Systemy skraplania ładunków

na statkach LPG

LPG (Liquefied Petroleum Gas)

Gazy skroplone pochodzące z ropy naftowej w procesie rafinacji lub jako produkt uboczny zakładów chemicznych oraz z naturalnego złoża gazowego. Stanowią głównie propan i butan a ponadto propylen, butylen, butadien, chlorek winylu VCM i inne. Mogą być transportowane oddzielnie lub w postaci mieszaniny. LPG obejmuje gazy o różnych temperaturach wrzenia oraz temperaturach krytycznych. Różnice w przypadku ciśnień stanowi zakres od atmosferycznego po 20 [bar] a skrajne temperatury to -104 [°C] (najniższa temperatura ładunku gazowca LPG dla etylenu) po 45 [°C].

Typy gazowców

pełnociśnieniowe (fully pressurized gas carriers) - dominujące do lat pięćdziesiątych, obejmują transport małych partii ładunków LPG i gazów chemicznych na niewielkie odległości. Transport gazów w temperaturze otoczenia (do 45 [°C]). Gaz transportowany w usytuowanych poziomo zbiornikach ciśnieniowych na 17,18, rzadziej 20 [bar], dzięki czemu nie wymagają izolacji termicznej oraz instalacji skraplających. Jednakże, ich gabaryty znacznie ograniczają wielkość statku.

semi-ciśnieniowe / semi-chłodzone (semi-pressurized / semi-refrigerated gas carriers) - podobne w konstrukcji do statków pełnociśnieniowych. Usytuowane poziomo zbiorniki są zaprojektowane na ciśnienie 5 - 7 [bar]. Mogą mieć kształt cylindryczny, sferyczny, stożkowy lub podwójnego cylindra. Muszą być izolowane i są wyposażone w system do skraplania par ładunku, umożliwiający transport w temperaturze niższej od otoczenia (do -10 [°C]). System, w razie konieczności, umożliwia załadunek gazu i skroplenie go na burcie. Są przystosowane do grzania bądź schładzania ładunku podczas operacji załadunkowej czy w morzu a także umożliwiają podniesienie temperatury ładunku podczas wyładunku. Obejmują transport gazów LPG, amoniaku oraz gazów chemicznych (butadien, propylen, chlorek winylu VCM)

semi-ciśnieniowe pełnochłodzone - zbiornik ciśnieniowe nie wymagają bariery wtórnej. Są wyposażone w instalację do transportu ładunków w temperaturze -48 a nawet -104 [°C]. Transport LPG, VCM, propylenu i butadienu w żegludze kabotażowej, Morza Śródziemnego i Europy Północnej.

Etylenowce i gazo-chemikaliowce - szczególna grupa statków semi-ciśnieniowych zdolna nie tylko do transportu prawie wszystkich gazów skroplonych poza LNG, ale także pełnochłodzonego etylenu w temperaturze wrzenia przy ciśnieniu atmosferycznym tj. prawie -104 [°C]. Dodatkowo, transportują gazy LPG, co zwiększa ich elastyczność. Ciśnienie osiągalne w zbiornikach do ok. 6 [bar].

pełnochłodzone (fully refrigerated gas carriers) - transport dużych partii LPG, amoniaku, etylenu i VCM na znaczne odległości oraz LNG. Zbiorniki ładunkowe projektowane na ciśnienie robocze 0,7 [bar] i temperaturę -48 [°C], minimalnie poniżej punktu wrzenia czystego propanu. Zastosowane zbiorniki pryzmatyczne maksymalnie wykorzystują ładowność statku. Zaletami transportu LPG oraz amoniaku w pełnochłodzonym, nie ciśnieniowym systemie są możliwość dłuższych przelotów oraz większa pojemność ładunkowa.

Instalacje ponownego skraplania parującego ładunku

Statki LNG są jej pozbawione, gdyż powstały Boil-Off Gas [BOG - strata cieczy wskutek wyparowania] jest wykorzystywany jako paliwo napędu głównego.

BOG z LPG jest cięższy od powietrza, więc przepisy zabraniają użycia go w celach napędowych. Aczkolwiek, ładunek umyślnie zgromadzony na statku, nazywany przechyłem [ang. heel], jest często wykorzystywany na pełnochłodzonych i semi-chłodzonych gazowcach w celu utrzymania zimnych zbiorników podczas przepraw pod balastem. Ideą pracy instalacji jest odprowadzenie nadmiaru ciepła z BOG, skroplenie i powrót do zbiornika, poprzez rozpylenie dla jak najlepszej wydajności chłodniczej, w postaci cieczy. Wspomniane ciepło pochodzi z przemiany fazowej odparowywania ładunku oraz zaabsorbowania przez BOG każdego dodatkowego ciepła (lub przegrzania). Źródłami ciepła przenikającego do zaizolowanego ładunku są powietrze, morze i słońce.

Zadania instalacji:

- ochłodzenie zbiorników i rurociągów przed załadunkiem

- skraplanie par ładunku powstałych na skutek wrzenia płynu, przemieszczenie cieczy

i par w czasie operacji ładunkowych (załadunek/ wyładunek) oraz w trakcie transportu

- utrzymywanie żądanych temperatur i ciśnień podczas podróży morskiej

- zapobieganie utracie ładunku

Skraplanie par gazów skroplonych odbywa się albo przez zmianę ciśnienia panującego w zbiorniku, albo przez odprowadzenie ciepła ładunku czyli obniżanie jego temperatury. Drugi sposób obejmuje dwie metody: pośrednią i bezpośrednią. Pośrednia wykorzystuje niezależny, zewnętrzny system chłodzenia z dodatkowym czynnikiem chłodniczym, bez sprężania par podczas kondensacji. Obieg ten rzadko znajduje zastosowanie na gazowcach. Bezpośredni system skraplania, w którym ładunek stanowi czynnik chłodniczy, jest stosowany powszechnie w różnych odmianach. Odparowany ładunek jest sprężany, skraplany i z powrotem kierowany do zbiorników ładunkowych.

Pośrednie systemy skraplania: jednostopniowy i obieg Stirlinga.

Bezpośrednie systemy skraplania: jednostopniowy, dwustopniowy i kaskadowy.

Jednostopniowy obieg pośredni

Obieg osiągnięty przez cyrkulację czynnika chłodniczego wewnątrz cewek umieszczonych w zbiorniku bądź poprzez oddzielny wymiennik ciepła poza zbiornikiem.

Pierwszy przypadek dotyczy ładunków, których przetaczanie ze zbiornika uznano za niedopuszczalne z uwagi na niebezpieczeństwo wybuchu lub zagrożenie zdrowia. Chłodzenie (skraplanie) jest realizowane poprzez cewki umieszczone w skupisku pary wewnątrz zbiornika ładunkowego. Można je też usytuować w pustych przestrzeniach, otaczających zbiornik ładunkowy w celu chłodzenia powietrza. Obieg wymaga bardzo zimnego czynnika chłodzącego w skraplaczu dla jak najlepszej wydajności. Mogą nim być wodór, hel lub propan. Chłodziwo pracuje w obiegu kaskadowym wraz z obiegiem ładunku.

W drugim, podobnym do jednostopniowego obiegu bezpośredniego, pary wytwarzane w zbiorniku ładunkowym przemieszczają się pod wpływem własnego ciśnienia do skraplacza par ładunku. Ten chłodzony jest czynnikiem, który w zasadzie może być dowolny, np. freon, R22, amoniak, propan. Skroplone pary ładunku odprowadzane są, pod wpływem grawitacji lub wspomagane pompą, na dno zbiornika ładunkowego.

System pośredni znalazł zastosowanie na statkach wyposażonych w sprężarki olejowe, przeznaczonych do przewozu gazów (np. butadienu czy chlorku winylu), gdzie zanieczyszczenie ładunku olejem jest niedopuszczalne. Stosowany jest również tam, gdzie ładunki chłodzone nie mogą być używane jako czynnik chłodniczy, ponieważ sprężanie może spowodować ich polimeryzację np. tlenek etylenu, tlenek propylenu.

Obieg Stirlinga

Odmiana systemu pośredniego. Gazy o bardzo niskiej temperaturze wrzenia (hel lub azot) cyrkulują pomiędzy "zimnym" i "gorącym" wymiennikiem ciepła wewnątrz chłodziarki zimnego azotu (cold gas refrigerator). Skraplanie w "zimnym" wymienniku ciepła (2) w chłodziarce zimnego gazu następuje przy ciśnieniu niższym niż ciśnienie panujące w zbiorniku ładunkowym (1). Ta różnica (ciśnienia) powoduje przepływ par ładunku z przestrzeni parowej zbiornika do chłodziarki. Ponieważ ciśnienie skraplania jest niższe od ciśnienia w zbiorniku ładunkowym, zaistniałą konieczność zainstalowania urządzenia do przetaczania cieczy z "zimnego" wymiennika chłodziarki. W tym celu, na rurociągu kondensatu umieszczony został zbiornik ciśnieniowy (3), wyposażony w dwie nie izolowane wężownice (4). Ciepło dopływające z otoczenia do ładunku ciekłego, doprowadzanego ze zbiornika przemiennie do jednej z tych wężownic, powoduje wzrost jego ciśnienia. Przez przemienne odcinanie dolotu cieczy z chłodziarki do zbiornika, ciecz zgromadzona w zbiorniku ciśnieniowym jest okresowo poddawana zwiększonemu ciśnieniu i transportowana do zbiornika ładunku. Transport cieczy może się odbywać również za pomocą pompy.

Taki system skraplania znalazł zastosowanie

W transporcie etylenu w temp. -104[°C].

Jest on stosunkowo prosty. Sprężarka pracuje

w obiegu jednostopniowym. Pojemność

regulowana jest poprzez zmianę ilości gazu

cyrkulującego w obiegu zamkniętym.

Wydajność tych sprężarek określa się jednak

jako względnie małą a systemy - stosunkowo

drogie. Sprężarki takie znalazły zastosowanie

na statkach LPG, używających azot jako gaz

obojętny (inert gas) do skraplania par azotu(*).

Są one również wykorzystywane w systemach

rozdzielania powietrza przy produkcji azotu.

(*)Koniecznością użycia gazu obojętnego

jest zapewnienie bezpiecznego składu

mieszany z ładunkiem, jako niewybuchowej

i niepalnej.

Obieg jednostopniowy bezpośredni

Obieg ten obejmuje następujące elementy systemu: zbiornik ładunkowy, osuszacz, sprężarkę, skraplacz, zbiornik cieczy oraz zawór ekspansyjny. Do zbiornika ładunkowego dopływa z otoczenia ciepło, które powoduje parowanie cieczy znajdującej się w zbiorniku. Pary gazu o ciśnieniu i temperaturze nasycenia zasysane są ze zbiornika i przez osuszacz dostają się do sprężarki, gdzie zostają sprężane. W czasie sprężania do gazu doprowadzona jest dodatkowo ilość ciepła, równoważna pracy sprężania. Przegrzane pary gazu odprowadzone są do wymiennika ciepła, gdzie najpierw zostają ochłodzone do temperatury nasycenia a następnie ulegają skropleniu i przechłodzeniu. W skraplaczu odprowadza się do wody morskiej ilość ciepła równą sumie ciepła dopływającego z otoczenia oraz ciepła równoważnego pracę sprężania. Skropliny ze skraplacza odprowadzane są do zasobnika, a następnie przepływając przez zawór ekspansyjny, rozprężają się do ciśnienia panującego w zbiorniku i obniżają swoją temperaturę. Przepływ przez zawór jest kontrolowany poprzez przełącznik poziomu w zasobniku, aby zapobiec cofce ze zbiornika do skraplacza i sprężarki. Mieszanina cieczy i pary odprowadzona jest z powrotem do zbiornika ładunkowego. Mieszanina ta zostaje rozpylona w górnej części zbiornika ładunkowego, aby ograniczyć parowanie ładunku, lub odprowadzana w dolnej części w zależności od tego, czy zbiornik jest pusty czy pełny. Jednostopniowy obieg skraplania stosuje się zazwyczaj na statkach semi-chłodzonych, które przewożą ładunki o wysokim punkcie wrzenia przy ciśnieniu wyższym niż atmosferyczne.

Obieg dwustopniowy bezpośredni

Wraz z chłodzeniem międzystopniowym stosowany, gdy ciśnienie w zbiorniku jest niskie, a stopień sprężania gazu przy danej temperaturze wody morskiej wysoki w porównaniu z obiegiem jednostopniowym. Przyjmuje się, że jeżeli stopień sprężania par gazu przekracza 6:1, wówczas stosuje się obiegi dwustopniowe. Realizowane są poprzez dwie niezależne sprężarki lub sprężarkę dwustopniową. Pary gazu o temperaturze nasycenia i ciśnieniu panującym w zbiorniku zasysane są ze zbiornika i poprzez osuszacz dostają do sprężarki I stopnia, gdzie następuje sprężanie tych par. Para przegrzana po opuszczeniu sprężarki I stopnia przechodzi do chłodnicy międzystopniowej, w której zostaje ochłodzona do temperatury nasycenia. Dzięki temu ciśnienie ssania na II stopniu sprężania zostaje zmniejszone oraz zwiększa się wydajność. Czynnikiem chłodzącym przegrzane pary ładunku jest płynny skroplony gaz (ładunek), doprowadzony do chłodnicy. Jej obecność ma istotne znaczenie przy transporcie pełnochłodzonego amoniaku. Następnie, para nasycona przechodzi do sprężarki II stopnia, gdzie zostaje ponownie sprężana, a potem chłodzona w skraplaczu chłodzonym wodą morską. Płyn o temperaturze otoczenia zbierany jest w zasobniku, a później wykorzystywany jako czynnik chłodzący w chłodnicy międzystopniowej, skąd przechodzi przez zawór ekspansyjny do zbiornika ładunkowego w postaci mieszaniny cieczy i pary. Bilans cieplny tego obiegu można przedstawić w postaci analogicznej jaką przyjmuje on w obiegu jednostopniowym.

Obiegi dwustopniowe bezpośrednie stosowane są na statkach pełnochłodzonych, przewożących gazy skroplone przy ciśnieniu zbliżonym do ciśnienia atmosferycznego a także semi-ciśnieniowych.

Orientacyjny system skraplania par chlorku winylu (VCM)

Sercem systemu jest sprężarka tłokowa. Nie ma tu konieczność stosowania układu kaskadowego z dodatkowymi sprężarkami śrubowymi. VCM zostaje zasysany ze zbiorników ładunkowych, przy ciśnieniu absolutnym max. 1,5 [bar], kontrolowanym przez zawór regulacyjny (1) i temperaturze +6 [°C]. Przepływa przez osuszacz (2), celem odseparowania ewentualnej fazy ciekłej, do kolektora ssącego sprężarki (3), gdzie jego temperatura wynosi już +12 [°C]. Za I stopniem sprężania, przy ciśnieniu 3 [bar] i temperaturze +65 [°C], pary ładunku, bez chłodzenia międzystopniowego trafia na II stopnień sprężarki, gdzie następuje dalszy wzrost ciśnienia do 5 [bar] i temperatury do +85 [°C]. Istotne ograniczenie dla tego ładunku stanowi maksymalna, dopuszczalna temperatura na tłoczeniu sprężarki wynosząca +90 [°C], powyżej której zachodzi niebezpieczeństwo polimeryzacji ładunku. Skraplanie VCM w skraplaczu (4) następuje wskutek chłodzenia wodą morską. Zawór regulacyjny (6), utrzymuje stały, zadany poziom kondensatu w zbiorniku (5), zapobiegając m.in. napływowi gorących par VCM do zbiorników ładunkowych.

Układ jedno- i dwustopniowy: zastosowanie układu jednostopniowego owocuje w szybszym osiągnięciu zadanej temperatury w zbiornikach ładunkowych o 25%, chociaż wzrost wydajności chłodniczej sprężarki wynosi 42%. Realne wyniki pokazują, że uzyskany wzrost szybkości schładzania VCM w zbiornikach ładunkowych wynosił 15%.

Podobnie jak przy transporcie etylenu, masowy przepływ par ładunku w instalacji ma zasadnicze znaczenie dla jej całkowitej wydajności chłodniczej. Z drugiej strony, możliwość wzrostu szybkości chłodzenia ładunku o 15% skraca jego czas i daje znaczące oszczędności w zużyciu paliwa koniecznego do wytworzenia energii elektrycznej dla sprężarek chłodniczych.

Orientacyjny system skraplania par mieszaniny propan-etan bez obiegu kaskadowego

Transport mieszaniny HD-5 odbywa się przy temperaturze załadunkowej równej -18 [°C], osiągniętej dzięki zainstalowanemu na terminalu załadunkowym tzw. chillera. Stanowi on dodatkowy obieg schładzający skroplony ładunek, przed dostarczeniem go na statek. W efekcie rata załadunkowej wzrasta z ok. 65 [t/h] do 220[ t/h]. Oprócz elementów charakterystycznych dla dwustopniowego obiegu bezpośredniego, wyróżniamy tu ręczne zawory umożliwiające pracę sprężarki w cyklu jedno- lub dwustopniowym. Zawór regulacyjny, którego sygnałem wejściowym jest poziom kondensatu w zbiorniku, steruje jego przepływem do zbiorników ładunkowych. Załadunek mieszaniny HD-5 i jej dalsze schładzanie nie byłoby możliwe, gdyby skraplacz nie został wyposażony w system usuwania z niej gazów nieskroplonych, w tym wypadku etanu. Propan jest skraplany przy ciśnieniu ok. 14 [bar] i temperaturze ok. 30 [°C] (skraplacz jest chłodzony wodą morską). Aby przy tym ciśnieniu skroplić etan, należy go schłodzić do ok. -20 [°C]. W praktyce w dodatkowym wymienniku, tzw. skraplaczu etylenu panuje temperatura -35 do 40[°C]. Brak możliwości załadunku HD-5 bez systemu usuwania etanu ze skraplacza jest spowodowany jego ciągłym gromadzeniem się w tym wymienniku ciepła, co przekłada się na szybki wzrost ciśnienia tłoczenia sprężarki tłokowej, aż do osiągnięcia ciśnień maksymalnych tj. ok. 20 [bar], przy których uruchamiają się zabezpieczenia ruchowe sprężarki.

Jedno ze stosowanych na gazowcach LPG rozwiązań jest następujące: w górnej części skraplacza analogicznie jak w skraplaczach chłodniczych, zainstalowane są przy obu końcach wymiennika rurociągi (oznaczone linią przerywaną) przeznaczone do odprowadzania już nie powietrza, ale gazów nieskroplonych. Częstotliwość otwarcia i zamknięcia automatycznego zaworu ciśnieniowego (2), zależna jest od ustawionych ciśnień, które są sygnałami (3) doprowadzanymi ze skraplacza. Usuwany ze skraplacza gazowy etan, jako cześć ładunku, kierowany jest do linii kondensatu (zawór ręczny -1 "do atmosfery" w pozycji: zamknięty), czyli de facto do zbiorników ładunkowych gazowca. Dla ogólnej wydajności chłodniczej instalacji skraplania ładunku istotne jest, aby zadane ciśnienia otwarcia i zamknięcia automatycznego zaworu ciśnieniowego (2) nie były ani zbyt niskie, ani zbyt wysokie. W pierwszym przypadku następuję kierowanie nadmiernej ilości gorących par ładunku do chłodzonych zbiorników, natomiast w drugim zmniejsza się jednostkowa wydajność obiegu chłodniczego oraz objętościową wydajność sprężarki.

Brak konieczności stosowania chłodzenia międzystopniowego wynika ze względnie wysokiego ciśnienia manometrycznego na ssaniu pierwszego stopnia sprężarki, wynoszącego ok. 2.0 [bar] (przy temperaturze par ok. - 5 [°C]), co skutkuje niską temperaturą ładunku na tłoczeniu drugiego stopnia sprężarki (ok. 90 [°C] ). Chłodzenie międzystopniowe przy wykorzystaniu ciekłego ładunku w chłodnicy międzystopniowej obniża całkowitą wydajność chłodniczą instalacji. Jeżeli temperatura ładunku HD-5 dostarczanego na statek LPG wynosi ok. - 4 [°C] (tzw. cargo ambient temperature), wówczas konieczne jest stosowanie układu kaskadowego w celu uzyskania raty załadunkowej opłacalnej z punktu widzenia eksploatacyjnego.

Kaskadowy obieg bezpośredni

Skraplacz par ładunku nie jest chłodzony wodą morską a samym ładunkiem, freonem lub propylenem. Chłodzącym je czynnikiem jest natomiast woda morska. Jednostopniowa sprężarka par ładunku jest zazwyczaj taka sama jak w obiegu jednostopniowym bezpośrednim. Ładunek w czasie kondensacji powoduje podgrzewanie i parowanie czynnika chłodniczego. Jego pary są następnie doprowadzane do konwencjonalnego systemu skraplania chłodzonego wodą morską. Sprężarki par ładunku, jak również czynnika chłodzącego mogą być także dwustopniowe. Obieg kaskadowy stosuje się na statkach pełnochłodzonych przewożących ładunki w bardzo niskich temperaturach np. etylen. System ten jest mniej wrażliwy na zmiany temperatury wody morskiej niż inne systemy. Ponadto, obieg jest wydajniejszy, gdyż czynnik chłodniczy w skraplaczu par ładunku może osiągnąć temperaturę poniżej 0 [°C]

Orientacyjny system skraplania mieszaniny propan-etan z kaskadą

Poprzez zdalnie regulowany zawór (1) i osuszacz (2) na ssaniu dwustopniowej sprężarki tłokowej (3), pary ładunku ze zbiorników ładunkowych tłoczone są do skraplacza propanu (4), chłodzonego wodą morska. Za pomocą otwartych ręcznych zaworów kulowych (I) i (III) oraz zamkniętego zaworu (II) następuje skierowanie strumienia skroplonego propanu i schłodzonych par etanu do skraplacza etylenu (F), w którym uzyskuje się przy temperaturze ok. - 35 [°C] skroplenie czystych par etanu i dochłodzenie wcześniej skroplonego propanu. W obiegu chłodzącym kaskady wykorzystuje się propylen a do wymuszenia jego przepływu zainstalowano jednostopniową sprężarkę śrubową z ekonomizerem. Skroplony kondensat mieszaniny propan-etan poprzez zawór regulacyjny (6), dzięki któremu utrzymywany jest określony poziom w zbiorniku kondensatu (5), przepływa do zbiorników ładunkowych. Regulacja wydajności chłodniczej kaskady - polega na sterowaniu ciśnieniem ssania sprężarek tłokowych, zgodnie z wytycznymi z dokumentacji techniczno -ruchowej, przy wykorzystaniu zaworu automatycznego (1). W ten sposób reguluję się strumień mieszaniny płynącej tak, aby nie przekraczać dozwolonych parametrów samej kaskady.

W praktyce, całość sprowadza się do redukcji ciśnienia ssania w sprężarce tłokowej, a tym samym ze zmniejszaniem masowego przepływu par ładunku (spadek wydajności chłodniczej) wraz z rosnącą temperatura wody morskiej chłodzącej skraplacz. Można wyróżnić obieg z dławieniem par na ssaniu sprężarki do skraplacza oraz obieg bez dławienia par na ssaniu sprężarek (wzrost wydajności chłodniczej obiegu; mniejsze ciepło związane z procesem sprężania doprowadzone do skraplacza).

Orientacyjny system skraplania par etylenu z kaskadą

Ładunek wymaga systemu kaskadowego, gdyż chłodzenie etylenu w zakresie temperatur - 60 do - 100 [°C] przy użyciu obiegów wielostopniowych jest bardzo trudne bądź nawet niemożliwe do osiągnięcia. Pary etylenu o temperaturze -35 [°C] są zasysane przez I stopnień sprężarki tłokowej, po uprzednim ich przepływie rzez osuszacz, w którym poprzez oddzielnie ewentualnej fazy ciekłej ładunku zabezpiecza się sprężarkę przez uderzeniem hydraulicznym. Po wytłoczeniu etylenu, przy międzystopniowym ciśnieniu manometrycznym 0,4 [MPa] i temperaturze 85 [°C] ładunek jest schładzany w chłodnicy międzystopniowej przez mieszanie z parą nasyconą. W efekcie temperatura mieszaniny par na ssaniu II stopnia sprężania spada do 8 [°C], a sprężanie kończy się przy ciśnieniu 1,75 [MPa] i temperaturze 120 [°C]. W skraplaczu LPG ładunek zostaje, przy wykorzystaniu wody morskiej, schłodzony do temperatury 30[°C] i kierowany do skraplacza etylenu. W wymienniku tym wykorzystuje się czynnik chłodniczy R 404A, który odparowując umożliwia schładzanie etylenu do temperatury -32 [°C]. Skroplenie etylenu jest możliwe dzięki istnieniu w układzie kaskadowym obiegu chłodzącego wykorzystującego czynnik R 404A. W następnym etapie strumień ciekłego etylenu o ciśnieniu 1,75 [MPa] jest dochładzany do temperatury -63[°C] w chłodnicy międzystopniowej, gdzie odparowuje etylen przy międzystopniowym ciśnieniu manometrycznym 0,4 [MPa] i temperaturze -72 [°C]. Dochłodzenie to powoduje wzrost jednostkowej wydajności chłodniczej instalacji.

Całkowita wydajność chłodnicza układu jest zależna od wielkości masowego natężenia. Warto zauważyć, że natężenie to maleje, w miarę jak rośnie dochłodzenie realizowane przy wykorzystaniu strumienia etylenu. Dochłodzony ładunek o ciśnień ok. 1,70 [MPa] przez automatyczny zawór kontroli poziomu cieczy w zbiorniku skroplonego etylenu (L1), jest kierowany do zbiorników ładunkowych w których rozpręża się do ciśnienia absolutnego ok. 105 [kPa], przy temperaturze -104[°C].

Literatura

• Praca zbiorowa pod red. J.K. Włodarskiego, Bezpieczeństwo transportu gazów skroplonych na zbiornikowcach, SDK WSM, Gdynia 1993

• McGuire and White, Liquefied Gas Handling Principles On Ships And In Terminals, London 2000

• Nanowski D., Regulacja wydajności chłodniczej systemu etylenowego z kaskadą dla mieszaniny propan - etan cz.1, TCiK 9/2011

• Nanowski D., Wybrane parametry procesów termodynamicznych rzeczywistego obiegu kaskadowego wykorzystywanego do morskiego transport etylenu, TCiK 4/2012

• Nanowski D., Wybrane zagadnienia transportu morskiego chlorku winylu (VCM), TCiK 10/2012

• Nanowski D., Transport mieszaniny propan-etan na statku LPG bez obiegu kaskadowego TCiK 5/2013

• International Chamber of Shipping, Tanker Sfatey Guide (Liquefied Gas), London 1995

• Nanowski D., Obieg chłodniczy instalacji okrętowej wytwarzania azotu, jako gazu obojętnego na gazowcu LPG, TCiK 12/2012

• Nanowski D., Gas plant of Etylene gas carrier and two stages compression optimization of Ethylene as cargo based on thermodynamic analysis, Journal of Polish CIMAC 2012

• http://www.liquefiedgascarrier.com, Cargo conditioning, reliquefaction and boil-off control requirement for a liquefied gas carrier;Carrying liquefied gases in bulk