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WO2007009611A1 - Verfahren und vorrichtung zum abkühlen und/oder verflüssigen eines fluids - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum abkühlen und/oder verflüssigen eines fluids Download PDF

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WO2007009611A1
WO2007009611A1 PCT/EP2006/006637 EP2006006637W WO2007009611A1 WO 2007009611 A1 WO2007009611 A1 WO 2007009611A1 EP 2006006637 W EP2006006637 W EP 2006006637W WO 2007009611 A1 WO2007009611 A1 WO 2007009611A1
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WO
WIPO (PCT)
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heat exchanger
refrigerant
exchanger system
cycle compressor
heat
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2006/006637
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Hecht
Dieter Mihailowitsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE112006001815T priority Critical patent/DE112006001815A5/de
Publication of WO2007009611A1 publication Critical patent/WO2007009611A1/de
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Priority to NO20080851A priority patent/NO20080851L/no
Ceased legal-status Critical Current

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    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
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    • F25J2280/20—Control for stopping, deriming or defrosting after an emergency shut-down of the installation or for back up system

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
  • Refrigeration circuits for cooling or liquefying a fluid are used in many fields of technology.
  • a refrigerant a pure substance or a refrigerant mixture can be used.
  • heat is removed from the fluid by indirect heat exchange with the refrigerant.
  • a concrete application example of such refrigeration cycles is natural gas liquefaction.
  • the "heat exchanger system” may be formed by one or more pressure vessels.
  • the one or more pressure vessels may in turn comprise one or more heat exchanger blocks or bundles.
  • the heat exchanger system is formed by a single plate heat exchanger block; the other extreme would be a complicated system on a variety of different types of heat exchangers, such as a combination of plate heat exchangers and wound heat exchangers.
  • the invention has for its object to make the operation of the method described above more stable. This object is achieved in a first variant of the invention in that the refrigerant flow downstream of the indirect heat exchange in the heat exchanger system and upstream of the compression in the cycle compressor is passed through a heat accumulator which is arranged in the refrigerant return line.
  • heat storage is here understood any device that serves to transfer heat (or cold) from a first stream to a second stream, with the first and second streams flowing at different times through the heat storage.
  • Heat storage are often referred to as regenerators and are described, for example, in the VDI-Wärmeatlas, 6th edition 1991, section “heat transfer in regenerators” or in Helmuth Hausen, heat transfer in countercurrent, direct current and cross-flow, 1976, page 259 et seq.
  • Such a heat accumulator may for example be constructed of straight tubes through which the respective current flows, wherein the metal of the tube wall is the heat storage mass.
  • Bypass line also flows into the low pressure part of the circuit, in particular in the heat exchanger system. This effect has received little attention so far.
  • the heat storage of the invention is withdrawn in stationary operation as long as heat until the heat storage mass is the same temperature as the has flowing fluid, which, as already mentioned brings the process itself no advantage.
  • the bypass line to the inlet of the cycle compressor is opened during a malfunction of the compressor, the very hot gas does not flow directly into the heat exchanger system, but gives off some of its heat to the heat storage.
  • the resulting temperature reduction significantly reduces the temperature stresses in the heat exchanger system. Disturbances of the stationary process due to excessive stress on the heat exchanger system can thus be effectively counteracted; the process is more stable in the long term.
  • the closable bypass line which is opened in case of a malfunction of the cycle compressor and is passed through the refrigerant from the outlet of the cycle compressor to its inlet, opens between the heat storage and inlet of the cycle compressor in the refrigerant return line.
  • the heat accumulator is arranged in the bypass line.
  • the heat storage is not or not completely flowed through by the refrigerant flow. This has the advantage that no additional pressure loss occurs during steady-state operation. Although the heat storage can therefore not be cooled to the low temperature, but has approximately ambient temperature. In many cases, however, this is sufficient to ensure effective protection of the heat exchanger system from elevated temperature stresses.
  • the heat exchanger system comprises at least one plate heat exchanger, in particular a brazed aluminum plate heat exchanger, and / or at least one wound heat exchanger, and at least a portion of the refrigerant flow is passed through the plate heat exchanger or through the wound heat exchanger.
  • the fluid that is cooled and / or liquefied may be formed by a hydrocarbonaceous stream, such as natural gas or another refrigerant, which in turn is used for natural gas liquefaction in another heat exchanger system.
  • a hydrocarbonaceous stream such as natural gas or another refrigerant
  • Particularly favorable is the application of the invention in natural gas liquefaction, that is, when the indirect heat exchange in the heat exchanger system, natural gas is at least partially liquefied.
  • refrigeration cycles have one or more separators (phase separator) between the outlet of the refrigerant passages from the heat exchanger system and the inlet of the cycle compressor.
  • phase separator phase separator
  • the invention also relates to a device for cooling and / or liquefying a fluid according to the claims 10 to 13 and an application according to claim 14.
  • FIG. 1 shows an example of the first variant of the invention. Natural gas 1 through a heat exchanger system 2 and is cooled there by indirect heat exchange and liquefied. Liquefied natural gas is withdrawn via line 3 from the heat exchanger system.
  • a refrigerant flow 4 occurs in the heat exchanger system 2 in indirect heat exchange with the natural gas and is passed via a refrigerant return line 5a, 5b to a cycle compressor 6.
  • the compressed refrigerant is in a Refrigerant liquefier 7 is cooled and liquefied, expanded in a throttle valve 8 and finally fed via line 4 back to the heat exchanger system.
  • a heat accumulator 9 is arranged in the refrigerant return line 5a, 5b.
  • a bypass line 10 is closed during stationary operation by means of a bypass valve 11.
  • the bypass valve 11 is opened and hot refrigerant from the outlet of the cycle compressor 6 is introduced into the portion 5b of the refrigerant return line, ie between
  • One or more separators may also be located between the heat accumulator 9 and the cycle compressor 6 (not shown in the drawing), which may be arranged both upstream and downstream of the junction of the bypass line 10.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the second variant of the invention.
  • the heat storage 9 'in the bypass line 10.
  • This has the advantage that no additional pressure loss occurs during operation.
  • the disadvantage is that the heat accumulator 9 is not flowed through in stationary operation and thus has approximately the ambient temperature. In some cases, however, this may be sufficient.
  • the disadvantage can be mitigated by an additional, small connecting line 12, as shown in Figure 3.
  • the line 12 is arranged between the valve 11 and inlet of the cycle compressor 6, that even in steady state operation, a small partial flow of the refrigerant flows through the heat accumulator 9 'and thus this cools. When opening the valve 11, most of the backflow flows through the heat accumulator 9 and is cooled.
  • the heat accumulator 9 of FIG. 1 could also be a separator, in which, for example, fins are incorporated to improve the separation effect. These fins can also serve as a heat storage in a backflow.

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids. Das Fluid (1) wird in einem Wärmetauschersystem (2) in indirekten Wärmeaustausch mit mindestens einem Kältemittelstrom (4) gebracht. Der Kältemittelstrom wird in einem Kältekreislauf geführt. In dem Kreislauf wird er über eine Kältemittelrückleitung (5a, 5b), die stromabwärts des indirekten Wärmeaustauschs in dem Wärmetauschersystem (2) angeordnet ist, zum Eintritt eines Kreislaufverdichters (6) geführt, in dem Kreislaufverdichter (6) verdichtet, und mindestens zum Teil abgekühlt (7), entspannt (8) und wieder in das Wärmetauschersystem (2) eingeführt. Der Kältemittelstrom wird stromabwärts des indirekten Wärmeaustauschs in dem Wärmetauschersystem (2) und stromaufwärts des Verdichtens im Kreislaufverdichter (6) durch einen Wärmespeicher (9) geführt wird, der in der Kältemittelrückleitung (5a, 5b) angeordnet ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kältekreisläufe zum Abkühlen oder Verflüssigen eines Fluids werden in vielen Gebieten der Technik eingesetzt. Als Kältemittel kann ein Reinstoff oder ein Kältemittelgemisch eingesetzt werden. In dem Wärmetauschersystem wird dem Fluid durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Kältemittel Wärme entzogen.
Ein konkretes Anwendungsbeispiel derartiger Kältekreisläufe ist die Erdgasverflüssigung.
Das "Wärmetauschersystem" kann durch einen oder mehrere Druckbehälter gebildet werden. Der oder die Druckbehälter können wiederum einen oder mehrere Wärmetauscherblöcke beziehungsweise -bündel aufweisen. Im einfachsten Fall wird das Wärmetauschersystem durch einen einzigen Plattenwärmetauscherblock gebildet; das andere Extrem wäre ein kompliziertes System auf einer Vielzahl unterschiedlicher Wärmetauschertypen, beispielsweise eine Kombination aus Plattenwärmetauschern und gewickelten Wärmetauschern.
Bei einer plötzlichen Betriebsstörung des Kreislaufverdichters (compressor trip), beispielsweise aufgrund eines Stromausfalls, besteht die Gefahr mechanischer Schäden in der Maschine. Durch den großen Druckunterschied innerhalb der Maschine könnten beispielsweise die Leitschaufeln verbogen werden. Aus diesem Grund wird im Störungsfall sehr schnell heißes Kältemittel über eine Bypassleitung vom Austritt zum Eintritt des Verdichters geleitet, um einen frühzeitigen Druckausgleich zu erreichen. Hierdurch kann der Kreislaufverdichter wirksam vor mechanischen Schäden geschützt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb des oben beschriebenen Verfahrens stabiler zu gestalten. Diese Aufgabe wird in einer ersten Variante der Erfindung dadurch gelöst, dass der Kältemittelstrom stromabwärts des indirekten Wärmeaustauschs in dem Wärmetauschersystems und stromaufwärts des Verdichtens im Kreislaufverdichter durch einen Wärmespeicher geführt wird, der in der Kältemittelrückleitung angeordnet ist.
Unter "Wärmespeicher" wird hier jede Vorrichtung verstanden, die zur Übertragung von Wärme (beziehungsweise Kälte) von einem ersten Strom auf einen zweiten Strom dient, wobei der erste und der zweite Strom zu verschiedenen Zeiten durch den Wärmespeicher fließen. Wärmespeicher werden häufig auch als Regeneratoren bezeichnet und sind zum Beispiel im VDI-Wärmeatlas, 6. Auflage 1991 , Abschnitt "Wärmeübertragung in Regeneratoren" oder in Helmuth Hausen, Wärmeübertragung in Gegenstrom, Gleichstrom und Kreuzstrom, 1976, Seite 259 ff. beschreiben. Ein solcher Wärmespeicher kann beispielsweise aus geraden Röhren aufgebaut sein, durch die der jeweilige Strom fließt, wobei das Metall der Rohrwand die Wärmespeichermasse darstellt.
Einen Wärmespeicher stromabwärts der gewünschten Wärmeübertragung in dem Wärmetauschersystem anzuordnen, erscheint auf den ersten Blick nutzlos. Tatsächlich ergibt sich daraus für den stationären Prozess keine Verbesserung. Im Gegenteil, der Wärmespeicher erzeugt Druckverlust und erhöht damit tendenziell den Energieverbrauch.
Allerdings hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, dass im Falle einer Betriebsstörung des Kreislaufverdichters das heiße Gas nach der Öffnung der
Bypassleitung auch in den Niederdruckteil des Kreislaufs einströmt, insbesondere in das Wärmetauschersystem. Diesem Effekt wurde bisher wenig Beachtung geschenkt.
Bei der genaueren Untersuchung dieses Zusammenhangs wurde entdeckt, dass dieses Einströmen heißen Gases in das Wärmetauschersystem zu großen Temperaturspannungen führt. Derartige Belastungen können die Lebensdauer von
Wärmetauschern verringern und auf längere Sicht zu Störungen des stationären
Prozesses führen.
Dem Wärmespeicher der Erfindung wird im stationären Betrieb solange Wärme entzogen, bis die Wärmespeichermasse die gleiche Temperatur wie das durchströmende Fluid besitzt, was wie bereits erwähnt dem Prozess selbst keinen Vorteil bringt. Wird allerdings bei einer Betriebsstörung des Verdichters die Bypassleitung zum Eintritt des Kreislaufverdichters geöffnet, strömt das sehr heiße Gas nicht unmittelbar in das Wärmetauschersystem ein, sondern gibt einen Teil seiner Wärme an den Wärmespeicher ab. Die dadurch bewirkte Temperaturverminderung vermindert die Temperaturspannungen im Wärmetauschersystem erheblich. Störungen des stationären Prozesses durch übermäßige Belastung des Wärmetauschersystems kann damit wirksam begegnet werden; das Verfahren ist auf lange Sicht stabiler zu betreiben.
Vorzugsweise mündet die absperrbare Bypassleitung, die bei einer Betriebsstörung des Kreislaufverdichters geöffnet wird und über die Kältemittel vom Austritt des Kreislaufverdichters zu dessen Eintritt geleitet wird, zwischen Wärmespeicher und Eintritt des Kreislaufverdichters in die Kältemittelrückleitung.
In einer zweiten Variante der Erfindung ist der Wärmespeicher in der Bypassleitung angeordnet. In diesem Fall wird der Wärmespeicher nicht oder nicht vollständig vom Kältemittelstrom durchströmt. Dies hat den Vorteil, dass während des stationären Betriebs kein zusätzlicher Druckverlust auftritt. Zwar kann der Wärmespeicher deshalb auch nicht auf die niedrige Temperatur abgekühlt werden, sondern besitzt ungefähr Umgebungstemperatur. In vielen Fällen reicht dies jedoch aus, um einen wirksamen Schutz des Wärmetauschersystems vor erhöhten Temperaturspannungen zu gewährleisten.
Grundsätzlich ist auch eine Kombination der beiden Varianten der Erfindung möglich; in diesem Fall werden zwei Wärmespeicher eingesetzt.
Es ist günstig, wenn in dem Kreislauf latente Wärme übertragen, also Kältemittel bei dem indirekten Wärmeaustausch in dem Wärmetauschersystem mindestens teilweise verdampft wird. Stromabwärts des Verdichtens im Kreislaufverdichter wird der Kältemittelstrom mindestens teilweise verflüssigt.
Vorzugsweise weist das Wärmetauschersystem mindestens einen Plattenwärmetauscher, insbesondere einen gelöteten Aluminium- Plattenwärmetauscher, und/oder mindestens einen gewickelten Wärmetauscher auf, und mindestens ein Teil des Kältemittelstroms wird durch den Plattenwärmetauscher beziehungsweise durch den gewickelten Wärmetauscher geleitet.
Das Fluid, das abgekühlt und/oder verflüssigt wird, kann durch einen kohlenwasserstoffhaltigen Strom gebildet werden, beispielsweise Erdgas oder ein weiteres Kältemittel, das seinerseits zur Erdgasverflüssigung in einem weiteren Wärmetauschersystem eingesetzt wird. Besonders günstig ist die Anwendung der Erfindung bei der Erdgasverflüssigung, wenn also bei dem indirekten Wärmeaustausch in dem Wärmetauschersystem Erdgas mindestens teilweise verflüssigt wird.
Häufig weisen Kältekreisläufe einen oder mehrere Abscheider (Phasentrenner) zwischen dem Austritt der Kältemittelpassagen aus dem Wärmetauschersystem und dem Eintritt des Kreislaufverdichters auf. In diesem Fall kann es günstig sein, Phasentrenn- und Wärmespeicherfunktion zu integrieren, indem der Wärmespeicher (9) als Abscheider ausgebildet ist und Mittel zur Tröpfchenabscheidung (zum Beispiel Lamellen) aufweist, die als Wärmespeichermasse genutzt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids gemäß den Patentansprüchen 10 bis 13 sowie eine Anwendung gemäß Patentanspruch 14.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand dreier in den Zeichnungen grob schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Einander entsprechende Bauteile und Verfahrensschritte tragen in den unterschiedlichen Zeichnungen dieselben Bezugszeichen.
In Figur 1 ist ein Beispiel für die erste Variante der Erfindung dargestellt. Erdgas 1 durch ein Wärmetauschersystem 2 und wird dort durch indirekten Wärmeaustausch abgekühlt und verflüssigt. Verflüssigtes Erdgas wird über Leitung 3 aus dem Wärmetauschersystem abgezogen.
Ein Kältemittelstrom 4 tritt in dem Wärmetauschersystem 2 in indirekten Wärmeaustausch mit dem Erdgas und wird über eine Kältemittelrückleitung 5a, 5b zu einem Kreislaufverdichter 6 geleitet. Das verdichtete Kältemittel wird in einem Kältemittelverflüssiger 7 abgekühlt und verflüssigt, in einem Drosselventil 8 entspannt und schließlich über Leitung 4 wieder dem Wärmetauschersystem zugeleitet.
Erfindungsgemäß ist ein Wärmespeicher 9 in der Kältemittelrückleitung 5a, 5b angeordnet.
Eine Bypassleitung 10 ist während des stationären Betriebs mittels eines Bypassventils 11 verschlossen. Im Falle einer Betriebsstörung des Kreislaufverdichters 6 wird das Bypassventil 11 geöffnet und heißes Kältemittel vom Austritt des Kreislaufverdichters 6 wird in den Abschnitt 5b der Kältemittelrückleitung eingeleitet, also zwischen
Wärmespeicher 9 und Eintritt des Kreislaufverdichters 6. Strömt dabei ein Teil des heißen Gases über Abschnitt 5a der Kältemittelrückleitung zurück zum Wärmetauschersystem 2 (backflow), so muss dieses zunächst durch den Wärmespeicher 9 fließen und wird durch diesen abgekühlt. Durch die Pufferung von Kälte in dem Wärmespeicher 9 erreicht das Wärmetauschersystem 2 also lediglich eine abgemilderte Temperaturfront. Die Temperaturspannungen im Wärmetauschersystem sind relativ gering. Die Stabilität des Gesamtprozesses wird durch einen zuverlässigen Betrieb des Wärmetauschersystems erhöht.
Zwischen dem Wärmespeicher 9 und dem Kreislaufverdichter 6 können sich auch noch ein oder mehrere Abscheider befinden (in der Zeichnung nicht dargestellt. Diese können sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Einmündung der Bypassleitung 10 angeordnet sein.
Figur 2 zeigt eine Ausführung der zweiten Variante der Erfindung. Hier befindet sich der Wärmespeicher 9' in der Bypassleitung 10. Das hat den Vorteil, dass im laufenden Betrieb kein zusätzlicher Druckverlust auftritt. Der Nachteil ist jedoch, dass der Wärmespeicher 9 im stationären Betrieb nicht durchströmt wird und somit ungefähr die Umgebungstemperatur besitzt. In manchen Fällen kann dies jedoch ausreichen.
Der Nachteil kann durch eine zusätzliche, kleine Verbindungsleitung 12, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, abgemildert werden. Die Leitung 12 ist so zwischen Ventil 11 und Eintritt des Kreislaufverdichters 6 angeordnet, dass auch im stationären Betrieb ein kleiner Teilstrom des Kältemittels durch den Wärmespeicher 9' strömt und diesen somit kühlt. Beim Öffnen des Ventils 11 strömt der größte Teil des Backflows durch den Wärmespeicher 9 und wird abgekühlt.
In einer Variante könnte der Wärmespeicher 9 der Figur 1 auch ein Abscheider sein, in dem zum Beispiel Lamellen zur Verbesserung der Abscheidewirkung eingebaut sind. Diese Lamellen können bei einem Backflow ebenfalls als Wärmespeicher dienen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids, bei dem das Fluid (1) in einem Wärmetauschersystem (2) in indirekten Wärmeaustausch mit mindestens einem Kältemittelstrom (4) gebracht wird und der Kältemittelstrom in einem Kältekreislauf geführt und dabei über eine Kältemittelrückleitung (5a,
5b), die stromabwärts des indirekten Wärmeaustauschs in dem Wärmetauschersystem (2) angeordnet ist, zum Eintritt eines Kreislaufverdichters (6) geleitet, in dem Kreislaufverdichter (6) verdichtet, und mindestens zum Teil abgekühlt (7), entspannt (8) und wieder in das Wärmetauschersystem (2) eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kältemittelstrom stromabwärts des indirekten Wärmeaustauschs in dem Wärmetauschersystem (2) und stromaufwärts des Verdichtens im Kreislaufverdichter (6) durch einen Wärmespeicher (9) geführt wird, der in der Kältemittelrückleitung (5a, 5b) angeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betriebsstörung des Kreislaufverdichters (6) eine absperrbare Bypassleitung (10, 11) geöffnet wird, über die Kältemittel vom Austritt des Kreislaufverdichters (6) zu dessen Eintritt geleitet wird, wobei die Bypassleitung (10) zwischen Wärmespeicher (9) und Eintritt des Kreislaufverdichters in die
Kältemittelrückleitung (5b) mündet.
3. Verfahren zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids, bei dem das Fluid (1) in einem Wärmetauschersystem (2) in indirekten Wärmeaustausch mit mindestens einem Kältemittelstrom (4) gebracht wird und der Kältemittelstrom in einem Kältekreislauf geführt und dabei über eine Kältemittelrückleitung (5a, 5b), die stromabwärts des indirekten Wärmeaustauschs in dem Wärmetauschersystem (2) angeordnet ist, zum Eintritt eines Kreislaufverdichters (6) geleitet, in dem Kreislaufverdichter (6) verdichtet, und mindestens zum Teil abgekühlt (7), entspannt (8) und wieder in das
Wärmetauschersystem (2) eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betriebsstörung des Kreislaufverdichters (6) eine absperrbare Bypassleitung (10, 11) geöffnet wird, über die Kältemittel vom Austritt des Kreislaufverdichters (6) zu dessen Eintritt geleitet wird, wobei die Bypassleitung (10) zwischen Wärmetauschersystem (2) und Eintritt des Kreislaufverdichters in die Kältemittelrückleitung (5b) mündet und durch einen Wärmespeicher (91) führt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Kältemittel bei dem indirekten Wärmeaustausch in dem Wärmetauschersystem (2) mindestens teilweise verdampft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel stromabwärts des Verdichtens im Kreislaufverdichter (6) mindestens teilweise verflüssigt (7) wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschersystem (2) mindestens einen Plattenwärmetauscher und/oder mindestens einen gewickelten Wärmetauscher aufweist und mindestens ein Teil des Kältemittelstroms (4) durch den Plattenwärmetauscher beziehungsweise durch den gewickelten Wärmetauscher geleitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (1) durch einen kohlenwasserstoffhaltigen Strom gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (1) durch Erdgas gebildet wird und das Erdgas bei dem indirekten Wärmeaustausch in dem Wärmetauschersystem (2) mindestens teilweise verflüssigt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (9) als Abscheider ausgebildet ist und Mittel zur Tröpfchenabscheidung aufweist, die als Wärmespeichermasse genutzt werden.
10. Vorrichtung zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids, mit einem
Kältekreislauf, der
- einen Kreislaufverdichter (6) zum Verdichten eines Kältemittelstroms
- Mittel (7) zum Abkühlen des verdichteten Kältemittelstroms
- Mittel (8) zum Entspannen des abgekühlten Kältemittelstroms, - ein Wärmetauschersystem (2) für den indirekten Wärmeaustausch zwischen dem entspannten Kältemittelstrom (4) und dem Fluid (1) und
- eine Kältemittelrückleitung (5a, 5b) zum Überführen von Kältemittel aus dem Wärmetauschersystem (2) zum Eintritt des Kreislaufverdichters (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kältemittelrückleitung (5a, 5b) ein
Wärmespeicher (9) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine absperrbare Bypassleitung (10, 11), deren Eintritt in Strömungsverbindung mit dem Austritt des Kreislaufverdichters steht und deren Austritt zwischen Wärmespeicher (9) und Eintritt des Kreislaufverdichters in die Kältemittelrückleitung (5b) mündet.
12. Vorrichtung zum Abkühlen und/oder Verflüssigen eines Fluids, mit einem Kältekreislauf, der - einen Kreislaufverdichter (6) zum Verdichten eines Kältemittelstroms
- Mittel (7) zum Abkühlen des verdichteten Kältemittelstroms
- Mittel (8) zum Entspannen des abgekühlten Kältemittelstroms,
- ein Wärmetauschersystem (2) für den indirekten Wärmeaustausch zwischen dem entspannten Kältemittelstrom (4) und dem Fluid (1) und - eine Kältemittelrückleitung (5a, 5b) zum Überführen von Kältemittel aus dem
Wärmetauschersystem (2) zum Eintritt des Kreislaufverdichters (6) aufweist, gekennzeichnet durch eine absperrbare Bypassleitung (10, 11), deren Eintritt in Strömungsverbindung mit dem Austritt des Kreislaufverdichters steht, deren Austritt zwischen Wärmetauschersystem (2) und Eintritt des Kreislaufverdichters in die Kältemittelrückleitung (5b) mündet und die durch einen
Wärmespeicher (91) führt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (9) gleichzeitig als Abscheider ausgebildet ist und Mittel zur Tröpfchenabscheidung aufweist.
14. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13 zur Erdgasverflüssigung, wobei in dem Wärmetauschersystem (2) eine Erdgasstrom (1) und/oder ein zweiter Kältemittelstrom, der zur Verflüssigung von Erdgas in einem weiteren Wärmetauschersystem dient, abgekühlt und/oder verflüssigt wird.
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