageous for long-distance transportation over the sea.
液化天然ガスの貯蔵タンクに断熱を施しても、外部熱の完璧な遮断には限界があり、液化天然ガスの内部に伝達する熱によって液化天然ガスは貯蔵タンク内で継続的に気化する。貯蔵タンクの内部で気化した液化天然ガスを気化ガス(BOG;Boil−Off Gas)という。蒸発ガスの発生により貯蔵タンクの圧力が設定圧力以上になると、蒸発ガスは貯蔵タンクの外部に排出される。貯蔵タンクの外部に排出された蒸発ガスは、エンジンの燃料として使用されるか、又は再液化されて再び貯蔵タンクに戻る。 Even if the storage tank for liquefied natural gas is insulated, there is a limit to the complete shutoff of external heat, and the liquefied natural gas is continuously vaporized in the storage tank by the heat transferred to the inside of the liquefied natural gas. The liquefied natural gas vaporized inside the storage tank is called vaporized gas (BOG; Boil-Off Gas). When the pressure of the storage tank becomes equal to or higher than the set pressure due to the generation of the evaporated gas, the evaporated gas is discharged to the outside of the storage tank. The evaporative gas discharged to the outside of the storage tank is used as engine fuel, or is re-liquefied and returns to the storage tank again.
通常、蒸発ガス再液化装置には冷凍サイクルがあり、前記冷凍サイクルによって蒸発ガスを冷却して蒸発ガスを再液化する。蒸発ガスを冷却するために冷却流体と熱交換するが、蒸発ガス自体を冷却流体として使用し、自己熱交換させる部分再液化システム(PRS;Partial Re−liquefaction System)が利用される。 Usually, the evaporative gas reliquefaction apparatus has a refrigeration cycle, and the evaporative gas is cooled by the refrigeration cycle to reliquefy the evaporative gas. In order to cool the evaporative gas, heat is exchanged with the cooling fluid, but a partial re-liquefaction system (PRS) that uses the evaporative gas itself as a cooling fluid and performs self-heat exchange is used.
図1は、従来の部分再液化システムの概略的な構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional partial reliquefaction system.
図1を参照して、従来の部分再液化システムは、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスを多段圧縮機200によって多段階で圧縮した後、圧縮した蒸発ガスの一部を熱交換器100で、貯蔵タンクTから排出された冷媒としての蒸発ガスと熱交換し冷却する。冷却後に得られる流体は減圧装置300で膨張され、一部又は全部が再液化され、一部が再液化された流体については気液分離器400で再液化された液化天然ガスと気体状態の蒸発ガスとに分離される(例えば、特許文献1参照)。
Referring to FIG. 1, in the conventional partial reliquefaction system, after evaporating gas discharged from the storage tank T is compressed in multiple stages by a
たとえ運航時に発生する全ての蒸発ガスを処理することができるように再液化システムを構成しても、貯蔵タンクに液化天然ガスを船積みする際などには、平常時に比べて蒸発ガスが多く発生して蒸発ガスを燃焼して捨てるしかない場合がある。 Even if the re-liquefaction system is configured so that all the evaporative gas generated during operation can be processed, more evaporative gas is generated compared to the normal time when liquefied natural gas is loaded into the storage tank. In some cases, the evaporative gas must be burned and discarded.
本発明は、平常時の定常状態の運転ではなく、蒸発ガスが多く発生した場合にも対処できる蒸発ガス再液化システム及び蒸発ガス再液化方法を提供することをその課題としている。 An object of the present invention is to provide an evaporative gas re-liquefaction system and an evaporative gas re-liquefaction method that can cope with a case where a large amount of evaporative gas is generated rather than an operation in a normal steady state.
上記課題を解決するために、本発明の第1の蒸発ガス再液化システムは、蒸発ガスを圧縮する多段圧縮機;前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスを、前記多段圧縮機で圧縮する前の蒸発ガスを冷媒として使用し、熱交換して冷却する熱交換器;前記熱交換器の下流に設置され、前記熱交換器で冷却された流体を減圧する減圧装置;及び蒸発ガスを前記熱交換器から迂回させて前記多段圧縮機に供給するバイパスラインを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a first evaporative gas reliquefaction system of the present invention includes a multistage compressor that compresses evaporative gas; evaporative gas compressed by the multistage compressor before being compressed by the multistage compressor. A heat exchanger that uses evaporative gas as a refrigerant and heat-exchanges and cools; a decompression device that is installed downstream of the heat exchanger and depressurizes the fluid cooled by the heat exchanger; and evaporative gas exchanges the heat A bypass line is provided that bypasses the compressor and supplies the multistage compressor.
上記第1の蒸発ガス再液化システムでは、前記熱交換器の使用が不可能な場合、又は蒸発ガスを再液化する必要がない場合のいずれか一方又は両方の場合に、蒸発ガスを前記バイパスラインに沿って前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給することが好ましい。 In the first evaporative gas reliquefaction system, the evaporative gas is supplied to the bypass line when either the heat exchanger cannot be used or when it is not necessary to reliquefy the evaporative gas. It is preferable that the heat exchanger is detoured along and is supplied to the multistage compressor.
上記第1の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機は、給油式圧縮シリンダーを1つ以上備え、前記熱交換器の流路が凝縮又は凝固した潤滑油によって一部又は全部が塞がれたときに、蒸発ガスを前記バイパスラインに沿って前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給することが好ましい。 In the first evaporative gas reliquefaction system, the multistage compressor includes one or more oil supply type compression cylinders, and the flow path of the heat exchanger is partially or entirely blocked by the condensed or solidified lubricating oil. It is preferable that the evaporative gas is supplied to the multistage compressor by bypassing the heat exchanger along the bypass line.
上記第1の蒸発ガス再液化システムでは、貯蔵タンクから排出される蒸発ガスを前記熱交換器で冷媒として使用し、前記多段圧縮機に供給される蒸発ガスの圧力が、前記多段圧縮機が必要とする吸入圧力条件を満たさない場合、前記貯蔵タンクの内部圧力を低い範囲まで制御する場合のいずれか一方又は両方の場合に、蒸発ガスの一部又は全部を前記バイパスラインに沿って前記熱交換器をバイパスさせ、前記多段圧縮機が必要とする吸入圧力条件を満たすようにすることが好ましい。また、上記第1の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機は蒸発ガスを150〜350barで圧縮することが好ましい。又は、前記多段圧縮機は蒸発ガスを80〜250barで圧縮することが好ましい。さらに、前記熱交換器はマイクロチャンネル型の流路を備えることが好ましく、この場合、前記熱交換器はPCHEであることが好ましい。 In the first evaporative gas reliquefaction system, the evaporative gas discharged from the storage tank is used as a refrigerant in the heat exchanger, and the pressure of the evaporative gas supplied to the multistage compressor is required for the multistage compressor. When the suction pressure condition is not satisfied, the heat exchange is performed along part of or all of the evaporative gas along the bypass line in one or both of cases where the internal pressure of the storage tank is controlled to a low range. It is preferable to bypass the compressor so that the suction pressure condition required by the multistage compressor is satisfied. In the first evaporative gas reliquefaction system, the multistage compressor preferably compresses the evaporative gas at 150 to 350 bar. Alternatively, the multistage compressor preferably compresses the evaporating gas at 80 to 250 bar. Further, the heat exchanger preferably includes a microchannel type flow path, and in this case, the heat exchanger is preferably PCHE.
本発明の第2の蒸発ガス再液化システムは、蒸発ガスを圧縮する多段圧縮機;前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスを、前記多段圧縮機で圧縮する前の蒸発ガスを冷媒として使用し熱交換して冷却する熱交換器;前記熱交換器の下流に設置され、前記熱交換器で冷却された流体を減圧する減圧装置;及び蒸発ガスを前記熱交換器から迂回させて前記多段圧縮機に供給するバイパスラインを備え、蒸発ガス再液化の始動又は再起動時に蒸発ガスをバイパスラインにより前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給することを特徴とする。 The second evaporative gas reliquefaction system of the present invention is a multistage compressor that compresses evaporative gas; evaporative gas compressed by the multistage compressor is used as a refrigerant by using evaporative gas before being compressed by the multistage compressor as a refrigerant. A heat exchanger for exchanging and cooling; a pressure reducing device for depressurizing a fluid cooled downstream by the heat exchanger; and a multistage compressor for diverting evaporated gas from the heat exchanger The evaporative gas is supplied to the multistage compressor by bypassing the heat exchanger by the bypass line when starting or restarting the evaporative gas reliquefaction.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機で圧縮して温度が上昇した蒸発ガスを前記熱交換器の高温流路に供給することが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, it is preferable to supply evaporative gas, which has been compressed by the multistage compressor and whose temperature has increased, to the high-temperature flow path of the heat exchanger.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機で圧縮して温度が上昇した蒸発ガスを前記熱交換器の高温流路に供給する過程を所定時間持続させ、前記熱交換器の内部の残留物又は不純物を除去することが好ましい。また、前記所定時間は2分〜5分であることが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, the process of supplying evaporative gas, which has been compressed by the multi-stage compressor, to the high temperature flow path of the heat exchanger for a predetermined time, is maintained for a predetermined time, It is preferable to remove residues or impurities. The predetermined time is preferably 2 to 5 minutes.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機は給油式圧縮シリンダーを1つ以上備え、前記残留物には、蒸発ガスの再液化時に前記多段圧縮機で圧縮した後に前記熱交換器に送られる蒸発ガス及び前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスに混入する混合潤滑油が含まれることが好ましい。また、前記潤滑油は、前記熱交換器の内部で凝縮又は凝固した状態であることが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, the multistage compressor includes one or more oil supply type compression cylinders, and the residue is compressed by the multistage compressor when evaporating gas is reliquefied, and then the heat exchanger It is preferable that a mixed lubricating oil mixed in the evaporative gas sent to and the evaporative gas compressed by the multistage compressor is included. Moreover, it is preferable that the said lubricating oil is the state condensed or solidified inside the said heat exchanger.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記所定時間に、蒸発ガスが前記バイパスライン、前記多段圧縮機、前記熱交換器の高温流路、及び前記減圧装置を循環することが好ましい。また、前記所定時間が経過した後、前記熱交換器の低温流路に前記熱交換器で冷媒として使用される蒸発ガスを供給して蒸発ガスを再液化することが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, it is preferable that the evaporative gas circulates through the bypass line, the multistage compressor, the high-temperature flow path of the heat exchanger, and the pressure reducing device at the predetermined time. In addition, it is preferable that after elapse of the predetermined time, evaporative gas used as a refrigerant in the heat exchanger is supplied to a low-temperature flow path of the heat exchanger to reliquefy the evaporative gas.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスの一部を主エンジンに供給することが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, it is preferable to supply a part of the evaporative gas compressed by the multistage compressor to the main engine.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記多段圧縮機は蒸発ガスを150〜350barで圧縮することが好ましい。又は、前記多段圧縮機は蒸発ガスを80〜250barで圧縮することが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, the multistage compressor preferably compresses the evaporative gas at 150 to 350 bar. Alternatively, the multistage compressor preferably compresses the evaporating gas at 80 to 250 bar.
上記第2の蒸発ガス再液化システムでは、前記熱交換器はマイクロチャンネル型の流路を備えることが好ましい。また、前記熱交換器はPCHEであることが好ましい。 In the second evaporative gas reliquefaction system, the heat exchanger preferably includes a microchannel type flow path. The heat exchanger is preferably PCHE.
本発明の蒸発ガス再液化方法は、1)蒸発ガスを多段圧縮機で圧縮するステップ;2)前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスを、前記多段圧縮機で圧縮する前の蒸発ガスを冷媒として使用し熱交換器で熱交換して冷却するステップ;及び3)前記熱交換器で冷却された流体を減圧装置で減圧するステップを備え、蒸発ガスをバイパスラインにより前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給することを特徴とする。 The evaporative gas reliquefaction method of the present invention includes 1) a step of compressing evaporative gas with a multistage compressor; 2) using evaporative gas compressed by the multistage compressor as a refrigerant before evaporating gas before being compressed by the multistage compressor. Using and heat-cooling with a heat exchanger; and 3) depressurizing a fluid cooled with the heat exchanger with a decompression device, and bypassing the heat exchanger with evaporative gas by a bypass line It supplies to the said multistage compressor.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記熱交換器の使用が不可能な場合、蒸発ガスを再液化する必要がない場合のいずれか一方又は両方の場合に、蒸発ガスを前記バイパスラインに沿って前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給することが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the evaporative gas is allowed to flow along the bypass line in one or both of cases where the heat exchanger cannot be used and the evaporative gas does not need to be reliquefied. It is preferable to bypass the heat exchanger and supply the multistage compressor.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記多段圧縮機は、給油式圧縮シリンダーを1つ以上備え、前記熱交換器の流路が凝縮又は凝固した潤滑油により一部又は全部が塞がれたときに、蒸発ガスを前記バイパスラインに沿って前記熱交換器から迂回させて前記多段圧縮機に供給することが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the multistage compressor includes one or more oil supply type compression cylinders, and when the flow path of the heat exchanger is partially or completely blocked by condensed or solidified lubricating oil. It is preferable that the evaporative gas is diverted from the heat exchanger along the bypass line and supplied to the multistage compressor.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記熱交換器の性能が正常時の50〜90%以下になるとき凝縮又は凝固した潤滑油の除去が必要であると判断することが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, it is preferable to determine that it is necessary to remove condensed or solidified lubricating oil when the performance of the heat exchanger is 50 to 90% or less of that in a normal state.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記熱交換器の低温流路の上流と高温流路の下流の温度差である低温流れの温度差、前記熱交換器の前記低温流路の下流と前記高温流路の上流の温度差である高温流れの温度差、及び前記高温流路の前記上流と前記下流の圧力差である高温流路の圧力差のいずれか1つ以上に基づいて、凝縮又は凝固した潤滑油の除去が必要であると判断することが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the temperature difference between the low-temperature flow, which is the temperature difference between the upstream of the low-temperature channel of the heat exchanger and the downstream of the high-temperature channel, the downstream of the low-temperature channel of the heat exchanger and the high-temperature flow Condensed or solidified based on one or more of the temperature difference of the high temperature flow that is the temperature difference upstream of the channel and the pressure difference of the high temperature channel that is the pressure difference between the upstream and downstream of the high temperature channel It is preferable to determine that the lubricating oil needs to be removed.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記低温流れの温度差の値と高温流れの温度差の値とのうち、より小さな値が第1設定値以上の状態で所定時間以上持続するか、又は高温流路の圧力差の値が正常時よりも第2設定値以上の状態で所定時間以上持続したとき、凝縮又は凝固した潤滑油の除去時点であると判断することが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the smaller value of the temperature difference value of the low-temperature flow and the temperature difference value of the high-temperature flow is maintained for a predetermined time or more in a state of being equal to or higher than the first set value, or the high-temperature flow It is preferable to determine that it is the time of removal of the condensed or solidified lubricating oil when the value of the pressure difference in the passage continues for a predetermined time or more in a state of the second set value or more than normal.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記熱交換器が正常化するまで蒸発ガスを前記バイパスライン、前記多段圧縮機、前記熱交換器の高温流路、及び前記減圧装置を循環させることが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, it is preferable to circulate the evaporative gas through the bypass line, the multistage compressor, the high-temperature flow path of the heat exchanger, and the pressure reducing device until the heat exchanger becomes normal.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記熱交換器の高温流路の温度が、前記多段圧縮機で圧縮した後に前記熱交換器の高温流路に送られる蒸発ガスの温度まで高くなったと判断するまで蒸発ガスの循環を続けることが好ましい。また、凝縮又は凝固した潤滑油を除去しながらエンジンを駆動させることが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, until it is determined that the temperature of the high temperature flow path of the heat exchanger has increased to the temperature of the evaporative gas sent to the high temperature flow path of the heat exchanger after being compressed by the multistage compressor It is preferable to continue the circulation of the evaporative gas. Further, it is preferable to drive the engine while removing the condensed or solidified lubricating oil.
上記蒸発ガス再液化方法では、貯蔵タンクから排出される蒸発ガスを前記熱交換器で冷媒とし、前記多段圧縮機に供給される蒸発ガスの圧力が前記多段圧縮機に要求される吸入圧力条件を満たさない場合、前記貯蔵タンクの内部圧力を低い範囲まで制御する場合のいずれか一方又は両方の場合に、蒸発ガスの一部又は全部を前記バイパスラインに沿って前記熱交換器からバイパスさせて前記多段圧縮機に要求される吸入圧力条件を満たすようにすることが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the evaporative gas discharged from the storage tank is used as a refrigerant in the heat exchanger, and the pressure of the evaporative gas supplied to the multistage compressor satisfies the suction pressure condition required for the multistage compressor. If not, in either or both cases where the internal pressure of the storage tank is controlled to a low range, a part or all of the evaporative gas is bypassed from the heat exchanger along the bypass line. It is preferable to satisfy the suction pressure condition required for the multistage compressor.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記多段圧縮機は蒸発ガスを150〜350barで圧縮することが好ましい。又は、前記多段圧縮機は蒸発ガスを80〜250barで圧縮することが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the multistage compressor preferably compresses the evaporative gas at 150 to 350 bar. Alternatively, the multistage compressor preferably compresses the evaporating gas at 80 to 250 bar.
上記蒸発ガス再液化方法では、前記熱交換器はマイクロチャンネル型の流路を備えることが好ましい。また、前記熱交換器はPCHEであることが好ましい。 In the evaporative gas reliquefaction method, the heat exchanger preferably includes a microchannel type flow path. The heat exchanger is preferably PCHE.
蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法は、蒸発ガスを多段圧縮機で圧縮するステップ;前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスを、前記多段圧縮機で圧縮する前の蒸発ガスを冷媒として使用し熱交換器で熱交換して冷却するステップ;及び前記熱交換器で冷却された流体を減圧装置で減圧するステップを備える蒸発ガス再液化するシステムにおける蒸発ガス再液化の始動又は再起動方法であって、蒸発ガスの再液化の始動又は再起動時に蒸発ガスをバイパスラインに沿って前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給することを特徴とする。 A method for starting or restarting an evaporative gas reliquefaction system includes a step of compressing an evaporative gas by a multistage compressor; using the evaporative gas compressed by the multistage compressor as a refrigerant before being compressed by the multistage compressor A method of starting or restarting evaporative gas reliquefaction in an evaporative gas reliquefaction system comprising the steps of: exchanging heat in a heat exchanger and cooling; and depressurizing a fluid cooled in the heat exchanger with a decompression device. The evaporative gas is supplied to the multistage compressor by bypassing the heat exchanger along a bypass line when starting or restarting the reliquefaction of the evaporative gas.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記多段圧縮機で圧縮して温度が上昇した蒸発ガスを前記熱交換器の高温流路に供給することが好ましい。 In the start-up or restart method of the evaporative gas reliquefaction system, it is preferable to supply evaporative gas, which has been compressed by the multistage compressor and whose temperature has risen, to the high-temperature flow path of the heat exchanger.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記多段圧縮機で圧縮して温度が上昇した蒸発ガスを前記熱交換器の高温流路に所定時間持続させて供給し、前記熱交換器の内部の残留物又は不純物を除去することが好ましい。また、前記所定時間は2分〜5分であることが好ましい。 In the method for starting or restarting the evaporative gas reliquefaction system, the evaporative gas, which has been compressed by the multistage compressor and increased in temperature, is supplied to the high-temperature flow path of the heat exchanger for a predetermined time, and the heat exchanger It is preferable to remove the residue or impurities inside. The predetermined time is preferably 2 to 5 minutes.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記多段圧縮機は、給油式圧縮シリンダーを1つ以上備え、前記残留物には、蒸発ガスの再液化時に前記多段圧縮機で圧縮した後に前記熱交換器に送られた蒸発ガス、及び前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスに混入する潤滑油が含まれることが好ましい。また、前記潤滑油は、前記熱交換器の内部で凝縮又は凝固した状態であることが好ましい。 In the starting or restarting method of the evaporative gas reliquefaction system, the multistage compressor is provided with one or more oil supply type compression cylinders, and the residue is compressed by the multistage compressor when evaporating gas is reliquefied. It is preferable that lubricating oil mixed in the evaporated gas sent to the heat exchanger and the evaporated gas compressed by the multistage compressor is included. Moreover, it is preferable that the said lubricating oil is the state condensed or solidified inside the said heat exchanger.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記所定時間に、蒸発ガスが前記バイパスライン、前記多段圧縮機、前記熱交換器の高温流路、及び前記減圧装置を循環することが好ましい。また、前記所定時間が経過した後、前記熱交換器の低温流路に前記熱交換器で冷媒として使用される蒸発ガスを供給して蒸発ガスを再液化することが好ましい。 In the method for starting or restarting the evaporative gas reliquefaction system, it is preferable that the evaporative gas circulates through the bypass line, the multistage compressor, the high-temperature flow path of the heat exchanger, and the pressure reducing device at the predetermined time. . In addition, it is preferable that after elapse of the predetermined time, evaporative gas used as a refrigerant in the heat exchanger is supplied to a low-temperature flow path of the heat exchanger to reliquefy the evaporative gas.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスの一部を主エンジンに供給することが好ましい。 In the method for starting or restarting the evaporative gas reliquefaction system, it is preferable to supply a part of the evaporative gas compressed by the multistage compressor to the main engine.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記多段圧縮機は蒸発ガスを150〜350barで圧縮することが好ましい。又は、前記多段圧縮機は蒸発ガスを80〜250barで圧縮することが好ましい。 In the method for starting or restarting the evaporative gas reliquefaction system, the multistage compressor preferably compresses the evaporative gas at 150 to 350 bar. Alternatively, the multistage compressor preferably compresses the evaporating gas at 80 to 250 bar.
上記蒸発ガス再液化システムの始動又は再起動方法では、前記熱交換器はマイクロチャンネル型の流路を備えることが好ましい。また、前記熱交換器はPCHEであることが好ましい。 In the starting or restarting method of the evaporative gas reliquefaction system, the heat exchanger preferably includes a microchannel type flow path. The heat exchanger is preferably PCHE.
本発明によれば、貯蔵タンクから排出される蒸発ガスの量が、蒸発ガス自体を冷媒として使用し再液化することができる量を超える場合にも、蒸発ガスを処理することができる。また、ガス燃焼装置(GCU;Gas Combustion Unit)に送る蒸発ガスの冷熱を蒸発ガスの再液化に使用することが可能な場合もあるため、この場合には、ガス燃焼装置に送る蒸発ガスの量を減少させ、再液化する蒸発ガスの量を増加させることができる。したがって、蒸発ガスの発生量が平常時より大幅に増加した場合にも、ガス燃焼装置で燃焼して捨てる蒸発ガスの量を減少させることができ、船舶が輸送する液化天然ガスを最大限に維持することができる。なお、本発明は、蒸発ガスを熱交換器からバイパスさせるバイパスラインの様々な活用を可能とする。 According to the present invention, even when the amount of the evaporative gas discharged from the storage tank exceeds the amount that can be reliquefied using the evaporative gas itself as a refrigerant, the evaporative gas can be processed. Further, since the cold heat of the evaporative gas sent to the gas combustion unit (GCU) may be used for reliquefaction of the evaporative gas, in this case, the amount of the evaporative gas sent to the gas combustion device And the amount of evaporative gas to be reliquefied can be increased. Therefore, even when the amount of evaporative gas generated is significantly higher than normal, the amount of evaporative gas that is burned and discarded by the gas combustion device can be reduced, and the liquefied natural gas transported by the ship can be maintained to the maximum. can do. In addition, this invention enables various utilization of the bypass line which bypasses evaporation gas from a heat exchanger.
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の構成と作用を詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の蒸発ガス再液化システム及び蒸発ガス再液化方法は、天然ガスを燃料とするエンジンを搭載した船舶、液化ガス貯蔵タンクを備える船舶又は海洋構造物などに様々な応用と適用が可能である。下記実施形態は、様々な形態に変更することができ、本発明の技術的範囲は下記実施形態に限定されない。下記実施形態は、液化天然ガス(LNG)を例に挙げて説明するが、本発明は様々な液化ガスに適用することができ、この場合、下記実施形態は様々な形態に変更することができる。 The evaporative gas re-liquefaction system and evaporative gas re-liquefaction method of the present invention can be applied and applied in various ways to ships equipped with natural gas fueled engines, ships equipped with liquefied gas storage tanks, marine structures, and the like. . The following embodiments can be modified in various forms, and the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiment, liquefied natural gas (LNG) will be described as an example. However, the present invention can be applied to various liquefied gases, and in this case, the following embodiment can be changed to various forms. .
また、下記実施形態において各流路を流れる流体は、システムの運用条件に応じて、気体状態のもの、気液混合状態のもの、液体状態のもの、又は超臨界流体とすることができる。 In the following embodiments, the fluid flowing through each flow path can be in a gaseous state, a gas-liquid mixed state, a liquid state, or a supercritical fluid, depending on the operating conditions of the system.
図2は、本発明の第1実施形態に係る船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムの概略図である。 FIG. 2 is a schematic view of the evaporative gas reliquefaction system provided in the ship according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、本実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムは、多段圧縮機200、熱交換器100、減圧装置300、及び第1排出ラインL1を備えている。貯蔵タンクTは、液化天然ガスなどの液化ガスを極低温状態で貯蔵するために密封及び断熱障壁を備えているが、外部からの伝達熱を完全に遮断することはできず、貯蔵タンクT内では液化ガスの蒸発が継続して行われ、蒸発ガスによって貯蔵タンクTの内圧が上昇する恐れがある。このような内圧の過度の上昇を防ぎ、かつ内圧を適正なレベルに維持するために貯蔵タンクT内の蒸発ガスを排出する。貯蔵タンクTで蒸発ガスが排出されるライン上には、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第1調節バルブ510を設置することができる。
With reference to FIG. 2, the evaporative gas reliquefaction system provided in the ship of this embodiment is provided with the
多段圧縮機200は、複数の圧縮シリンダー210,220,230,240,250,及び複数の冷却器810,820,830,840,850を備え、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスを多段階で圧縮する。冷却器810は圧縮シリンダー210の下流に、冷却器820は圧縮シリンダー220の下流に、冷却器830は圧縮シリンダー230の下流に、冷却器840は圧縮シリンダー240の下流に、冷却器850は圧縮シリンダー250にそれぞれ設置され、圧縮シリンダー210,220,230,240,250と冷却器810,820,830,840,850は交互に設置されている。多段圧縮機200は、圧縮にともない温度が上昇する、加圧された蒸発ガスを冷却する。
The
多段圧縮機200で圧縮された蒸発ガスの一部は船舶を推進する主エンジンに送り、残りは再液化のために熱交換器100送ることができる。主エンジンにはME−GIエンジンがあり、ME−GIエンジンは2ストローク機関であり、約300barの圧力の高圧天然ガスをピストンの上死点付近で燃焼室に直接噴射するディーゼルサイクル(Diesel Cycle)を採用している。また、ME−GIエンジンは、約150〜400bar、好ましくは約150〜350bar、より好ましくは約300barの天然ガスを燃料として使用するものであると知られている。多段圧縮機200は、主エンジンの要求圧力まで蒸発ガスを圧縮することができ、主エンジンがME−GIエンジンである場合には、約150〜350barの圧力で蒸発ガスを圧縮する。本実施形態では、主エンジンとして、約6〜20barの圧力の蒸発ガスを燃料として使用するX−DFエンジンやDFエンジンを使用することもでき、この場合、主エンジンに供給するために圧縮された蒸発ガスは比較的低圧であるので、主エンジンに供給するためには圧縮された蒸発ガスを追加加圧して再液化することができる。再液化のために追加加圧された蒸発ガスの圧力は、約80〜250barになる。
A part of the evaporated gas compressed by the
多段圧縮機200で上流側に設置された圧縮シリンダー210,220を経由した蒸発ガスの一部は、分岐して発電機に送られる。この発電機は、約6.5barの圧力の天然ガスを要求し、圧縮シリンダー210,220によって約6.5barに圧縮された蒸発ガスが発電機に送られる。多段圧縮機200から発電機に蒸発ガスが送られるライン上には、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第3調節バルブ530を設置することができる。
A part of the evaporated gas that has passed through the
熱交換器100は、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスの一部又は全部を貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと熱交換して冷却する。熱交換器100が維持補修中又は故障した場合など、熱交換器100の使用が不可能な場合、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスはバイパスラインL3を介して熱交換器100を迂回することができる。バイパスラインL3には、バイパスラインL3を開閉する第3遮断バルブ630が設置される。第3遮断バルブ630は、平常時には閉められ、バイパスラインL3を使用する必要がある場合には開けられる。
The
バイパスラインL3は、次のように活用できる。
1)熱交換器の使用が不可能な場合
The bypass line L3 can be utilized as follows.
1) When a heat exchanger cannot be used
基本的に、熱交換器100の故障、維持補修が必要な場合など、熱交換器100を使用できない場合にバイパスラインL3を利用することになる。一例として、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスの一部又は全部を主エンジンに送る場合、熱交換器100が使用できなくなると、主エンジンで使用されなかった余剰の蒸発ガスの再液化は放棄し、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスをバイパスラインL3に沿って熱交換器100を迂回させて多段圧縮機200に直接供給した後、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスを主エンジンに供給し、余剰の蒸発ガスは発電機に送る。
Basically, the bypass line L3 is used when the
2)凝縮又は凝固した潤滑油の除去 2) Removal of condensed or solidified lubricating oil
熱交換器100の維持補修のためにバイパスラインL3を利用する例として、熱交換器100の流路が凝縮又は凝固した潤滑油によって塞がれたとき、バイパスラインL3を使用して凝縮又は凝固した潤滑油を除去する場合が挙げられる。
As an example of using the bypass line L3 for maintenance and repair of the
多段圧縮機200が備える複数の圧縮シリンダー210,220,230,240,250には、その一部に無給油潤滑(oil−free lubricated)方式で動作するものを、その他に給油潤滑(oil lubricated)方式で動作するものを採用することができる。特に、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスを主エンジンの燃料として使用するとき、再液化効率のために蒸発ガスを80bar以上、好ましくは100bar以上まで圧縮する場合に、多段圧縮機200は、蒸発ガスを高圧で圧縮するために給油潤滑方式のシリンダーを備えることができる。現存する技術では、100bar以上まで蒸発ガスを圧縮するためには、往復タイプの多段圧縮機200における、例えば、ピストンシール部位に潤滑及び冷却用の潤滑油を供給する必要があり、給油潤滑方式のシリンダーに潤滑油が供給されるが、現在の技術水準では、給油潤滑方式のシリンダーを通過した蒸発ガスには潤滑油が一部混在する。蒸発ガスに混入した潤滑油は、熱交換器100で蒸発ガスよりも先に凝縮又は凝固して熱交換器100の流路に溜まり、時間の経過につれて熱交換器100の流路に溜まって凝縮又は凝固する潤滑油の量が増加するため、所定時間が経過すると熱交換器100内部の凝縮又は凝固した潤滑油を除去する必要があることを本発明の発明者らは発見した。
The plurality of
特に、熱交換器100は、再液化する蒸発ガスの圧力及び/又は流量、再液化効率などを考慮して、PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger、DCHEともいう。)であることが好ましいが、PCHEは、流路が狭く(マイクロチャネル型の流路)、屈曲しており、凝縮又は凝固した潤滑油によって流路が容易に塞がる恐れがあり、特に流路の屈曲部分に凝縮又は凝固した潤滑油が多く溜まる。PCHE(DCHE)はコベルコ(Kobelko)社、アルファ・ラバル(Alfalaval)社などの企業で生産されている。
In particular, the
熱交換器100の流路が凝縮又は凝固した潤滑油によって塞がると、熱交換器100の冷却効率が低下する。したがって、熱交換器100の性能が所定値以下になると、熱交換器100の内部に凝縮又は凝固した潤滑油がある程度以上溜まったと推定することができる。例えば、熱交換器100の性能が正常時の約50〜90%以下、好ましくは約60〜80%以下、さらに好ましくは約70%以下になると、熱交換器100内部に凝縮又は凝固した潤滑油の除去が必要であると判断することができる。ここで、正常時の「約50〜90%以下」とは、約50%以下、約60%以下、約70%以下、約80%以下、及び約90%以下の全てを含み、また、正常時の「約60〜80%以下」とは、約60%以下、約70%以下、及び約80%以下の全てを含む。
When the flow path of the
熱交換器100の性能低下の有無は、貯蔵タンクTから熱交換器100に供給され、熱交換器100から貯蔵タンクTに向けて排出される低温流体の温度差(すなわち、熱交換器100の低温流路の上流と高温流路の下流の温度差、以下、「低温流れの温度差」という。)、熱交換器100から多段圧縮機200に排出され、多段圧縮機200から熱交換器100に供給される高温流体の温度差(すなわち、熱交換器100の低温流路の下流と高温流路の上流の温度差、以下、「高温流れの温度差」という。)、熱交換器100の高温流路の上流と下流の圧力差(以下、「高温流路の圧力差」という。)などにより検出することができ、この検出に基づいて凝縮又は凝固した潤滑油の除去が必要であるか否かを判断することができる。なお、熱交換器100の前記低温流路とは貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの供給流路であり、熱交換器100の前記高温流路とは多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスの供給流路である。
The presence or absence of performance degradation of the
貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスには、オイル成分は混在しないか、非常に微量の水準でしか存在しない。蒸発ガスに潤滑油が混入する時点は蒸発ガスが多段圧縮機200で圧縮されるときであり、貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスを冷媒として使用した後、多段圧縮機200に送る熱交換器100の低温流路には凝縮又は凝固した潤滑油がほとんど溜まらなく、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスを冷却した後に減圧装置300に送られる熱交換器100の前記高温流路には凝縮又は凝固した潤滑油が溜まる。したがって、凝縮又は凝固した潤滑油によって流路が塞がって熱交換器100の上下流で圧力差が大きくなる現象は前記高温流路で急速に進行するため、熱交換器100の高温流路の圧力を測定して凝縮又は凝固した潤滑油を除去する必要があるか否かを判断することが好ましい。凝縮又は凝固した潤滑油を除去する必要があるか否かを熱交換器100の高温流路の上下流の圧力差によって判断することは、流路が狭く屈曲するPCHEを熱交換器100に適用することを考慮すると、特に有効である。
The evaporative gas discharged from the storage tank T contains no oil component or exists only at a very small level. The time when the lubricating oil is mixed into the evaporative gas is when the evaporative gas is compressed by the
より具体的には、熱交換器100の性能低下の有無は、低温流れの温度差の値と高温流れの温度差の値とのうち、より小さな値が第1設定値以上の状態で所定時間以上持続するか、又は高温流路の圧力差が正常時より第2設定値以上の状態で所定時間以上持続するかによって検出することができ、検出時点を凝縮又は凝固した潤滑油の除去時点であると判断することができる。第1設定値は約20〜50℃、好ましくは約30〜40℃、より好ましくは約35℃であり、第2設定値は約1〜5bar、好ましくは約1.5〜3bar、より好ましくは約2bar(200kPa)であり、所定時間は約1時間である。
More specifically, the presence or absence of performance degradation of the
凝縮又は凝固した潤滑油の除去時点であると判断するとき、バイパスラインL3を使用して凝縮又は凝固した潤滑油の除去を行う。このとき、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスは、バイパスラインL3を経て多段圧縮機200に送られ、熱交換器100に送られない。したがって、熱交換器100には冷媒の供給がなくなる。貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスはバイパスラインL3を介して熱交換器100を迂回した後、多段圧縮機200に送られる。多段圧縮機200に送られた蒸発ガスは多段圧縮機200で圧縮され、圧力だけでなく温度も高くなり、多段圧縮機200で約300barに圧縮された蒸発ガスの温度は約40〜45℃になる。
When it is determined that it is time to remove the condensed or solidified lubricating oil, the condensed or solidified lubricating oil is removed using the bypass line L3. At this time, the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the
多段圧縮機200で圧縮されて温度が高くなった蒸発ガスを熱交換器100に送り続けると、熱交換器100で冷媒として使用される貯蔵タンクTから排出された低温の蒸発ガスは熱交換器100に供給されず、温度が高い蒸発ガスのみが継続的に熱交換器100に供給されるため、多段圧縮機200で圧縮された蒸発ガスが通過する熱交換器100の前記高温流路の温度が徐々に上昇する。熱交換器100の前記高温流路の温度が、潤滑油が凝縮又は凝固する温度以上になると、熱交換器100の内部に溜まっていた凝縮又は凝固した潤滑油が徐々に融解又は粘度が低くなり、融解又は粘度が低くなった潤滑油は蒸発ガスと混合して熱交換器100から排出され、気液分離器400に送られる。バイパスラインL3を活用して熱交換器100内部の凝縮又は凝固した潤滑油を除去する過程では蒸発ガスは再液化されないので、気液分離器400には再液化された液化ガスは集まらず、気体状態の蒸発ガスと融解又は粘度が低くなった潤滑油が溜まることになる。気液分離器400に溜まった気体状態の蒸発ガスは、気液分離器400から排出されて再びバイパスラインL3に沿って多段圧縮機200に送られる。
When the evaporative gas compressed by the
バイパスラインL3を活用して凝縮又は凝固した潤滑油を除去する場合、熱交換器100が正常化するまで蒸発ガスがバイパスラインL3、多段圧縮機200、熱交換器100の前記高温流路、減圧装置300及び気液分離器400を循環し、この循環は、熱交換器100の前記高温流路の温度が多段圧縮機200で圧縮された後に熱交換器100の前記高温流路に送られる蒸発ガスの温度まで高くなったと判断されるまで続けられる。ただし、経験上で十分な時間が経過したと判断されるまで前記循環を続けることができる。熱交換器100の内部で凝縮又は凝固されていた潤滑油の大部分が気液分離器400に溜まったと判断(すなわち、熱交換器100が正常化したと判断)したら、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスが熱交換器100に流入することを遮断し、気液分離器400の内部に溜まった後に融解又は粘度が低くなった潤滑油を排出する。その際、気液分離器400内に窒素を注入(窒素パージ)して潤滑油を迅速に排出させることができる。窒素パージ時に気液分離器400に注入する窒素の圧力は約5〜7barである。以上の工程により、熱交換器100の内部の凝縮又は凝固した潤滑油だけでなく、配管、バルブ、計測器、及び各種装備に溜まった凝縮又は凝固した潤滑油も除去することができる。
When the condensed or solidified lubricating oil is removed using the bypass line L3, the evaporative gas is bypassed by the bypass line L3, the
本実施形態は、熱交換器100の内部の凝縮又は凝固した潤滑油を除去しながらエンジン(主エンジン及び/又は発電機)を駆動させることができ、エンジンの運転を続けながら熱交換器100を整備することができるため、熱交換器100の整備中にも船舶の推進と発電が可能であり、余剰の蒸発ガスを活用して凝縮又は凝固した潤滑油を除去することができるという長所がある。また、熱交換器100の内部の凝縮又は凝固した潤滑油を除去しながらエンジンを駆動させると、多段圧縮機200で圧縮する時に蒸発ガスに混入した潤滑油をエンジンによって燃焼できる長所がある。すなわち、エンジンは、船舶の推進又は発電用の本来の用途だけでなく、蒸発ガスに混入したオイルを除去する役割もする。
In the present embodiment, the engine (main engine and / or generator) can be driven while removing the condensed or solidified lubricating oil inside the
3)蒸発ガスを再液化する必要がない場合 3) When it is not necessary to reliquefy the evaporated gas
また、船舶のバラスト状態など、余剰の蒸発ガスがほとんどなく、蒸発ガスを再液化する必要がない場合には、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスの全てをバイパスラインL3に送り、蒸発ガスが熱交換器100を迂回して直ちに多段圧縮機200に送られるようにする。多段圧縮機200に圧縮された蒸発ガスは主エンジンの燃料として使用される。余剰の蒸発ガスがほとんどなくて蒸発ガスを再液化する必要がないと判断した場合には、第3遮断バルブ630が自動的に開放するように制御することができる。本発明の発明者らは、蒸発ガスが、流路の狭い熱交換器100を通過して主エンジン及び/又は発電機に供給されるとき、熱交換器100によって蒸発ガスに大きな圧力降下が発生することを発見した。再液化の必要性がない場合には、上述したように、熱交換器100を迂回させて蒸発ガスを圧縮することで、主エンジン及び/又は発電機に燃料の円滑な供給が可能になる。
Further, when there is almost no surplus evaporative gas such as in the ballast state of the ship and it is not necessary to reliquefy the evaporative gas, all the evaporative gas discharged from the storage tank T is sent to the bypass line L3, The
4)蒸発ガスの再液化の始動又は再起動時 4) At the start or restart of reliquefaction of evaporative gas
蒸発ガスを再液化しなかった後に蒸発ガスの量が増加して蒸発ガスを再液化する場合にもバイパスラインL3を使用することができる。蒸発ガスを再液化しなかった後に蒸発ガスの量が増加して蒸発ガスを再液化する場合(すなわち、蒸発ガス再液化の始動又は再起動時)、貯蔵タンクTから排出される全ての蒸発ガスをバイパスラインL3に送り、全ての蒸発ガスが熱交換器100を迂回して直ちに多段圧縮機200で供給され、多段圧縮機200で圧縮された蒸発ガスを熱交換器100の前記高温流路に送る。圧縮された蒸発ガスの一部はもちろん主エンジンに送ることができる。こうすることによって、蒸発ガスの再液化の始動又は再起動時には熱交換器100の前記高温流路の温度を上げることができ、熱交換器100、他の装備、配管などに存在する凝縮又は凝固した潤滑油や他の残留物又は不純物などを除去した後に蒸発ガスの再液化を開始できるという利点がある。前記残留物には、例えば、再起動前の蒸発ガスの再液化時に多段圧縮機100で圧縮された後に熱交換器100に送られた蒸発ガスと、多段圧縮機100で圧縮された蒸発ガスに混入した潤滑油とが含まれる。
The bypass line L3 can also be used when the amount of evaporation gas increases after the evaporation gas is not reliquefied and the evaporation gas is reliquefied. When the amount of evaporative gas is increased after the evaporative gas is not reliquefied to reliquefy the evaporative gas (that is, when evaporative gas reliquefaction starts or restarts), all the evaporative gas discharged from the storage tank T To the bypass line L3, all the evaporated gas bypasses the
もし蒸発ガスの再液化の始動又は再起動時に、バイパスラインL3を使用して熱交換器100の前記高温流路の温度を上昇させることなく、直ちに貯蔵タンクTから排出された低温の蒸発ガスを熱交換器100に供給すると、熱交換器100の前記高温流路に高温の蒸発ガスが供給されずに貯蔵タンクTから排出された低温の蒸発ガスが熱交換器100の前記低温流路に供給されるため、熱交換器100に存在し、凝縮又は凝固していない潤滑油が、熱交換器100の温度低下にともない凝縮又は凝固する恐れがある。バイパスラインL3を使用して熱交換器100の前記高温流路の温度を上昇させ、所定時間が経過した後(すなわち、凝縮又は凝固した潤滑油や他の不純物がほとんど除去されたと判断した後。この判断は、当業者が経験によって持続時間を決めることができ、約1分〜30分、好ましくは約3分〜10分、より好ましくは約2分〜5分程度である)、少し開けた第1調節バルブ510及び閉めていた第2調節バルブ520を徐々に開けるとともに、第3遮断バルブ630は徐々に閉めて蒸発ガスの再液化を開始する。さらに所定時間が経過した後、第1調節バルブ510及び第2調節バルブ520を完全に開けるとともに、第3遮断バルブ630を完全に閉め、貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの全てを熱交換器100において蒸発ガスを再液化する冷媒として使用することができる。
If the evaporative gas re-liquefaction is started or restarted, the low-temperature evaporative gas discharged from the storage tank T is immediately discharged without increasing the temperature of the high-temperature flow path of the
5)多段圧縮機の吸入圧力条件を満たすために 5) To meet the suction pressure conditions of the multistage compressor
また、バイパスラインL3は貯蔵タンクTの内部圧力が低い場合に多段圧縮機200の吸入圧力の条件を満たすために利用できる。貯蔵タンクTの内部の液化ガスの量が少なく、生成される蒸発ガスの量が少ない場合、また、船舶の速度が速く、船舶の推進のために主エンジンに供給する蒸発ガスの量が多い場合など、貯蔵タンクTの内部圧力が低い場合には、多段圧縮機200に要求される多段圧縮機200の上流における吸引圧力条件を満たさないことがある。特に、熱交換器100に流路の狭いPCHE(DCHE)を適用する場合、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスがPCHEを通過すると圧力が大幅に降下する。従来、多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件を満たさない場合には、多段圧縮機200の内部に設置される再循環ラインによって蒸発ガスの一部又は全部を再循環させて多段圧縮機200を保護していた。しかし、蒸発ガスの再循環方式によって多段圧縮機200の吸入圧力条件を満たすようにすると、最終的には多段圧縮機200で圧縮された蒸発ガスの量が減る結果になるから、再液化性能が低下し、主エンジンに要求される燃料消費量を満たさない恐れがある。特に、主エンジンに要求される燃料消費量を満たさないと船舶の運航に大きな問題が生じるので、貯蔵タンクTの内部圧力が低い場合でも多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件を満たしながらも主エンジンに要求される燃料消費量を満たすことができるようにする必要がある。本実施形態は、特別な付加的装置を設置しなくても、熱交換器100の維持補修のために設置されたバイパスラインL3を活用し、貯蔵タンクTの内部圧力が低い場合でも、多段圧縮機100で圧縮した蒸発ガスの量が減少せず、多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件を満たすことができる。
The bypass line L3 can be used to satisfy the suction pressure condition of the
具体的には、本実施形態では、貯蔵タンクTの内部圧力が所定値以下になると、第3遮断バルブ630を開け、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスの一部又は全部をバイパスラインL3によって熱交換器100を迂回させて多段圧縮機200に送る。バイパスラインL3に送る蒸発ガスの量は、多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件に比べて貯蔵タンクTの内部圧力がどれぐらい足りないかによって調節する。すなわち、第3遮断バルブ630を全開にして貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの全てをバイパスラインL3に送ることも、第3遮断バルブ630を全開ではないが開けて貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの一部をバイパスラインL3に送り、他の一部は熱交換器100に送ることもできる。このように、バイパスラインL3を介して熱交換器100を迂回させると、蒸発ガスの量が増加し、蒸発ガスの圧力降下を抑制することができる。
Specifically, in this embodiment, when the internal pressure of the storage tank T becomes equal to or lower than a predetermined value, the
一方、貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスを熱交換器100を迂回させて多段圧縮機200に送ると、蒸発ガスの圧力降下を最小限に抑えることができるという利点があるが、蒸発ガスの冷熱による蒸発ガスの再液化の有効性が低減するため、バイパスラインL3の使用の可否、及び貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスのどれだけの量をバイパスラインL3に送るかは、貯蔵タンクTの内部圧力、主エンジンに要求される燃料消費量、再液化する蒸発ガスの量などを考慮して決定することが好ましい。一例として、貯蔵タンクTの内部圧力が所定値以下であり、船舶が所定速度以上で運航している場合、バイパスラインL3を使用して蒸発ガスの圧力降下を減らすことが有利であると判断することができる。具体的には、貯蔵タンクTの内部圧力が1.09bar以下であり、船舶の速度が17knot以上の時に、バイパスラインL3を使用して蒸発ガスの圧力降下を減らすことが有利であると判断することができる。
On the other hand, when the evaporative gas discharged from the storage tank T is bypassed the
また、貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの全てをバイパスラインL3を介して多段圧縮機200に送っても多段圧縮機200に要求される吸入圧力の条件を満たさない場合があるが、この場合は、熱交換器100の内部に設置される再循環ラインを使用して吸引圧力条件を満たすようにすることができる。すなわち、貯蔵タンクTの内部圧力が低下し、多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件を満たすことができなくなると、従来、直ちに再循環ラインを使用して多段圧縮機200を保護したが、本実施形態では、まず、バイパスラインL3を活用して貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの全てを多段圧縮機200に送り、多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件を満たすようにし、それでも多段圧縮機200に要求される吸入圧力条件を満たすことができないときに、副次的に再循環ラインを使用する。具体的には、第3遮断バルブ630を開ける条件である圧力値を再循環ラインの使用条件である圧力値よりも高く設定する。
Further, even if all of the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the
再循環ラインの使用条件と第3遮断バルブ630を開ける条件は、多段圧縮機200の上流の圧力を因子として使用した方が良いが、貯蔵タンクTの内部圧力を因子として使用してもよい。多段圧縮機200の上流の圧力は多段圧縮機200の上流に設置される第1圧力センサ(図示せず)で測定することができ、貯蔵タンクTの内部圧力は第2圧力センサ(図示せず)で測定することができる。第3遮断バルブ630は、貯蔵タンクTの圧力変化にともなう開度調節が迅速に行われるように、通常より反応速度が速いバルブが好ましい。
The conditions for using the recirculation line and the conditions for opening the third shut-off
6)貯蔵タンクの内部圧力を低い範囲まで制御する場合 6) When controlling the internal pressure of the storage tank to a low range
また、貯蔵タンクTの内部圧力を低い範囲まで制御する場合、貯蔵タンクTの内部圧力を下げても多段圧縮機200の吸入圧力条件を満たすためにバイパスラインL3を使用することができる。
When the internal pressure of the storage tank T is controlled to a low range, the bypass line L3 can be used to satisfy the suction pressure condition of the
減圧装置300は、多段圧縮機200で圧縮した後に熱交換器100で冷却された蒸発ガスを膨張させる。多段圧縮機200による圧縮、熱交換器100による冷却、及び減圧装置300による膨張を経た蒸発ガスは、その一部又は全部が再液化される。減圧装置300にはジュール−トムソンバルブなどの膨張バルブ、膨張機などがある。
The
第1排出ラインL1は、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスが熱交換器100に送られるラインから分岐して、貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの一部又は全部をガス燃焼装置に送る。第1排出ラインL1によって貯蔵タンクTで発生する蒸発ガスの一部又は全部をガス燃焼装置に送って燃焼させることができるため、貯蔵タンクTに液化天然ガスを船積みする時など、平常時に比べて蒸発ガスが多く発生する場合に備えることもできる。第1排出ラインL1上には、第1排出ラインL1を開閉する第1遮断バルブ610が設置され、蒸発ガスを吸入してガス燃焼装置に送る送風機(Blower)700が第1遮断バルブ610の下流に設置される。
The first discharge line L1 branches from a line through which the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the
本実施形態では、気液分離器400は、減圧装置300の下流に設置され、多段圧縮機200、熱交換器100、及び減圧装置300を通過して再液化された液化天然ガスと、気体状態で残っている蒸発ガスを分離する。気液分離器400で分離された液化天然ガスは貯蔵タンクTに送られ、分離された蒸発ガスは貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと合流して熱交換器100に送られる。気液分離器400で分離された蒸発ガスが貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと合流するポイントは、例えば、第1排出ラインL1が分岐するポイントと熱交換器100との間とすることができる。図2では、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスが熱交換器100に送られるライン上には、第1排出ラインL1の分岐点と、気液分離器400で分離された蒸発ガスの合流点が蒸発ガスの流れ方向で順次に位置している。貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスの一部又は全てが第1排出ラインL1によってガス燃焼装置に送られ、気液分離器400で分離された蒸発ガスは全て熱交換器100に送られる。この他、気液分離器400で分離された蒸発ガスは、貯蔵タンクTと第1排出ラインL1が分岐するポイントとの間で合流させることもできる。この場合、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスが熱交換器100に送られるライン上には、気液分離器400で分離された蒸発ガスの合流点と第1排出ラインL1の分岐点が蒸発ガスの流れ方向で順次に位置する。なお、気液分離器400から気体状態の蒸発ガスが排出されるライン上には、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第2調節バルブ520が設置される。
In the present embodiment, the gas-
図3は、本発明の第2実施形態に係る船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムの概略図である。 FIG. 3 is a schematic view of an evaporative gas reliquefaction system provided in a ship according to the second embodiment of the present invention.
図3に示した第2実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムは、第2排出ラインL2をさらに備えるという点において図2に示した第1実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムと相違している。以下では上記相違点を中心に説明し、前述した第1実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムと同じ部材については詳細な説明を省略する。 The evaporative gas reliquefaction system provided in the ship of the second embodiment shown in FIG. 3 further includes a second discharge line L2, and the evaporative gas reliquefaction provided in the ship of the first embodiment shown in FIG. It is different from the system. Below, it demonstrates centering on the said difference and abbreviate | omits detailed description about the same member as the evaporative gas reliquefaction system with which the ship of 1st Embodiment mentioned above is equipped.
図3を参照して、本実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムは、第1実施形態と同様に、多段圧縮機200、熱交換器100、減圧装置300、及び第1排出ラインL1を備える。貯蔵タンクTから蒸発ガスが排出されるライン上には、第1実施形態と同様に、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第1調節バルブ510が設置される。多段圧縮機200は、第1実施形態と同様に、複数の圧縮シリンダー210,220,230,240,250,及び複数の冷却器810,820,830,840,850を備え、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスを多段階で圧縮する。多段圧縮機200で圧縮された蒸発ガスは、第1実施形態と同様に、その一部が船舶を推進する主エンジンに送られ、主エンジンに要求されない余剰の蒸発ガスが再液化のために熱交換器100に送られる。主エンジンは、第1実施形態と同様に、ME−GIエンジンとすることができる。また、多段圧縮機200は、第1実施形態と同様に、主エンジンに要求される圧力まで蒸発ガスを圧縮し、主エンジンがME−GIエンジンの場合には約300barの圧力まで蒸発ガスを圧縮する。多段圧縮機200で上流側に設置された圧縮シリンダー210,220を経由した蒸発ガスの一部は、第1実施形態と同様に、分岐して発電機に送られる。この発電機は、約6.5barの圧力の天然ガスを要求し、圧縮シリンダー210,220によって約6.5barに圧縮された蒸発ガスが発電機に送られる。多段圧縮機200から発電機に蒸発ガスが送られるライン上には、第1実施形態と同様に、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第3調節バルブ530を設置することができる。
With reference to FIG. 3, the evaporative gas reliquefaction system provided in the ship of the present embodiment is similar to the first embodiment in the
熱交換器100は、第1実施形態と同様に、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスの一部又は全部を貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと熱交換して冷却する。熱交換器100が維持補修中又は故障した場合など、熱交換器100の使用が不可能な場合、第1実施形態と同様に、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスはバイパスラインL3を介して熱交換器100を迂回することができる。バイパスラインL3には、バイパスラインL3を開閉する第3遮断バルブ630が設置される。
As in the first embodiment, the
バイパスラインL3は、第1実施形態と同様に、1)熱交換器100の故障、維持補修が必要な場合など、熱交換器100を使用できない場合、2)熱交換器100の流路が凝縮又は凝固した潤滑油によって塞がれたときに凝縮又は凝固した潤滑油を除去する場合、3)余剰の蒸発ガスがほとんどなく蒸発ガスを再液化する必要がない場合、4)蒸発ガスを再液化せず、蒸発ガスの量が増加し、蒸発ガスを再液化する場合(すなわち、蒸発ガスの再液化の始動又は再起動時)、5)貯蔵タンクTの内部圧力が低い場合に多段圧縮機200の吸入圧力条件を満たすため、6)貯蔵タンクTの内部圧力を低い範囲まで制御する場合、貯蔵タンクTの内部圧力を下げても多段圧縮機200の吸入圧力条件を満たすために使用することができる。
As in the first embodiment, the bypass line L3 is 1) when the
減圧装置300は、第1実施形態と同様に、多段圧縮機200で圧縮した後に熱交換器100で冷却された蒸発ガスを膨張させる。多段圧縮機200による圧縮、熱交換器100による冷却、及び減圧装置300による膨張を経た蒸発ガスは、第1実施形態と同様に、その一部又は全部が再液化される。減圧装置300にはジュール−トムソンバルブなどの膨張バルブ、膨張機などがある。
Similarly to the first embodiment, the
第1排出ラインL1は、1実施形態と同様に、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスが熱交換器100に送られるラインから分岐して、貯蔵タンクTから排出される蒸発ガスの一部又は全部をガス燃焼装置に送る。第1排出ラインL1上には、第1実施形態と同様に、第1排出ラインL1を開閉する第1遮断バルブ610が設置され、蒸発ガスを吸入してガス燃焼装置に送る送風機(Blower)700が第1遮断バルブ610の下流に設置される。
As in the first embodiment, the first discharge line L1 branches from a line where the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the
一方、本実施形態では、熱交換器100から多段圧縮機200に蒸発ガスが送られるラインから分岐して第1排出ラインL1に合流する第2排出ラインL2をさらに備え、第2排出ラインL2上に第2排出ラインL2を開閉する第2遮断バルブ620が設置されている。第1排出ラインL1は、熱交換器100の維持補修中、熱交換器100が故障した場合など、熱交換器100が使用できない場合に、熱交換器100を迂回させて貯蔵タンクTからガス燃焼装置に蒸発ガスを送るために使用される。第2排出ラインL2は、熱交換器100の使用が可能な状態で貯蔵タンクTで発生した蒸発ガスをガス燃焼装置に送る必要がある場合に使用される。なお、第1排出ラインL1は省略可能であり、この場合、熱交換器100と多段圧縮機200の間から分岐した第2排出ラインL2が直接ガス燃焼装置と連結することができる。
On the other hand, in the present embodiment, a second discharge line L2 branched from the line through which the evaporated gas is sent from the
図2に示した第1実施形態では、貯蔵タンクTから排出された後にガス燃焼装置に送られる蒸発ガスは熱交換器100の上流で分岐するので、貯蔵タンクTから排出された後に多段圧縮機200に送られる蒸発ガスのみが熱交換器100の冷媒として使用される。これに対し、本実施形態では、熱交換器100の下流で分岐した第2排出ラインL2を介して蒸発ガスをガス燃焼装置に送るので、貯蔵タンクTから排出された後にガス燃焼装置に送られる蒸発ガスと、貯蔵タンクTから排出された後に多段圧縮機200に送られる蒸発ガスは、全て熱交換器100の冷媒として使用することができる。したがって、本実施形態は、第1実施形態に比べて熱交換器100の冷却効率を高めることができる。熱交換器100の冷却効率が高くなると、再液化された蒸発ガスの流量が増加し、最終的にガス燃焼装置に送って燃焼する蒸発ガスの流量が減少する。なお、本実施形態の熱交換器100は、第1実施形態と異なり、ガス燃焼装置に送られる蒸発ガスの流量も受容する必要があるため、第1実施形態より大容量のものとして設計することが好ましい。第2排出ラインL2が合流するポイントは、第1遮断バルブ610の下流の第1排出ラインL1が好ましく、送風機700を備える場合、第2排出ラインL2が合流するポイントは第1遮断バルブ610と送風機700の間が好ましい。本実施形態は、第1排出ラインL1又は第2排出ラインL2によって貯蔵タンクTで発生する蒸発ガスの一部又は全部をガス燃焼装置に送って燃焼するので、貯蔵タンクTに液化天然ガスを船積みする時など、平常時に比べて蒸発ガスが多く発生した場合に備えることもできる。
In the first embodiment shown in FIG. 2, the evaporative gas sent to the gas combustion apparatus after being discharged from the storage tank T branches upstream of the
本実施形態は、第1実施形態と同様に、減圧装置300の下流に設置され、多段圧縮機200、熱交換器100、及び減圧装置300を通過して再液化された液化天然ガスと、気体状態で残っている蒸発ガスを分離する気液分離器400をさらに備える。気液分離器400で分離された液化天然ガスは貯蔵タンクTに送られ、分離された蒸発ガスは貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと合流して熱交換器100に送られる。気液分離器400で分離された蒸発ガスが貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと合流するポイントは、第1実施形態と同様に、例えば、第1排出ラインL1が分岐するポイントと熱交換器100との間とすることができる。また、気液分離器400で分離された蒸発ガスは、第1実施形態と同様に、貯蔵タンクTと第1排出ラインL1が分岐するポイントとの間で合流させることもできる。本実施形態の気液分離器400で分離された蒸発ガスの合流点が、第1排出ラインL1の分岐点と熱交換器100との間である場合、第1実施形態と同様に、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスの一部又は全部が第1排出ラインL1によってガス燃焼装置に送られ、気液分離器400で分離された蒸発ガスは全て熱交換器100に送られる。気液分離器400から気体状態の蒸発ガスが排出されるライン上には、第1実施形態と同様に、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第2調節バルブ520を設置することができる。
As in the first embodiment, this embodiment is installed downstream of the
図4は、本発明の第3実施形態に係る船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムの概略図である。 FIG. 4 is a schematic view of an evaporative gas reliquefaction system provided in a ship according to a third embodiment of the present invention.
図4に示した第3実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムは、第1排出ラインL1を備えず、第2排出ラインL2をさらに備えるという点において図2に示した第1実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムと相違している。以下では上記相違点を中心に説明し、前述した第1実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムと同じ部材については詳細な説明を省略する。 The evaporative gas reliquefaction system provided in the ship of the third embodiment shown in FIG. 4 does not include the first discharge line L1, but further includes the second discharge line L2. The first embodiment shown in FIG. This is different from the evaporative gas reliquefaction system installed in the ship. Below, it demonstrates centering on the said difference and abbreviate | omits detailed description about the same member as the evaporative gas reliquefaction system with which the ship of 1st Embodiment mentioned above is equipped.
図4を参照して、本実施形態の船舶に備えられる蒸発ガス再液化システムは、第1実施形態と同様に、多段圧縮機200、熱交換器100、及び減圧装置300を備える。一方、本実施形態は、第1実施形態と異なり、第1排出ラインL1を備えず、第2排出ラインL2を備える。貯蔵タンクTから蒸発ガスが排出されるライン上には、第1実施形態と同様に、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第1調節バルブ510が設置される。多段圧縮機200は、第1実施形態と同様に、複数の圧縮シリンダー210,220,230,240,250,及び複数の冷却器810,820,830,840,850を備え、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスを多段階で圧縮する。多段圧縮機200で圧縮された蒸発ガスは、第1実施形態と同様に、その一部が船舶を推進する主エンジンに送られ、主エンジンに要求されない余剰の蒸発ガスが再液化のために熱交換器100に送られる。主エンジンは、第1実施形態と同様に、ME−GIエンジンとすることができる。また、多段圧縮機200は、第1実施形態と同様に、主エンジンに要求される圧力まで蒸発ガスを圧縮し、主エンジンがME−GIエンジンの場合には約300barの圧力まで蒸発ガスを圧縮する。多段圧縮機200で上流側に設置された圧縮シリンダー210,220を経由した蒸発ガスの一部は、第1実施形態と同様に、分岐して発電機に送られる。この発電機は、約6.5barの圧力の天然ガスを要求し、圧縮シリンダー210,220によって約6.5barで圧縮された蒸発ガスが発電機に送られる。多段圧縮機200から発電機に蒸発ガスが送られるライン上には、第1実施形態と同様に、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第3調節バルブ530を設置することができる。
Referring to FIG. 4, the evaporative gas reliquefaction system provided in the ship of the present embodiment includes a
熱交換器100は、第1実施形態と同様に、多段圧縮機200で圧縮した蒸発ガスの一部又は全部を貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと熱交換して冷却する。熱交換器100が維持補修中又は故障した場合など、熱交換器100の使用が不可能な場合、第1実施形態と同様に、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスはバイパスラインL3を介して熱交換器100を迂回することができる。バイパスラインL3には、バイパスラインL3を開閉する第3遮断バルブ630が設置される。
As in the first embodiment, the
減圧装置300は、第1実施形態と同様に、多段圧縮機200で圧縮した後に熱交換器100で冷却された蒸発ガスを膨張させる。多段圧縮機200による圧縮、熱交換器100による冷却、及び減圧装置300による膨張を経た蒸発ガスは、第1実施形態と同様に、その一部又は全部が再液化される。減圧装置300にはジュール−トムソンバルブなどの膨張バルブ、膨張機などがある。
Similarly to the first embodiment, the
第2排出ラインL2は、熱交換器100から多段圧縮機200に蒸発ガスが送られるラインから分岐して、貯蔵タンクTから排出された後に熱交換器100で冷媒として使用された蒸発ガスの一部又は全部をガス燃焼装置に送る。第2排出ラインL2上には、第2排出ラインL2を開閉する第2遮断バルブ620が設置され、蒸発ガスを吸入してガス燃焼装置に送る送風機700が第2遮断バルブ620の下流に設置されている。本実施形態では、熱交換器100が維持補修中又は故障した場合など、熱交換器100の使用が不可能な場合、第1実施形態と同様に、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスはバイパスラインL3を介して熱交換器100を迂回することができる。熱交換器100が使用可能な状態で貯蔵タンクTで発生する蒸発ガスをガス燃焼装置に送る必要がある場合には、貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスは、熱交換器100で冷媒として使用された後に第2排出ラインL2に沿ってガス燃焼装置に送られる。バイパスラインL3には、第1実施形態と同様に、バイパスラインL3を開閉する第3遮断バルブ630が設置される。
The second discharge line L2 branches from a line through which evaporative gas is sent from the
図2に示した第1実施形態では、貯蔵タンクTから排出された後にガス燃焼装置に送られる蒸発ガスは熱交換器100の上流で分岐するので、貯蔵タンクTから排出された後に多段圧縮機200に送られる蒸発ガスのみが熱交換器100の冷媒として使用される。これに対し、本実施形態では、熱交換器100の下流で分岐した第2排出ラインL2を介して蒸発ガスをガス燃焼装置に送るので、貯蔵タンクTから排出された後にガス燃焼装置に送られる蒸発ガスと、貯蔵タンクTから排出された後に多段圧縮機200に送られる蒸発ガスは、全て熱交換器100の冷媒として使用することができる。したがって、本実施形態は、第1実施形態に比べて熱交換器100の冷却効率を高めることができる。熱交換器100の冷却効率が高くなると、再液化された蒸発ガスの流量が増加し、最終的にガス燃焼装置に送って燃焼する蒸発ガスの流量が減少する。なお、本実施形態の熱交換器100は、第1実施形態と異なり、ガス燃焼装置に送られる蒸発ガスの流量も受容する必要があるため、第1実施形態より大容量のものとして設計することが好ましい。本実施形態は、第2排出ラインL2によって貯蔵タンクTで発生する蒸発ガスの一部又は全部をガス燃焼装置に送って燃焼するので、貯蔵タンクTに液化天然ガスを船積みする時など、平常時に比べて蒸発ガスが多く発生した場合に備えることもできる。
In the first embodiment shown in FIG. 2, the evaporative gas sent to the gas combustion apparatus after being discharged from the storage tank T branches upstream of the
バイパスラインL3は、第1実施形態と同様に、1)熱交換器100の故障、維持補修が必要な場合など、熱交換器100を使用できない場合、2)熱交換器100の流路が凝縮又は凝固した潤滑油によって塞がれたときに凝縮又は凝固した潤滑油を除去する場合、3)余剰の蒸発ガスがほとんどなく蒸発ガスを再液化する必要がない場合、4)蒸発ガスを再液化せず、蒸発ガスの量が増加し、蒸発ガスを再液化する場合(すなわち、蒸発ガスの再液化の始動又は再起動時)、5)貯蔵タンクTの内部圧力が低い場合に多段圧縮機200の吸入圧力条件を満たすため、6)貯蔵タンクTの内部圧力を低い範囲まで制御する場合、貯蔵タンクTの内部圧力を下げても多段圧縮機200の吸入圧力条件を満たすために使用することができる。
As in the first embodiment, the bypass line L3 is 1) when the
本実施形態は、第1実施形態と同様に、減圧装置300の下流に設置され、多段圧縮機200、熱交換器100、及び減圧装置300を通過して再液化された液化天然ガスと、気体状態で残っている蒸発ガスを分離する気液分離器400をさらに備える。気液分離器400で分離された液化天然ガスは貯蔵タンクTに送られ、分離された蒸発ガスは貯蔵タンクTから排出された蒸発ガスと合流して熱交換器100に送られる。気液分離器400から気体状態の蒸発ガスが排出されるライン上には、第1実施形態と同様に、蒸発ガスの流量と開閉を調節する第2調節バルブ520を設置することができる。
As in the first embodiment, this embodiment is installed downstream of the
本発明は、以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的要旨を逸脱しない範囲内で様々な修正又は変形が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications or variations are possible without departing from the technical scope of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains have ordinary knowledge. It is self-evident.
100…熱交換器、200…多段圧縮機、300…減圧装置、L3…バイパスライン、210,220,230,240,250…圧縮シリンダー。
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスを、前記多段圧縮機で圧縮する前の蒸発ガスを冷媒として使用し、熱交換して冷却する熱交換器;
前記熱交換器の下流に設置され、前記熱交換器で冷却された流体を減圧する減圧装置;及び
蒸発ガスを前記熱交換器から迂回させて前記多段圧縮機に供給するバイパスライン
を備える
ことを特徴とする蒸発ガス再液化システム。 A multistage compressor for compressing evaporative gas;
A heat exchanger that cools the evaporative gas compressed by the multistage compressor by using the evaporative gas before being compressed by the multistage compressor as a refrigerant;
A pressure reducing device that is installed downstream of the heat exchanger and depressurizes the fluid cooled by the heat exchanger; and a bypass line that diverts the vaporized gas from the heat exchanger and supplies the multistage compressor. Evaporative gas reliquefaction system featuring.
2)前記多段圧縮機で圧縮した蒸発ガスを、前記多段圧縮機で圧縮する前の蒸発ガスを冷媒として使用し熱交換器で熱交換して冷却するステップ;及び
3)前記の熱交換器で冷却された流体を減圧装置で減圧するステップ
を備え、
蒸発ガスをバイパスラインにより前記熱交換器を迂回させて前記多段圧縮機に供給する
ことを特徴とする蒸発ガス再液化方法。 1) compressing the evaporative gas with a multistage compressor;
2) a step of cooling the evaporative gas compressed by the multistage compressor by using the evaporative gas before being compressed by the multistage compressor as a refrigerant and heat-cooling it with a heat exchanger; and 3) with the heat exchanger Comprising depressurizing the cooled fluid with a decompression device;
An evaporative gas reliquefaction method comprising supplying evaporative gas to the multistage compressor by bypassing the heat exchanger by a bypass line.
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