судно для транспортировки сжатого газа

Формула изобретения

1. Судно для транспортировки сжатого газа, включающее судовой газовый трубопровод со средствами сообщения с береговым или морским терминалом, источник давления, теплообменник и герметичные емкости для хранения газа, в каждой из которых размещены газовые резервуары, выполненные в виде баллона высокого давления, причем герметичные емкости для хранения газа выполнены в виде герметичных судовых отсеков, а полость баллонов высокого давления разделена эластичной перегородкой из растягивающегося материала, герметично прикрепленной к стенкам баллона по периметру его поперечного сечения, при этом баллоны с одной стороны от эластичной перегородки оснащены трубопроводом с системой клапанов для сообщения полости баллонов с указанной стороны от эластичной перегородки между собой и с судовым газовым трубопроводом, а с другой стороны от эластичной перегородки - трубопроводом с системой клапанов для сообщения полости баллонов с другой стороны от эластичной перегородки между собой и с источником давления, выполненным в виде источника сжатого воздуха, при этом полости судовых герметичных отсеков для хранения баллонов высокого давления со сжатым газом сообщены трубопроводами через систему клапанов между собой и с судовым газовым трубопроводом.

2. Судно для транспортировки сжатого газа по п.1, в состав которого введен источник холода, соединенный трубопроводом через систему клапанов и теплообменник с полостью судовых герметичных отсеков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области судостроения и средствам транспортировки природного газа и снабжения им потребителей энергодефицитных регионов, удаленных от мест добычи газа или от газовой магистрали.

Известна система для транспортировки сжатого газа (патент РФ №2155696, с приоритетом от 01.10.1996 г.), включающая разделенное на отсеки судно, в каждом из которых установлены резервуары со сжатым газом, представляющие, по существу, непрерывную трубу, свернутую слоями определенным образом и помещенную в герметичный контейнер. Каждый контейнер через систему клапанов и отсечный трубопровод может быть присоединен к судовому трубопроводу, имеющему средства сообщения с береговым или морским терминалом для заполнения резервуаров сжатым газом и последующей разгрузки этого газа. Предусмотрена возможность охлаждения резервуаров и загружаемого в них сжатого газа, причем в качестве хладагента применяется несжимаемая текучая среда (например, жидкий углеводород) или охлажденная морская вода, пропускаемая через теплообменник. Разгрузка резервуара от сжатого газа производится путем ввода с одного конца трубы безводной несжимаемой текучей среды и вытеснения газа из другого ее конца - прототип.

Указанное судно обладает рядом недостатков, к числу которых относятся следующие.

Во-первых, при разгрузке сжатого газа в газовых резервуарах остается достаточно большое количество газа (около 5%), что снижает провозоспособность судна.

Во-вторых, свободное пространство, образующееся между трубой и стенками герметичного контейнера, а также между контейнерами и стенками отсека судна, остается невостребованным, что приводит к недоиспользованию вместимости судна и, следовательно, к уменьшению количества газа, которое могло бы быть перевезено судном.

В-третьих, наличие герметизации контейнера, в котором размещается труба со сжатым газом, не обеспечивает в процессе перевозки газа постоянства температуры окружающей среды газового резервуара, что приводит при увеличении температуры воздуха к нагреву и расширению находящегося в трубе газа и, следовательно, к необходимости стравливания излишков газа в атмосферу. В конечном счете, это приводит к невосполнимым потерям газа и, соответственно, к уменьшению количества перевозимого сжатого газа.

Задачей заявляемого изобретения является повышение количества перевозимого судном газа за счет более полного опорожнения емкостей для транспортировки сжатого газа и уменьшения потерь газа, обусловленных нагреванием в процессе его перевозки.

Для этого на судне для транспортировки сжатого газа, имеющем судовой газовый трубопровод со средствами сообщения с береговым или морским терминалом, источник давления, теплообменник и герметичные емкости для хранения сжатого газа, в каждой из которых размещены газовые резервуары, выполненные в виде баллона высокого давления, герметичные емкости для хранения газа выполнены в виде герметичных судовых отсеков. Полости баллонов высокого давления разделены эластичной перегородкой из растягивающегося материала, герметично прикрепленной к стенкам баллона по периметру его поперечного сечения. Баллоны с одной стороны от эластичной перегородки оснащены трубопроводом с системой клапанов для сообщения полости баллонов с указанной стороны от эластичной перегородки между собой и с судовым газовым трубопроводом, а с другой стороны от эластичной перегородки - трубопроводом с системой клапанов для сообщения полости баллонов с другой стороны от эластичной перегородки между собой и с источником давления, выполненным в виде источника сжатого воздуха. Полости судовых герметичных отсеков для хранения баллонов высокого давления со сжатым газом сообщены трубопроводами через систему клапанов между собой и с судовым газовым трубопроводом.

Кроме того, судно для транспортировки сжатого газа имеет источник холода, соединенный трубопроводом через систему клапанов и теплообменник с полостью судовых герметичных отсеков.

Оснащение баллонов высокого давления эластичной перегородкой, разделяющей их полость на две части, и трубопроводом с системой клапанов, сообщающимся с источником сжатого воздуха, позволяет при разгрузке перевезенного газа полностью освободить полости баллонов и, тем самым, обеспечить повышение количества перевозимого судном газа.

Введение в состав судна для транспортировки сжатого газа источника холода совместно с теплообменником, соединенных с полостью герметичных отсеков, позволяет прокачивать газ, находящийся в полостях герметичных отсеков, через теплообменник и, тем самым, обеспечивает поддержание постоянной температуры сжатого газа в герметичных отсеках и баллонах высокого давления, что исключает необходимость стравливания газа в атмосферу при его температурном расширении и, следовательно, потери газа в процессе перевозки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез судна для транспортировки сжатого газа, на фиг.2 - план судна (сечение А-А на фиг.1), на фиг.3 - поперечное сечение судна (сечение Б-Б на фиг.1), в котором показан баллон высокого давления, заполненный сжатым газом, и на фиг.4 - поперечное сечение судна (сечение Б-Б на фиг.1), в котором показан баллон высокого давления, заполненный сжатым воздухом, вытесняющим газ.

Конструктивно устройство судна для транспортировки сжатого газа выполнено следующим образом. Корпус 1 судна разделен на несколько герметичных отсеков 2. Внутри каждого отсека 2 размещены баллоны высокого давления 3 (фиг.1-4). Каждый баллон высокого давления 3 в одной из своих концевых частей через систему клапанов 4 подсоединен к трубопроводу 5, который выполнен с возможностью подключения к соответствующим трубопроводам береговых или морских терминалов (не показаны) для закачки или откачки сжатого газа (фиг.1, 3, 4). К противоположной концевой части каждого баллона высокого давления 3 через систему клапанов 6 подсоединен трубопровод 7 от источника сжатого воздуха 8, например компрессора (фиг.1). Каждый баллон высокого давления 3 разделен эластичной перегородкой 9, герметично прикрепленной к его стенкам по периметру поперечного сечения (фиг.3, 4). Герметичные отсеки 2 для хранения сжатого газа трубопроводом 10 через систему клапанов 11 соединены с трубопроводом 5, а трубопроводом 12 через систему клапанов 13, компрессор 14 и теплообменник 15 - с источником холода 16 (фиг.1).

Судно для транспортировки сжатого газа работает следующим образом.

В месте погрузки трубопровод 5 подсоединяется к трубопроводу берегового или морского терминала. Через систему клапанов 4 производится закачка сжатого газа под большим давлением в баллоны высокого давления 3, а через трубопровод 10 и систему клапанов 11 - закачка сжатого газа в герметичные отсеки 2 под меньшим давлением, за счет чего полностью используется объем отсеков судна для перевозки сжатого газа. При загрузке может производиться последовательная либо одновременная закачка сжатого газа в газовые резервуары, размещенные в различных отсеках судна, и в полости герметичных отсеков.

Для поддержания заданной температуры газа внутри герметичных отсеков и газовых резервуаров и, следовательно, исключения потерь сжатого газа при перевозке из-за теплового расширения, газ, находящийся в пространстве между баллонами высокого давления 3 и стенками герметичных отсеков 2 судна, через трубопровод 12 и систему клапанов 13 с помощью компрессора 14 периодически или постоянно прокачивается через теплообменник 15, соединенный с источником холода 16.

При разгрузке судна сжатый газ из полости герметичных отсеков 2 удаляется по трубопроводу 10 через систему клапанов 11 и трубопровод 5. Для разгрузки баллонов высокого давления 3 в полость каждого баллона 3 по одну сторону от эластичной перегородки 9 по трубопроводу 7 через систему клапанов 6 от источника сжатого воздуха 8 подается сжатый воздух, под действием давления которого эластичная перегородка 9 растягивается, полностью вытесняя сжатый газ из полости баллона 3 по другую сторону от эластичной перегородки 9 через систему клапанов 4 в трубопровод 5.

При последующей загрузке сжатый газ, закачиваемый в баллоны высокого давления 3 через трубопровод 5 и систему клапанов 4, возвращая эластичную перегородку 9 в первоначальное положение, полностью вытесняет сжатый воздух из полости баллона 3 по другую сторону от эластичной перегородки 9 через трубопровод 7 и систему клапанов 6.