Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungseinrichtung für die Kältebereitstellung in Kühlfahrzeugen, die mit verflüssigtem Erdgas (LNG) angetrieben werden, das zuvor zu regasifizieren ist. Der große hier vorhandene Temperaturabstand zwischen der wärmeabgebenden Kühlraumluft und dem wärmeaufnehmenden, bei bis zu -161 °C verdampfenden LNG wird erfindungsgemäß genutzt, um den Wärmestrom über ein eingefügtes Zwischenmedium zu leiten, das in einem geschlossenen Kreislauf umläuft. Damit kann die Gefahr abgewendet werden, dass bei einer möglicherweise eintretenden Undichtigkeit brennbares Erdgas an die Umgebung gelangt. Als Zwischenmedium stehen flüssige Wärmeträger zur Verfügung, die nicht brennbar, nicht umweltbelastend und gleichzeitig niedrigviskos, d.h., gut pumpbar sind, deren Betriebstemperatur jedoch - 85 °C nicht unterschreiten darf. Diese Bedingung wird mit Hilfe eines zusätzlichen thermischen Widerstandes eingehalten, der in den das LNG verdampfenden Wärmeübertrager so integriert ist, dass der Wärmestrom hier mit einem deutlich größeren, das heißt, ausreichenden Temperaturabfall fließt. Als derart wirkender thermischer Widerstand dient erfindungsgemäß eine dünne Schutzschicht trockenen Gases, die vorteilhaft mit Hilfe von Hüllrohren gebildet ist, die koaxial die Rohre eines Rohrbündelwärmeübertragers umschließen. Durch Überwachen des Druckes in dieser Schicht kann dann auch eventuell austretendes Erdgas festgestellt und eine Unterbrechung der LNG-Zufuhr veranlasst werden. Weitere zweckmäßige Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.
The present invention relates to a heat exchanger device for the provision of refrigeration in refrigerated vehicles which are operated by liquefied natural gas (LNG) which has to first be regasified. The great temperature difference which is present here between the heat-discharging cooling chamber air and the heat-absorbing LNG which evaporates at up to -161°C is used in accordance with the invention, in order to conduct the heat flow via an introduced intermediate medium which circulates in a closed circuit. In this way, the risk can be averted that natural gas which can combust in the case of a possibly occurring leak passes into the surroundings. Liquid heat exchange media are available as intermediate medium, which liquid heat exchange media are non-combustible,are not environmentally harmful and at the same time have a low viscosity, that is to say can be pumped satisfactorily, the operating temperature of which liquid heat exchange media must not fall below -85°C, however. This condition is met with the aid of an additional thermal resistance which is integrated into the heat exchanger which evaporates the LNG, in such a way that the heat flow flows here with a considerably greater (that is to say, sufficient) temperature drop. According to the invention, a thin protective layer of dry gas serves as a thermal resistance which acts in this way, which protective layer is advantageously formed with the aid of sheathing tubes which enclose the tubes of a tubular heat exchanger coaxially. Possibly escaping natural gas can then also be determined by way of monitoring of the pressure in said layer, and an interruption of the LNG supply can be brought about. Further expedient embodiments are specified in the subclaims.
La présente invention concerne un dispositif de transfert de chaleur pour la réfrigération de véhicules frigorifiques fonctionnant au gaz naturel liquéfié (GNL) qui doit être regazéifié au préalable. Selon l'invention, la grande distance thermique entre l'air ambiant froid émetteur de chaleur et le GNL absorbeur de chaleur, qui s'évapore à des températures aussi basses que -161 °C, est utilisée pour conduire le flux thermique via un fluide intermédiaire introduit qui circule dans un circuit fermé. Cela permet d'éviter le risque que du gaz naturel inflammable ne s'échappe dans l'environnement en cas de fuite. Comme fluide intermédiaire, il existe des fluides caloporteurs liquides ininflammables, non polluants et en même temps peu visqueux, c'est-à-dire bien pompables, mais dont la température de service ne doit pas descendre en dessous de - 85 °C. Cette condition est remplie par une résistance thermique supplémentaire intégrée dans l'échangeur de chaleur, évaporant le GNL de telle sorte que le flux de chaleur circule ici avec une baisse de température nettement plus importante, c'est-à-dire suffisante. L'invention utilise une fine couche protectrice de gaz sec, qui se forme avantageusement à l'aide de tubes de revêtement qui entourent de manière coaxiale les tubes d'un fluide caloporteur tubulaire, comme résistance thermique agissant de cette façon. La surveillance de la pression dans cette couche permet également de détecter toute fuite de gaz naturel et de déclencher une interruption de l'alimentation en GNL. D'autres caractéristiques utiles sont décrits dans les sous-revendications.
WÄRMEÜBERTRAGUNGSEINRICHTUNG FÜR DIE KÄLTEBEREITSTELLUNG IN KÜHLFAHRZEUGEN, DEREN KRAFTFAHRZEUGMOTOR MIT LNG ANGETRIEBEN WIRD
HEAT EXCHANGER DEVICE FOR THE PROVISION OF REFRIGERATION IN REFRIGERATED VEHICLES, THE MOTOR VEHICLE ENGINE OF WHICH IS OPERATED BY LNG
DISPOSITIF DE TRANSFERT DE CHALEUR POUR LA RÉFRIGÉRATION DE VÉHICULES FRIGORIFIQUES DONT LE MOTEUR DE VÉHICULE AUTOMOBILE EST PROPULSÉ PAR DU GNL
2019-07-04
Patent
Electronic Resource
German
IPC: | B60H ARRANGEMENTS OR ADAPTATIONS OF HEATING, COOLING, VENTILATING, OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES , Anordnung oder Einbau der Heizung, Kühlung, Lüftung oder anderer Luftbehandlungsvorrichtungen für die Fahrzeugräume für Reisende oder Fracht / F28D Wärmetauscher, soweit in keiner anderen Unterklasse vorgesehen, in denen die Wärmetauschmittel nicht in direkte Berührung miteinander kommen , HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT / F28F Einzelheiten von Wärmetauschern oder Wärmeübertragungsvorrichtungen für allgemeine Verwendung , DETAILS OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION |
European Patent Office | 2022
|European Patent Office | 2019
|European Patent Office | 2020
|Wasserfahrzeug, das mit Muskelkraft angetrieben wird, und zugehöriges Antriebsverfahren
European Patent Office | 2017
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