罐装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于船舶上的燃料供应系统的用于储存和提供液化气体，特别是液化天然气(liquid natural gas-lng)的罐装置。本发明还涉及具有这种罐装置的船舶。


背景技术：

2.由于对允许的污染物排放日益增加的限制，液化天然气用于驱动远洋船舶的应用变得越来越受到重视。各种罐设计可用于在船舶中储存和提供lng。一些设计在所需空间的利用方面非常灵活，但在运行参数方面，例如压力、温度、体积方面，几乎没有回旋余地。与之相应地，一些设计在运行中具有高度的灵活性，但会导致空间的利用显著降低，特别是如果在可用空间的高度上的可用水平尺寸发生变化，例如在船舶的船首或船尾或在船体底部区域中发生变化。
3.这样，从de 10 2005 057 451 a1、us 2019/0078734 a1和us 2019/0078736 a1中已知双瓣的或多瓣式的罐，其能良好地利用具有恒定宽度和长度和高度的空间，其中高度与长度和宽度相比相对小。然而，这些罐例如不利用在船体的侧壁之间的全部可用的宽度。
4.从us 2019/0100099 a1中已知能更好地充分利用复杂成形的空间的建议。提出一种罐，其具有两个彼此相对置的平坦的侧壁，所述侧壁的环周伸展是多边形或也是圆形，从而可以匹配于可用空间。彼此相对置的侧壁以曲面连接。在罐内部设置有加固装置的栅格或网格，以便为罐提供必要的抗压强度。这带来高的材料耗费和工作耗费。
5.从wo 2008/104758 a1已知用于运输尤其是lng的棱柱形和立式的圆柱形的罐。在此建议，也经由侧面的支撑面支撑罐，所述支撑面沿罐的热运动方向延伸。


技术实现要素：

6.本发明的目的是，提出一种罐装置，借助于其可以更好地利用可用空间。
7.根据本发明，所述目的借助于根据权利要求1的罐装置和借助于根据权利要求11的船舶实现。
8.通过根据本发明的措施能够以简单的方式利用空间，尤其在船舶中的空间，以储存和提供液化气体，用至今已知的罐装置不能利用所述空间。由于根据本发明双瓣或多瓣式的罐的压力容器部段平放地上下重叠地设置，所以例如可以利用窄高空间，并且不仅沿船舶纵向方向而且沿船舶横向方向也如此。因为，根据本发明的罐的水平横向于圆柱轴线方向的尺寸比其沿圆柱轴线方向或沿竖直方向的尺寸明显更小。因为罐的形状由上下重叠设置的压力容器部段形成，所以为了实现所需的抗压强度，即使在竖直尺寸大的情况下也不需要设置横向延伸穿过罐内腔的加固篦，而是沿着内壁部伸展的加固肋就足够了。由此，显著降低材料成本以及工作成本。借助于第三支座确保在高度上延伸的根据本发明的罐的位置安全性，例如当从下方竖直支撑罐时防止倾覆的安全性。
9.优选地，压力容器部段是圆柱形的压力容器。由此仅由于造型提高抗压强度。
10.在本发明的一个有利的设计方案中，至少三个压力容器部段上下重叠地设置。由
此可以最优地利用窄高空间。
11.在本发明的有益的改进方案中，在双瓣式罐的情况下和在多瓣式罐的情况下，至少一个压力容器部段沿圆柱轴线方向具有与一个或多个其他压力容器部段不同的长度。通过这种上下重叠放置的压力容器部段的组合优化细长、窄高的空间的充分利用，其中所述空间的长度在高度上变化，因为根据本发明的罐装置可以装入该空间中，使得压力容器部段的圆柱轴线与空间的纵向方向一致并且每个压力容器部段的长度可以匹配于在所述压力容器部段所定位的相应高度上的空间纵向延伸。
12.在此，在本发明的一个优选的实施方式中，在双瓣式罐的情况下，下部的压力容器部段沿圆柱轴线方向比一个或多个其他压力容器部段更短，而在多瓣式罐的情况下，至少最下方的压力容器部段沿圆柱轴线方向比一个或多个其他压力容器部段更短，以便遵循变窄的船舶结构。借助于这种沿船舶横向方向装入的实施方式，例如在船身的下部区域中的空间还能毫无问题地用于储存和提供液态气体。
13.有利地，上下重叠的相邻的压力容器部段分别借助于对气体和液体开放的舱壁彼此连接。以这种方式可以用仅一个安装在最下方的压力容器部段中的泵来泵空整个罐。
14.优选地，罐内腔除了与压力容器部段连接的舱壁之外不具有横向穿越舱壁的加固装置。由于罐的双瓣式或多瓣式构成方案，不需要这种内部的加固装置，例如支撑篦，由此可以相对低成本地制造根据本发明的罐。
15.除已知的支座类型，即固定和活动支座，在本发明的一个优选的改进方案中，第三支座类型具有支承面，其平行于罐的收缩方向伸展。以这种方式，罐可以在温度变化时收缩或再次膨胀，使得避免在罐中的相应的热应力。
16.优选地，罐装置具有至少一个第四支座类型，第四支座类型吸收向上作用的竖直力，以便在罐腔进水时防止罐浮起。
17.在本发明的一个有利的设计方案中，罐装置的外部尺寸设计成使其装入集装箱船的标准集装箱舱中。以这种方式，在集装箱船中不必提供具有用于容纳lng罐的特殊尺寸的特殊空间。由此明显被简化集装箱船的设计和制造。借助于根据本发明的罐装置可以将标准集装箱舱高效地用于储存lng，因为压力容器部段沿圆柱轴线方向的长度和压力容器部段的直径可以毫无问题地匹配于标准集装箱舱的水平长度和宽度，并且标准集装箱舱的高度借助于上下重叠设置的压力容器部段同样被利用。
18.在罐装置的圆柱轴线沿船舶横向方向伸展的情况下，下部的压力容器部段的长度还可以无问题地匹配于在船身的下部区域中变窄的船舶结构，以便以这种方式也再一起利用所述空间。
19.在本发明的一个优选的实施方式中，船舶集装箱船和罐装置装入标准集装箱舱中。如上文已经阐述那样，由此集装箱船的设计和制造变得明显成本更低。
附图说明
20.下面，为了举例说明，根据附图再详细阐述本发明。附图示出：
21.图1示出根据本发明的罐装置的一个实施方式的立体视图；
22.图2示出图1中的罐装置装入船舶中；和
23.图3示出图1和2中的罐装置的端视图。
具体实施方式
24.根据本发明的罐装置1的在附图中示出的实施方式具有平放的三连拱(三瓣)罐100。每拱由圆柱形的压力容器的部段101、102、103形成。因此，罐100具有三个平行的彼此拼合的圆柱体的形状。“平放”是指，圆柱轴线水平地伸展。压力容器部段101、102、103，即彼此拼合的圆柱体，上下重叠地设置。
25.在最上方的压力容器部段101上设置有所谓的穹顶，在所述穹顶中存在用于罐100的操作和监控元件。
26.上下重叠的相邻的压力容器部段101、102；102、103分别借助于对气体和液体开放的舱壁110彼此连接体。
27.在罐100中，除舱壁110外不设置有横向地伸展穿过罐的内腔的加固装置，例如径向的或竖直的或水平的加固装置。仅在罐内壁上可以设置有肋，所述肋例如沿环周方向伸展。
28.船舶200的所示出的局部例如可以是集装箱船的标准集装箱舱。
29.两个上部的压力容器部段101、102沿圆柱轴线方向的长度是相同的。而最下方的压力容器部段103具有较短的长度，其中在所示实施例中最下方的压力容器部段103居中地设置在两个上部的压力容器部段101、102下方——即所述缩短在最下方的压力容器部段103的两个端部上对称地构成。
30.如从图2可看出，最下方的压力容器部段103设置在船龙骨的区域中，即在船身的最下方的区域中，在那里船结构变窄。通过缩短最下方的压力容器103，那里的空间也仍可以被一起利用。而这两个上部的压力容器部段101、102在船侧壁的整个长度上延伸。
31.罐装置1放置在两个鞍式支座301；121，122上，其中一个构成为固定支座121并且一个构成为活动支座122。固定支座121吸收向下作用的竖直力以及沿圆柱轴线方向和横向于圆柱轴线的水平力。活动支座122沿圆柱轴线方向与固定支座121相距预定距离地设置并且同样吸收向下作用的竖直力以及横向于圆柱轴线作用的水平力。沿圆柱轴线方向，罐装置1可以在活动支座122上自由地移动从而在温度变化时自由地收缩或膨胀，使得罐装置1由此不附加地受到负荷。
32.这两个鞍式支座121、122在最下方的压力容器部段103的两侧作用在中间的压力容器部段102上。
33.在罐装置1的上半部中，在所示实施例中在最上方的压力容器部段101上，另外的支座303、304分别经由鞍式支座121、122作用在罐装置1的两个横向于圆柱轴线方向相对置的侧上。
34.在所示实施例中，上部的压力容器部段101在那里分别具有托架302，所述托架具有倾斜伸展的下部贴靠面和水平伸展的上部贴靠面。
35.在托架302的倾斜的下部贴靠面上，第三支座303借助支承面贴靠，所述支承面的倾斜度对应于托架302的贴靠面的倾斜度。支承面的和贴靠面的倾斜度平行于罐100的收缩方向伸展。所述第三支座303形成防止罐100的倾覆的稳固装置。因为倾斜度平行于罐100的收缩方向伸展，所以一方面保证在收缩时托架302的贴靠面也总是贴靠在支承面上，并且另一方面罐100可以自由地收缩和膨胀，从而罐100没有被加载相应的热力。
36.在托架302的水平面上放置第四支座304，所述第四支座构成稳固装置，其防止在
船舶损坏的情况下罐腔进水时会出现的罐100浮起。
37.设置在鞍式支座121、122之上的第三和第四支座303、304相应于鞍式支座同样构成为固定或活动支座123、124。
38.所有支座将其支承力导出到船舶结构中。