NO338906B1

NO338906B1 - System og fremgangsmåte for kondisjonering av LNG i drivstoffsystem

Info

Publication number: NO338906B1
Application number: NO20141560A
Authority: NO
Inventors: Steinar Oppedal; Arne Mortensen; Ann Rigmor Nerheim; Jan Chirkowski
Original assignee: Rolls Royce Marine As
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-10-31
Also published as: NO20141560A1; WO2016102638A1

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører generelt en fremgangsmåte og et system for kondisjonering av LNG i drivstoffsystem, hvor et slikt system også leverer naturgass til en forbruker for oppvarming- eller kraftproduksjonsformål. Fremgangsmåten og systemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen er spesielt egnet for bruk ombord på et fartøy tilpasset for lagring og transport av flytende naturgass (LNG) for det formål å utnytte en del eller den totale LNG for å forsyne drivstoff til skipets maskiner eller andre forbrukere.

Det finnes en rekke gassdrevne system innenfor den marine industri. Disse system omfatter både LNG-lasteskip, hvor en del av lasten forbrukes som drivstoff, og andre skip hvor gass lagret om bord i tanker bare for det formål å forbrukes som drivstoff. Løsninger for LNG-skip benytter ofte atmosfæriske LNG lastetanker (max 0,7 barg), men løsninger som benytter trykktanker (C -tanks) er også benyttet. Bruk av trykktanker (C-tanker) har vært den dominerende løsningen i lasteskip, passasjerskip og andre skip, men bruk av atmosfæriske tanker kan øke i fremtiden, spesielt for langtidsfartøy (Eng. long-endurance vessels).

I LNG-skip er en vanlig løsning å kjøre gassmotorer for fremdrift på avdampingsgass (Eng. boil-off gas, BOG) fra lasten. Imidlertid er mengden av BOG ofte for lav til å opprettholde tilførselen av gass til motorene, og et system for tvungen BOG er derfor installert. Slik tvungen BOG oppnås typisk ved å benytte en neddykket lastepumpe og en varmeveksler. Flytende LNG tas ut fra bunnen av tanken gjennom LNG-lastepumpen og mates til en varmeveksler, hvor LNG oppvarmes fra ca. -160 °C til omtrent -130 °C før fluidet føres tilbake til det øvre laget av LNG i lastetanken. På denne måten øker temperaturen i det øvre lag av LNG i lastetanken, og således oppnås det et høyere metningstrykk. Et høyere metningstrykk gir en høyere avdampingsrate og derfor en økt masse av gass for forbruk av motorene. På samme tid som denne fremgangsmåten tar sikte på å øke temperaturen i det øvre LNG-laget, er det også et mål å holde resten av LNG'en ved lavest mulig temperatur for å øke lastekapasiteten og holdetiden.

NO 335213 Bl vedrører et gasstilførselssystem til kombinasjons- eller gassmotorer, der systemet omfatter minst en LNG-lagringstank, en første pumpe, en kompressor, en kryogenisk varmeveksler og en høytrykkspumpe som leverer gass til motorene. Systemet omfatter videre en ejektor og en sugetank, der ejektoren er anordnet for å motta LNG-drivfluid fra den første pumpen, trekke kondensat fra den kryogeniske varmeveksleren og slippe ut en blanding av drivfluidet og kondensatet til sugetanken, der sugetanken er anordnet for å levere blandingen av LNG-drivfluidet og kondensatet til høytrykkspumpen.

WO 2014/091061 Al vedrører en fremgangsmåte for å starte gassleveransen fra et drivstoffsystem, i hvilket system en drivstofftank er fylt med en flytendegjort gass gjennom en oppfyllingsfremgangsmåte og oppfyllingsfremgangsmåte resulterer i at trykket i tanken i det minste er operasjonstrykket som kreves av motoren, gjennom hvilken fremgangsmåte trykket i tanken reguleres ved styring av et trykkoppbyggingssystem som omfatter en trykkoppbyggingsevaporator som er anordnet i en ledning som fører fra bunndelen av tanken til toppdelen av tanken. Trykkoppbyggingssystemet reguleres gjennom å kontrollere strømningshastigheten til den fordampede gassen, mens et varmeoverføringsmedium tillates å strømme gjennom den trykkoppbyggende evaporatoren.

Oppfinnelsen vedrører i hovedsak løsninger basert på trykktanker (C-tanker), men kan enkelt tilpasses for å passe atmosfæriske tankløsninger. I henhold til oppfinnelsen benyttes en kombinasjon av en ekstern LNG-pumpe og en varmeveksler til å varme opp hele innholdet i LNG-tanken, mens trykket i tanken på samme tid kontrolleres og gass forsynes til motorene. Formålet med prosessen er å øke temperaturen til LNG så raskt som mulig, på en kontrollert måte, samtidig som det oppnås en homogen temperatur gjennom hele volumet av LNG. Oppvarming av LNG fortsetter til en temperatur som svarer til et gitt metningstrykk er oppnådd, som er lik eller høyere enn det minste trykk som kreves av gassmotoren (pluss trykktapet på grunn av rør, ventiler etc). Så snart denne temperatur og metningstrykket er nådd, blir pumpen slått av, og gassdrivstofftilførselen opprettholdes bare ved hjelp av tyngdekraftsmodus. Av dette følger at det spares pumpedriftstid, kompleksiteten i systemet reduseres og det unngås en risiko for kavitasjon i pumpen ved lavt væskenivå i tanken (eller under voldsomme skvalpebevegelser).

Bruken av naturgass som energikilde i skip er en fordel på grunn av dens effektive forbrenning og lave utslipp. Vanligvis lagres gass i flytende form fordi mindre plass er nødvendig for lagring på den måten. Gassmotoren(e) krever imidlertid at brennstoffet mates i gassfase. For å levere gass til motoren(e), tas LNG ut fra en eller flere lagringstanker for LNG gjennom tyngdekrefter og/eller en LNG-pumpe. Deretter strømmer LNG'en inn i minst en fordamper, hvor varme tilføres til LNG'en for å overføre naturgassen til en gassfase. Naturgassen strømmer deretter til en eller flere overhetere (Eng. super heaters), hvor gassen varmes opp til temperaturen som kreves av gassmotoren(e). På grunn av uttrekkingen av LNG til forbruksformål vil trykket i LNG-tanken synke. For å opprettholde et trykk i LNG-tanken som er over det minimumstrykk som krevet av gassmotoren, blir noe LNG trukket ut av LNG-tanken for å fordampes og varmes i en eller flere trykkoppbyggingsenheter (Eng. pressure build-up units, PBU), før naturgassen fra trykkoppbygningshetene returneres tilbake til toppen av tanken. Av dette følger at massen tilsettes gasskappen, derved også økende trykket i LNG-tanken. Hele eller deler av produksjonen fra PBU'en kan også returneres til bunnen av LNG-tanken, hvor den tilfører varme til LNG'en.

Trykket i LNG-tanken er summen av metningstrykket for LNG'en i tanken ved den gitte temperaturen, og trykket lagt til av trykkoppbyggingsenhetene (PBU'ene). Hvis det forekommer skvalping eller andre bevegelser av væsken i tanken, kan gasstrykket reduseres ned til metningstrykket for LNG'en ved den gitte temperatur. Ved lave LNG-temperaturer er metningstrykket lavere enn minimumstrykket som kreves av motoren. Dette kan føre til kraftreduksjon fra motoren. For å unngå slike situasjoner kan en LNG-pumpe benyttes. En pumpe sikrer tilstrekkelig tilførsel av gass til motoren(e) uavhengig av lavt metningstrykk for LNG'en i tanken. Kapasiteten av pumpen kan være høyere enn det som er nødvendig for tilførsel til motorer, og en returledning fra pumpen til LNG-lagringstanken er derfor installert. LNG fra pumpereturledningen kan sprøytes gjennom gassfasen, for på denne måten å redusere tanktrykket, og/eller den kan returneres til bunnen av LNG-tanken for derved å tilføre varme til LNG'en. Oppvarming av LNG'en øker metningstrykket til LNG'en. Pumpen kan også brukes til å mate PBU'ene og for å øke trykket i LNG-tanken og/eller øke temperaturen til LNG'en i tanken.

Trykket og varmen og massestrømningen i systemet styres og reguleres ved hjelp av forskjellige sensorer, ventiler og regulatorer. Type og antall ventiler og regulatorer og sensorer kan variere fra prosjekt til prosjekt, avhengig av antall tanker, PBU'er, pumper etc, som lett utarbeides av en person med kunnskap innenfor prosessystemutforming.

Et formål ifølge den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et system og en fremgangsmåte for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemer, hvor et slikt system også tilfører naturgass til en forbruker, hvilket minimerer og/eller reduserer en eller flere av ulempene ved kjent teknikk, eller fet å tilveiebringe et brukbart alternativ.

Det er også et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et system og en fremgangsmåte for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemer, hvor et slikt system også tilfører naturgass til en forbruker, som minimaliserer risikoen for skade, søl av gass etc.

Disse formål oppnås med et system og en fremgangsmåte for tilførsel av naturgass ifølge de følgende selvstendige krav, med ytterligere utførelsesformer angitt i de uselvstendige krav.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et system for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemer, hvor et slikt system også tilfører naturgass til en forbruker, hvor

systemet omfatter i det minste en LNG-tank, en pumpe og en trykkoppbyggingsenhet, hvor pumpen er anordnet for å være i fluidkommunikasjon med den i det minste en LNG-tanken gjennom en utløpsledning, en pumpeinnløpsledning og i det minste en pumpereturledning, mens trykkoppbyggingsenheten er anordnet for å være i fluidkommunikasjon med LNG-tanken gjennom minst en innløpskanal, en utløpsledning og/eller en tyngdekraftmateledning og en ledning. Pumpen og trykkoppbyggingsenheten er også, gjennom en pumpeutløpsledning og en trykkoppbyggingsledning, i fluidkommunikasjon med hverandre.

Pumpen kan være anordnet som en frittstående enhet eksternt den i det minste ene LNG-tanken, eller kan installeres i LNG-tanken.

Ifølge ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen kan systemet for tilførsel av naturgass videre omfatte en fordamper, og/eller en overheter.

Fordamperen kan være i fluidkommunikasjon med LNG-tanken gjennom en utløpsledning og fordamperinnløpsledning. Fordamperen kan videre være i fluidkommunikasjon med LNG-tanken gjennom en pumpe, gjennom en pumpeutløpsledning og en fordamperinnløpsledning.

Fordamperen kan også være i fluidkommunikasjon med LNG-tanken gjennom en tyngdekraftmateledning.

I ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen kan overheteren være i fluidkommunikasjon med fordamperen gjennom en ledning.

Innløpsledningen kan deles i to delledninger, en første delledning kan være anordnet på en slik måte at dampen leveres til en topp av den minst ene LNG-tanken, og en andre delledning kan være anordnet for å strekke seg til bunnen av LNG-tanken.

Pumpereturledningen kan deles inn i to delledninger, en første delledning kan være anordnet på en slik måte at væsken leveres til en topp av den minst ene LNG-tanken, og en andre delledning kan være anordnet for å strekke seg til bunnen av LNG-tanken.

Ifølge ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen kan en eller flere av trykkoppbyggingsenheten, fordamperen og overheteren kombineres i en felles enhet.

Ifølge ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen kan systemet omfatte ytterligere en eller flere pumper og/eller trykkoppbyggingsenheter.

Ifølge ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen kan systemet også omfatte ytterligere en eller flere fordamper(e) og/eller overheter(e).

Innløpsledningen og pumpereturledningen kan i en utførelse være forbundet I en felles ledning.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemer, hvor en slik fremgangsmåte også tilfører naturgass til en forbruker, de følgende trinn: lagring av LNG i det minste i en LNG-tank, å overføre en mengde av LNG fra den minst ene LNG-tanken til en pumpe når et trykk i den minst ene LNG-tanken faller under et visst trykk, benytte pumpen for å øke trykket til LNG'en, overføre helt eller delvis LNG med hevet trykk til en trykkoppbyggingsenhet for å varme og fordampe LNG'en til den minst ene LNG-tanken.

Ifølge ett aspekt omfatter fremgangsmåten videre de trinn å returnere damp til en topp av LNG-tanken, for derved å regulere trykket til LNG i den minst ene LNG-tanken, og/eller å returnere dampen til en bunn av LNG-tanken, for derved å varme opp LNG'en i den minst ene LNG-tanken.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen omfatter fremgangsmåten videre trinnet med å overføre helt eller delvis LNG med økt trykk til en fordamper.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen omfatter fremgangsmåten videre trinnet med å overføre helt eller delvis den fordampede LNG til en overheter.

Idet LNG trekkes ut fra LNG-tanken og sendes til fordamperen (VAP) og overheteren (SH), vil trykket i tanken reduseres. For å opprettholde trykket i tanken, blir noe LNG trukket ut fra tanken, oppvarmet og fordampet i trykkoppbyggingsenheten (PBU), før dampen føres tilbake til toppen av tanken. På denne måte vil trykket i tanken økes til et trykk over LNG-metningstrykket ved den gitte temperaturen av LNG'en i tanken. Trykket i tanken er summen av LNG-metningstrykket ved den gitte temperatur, og gasstrømmen til tanktoppen fra PBU'en.

Driftstrykket i tanken er definert av det påkrevde innløpstrykket til forbruker og trykktap i varmevekslere, rørledninger, ventiler etc. Ved lave LNG-temperaturer kan metningstrykket i tanken være lavere enn det trykk som kreves av forbrukeren. Dersom tankens innhold i

slike situasjoner er utsatt for skvalping (Eng. sloshing), kan en stor del av det tilførte trykk dannet av dampen fra PBU kondenseres hurtig, noe som resulterer i et hurtig trykkfall ned til metningstrykket. Hvis metningstrykket er lavere enn det påkrevde tankdriftstrykk, vil dette påvirke forbrukerbetingelsen. Hvis skvalpingen fortsetter, vil PBU'en ikke være i stand til å redusere trykktapet rask nok til å opprettholde det nødvendige gasstrykk til forbrukeren.

I situasjoner som beskrevet ovenfor kan tilførselen til forbrukeren sikres ved å benytte en pumpe for å tvinge LNG til VAP'en, for derved å opprettholde den nødvendige gasstilførsel og gasstrykk til forbrukeren. I tillegg kan pumpen benyttes til å tvinge LNG til PBU'en for å produsere damp og øke tanktrykket. På samme tid kan PBU'en benyttes for å varme opp LNG i lagringstanken til en temperatur som svarer til et ønsket minimum metningstrykk.

Den foreliggende oppfinnelsen er spesielt relevant for marine drivstoffsystemer, men kan også anvendes i andre systemer, både på land og sjø. Oppfinnelsen representerer en kompakt, fleksibel og robust løsning for gasstrykk- og gasstilførselskontroll i marine LNG-drivstoffsystemer.

Disse og andre karakteristikker ved den foreliggende oppfinnelsen vil klart fremgå av den følgende beskrivelse av en foretrukket form av utførelser, gitt som ikke-begrensende eksempler, med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Figur 1 illustrerer en utførelsesform av et system for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemer, der systemet også tilfører naturgass til en forbruker, ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 2 illustrerer en annen utførelse av et system for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemer, der systemet også tilfører naturgass til en forbruker, ifølge den foreliggende oppfinnelsen, og Figur 3 illustrerer hvordan to systemer ifølge figur 1 kan settes sammen for å danne et felles system. Figur 1 viser skjematisk hvordan et system 1 for kondisjonering av LNG ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan benyttes med et drivstoffsystem for et fartøy. Systemet 1 for kondisjonering av LNG i drivstoffsystemet, der systemet også tilfører naturgass til en forbruker om bord det marine fartøyet, er vist med bare en LNG-tank 2 av klarhetsgrunner, men det skal forstås at systemet kan omfatte mer enn én LNG-tank 2.

LNG-tanken 2 er forbundet til en pumpe 11 gjennom en tankutløpsledning 4 og en pumpeinnløpsledning 6. LNG-tanken 2 og pumpen 11 kan også være i fluidkommunikasjon gjennom en alternativ eller ytterligere ledning 17. En pumpereturledning 5 er også forbundet mellom LNG-tanken 2 og pumpen 11, hvorved trykksatt LNG kan returneres til LNG-tanken 2.

Pumpereturledningen 5 er delt i to delledninger 5a, 5b, hvor den første delledningen 5a er anordnet til å være på toppen av eller i et øvre område av LNG-tanken 2, mens den andre delledningen 5b er anordnet til å strekke seg mot bunnen av LNG-tanken 2.

Trykkoppbyggingsenheten (PBU) 12 er forbundet til LNG-tanken 2 gjennom tankutløpsrøret 4 og tyngdekraftmateledningen 9, men LNG kan også overføres til PBU'en 12 gjennom en alternativ eller ytterligere tyngdekraftmateledning 16. Utløpet av tyngdekraftmateledningen 16 kan være forbundet til ledningen 9, eller direkte til delingspunktet mellom ledningene 7, 8, 9 og 10. Videre er en innløpsledning 3 anordnet mellom LNG-tanken 2 og trykkoppbyggingsenheten 12. Innløpsledningen 3 er delt i to delledninger 3a, 3b, hvor den første delledningen 3a er anordnet til å være på toppen av eller i et øvre område av LNG-tanken 2, mens den andre delledningen 3b er anordnet til å strekke seg mot bunnen av LNG-tanken 2.

Pumpen 11 og trykkoppbyggingsenheten 12 er i fluidkommunikasjon med hverandre gjennom en pumpeutløpsledning 7 og en trykkoppbygningsledning 10.

Pumpen 11 er videre forbundet med en fordamper (VAP) 13 og en overheter (SH) 14 gjennom pumpeutløpsledningen 7, en fordamperinnløpsledning 8, fordamper (VAP) 13 og overheter (SH) 14 som er i fluidkommunikasjon med hverandre gjennom en ledning 18. Overheteren (SH) 14 vil da levere naturgass til en sluttbruker eller forbruker 15, gjennom en ledning 19, der denne sluttbrukeren eller forbrukeren 15 for eksempel er en eller flere gassmotorer.

For å levere gass til motoren(e), trekkes flytende naturgass (LNG) fra LNG-tanken 2 via tyngdekraftmateledningen 16 ved hjelp av tyngdekraften, eller gjennom ledningene 4, 6, 7 og pumpen 11, og rettes til fordamperen 13, hvoretter varme, gjennom fordamperen 13, tilsettes til LNG'en for å overføre naturgassen til en gassfase. Deretter blir gassen matet til overheteren 14, hvor gassen varmes til en temperatur krevet av den eller de flere av gassmotorene.

Når imidlertid LNG trekkes ut fra LNG-tank 2, vil trykket i LNG-tanken 2 reduseres. Idet det er ønskelig å opprettholde trykket i LNG-tanken 2 i det minste over et minimumstrykk som kreves av den ene eller de flere gassmotorer, trekkes noe LNG tas- ut fra LNG-tanken 2, og mates til trykkoppbyggingsenheten 12 for å fordampe og varme opp LNG'en. Dette kan enten gjøres ved å benytte tyngdekraftmateledningen 16 eller ved å benytte pumpen 11 for å mate LNG'en til trykkoppbyggingsenheten 12.

Den fordampede og oppvarmede LNG'en vil deretter bli returnert til toppen av LNG-tanken 2 gjennom innløpsledningen 3 og delledningen 3a, for å øke trykket i LNG-tanken 2. Alternativt kan det den fordampede og oppvarmede LNG'en returneres til bunnen av LNG-tanken 2, gjennom innløpsledningen 3 og delledningen 3b, for derved å tilsette varme til LNG'en.

For å unngå en situasjon hvor gasstrykket i LNG-tanken 2 reduseres under det minimum forbrukertilførselstrykket, for eksempel under skvalping eller andre bevegelser av væsken i LNG-tanken 2, benyttes pumpen 11. Pumpen 11 vil da sikre tilstrekkelig tilførsel av gass til den ene eller flere motorer uavhengig av lavt metningstrykket til LNG'en i LNG-tanken 2. LNG'en vil da trekkes fra LNG-tanken 2 gjennom utløpsledningen 4 og pumpeinnløpsledningen 6 og mates inn i pumpen 11, hvoretter LNG'en mates til fordamperen 13 og/eller PBU'en 12 og tilbake til LNG-tanken 2 gjennom pumpereturledningen 5 og delledningen 5a, for å levere gass til forbruker og/eller øke trykket i LNG-tanken 2. Alternativt kan LNG'en returneres til bunnen av LNG-tanken 2, gjennom pumpereturledningen 5 og delledningen 5b, for derved å tilføre varme til LNG'en. Når LNG har nådd metningstrykket og ønsket temperatur, slås pumpen 11 av og gasstilførselen opprettholdes gjennom tyngdekraftmateledningen.

Figur 2 viser en annen utførelse av systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen som kan benyttes med et drivstoffsystem for et fartøy: LNG-tanken 2 er forbundet med en trykkoppbyggingsenhet 12 gjennom en tyngdekraftmateledning 16 og en innløpsledning 3. Innløpsledningen 3 er delt i to delledninger 3a, 3b, hvor delledningen 3a er anordnet til å være på toppen eller i et øvre område av LNG-tanken 2, mens den andre delledningen 3b er anordnet for å strekke seg mot bunnen av LNG-tanken 2.

En pumpe 11 er neddykket i, og anordnet nær bunnen av LNG-tanken 2, og er forbundet med en fordamper (VAP) 13 gjennom en utløpsledning 20, en pumpeutløpsledning 7 og en fordamperinnløpsledning 8. Pumpen 11 er også forbundet til LNG-tanken 2 gjennom en pumpereturledning 5, slik at LNG kan føres tilbake til LNG-tanken 2. Pumpereturledningen 5 er videre delt i to delledninger 5a, 5b, der delledningen 5a er anordnet til å være på toppen eller i det øvre området av LNG-tanken 2, og den andre delledningen 5b er anordnet til å strekke seg mot bunnen av LNG-tanken 2, for slik å være i stand til å returnere tilbake LNG enten til toppen av LNG-tanken 2, til bunnen av LNG-tanken 2, eller både til toppen og bunnen av LNG-tanken 2.

Pumpen 11 og trykkoppbyggingsenheten 12 er også i fluidkommunikasjon med hverandre gjennom utløpsledningen 20, pumpeutløpsledningen 7 og en trykkoppbyggingsledning 10.

En ledning 18 vil sette fordamperen (VAP) 13 og en overheter (SH) i fluidkommunikasjon med hverandre, hvorved en gass fra overheteren 14 kan leveres til en sluttbruker eller forbruker 15 gjennom en ledning 19.

For å levere gass til motoren(e), ifølge denne utførelsen, trekkes flytende naturgass (LNG) fra LNG-tanken 2 via tyngdekraftmateledningen 16 ved hjelp av gravitasjonskrefter og rettet til fordamperen 13, hvoretter varme tilføres til LNG'en for å overføre naturgass til en gassfase. Deretter blir gassen matet til overheteren 14, hvor gassen varmes til en temperatur som kreves av en eller flere gassmotorer.

Når imidlertid LNG trekkes ut fra LNG-tanken 2, vil trykket i LNG-tanken 2 reduseres. Idet det er ønskelig å opprettholde trykket i LNG-tanken 2 i det minste over et minimumstrykk som kreves av den ene eller de flere gassmotorer, trekkes noe LNG ut fra LNG-tanken 2, og mates til trykkoppbyggingsenheten 12 for å fordampe og varme opp LNG'en. Dette kan enten gjøres ved å benytte tyngdekraftmateledningen 16 eller ved å benytte pumpen 11 for å mate LNG'en til trykkoppbyggingsenheten 12.1 dette tilfelle vil LNG'en vil bli matet gjennom utløpsledningen 20, pumpeutløpsledningen 7 og trykkoppbyggingsledningen 10.

Den fordampede og oppvarmede LNG'en vil deretter bli returnert til toppen av LNG-tanken 2 gjennom innløpsledningen 3 og delledningen 3a, for å øke trykket i LNG-tanken 2. Alternativt kan det fordampede og oppvarmede LNG'en returneres til bunnen av LNG-tanken 2, gjennom innløpsledningen 3 og delledningen 3b, for derved å tilføre varme til LNG'en. Det skal forstås at LNG'en kan returneres til både toppen og bunnen av LNG-tanken 2, hvor begge delledningene 3 a, 3b blir brukt.

For å unngå en situasjon hvor gasstrykket i LNG-tanken 2 reduseres til under det minimum forbrukertilførselstrykket, for eksempel i løpet av skvalping eller andre bevegelser av væsken i LNG-tank 2, benyttes pumpen 11. Pumpen 11 vil da sikre tilstrekkelig tilførsel av gass til en eller flere motorer uavhengig av lavt metningstrykk i LNG'en i LNG-tank 2. LNG'en vil da trekkes fra LNG-tanken 2 gjennom utløpsledningen 4 og pumpeinnløpledningen 6 og mates inn i pumpen 11, hvoretter LNG'en mates til fordamperen og/eller PBU'en og tilbake til LNG-tanken 2 gjennom pumpereturledningen 5 og delledningen 5a, for å levere gass til forbrukeren og/eller øke trykket i LNG-tanken 2. Alternativt kan LNG'en returneres til bunnen av tanken 2, gjennom pumpereturledningen 5 og delledningen 5b, for derved å tilsette varme til LNG'en.

Når LNG'en har nådd metningstrykket og den ønskede temperaturen, blir pumpen 11 slått av, og gasstilførselen opprettholdes bare ved hjelp av tyngdekraftmatemodus.

Figur 3 viser hvordan to systemer som beskrevet ifølge figur 1 kan forbindes til å danne et felles system. Hvert av systemene kan da fungere uavhengig av hverandre, dvs. for å levere gass til sin egen sluttbruker eller forbruker 15, eller å samvirke med hverandre, eller for å være et reservesystem for hverandre, for derved også å tilveiebringe en redundans i det felles systemet.

Det felles system omfatter et første system IA og et andre system IB, hvor den første og andre systemer IA, IB er beskrevet i henhold til figur 1.

Som det kan ses, er tyngdekraftmateledningene 16 av det første og andre systemet IA, IB forbundet via en forbindelsesledning 16A. Videre er delingspunktet mellom ledningene 7, 8, 9 og 10 i det første og andre systemet IA, IB også forbundet gjennom en annen forbindelsesledning 20A. En ledning 18A er forbundet til ledningslinjene 18 i det første og andre systemet IA, IB, hvorved LNG fra det andre systemet IB, etter å ha blitt overført til gassen i fordamperen 13, kan mates til ledningen 18 i det første system IA. Påtilsvarende vil gass oppvarmet i overheteren 14 i det andre systemet IB mates fra en ledning 19 i det andre systemet IB, til en ledning 19 i det første system IA, for derved å mate oppvarmet gass til en sluttbruker eller forbruker 15.

Forbindelsesledningen 20a kan også være forbundet til enten ledningen 18A eller ledningen 19, for å være i stand til å mate gassen enten etter fordamperen 13 eller overheteren 14.

Det felles systemet drives på samme måte som beskrevet for systemet i henhold til figur 1, dvs. at både den første og andre system IA, IB når de kjøres uavhengig av hverandre. Det første og andre systemet IA, IB kan også samvirke med hverandre, slik at gass fra det andre system IB kan overføres til det første system IA gjennom en eller flere av forbindelsesledningene 16A, forbindelsesledningen 20A, ledningen 18A og/eller ledningen 19, avhengig av hvor gassen skal overføres til i det første system IA.

Det felles systemet kan omfatte en eller flere av de beskrevne forbindelsesrørene, og i andre kombinasjoner, avhengig av kundens krav.

Den foreliggende oppfinnelsen er nå forklart med henvisning til utførelsesformer, men en fagmann på området vil forstå at endringer og modifikasjoner vil kunne gjøres til disse utførelser som ligger innenfor rammen av oppfinnelsen som definert i de følgende krav.

Claims

1. Et system (1) for kondisjonering av LNG i et drivstoffsystem, der systemet også tilfører naturgass (NG), hvor systemet omfatter i det minste en LNG-tank (2), en pumpe (11) og en trykkoppbyggingsenhet (12), der pumpen (11) er i fluidkommunikasjon med LNG-tanken (2) gjennom en tankutløpsledning (4), en pumpeinnløpsledning (6, 17) og i det minste en pumpereturledning (5), der trykkoppbyggingsenheten (12) er i fluidkommunikasjon med LNG-tanken (2) gjennom i det minste en tankinnløpsledning (3), tankutløpsledningen (4), tyngdekraftmateledninger (9, 10) og/eller tyngdekraftmateledning (16, 9, 10), der pumpen (11) og trykkoppbyggingsenheten (12) videre er i fluidkommunikasjon gjennom en pumpeutløpsledning (7) og en trykkoppbyggingsledning (10).

2. System ifølge krav 1,karakterisert vedat pumpen (11) er neddykket i LNG-tanken (2).

3. System ifølge hvilket som helst av de foregående krav 1-2,karakterisert vedat systemet videre omfatter en fordamper (13) og/eller en overheter (14).

4. System ifølge krav 1-2,karakterisert vedat fordamperen (13) er i fluidkommunikasjon med LNG-tanken (2) gjennom en utløpsledning (4), en tyngdekraftmateledning (9) eller (16) og fordamperinnløpsledningen (8), der fordamperen videre er i fluidkommunikasjon med en pumpe (11) gjennom en pumpeutløpsledning (7) og fordamperinnløpsledningen (8).

5. System ifølge krav 1-3,karakterisert vedat overheteren (14) er i fluidkommunikasjon med fordamperen (13) gjennom en ledning (18).

6. System ifølge krav 1-4,karakterisert vedat innløpsledningen (3) er delt i to delledninger (3a, 3b), der en første delledning (3a) er forbundet til en topp av LNG-tanken (2), og en andre delledning (3b) strekker seg til en bunn av LNG-tanken (2).

7. System ifølge krav 1-5,karakterisert vedat pumpereturledningen (5) er delt i to delledninger (5a, 5b), der en første delledning (5a) er forbundet til en topp av LNG-tanken (2), og en andre delledning (5b) strekker seg til en bunn av LNG-tanken (2).

8. System ifølge hvilket som helst av kravene 1-6,karakterisert vedat en eller flere av trykkoppbyggingsenheten (12), fordamperen (13) og overheteren (14) er kombinert i en felles enhet.

9. System ifølge krav 1-7,karakterisert vedat systemet omfatter en eller flere ytterligere pumpe(r) (11).

10. System ifølge krav 1,karakterisert vedat systemet omfatter en eller flere ytterligere trykkoppbygningsenhet(en) (12).

11. System ifølge krav 1-8,karakterisert vedat systemet omfatter en eller flere ytterligere fordamper(e) (13) og/eller overheter(e) (14).

12. System ifølge hvilket som helst av kravene 1-10,karakterisert vedat innløpsledningen (3) og pumpereturledningen (5) er forbundet i en felles linje.

13. System ifølge hvilket som helst av de foregående krav 1-11,karakterisert vedat en eller flere indre returledninger anordnet i LNG-tanken (2) er forbundet til en sprøytelinje, der sprøyteledningen omfatter et horisontalt rør tilveiebrakt med et antall hull langs i det minste en del av rørets lengde, der antallet hull er anordnet i en eller flere radiale retninger.

14. Et kombinert system som omfatter to eller flere av systemet ifølge kravene 1-13.

15. En fremgangsmåte for kondisjonering av LNG i et drivstoffsystem, der fremgangsmåten også tilfører naturgass,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trinn: lagring av LNG i det minste i en LNG-tank (2), å overføre en mengde av LNG fra den minst ene LNG-tanken (2) til en pumpe (11) når et trykk i den minst ene LNG-tanken (2) faller under et bestemt trykk, å benytte pumpen (11) for å heve trykket i LNG'en, å overføre hele eller deler av den trykksatte LNG'en til en trykkoppbygningsenhet (12) for å varme opp LNG'en og å overføre fluidet til den minst ene LNG-tanken (2).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 14,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter trinnene: å returnere damp til en topp av LNG-tanken (2) for derved å regulere trykket i den minst ene LNG-tanken (2), og/eller å returnere fluidet til en bunn av LNG-tanken (2), for derved å varme opp LNG'en i den minst ene LNG-tanken (2).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 14-15,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter trinnet: å overføre hele eller deler av den trykksatte LNG'en til en fordamper (13).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 14-16,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter trinnet: å overføre hele eller deler av den trykksatte LNG'en til en overheter (14).