(57)【要約】例えば、ストレージタンク内に貯蔵されている揮発性液体（６）から蒸発するガス／蒸気（４）を凝縮するために配置されるガスコンデンサ（２）。ガス／蒸気（４）は、開口、おそらくまた、ノズル（７６）を備えるガスチャンバ（１６）に導かれる。そのガスチャンバ（１６）は、周囲ハウジング（３６）の中に配置されている。その後、ガス／蒸気（４）は、少なくとも一つのベンチュリセクション（６２、６４）に吸い込まれ、ここで、液体（６）は、例えば、ガス／蒸気（４）の流入と関連する静的な負圧をもって流れている。少なくとも一つの膨張セクション（８８、９０）を経て、ガス／蒸気（気泡）（４）と液体（６）との混合物（９２）は、凝縮チャンバ（９８）に向けて前方へ流れ、液体（６）の静圧が増大してガス／蒸気（４）が凝縮され、その後、混合物（９２）は、例えばストレージタンクへと導かれる。ガスコンデンサ（２）に配置された一またはいくつかの調整装置、ベンチュリセクション（６２、６４）のスロットボリュームの形状、おそらくまた、膨張セクション（８０、９０）のスロットボリュームによって、および、したがって、それ／それらを通しての圧力の過程は、現在の運転条件および現在のガス凝縮要求に対して最適に、調整／変更／適応できる。
2004504146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性液体例えば液相の炭化水素からのガス／蒸気（４）例えば気相の炭化水素を凝縮するために配置され、ガスコンデンサ（２）として以下に示されるデバイスであって、当該ガスコンデンサ（２）は、流れ回路例えば当該ガスコンデンサ（２）とストレージタンクとの間に配置され、当該流れ回路はガス／蒸気（４）およびガス共溶性液体（６）好ましくは前記揮発性液体をガスコンデンサ（２）に導くものであり、ガスコンデンサ（２）の上流および／または下流の流れ回路には、装置、デバイス、器具および／または設備が配置されており、これらの装置は例えば、流量、流速、流れ断面積および／またはガスコンデンサ（２）を通って流れている液体（６）および／またはガス／蒸気（４）の静圧を調整し／適応するためのポンプ輸送装置、弁および／または絞り／膨張、あるいは、前記装置、デバイス、器具および／または設備を記録、監視および／または制御するために使用される他の装置、およびまた、冷凍機デバイスおよび／または圧縮機デバイス、あるいは、流れている流体から、空気、空気成分あるいは他のガスを分離するために、流れている流体を前処理および／または後処理するために使用される精製装置および／またはフィルタリングデバイスである、ガスコンデンサ（２）において、
ａ）　ガス供給パイプ（８）として以下に示される、少なくとも一つのガス供給パイプ／導管、
ｂ）　ガスコンデンサ（２）内の中央に位置し、ガス供給パイプ（８）が接続されるガスチャンバ（１６）、
ｃ）ガスチャンバ（１６）の隔壁（２０、２２、２６、２８）における適切な数の開口であって、当該複数の開口は、好ましくは、ノズル（７６）を備え、
ｄ）　ハウジング（３６）として以下に示される、ガスチャンバ（１６）を取り囲むハウジング／コンテナ、
ｅ）　液体供給パイプ（７０）として以下に示される、少なくとも一つの液体供給パイプ／導管、あるいは液体供給マニホールド（５２）であって、液体供給パイプ（７０）あるいは液体供給マニホールド（５２）はハウジング（３６）に接続され、
ｆ）上部セクションが一またはいくつかの膨張セクション（８８、９０）を備える凝縮チャンバ（９８）、
ｇ）液体供給パイプ（７０）あるいは液体供給マニホールド（５２）と凝縮チャンバ（９８）との間に配置される少なくとも一つのベンチュリセクション（６２、６４）であって、当該ベンチュリセクション（６２、６４）は、ガスチャンバ（１６）の隔壁（２０、２２、２６、２８）とハウジング（３６）の隔壁（４２、４４、４８、５０）との間のスロット、またスロットボリュームとしても示される、によって構成され、ベンチュリセクション（６２、６４）の上部セクションは、入口開口（６６、６８）を備え、および
ｈ）凝縮チャンバ（９８）に接続される少なくとも一つの液体出口パイプ（１００）、
を備えることを特徴とするガスコンデンサ。
【請求項２】
開口あるいはノズル（７６）、または、一またはいくつかの開口の並びあるいはノズル（７８、８０、８２、８４、８６）の並びは、一またはいくつかの下流側の開口あるいはノズル（７６）、または、開口の並びあるいはノズル（７８、８０、８２、８４、８６）の並びに対して相対的に平行にずらされていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
ノズル（７６）は、ベンチュリセクション（６２、６４）あるいは一またはいくつかの膨張セクション（８８、９０）の全部または一部に沿って、下流方向に向けて斜めに配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
ガスコンデンサ（２）は、一またはいくつかの調節可能なベンチュリセクション（６２、６４）あるいは一またはいくつかの調節可能な膨張セクション（８８、９０）が配置され、ガスコンデンサ（２）は、ベンチュリセクション（６２、６４）あるいは膨張セクション（８８、９０）のスロットボリュームを調整し／変更し／適応して関連する流れ断面とするために、一またはいくつかの調整装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
ベンチュリセクション（６２、６４）あるいは膨張セクション（８８、９０）に沿ったハウジング（３６）の隔壁（４２、４４、４８、５０）および／またはガスチャンバ（１６）の隔壁（２０、２２、２６、２８）、および／または入口開口（６６、６８）は、一またはいくつかの適切なアクチュエータデバイスが配置された調節可能なプレート、隔壁セクションおよび／またはフラップ（１０２、１０４）から作られあるいは備えており、そのアクチュエータデバイスは、例えば油圧シリンダ、電動機および／または機械的装置であることを特徴とする請求項１または４に記載のデバイス。
【請求項６】
フラップ（１０２、１０４）の上部セクションは、一またはいくつかのヒンジデバイス（１０６、１０８）、ジョイント、レールおよび／またはスライディングデバイスによって、ハウジング（３６）の隔壁（４２、４４、４８、５０）に回転可能におよび／または移動可能に接続され、一方、フラップの下部セクションは、一またはいくつかのステー（１１０、１１０’、１１２、１１２’）によって、ガスチャンバ（１６）の隔壁（２０、２２、２６、２８）に回転可能に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
ガスチャンバ（１６）は、一またはいくつかの適切なアクチュエータデバイスによって、上昇されあるいは下降されるように配置され、そのアクチュエータデバイスは、例えば電動機、機械的装置および／または一またはいくつかの油圧シリンダ（５８、６０）であることを特徴とする請求項１、４、５および６のいずれか一つに記載のデバイス。
【請求項８】
ガスチャンバ（１６）を上昇させあるいは下降させるために使用するアクチュエータデバイスは、一またはいくつかの油圧シリンダ（５８、６０）を有し、当該油圧シリンダ（５８、６０）の一の端部セクションがハウジング（３６）に接続され、他の端部セクションがガスチャンバ（１６）に接続され、ガス供給パイプ（８）の一方の端部セクションは、伸縮自在に移動可能な延長パイプ（１０）を備え、当該延長パイプ１０は、ガスチャンバ（１６）に接続されてガスチャンバ（１６）の中に導くものであることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
凝縮チャンバ（９８）の一またはいくつかの上流側の流れ断面が、好ましくは膨張セクション（８８、９０）に、少なくとも一つの多孔板あるいは少なくとも一つの格子（９４、９４’、９６、９６’）を備え、多孔板あるいは格子（９４、９４’、９６、９６’）は、フラップ（１０２、１０４）の下流位置に置かれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、揮発性液体、例えば液相の炭化水素からの、ガス／蒸気、例えば気相の炭化水素を凝縮するために配置される装置であって、以下では単にガスコンデンサと示される装置に関する。
【０００２】
発明の背景
揮発性液体、例えば液態の原油あるいは原油製品を貯蔵し運搬すると、一部の液体は通常は蒸発し、液体が貯蔵されるコンテナやタンクの液体表面より上方に、ガス／蒸気、例えば炭化水素ガスが集められる。密閉されたコンテナ／タンク内では、蒸発は圧力ビルドアップという結果になり、その圧力は、ある所定の最高圧力に達すると、例えば適切な弁を通して、ガス／蒸気をガス抜きすることによって、減らされなければならない。ガス／蒸気は、通常は、周囲の雰囲気に開放されている。
【０００３】
例えばストレージタンクに炭化水素液をローディングないし装填するとすぐに、ストレージタンクは、おそらく、同等あるいは同様の液体で部分的に満たされる。ストレージタンクに満たされた液体は、ストレージタンクの中に存在しているガス／蒸気を、ストレージタンク液体から蒸発している可能性があるガス／蒸気とともに置換することになり、そのガス／蒸気は、通常は、周囲の雰囲気に開放されている。
【０００４】
先行技術
大気あるいは大気に近い常態で液相において存在する、例えば原油や、あるいは原油製品を運搬、貯蔵、装填するに際して、蒸発したガス／蒸気を、所定の最高圧力で、周囲の雰囲気に直接に放出することが一般的な方法である。液体／ガスのコンテナ／タンクは、一つ以上の圧力弁、いわゆる漏し弁を備えており、それらの弁は、所定の最高圧力で開いて、ガス／蒸気を放出する。
【０００５】
さらに、冷却された液化ガスの貯蔵および運搬と関連して、ガスを凝縮するためのいくつかの方法、デバイスおよび／またはシステムが存在している。
【０００６】
ノルウェー第３０５５２５号は、「液化天然ガスを貯蔵および運搬するための方法およびデバイス」に関し、
米国特許２，７８４，５６０号は、「液化ガスを貯蔵および取り扱うための方法およびデバイス」に関し、
米国特許３，７３３，８３８号は、「液化ガスの抽出物を繰り返し液化するためのシステム」に関する。
【０００７】
上記の方法、装置および／またはシステムは、特に、冷却された液化ガスから蒸発したガスを取り扱うための吸込みおよび凝縮する装置を有している。
【０００８】
さらに、米国特許第３，９２１，４１２号によって示される先行技術は、「凝縮ディスペンサノズルを使用する蒸気リカバリ装置」に関している。そのディスペンサノズルは、コンテナの中に液体を満たすときに置き換えられる蒸気／ガスを凝縮する。そのディスペンサノズルは、コンテナのフィラー開口ないし注入口に配置されている。
【０００９】
先行技術の不利な点
例えば周囲の雰囲気に炭化水素ガスを放出する実質的な不利な点は、周囲の環境に対して、放出／排出が有害となり得ることにある。また、炭化水素ガスは価値があり工業目的のために使用され得るゆえに、コンテナあるいはタンクの範囲内、好ましくは炭化水素液の範囲内に、できるだけ多くの炭化水素ガスを保持することが経済上の関心事である。
【００１０】
ノルウェー第３０５５２５号、米国特許２，７８４，５６０号および米国特許３，７３３，８３８号による先行技術は、都合の悪いことに、冷却された液化ガスの貯蔵および運搬と関連してガス／蒸気を凝縮するための方法、装置および／またはシステムに関するものである。このため、大気あるいは大気に近い常態で液相において存在する、例えば原油や油製品を貯蔵、運搬、装填およびアンローディングないし取出しと関連してガス／蒸気を凝縮するためには配置されない。
【００１１】
さらに、ノルウェー第３０５５２５号、米国特許２，７８４，５６０号および米国特許３，７３３，８３８号に記載された技術的解決手段は、包括的であり、複雑であり、および高価である。
【００１２】
米国特許第３，９２１，４１２号に記載された技術的解決手段は、コンテナ内に液体を充填している間に置き換えられるガス／蒸気を凝縮することに限定され、液体を運搬あるいは貯蔵している間にその液体から蒸発するガス／蒸気を凝縮することに関していない。
【００１３】
それゆえ、揮発性液体、例えば液相の炭化水素からの、ガス／蒸気、例えば気相の炭化水素を凝縮するために存在し、そのようなガス／蒸気のより大きなボリュームないし容量を容易かつ効率的に凝縮することを可能にするために配置されるような先行する技術的解決手段は見当たらない。
【００１４】
本発明の目的
本発明の目的は、揮発性液体、例えば液相の炭化水素からの、ガス／蒸気、例えば気相の炭化水素を凝縮するために配置されるガスコンデンサであって、そのようなガス／蒸気のより大きなボリュームないし容量を容易かつ効率的に凝縮することを可能にするために配置されるガスコンデンサを提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、必要に応じて、ガス／蒸気を凝縮する現在の要求に直接的あるいは間接的に適応し得るガスコンデンサを提供することにあり、その要求が、そのようなガス／蒸気の増加／減少する蒸発および／または置換に関連して増加／減少し得ることを考慮したものである。当該ガスコンデンサは、使用している間に当該ガスコンデンサを通過して流れる流体のフローパラメータを制御／調整するために、おそらくまた、前処理および／または後処理、例えば、当該ガスコンデンサを通過して流れる前記流体の中の空気あるいは空気成分を取り除くために、他の必要な設備、装置および／または器具にできる限り接続することができる。
【００１６】
目的を達成する手段
その目的は、この発明による一またはいくつかのガスコンデンサを用いて達成される。以下の説明は、一つのガスコンデンサだけを使用する簡略化されたバージョンで詳細に述べているが、いくつかのガスコンデンサの使用は、一つのガスコンデンサだけを使用することよりも、より大きなガス／蒸気凝縮能力を備えるだけであり、操作モードが異なることもない。
【００１７】
液体の揮発性ないし揮発度は、液体が蒸発するであろう容易さの程度ないし度合いを示している。低い沸点および高い蒸気圧（周囲条件と関連して）を持つ液体は、液体での揮発性を示す。これに関して、液体、例えば炭化水素液は、いくつかの液体成分からなり、その複数の液体成分は、相互に関連して、特に、タンク／コンテナ内の上方を覆うガス量に関連して、大きいまたは小さい揮発性を呈する。特定の圧力温度条件で、各々の液体成分は、個々の沸点および蒸気圧を持っている。最も低い沸点および最も高い蒸気圧を持つ液体成分は、最初に蒸発する。したがって、種々の気体成分からなる混合物が、例えばストレージタンクの範囲内で徐々に出現することになる。
【００１８】
タンク内に貯蔵されている揮発性液体、例えば炭化水素液が蒸発すると、蒸発は、通常は、しかし常にではないが、下記のパラメータによって、下記のように影響を受けるであろう。
【００１９】
蒸発は、液体のガス−暴露面積（液体表面積）が増大すると、増加する。蒸発は、液体体積が増大する（同時に、液体表面積の増加を提供する）と、増加する。蒸発は、タンク内のガス容積／液容積の容積比が増大すると、増加する。蒸発は、液体周囲圧力が増大すると、減少する。蒸発は、液体周囲温度が増大すると、増加する、蒸発は、タンク内での液体貯蔵時間が増大すると、増加する。蒸発は、液体成分の組成に依存して変化する。また、蒸発は、液体成分の蒸気圧が増大すると増加する一方、液体成分の沸点が高くなると減少するというように、影響を受ける。
【００２０】
例えばタンカーでの原油の運搬の間、かき混ぜデバイス、いわゆる撹拌機が、タンク（複数のタンク）のボトム層における原油をかき混ぜるために、しばしば使用される。これは、原油の広範囲な分離を防ぐために実行される。これにより、最も重く最も粘度が高い原油成分が、タンク（複数のタンク）のボトムに沈下することが防止され、さらにそうすることによって、続いて起こる原油の取出しが妨げられることが防止される。原油のこの撹拌はまた、原油のうちの最も多い揮発性液体成分の蒸発の増加を容易なものとする。したがって、撹拌を最小限に限定することが望ましい。さらに、そのようなタンク内のいわゆる不活性気体の存在は、原油からの増加された蒸発を導くであろう。
【００２１】
しかしながら、そのような揮発性液体の運搬、貯蔵、装填あるいは取出しに際しては、いくつかのパラメータ、例えば、液体表面積、タンク内で液体貯蔵時間および液体成分組成は、例えばタンカー上での原油の運搬の間の時間において、一定のまま、あるいは、ほぼ一定のままであり得る。しかしながら、他のパラメータは、多少変化し得る。例えば、液体温度および／または圧力は、例えば原油の大陸間タンカー輸送の間などで変動する気候条件に依存して、変化し得る。また、タンク内のガス容積／液容積の容積比も変化し得る。例えば陸上に拠点を置くガソリンストレージタンクで、揮発性液体の排出および充填を頻繁に実行すると、タンク内でのガス容積／液容積の容積比の変化を頻繁に引き起こすことになる。他の点では、液体成分組成はまた、各々の運行で原油の船積みないし輸送のタイプが異なる例えば原油のタンカー輸送において変化する。それゆえ、そのような揮発性液体からの蒸発が上述したパラメータにおける変化と関連して大きく変化し得ることは、明らかなことである。
【００２２】
さらに、例えば炭化水素液の充填／装填において、タンク内のガス／蒸気の置換は、液体の増加する充填速度の関数として、増加し得る。そのガス／蒸気は、通常は、周囲の雰囲気中に直接開放されている。
【００２３】
そのような揮発性液体から蒸発するガス／蒸気（以下、ガスとして示される）は、ガスコンデンサへと導かれる。そのガスコンデンサにおいて、ガスは、液体の流れに導かれる。液流は、好ましくは、但し必ずしも必要ではないが、ガスが蒸発した揮発性液体を含んでいる。その液体においては、ガスがいわゆる気泡凝縮のプロセスを経てガス凝縮液に凝縮され、その後、そのガス凝縮液が液体に、好ましくは液体の静水圧が最も大きい液体のボトム層に戻される。液体のボトム層に凝縮液を戻すことは、蒸発を減らすことに関して有利なことである。結合された静水圧により、凝縮液は、大部分が液体に溶解されたままの状態となる。時間を経ることにより、凝縮液は、例えば原油の比重よりも低い比重のために、液体表面にまで上昇することになるであろう。一方、液体のボトムに凝縮液を戻すことは、液体内のより浅い層で凝縮液を戻す場合よりも、凝縮液に、さらに多くの時間を使用することを引き起こし、より多くの液体容積に遭遇ないし直面させることを引き起こすことになる。コンデンサは、好ましくは、液体コンテナ／タンクの外側で近接したところに配置される。このような配置は、ガスコンデンサを維持したり補修したりする場合に有利である。さらに、安全性および操作上の考慮に基づいて、ガスコンデンサは、当該ガスコンデンサを満足に作動させるために必要な場所に、圧力−シーリング接続を備えていなければならない。
【００２４】
ガスコンデンサの操作モードの以下の説明において、相互に関連する主要なコンポーネントないし構成要素の相対的な場所／位置は、垂直な運転可能位置に配置されるガスコンデンサのために与えられている。ガスコンデンサの流体の流れへの重力の影響が考慮され、圧力の条件に関して補償される程度にまで、非垂直な運転可能位置においても使用し得る。原理的には、ガスコンデンサは、以下の主要な構成要素を含み、あるいは配置されている。
【００２５】
ガスコンデンサは、少なくとも一つのガス供給パイプあるいは少なくとも一つのガス供給導管（以下では、ガス供給パイプと示される）と、ガスコンデンサ内の中心部に位置するガスチャンバであって、好ましくは下部セクションにガス供給パイプが接続されるガスチャンバと、ガスチャンバの複数の隔壁、好ましくはガスチャンバの上部セクションおよびおそらく中間体セクションに設けられた適切な数の開口と、ガスチャンバを取り囲んでいるハウジング／コンテナ（以下では、ハウジングと示される）と、少なくとも一つの液体供給パイプ／液体供給導管（以下では、液体供給パイプと示される）おそらくまたハウジング好ましくはハウジングの上部セクションに接続される液体供給マニホールドと、好ましくはハウジングの下部セクション内に配置される凝縮チャンバと、液体供給パイプあるいは液体供給マニホールドと凝縮チャンバとの間に配置される少なくとも一つのベンチュリセクションであって、ガスチャンバの一の隔壁（または複数の隔壁）とハウジングの一の隔壁（または複数の隔壁）との間にスロットないし溝穴あるいはスロットボリュームないしスロット容積に沿って並行して備えられ、そのスロットが下流方向に見て前記スロットボリュームを集合的に構成する連続しかつ収縮するフロー（横）断面積を備えるようなベンチュリセクションと、凝縮チャンバ好ましくは当該凝縮チャンバの上部セクションおよび各々のベンチュリセクションのすぐ下流に配置される少なくとも一つの格子と、供給される液体と凝縮されたガスとからなる混合物用の少なくとも一つの出口パイプ（以下では、液体出口パイプと示される）であって、凝縮チャンバの下部セクションに好ましくは接続されている液体出口パイプと、を含み、あるいは配置されている。
【００２６】
揮発性液体からガスが蒸発すると、そのガスは自然と上昇し、液体表面より上方のタンク容量に集中ないし濃縮される。このことは、原油およびいくつかの原油製品の貯蔵および運搬に際しては、通常、大気圧よりいくぶん高い圧力で生じる。この超過した圧力は、例えば、ガスコンデンサのガス供給パイプに向けて先へおよびガス供給パイプの中へガスを駆動ないし推進するために使用されている。その後、ガスは、ガスコンデンサの中央に位置するガスチャンバの好ましくは下部セクションに導かれ、複数のガスチャンバ隔壁の複数の前記開口を通って先へ導かれる。複数の開口は、好ましくは、適切なノズルを備え、複数のノズルを通って、ガスは、ガスコンデンサの一のベンチュリセクション（あるいは、複数のベンチュリセクション）に導かれる。同時に、少なくとも一つのポンプ輸送装置によって、ガス−互換性液体ないしガス共溶性液体は、液体供給パイプ、おそらく液体供給マニホールドを通って導かれる。ここに、液体は、ガスチャンバにおけるガスの静圧よりも大きい静圧で流れている。設置される可能性がある液体供給マニホールドは、一のベンチュリセクション（あるいは、複数のベンチュリセクション）の一の入口開口（あるいは、複数の入口開口）への液体の流れを均一に分配するために、特に、長手方向に伸びた複数の入口開口に液体の流れを均一に分配するときに、好ましくは使用される。前記静圧で、液体は、一のベンチュリセクション（あるいは、複数のベンチュリセクション）の一の入口開口（あるいは、複数の入口開口）に、下流方向に流れ続ける。
【００２７】
同時に、ガスは、ガスチャンバから下流方向に向けて、一のガスチャンバ隔壁（あるいは、複数のガスチャンバ隔壁）の複数の前記開口おそらく複数のノズルを通って、導かれる。その後、ガスは、以下では、ベンチュリセクションと示される一のベンチュリセクション（あるいは、複数のベンチュリセクション）における液流と混合される。流れのこの過程は、ガスは高い静圧から低い静圧に向けて流れるということを前提としている。これから結論を出すと、ベンチュリセクションにおける液体は、複数の前記開口おそらく複数のノズルの出口のすぐ上流での静圧に対して相対的に下回る静的な圧力ないし静的な負圧で、配置ないし準備されていなければならない。その負圧は、流体流れにおける熱力学的平衡（エネルギーの保存）の周知の定理、ベルヌーイの式を参照、を用いて得られる。平衡は、摩擦および乱れによって引き起こされる静的な圧力損失を除いては、流体の静的および動的な圧力の合計を一定に維持することによって、流れ回路内で維持される。仮に、流れ回路における一つの領域内、例えばベンチュリセクションの範囲内で、流体、この文脈における液体、が速度増加にさらされるならば、これは、液体の動圧がそれによって増大し、これに対応して同時に液体の静圧が減少することを意味する。仮に、流れ回路における他の領域内、例えば前記凝縮チャンバ内で、液体が速度減少にさらされるならば、液体の動圧がそれによって減少し、これに対応して同時に液体の静圧が増加することになる。ベルヌーイの式によれば、液体の動圧、したがって静的な負圧は、液体流速の平方（２乗）に比例して、増加あるいは減少する。
【００２８】
そのような流れ回路においては、ガス凝縮液の供給された量は考慮に入れられず、液体流量（単位時間当たりの液体量）は、任意の位置での流れ断面積を通して、例えば、ベンチュリセクションの流れ断面積において、一定である。流れ回路内における異なった２つの任意の位置では、この流れの関係は、下記の式によって表すことができる。
【００２９】
【数１】
2004504146.tif 000003
【００３０】
ｑ１は、流れ回路内の上流位置１での液体流量（ｍ３／ｓ）を表し、
Ｖ１は、流れ回路内の上流位置１での液体流速（ｍ／ｓ）を表し、
Ａ１は、流れ回路内の上流位置１での液体の流れ断面積（ｍ２）を表し、
ｑ２は、流れ回路内の下流位置２での液体流量（ｍ３／ｓ）を表し、
Ｖ２は、流れ回路内の下流位置２での液体流速（ｍ／ｓ）を表し、および、
Ａ２は、流れ回路内の下流位置２での液体の流れ断面積（ｍ２）を表している。
【００３１】
それゆえ、Ａ２＜Ａ１であるならば、（Ａ１／Ａ２）＞１となり、それからＶ２＞Ｖ１となる。また、上述した式によれば、Ｖ２は、Ｖ１に比例して増大する。それゆえに、（Ａ１／Ａ２）＞１なる条件では、ベンチュリセクション内の液体の静圧は、常に、ベンチュリセクションの上流側入口での液体の静圧未満となる。
【００３２】
例えば、上流位置１がベンチュリセクション入口での位置であり、下流位置２がベンチュリセクションに沿う任意の下流側位置であるとすると、上述した式は、常に、次のように表すことができる。
【００３３】
【数２】
2004504146.tif 000004
【００３４】
ｑｉｎｌｅｔは、ベンチュリセクション入口での液体流量（ｍ３／ｓ）を表し、
Ｖｉｎｌｅｔは、ベンチュリセクション入口での液体流速（ｍ／ｓ）を表し、
Ａｉｎｌｅｔは、ベンチュリセクション入口での液体の流れ断面積（ｍ２）を表し、
ｑｖｅｎｔｕｒｉは、ベンチュリセクションに沿って与えられたある下流側位置での液体流量（ｍ３／ｓ）を表し、
Ｖｖｅｎｔｕｒｉは、ベンチュリセクションに沿って与えられたある下流側位置での液体流速（ｍ／ｓ）を表し、
Ａｖｅｎｔｕｒｉは、ベンチュリセクションに沿って与えられたある下流位置での液体の流れ断面積（ｍ２）を表している。
【００３５】
【数３】
2004504146.tif 000005
【００３６】
（Ａｉｎｌｅｔ／Ａｖｅｎｔｕｒｉ）＞１であり、しかしながら、可変パラメータである、ｑｉｎｌｅｔ、Ｖｉｎｌｅｔ、ＡｉｎｌｅｔおよびＡｖｅｎｔｕｒｉを、現在のガス凝縮要求に適応させることによって、ベンチュリセクションに沿って与えられたある下流位置での、液体流速、およびしたがって、液体の静的な負圧が、影響され得ることは明らかである。また、その要求は、外部の影響ファクタ、例えば、圧力や温度、凝縮される対象ガスの性質ないし特性、および、ガスコンデンサの要求された凝縮能力の関数として変化し得る。例えば、設置可能な上流側ポンプの液体ポンプ流量を増大することにより、液体流量ｑｉｎｌｅｔを増大することによって、液体流速Ｖｖｅｎｔｕｒｉ、およびしたがって、液体の静的な負圧は、ベンチュリセクションに沿って与えられたある位置で増大される。そうすることによって、液体のガス吸込み能力が、このセクションにおいて増大される。これとは逆に、例えば、ある一定の液体流量ｑを維持することによっては、液体流速Ｖｖｅｎｔｕｒｉにおける同じような増加は、流れ断面積Ａｖｅｎｔｕｒｉを減じることによって達成され得る。
【００３７】
実際には、上述したパラメータが調整／制御され得るときに、ガスコンデンサのユーザフレキシビリティおよび効率の程度を最も高めることが達成できる。したがって、現在のガス凝縮要求に関して最適な流動特性を達成するために、液体および／またはガスの流れ回路は、ガスコンデンサの上流側および／または下流側へ、流れ制御装置、例えば、一またはいくつかのポンプ、弁および／または絞り／膨張を、おそらく備えあるいは設計され得る。
【００３８】
さらに、液体の圧力損失は、液流と、ガスチャンバやハウジングの隣接する複数の隔壁との間での液体の流れの乱れおよび摩擦に起因して、ベンチュリセクションに沿って生じ得る。例えば、そのような乱れは、気泡の形をして液体の流れに導かれているガスに起因して、および／または、液流とベンチュリセクションの例えば突出した複数のノズルとの間でのおそらく摩擦に起因して、複数の開口おそらく複数のノズルの出口のすぐ下流の近くにおいて生じ得る。さらに、ガスの圧力損失は、ガスが複数の開口おそらく複数のノズルを通って導かれるときに生じ得る。そのようなすべての静的な圧力損失は、ガスチャンバとベンチュリセクションとの間の圧力差を減じ、ガスコンデンサの凝縮能力の低下が引き起こされる。
【００３９】
液体の圧力損失は、種々の方式で、制限することができる。それらの方式は、例えば、ガスチャンバやハウジングの周囲隔壁を滑らかに形成して流れの摩擦を微々たるものにすることによって、および／または、設計の力によって流れの摩擦を微々たるものにした複数のノズルを使用することによって、および／または、例えば、ガスチャンバの一の隔壁（または複数の隔壁）の複数のノズルを液体の下流方向に向けて斜めに配置することによって、および／または、それぞれの開口おそらくノズルを、それを通るガスの流れが、可能性がある下流の複数の開口おそらく複数のノズルにおける流れの過程に及ぼす影響を最小限にするような方法、例えば、一つの開口おそらくノズルあるいは複数の開口の並びおそらく複数のノズルの並びを、一またはいくつかの下流開口、ノズル、複数の開口の複数の並びあるいは複数のノズルの複数の並びに対して相対的に平行にずらすような方法で、ガスチャンバの一の隔壁（または複数の隔壁）に配置することによって、である。
【００４０】
ガスの圧力損失は、ガスコンデンサの形状、サイズ、能力および流れ特性、さらには、対象ガス量や凝縮されるガスタイプを考慮して、ガス流れの摩擦を最小限にする例えばノズルを用いることによって、減らすことができる。
【００４１】
そのような液体およびガスの圧力損失は、上述した可変パラメータの大きさおよび相互に関係のある適応を計算するときに、考慮しなければならない。本来の目的は、前記圧力損失を考慮したベンチュリセクションに沿う負圧が、ガスチャンバから液流の中にガスを駆動し得るのに十分に大きい、ということを確実にすることである。
【００４２】
ガスコンデンサのベンチュリセクションの中に吸い込まれるガスはまた、液流に直ちに溶解されるタイプでなければならない。そのガスの一例は、陸地のストレージタンクあるいはタンカーに位置する炭化水素液から蒸発した炭化水素ガスであり、適切な温度および圧力の状態で凝縮し貯蔵する際には、複数の流体が混合された後の結合された炭化水素液内に、容易に溶解され、また、溶解されたままであり得る。とりわけ、ガスを液体中に溶解させる機能は、ガスが液体に混合されるときに、ガスを構成する存在している一のガス成分（または複数のガス成分）に液体が飽和する度合いに依存している。液体の飽和度が高いと、ガスは、実質的に、液体中に溶解され得ない。これは、例えば、増大した液体の流れ容量にガスがさらされて溶解されるようにすることで、補うことができる。そして、増大した液体の流れ容量は、飽和度がより低い液体の必要とされる液体流量よりも大きい液体流量を前提としている。また、あるいは、さらに、液流とガス流との混合物であって、ガスが気泡として液体中に存在している混合物は、例えば多孔板や格子を通って、おそらく勢いよくぶつけられるようにして通って、下流に導かれ得る。そうすることにより、それぞれ気泡は、いくつかのより小さい気泡に砕かれる。いくつかのより小さい気泡は、集合的ないしひとまとめにして、元々の気泡よりも大きい表面積を備えている。これによって、周囲の液体に対する気泡の接触面が増大する。したがって、熱力学的平衡のより急速な調整が達成され、これにより、ガス凝縮率が増大する。さらに、また先行技術を用いて、ガスは、液体の流れに導かれる前および／または後に冷却されることができ、それによって、ガスコンデンサの凝縮能力を増大することができる。しかも、また先行技術を用いて、凝縮能力は、液体および／またはガスの静圧を増加することによって、増大することができる。
【００４３】
しかしながら、溶解度を増大する上述した方法では圧力が加えられなければならず、したがって、存在する複数のガス成分に、より飽和していない液体のために、互換性のある液体の流れにおけるガスの凝縮率／凝縮能力がまた、使用され得る。その方法は、好ましくは、比較的小さい液体流量と結合して使用されている。タンカーに例えば原油を積んで運搬するに際して、タンカーでは、例えば、炭化水素液および溶解したガス凝縮液の混合物がその後にタンカー貯蔵タンクの底部に導かれるというような方法で、原油の表層からの炭化水素液がガスコンデンサのガスを凝縮するために使用されている。小さい液体流量で原油に混合物をポンプ送りすることは有利であり、小さい液体流量は、タンク内の液体に少しの撹拌しか引き起こさず、それによって、液体のなかの最も大きい揮発性の液体成分に少しの蒸発しか引き起こさない。もし、ガスを効率的に凝縮することが、タンクで要求される液体流量よりも大きいガスコンデンサの液体流量を必要とするならば、ガスコンデンサを出て行く液体の流れを、その下流で分岐／枝分れさせて、タンクの異なる位置に導くことができる。
【００４４】
液体および気泡の混合物が、ベンチュリセクションから、および凝縮チャンバの上部セクションに下流に向けて流れ続けているとき、流れ断面積は、このセクションにおいて増大される。好ましくは、混合物の下流方向に断面積が徐々に増大する。この膨張する流れセクションは、以下では、膨張セクションと示される。膨張セクションにおける断面積の増加は、混合物の流速、したがって混合物の動圧を減少させ、これにより、熱力学的平衡のベルヌーイの式を参照して、混合物の静圧を増加させることになる。膨張セクションにおける静圧−増加で、混合物の静圧は、複数の開口おそらく複数のノズルの出口のすぐ上流に流れ込んでいるガスの静圧を徐々に超えるであろう。膨張セクションにおけるいかなる位置も、膨張セクションの下流の位置とともに、複数の開口おそらく複数のノズルの出口のすぐ上流のガスの前記静圧よりも大きい静圧にさらされ、したがって、このガス圧に関して超過する静圧にさらされている。超過する静圧を受ける流れセクションに沿う位置に配置された複数の開口おそらく複数のノズルは、混合物が、超過する静圧に起因して、凝縮チャンバの液体出口パイプを通して外へ流れ出ないで、複数の開口おそらく複数のノズルを通ってガスチャンバの中へ流れ得るという点で、望まれていない影響ないし効果を引き起こす。
【００４５】
前記超過する静圧で、液体の流れの中の気泡は、ガス凝縮液への凝縮、いわゆる気泡凝縮（ｂｕｂｂｌｅ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ）を始め、その後に、液体に溶解する。述べたように、この溶解する効果は、例えば気泡と液体との混合物を多孔板あるいは格子を通して導くことによって、おそらく勢いよくぶつけるようにして通して導くことによって、それにより、ガス凝縮率が増大するように、流入する気泡の周囲の液体との接触面を増大することによって、さらに高められる。多孔板あるいは格子は、好ましくは、膨張セクション、おそらくこれのすぐ下流に、配置される。
【００４６】
ガスコンデンサの評価できる構成的特徴は、ベンチュリセクションに沿う位置に配置され、おそらくまた、膨張セクションに沿う位置で好ましくは膨張セクションの上流セクションに配置されている、ガスチャンバの一の隔壁（または複数の隔壁）における複数の開口おそらく複数のノズルに存在する。ここでは、流れている混合物の下回った静圧ないし静的な負圧が存在し、その負圧は、前記複数の開口おそらく複数のノズルの出口のすぐ上流の前記静的なガス圧に関して十分に大きい。しかしながら、複数の開口おそらく複数のノズルが、主として、関連するおそらく変化する運転条件に適合する位置に、これらの運転条件において液体がガスチャンバに流れ込むことができないような方法で、配置されなければならない、ということは明らかなことである。
【００４７】
ガスコンデンサが種々の運転条件で満足して作動するために、ガスコンデンサは、液体あるいはガスの流れパラメータが調節され、したがってガスコンデンサの凝縮能力が調節されるというような方法で、配置され得る。これは、ガスコンデンサのベンチュリセクション、おそらくまた下流の膨張セクションが、調節できる流れ断面積を備えて配置されるということによって、最も容易に実行され得る。この調整可能性は、操作パラメータやガスコンデンサの複数の流体を調整／適応するために、外部調整装置や外部調整方法と組み合わせることが可能である。例えば、液流および／またはガス流の流量、流速、流れ断面積、温度および／または静圧を調整／適応するために、液体および／またはガス流れ回路のガスコンデンサの上流および／または下流に、一またはいくつかのポンプ輸送装置、弁、圧縮／膨張、および／または、他の必要な装置、例えば一またはいくつかの冷凍機および／または圧縮機を組み込むことによって、操作パラメータやガスコンデンサの複数の流体を調整／適応できる。あるいは、例えば、流れる流体から望まない成分、例えば空気、空気成分あるいは他のガスを分離するために、一またはいくつかの精製装置および／またはフィルタリングデバイスを用いることによって、操作パラメータやガスコンデンサの複数の流体を調整し／適応できる。
【００４８】
混合物の流れ方向に見て、ベンチュリセクションは、およびおそらく膨張セクションもまた、混合物が流れるスロットボリュームを集合的に構成する連続した流れ断面を有している。いずれかのガスコンデンサは、一般的な運転条件および運転要求に最適に適応された、恒久的に配置されるスロットボリュームが形成され得る。あるいは、ガスコンデンサは、スロットボリュームがいつでも現在の運転条件および運転要求に最適に適応するように、スロットボリュームの形状を適応、したがって変化させて、配置することもできる。例えば、これは、流れ方向に対して直交するとともにハウジングやガスチャンバの複数の隔壁に対して平行をなすスロットの容積範囲ないし大きさを一定に維持したまま、スロットの開口の程度／開口のプロフィールないし断面を所望に応じて調整し／変更し／適応することによって、スロットボリュームの形状を、前記セクション（または複数のセクション）に沿って調整し／変更し／適応することにより、実行することができる。例えば、スロットに沿う下流方向に見て、スロットボリュームの形状およびそれによって前記セクションに沿う液体の流速および静圧プロフィールが現在の運転条件および運転要求に最適に適応されるように、スロット開口および特にベンチュリセクションスロット開口を、徐々に減少させ、あるいは徐々に増大させ、あるいはこれら増減を組み合わせることができる。これに代えてあるいはこれに加えて、スロットの大きさは、流れ方向に対して直交するとともにハウジングやガスチャンバの複数の隔壁に対して平行をなして、増減できる。そうすることにより、前記セクションに沿うスロットは、例えば、開口の特定の程度および／または開口の特定のプロフィールないし断面に調整し／変更し／適応され、一方、長手方向のスロットの大きさは、現在のガス凝縮要求に依存して増減され得る。
【００４９】
現在の運転条件（または複数の運転条件）でのガス凝縮要求に関連してスロットボリュームの形状を適応させて、したがって変化させて配置されたガスコンデンサを使用する際には、そのガスコンデンサは、異なる方法で配置され、以下のものを含んでいる。
【００５０】
ａ）例えば、ガスコンデンサの周囲ハウジングおよび／またはガスコンデンサのガスチャンバは、例えば、ベンチュリセクションに沿う調節可能な形状、おそらくまた膨張セクションに沿う調節可能な形状、および／またはベンチュリセクション入口開口での調節可能な形状を備えて配置され得る。このセクション／これら複数のセクションにおいて、ハウジングおよび／またはガスチャンバの複数の隔壁は、複数のプレートあるいは複数の隔壁セクションおそらく複数のフラップから作られ、あるいはこれらを備え得る。プレートあるいは隔壁セクションおそらくフラップは、例えば一またはいくつかのヒンジデバイス、ジョイント、レールあるいはスライディングデバイスによって、隣接するプレート、隔壁セクションおよび／またはフラップと関連して、回転されおよび／または押され得る。そのような複数のプレート、複数の隔壁セクションおよび／または複数のフラップの間の相対的な動きは、ベンチュリセクションに沿う、膨張セクションに沿うおよび／またはベンチュリセクション入口開口でのスロット開口を、この／これらのセクションに沿うスロットボリュームが対象とする実施形態の制約の範囲内で調整され／変更され／適応されるように、増加または減少する。コンデンサのこの実施形態は、回転可能なおよび／または移動可能な複数の面、複数の隔壁セクションおよび／または複数のフラップが圧力−密封ジョイントによって接合されており、それによって、液体および／またはガスが漏れることおよび／またはガスコンデンサの中に望まれていない圧力プロフィールをもたらすことを防止している、と必要な範囲内で仮定する。しかしながら、そのようなガスコンデンサは、以下の実施形態において示されている。
【００５１】
ｂ）これに代えてあるいは上述の実施形態に加えて、ガスチャンバあるいはハウジングは、これと共働するとともに固定ないし動かなくされた構成要素（ハウジングあるいはガスチャンバ）と関連して、高くないし持ち上げられ、あるいは、低くないし降ろされ、これによって、重要な流れセクションに沿うスロットボリュームを増加したり減少したりするというように、配置され得る。
【００５２】
ｃ）さらなる例において、あるいは追加して、ガスチャンバの一の隔壁（または複数の隔壁）は、調節可能な数の開口おそらくノズルが配置されることができる。それらの開口おそらくノズルは、必要に応じて、ガスの流れ−通過のために利用可能に作られ、適切なアクチュエータデバイスによって、開口おそらくノズルの上の移動可能なプレートあるいは移動可能な蓋を例えば押すことによって、栓をしたりあるいはそれらを通過するガスの流れを制限したりする。液体の流れ方向に沿っておよび液体の流れ方向に対して直交する方向の両方に見て、複数の開口おそらく複数のノズルはまた、ガスチャンバの一の隔壁（または複数の隔壁）に沿って、一またはいくつかの並びあるいはパターンで置かれ得る。
【００５３】
回転可能／移動可能な複数のプレートを回転／押すためには、隣接するプレートあるいは隔壁セクションと関連する複数の隔壁セクションおよび／または複数のフラップが、あるいは、ガスチャンバあるいはハウジングを高くしたり低くしたりするためには、これと関連して共働するとともに固定された構成要素（ハウジングあるいはガスチャンバ）が、あるいはおそらく、複数の開口おそらく複数のノズルの上のプレートや蓋を押すためには、移動可能な一のプレート（または複数のプレート）、一の隔壁セクション（または複数の隔壁セクション）、一のフラップ（または複数のフラップ）が、さらにまた、移動可能な一のプレート（または複数のプレート）あるいは一の蓋（または複数の蓋）は、相対的な動きを提供する適切なアクチュエータデバイスとともに配置されなければならない。そのようなアクチュエータデバイスは、油圧シリンダ、電動機および／または機械的装置から構成され得る。一のアクチュエータデバイス（または複数のアクチュエータデバイス）は、好ましくは、遠隔制御によって作動され制御されるように配置され、また好ましくは、例えばガスコンデンサのフローパラメータを記録し、監視し、例えばポンプ輸送装置などの他のデバイス／器具を制御し運転する装置や、この文脈における必要な他の装置とともに配置される。
【００５４】
さらに、ハウジング、ガスチャンバ、さらにまたプレート、フラップ、蓋およびガスコンデンサが備える同様の装置は、異なる幾何学的な形状が与えられ、その適切な形状は、主として、利用者の場所での現在のガス量やガス凝縮要求に関連する。好ましくは、この発明によるガスコンデンサは、比較的大きいガス量を、好ましくは、但し必ずしも必要ではないが、比較的低い液体流量を用いて凝縮するために配置される凝縮デバイスを提供することを意図している。
【００５５】
例えば、ガスコンデンサの縦方向に垂直な縦断面で見て、好ましくは、ハウジングは、コンテナのように、全体としてあるいは部分的に形成することができる。以下に述べる複数の実施形態を参照して、ハウジングは、その運転中の位置ないし姿勢において、上部セクションあるいは頂部セクションが点／先端に上方へ向けて収束する傾斜隔壁を備える一方、下部セクションあるいは底部セクションが長方形状あるいは平方形状をなし、当該ハウジングの底部セクションおよび頂部セクションが、ガスコンデンサの縦方向に続いている、および好ましくは水平方向にも続いている縦方向に伸びた複数のプレートを備え得るように形成されている。そのような形状を備えると、ハウジングは、端壁、底部セクションおよび頂部セクションの隔壁を備えていなければならず、これによって、端壁とともに内部オープンボリュームが形成されることになる。さらに、対応する縦断面で見て、関連するガスチャンバは、点／先端に上方へ向けて収束する縦方向におよび傾斜する隔壁を備えている。その傾斜隔壁は、ある程度意図されて、周囲ハウジングの傾斜隔壁と関連して、多少相補的に形作られている。ガスコンデンサの縦方向に見て、ハウジング隔壁およびガスチャンバ隔壁の上部セクション間の開口は、アセンブリされたときに、２つの縦方向ないし長手方向のベンチュリセクションを構成している。それらのうちの一つのベンチュリセクションは、頂部セクションのいずれかの側に配置されている。ハウジングおよびガスチャンバの相補的な形状のいかなる意図された片寄りも、それぞれのベンチュリセクションの流れ断面積における所望の変更を構成できる。しかしながら、同じ縦断で見て、ガスチャンバの中央セクションは、垂直側面壁から形成され、およびまた、底部セクションにおいては、おそらく下向きに傾斜し収束している側面壁から形成され得る。そうすることにより、ハウジング側面壁とガスチャンバの中央およびボトムセクションの側面壁との間の開口は、ガスコンデンサの縦方向に伸びる２つの縦方向の膨張セクションを構成している。それらのうちの一の膨張セクションは、ガスチャンバのいずれかの側に配置されている。しかしながら、ガスの凝縮をより容易にするために、さらには、凝縮液／液体の混合物を一またはいくつかの液体出口パイプを通してガスコンデンサから外に導く前に集めるために、ハウジングの底部セクションは、凝縮チャンバを備え得る。以下に述べる実施形態を参照して、この発明によるガスコンデンサのこの幾何学的な形状（実施形態）は、フレキシブルであり、また、比較的大きく様々な量のガスを、同時に比較的低い液体流量を使用して、凝縮するために容易に配置することができる。
【００５６】
他の実施形態では、ハウジングおよびガスチャンバの両方の上部セクションは、円錐体形状が与えられ得る。また、ハウジングの下部セクションは円筒形状であり得る一方、ガスチャンバの下部セクションは、反対方向の円錐体形状が与えられ得る。前の実施形態に似て、ハウジングおよびガスチャンバの上部セクションもまた、ある程度意図されて、周囲ハウジングの形状と関連して、多少相補的に形作られている点／先端に形作られている。また、ハウジングおよびガスチャンバの相補的な形状のいかなる意図された片寄りも、ベンチュリセクションの流れ断面積における所望の変更を構成できる。同様に、ハウジングおよびガスチャンバの下部セクション間の開口は、ガスコンデンサの膨張セクションを構成できる。水平断面で見て、この発明によるガスコンデンサのこの幾何学的な形状は、ただ一つの環状のベンチュリセクションおよび膨張セクションだけが配置されており、したがって、前の実施形態よりもフレキシブルではない。この実施形態は、好ましくは、より小さい量のガスを凝縮するために配置されて、さらに、供給される量において変化ないし変動がより小さいガスを取り扱うために配置される。
【００５７】
さらなる実施形態においては、周囲ハウジングおよびガスチャンバの両方は、円筒および／または円錘パイプを備え、内側パイプ（ガスチャンバ）および／または周囲パイプ（ハウジング）が、ある程度意図されて、パイプ直径を変化させて配置され得る。それによって、液体およびガスが上述したように流れ得るベンチュリセクションおよび膨張セクションの両方が形成される。水平断面で見て、前の実施形態に似て、この発明によるガスコンデンサのこの幾何学的な形状は、一つの環状のベンチュリセクションおよび一つの膨張セクションだけが配置されており、したがって、第１番目に述べた実施形態よりもフレキシブルではない。最後に述べた実施形態は、好ましくは、より小さい量のガスを凝縮するために配置されて、さらに、供給される量において変化ないし変動がより小さいガスを取り扱うために配置される。
【００５８】
ガスの凝縮が完了した後、溶解したガス（凝縮液）と揮発性液体との混合物は、一またはいくつかの液体出口パイプを通してガスコンデンサから導き出され、例えばストレージタンク、好ましくはそのストレージタンクにおける液体のボトム層、に戻される。液体のボトム層では、最大の静水圧になっており、主として、とりわけ、ガス凝縮液を液体の中に溶解されたままにすることを引き起こす。また、ガスコンデンサの上流および／または下流の流れ位置において、混合物おそらくガスは、前処理および／または後処理を受けることができる。液体にごくわずかに可溶なあるいは非可溶である潜在的ないし可能性がある他のガス、例えば空気、窒素および／または二酸化炭素は、本発明によっては本質的に構成されないが先行技術の手段によって、除去することができる。これに加えて、ガスコンデンサの内部には、有利な、例えば圧力損失の減少、混合物おける流れの過程、混合物、あるいは、混合物を枝分かれさせて流して一またはいくつかの液体出口パイプに導くことを引き起こす、リブ／フィン、プレートあるいはフラップを備えることができる。さらに、一の液体出口パイプ（または複数の液体出口パイプ）および／または流れ回路のうちのおそらく他のセクションは、圧力調整装置、例えば、ガスコンデンサとストレージタンクとの間の特定のカウンター圧力を維持するために例えば使用される弁および／または絞りを備え得る。
【００５９】
本発明により達成される利点
このガスコンデンサによれば、揮発性液体、好ましくは原油、ディーゼルおよびガソリンのような炭化水素液から蒸発しているガス／蒸気、好ましくは炭化水素ガスを凝縮するための技術的な解決が提供され、当該ガスコンデンサは、より大きい容積のそのようなガス／蒸気を簡単かつ効率的に凝縮することを可能にするために配置されている。
【００６０】
それによって、そのような蒸発ガスの放出／排出を避けることができ、おそらく実質的に減らすことができ、したがって、周囲の環境上への潜在的ないし可能性のある有害な影響を避けることができ、おそらく実質的に減らすことができる。
【００６１】
さらに、そのようなガスは、たいてい可燃性であり、爆発性であり、さらに、僅かな排出だけあるいは排出がなく、したがって、安全上の利点を示している。
【００６２】
さらに、そのようなガスは、通常、経済的かつ工業的な価値があり、したがって、そのような排出を避けることが要求され、そして、ガスコンデンサはそのことに完全にあるいは部分的に関与している。
【００６３】
本発明の他の利点は、一またはいくつかの調整装置によって、現在の凝縮要求と関連する凝縮能力を調整し／変更し／適応させて、ガスコンデンサを配置できることにある。その凝縮要求は、そのようなガス／蒸気の蒸発および／または置換の増加／減少に関連ないし比例して、増加／減少している。
【００６４】
この他、ガスコンデンサでの物理的な設計および／または位置が、例えば乱れや流れ摩擦に関連する圧力損失や、ガスコンデンサのおよびガスコンデンサを通しての液体の上方への流れの過程の形で、負に影響することによって、ガスコンデンサは、可能な調整装置がガスコンデンサに設置あるいは配置されるかのように、その調整装置を設置することなく配置されている。例えば、ガスチャンバを上昇あるいは下降するためにガスチャンバの上部セクションに接続された調整ステー／バーは、増大された流れ摩擦や乱れの形で、望まれていない液体の圧力損失を引き起こし得る。そのステー／バーは、ガスコンデンサの液体供給パイプ／導管に配置されている。
【００６５】
有利なことに、ガスコンデンサは、例えば原油あるいは液態の原油製品の貯蔵、運搬、装填ロードおよび取出しに関連して、これに限定されないが、使用され得る。そのような液体は、例えば、陸上に拠点を置く据え付けられたストレージタンクや、船舶あるいは車両上の移動式ストレージタンクの中に存在し得る。
【００６６】
図面の簡単な説明
以下の説明のセクションにおいては、ガスコンデンサの２つの限定されることのない実施形態が示されている図１−７を参照する。ある特定の参照番号は、詳細が示されるすべての図面において、同じ詳細なものを指している。
【００６７】
図１は、この発明によるガスコンデンサの図を斜視図によって示している。この図は、ガスコンデンサの内部の複数の構成機器が、２つのフラップと、２つの格子と、２つの油圧シリンダと、１つのガス供給パイプと、ノズルを備えている１つの中央に位置するガスチャンバとを含んで示されるように、ガスコンデンサハウジングが一部断面で示されている。ハウジングは、一の液体供給パイプ、一の液体供給マニホールドおよび一の液体出口パイプを備えている。
【００６８】
図２は、ガスコンデンサの中央位置での縦断面を示している。その断面は、ガスコンデンサの縦方向に垂直に位置している。ガスコンデンサは、上昇位置に示されており、一方、液体（下向き矢印により示される）は、２つのベンチュリセクションおよびこれらの下流に位置する２つの膨張セクションを通り越して流れている。
【００６９】
図３は、図２と同様に、ガスコンデンサの中央位置での縦断面を示している。しかしながら、ガスコンデンサは、下降位置に示されており、一方、液体（下向き矢印により示される）は、２つのベンチュリセクションおよびこれらの下流に位置する２つの膨張セクションを通り越して流れている。
【００７０】
図４は、図２と同様に、ガスコンデンサの対応する中央位置での縦断面を示し、図６および図７の縦断面線ＩＶ−ＩＶに沿って示されている。しかしながら、ガスコンデンサは、２つのフラップをさらに備えており、それらのうちの一方のフラップは、ガスコンデンサの縦軸のいずれかの側に備えられている。ガスコンデンサのガスチャンバは、上昇位置に示されており、それにより、複数のフラップが縦位置に位置されている。液体（下向き矢印により示される）は、２つのベンチュリセクションおよびこれらの下流に位置する２つのベンチュリセクション延長部分を通り越して流れている。図４はまた、縦断面線ＶＩ−ＶＩ（図６参照）、および、水平断面線ＶＩＩ−ＶＩＩ（図７参照）を示している。
【００７１】
図５は、図４と同様に、ガスコンデンサの対応する中央位置での縦断面を示し、図６および図７の縦断面線ＩＶ−ＩＶに沿って示されている。また、ガスコンデンサは、２つのフラップを備えている。しかしながら、ガスチャンバは、下降位置に示されており、それにより、複数のフラップが下方およびガスチャンバの外方に向いている。液体（下向き矢印により示される）は、２つのベンチュリセクションおよびこれらの下流に位置する２つのベンチュリセクション延長部分を通り越して流れている。
【００７２】
図６は、ガスコンデンサの縦方向の縦断面を示し、図４の縦断面線ＶＩ−ＶＩに沿って示されている。また図６は、複数のノズルからなる合計１０個の水平な並びのうちの５個がガスチャンバ隔壁に配置されていることを示している。ガスチャンバを上昇／下降するために、ガスチャンバには、２つの油圧シリンダが配置されている。図は、上昇位置のガスチャンバを示している。図６はまた、縦断面線ＩＶ−ＩＶ（図４参照）、および、水平断面線ＶＩＩ−ＶＩＩ（図７参照）を示している。
【００７３】
図７は、図４および図６の水平断面線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う水平断面を示している。ここで、図は、ガスチャンバに水平に配置される２つの格子を示している。複数の格子は、気泡を、かなりの量のより小さい気泡に分解するために使用されている。また、ガス供給パイプおよび液体供給パイプも示されている。図７はまた、縦断面線ＶＩ−ＶＩ（図６参照）を示している。
【００７４】
しかしながら、すべての図は、概略図であって、サイズや長さに関してはいくぶん改変することが可能である。
【００７５】
本発明の実施形態の説明
それ自身で本発明に関係しない装置、デバイス、器具および／または設備、その他のものは、本発明の実施を可能にするために必要な前提であって、以下の複数の実施形態においては、これ以上は明示せず、詳述していない。好ましくは、そのような装置などは、図示しないストレージタンクと本発明によるガスコンデンサ２との間の流れ回路と結合されている。ガス４およびガス４と共溶性の液体６は、図示しないストレージタンクから流れてくる。ストレージタンクは、例えば、図示しないポンプ輸送装置、可能な弁および／または圧縮／膨張が配置されている。それらは、好ましくは、ガスコンデンサ２の上流／下流位置において、流量、流速、流れ断面積および／または液体６おそらくまたガス４の静的な流体圧力、ガスコンデンサ２を通る流れを、調整／制御するために使用される。例えば、ガスコンデンサ２および／または流れ回路の残りの部分におけるフローパラメータを記録するために使用する装置、また、これらを監視し制御し駆動するために使用する装置、あるいは、他の器具やデバイス、例えば一またはいくつかのポンプ輸送装置、冷凍デバイスおよび／または圧縮機デバイス、あるいは、液流から望まれていない成分、例えば空気、空気成分あるいは他のガスを分離するために使用する精製装置および／またはフィルタリングデバイスもまた、以下の複数の実施形態においては、これ以上は明示せず、詳述していない。
【００７６】
ガス４は、ストレージタンクからガス供給パイプ８を通って、ガスコンデンサ２の下部セクションに向けておよび中へ導かれる。ガスコンデンサ２の内部で、ガス供給パイプ８の下方端部セクションは、内部入れ子式ないし伸縮自在で移動可能な延長パイプ１０を備えている。延長パイプ１０は、適切な圧力−シーリングガスケット１２によって、ガス供給パイプ８に対して移動自在に接続されている。延長パイプ１０の上部セクションは、平面図で見て矩形形状をなし縦方向に伸びるガスチャンバ１６における下向きに凸形状をなす底部セクション１４に、接続可能に配置されている。ガス４は、延長パイプ１０を介して、ガスチャンバ１６の開口に導かれる。例えば図２および図３の縦断面を参照して、ガスチャンバ１６の中央セクション１８は、垂直側面壁２０および２２を備え、上部セクション２４は、先端３０に上方へ向けて収束する傾斜隔壁２６および２８を備えている。また、縦方向に伸びるガスチャンバ１６の端部セクションで２つの端壁３２および３４がそれぞれ配置されている。
【００７７】
ガスチャンバ１６は、図７の平面図で見て矩形形状をなし縦方向に伸びるハウジング３６によって取り囲まれている。ハウジング３６内で、チャンバ１６は、中央に配置されている。図２および図３の縦断面を参照して、ハウジング３６は、底板３８と、下部セクション４０の垂直側面壁４２および４４と、上部セクション４６の傾斜隔壁４８および５０と、を備えている。傾斜隔壁４８および５０は、液体供給マニホールド５２に対して上方へ向けて収束している。さらに、縦方向に伸びるハウジング３６の端部セクションで２つの端壁５４および５６がそれぞれ配置されている。さらに、両方の実施形態において、延長パイプ１０の両側において、ガスチャンバ１６は、２つの垂直でしかも共働する油圧シリンダ５８および６０が配置されている。シリンダ５８および６０のそれぞれの上部セクションは、ガスチャンバ１６の底部セクション１４に接続されている。一方、図６を参照して、シリンダ５８および６０のそれぞれの下部セクションは、周囲ハウジング３６の底板３８に接続されている。共働する油圧シリンダ５８および６０によって、ガスチャンバ１６は、周囲ハウジング３６に対して相対的に、上昇したり（上昇位置）、下降したり（下降位置）することができる。
【００７８】
両方の実施形態において、ガスチャンバ１６の傾斜隔壁２６は、ハウジング３６の傾斜隔壁４８から間隔を隔てて、当該傾斜隔壁４８と平行に配置されている。また、ガスチャンバ１６の傾斜隔壁２８は、ハウジング３６の傾斜隔壁５０から間隔を隔てて、当該傾斜隔壁５０と平行に配置されている。これによって、ガスチャンバ１６の上部セクション２４とハウジング３６の上部セクション４６との間には、２つの縦方向ないし長手方向のスロットが生じる。１つのスロットが、ガスコンデンサ２の縦方向の中心軸の両側に位置している。以下では、複数のスロットを、ベンチュリセクション６２およびベンチュリセクション６４として示されている。上流および上部セクションにおいては、ベンチュリセクション６２および６４は、液体６が通過して流れ得る自分自身の入口開口６６および６８を備えている。
【００７９】
ガスチャンバ１６におけるガス４の静圧よりも高い静圧で、ガス４がガスチャンバ１６の中に導かれるのと同時的に、液体６は、液体供給パイプ７０を通って導かれ、さらに、液体供給マニホールド５２に向けて前方へおよび当該液体供給マニホールド５２を通って導かれる。図６を参照して、これらの実施形態において、液体供給マニホールド５２は、２つのマニホールドチャンバ７２および７４を備えている。マニホールドチャンバ７２および７４のそれぞれの内部には、いくつか液分配フィン７２’および液分配フィン７４’が備えられている。そして、それぞれの液分配フィン７２’および７４’は、ガスコンデンサ２の縦方向に均一に液体６を分配する。
【００８０】
それから、均一に分配された液体の流れは、入口開口６６および６８に、下流方向に導かれる。そしてその後、液体６は、ベンチュリセクション６２および６４を通って前方へ流れる。ベンチュリセクション６２および６４は、それらの上流側に位置する例えば入口開口６６および６８での流れ断面積よりも小さい流れ断面積で配置されている。したがって、液体６は、増加された速度で、しかしながら入口開口６６および６８での静圧よりも小さい静圧で、ベンチュリセクション６２および６４内を流れている。この静圧は、ガスチャンバ１６におけるガス４の静圧よりも小さく、したがって、ベンチュリセクション６２および６４において下回った静圧ないし静的な負圧を備えている。ガスコンデンサ２において、この下回った静圧ないし負圧は、ガスチャンバ１６の傾斜隔壁２６および２８、おそらくまたガスチャンバ１６の上部セクションの垂直側面壁２０および２２を備え、ノズル７６を貫通させることによって利用される。ノズル７６を通してガス４が流れ込み、そのガスが液体６によって前方へ導かれ得る。複数の実施形態において、複数のノズル７６は、ガスチャンバ１６に沿って複数のノズルが複数の水平な並びをなすように、配置されている。第１の実施形態においては、図２および図３を参照して、傾斜隔壁２６に沿って、ノズル７８、８０および８２の３つの水平な並びが、傾斜隔壁２８に沿って配置したノズル７８’、８０’および８２’の３つの対応する水平な並びととともに配置されている。しかしながら、第２の実施形態においては、図１および図４−７を参照して、ガスチャンバ１６の各々の垂直側面壁２０および２２の上部セクションは、ノズル８４および８６と、８４’および８６’の２つの水平な並びを備えている。両方の実施形態において、すべてのノズル７６は、液体６の下流方向に斜めに配置され、それによって、液体の流れにおける乱流を減らしている。
【００８１】
さらに、第１の実施形態においては、図２および図３を参照して、ガスチャンバ１６の垂直側面壁２０および２２は、ハウジング３６の傾斜隔壁４８および５０の下部セクションからある距離をおいて配置され、さらにまた、ハウジング３６の垂直側面壁４２および４４の上部セクションからある距離をおいて配置されている。これによって、２つの縦方向の膨張セクション８８および９０が生じる。１つの膨張セクション８８あるいは９０は、ガスコンデンサ２の縦方向の中心軸の両側に位置している。膨張セクション８８および９０の流れ断面積は、下流方向に増大している。気泡の形のガス４と液体６とからなる混合物９２が膨張セクション８８および９０を通って流れるときに、混合物９２は、徐々に減少する流速で、したがって徐々に増大する静圧で流れることになり、それによって、気泡は、液体６への凝縮および溶解を徐々に開始する。周囲の液体６への気泡の接触面を増加して、ガス凝縮率を増大するために、混合物９２は、２つの格子９４および９６を通して導かれる。格子９４および９６は、ガスチャンバ１６に配置され、１つの格子９４あるいは９６は、膨張セクション８８あるいは９０のそれぞれに配置されている。膨張セクション８８および９０は、凝縮チャンバ９８の上部セクションを含んでいる。その後、混合物９２は、凝縮チャンバ９８の下部セクションの中に進んで流れる。この下部セクションは、ハウジング３６の底板３８と膨張セクション８８および９０との間のボリュームないし容積からなる。この下部セクションにおいて、その後、混合物９２は、液体出口パイプ１００を通って外に導かれ、そして、ストレージタンクに戻される。油圧シリンダ５８および６０によってガスチャンバ１６が上昇すると、ガスチャンバ１６が周囲ハウジング３６に近付けられ、ベンチュリセクション６２および６４に沿う流れ断面積が減少するであろう。そうすることにより、液体６の流速が増大し、静圧が減少し、したがって、ガスチャンバ１６からのガス４の流量が増大するであろう。他方、同じ液体流量でガスチャンバ１６が下降すると、ベンチュリセクション６２および６４に沿う流れ断面積が増加するであろう。そうすることにより、液体６の流速が減少し、静圧が増大し、したがって、ガスチャンバ１６からのガス４の流量が減少するであろう。流れのこれらの過程で、ベンチュリセクション６２および６４を通る液体６の流量は一定である。しかしながら、もし液体６の流量を増加するならば、より大きく量のガスがガスコンデンサ２において凝縮され得るように、ガスチャンバ１６からのガス４の流量もまた増加するであろう。しかしながら、この新たな液体流量で、対応するように、ガスチャンバ１６を上昇させたり下降させたりすることもなお可能である。
【００８２】
さらに、第２の実施形態においては、図１および図４−７を参照して、ガスコンデンサ２は、第１の実施形態において説明したように配置されている。しかしながら、ハウジング３６の傾斜隔壁４８および５０は、フラップ１０２あるいは１０４をそれぞれさらに備えている。フラップ１０２および１０４のそれぞれの上部セクションは、それら自身のヒンジデバイス１０６および１０８によって、それら自身の傾斜隔壁４８あるいは５０に回転可能に配置されている。図４および図５を参照して、ヒンジデバイス１０６および１０８は、ガスチャンバ１６の傾斜隔壁２６と垂直側面壁２０との間さらにまた傾斜隔壁２８と垂直側面壁２２との間の遷移セクションに向かい合って、ハウジング３６に接続されている。同時に、圧力−シーリング接続によって、フラップ１０２および１０４の上部セクションは、それ自身の傾斜隔壁４８あるいは５０に対してそれぞれ配置されている。したがって、ガスチャンバ１６とフラップ１０２および１０４との間に混合物９２だけを導いている。さらに、図７を参照して、フラップ１０２の下部セクションのいずれの側部も、ステー１１０および１１０’を備え、一方、フラップ１０４は、対応して、ステー１１２および１１２’を備えている。ステー１１０および１１０’は、一の端部セクションにおいてフラップ１０２に回転可能に配置され、他の端部セクションにおいてガスチャンバ１６の垂直側面壁２０に回転可能に配置されている。一方、ステー１１２および１１２’は、対応して、フラップ１０４およびガスチャンバ１６の垂直側面壁２２に回転可能に配置されている。第１の実施形態に対して、この実施形態のガスコンデンサは、２つのより小さい格子９４’および９６’を備えている。その格子９４’および９６’は、フラップ１０２および１０４の下流側でガスチャンバ１６に配置されている。
【００８３】
上昇位置において、その位置でのステー１１０および１１０’さらにはステー１１２および１１２’は、ガスチャンバ１６から下方で斜め外方に向いている。フラップ１０２および１０４は、垂直位置あるいはほぼ垂直位置に置かれている。実際には、ガスチャンバ１６とフラップ１０２および１０４との間の複数のスロットは、したがって、ベンチュリセクション６２および６４の下流延長部分すなわちベンチュリ延長部分１１４および１１６を構成しており、したがって、それらの流れ断面積を一定に維持している。この理由のために、図４を参照して、ノズル８４および８６さらには８４’および８６’の２つの水平な並びは、ベンチュリ延長部分１１４および１１６の上流セクションに配置されている。
【００８４】
下降位置において、その位置でのステー１１０および１１０’さらにはステー１１２および１１２’は、ガスチャンバ１６から水平あるいは略水平で外方に向いている。フラップ１０２および１０４は、垂直位置に対して、下方で斜め外方に向いている。したがって、ガスチャンバ１６とフラップ１０２および１０４との間の間隔は、下流方向が増加している。この実施形態においては、これは、ベンチュリセクション６２および６４に沿う流れ断面積さらにはベンチュリ延長部分１１４および１１６に沿う流れ断面積の変化を引き起こす。図５は、ベンチュリセクション６２とベンチュリ延長部分１１４との間の収縮されたセクション１１８を示し、さらにまた、ベンチュリセクション６４とベンチュリ延長部分１１６との間の収縮されたセクション１２０を示している。示していない実施形態において、ガスチャンバが下降位置に置かれた際には、ベンチュリセクション６２および６４における一定の流れ断面積を維持しようと努めて、同時に、ベンチュリ延長部分１１４および１１６に沿って下流方向の流れ断面積を増大しようと努めている。前記ヒンジデバイス１０６および１０８は、レールやスライディングデバイスによって、ハウジング３６の傾斜隔壁４８および５０に移動自在に配置することができる。これによって、フラップ１０２および１０４を、回転可能なことに加えて、例えばアクチュエータにより傾斜隔壁４８および５０に沿って押すことが可能となる。必要に応じて、収縮されたセクション１１８および１２０の形成を避けることもできる。
【００８５】
ステー１１０および１１２の長さを変更し／適応することによって、および／または、ステー１１０および１１０’さらにはステー１１２および１１２’をガスチャンバ１６の中央セクション１８に沿う異なる位置に配置することによって、しかしながらフラップ１０２および１０４を用いることによって明らかであるが、ベンチュリ延長部分１１４および１１６に沿う流れ断面積をさらに調整することができ、したがって、ガスコンデンサ２を通しての混合物９２の流れの過程や圧力をさらに適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるガスコンデンサを示す斜視図である。
【図２】ガスコンデンサの中央位置を示す断面図である。
【図３】ガスコンデンサの中央位置を示す断面図である。
【図４】ガスコンデンサの中央位置を示す断面図である。
【図５】ガスコンデンサの中央位置を示す断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図である。
【図７】図４および図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う水平断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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