JP2009184661A - 船のエネルギー生産設備に燃料を供給するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプの停止または損傷のリスクが回避または低減される、タンクの中に配置されたポンプ供給装置を提供する。
【解決手段】液化ガスを輸送する船にある搭載エネルギー生産設備に、この船の液化ガスの少なくとも１つのタンク２から燃料を供給する装置であって、上記タンクの底に配置されたポンプ２０、およびこのポンプの周りで上記タンクの中に配置され、そしてこのポンプの吸引口を浸漬状態に維持するよう設計されたリザーバー２３を備え、上記タンクの底で上記液化ガスを吸引し得るように上記タンクの中に配置された液体エゼクタ１２、および一方において上記ポンプの出口を上記エゼクタの入口に、そして他方において上記エゼクタの出口を上記リザーバーに連結する液体回路２１、２２、２４、２５０を備えることを特徴とする、供給装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化ガス輸送船の船上にあるエネルギー生産設備に、この船の液化ガスタンクから燃料を供給するための装置に関する。

例えば、メタンタンカータイプの液化ガス輸送船では、この船の運転、特に、船の推進および／または船の装備のための供給電力の生産に応ずるためのエネルギーニーズを満足するように、エネルギー生産設備が提供される。このタイプの設備は、一般に、船のタンク内の輸送される液化ガス船荷から供給を受ける、蒸発装置からもたらされる熱機関消費ガスを含む。

特許文献１は、船のタンクの底に沈められたポンプを用いて、このタイプの蒸発装置および／または推進に必要なその他のシステムへの供給を賄っている。このように配置されたポンプは、底荷を積んだ航海に間、すなわち、タンクから積荷が降ろされた場合に、メタンタンカーの推進にガスを与えることを希望するとき、支障がある。この場合には、ポンプの作動を可能にするのに十分な少量の液化ガスをタンクの底に残しておくことが必要である。実際、この液面が低すぎると、時々、船荷の移動に起因して液体およびガスの混合物をポンプ輸送することに至り、これは、停止する危険があるか、またはポンプを著しく損傷する危険さえある（冷却不良、強度低下など）。

特許文献２は、タンクが十分に充填されておらず、かつ船が前後左右の揺れを受けるときでさえ、ポンプの吸引口の常時浸漬を確実にすることを目的として、逆止弁を備えた収集ハウジングで、従来通りタンクの底に配置されたポンプを取り囲むことにより、これらの問題を回避することを提案している。この装置の信頼性および有効性には限界がある。その理由は、特に、これらのバルブが詰まり、もはやそれらの機能を実施し得なくなるためであり、そして、この収集ハウジングの充填には、浸漬によりこのハウジングを充填するに十分な通常の波の運動が必要なためである。

特許文献３は、タンクの底に配置された液体エゼクタに連結され、船の艦橋上にポンプが備えられた供給装置を記載している。この解決法は、船の艦橋上に相補的要素、特に、その断熱が確実にされなければならない補助リザーバーを必要とする。

仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２８３７７８３号 仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２８３２７８３号 仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２８７６９８１号

本発明は、先行技術の上記の欠点の内の少なくともいくつかを伴わない供給装置を提供することを目的とする。特に、本発明は、ポンプの停止または損傷のリスクが回避または低減される、タンク中に配置されたポンプ供給装置を提供することを目的とする。

（概要）
液化ガスを輸送する船にある搭載エネルギー生産設備に、この船の液化ガスの少なくとも１つのタンク（２）から燃料を供給するための装置であって、上記タンクの底に配置されたポンプ（２０）、およびこのポンプの周りで上記タンクの中に配置され、そしてこのポンプの吸引口を浸漬状態に維持するよう設計されたリザーバー（２３）を備え、上記タンクの底で上記液化ガスを吸引し得るように上記タンク中に配置された液体エゼクタ（１２）、および一方で上記ポンプの出口を上記エゼクタの入口に、そして他方で上記エゼクタの出口を上記リザーバーに連結する液体回路（２１、２２、２４、２５０）を備えることを特徴とする、供給装置が提供される。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。

（項目１）
液化ガスを輸送する船にあるエネルギー生産設備に、該船の液化ガスの少なくとも１つのタンク（２）から燃料を供給するための装置であって、該タンクの底に配置されたポンプ（２０）、および該ポンプの周りで該タンクの中に配置され、そして該ポンプの吸引口を浸漬状態に維持するよう設計されたリザーバー（２３）を備えており、該タンクの底で該液化ガスを吸引し得るように該タンクの中に配置された液体エゼクタ（１２）、および一方で該ポンプの出口を該エゼクタの入口に、そして他方で該エゼクタの出口を該リザーバーに連結する液体回路（２１、２２、２４、２５０）を備えることを特徴とする、供給装置。

（項目２）
上記リザーバーが、上記エゼクタから離れて配置される、項目１に記載の供給装置。

（項目３）
上記エゼクタが、上記リザーバーと接触しているか、または該リザーバーの中に配置される、項目１に記載の供給装置。

（項目４）
上記リザーバーが、充満した上記タンクから来る液体によるか、または液化ガスの波による充填を可能にするプロファイルを有する、項目１〜３のいずれか１項に記載の供給装置。

（項目５）
上記リザーバーが、１ｍ^３より小さい容量を有する、項目１〜４のいずれか１項に記載の供給装置。

（項目６）
上記エゼクタが吸引チューブ（１４）を備え、その１つの入口が上記ポンプの吸引口の高さ未満の高さで配置される、項目１〜５のいずれか１項に記載の供給装置。

（項目７）
上記液体回路を上記エネルギー生産設備に連結する供給導管（２８）を備える、項目１〜６のいずれか１項に記載の供給装置。

（項目８）
上記供給導管（２８）が、上記エゼクタの出口と上記リザーバーとの間で上記液体回路に連結される、項目７に記載の供給装置。

（項目９）
上記エゼクタの上流で上記液体回路に連結される導管（５５）を経由する排出ポンプ（５４）または任意のその他のポンプを備える、項目１〜８のいずれか１項に記載の供給装置。

（項目１０）
少なくとも１つの液化ガスタンク、および搭載エネルギー生産設備を備える液化ガスを輸送する船であって、該タンクから該設備に燃料を供給するために、該タンクを該設備に連結する項目１〜９のいずれか１項に記載の供給装置を備えることを特徴とする、船。

（摘要）
このために、本発明は、液化ガスを輸送する船に搭載されたエネルギー生産設備のために、船の少なくとも１つの液化ガスのタンクから燃料を供給するための装置であって、上記タンクの底に配置されたポンプ、および上記ポンプの周りで上記タンクの中に配置され、そして上記ポンプの吸引口を浸漬状態に維持するよう設計されたリザーバーを備え、上記タンクの底で上記液化ガスを吸引し得るように上記タンクの中に配置された液体エゼクタ、および一方で上記ポンプの出口を上記エゼクタの入口に、そして他方で上記エゼクタの出口を上記リザーバーに連結する液体回路を備えることを特徴とする。

本発明の意味において、液体ジェットポンプとも呼ばれる液体エゼクタは、注入された加圧流体の流れの揚力が、パイプの周辺部に到達する液体の吸引を発生するパイプを備えるタイプのポンプを指す。

一般に、このエゼクタは、従来のポンプより低い液体レベルでの吸引を可能にするが、これは、タンク内の液体レベルが低いときでさえ、上記リザーバーを充填することが可能であるために、ポンプの吸引口を浸漬状態に維持する。従って、船の陸揚げターミナルでより多くの液体を排出することを可能にする。さらに、波動は、ポンプの吸引口の浸漬状態に影響しない。

このエゼクタは、空状態で（吸引する液体なくして）、損傷または停止のリスクなく作動し得る。動いている機械的部分のないことは、容易な配置および大きな信頼性、ならびに船の人為操作的な停止を必要とするメインテナンスがほとんどないか、またはないことを意味する。

１つの実施形態によれば、上記リザーバーは、上記エゼクタから離れて配置される。これは、液体導管によって連結される上記エゼクタと上記リザーバーとを配置することにおいて大きな自由度を可能にする。例えば、上記エゼクタは、船による輸送の間にタンク内の液体の移動を考慮するとき、その存在の確率が最大である場所で液体を補足するように上記タンク内に配置され得る。上記ポンプとリザーバーとのアセンブリは、その大きさおよび機械的強度を考慮しながら上記タンク内に配置され得る。

別の実施形態によれば、上記エゼクタは、上記リザーバーと接触しているか、または上記リザーバーの中に配置される。上記リザーバーと上記エゼクタとによって形成されるアセンブリは、予め組み立てられ、そして上記タンクの中に容易に設置される。上記液体回路はよ比較的単純である。

有利には、上記リザーバーは、上記タンクの液体の波動による液体の回収を容易にするプロファイル（輪郭）を有する。さらに、上記液体回路は、上記エゼクタの出口を上記リザーバーに連結する。

１つの特定の実施形態によれば、上記リザーバーは、１ｍ^３より小さい容量を有する。

有利には、上記エゼクタは吸引チューブを備え、その１つの入口が上記ポンプの吸引口の高さより低い高さで配置される。

好ましくは、上記供給装置は、上記液体回路を上記エネルギー生産設備に連結する供給導管を備える。

有利には、上記供給導管は、上記エゼクタの出口と上記リザーバーとの間で上記液体回路に連結される。この場合、ポンプが提供しなければならない流れは制限される。さらに、上記供給導管と上記リザーバーとの間に戻り導管を提供することは必ずしも必要ではない。

１つの特定の実施形態によれば、上記流体回路は、上記ポンプから下流でかつ上記供給導管から上流に上記ポンプのための制御バルブ、および上記供給導管から下流でかつ上記エゼクタから上流に上記エゼクタのための制御バルブを備える。

有利には、上記供給装置は、上記供給導管を上記リザーバーに連結する戻り導管、この戻り導管上に配置され、そして上記供給導管上に配置された圧力センサーによって制御される戻り制御バルブを備える。

好ましくは、上記供給装置は、上記エゼクタから上流で上記液体回路に連結される排出ポンプを備える。

本発明はまた、少なくとも１つの液化ガスのタンク、および搭載エネルギー生産設備を備える液化ガス輸送船を提案し、それは、上記タンクを上記設備に連結する上記の本発明による供給装置を備え、この設備に、このタンクから燃料を供給することを特徴とする。

添付の図面を参照して、単に非限定的な例として提供される、本発明のいくつかの特定の実施形態の以下の説明の間に、本発明は良好に理解され、そして他の目的、詳細、特徴および利点がより明瞭になるであろう。

図１は、本発明の第１の実施形態による供給装置の作動図解である。 図２は、本発明の第２の実施形態による供給装置の作動図解である。 図３は、本発明の第３の実施形態による供給装置の部分的作動図解である。

メタンタンカーは、例えば数が４個のタンクを備え、これらのタンクは、厳重に漏れ防止され、かつ液化ガス船荷、例えば、約−１６０℃で高いメタン含有量を含むガスの貯蔵のために断熱されている。船の後部には、機械室が提供され、これは、上記タンク由来のガスの燃焼により作動する熱エンジン、例えば、船の推進および／または供給電力生成用の上記タービンに供給するための蒸気生成ボイラーを備える。

船が、そのタンクを充填して運転するとき、これらタンク内でのガスの自然蒸発は、一般に、十分な量の燃料を生成し、機械室内の機械の作動を確実にする。従来、これらの蒸発ガスは、船の上部艦橋上を循環する蒸気捕集器（図示はされていない）により収集される。しかし、船が底荷を積んだ状態のとき、すなわちタンクから積荷が降ろされた後に運転されているときに、船の推進システムに供給するためにタンクの１つまたはいくつかに残る少量の液化ガスをポンプ輸送することが必要であり、そして、この船にはこの目的のために図１に示されるような供給装置が装備される。

図１の供給装置は、タンク２の底に配置された液体エゼクタ１２を備える。このタイプの液体エゼクタは、その詳細な説明を提供することが無意味であるほど、当業者に周知である。概略的には、それは先細／末広ノズルを備え、そのノズルを通って、駆動流れとして機能する液体の流れを循環させる。それは、また、タンクの底に向かって配向された吸引チューブ１４を備え、そして、上記ノズルの中に側面から開口している。このノズル内の駆動流れは、矢印１５によって示されるように吸引チューブ１４を通る液化ガスの吸引を引き起こす。

駆動流れを生成するために、タンク２の底に配置されたポンプ２０を提供する。ポンプ２０の出口は、導管２４、導管２５０および導管２１によって、エゼクタの入口１６に連結される。導管２２は、エゼクタの出口１３を、ポンプ２０の周りのタンク２の中に配置されたリザーバー２３に連結する。このリザーバー２３は、導管２２または液体の波から来る液化ガスを受容するように設計されている。それは、１ｍ^３より小さい容量を有し、そしてポンプ２０の吸引口を浸漬状態に維持するために、エゼクタ１２によって排出された液体を一時的に貯蔵するように機能する。導管２１、２２、２４、２５０およびリザーバー２３は、従って、エゼクタ１２を通る駆動流れの循環をループにすることを可能にする液体回路を形成する。

制御バルブ２５が、導管２１内の駆動液体の流れを調節するために、ポンプ２０の出口とエゼクタ１２の入口との間の導管２５０に取り付けられる。バルブ２５の開放は自動的に調節される。このような調節は、ポンプ２０の停止および損傷を引き起こす危険のある、リザーバー２３内の液体レベル２７が特定の閾値以下に低下することを回避する。このリザーバー２３は、作動において、例えば、うねりの中での船荷移動、そしてエゼクタ１２からの液化ガス出力の流れがそれ故に不規則であることに起因して、たとえエゼクタ１２に一時的に問題があっても、ポンプ２０内の連続的な入力流れを確実にすることを可能にする液体のリザーバーを構成する。

従って、このリザーバー２３の存在は、それによって上記機械類への供給が可能にされるタンク２の充填レベルをさらに低減することを可能にする。エゼクタ１２は、実際、断続的に作動すること、すなわち、このエゼクタにおける各通過でタンクの底で往来する液化ガスの波を捕捉することができる。図１では、タンク２内の液体レベルは、ポンプ２０の吸引口の下であるが、吸引チューブ１４の入口の上に示されている。リザーバー２３はこの状態で正確な作動を可能にする。なぜなら、それは、このレベル２７をポンプの吸引口の上に維持するからである。

供給導管２８は、ポンプ２０の出口とバルブ２５との間において導管２５０に連結する。この供給導管２８は、導管２５０内で循環する液化ガスの一部を、機械室５の中の供給を必要とするエネルギー生産設備に向かってもたらすことを可能にする。この供給導管２８を通って出て行く流れを調節するために、流れ制御バルブ２９が提供され、その開閉は、機械室５の中にある熱機械の制御装置から来る、矢印３０によって示される要求信号を用い、これら機械の消費に従って制御される。バルブ２９から下流で、供給導管２８は気化器３１に開いており、気化器３１は、供給される機械類にガス状態で供給するために液化ガスを気化するように機能する。戻り導管３２はバルブ２９から上流で供給導管２８に連結し、そしてリザーバー２３の中に開いている。この戻り導管３２は、供給導管２８内の圧力が高過ぎるとき、リザーバー２３に向かう液化ガスの戻りを可能にする。このために、導管３２には、上記導管２８内の圧力を測定する圧力ゲージ３４の測定信号に従って調節される制御バルブ３３が提供される。バルブ２９から上流で、導管３５は供給導管２８に連結し、そして補助システム３６に開いている。

作動において、ポンプ２０から下流の流れは、導管２４上に配置されたバルブ２００によって制御される。このバルブ２００には、逆止弁２０１が装備されている。

供給装置を起動するために、ポンプ２０以外の手段を用いて、液体エゼクタ１２に供給することが必要であり得る。このために、排出ポンプ５４、または終着場（ターミナル）でタンク２から荷降ろしするために用いられる導管５５を経由する任意のその他のポンプが、充填制御バルブ４１０および排出制御バルブ５４０が提供された充填導管４０によって導管２１に連結される。バルブ４１および５４０には、それぞれ逆止弁４１０および５４１が装備される。

説明される装置は、船の１つまたはいくつかのタンク２から燃料を供給することを可能にする。第２の場合には、ポンプ２０、リザーバー２３および液体エゼクタ１２は、用いられるタンクの各々に同様に配置される。

図２は、供給装置の別の実施形態を示す。この図では、同じ参照番号が、図１の実施形態に対応する同一または類似の要素を指定するために用いられた。

図２の実施形態では、エゼクタ１２とポンプ２０の位置が図１に対して逆転されており、ポンプ２０はエゼクタ１２から上流にある。ポンプ２０はなお液体を循環させるために用いられるが、供給導管２８を経由してエネルギー生産装置に供給するのはエゼクタ１２によって駆動して戻される流れである。過剰な流れは、導管２５０および２１によってリザーバー２３に戻され、そしてポンプ２０の停止を回避するために十分な液体のレベルを確保する。

図１の実施形態に対して、ポンプが駆動して戻さなければならない流れはより低い。実際、ポンプは、エゼクタの作動のために十分な流れを供給しなければならないに過ぎず、その一方、図１の実施形態では、供給導管２８のための流れもまた提供しなければならない。

この実施形態では、センサー３４がまた、この場合には、バルブ２５に対して作動することによって気化器３１から上流で圧力を調節することを可能にする。導管２５０および２１は戻り導管として機能し、そして図１および３の実施形態の導管３２のような特定の導管を提供する必要は必ずしもない。

図示されていない１つの改変例では、相分離器がエゼクタ１２から下流に配置されている。

図３は、供給装置の別の実施形態を部分的に示す。この図では、同じ参照番号が、図１の実施形態の対応する要素と同一または類似の要素を指定するために用いられた。

図３の実施形態では、エゼクタ１２は、リザーバー２３の中に配置される。その吸引チューブ１４は、リザーバー２３の基部に見出され、そしてタンク２に開いている。その出口１３は、ポンプ輸送された液体をリザーバー２３の中に自由に注ぐ。この実施形態では、リザーバー２３およびエゼクタ１２は、タンク２に設置されるべき単一の要素に組み合わされて実現され得る。

本発明は、いくつかの特定の実施形態と組み合わせて説明したが、いかなる態様においても限定されず、しかも、本発明の枠組みの中にある場合には、記載された手段およびそれらの組み合わせのすべての技術的な等価物を含むことはきわめて明瞭である。

２ タンク
５ 機械室
１２ 液体エゼクタ
１４ 吸引チューブ
２０ ポンプ
２１、２２、２４、２５０、５５ 導管
２３ リザーバ
２５ 制御バルブ
２８ 供給導管
２９ 流れ制御バルブ
３１ 気化器
３２ 戻り導管
５４ 排出ポンプ

Claims (10)

1. 液化ガスを輸送する船にあるエネルギー生産設備に、該船の液化ガスの少なくとも１つのタンク（２）から燃料を供給するための装置であって、該タンクの底に配置されたポンプ（２０）、および該ポンプの周りで該タンクの中に配置され、そして該ポンプの吸引口を浸漬状態に維持するよう設計されたリザーバー（２３）を備えており、該タンクの底で該液化ガスを吸引し得るように該タンクの中に配置された液体エゼクタ（１２）、および一方で該ポンプの出口を該エゼクタの入口に、そして他方で該エゼクタの出口を該リザーバーに連結する液体回路（２１、２２、２４、２５０）を備えることを特徴とする、供給装置。
2. 前記リザーバーが、前記エゼクタから離れて配置される、請求項１に記載の供給装置。
3. 前記エゼクタが、前記リザーバーと接触しているか、または該リザーバーの中に配置される、請求項１に記載の供給装置。
4. 前記リザーバーが、充満した前記タンクから来る液体によるか、または液化ガスの波による充填を可能にするプロファイルを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の供給装置。
5. 前記リザーバーが、１ｍ^３より小さい容量を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の供給装置。
6. 前記エゼクタが吸引チューブ（１４）を備え、その１つの入口が前記ポンプの吸引口の高さ未満の高さで配置される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の供給装置。
7. 前記液体回路を前記エネルギー生産設備に連結する供給導管（２８）を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の供給装置。
8. 前記供給導管（２８）が、前記エゼクタの出口と前記リザーバーとの間で前記液体回路に連結される、請求項７に記載の供給装置。
9. 前記エゼクタの上流で前記液体回路に連結される導管（５５）を経由する排出ポンプ（５４）または任意のその他のポンプを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の供給装置。
10. 少なくとも１つの液化ガスタンク、および搭載エネルギー生産設備を備える液化ガスを輸送する船であって、該タンクから該設備に燃料を供給するために、該タンクを該設備に連結する請求項１〜９のいずれか１項に記載の供給装置を備えることを特徴とする、船。

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