JP5155066B2

JP5155066B2 - 低温液化ガスの気化器

Info

Publication number: JP5155066B2
Application number: JP2008218509A
Authority: JP
Inventors: 光一新開; 彰夫塚本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: JP2010053932A

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化エタン、液化エチレン、液化アンモニア等の低温液化ガスの気化器に関する。

液化ガスの気化器には種々の形式があり、目的や用途に応じてそれぞれ使用されている。そのうちオープンラック式気化器は、他のものより構成が簡単で、経済性、気化性能の安定性及び保守管理の容易さなどから、例えば、発電用燃料や都市ガスとしての液化天然ガス（以下ＬＮＧと称する）の気化等に多用されている。

低温液化ガスの気化器としてのオープンラック式ＬＮＧ気化器は、例えば、特許文献１の図６に記載された構成が一般的なものとして知られている。図６において、複数の伝熱管４１をカーテン状に配列してなるパネル４２と、このパネル４２の下部に連結されたＬＮＧ供給用の下部ヘッダー４３及び上部に連結された気化ガス収集用の上部ヘッダー４４とが並列して配設されている。また、パネル４２を挟むように、熱源としての海水Ｗを流下させるトラフ４９が配設されている。このトラフ４９の内、パネル４２間に配設されトラフ４９の上両側縁部からは海水Ｗが溢流され、この溢流される海水Ｗがパネル４２の各面に沿って流下するように構成されている。また、このトラフ４９の内、左右両端に配設されたトラフ４９では、パネル４２側の上側縁部からは海水Ｗが溢流され、この溢流される海水Ｗがパネル４２の面に沿って流下するように構成されるが、パネル４２とは反対側の上側縁部からはパネルが存在しないため、海水Ｗが溢流されないように構成されている。

上記のように構成されたことによりに、ＬＮＧは、ＬＮＧマニホールド４７から下部ヘッダー４３に送られ、パネル４２の伝熱管４１内を通る過程で海水Ｗによって加熱され、この加熱により気化されて上昇し、上部ヘッダー４４から天然ガス（ＮＧ）マニホールド４８へと導かれる。
特開平１１−３２５７５６号公報

しかしながら、上記特許文献１の図６に記載されたオープンラック式ＬＮＧ気化器には、以下のような問題点が存在する。

１）近年、オープンラック式ＬＮＧ気化器における伝熱管の改良等によって、上記気化器は高性能化しており、所定のＬＮＧ気化量を得るためのパネル当たりの熱源としての海水量は、少なくなってきている。
２）一方、海洋生物への悪影響等の環境上の問題に配慮して、オープンラック式ＬＮＧ気化器に供給される海水の入口温度と気化器出口温度の温度落差を４〜６℃程度に規制する動きがある。したがって、この規制に準拠しようとすると、上記構成の気化器においては、むしろ許容量以上の海水が供給されることになってしまい、トラフからパネルへの散水分布性能が悪化するといった問題点があった。
３）また、場合によっては、許容量以上に供給される海水に対処するために、不必要なパネルとトラフのセットを追加しなければならないといった問題点も生じていた。

本発明の目的は、トラフからパネルへの散水分布性能が悪化することなく、かつ、不必要なパネルとトラフのセットを追加したりする必要もないばかりか、海洋環境にも配慮された低温液化ガスの気化器を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
複数の伝熱管をカーテン状に配列したパネルを複数有し、この複数のパネルの面同士が対向するように前記複数のパネルを並列してなるパネルユニットと、前記複数のパネルの各上部両側に配設されたトラフとを備え、このトラフの上側縁部から前記複数のパネルの各両面に沿って熱源としての海水を流下させて熱交換することで、前記複数のパネル内の低温液化ガスを気化させる低温液化ガスの気化器であって、前記複数のパネルの各上部両側に配設されたトラフの内の前記パネルユニット外に配設された２つのトラフの少なくともいずれか一方のトラフのパネルとは反対側の上方の位置に前記海水を溢流させる溢流部が設けられたことを特徴とする低温液化ガスの気化器である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記溢流部から溢流された海水を海水ポンド面近傍まで導くために、前記パネルユニット外に配設されたトラフの前記溢流部に近接して配管を設置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記配管の前記溢流部に近接する側には、前記溢流部から溢流された海水を一時滞留させる機能を有する一時滞留手段を備えたことを特徴とする。

以上のように、本発明に係る低温液化ガスの気化器によれば、
複数の伝熱管をカーテン状に配列したパネルを複数有し、この複数のパネルの面同士が対向するように前記複数のパネルを並列してなるパネルユニットと、前記複数のパネルの各上部両側に配設されたトラフとを備え、このトラフの上側縁部から前記複数のパネルの各両面に沿って熱源としての海水を流下させて熱交換することで、前記複数のパネル内の低温液化ガスを気化させる低温液化ガスの気化器であって、前記複数のパネルの各上部両側に配設されたトラフの内の前記パネルユニット外に配設された２つのトラフの少なくともいずれか一方のトラフのパネルとは反対側の上方の位置に前記海水を溢流させる溢流部が設けられた構成であるため、トラフの上側縁部からパネルに散水する海水量が低下するので、トラフからパネルへの散水分布性能が悪化することなく、かつ、不必要なパネルとトラフのセットを追加したりする必要もないばかりか、海洋環境にも配慮された低温液化ガスの気化器を実現することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態の低温液化ガスの気化器の概要構成を示す図面であって、（ａ）は主要構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ断面図である。

図１において、１、２、３、４、５は複数の伝熱管（詳細は、図示せず）をカーテン状に配列してなるパネル、６はパネル１〜５の面同士が対向するように並列してなるパネルユニット、１１、１２、１３、１４、１５はパネル１〜５の各上部に連結された上部ヘッダ、２０、２１、２２、２３、２４、２５はパネル１〜５の各上部両側に配設されたトラフ、２０ａ、２１ａ、２４ａ、２５ａはトラフ２０、２１、２４、２５からパネル１、５の各面に沿って熱源としての海水Ｗを散水し、流下させるための上側縁部、２０ｂ、２５ｂはパネルユニット６外に配設された２つのトラフ２０、２５において、それぞれパネル１、５とは反対側の上方の位置に設置された海水Ｗを溢流させる溢流部、３０は上部マニホールド、４０、４１は溢流部２０ｂ、２５ｂにそれぞれ近接して設置した配管、４０ａ、４１ａはそれぞれ配管４０、４１の主管、４０ｂ、４１ｂは溢流部２０ｂ、２５ｂから溢流された海水Ｗを一時滞留させる機能を有する一時滞留手段としてのそれぞれ配管４０、４１の従管である。

次に、上記本発明に係る低温液化ガスの気化器の構成による動作の概要を以下に説明する。

低温液化ガスとしてのＬＮＧは、ＬＮＧマニホールド（図示せず）からパネル１〜５の各下部に連結されたＬＮＧ供給用の下部ヘッダ（図示せず）に送られる。また、各下部ヘッダからパネル１〜５に送られたＬＮＧは加熱され（詳細は、下述する）、この加熱により気化されて上昇し、上部ヘッダ１１、１２、１３、１４、１５から上部マニホールド３０に導かれ、この上部マニホールド３０を介して図示省略の送ガスラインに送られる。

ＬＮＧを加熱するための海水Ｗは、図示省略の海水ヘッダから分岐供給管（図示せず）を経て、トラフ２０、２１、２２、２３、２４、２５に送られる。例えば、パネルユニット６外に配設されたトラフ２０とパネルユニット６内に配設されたトラフ２１に送られた海水Ｗは、トラフ２０の上側縁部２０ａ（紙面右側）とトラフ２１の上側縁部２１ａ（紙面左側）からパネル１の各面に散水され、これらの面（両面）に沿って流下する。これにより、海水Ｗとパネル１のＬＮＧとの間で熱交換され、その結果ＬＮＧが気化され上部ヘッダ１１側へ上昇する。また、トラフ２１の紙面右側の図示省略の上側縁部とトラフ２２の紙面左側の図示省略の上側縁部から海水Ｗがパネル２の各面に散水され、これらの面（両面）に沿って流下することでパネル２のＬＮＧが気化される。また、トラフ２０の溢流部２０ｂから溢流させる海水Ｗは、ＬＮＧの気化に寄与することなく、従管４０ｂに一時滞留し主管４０ａで海水ポンドＰ面近傍まで導かれ、図示省略の海水溜まりで海水ポンドＰを形成した上で、外部に流出される。このような本願発明に特徴的な構成を採用することで、許容量以上の海水Ｗが海水ヘッダから供給された場合にも、トラフからパネルへの散水分布性能を悪化させることがない。また、不必要なパネルとトラフのセットを追加したりする必要もないばかりか、海洋環境にも配慮された低温液化ガスの気化器を実現することができる。さらに、溢流部２０ｂから溢流させる海水Ｗが主管４０ａと従管４０ｂから構成される配管４０により、海水ポンドＰ面近傍まで導かれるため、海水Ｗの落下による海水ポンドＰ面を激しい叩く音が軽減されるという作用効果も奏する。

また、パネルユニット６外に配設されたトラフ２５とパネルユニット６内に配設されたトラフ２４に送られた海水Ｗは、トラフ２５の上側縁部２５ａ（紙面左側）とトラフ２４の上側縁部２４ａ（紙面右側）からパネル５の各面に散水され、これらの面（両面）に沿って流下する。これにより、海水Ｗとパネル５のＬＮＧとの間で熱交換され、その結果ＬＮＧが気化され上部ヘッダ１５側へ上昇する。また、トラフ２４の紙面左側の図示省略の上側縁部とトラフ２３の紙面右側の図示省略の上側縁部から海水Ｗがパネル４の各面に散水され、これらの面（両面）に沿って流下することでパネル４のＬＮＧが気化される。また、トラフ２５の溢流部２５ｂから溢流させる海水Ｗは、ＬＮＧの気化に寄与することなく、従管４１ｂに一時滞留し主管４１ａで海水ポンドＰ面近傍まで導かれ、図示省略の海水溜まりで海水ポンドＰを形成した上で、外部に流出される。このような本願発明に特徴的な構成になっていることで、上述の作用効果がより一層顕著になる。

また、トラフ２２の紙面右側の図示省略の上側縁部とトラフ２３の紙面左側の図示省略の上側縁部から海水Ｗがパネル３の各面に散水され、これらの面（両面）に沿って流下することでパネル３のＬＮＧが気化される。

なお、本実施形態においては、トラフ２０、２５の両方にそれぞれ溢流部２０ｂ、２５ｂを設置した例について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、海水量に応じてトラフ２０、２５の少なくともいずれか一方のトラフのパネルとは反対側の上方の位置に海水Ｗを溢流させる溢流部が設けられていればよい。

また、本実施形態においては、主管４０ａと従管４０ｂから構成される配管４０及び主管４１ａと従管４１ｂから構成される配管４１の例について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、溢流部から溢流れた海水Ｗを集める機能を有した開口部を一端に備えた配管をパネルユニット６外に配設されたトラフの溢流部に近接して設置し、集めた海水Ｗを海水ポンドＰ面近傍まで導くようにしてありさえすればよい。

また、本実施形態においては、低温液化ガスとしてＬＮＧを例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ＬＰＧ、液化エタン、液化エチレン、液化アンモニア等の低温液化ガスを用いることも可能である。

本発明の一実施形態の低温液化ガスの気化器の概要構成を示す図面であって、（ａ）は主要構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ断面図である。

符号の説明

１、２、３、４、５：パネル
６：パネルユニット
１１、１２、１３、１４、１５：上部ヘッダ
２０、２１、２２、２３、２４、２５：トラフ
２０ａ、２１ａ、２４ａ、２５ａ：上側縁部
２０ｂ、２５ｂ：溢流部
３０：上部マニホールド
４０、４１：配管
４０ａ、４１ａ：主管
４０ｂ、４１ｂ：従管

Claims

複数の伝熱管をカーテン状に配列したパネルを複数有し、この複数のパネルの面同士が対向するように前記複数のパネルを並列してなるパネルユニットと、前記複数のパネルの各上部両側に配設されたトラフとを備え、このトラフの上側縁部から前記複数のパネルの各両面に沿って熱源としての海水を流下させて熱交換することで、前記複数のパネル内の低温液化ガスを気化させる低温液化ガスの気化器であって、前記複数のパネルの各上部両側に配設されたトラフの内の前記パネルユニット外に配設された２つのトラフの少なくともいずれか一方のトラフのパネルとは反対側の上方の位置に前記海水を溢流させる溢流部が設けられたことを特徴とする低温液化ガスの気化器。
前記溢流部から溢流された海水を海水ポンド面近傍まで導くために、前記パネルユニット外に配設されたトラフの前記溢流部に近接して配管を設置したことを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガスの気化器。
前記配管の前記溢流部に近接する側には、前記溢流部から溢流された海水を一時滞留させる機能を有する一時滞留手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の低温液化ガスの気化器。