Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6970083B2 - Fluid regulator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6970083B2 - Fluid regulator - Google Patents

Fluid regulator Download PDF

Info

Publication number
JP6970083B2
JP6970083B2 JP2018514708A JP2018514708A JP6970083B2 JP 6970083 B2 JP6970083 B2 JP 6970083B2 JP 2018514708 A JP2018514708 A JP 2018514708A JP 2018514708 A JP2018514708 A JP 2018514708A JP 6970083 B2 JP6970083 B2 JP 6970083B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
fluid
fuel
adjusting device
baffle plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018514708A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2017188395A1 (en
Inventor
学 熊上
晨 孫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JGC Corp filed Critical JGC Corp
Publication of JPWO2017188395A1 publication Critical patent/JPWO2017188395A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6970083B2 publication Critical patent/JP6970083B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10Mixing gases with gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Description

本発明は、経時的に性状が変化する気体や液体の混合状態を調整する技術に関する。 The present invention relates to a technique for adjusting a mixed state of a gas or liquid whose properties change with time.

ガスエンジンなどの内燃機関には、燃焼状態の変化に伴う排ガス性状の悪化や失火などを避けるため、使用する燃料ガスの単位時間あたりの熱量変動量に制約が設けられる場合がある。 In an internal combustion engine such as a gas engine, in order to avoid deterioration of exhaust gas properties and misfire due to a change in combustion state, there may be a restriction on the amount of change in the amount of heat of the fuel gas used per unit time.

この点に関して例えば特許文献1には、熱量が変動しやすい副燃料ガス(例えばバイオガス)に対し、熱量が安定している主燃料ガス(例えば都市ガス)の混合比率を変化させて、混合燃料ガスの熱量が目標値となるように調節する技術が記載されている。 Regarding this point, for example, Patent Document 1 describes a mixed fuel by changing the mixing ratio of a main fuel gas (for example, city gas) having a stable calorific value with respect to an auxiliary fuel gas (for example, biogas) whose calorific value is liable to fluctuate. A technique for adjusting the calorific value of the gas to a target value is described.

また特許文献2には、外壁面に沿って螺旋状に多数のオリフィスが形成された空洞円筒部(cylindrical hollow member 5)を混合容器(mixing vessel 1)内に挿入し、当該空洞円筒部を介して混合容器内に供給されたスチームと、混合容器の壁面に形成された導入開口(opening 3)を介して導入された二酸化炭素とを迅速に混合する技術が記載されている。
さらに特許文献3には、円筒体の内部に互いに間隔を開けて複数のバッフル部材を配置すると共に、当該円筒体の内部にセラミックボールを充填することにより、2つの異なるガス供給配管(第1のガス供給部22a及び第2のガス供給部22b)から供給された可燃性ガスと助燃性ガスとを迅速に混合する技術が記載されている。
Further, in Patent Document 2, a hollow cylindrical portion (cylindrical hollow member 5) in which a large number of orifices are spirally formed along the outer wall surface is inserted into a mixing vessel 1 and via the hollow cylindrical portion. A technique for rapidly mixing the steam supplied into the mixing vessel with carbon dioxide introduced through an opening 3 formed in the wall surface of the mixing vessel is described.
Further, in Patent Document 3, two different gas supply pipes (first) are provided by arranging a plurality of baffle members at intervals inside the cylinder and filling the inside of the cylinder with ceramic balls. A technique for rapidly mixing a flammable gas and a combustible gas supplied from the gas supply unit 22a and the second gas supply unit 22b) is described.

特開2011−169294号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-169294 英国特許第1484489号明細書UK Pat. No. 1,484,489 特開2009−29680号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-29680

しかしながら特許文献1に記載のように、複数種類の燃料ガスの混合比率を変化させて内燃機関に供給される燃料ガス(混合燃料ガス)の熱量の安定化を図る技術は、熱量の安定した燃料ガスの入手が困難な場合などには採用することができない。 However, as described in Patent Document 1, a technique for stabilizing the calorific value of a fuel gas (mixed fuel gas) supplied to an internal combustion engine by changing the mixing ratio of a plurality of types of fuel gas is a fuel having a stable calorific value. It cannot be adopted when it is difficult to obtain gas.

また、内燃機関に供給される燃料ガスの熱量変化に限らず、触媒反応に供給される原料ガスの組成変化など、単位時間当たりの性状変動量に制限のある機器やプロセスも存在する。
さらに、液体燃料を利用するディーゼルエンジンにおいても、例えばバイオディーゼル燃料を化石燃料の軽油に切り替える場合などには、上述の燃料ガスと同様の問題が存在する。
Further, there are devices and processes in which the amount of property fluctuation per unit time is limited, such as a change in the composition of the raw material gas supplied for the catalytic reaction, as well as a change in the calorific value of the fuel gas supplied to the internal combustion engine.
Further, even in a diesel engine using liquid fuel, for example, when switching from biodiesel fuel to fossil fuel light oil, the same problem as the above-mentioned fuel gas exists.

これらの問題点につき、特許文献2、3はいずれも、複数の異なるガス供給源(特許文献2についてはinlet chamber 28及びopening 3、特許文献3については、第1のガス供給部22a及び第2のガス供給部22b)から供給された2種類のガスを迅速に混合することを目的とする技術であることが示されている(特許文献2の第2ページ70〜77行目、特許文献3の段落0043〜0046)。 Regarding these problems, Patent Documents 2 and 3 all have a plurality of different gas supply sources (inlet chamber 28 and opening 3 for Patent Document 2, and first gas supply units 22a and 2 for Patent Document 3). It has been shown that the technique is intended to quickly mix two types of gas supplied from the gas supply unit 22b) of the above (Patent Document 2, page 2, lines 70 to 77, Patent Document 3). Paragraphs 0043 to 0046).

ここで、例えば特許文献2の混合容器(mixing vessel 1)に設けられている導入開口(inlet opening 3)の設置を省略すると、空洞円筒部(cylindrical hollow member 5)から供給されたスチームと、二酸化炭素を迅速に混合するという特許文献2に記載の技術の目的自体を果たすことができなくなってしまう。従って、特許文献2に記載の技術において、前記導入開口は必須の構成要素であり、当該構成を欠く混合容器を想定すること自体に技術的な意義を見出すことはできない。 Here, for example, if the installation of the inlet opening 3 provided in the mixing vessel 1 of Patent Document 2 is omitted, the steam supplied from the hollow cylindrical portion (cylindrical hollow member 5) and carbon dioxide are omitted. The object of the technique described in Patent Document 2, which is to mix carbon rapidly, cannot be achieved. Therefore, in the technique described in Patent Document 2, the introduction opening is an indispensable component, and it is not possible to find technical significance in assuming a mixing container lacking the structure.

以上に検討したように、特許文献2、3には、ただ1つの流体供給源から供給される流体の性状が経時的に変化する際の問題を解決する技術は、全く示されていない。
このように、経時的に性状が変化する流体について、性状変化の前後の流体をゆっくりと混合することにより、急激な性状変化を抑制する技術を開発する取り組みはなされてこなかった。
As discussed above, Patent Documents 2 and 3 do not show any technique for solving the problem when the properties of the fluid supplied from only one fluid source change with time.
As described above, no effort has been made to develop a technique for suppressing a sudden change in the properties of a fluid whose properties change over time by slowly mixing the fluid before and after the change in the properties.

本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、気体や液体の経時的な性状変化の影響を緩和することが可能な流体調整装置を提供することにある。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a fluid adjusting device capable of mitigating the influence of changes in the properties of a gas or liquid over time.

本発明の流体調整装置は、経時的に発熱量または組成が変化する気体の混合状態、または液体の混合状態を調整し、単位時間当たりの発熱量または組成の変動量を抑制する流体調整装置において、
端面と側壁面とにより構成される筒状の流体混合容器と、
前記流体混合容器に対し、前記気体または前記液体である流体を供給するためのただ1つの流体供給源である流体供給配管と、
前記流体供給配管に接続され、前記流体混合容器の一方の端面側に設けられた基端部から、前記一方の端面と対向する他方の端面に達する手前の位置に配置された先端部へ向け、この流体混合容器の軸方向に沿って延在するように当該流体混合容器内に設けられ、流体供給孔が形成された領域である複数の流体吐出部が、前記延在方向に沿って離散的に配置されると共に、前記先端部が塞がれた細長い筒状の流体供給ノズルと、
記他方の端面側から、前記流体混合容器内の流体を抜き出すための流体抜出配管と、
前記複数の流体吐出部のうち、前記流体供給ノズルの前記先端部に最も近い前記流体吐出部の配置位置と、前記流体混合容器内から流体抜出配管への流体の抜出位置との間に配置され、前記流体混合容器の内周面に沿って流れる流体の流れと交差する方向に向けて、当該流体混合容器の横断面の一部を遮るように設けられた複数枚のバッフル板と、を備え
前記流体混合容器の横断面を見たとき、前記複数枚のバッフル板は、当該バッフル板が設けられた領域と、前記横断面内の前記流体供給ノズルの配置位置側から、前記流体混合容器の側壁面側へ向けて伸びるように形成された、前記バッフル板が設けられていない領域である開口領域とが前記横断面の周方向に沿って交互に配置されるように、前記横断面に沿って設けられていることを特徴とする。
The fluid adjusting device of the present invention is a fluid adjusting device that adjusts a mixed state of gas or a mixed state of liquid whose calorific value or composition changes with time, and suppresses the calorific value or composition fluctuation amount per unit time. ,
A cylindrical fluid mixing vessel composed of an end face and a side wall surface,
To said fluid mixing vessel, a fluid supply pipe is only one fluid supply source for supplying the gas or fluid is the liquid,
From the base end portion connected to the fluid supply pipe and provided on one end face side of the fluid mixing container, toward the tip portion arranged at a position before reaching the other end face facing the one end face . A plurality of fluid discharge portions, which are provided in the fluid mixing vessel so as to extend along the axial direction of the fluid mixing vessel and are regions in which fluid supply holes are formed, are discrete along the extending direction. elongated tubular fluid supply nozzle Rutotomoni, the tip is blocked disposed,
From the end face side of the front SL other hand, a fluid extraction pipe for extracting the fluid in the fluid mixing vessel,
Among the plurality of fluid discharge portion, and the closest position of the fluid discharge portion in the distal end portion of said fluid supply nozzle, between the extraction position of the fluid into the fluid extraction pipe from the fluid mixing vessel A plurality of baffle plates arranged so as to block a part of the cross section of the fluid mixing vessel in a direction intersecting with the flow of the fluid flowing along the inner peripheral surface of the fluid mixing vessel. Equipped with
When the cross section of the fluid mixing container is viewed, the plurality of baffle plates are of the fluid mixing container from the region where the baffle plate is provided and the arrangement position side of the fluid supply nozzle in the cross section. Along the cross section, the opening region, which is a region not provided with the baffle plate and is formed so as to extend toward the side wall surface side, is alternately arranged along the circumferential direction of the cross section. It is characterized in that it is provided.

前記流体調整装置は以下の特徴を備えていてもよい。
(a)前記複数の流体吐出部は、各々、前記流体供給ノズルの周方向に沿って複数の流体供給孔が形成されると共に、前記流体供給ノズルの前記基端部側から前記先端部側へ向けて、隣り合う流体吐出部同士の間隔が次第に大きくなるように配置されていること。
(b)前記横断面に沿って設けられた前記複数枚のバッフル板は、前記複数の流体吐出部のうち、前記流体供給ノズルの前記先端部に最も近い前記流体吐出部の配置位置と、前記流体混合容器内から流体抜出配管への流体の抜出位置との間に1段だけ設けられていること。
(c)前記開口領域に接する前記バッフル板の端部には、当該バッフル板によって遮られた後、このバッフル板の板面に沿って流れる流体を堰き止めるために、前記流体混合容器の前記一方の端面の配置方向へ突出するように形成された壁状の部材からなる堰状突起部が設けられていること。
(d)(c)において、前記流体は気体であり、当該気体にはミストが含まれていることと、前記流体混合容器は、前記流体供給ノズルの前記基端部側が前記先端部側よりも上方に位置するように、前記軸方向を重力方向に向けて配置されていることと、前記バッフル板は、前記流体混合容器の内周面側から堰状突起部側に向けて板面の高さ位置が次第に低くなるように形成されると共に、前記堰状突起部には前記ミストがバッフル板に衝突して捕集された液体を下方側へ排出するための開口部が形成されていることと、前記流体混合容器の底部である前記他方の端面には、前記開口部を介して落下した液体を排出するための排液管が接続され、前記流体抜出配管は、前記排液管の接続位置とバッフル板との間の高さ位置から気体を抜き出すように設けられていること。
(e)前記流体は燃料ガスであり、前記流体抜出配管の下流側には、前記燃料ガスを燃料とする内燃機関が設けられていること。このとき、前記燃料ガスは、液化天然ガスを貯蔵する貯蔵タンク内で発生したボイルオフガスであること
(f)前記流体は液体燃料であり、前記流体抜出配管の下流側には、前記液体燃料を燃料とする内燃機関が設けられていること。このとき、前記液体燃料は、バイオディーゼル燃料、またはバイオアルコール燃料を含むこと
The fluid regulator may have the following features.
(A) the plurality of fluid ejecting portion are each with a plurality of fluid supply holes are formed along a circumferential direction of said fluid supply nozzle, from the base end side of the fluid supply nozzle to the front end portion It should be arranged so that the distance between adjacent fluid discharge parts gradually increases.
(B) the provided along the cross section plurality of baffle plates, the plurality of fluid ejecting unit, and the position of closest the fluid ejecting portion on the distal end of said fluid supply nozzle, said Only one stage shall be provided between the fluid mixing container and the fluid extraction position to the fluid extraction pipe.
(C) The end of the baffle plate in contact with the opening region is one of the fluid mixing containers in order to block the fluid flowing along the plate surface of the baffle plate after being blocked by the baffle plate. A weir-shaped protrusion made of a wall-shaped member formed so as to project in the arrangement direction of the end face of the is provided.
In (d) (c), the fluid is a gas, and it is to the gas contains mist, the fluid mixing vessel, said base end of said fluid supply nozzle than the front end portion The axial direction is arranged toward the gravity direction so as to be located above, and the baffle plate is the height of the plate surface from the inner peripheral surface side of the fluid mixing vessel toward the dam-like protrusion side. The position is formed so as to be gradually lowered, and the dam-like protrusion is formed with an opening for discharging the collected liquid by the mist colliding with the baffle plate. A drainage pipe for draining the liquid that has fallen through the opening is connected to the other end surface, which is the bottom of the fluid mixing container, and the fluid discharge pipe is the drainage pipe of the drainage pipe. It shall be provided so as to extract gas from the height position between the connection position and the baffle plate.
(E) said fluid is a fuel gas, a downstream side of said fluid evacuation piping, be an internal combustion engine using the fuel gas and the fuel. At this time, the fuel gas shall be boil-off gas generated in a storage tank for storing liquefied natural gas .
(F) said fluid is a liquid body fuel, downstream of said fluid evacuation piping, be an internal combustion engine to the liquid fuel and fuel. At this time, the liquid fuel includes biodiesel fuel or bioalcohol fuel .

本発明は、複数の流体吐出部が離散的に配置された細長い筒状の流体供給ノズルから、流体混合容器内に向けて分散してガスや液体である流体が供給されるので、先に供給された流体に対する後から供給された流体の混合が徐々に進行する。さらに、流体吐出部の下流側には、前記流体混合容器の内周面に沿って流れる気体の流れと交差する方向に向けてバッフル板が設けられているので流体の流れ方向を変えて流体の混合を進行させ、流体調整装置から抜き出される流体の急激な性状変化を抑えることができる。 In the present invention, since a fluid such as gas or liquid is supplied in a dispersed manner toward the inside of the fluid mixing container from an elongated tubular fluid supply nozzle in which a plurality of fluid discharge portions are discretely arranged, the fluid is supplied first. Mixing of the later supplied fluid with the resulting fluid gradually progresses. Further, on the downstream side of the fluid discharge portion, a baffle plate is provided in a direction intersecting the flow of the gas flowing along the inner peripheral surface of the fluid mixing container, so that the flow direction of the fluid can be changed to change the flow direction of the fluid. Mixing can proceed and sudden changes in the properties of the fluid extracted from the fluid regulator can be suppressed.

実施の形態に係るガス調整装置の縦断側面図である。It is a vertical sectional side view of the gas adjustment device which concerns on embodiment. 前記ガス調整装置の第1の横断平面図である。FIG. 3 is a first cross-sectional plan view of the gas adjusting device. 前記ガス調整装置の第2の横断平面図である。2 is a second cross-sectional plan view of the gas adjusting device. 前記ガス調整装置の第1の作用図である。It is a 1st operation diagram of the said gas adjustment apparatus. 前記ガス調整装置の第2の作用図である。It is a 2nd operation diagram of the said gas adjustment apparatus. 他の実施の形態に係るガス調整装置の作用図である。It is an operation diagram of the gas adjustment device which concerns on other embodiment. さらに他の実施の形態に係るガス調整装置の縦断側面図である。It is a vertical sectional side view of the gas adjustment device which concerns on still another embodiment. ガス調整装置を備えたLNG受入設備の模式図である。It is a schematic diagram of the LNG receiving facility equipped with a gas adjustment device. 液体調整装置を備えた液体燃料供給系統の模式図である。It is a schematic diagram of the liquid fuel supply system equipped with the liquid adjustment device. 比較例に係る直管の模式図である。It is a schematic diagram of a straight pipe which concerns on a comparative example. 気体の混合に係る実施例及び比較例の結果を示す第1の説明図である。It is 1st explanatory drawing which shows the result of the Example and the comparative example which concerns on the mixing of a gas. 気体の混合に係る他の比較例の結果を示す第1の説明図である。It is a 1st explanatory drawing which shows the result of another comparative example which concerns on the mixing of a gas. 気体の混合に係る実施例及び比較例の結果を示す第2の説明図である。It is a 2nd explanatory drawing which shows the result of the Example and the comparative example which concerns on the mixing of a gas. 気体の混合に係る他の比較例の結果を示す第2の説明図である。It is a 2nd explanatory drawing which shows the result of another comparative example which concerns on the mixing of a gas. 液体の混合に係る実施例の結果を示す第1の説明図である。It is 1st explanatory drawing which shows the result of the Example which concerns on the mixing of a liquid. 液体の混合に係る比較例の結果を示す第1の説明図である。It is a 1st explanatory drawing which shows the result of the comparative example which concerns on the mixing of a liquid. 液体の混合に係る実施例の結果を示す第2の説明図である。It is a 2nd explanatory drawing which shows the result of the Example which concerns on the mixing of a liquid. 液体の混合に係る比較例の結果を示す第2の説明図である。It is a 2nd explanatory drawing which shows the result of the comparative example which concerns on the mixing of a liquid.

図1〜図3を参照しながら、混合対象の流体が気体である場合を例に挙げて、本発明の実施の形態に係るガス調整装置(流体調整装置)1の構成について説明する。図1はガス調整装置1の縦断側面図であり、図2、図3は、各々、図1に示すA−A’、B−B’の位置から当該ガス調整装置1を矢視した横断平面図である。 The configuration of the gas adjusting device (fluid adjusting device) 1 according to the embodiment of the present invention will be described by taking as an example the case where the fluid to be mixed is a gas with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a vertical sectional side view of the gas adjusting device 1, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional planes in which the gas adjusting device 1 is viewed from the positions AA'and BB'shown in FIG. 1, respectively. It is a figure.

以下の説明では、経時的な性状変化が最大となる例として、第1の気体が供給されている状態から、当該第1の気体とは性状が異なる第2の気体の供給へと、供給流体が瞬時に切り替わる場合について説明する。
上記気体の切り替えのモデルとして、本例のガス調整装置1は、第1の気体が収容されたガス混合容器11に対し、第1の気体とは性状(例えば燃料ガスの熱量)の異なる第2の気体を供給したとき、ガス混合容器11から抜き出される混合気体の急激な性状変化が緩和されるように気体の混合状態を調整する機能を備える。
In the following description, as an example in which the change in properties over time is maximized, the supply fluid is transferred from the state in which the first gas is supplied to the supply of the second gas having properties different from those of the first gas. The case where is switched instantly will be described.
As a model for switching the gas, the gas adjusting device 1 of this example has a second gas mixing container 11 containing the first gas, which has different properties (for example, the calorific value of the fuel gas) from the first gas. It has a function of adjusting the mixed state of the gas so that the sudden change in the properties of the mixed gas extracted from the gas mixing container 11 is alleviated when the gas of the above is supplied.

図1〜図3に示すように、前記ガス調整装置1は、気体の混合が行われるガス混合容器(流体混合容器)11と、第2の気体を供給するためのガス供給配管(流体供給配管)12と、ガス混合容器11内へ第2の気体を吐出するガス供給ノズル(流体供給ノズル)14と、ガス混合容器11から抜き出される気体の性状を調整するためのバッフル板16と、ガス混合容器11内の気体を抜き出すためのガス抜出配管(流体抜出配管)13とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the gas adjusting device 1 has a gas mixing container (fluid mixing container) 11 in which gas is mixed and a gas supply pipe (fluid supply pipe) for supplying a second gas. ) 12, a gas supply nozzle (fluid supply nozzle) 14 for discharging a second gas into the gas mixing container 11, a baffle plate 16 for adjusting the properties of the gas extracted from the gas mixing container 11, and a gas. It is provided with a gas extraction pipe (fluid extraction pipe) 13 for extracting the gas in the mixing container 11.

本例のガス混合容器11は、上下両端面と側壁面とにより構成される円筒状の容器として構成され、その中心軸を重力方向(図1に示すZ軸方向)に向けて縦置きに配置されている。ガス混合容器11として用いられる円筒状容器としては、高さが数十cm〜十数mの範囲、円筒の高さLと直径Dとの比(L/D)が2〜10の範囲のものを例示することができる。 The gas mixing container 11 of this example is configured as a cylindrical container composed of upper and lower end surfaces and side wall surfaces, and is arranged vertically with its central axis oriented in the direction of gravity (Z-axis direction shown in FIG. 1). Has been done. The cylindrical container used as the gas mixing container 11 has a height in the range of several tens of cm to several tens of meters, and the ratio (L / D) of the height L of the cylinder to the diameter D is in the range of 2 to 10. Can be exemplified.

例えば、ガス混合容器11の上部側の端面(一方の端面)には、複数種類の気体が供給されるガス供給配管12が接続されている。当該ガス供給配管は、ガス混合容器11に気体を供給するためのただ1つの気体供給源(流体供給源)である。このため、ガス混合容器11には、側壁面などの他の位置から気体を供給するための他のガス供給配管は接続されていない。また、ガス混合容器11の底部側の端面(他方の端面)には、ガス混合容器11内の気体を抜き出すためのガス抜出配管13が接続されている。 For example, a gas supply pipe 12 for supplying a plurality of types of gas is connected to an upper end surface (one end surface) of the gas mixing container 11. The gas supply pipe is the only gas supply source (fluid supply source) for supplying gas to the gas mixing container 11. Therefore, the gas mixing container 11 is not connected to another gas supply pipe for supplying gas from another position such as a side wall surface. Further, a gas extraction pipe 13 for extracting gas in the gas mixing container 11 is connected to an end surface (the other end surface) on the bottom side of the gas mixing container 11.

ガス混合容器11に対するガス供給配管12の接続位置からは、ガス混合容器11内に向けて、細長い直管からなる円筒状のガス供給ノズル14が前記中心軸の方向に沿って上下に延在するように設けられている。例えばガス供給ノズル14の直径は、ガス混合容器11の直径の1/3以下、ガス供給ノズル14の長さはガス混合容器11の高さの50〜90%程度のものが用いられる。ガス供給ノズル14の基端部側はガス供給配管12に連通し、ガス供給ノズル14から供給される気体を受け入れることができる。一方で、ガス供給ノズル14の先端部側の端面は塞がれている。 From the connection position of the gas supply pipe 12 to the gas mixing container 11, a cylindrical gas supply nozzle 14 made of an elongated straight pipe extends up and down along the direction of the central axis toward the inside of the gas mixing container 11. It is provided as follows. For example, the diameter of the gas supply nozzle 14 is 1/3 or less of the diameter of the gas mixing container 11, and the length of the gas supply nozzle 14 is about 50 to 90% of the height of the gas mixing container 11. The base end side of the gas supply nozzle 14 communicates with the gas supply pipe 12, and can receive the gas supplied from the gas supply nozzle 14. On the other hand, the end surface of the gas supply nozzle 14 on the tip end side is closed.

ガス供給ノズル14の側周面には、ガス供給配管12を介してガス供給ノズル14内に流入した気体をガス混合容器11内に供給するためのガス供給孔(流体供給孔)151が形成されている。図2に示すようにガス供給ノズル14には、ガス供給ノズル14の周方向に沿って複数のガス供給孔151が形成されている。
以下、複数のガス供給孔151がガス供給ノズル14の周方向に沿って形成されている上述の領域をガス吐出部(流体吐出部)15と呼ぶ。
On the side peripheral surface of the gas supply nozzle 14, a gas supply hole (fluid supply hole) 151 for supplying the gas flowing into the gas supply nozzle 14 through the gas supply pipe 12 into the gas mixing container 11 is formed. ing. As shown in FIG. 2, the gas supply nozzle 14 is formed with a plurality of gas supply holes 151 along the circumferential direction of the gas supply nozzle 14.
Hereinafter, the above-mentioned region in which a plurality of gas supply holes 151 are formed along the circumferential direction of the gas supply nozzle 14 is referred to as a gas discharge unit (fluid discharge unit) 15.

例えば本例のガス供給ノズル14において、各ガス吐出部15には4つのガス供給孔151がガス供給ノズル14の周方向に沿って等間隔に配置され、ガス供給ノズル14の側周面からガス混合容器11の内部空間へ向け、四方に気体を吐出することができる。 For example, in the gas supply nozzle 14 of this example, four gas supply holes 151 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the gas supply nozzle 14 in each gas discharge unit 15, and gas is gas from the side peripheral surface of the gas supply nozzle 14. Gas can be discharged in all directions toward the internal space of the mixing container 11.

図1に示すように、ガス供給ノズル14には、ガス供給ノズル14の延在方向に沿って、複数のガス吐出部15が離散的に(互いに間隔を開けて)配置されている。そして、これら複数のガス吐出部15は、ガス供給ノズル14の基端部(ガス供給配管12との接続部)側から先端部側へ向けて、隣り合うガス吐出部15同士の間隔(H)が次第に大きくなる(Hk−1<H(但し、k=2、3、…、n))ように配置されている。As shown in FIG. 1, in the gas supply nozzle 14, a plurality of gas discharge portions 15 are discretely arranged (with intervals from each other) along the extending direction of the gas supply nozzle 14. The plurality of gas discharging portion 15, the base end portion of the gas supply nozzle 14 toward the side (the connecting portion between the gas supply pipe 12) to the tip side, the interval between the gas discharge portion 15 adjacent (H k ) Gradually increases (H k-1 <H k (however, k = 2, 3, ..., N)).

前記間隔Hの設定手法は、例えば等差的(Hk−1−H=a、例えばaは0.2H〜5H)に間隔Hを大きくしていってもよいし、等比的(H/Hk−1=r、例えばrは1.1〜2.0)に間隔Hを大きくしていってもよい。また、その他の考え方に基づいて間隔Hの設定を行ってもよいことは勿論である。In the method for setting the interval H k , for example, the interval H k may be increased geometrically (H k-1- H k = a, for example, a is 0.2H 1 to 5H 1 ), and the like. The interval H k may be increased comparatively (H k / H k-1 = r, for example, r is 1.1 to 2.0). Furthermore, it may set the interval H k based on other concept is a matter of course.

さらに図1に示すように、ガス混合容器11内には、ガス供給ノズル14の最先端部側に配置されたガス吐出部15と、ガス混合容器11内からガス抜出配管13への気体の抜出位置との間に2枚のバッフル板16が設けられている。各バッフル板16は、ガス混合容器11の内周面に沿って流れる気体の流れと交差する方向(図1に示すX−Y面に沿った方向)に向けて、ガス混合容器11の横断面の一部を遮るように設けられている。 Further, as shown in FIG. 1, in the gas mixing container 11, the gas discharge unit 15 arranged on the most advanced side of the gas supply nozzle 14 and the gas from the inside of the gas mixing container 11 to the gas extraction pipe 13 are charged. Two baffle plates 16 are provided between the extraction position and the extraction position. Each baffle plate 16 has a cross section of the gas mixing container 11 in a direction intersecting the flow of gas flowing along the inner peripheral surface of the gas mixing container 11 (direction along the XY plane shown in FIG. 1). It is provided so as to block a part of.

図3の横断平面図に示すように、各バッフル板16は、ガス混合容器11の円形横断面内にガス供給ノズル14の配置領域を挟んで平行に2本の弦を設定したとき、各弦とガス混合容器11の内周面とに囲まれる領域を塞ぐように設けられている。よって前記2本の弦に挟まれた領域は、バッフル板が設けられていない開口領域17となっている。 As shown in the cross-sectional plan view of FIG. 3, each baffle plate 16 has two strings set in parallel with the arrangement area of the gas supply nozzle 14 sandwiched in the circular cross section of the gas mixing container 11. It is provided so as to close the area surrounded by the inner peripheral surface of the gas mixing container 11. Therefore, the region sandwiched between the two strings is an opening region 17 in which the baffle plate is not provided.

上述のバッフル板16と開口領域17との配置の状態を言い替えると、ガス供給ノズル14を中心として、ガス混合容器11の横断面を周方向に沿って移動しながら見たとき、バッフル板16が設けられた領域と、バッフル板が設けられていない領域(開口領域17)とが交互に配置されている。 In other words, the state of arrangement of the baffle plate 16 and the opening region 17 described above is that the baffle plate 16 is viewed while moving the cross section of the gas mixing container 11 along the circumferential direction with the gas supply nozzle 14 as the center. The provided area and the area without the baffle plate (opening area 17) are alternately arranged.

上述の弦の位置に相当する各バッフル板16の端部には、バッフル板16の板面に沿って流れる気体の流れを堰き止める方向(上方向)へ突出するように堰状突起部161が設けられている。堰状突起部161の高さは、例えば数cm〜数十cm程度に設定される。 At the end of each baffle plate 16 corresponding to the above-mentioned chord position, a weir-shaped protrusion 161 is provided so as to project in a direction (upward) to block the flow of gas flowing along the plate surface of the baffle plate 16. It is provided. The height of the weir-shaped protrusion 161 is set to, for example, about several cm to several tens of cm.

ここで、本例のガス調整装置1において、図1、図3などに示すように、ガス供給ノズル14の先端部(下端部)は、最先端部側に配置されたガス吐出部15よりも下方側に伸び出し、上述の開口領域17に到達している。これは最先端部に配置されたガス吐出部15の製作を容易にするためである。但し、ガス供給ノズル14の先端部をバッフル板16が配置されている位置まで伸ばすことは必須の要件ではなく、上述の最先端部側に配置されたガス吐出部15の近傍位置にてガス供給ノズル14を終端させてもよい。 Here, in the gas adjusting device 1 of this example, as shown in FIGS. 1, 3 and the like, the tip end portion (lower end portion) of the gas supply nozzle 14 is larger than the gas discharge portion 15 arranged on the tip end portion side. It extends downward and reaches the above-mentioned opening region 17. This is to facilitate the manufacture of the gas discharge portion 15 arranged at the most advanced portion. However, it is not an indispensable requirement to extend the tip of the gas supply nozzle 14 to the position where the baffle plate 16 is arranged, and the gas is supplied at a position near the gas discharge part 15 arranged on the most advanced side as described above. The nozzle 14 may be terminated.

以上に説明した構成を備えたガス調整装置1の作用について説明する。
はじめに、ガス混合容器11内は第1の気体が収容された状態となっている。次いで、ガス供給配管12から第2の気体を供給すると、ガス供給ノズル14の各ガス吐出部15に形成されているガス供給孔151からガス混合容器11内へ向けて第2の気体が吐出される。
The operation of the gas adjusting device 1 having the configuration described above will be described.
First, the gas mixing container 11 is in a state in which the first gas is contained. Next, when the second gas is supplied from the gas supply pipe 12, the second gas is discharged from the gas supply hole 151 formed in each gas discharge portion 15 of the gas supply nozzle 14 toward the inside of the gas mixing container 11. NS.

本例のガス調整装置1においては、ガス供給ノズル14の延在方向(ガス混合容器11の軸方向)に沿って、複数のガス吐出部15が離散的に配置されているので、第1、第2の気体の混合が進行する領域が、各ガス吐出部15の近傍に分散される。この結果、ガス供給ノズル14を設けずに、ガス供給配管12から直接、ガス混合容器11内に第2の気体を供給する場合(後述の比較例1−1)と比較して、ガス抜出配管13から抜き出される気体の単位時間当たりの性状変動量を抑制することができる。 In the gas adjusting device 1 of this example, since the plurality of gas discharging portions 15 are discretely arranged along the extending direction of the gas supply nozzle 14 (the axial direction of the gas mixing container 11), the first, first, The region where the mixing of the second gas proceeds is dispersed in the vicinity of each gas discharge unit 15. As a result, the gas is extracted as compared with the case where the second gas is directly supplied into the gas mixing container 11 from the gas supply pipe 12 without providing the gas supply nozzle 14 (Comparative Example 1-1 described later). It is possible to suppress the amount of fluctuation in the properties of the gas extracted from the pipe 13 per unit time.

ここで例えば基端部側から数えてk段目に設けられているガス吐出部15に着目すると、当該領域においては、k段目のガス吐出部15に設けられているガス供給孔151から吐出される気体と、ガス混合容器11内の上流側から流れ込んでくる気体(1段目〜(k−1)段目のガス吐出部15にて供給された気体)とが合流する。 Here, for example, focusing on the gas discharge unit 15 provided in the kth stage counting from the base end side, in the region, the gas is discharged from the gas supply hole 151 provided in the gas discharge unit 15 in the kth stage. The gas to be mixed and the gas flowing from the upstream side in the gas mixing container 11 (the gas supplied by the gas discharge unit 15 in the first stage to the (k-1) stage) merge.

従って、ガス供給ノズル14の基端部側と比較して、先端部側へ行くほどガス吐出部15の周囲を流れる気体の流量が増加することになる。この場合に、複数のガス吐出部15を例えば等間隔で配置し、且つ、何らの対策も行わないと、ガス供給ノズル14の先端部側へ行くほどガス吐出部15の周囲を流れる気体の流速が上昇する。この結果、当該ガス吐出部15のガス供給孔151から吐出された第2の気体との混合が十分に進行しないまま、ガス混合容器11内の気体がガス抜出配管13から抜き出される、いわば吹き抜けの状態となってしまう。その後、ガス混合容器11内に吐出された第2の気体が、第1の気体との混合が十分に進行しないままガス抜出配管13へ到達すると、第2の気体の濃度が急激に高くなって、単位時間当たりの性状変動量が大きくなってしまう。 Therefore, as compared with the base end side of the gas supply nozzle 14, the flow rate of the gas flowing around the gas discharge portion 15 increases toward the tip end side. In this case, if a plurality of gas discharge units 15 are arranged at equal intervals, for example, and no measures are taken, the flow velocity of the gas flowing around the gas discharge unit 15 as it goes toward the tip of the gas supply nozzle 14. Rise. As a result, the gas in the gas mixing container 11 is extracted from the gas extraction pipe 13 without sufficiently proceeding with the mixing with the second gas discharged from the gas supply hole 151 of the gas discharge unit 15, so to speak. It will be in a stairwell. After that, when the second gas discharged into the gas mixing container 11 reaches the gas extraction pipe 13 without sufficiently proceeding with the mixing with the first gas, the concentration of the second gas rapidly increases. Therefore, the amount of property fluctuation per unit time becomes large.

このような吹き抜けの発生を抑制するため、本例のガス調整装置1においては、ガス供給ノズル14の基端部側から先端部側へ向けて、隣り合うガス吐出部15同士の間隔(H)が次第に大きくなるように各ガス吐出部15を配置している。この結果、ガス供給孔151から供給された気体(第2の気体)と、ガス混合容器11の上流側から流れてきた気体(第1の気体や、第1の気体と第2の気体との混合気体)との十分な混合時間が確保される。そして、ガス抜出配管13には各ガス吐出部15の近傍領域にて第1の気体と第2の気体とが十分に混合された状態の気体が到達するので、上述の吹き抜けに起因する単位時間当たりの性状変動量の増大を抑制することができる。To suppress the occurrence of such blow in the gas conditioning device 1 of the present embodiment, toward the base end side of the gas supply nozzle 14 to the tip side, the interval between the gas discharge portion 15 adjacent (H k ) Gradually increases, and each gas discharge unit 15 is arranged. As a result, the gas supplied from the gas supply hole 151 (the second gas) and the gas flowing from the upstream side of the gas mixing container 11 (the first gas, the first gas, and the second gas) Sufficient mixing time with the mixed gas) is secured. Then, the gas in a state in which the first gas and the second gas are sufficiently mixed arrives at the gas outlet pipe 13 in the vicinity region of each gas discharge unit 15, so that the unit caused by the above-mentioned atrium It is possible to suppress an increase in the amount of property fluctuation per hour.

次いで図4、図5を参照しながらバッフル板16の作用について説明する。これらの図は、最先端部側に配置されたガス吐出部15のガス供給孔151から吐出された気体(第2の気体)の流れを模式的に示している。図4、図5中、ガス供給孔151から吐出された気体の流れは破線の矢印で示してある。なお、ガス供給孔151から吐出された第2の気体が、破線の矢印で示した流線上を流れる期間中においてもガス混合容器11内の気体のとの混合は進行する。従って、破線の矢印の基端部(ガス供給孔151の出口)と比較して、破線の矢印の先端部では、第1、第2の気体の混合が進行した状態となっている。 Next, the operation of the baffle plate 16 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. These figures schematically show the flow of the gas (second gas) discharged from the gas supply hole 151 of the gas discharge unit 15 arranged on the cutting edge side. In FIGS. 4 and 5, the flow of gas discharged from the gas supply hole 151 is indicated by a broken line arrow. Even during the period in which the second gas discharged from the gas supply hole 151 flows on the streamline indicated by the broken line arrow, the mixing with the gas in the gas mixing container 11 proceeds. Therefore, as compared with the base end portion of the broken line arrow (the outlet of the gas supply hole 151), the mixing of the first and second gases has progressed at the tip end portion of the broken line arrow.

図4、図5に示すように、各ガス供給孔151から吐出された気体は、ガス混合容器11内を径方向外側へ向けて流れた後、ガス混合容器11の内周面の近傍位置にて、流れ方向を下方側へ変化させる。
そして図4に示すように、バッフル板16が設けられている領域では、ガス混合容器11の内周面に沿った前記気体の流れと交差する方向に向けてバッフル板16が配置されているので、気体はこれらバッフル板16の上面に沿って、ガス混合容器11の径方向内側へ向けて流れる。しかる後、堰状突起部161に到達した気体は、当該堰状突起部161に案内されてその流れ方向を上方へ向けて変化させる。この結果、図4に破線の矢印で示すように、ガス混合容器11内へ流れ込んだ気体の渦が形成されて、ガス混合容器11内の気体との混合がさらに進行する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the gas discharged from each gas supply hole 151 flows in the gas mixing container 11 in the radial direction and then at a position near the inner peripheral surface of the gas mixing container 11. And change the flow direction downward.
As shown in FIG. 4, in the region where the baffle plate 16 is provided, the baffle plate 16 is arranged in a direction intersecting the gas flow along the inner peripheral surface of the gas mixing container 11. , The gas flows inward in the radial direction of the gas mixing container 11 along the upper surface of these baffle plates 16. After that, the gas that has reached the weir-shaped protrusion 161 is guided by the weir-shaped protrusion 161 and changes its flow direction upward. As a result, as shown by the broken line arrow in FIG. 4, a vortex of the gas flowing into the gas mixing container 11 is formed, and the mixing with the gas in the gas mixing container 11 further progresses.

一方で図5に示すように、バッフル板16が設けられていない開口領域17においては、ガス混合容器11の内周面に沿った前記気体の流れが開口領域17を通過してガス抜出配管13に到達して外部へ抜き出される。図5に示す流線に乗って流れる第2の気体と、ガス混合容器11内の気体との混合の進行度合いは、図4の場合と比較すると小さい。 On the other hand, as shown in FIG. 5, in the opening region 17 in which the baffle plate 16 is not provided, the gas flow along the inner peripheral surface of the gas mixing container 11 passes through the opening region 17 and the gas extraction pipe. It reaches 13 and is extracted to the outside. The degree of progress of mixing of the second gas flowing along the streamline shown in FIG. 5 and the gas in the gas mixing container 11 is smaller than that in the case of FIG.

このように、図4、図5に示す気体の流れが混在していることにより、開口領域17を通過してガス抜出配管13に到達する気体と、バッフル板16や堰状突起部161に流れを遮られて渦を形成した後、ガス抜出配管13に到達する気体との間に時間差が形成される。この結果、ガス供給孔151から吐出された気体の流れが同時にガス抜出配管13に到達する場合と比べて、急激な性状変化を抑制することができる。 As described above, due to the mixture of the gas flows shown in FIGS. 4 and 5, the gas passing through the opening region 17 and reaching the gas extraction pipe 13 and the baffle plate 16 and the weir-shaped protrusion 161 After the flow is blocked to form a vortex, a time difference is formed with the gas reaching the gas extraction pipe 13. As a result, it is possible to suppress a sudden change in properties as compared with the case where the flow of gas discharged from the gas supply hole 151 reaches the gas outlet pipe 13 at the same time.

また、ガス供給ノズル14の最先端部側のガス吐出部15の配置位置と、ガス抜出配管13への気体の抜出位置との間に1段だけバッフル板16を設けることにより、ガス混合容器11における圧力損失の増大を抑えつつ、図4に示す気体の渦を形成して、気体の混合を進行させることができる。 Further, the gas is mixed by providing only one stage of the baffle plate 16 between the arrangement position of the gas discharge portion 15 on the most advanced portion side of the gas supply nozzle 14 and the position of extracting the gas to the gas extraction pipe 13. While suppressing the increase in pressure loss in the container 11, the gas vortex shown in FIG. 4 can be formed to promote gas mixing.

以上に説明したガス調整装置1の作用により、例えば第1の気体として気体Aが収容されているガス混合容器11に対し、ガス供給ノズル14より第2の気体である気体Bを供給すると、ガス抜出配管13から抜き出される気体中の気体Bの濃度が上昇する。このとき、既述のガス供給ノズル14やバッフル板16の作用により、ガス抜出配管13から抜き出される気体中の急激な濃度変化が抑えられているので、当該気体の単位時間当たりの性状変動量が小さく抑えられる。そして、ガス供給ノズル14からの気体Aの供給を継続すると、ガス混合容器11内の気体Bの濃度が100%(モル分率で1)近くになり、ガス抜出配管13から抜き出される気体の性状は安定する。
その後、ガス供給配管12から再び気体Aを供給したり、別の気体Cを供給したりする場合には、ガス混合容器11内の気体Bが第1の気体に相当し、ガス供給配管12から供給される気体が第2の気体に相当することとなり、上述の例と同様の混合操作が実施される。
By the action of the gas adjusting device 1 described above, for example, when the gas B, which is the second gas, is supplied from the gas supply nozzle 14 to the gas mixing container 11 in which the gas A is housed as the first gas, the gas is supplied. The concentration of gas B in the gas extracted from the extraction pipe 13 increases. At this time, the action of the gas supply nozzle 14 and the baffle plate 16 described above suppresses a rapid change in the concentration of the gas extracted from the gas extraction pipe 13, so that the properties of the gas change per unit time. The amount can be kept small. Then, when the supply of the gas A from the gas supply nozzle 14 is continued, the concentration of the gas B in the gas mixing container 11 becomes close to 100% (1 in mole fraction), and the gas extracted from the gas extraction pipe 13 The properties of are stable.
After that, when the gas A is supplied again from the gas supply pipe 12 or another gas C is supplied, the gas B in the gas mixing container 11 corresponds to the first gas and is supplied from the gas supply pipe 12. The supplied gas corresponds to the second gas, and the same mixing operation as in the above example is performed.

このように、単位時間当たりの気体の性状変動量を小さく抑えるガス調整装置1の作用効果は、上述の例よりも気体の性状変化が小さい場合であっても同様に得ることができる。
例えば気体Aと気体Bとが所定の割合で混合された混合気体(第1の気体)がガス混合容器11内に収容されているとき、前記第1の気体とは気体A、Bの混合割合が異なる混合気体(第2の気体)がガス供給配管12から供給される場合であっても、ガス供給ノズル14やバッフル板16の作用により、ガス抜出配管13から抜き出される気体の性状変化はより緩やかとなる。
As described above, the effect of the gas adjusting device 1 that suppresses the fluctuation amount of the gas property per unit time can be similarly obtained even when the gas property change is smaller than that of the above example.
For example, when a mixed gas (first gas) in which gas A and gas B are mixed at a predetermined ratio is contained in the gas mixing container 11, the first gas is the mixing ratio of gases A and B. Even when a mixed gas (second gas) having a different gas is supplied from the gas supply pipe 12, the properties of the gas extracted from the gas outlet pipe 13 change due to the action of the gas supply nozzle 14 and the baffle plate 16. Becomes more gradual.

このことは、ガス供給配管12から供給される混合気体中の気体A、Bの混合割合が時間の経過に伴って変化する場合であっても同様である。即ち、ある時点におけるガス混合容器11内の混合気体(第1の気体)の混合割合と、ガス供給配管12から供給される混合気体(第2の気体)の混合割合との間に、当該混合気体を燃料とする内燃機関を運転するにあたっての有意な性状変化が存在する場合には、本例のガス調整装置1を用いることにより、当該内燃機関に供給される混合気体の性状変化を緩やかにすることができる。 This is the same even when the mixing ratio of the gases A and B in the mixed gas supplied from the gas supply pipe 12 changes with the passage of time. That is, the mixing ratio between the mixing ratio of the mixed gas (first gas) in the gas mixing container 11 at a certain point in time and the mixing ratio of the mixed gas (second gas) supplied from the gas supply pipe 12 When there is a significant change in the properties of operating an internal gas-fueled internal combustion engine, by using the gas adjusting device 1 of this example, the change in the properties of the mixed gas supplied to the internal gas engine can be moderately changed. can do.

本実施の形態に係るガス調整装置1によれば以下の効果がある。複数のガス吐出部15が離散的に配置された細長い筒状のガス供給ノズル14から、ガス混合容器11内に向けて分散してガスが供給されるので、第1の気体に対する第2の気体の混合が徐々に進行する。さらに、最先端のガス吐出部15の下流側には、ガス混合容器11の内周面に沿って流れる気体の流れと交差する方向に向けてバッフル板16が設けられているので、図4に示すように気体の流れ方向を変えて気体の混合を進行させ、ガス調整装置1から抜き出される気体の急激な性状変化を抑えることができる。 According to the gas adjusting device 1 according to the present embodiment, the following effects are obtained. Since the gas is dispersed and supplied into the gas mixing container 11 from the elongated tubular gas supply nozzle 14 in which the plurality of gas discharge portions 15 are discretely arranged, the second gas with respect to the first gas is supplied. The mixing of gas gradually progresses. Further, on the downstream side of the state-of-the-art gas discharge unit 15, a baffle plate 16 is provided in a direction intersecting the flow of gas flowing along the inner peripheral surface of the gas mixing container 11. As shown, it is possible to change the flow direction of the gas to promote the mixing of the gas and suppress a sudden change in the properties of the gas extracted from the gas adjusting device 1.

次に、図6を参照しながら、ミスト21を含む気体を処理する場合に好適なバッフル板16aの設置例について説明する。ミスト21を含む気体は、ガス混合容器11に収容されている第1の気体、ガス供給ノズル14からガス混合容器11内に供給される第2の気体のいずれか一方であってもよいし、双方であってもよい。 Next, with reference to FIG. 6, an installation example of the baffle plate 16a suitable for treating the gas containing the mist 21 will be described. The gas containing the mist 21 may be either a first gas housed in the gas mixing container 11 or a second gas supplied into the gas mixing container 11 from the gas supply nozzle 14. It may be both.

本例のバッフル板16aは、ガス混合容器11の内周面側から堰状突起部161側に向けて板面の高さ位置が次第に低くなるように形成され、傾斜面を有している。この結果、気体の流れに乗ってガス混合容器11内を流下してきたミスト21は、バッフル板16aに衝突して捕集され、液膜状の液体22となり、堰状突起部161へ向けてバッフル板16aの傾斜面を流れる。 The baffle plate 16a of this example is formed so that the height position of the plate surface gradually decreases from the inner peripheral surface side of the gas mixing container 11 toward the weir-shaped protrusion 161 side, and has an inclined surface. As a result, the mist 21 that has flowed down in the gas mixing container 11 on the gas flow collides with the baffle plate 16a and is collected to become a liquid film-like liquid 22, and the baffle is directed toward the weir-shaped protrusion 161. It flows on the inclined surface of the plate 16a.

堰状突起部161には、バッフル板16aの下方側へ液体22を排出するための開口部172が形成されている。ガス混合容器11の底部には排液管18が接続され、開口部172を介して落下した液体22は、当該排液管18を介して外部へ排出される。一方、ガス抜出配管13は、排液管18の接続位置とバッフル板16aの配置位置との間の高さ位置に接続され、液体22と分離された気体がガス混合容器11から抜き出される。 The weir-shaped protrusion 161 is formed with an opening 172 for discharging the liquid 22 to the lower side of the baffle plate 16a. A drainage pipe 18 is connected to the bottom of the gas mixing container 11, and the liquid 22 that has fallen through the opening 172 is discharged to the outside through the drainage pipe 18. On the other hand, the gas outlet pipe 13 is connected at a height position between the connection position of the drainage pipe 18 and the arrangement position of the baffle plate 16a, and the gas separated from the liquid 22 is extracted from the gas mixing container 11. ..

また、ガス調整装置のガス混合容器11は、その軸方向が重力方向と一致するように縦置きに配置される場合に限定されない。図7には、軸方向を水平方向に向け、横置きに配置されたガス混合容器11を備えるガス調整装置1aの例を示してある。図7において、図1〜図6に示したガス調整装置1と共通の構成要素には、これらの図で用いたものと共通の符号を付してある。 Further, the gas mixing container 11 of the gas adjusting device is not limited to the case where the gas mixing container 11 is arranged vertically so that its axial direction coincides with the gravity direction. FIG. 7 shows an example of a gas adjusting device 1a provided with a gas mixing container 11 arranged horizontally with the axial direction oriented horizontally. In FIG. 7, the components common to the gas adjusting device 1 shown in FIGS. 1 to 6 are designated by the same reference numerals as those used in these figures.

図7に示すように、ガス混合容器11が横置きに配置されている場合には、ガス供給ノズル14が延在する方向も水平方向となる。このとき、自重による撓みの発生を抑えるため、図7に示すようにガス混合容器11の内周面との間に設けた支柱部19により、ガス供給ノズル14を支持してもよい。 As shown in FIG. 7, when the gas mixing container 11 is arranged horizontally, the direction in which the gas supply nozzle 14 extends is also the horizontal direction. At this time, in order to suppress the occurrence of bending due to its own weight, the gas supply nozzle 14 may be supported by the support column portion 19 provided between the inner peripheral surface of the gas mixing container 11 and the gas mixing container 11 as shown in FIG.

さらに図7のガス調整装置1aには、図1〜図3に示したガス供給配管12、ガス供給ノズル14、バッフル板16の変形例も併せて示してある。
ガス供給ノズル14に接続されるガス供給配管12は、図1に示した例のように、ガス混合容器11の上部側の端面に接続された1本の配管により構成する場合に限定されない。例えば図7に示すように、気体Aの供給を行う第1のガス供給配管12aと、気体Bの供給を行う第2のガス供給配管12bとをガス混合容器11内の前記端面近傍位置で合流させ、これらのガス供給配管12a、12bの下流側にガス供給ノズル14を接続してもよい。これらのガス供給配管12a、12bも、ガス供給ノズル14を介して、ガス混合容器11に気体を供給するためのただ1つの気体供給源(流体供給源)を構成している。
Further, the gas adjusting device 1a of FIG. 7 also shows modified examples of the gas supply pipe 12, the gas supply nozzle 14, and the baffle plate 16 shown in FIGS. 1 to 3.
The gas supply pipe 12 connected to the gas supply nozzle 14 is not limited to the case where the gas supply pipe 12 is configured by one pipe connected to the upper end face of the gas mixing container 11 as in the example shown in FIG. For example, as shown in FIG. 7, the first gas supply pipe 12a for supplying the gas A and the second gas supply pipe 12b for supplying the gas B merge at a position near the end face in the gas mixing container 11. Then, the gas supply nozzle 14 may be connected to the downstream side of these gas supply pipes 12a and 12b. These gas supply pipes 12a and 12b also constitute a single gas supply source (fluid supply source) for supplying gas to the gas mixing container 11 via the gas supply nozzle 14.

また、図1〜図3を用いて説明したガス調整装置1の例においては、ガス吐出部15の配置間隔(H)が、ガス供給ノズル14の基端部側から先端部側へ向けて次第に大きくなるように設定されていることにより、ガス混合容器11内の気体の流量増大に伴う吹き抜け現象の発生を抑制している。
但し、ガス吐出部15の配置間隔の設定手法はこの例に限定されるものではない。例えば図7には、複数のガス吐出部15が等間隔(H=一定(但し、k=1、2、3、…、n))で配置されているガス供給ノズル14の例を示している。
Further, in the example of the gas adjusting device 1 described with reference to FIGS. 1 to 3, the arrangement interval ( Hk ) of the gas discharge unit 15 is from the base end side to the tip end side of the gas supply nozzle 14. By setting the gas to gradually increase, the occurrence of a blow-by phenomenon due to an increase in the flow rate of the gas in the gas mixing container 11 is suppressed.
However, the method for setting the arrangement interval of the gas discharge unit 15 is not limited to this example. For example, FIG. 7 shows an example of a gas supply nozzle 14 in which a plurality of gas discharge portions 15 are arranged at equal intervals (H k = constant (however, k = 1, 2, 3, ..., N)). There is.

例えば、ガス供給ノズル14への第2の気体の供給流量が少なく、吹き抜け現象が問題となる程度にガス吐出部15の周囲を流れる気体の流速が上昇しない場合には、ガス吐出部15を等間隔で配置してもよい。また、ガス吐出部15を等間隔で配置すると共に、吹き抜け現象の発生を抑制するため他の対策を講じてもよい。他の対策としては、ガス供給ノズル14の基端部側から先端部側へ向けて次第にガス供給孔151の開口径を小さくして、第2の気体の吐出流速を高くし、ガス混合容器11内の気体との混合を促進する手法や、ガス供給ノズル14の基端部側から先端部側へ向けて、横断面の半径が大きくなる円錐型のガス混合容器11を利用し、ガス混合容器11内を流れる気体とガス供給ノズル14から供給される第2の気体との合流に伴う流速の上昇を抑制する手法を例示することができる。 For example, if the flow rate of the second gas supplied to the gas supply nozzle 14 is small and the flow velocity of the gas flowing around the gas discharge unit 15 does not increase to the extent that the blow-by phenomenon becomes a problem, the gas discharge unit 15 is used. It may be arranged at intervals. Further, the gas discharge portions 15 may be arranged at equal intervals, and other measures may be taken in order to suppress the occurrence of the blow-by phenomenon. As another measure, the opening diameter of the gas supply hole 151 is gradually reduced from the base end side to the tip end side of the gas supply nozzle 14 to increase the discharge flow rate of the second gas, and the gas mixing container 11 is used. A gas mixing container using a method for promoting mixing with the gas inside or a conical gas mixing container 11 having a larger cross-sectional radius from the base end side to the tip end side of the gas supply nozzle 14. It is possible to exemplify a method of suppressing an increase in the flow velocity due to the merging of the gas flowing in the 11 and the second gas supplied from the gas supply nozzle 14.

さらに図7には堰状突起部161の設置を省略したバッフル板16の例を記載してある。堰状突起部161が設けられていないバッフル板16を設ける場合でも、バッフル板16に沿って、ガス混合容器11の径方向内側へ向けて流れる気体の流れ同士がガス混合容器11の中央領域で合流することにより、流れ方向の変化や渦の形成が生じ、ガス混合容器11内の気体との混合をさらに進行させることができる。 Further, FIG. 7 shows an example of the baffle plate 16 in which the installation of the weir-shaped protrusion 161 is omitted. Even when the baffle plate 16 without the dam-like protrusion 161 is provided, the gas flows inward in the radial direction of the gas mixing container 11 along the baffle plate 16 are in the central region of the gas mixing container 11. By merging, the flow direction changes and the formation of vortices occurs, and the mixing with the gas in the gas mixing container 11 can be further promoted.

以上、図7に示した第1、第2のガス供給配管12a、12bやガス吐出部15の等間隔配置、堰状突起部161を備えないバッフル板16は、図1に示す縦置きのガス調整装置1に適用してもよい。これとは反対に、図1に示すガス供給配管12やガス吐出部15の配置間隔設定、堰状突起部161を備えたバッフル板16を、図7の横置きのガス調整装置1aに適用してよいことも勿論である。 As described above, the baffle plate 16 having the first and second gas supply pipes 12a and 12b shown in FIG. 7, the equally spaced arrangement of the gas discharge portions 15 and the weir-shaped protrusions 161 is the vertically installed gas shown in FIG. It may be applied to the adjusting device 1. On the contrary, the baffle plate 16 provided with the gas supply pipe 12 shown in FIG. 1, the arrangement interval setting of the gas discharge portion 15, and the weir-shaped protrusion 161 is applied to the horizontal gas adjusting device 1a of FIG. Of course, it is good.

図1〜図6に示すガス調整装置1や、図7に示すガス調整装置1aに適用可能な機器のバリエーションをさらに挙げておく。
各ガス吐出部15に形成されるガス供給孔151の数や配置は、図2に示した例に限定されるものではない。例えばガス供給ノズル14の側面のガス供給孔151の形成方向を変化させながら、各ガス吐出部15に1つずつガス供給孔151を形成することにより、各ガス吐出部15にて異なる方向に気体が吐出される構成としてもよい。この他、各ガス吐出部15内において、ガス供給ノズル14の周方向に沿って複数のガス供給孔151が等間隔に配置されてなるガス供給孔151の列を、上下に複数列並べてもよい。また、各ガス吐出部15において、複数のガス供給孔151をガス供給ノズル14の周方向に沿って螺旋状に配置してもよい。
Further, variations of the equipment applicable to the gas adjusting device 1 shown in FIGS. 1 to 6 and the gas adjusting device 1a shown in FIG. 7 will be listed.
The number and arrangement of the gas supply holes 151 formed in each gas discharge unit 15 are not limited to the example shown in FIG. For example, by forming one gas supply hole 151 in each gas discharge unit 15 while changing the formation direction of the gas supply hole 151 on the side surface of the gas supply nozzle 14, each gas discharge unit 15 gas is in a different direction. May be configured to be discharged. In addition, in each gas discharge unit 15, a plurality of rows of gas supply holes 151 in which a plurality of gas supply holes 151 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the gas supply nozzle 14 may be arranged vertically. .. Further, in each gas discharge unit 15, a plurality of gas supply holes 151 may be arranged spirally along the circumferential direction of the gas supply nozzle 14.

次いでガス供給ノズル14の構成についても直管によりガス供給ノズル14を構成することは必須の要件ではない。例えば、ガス混合容器11の中心軸の方向に沿って延在する螺旋状の細管を用いてガス供給ノズル14を構成してもよい。 Next, regarding the configuration of the gas supply nozzle 14, it is not an essential requirement to configure the gas supply nozzle 14 with a straight pipe. For example, the gas supply nozzle 14 may be configured by using a spiral thin tube extending along the direction of the central axis of the gas mixing container 11.

バッフル板16の間に形成される開口領域17の平面形状についても図3に示した例に限定されるものではない。例えば図3のX軸方向に伸びる開口領域17を追加して、十字型の開口領域17を形成してもよいし、さらに多くの開口領域17をガス混合容器11の横断面の中心位置から放射状に延びるように設けてもよい(これらの場合において、バッフル板16の配置領域を確保するため、開口領域17の幅は、適宜、調整される)。 The planar shape of the opening region 17 formed between the baffle plates 16 is not limited to the example shown in FIG. For example, an opening region 17 extending in the X-axis direction of FIG. 3 may be added to form a cross-shaped opening region 17, and more opening regions 17 may be radially arranged from the center position of the cross section of the gas mixing container 11. (In these cases, the width of the opening region 17 is appropriately adjusted in order to secure the arrangement region of the baffle plate 16).

さらに図3、図5に示した例の如く、開口領域17は、ガス混合容器11の内周面側まで開口が広がっていることも必須ではなく、例えばガス混合容器11の横断面の中央領域のみに円形の開口領域17を設けてもよい。この場合には、内周面近傍を流れる気体が、開口領域17を通過してガス抜出配管13に到達する場合(図5)と、バッフル板16に遮られる場合(図4)とで、ガス抜出配管13に到達する気体の時間差を形成する作用は減殺されるが、バッフル板16を設けることに伴う気体の混合の促進効果は依然として発揮される。 Further, as in the examples shown in FIGS. 3 and 5, it is not essential that the opening region 17 extends to the inner peripheral surface side of the gas mixing container 11, for example, the central region of the cross section of the gas mixing container 11. A circular opening region 17 may be provided only on the surface. In this case, the gas flowing near the inner peripheral surface passes through the opening region 17 and reaches the gas outlet pipe 13 (FIG. 5), and is blocked by the baffle plate 16 (FIG. 4). Although the action of forming the time difference of the gas reaching the gas extraction pipe 13 is diminished, the effect of promoting the mixing of the gas due to the provision of the baffle plate 16 is still exhibited.

次いで、図1〜図7を用いて説明したガス調整装置1、1aの適用例につき、液化天然ガス(LNG:Liquefied Natural Gas)の受入設備の例を挙げて説明する。図示の便宜上、図8には縦置き型のガス調整装置1を設けた例を示してあるが、横置き型のガス調整装置1aを設ける場合であっても受入設備側の構成は同様である。
図8に示す受入設備は、LNGタンク32内で発生するボイルオフガス(BOG:Boil Off Gas)を燃料とする内燃機関であるガスエンジン5を備える。本例のガス調整装置1は、当該ガスエンジン5の上流側に設けられている。
Next, the application examples of the gas adjusting devices 1 and 1a described with reference to FIGS. 1 to 7 will be described with reference to an example of a liquefied natural gas (LNG: Liquefied Natural Gas) receiving facility. For convenience of illustration, FIG. 8 shows an example in which the vertically installed gas adjusting device 1 is provided, but the configuration on the receiving equipment side is the same even when the horizontally installed gas adjusting device 1a is provided. ..
The receiving equipment shown in FIG. 8 includes a gas engine 5 which is an internal combustion engine using BOG (Boil Off Gas) generated in the LNG tank 32 as fuel. The gas adjusting device 1 of this example is provided on the upstream side of the gas engine 5.

LNGの受入設備の構成について簡単に説明しておくと、LNGタンク32に貯蔵されたLNGは、LNGポンプ33、送出ポンプ35によりLNGタンク32から送り出され、LNG気化器36にて気化され、熱量調整部39にて、LPGポンプ38によりLPGタンク37から送り出されたLPGを添加する熱量調整が行われた後、需要先4へと出荷される。 Briefly explaining the configuration of the LNG receiving facility, the LNG stored in the LNG tank 32 is sent out from the LNG tank 32 by the LNG pump 33 and the delivery pump 35, vaporized by the LNG vaporizer 36, and has a calorific value. After the adjustment unit 39 adjusts the calorific value of adding the LPG sent out from the LPG tank 37 by the LPG pump 38, the product is shipped to the demand destination 4.

LNGタンク32内においては、LNGの気化によりBOGが発生する。通常、BOGは、複数の圧縮段341〜343を備えるBOG圧縮機34にて昇圧された後、気化されたLNGと共に需要先4へ払い出されたり、再液化されてLNGタンク32に戻されたりする(図8には、気化されたLNGと共にBOGが需要先4へ払い出される例を示してある)。 In the LNG tank 32, BOG is generated by the vaporization of LNG. Normally, the BOG is boosted by a BOG compressor 34 provided with a plurality of compression stages 341 to 343, and then delivered to the customer 4 together with the vaporized LNG, or is reliquefied and returned to the LNG tank 32. (FIG. 8 shows an example in which the BOG is paid out to the demand destination 4 together with the vaporized LNG).

一方、LNGタンク32に対しては、アンローディングアーム311を介してLNGタンカー31からのLNGの受け入れが行われる。このとき、LNGタンク32にて発生するBOGの量が通常時の数倍にまで増大することがある。本例の受入設備には、余剰なBOGの利用先としてBOGを燃料としてガスエンジン5が設けられ、このガスエンジン5を駆動して発電機51にて発電を行うことができる。 On the other hand, the LNG tank 32 receives LNG from the LNG tanker 31 via the unloading arm 311. At this time, the amount of BOG generated in the LNG tank 32 may increase to several times the normal amount. In the receiving equipment of this example, a gas engine 5 using BOG as fuel is provided as a destination for using the surplus BOG, and the gas engine 5 can be driven to generate power by the generator 51.

ここでガスエンジン5は、利用する燃料ガスの単位時間当たりの熱量変動量に制約が設けられている場合がある。一方で、性状の異なるLNGを受け入れた際には、BOGの熱量が大きく変化する場合もある。
そこで図8に示すようにガスエンジン5の上流側に本例のガス調整装置1を設けることにより、ガスエンジン5に供給されるBOGについての単位時間当たりの熱量変動を緩和することができる。図8に示す適用例において、BOGの熱量変化が発生する前にガス調整装置1内に収容されていたBOGが第1の気体に相当し、前記熱量変化の発生に伴ってガス調整装置1に供給されるBOGが第2の気体に相当する。
Here, the gas engine 5 may be restricted in the amount of heat fluctuation per unit time of the fuel gas to be used. On the other hand, when LNG having different properties is accepted, the calorific value of BOG may change significantly.
Therefore, by providing the gas adjusting device 1 of this example on the upstream side of the gas engine 5 as shown in FIG. 8, it is possible to mitigate the fluctuation in the amount of heat per unit time of the BOG supplied to the gas engine 5. In the application example shown in FIG. 8, the BOG contained in the gas adjusting device 1 before the change in the calorific value of the BOG corresponds to the first gas, and the gas adjusting device 1 becomes the gas adjusting device 1 as the change in the calorific value occurs. The supplied BOG corresponds to the second gas.

なお、ガス調整装置1の下流側にガス混合容器11内の圧力を調節する圧力調節弁を設け、ガス混合容器11内の圧力増減により、ガス混合容器11に収容されるBOGの量を増減してもよい。LNGタンク32におけるBOGの発生量が増大し、需要先4への払出し可能量やガスエンジン5へのBOGの供給可能量の上限に達したとき、ガス調整装置1におけるBOGの収容量を一時的に増やして、BOGの余剰量を吸収するガスホルダーとしても利用することができる。 A pressure control valve for adjusting the pressure in the gas mixing container 11 is provided on the downstream side of the gas adjusting device 1, and the amount of BOG contained in the gas mixing container 11 is increased or decreased by increasing or decreasing the pressure in the gas mixing container 11. You may. When the amount of BOG generated in the LNG tank 32 increases and the upper limit of the amount that can be delivered to the customer 4 or the amount that can be supplied to the BOG to the gas engine 5 is reached, the capacity of the BOG in the gas regulator 1 is temporarily increased. It can also be used as a gas holder to absorb the surplus amount of BOG.

BOGを燃料ガスとする場合に限らず、LNG気化器36で気化されたガスや外部から受け入れたガスを燃料ガスとし、ガスエンジン5に供給して発電を行う場合にも、本例のガス調整装置1、1aを適用することができる。
また、ガスエンジン発電のガス調整装置1、1aに限らず、複数の産地のLNGを燃料ガスとするガスタービン発電や、バイオガスを燃料とするバイオマス発電などの安定運転にも本例のガス調整装置1、1aを適用することができる。
さらには、ガス調整装置1、1aを用いて性状変化を緩和することが可能な気体は燃料ガスに限定されるものではない。例えば触媒反応に供給される原料ガスの組成変化など、単位時間当たりの性状変動量に制限のある機器やプロセスへの気体の供給にも適用することができる。
Not only when BOG is used as fuel gas, but also when gas vaporized by the LNG vaporizer 36 or gas received from the outside is used as fuel gas and supplied to the gas engine 5 to generate power, the gas adjustment of this example is also performed. Devices 1, 1a can be applied.
In addition, the gas adjustment of this example is not limited to the gas adjustment devices 1 and 1a for gas engine power generation, but also for stable operation such as gas turbine power generation using LNG of multiple production areas as fuel gas and biomass power generation using biogas as fuel. Devices 1, 1a can be applied.
Furthermore, the gas that can mitigate the change in properties by using the gas adjusting devices 1 and 1a is not limited to the fuel gas. For example, it can be applied to the supply of gas to equipment or processes in which the amount of property fluctuation per unit time is limited, such as the composition change of the raw material gas supplied to the catalytic reaction.

以上、図1〜図8を用い、経時的に性状が変化する気体の混合に、本発明の流体調整装置を適用したガス調整装置1、1aの実施形態、及び当該ガス調整装置1、1aの適用例について説明した。
但し、本発明の流体調整装置を用い、急激な性状変化の緩和を行うことが可能な流体は気体に限定されない。例えば、図1〜図5、図7を用いて説明したガス調整装置1を、経時的に性状が変化する液体の混合を行う液体調整装置として用いてもよい。
As described above, using FIGS. 1 to 8, the embodiments of the gas adjusting devices 1 and 1a to which the fluid adjusting device of the present invention is applied to the mixing of the gas whose properties change with time, and the gas adjusting devices 1 and 1a. An application example was explained.
However, the fluid capable of alleviating abrupt changes in properties using the fluid adjusting device of the present invention is not limited to gas. For example, the gas adjusting device 1 described with reference to FIGS. 1 to 5 and 7 may be used as a liquid adjusting device for mixing liquids whose properties change with time.

この場合には、図1〜図5、図7に示す流体調整装置は、経時的に性状が変化する液体の混合状態を調整し、単位時間当たりの性状変動量を抑制する液体調整装置(流体調整装置)1、1aであって、端面と側壁面とにより構成される筒状の液体混合容器(流体混合容器)11と、当該液体混合容器11に対し、液体を供給するためのただ1つの液体供給源(流体供給源)である液体供給配管(流体供給配管)12と、この液体供給配管12に接続され、液体混合容器11の一方の端面側から、この液体混合容器11の軸方向に沿って延在するように当該液体混合容器11内に設けられ、液体供給孔(流体供給孔)151が形成された領域である複数の液体吐出部(流体吐出部)15が、前記延在方向に沿って離散的に配置された細長い筒状の液体供給ノズル(流体供給ノズル)14と、前記一方の端面と対向する他方の端面側から、液体混合容器11内の液体を抜き出すための液体抜出配管(流体抜出配管)13と、前記液体供給ノズル14の最先端部側の液体吐出部15の配置位置と、液体混合容器11内から液体抜出配管13への液体の抜出位置との間に配置され、液体混合容器11の内周面に沿って流れる液体の流れと交差する方向に向けて、当該液体混合容器11の横断面の一部を遮るように設けられたバッフル板11と、を備えていると読み替えることができる。 In this case, the fluid adjusting device shown in FIGS. 1 to 5 and 7 is a liquid adjusting device (fluid) that adjusts the mixed state of the liquid whose properties change with time and suppresses the amount of property fluctuation per unit time. Adjustment device) 1, 1a, which is only one for supplying a liquid to a tubular liquid mixing container (fluid mixing container) 11 composed of an end face and a side wall surface and the liquid mixing container 11. A liquid supply pipe (fluid supply pipe) 12 which is a liquid supply source (fluid supply source) and a liquid supply pipe 12 connected to the liquid supply pipe 12 from one end face side of the liquid mixing container 11 in the axial direction of the liquid mixing container 11. A plurality of liquid discharge portions (fluid discharge portions) 15 which are provided in the liquid mixing container 11 so as to extend along the same and are regions in which the liquid supply holes (fluid supply holes) 151 are formed are formed in the extension direction. Liquid drainage for drawing out the liquid in the liquid mixing container 11 from the elongated tubular liquid supply nozzle (fluid supply nozzle) 14 discretely arranged along the above and the other end face side facing the one end face. The location of the outlet pipe (fluid outlet pipe) 13, the liquid discharge portion 15 on the most advanced side of the liquid supply nozzle 14, and the position where the liquid is discharged from the liquid mixing container 11 to the liquid outlet pipe 13. A baffle plate 11 arranged between the liquid mixing containers 11 so as to block a part of the cross section of the liquid mixing container 11 in a direction intersecting with the flow of the liquid flowing along the inner peripheral surface of the liquid mixing container 11. And can be read as having.

図9は、発電機51を駆動するディーゼルエンジン5aへの液体燃料の供給を行う供給設備に対し、上述の液体調整装置1、1aを適用した例を示している。図示の便宜上、図9には縦置き型のガス調整装置1を設けた例を示してあるが、横置き型のガス調整装置1aを設けてもよい点は、図8を用いて説明した受入設備の場合と同様である。 FIG. 9 shows an example in which the above-mentioned liquid adjusting devices 1 and 1a are applied to a supply facility that supplies liquid fuel to the diesel engine 5a that drives the generator 51. For convenience of illustration, FIG. 9 shows an example in which the vertical gas adjusting device 1 is provided, but the point that the horizontal gas adjusting device 1a may be provided is the acceptance described with reference to FIG. The same is true for equipment.

本例の供給設備に設けられている液体調整装置1の上流側は、2つの燃料供給ラインに分岐し、その一方側には、開閉弁V1及びバイオ燃料ポンプ711を介してバイオディーゼル燃料タンク71が設けられている。バイオディーゼル燃料タンク71には、なたね油、大豆油、パーム油、ココナッツ油、トウモロコシ油、オリーブ油などのバイオディーゼル燃料が貯蔵されている。これらのバイオディーゼル燃料は、必要に応じて油脂分や腐食成分の除去や粘度調整を行う精製・改質処理が施されたものであってもよい。 The upstream side of the liquid regulator 1 provided in the supply facility of this example branches into two fuel supply lines, and on one side thereof, the biodiesel fuel tank 71 via an on-off valve V1 and a biofuel pump 711. Is provided. The biodiesel fuel tank 71 stores biodiesel fuels such as rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil, corn oil, and olive oil. These biodiesel fuels may be refined or reformed to remove oils and fats and corrosive components and adjust the viscosity, if necessary.

一方、分岐した燃料供給ラインの他方側には、開閉弁V2及び化石燃料ポンプ721を介して化石燃料タンク72が設けられている。化石燃料タンク72には、ディーゼルエンジン5a用の化石燃料である、軽油(Gas Oil)やディーゼル燃料(Diesel Oil)などが貯蔵されている。 On the other hand, on the other side of the branched fuel supply line, a fossil fuel tank 72 is provided via an on-off valve V2 and a fossil fuel pump 721. The fossil fuel tank 72 stores light oil (Gas Oil), diesel fuel (Diesel Oil), and the like, which are fossil fuels for the diesel engine 5a.

例えば、市場が整備されている各種化石燃料と比較して、バイオディーゼル燃料は供給が不安定な場合もある。そこで図9に示す液体燃料の供給設備は、通常時にはバイオディーゼル燃料タンク71からバイオディーゼル燃料を供給し、バイオディーゼル燃料の供給が滞った場合などに、適時、化石燃料タンク72からの化石燃料の供給に切り替える構成となっている。 For example, the supply of biodiesel fuel may be unstable compared to various fossil fuels for which the market is well developed. Therefore, the liquid fuel supply facility shown in FIG. 9 normally supplies the biodiesel fuel from the biodiesel fuel tank 71, and when the supply of the biodiesel fuel is interrupted, the fossil fuel from the fossil fuel tank 72 is supplied in a timely manner. It is configured to switch to supply.

上述の液体燃料の供給設備において、ディーゼルエンジン5aに供給される液体燃料が、バイオディーゼル燃料タンク71のバイオディーゼル燃料から、化石燃料タンク72の化石燃料に切り替えられると、バイオディーゼル燃料と化石燃料との間で熱量が大きく変化する場合もある。このとき、ディーゼルエンジン5aの上流側に本例の液体調整装置1が設けられていることにより、ディーゼルエンジン5aに供給される液体燃料についての単位時間当たりの熱量変動を緩和することができる。
また、バイオディーゼル燃料の供給が再開可能となった後、化石燃料タンク72の化石燃料から、バイオディーゼル燃料タンク71のバイオディーゼル燃料への切り替えを行う場合についても同様の作用効果を得られる。
In the above-mentioned liquid fuel supply facility, when the liquid fuel supplied to the diesel engine 5a is switched from the biodiesel fuel in the biodiesel fuel tank 71 to the fossil fuel in the fossil fuel tank 72, the biodiesel fuel and the fossil fuel become available. The amount of heat may change significantly between. At this time, by providing the liquid adjusting device 1 of this example on the upstream side of the diesel engine 5a, it is possible to alleviate the fluctuation in the calorific value of the liquid fuel supplied to the diesel engine 5a per unit time.
Further, the same effect can be obtained in the case of switching from the fossil fuel of the fossil fuel tank 72 to the biodiesel fuel of the biodiesel fuel tank 71 after the supply of the biodiesel fuel can be resumed.

この他、バイオ燃料ポンプ711や化石燃料ポンプ721の下流側に、各々、流量調節弁を設け、バイオディーゼル燃料タンク71のバイオディーゼル燃料と、化石燃料タンク72の化石燃料との間の液体燃料の切り替えを徐々に行っていく場合においても、液体調整装置1はバイオディーゼル燃料と化石燃料との混合割合の変化に伴う経時的な性状変化(例えば熱量変動)を緩やかにする作用効果を奏する。 In addition, flow control valves are provided on the downstream sides of the biofuel pump 711 and the fossil fuel pump 721, respectively, to supply liquid fuel between the biodiesel fuel in the biodiesel fuel tank 71 and the fossil fuel in the fossil fuel tank 72. Even when the switching is gradually performed, the liquid adjusting device 1 has an effect of easing the change in properties (for example, calorific value fluctuation) with time due to the change in the mixing ratio of the biodiesel fuel and the fossil fuel.

液体調整装置1、1aを用いた性状変化の緩和は、ディーゼルエンジン5aへ供給される液体燃料をバイオディーゼル燃料と化石燃料との間で切り替える供給装置への適用に限定されない。例えば、原料が異なるバイオディーゼル燃料(既述のなたね油、大豆油、パーム油、ココナッツ油、トウモロコシ油、オリーブ油など)間の油種の切り替えの際の性状変化を緩和する目的で液体調整装置1、1aを設置してもよい。 The mitigation of the property change using the liquid adjusting devices 1 and 1a is not limited to the application to the supply device for switching the liquid fuel supplied to the diesel engine 5a between the biodiesel fuel and the fossil fuel. For example, the liquid adjusting device 1 for the purpose of mitigating the change in properties when switching oil types between biodiesel fuels made from different raw materials (the above-mentioned rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil, corn oil, olive oil, etc.) 1. 1a may be installed.

さらには、発電機を駆動するガソリンエンジンに供給される液体燃料を、トウモロコシやサトウキビ由来のバイオアルコールと、化石燃料であるガソリンとの間で切り替える場合や、種類の異なるバイオアルコール間で切り替える場合においても、本例の液体調整装置1、1aを適用して、液体燃料の性状変化の緩和を図ることができる。 Furthermore, when switching the liquid fuel supplied to the gasoline engine that drives the generator between bioalcohol derived from corn or sugar cane and gasoline, which is a fossil fuel, or when switching between different types of bioalcohol. In addition, the liquid adjusting devices 1 and 1a of this example can be applied to alleviate changes in the properties of the liquid fuel.

(シミュレーション1)
経時的な性状変化が最大となる例として、第1の気体が収容された種々の空間に対し、第2の気体を供給したときの性状変化などをCFD(Computational Fluid Dynamics)により解析した。
A.シミュレーション条件
(実施例1)図1〜図3を用いて説明したガス調整装置(流体調整装置)1について、第1の気体であるBOG(熱量(低発熱量、以下同じ):29.8MJ/Nm)が収容された状態を初期状態として、ガス供給配管12から第2の気体である都市ガス(熱量:40.5MJ/Nm)を3,287[Nm/h]で供給したときのガス抜出配管13から抜き出される燃料ガス中の都市ガス濃度(モル分率)、発熱量[MJ/Nm]、単位時間当たりの熱量変動量[MJ/Nm/min]の経時変化を求めた。ガス混合容器11の直径は3[m]、容積は約65[m]、ガス供給ノズル14は150A(外径165.2[mm])配管を用い、各ガス吐出部15におけるガス供給孔151の孔径はφ15[mm]であり、バッフル板16の間に形成された開口領域17の開口幅(図3のX方向の幅)は237[mm]である。CFD解析のソフトウェアは、ANSYS社のFLUENT(登録商標)を用いた。
(比較例1−1)ガス供給ノズル14及びバッフル板16が設けられていないガス混合容器11を用い、実施例1と同様のシミュレーションを行った。ガス混合容器11の直径及び容積は実施例1と同様である。
(比較例1−2)図10に示すように、BOGの供給を行う第1の供給管61と、都市ガスの供給を行う第2の供給管62との間で燃料ガスの切り替えが行われる直管63について、燃料ガスの切り替えが実施されたときの直管63の出口の燃料ガスに関し、実施例1と同様のシミュレーションを行った。直管63の容積は0.042[m]である
(Simulation 1)
As an example in which the change in properties with time is maximized, the change in properties when the second gas is supplied to various spaces containing the first gas was analyzed by CFD (Computational Fluid Dynamics).
A. Simulation conditions (Example 1) With respect to the gas adjusting device (fluid adjusting device) 1 described with reference to FIGS. 1 to 3, the first gas, BOG (calorific value (low calorific value, the same applies hereinafter): 29.8MJ /). When city gas (calorific value: 40.5 MJ / Nm 3 ), which is the second gas, is supplied from the gas supply pipe 12 at 3,287 [Nm 3 / h] with the state in which Nm 3) is accommodated as the initial state. Changes over time in the city gas concentration (molar fraction), calorific value [MJ / Nm 3 ], and calorific value fluctuation amount [MJ / Nm 3 / min] in the fuel gas extracted from the gas extraction pipe 13 Asked. The gas mixing container 11 has a diameter of 3 [m], a volume of about 65 [m 3 ], a gas supply nozzle 14 using a 150 A (outer diameter 165.2 [mm]) pipe, and a gas supply hole in each gas discharge unit 15. The hole diameter of 151 is φ15 [mm], and the opening width (width in the X direction of FIG. 3) of the opening region 17 formed between the baffle plates 16 is 237 [mm]. The CFD analysis software used was FLUENT® from ANSYS.
(Comparative Example 1-1) The same simulation as in Example 1 was performed using the gas mixing container 11 not provided with the gas supply nozzle 14 and the baffle plate 16. The diameter and volume of the gas mixing container 11 are the same as those in the first embodiment.
(Comparative Example 1-2) As shown in FIG. 10, the fuel gas is switched between the first supply pipe 61 for supplying BOG and the second supply pipe 62 for supplying city gas. For the straight pipe 63, the same simulation as in Example 1 was performed with respect to the fuel gas at the outlet of the straight pipe 63 when the switching of the fuel gas was carried out. The volume of the straight pipe 63 is 0.042 [m 3 ].

B.シミュレーション結果
実施例1及び比較例1−1に係る燃料ガス中の都市ガスの濃度変化及び発熱量の経時変化を図11に示し、比較例1−2に係る同様の結果を図12に示す。図11、図12の横軸は都市ガスの供給を開始してからの経過時間を示し、左側の縦軸は都市ガスの濃度(モル分率[−])を示している。また、右側の縦軸は、出口位置における燃料ガスの発熱量(低発熱量[MJ/Nm])を示している。
B. Simulation Results FIG. 11 shows changes in the concentration of city gas in the fuel gas and changes in calorific value over time according to Example 1 and Comparative Example 1-1, and FIG. 12 shows similar results according to Comparative Example 1-2. The horizontal axis of FIGS. 11 and 12 shows the elapsed time from the start of the supply of city gas, and the vertical axis on the left side shows the concentration of city gas (molar fraction [−]). The vertical axis on the right side indicates the calorific value of the fuel gas at the outlet position (low calorific value [MJ / Nm 3 ]).

さらに、実施例1及び比較例1−1に係る単位時間当たりの熱量変動量の経時変化を図13に示し、比較例1−2に係る同様の結果を図14に示す。図13、図14の横軸は都市ガスの供給を開始してからの経過時間を示し、縦軸は単位時間当たりの熱量変動量[MJ/Nm/min]を示している。Further, FIG. 13 shows changes in the amount of heat fluctuation per unit time according to Example 1 and Comparative Example 1-1, and FIG. 14 shows similar results according to Comparative Example 1-2. The horizontal axis of FIGS. 13 and 14 shows the elapsed time from the start of the supply of city gas, and the vertical axis shows the amount of heat fluctuation [MJ / Nm 3 / min] per unit time.

図11に示すように、実施例1及び比較例1−1は、約15分かけて出口側の燃料ガス中の都市ガスのモル分率が9割近くに上昇し、このモル分率変化に伴って燃料ガスの熱量も徐々に上昇した。このとき、都市ガスのモル分率や熱量の変化の様子を比較すると、比較例1に比べて実施例1の方がこれらの値がゆっくりと変化している。一方、比較例1−2においては、0.01分(0.6秒)未満の極めて短い時間で出口側の燃料ガスがBOGから都市ガスに切り替わった(図12)。 As shown in FIG. 11, in Example 1 and Comparative Example 1-1, the mole fraction of the city gas in the fuel gas on the outlet side increased to nearly 90% over about 15 minutes, and this change in the mole fraction was observed. Along with this, the calorific value of the fuel gas gradually increased. At this time, when comparing the changes in the mole fraction and the calorific value of the city gas, these values change more slowly in Example 1 than in Comparative Example 1. On the other hand, in Comparative Example 1-2, the fuel gas on the outlet side was switched from BOG to city gas in an extremely short time of less than 0.01 minutes (0.6 seconds) (FIG. 12).

また、図13、図14に示す単位時間当たりの熱量変動量の経時変化によると、実施例1では、単位時間当たりの熱量変動量を、1.0[MJ/Nm/min]以下に抑制することができた。ガスエンジン5には、前記熱量変動量を1.0[MJ/Nm/min]以下に抑えることが求められる機種があり、実施例1に係るガス調整装置1はこの要件を満たしている。一方、比較例1−1はこの値が目標値を上回ってしまった。また、比較例1−2においては、単位時間当たりの熱量変動量が目標値の数千倍にまで上昇してしまっている。Further, according to the change over time in the amount of heat fluctuation per unit time shown in FIGS. 13 and 14, in Example 1, the amount of heat fluctuation per unit time was suppressed to 1.0 [MJ / Nm 3 / min] or less. We were able to. The gas engine 5 includes a model in which the amount of heat fluctuation is required to be suppressed to 1.0 [MJ / Nm 3 / min] or less, and the gas adjusting device 1 according to the first embodiment satisfies this requirement. On the other hand, in Comparative Example 1-1, this value exceeded the target value. Further, in Comparative Example 1-2, the amount of heat fluctuation per unit time has risen to several thousand times the target value.

(シミュレーション2)
バッフル板16の設置が単位時間当たりの熱量変動量に与える影響についてCFD解析を行った。
A.シミュレーション条件
(比較例2−1)実施例1のガス調整装置1において、バッフル板16を設けない場合について実施例1と同様のシミュレーションを行い、単位時間当たりの熱量変動量の最大値を求めた。
(Simulation 2)
A CFD analysis was performed on the effect of the installation of the baffle plate 16 on the amount of heat fluctuation per unit time.
A. Simulation conditions (Comparative Example 2-1) In the gas adjusting device 1 of Example 1, the same simulation as in Example 1 was performed for the case where the baffle plate 16 was not provided, and the maximum value of the calorific value fluctuation amount per unit time was obtained. ..

B.シミュレーション結果
図13に実線で示した実施例1において、単位時間当たりの熱量変動量の最大値は、0.97[MJ/Nm/min]であった。これに対してバッフル板16を備えない比較例2−1の場合には、この値が1.68[MJ/Nm/min]と約70%以上も上昇した。従ってバッフル板16を設けることで熱量の変動(性状変動)を抑制する作用が得られることを確認できた。
B. Simulation Results In Example 1 shown by the solid line in FIG. 13, the maximum value of the amount of heat fluctuation per unit time was 0.97 [MJ / Nm 3 / min]. On the other hand, in the case of Comparative Example 2-1 without the baffle plate 16, this value increased to 1.68 [MJ / Nm 3 / min] by about 70% or more. Therefore, it was confirmed that the effect of suppressing the fluctuation of the amount of heat (variation in properties) can be obtained by providing the baffle plate 16.

(シミュレーション3)
液体燃料の切り替えについて、実施例1、比較例1−2と同様のシミュレーションを行った。
A.シミュレーション条件
(実施例3)図1〜図3を用いて説明した流体調整装置を液体調整装置1として利用し、化石燃料である軽油(熱量43.1MJ/kg)が収容された状態を初期状態として、液体供給配管12からバイオディーゼル燃料であるパーム油(熱量:36.8MJ/kg)を4.1[m/h]で供給したときの液体抜出配管13から抜き出される液体燃料中のパーム油濃度(質量分率)、単位時間当たりの熱量変動量[MJ/kg/min]の経時変化をシミュレーションにより求めた。ここで、パーム油の供給流量は、実施例1における都市ガスと供給熱量(40.5[MJ/Nm]×3,287[Nm/h]≒133[GJ/h]))が揃うように流量設定を行った。液体調整装置1の構成は、実施例1のガス調整装置1と同様である。
(比較例3)図10の第1の供給管61から軽油の供給が行われていた直管63に対し、第2の供給管62から実施例3と同様の供給流量でパーム油の供給を行った点以外は、比較例1−2と同様のシミュレーションを行った。
(Simulation 3)
The same simulations as in Example 1 and Comparative Example 1-2 were performed for switching the liquid fuel.
A. Simulation conditions (Example 3) The fluid adjusting device described with reference to FIGS. 1 to 3 is used as the liquid adjusting device 1, and the initial state is a state in which light oil (calorific value 43.1 MJ / kg), which is a fossil fuel, is contained. In the liquid fuel extracted from the liquid extraction pipe 13 when palm oil (calorific value: 36.8 MJ / kg), which is a biodiesel fuel, is supplied from the liquid supply pipe 12 at 4.1 [m 3 / h]. The changes over time in the palm oil concentration (mass fraction) and the amount of calorific value fluctuation [MJ / kg / min] per unit time were obtained by simulation. Here, the supply flow rate of palm oil has the same amount of heat supplied as the city gas in Example 1 (40.5 [MJ / Nm 3 ] × 3,287 [Nm 3 / h] ≈ 133 [GJ / h]). The flow rate was set as follows. The configuration of the liquid adjusting device 1 is the same as that of the gas adjusting device 1 of the first embodiment.
(Comparative Example 3) Palm oil is supplied from the second supply pipe 62 to the straight pipe 63 to which the light oil was supplied from the first supply pipe 61 in FIG. 10 at the same supply flow rate as in the third embodiment. The same simulation as in Comparative Example 1-2 was performed except for the points performed.

B.シミュレーション結果
実施例3に係る液体燃料中のパーム油の濃度変化を図15に示し、比較例3に係る同様の結果を図16に示す。図15、図16の横軸はパーム油の供給を開始してからの経過時間を示し、縦軸はパーム油の濃度(質量分率[−])を示している。
さらに、実施例3に係る単位時間当たりの熱量変動量の経時変化を図17に示し、比較例3に係る同様の結果を図18に示す。図17、図18の横軸はパーム油の供給を開始してからの経過時間を示し、縦軸は単位時間当たりの熱量変動量[MJ/kg/min]を示している。
B. Simulation Results FIG. 15 shows changes in the concentration of palm oil in the liquid fuel according to Example 3, and FIG. 16 shows similar results according to Comparative Example 3. The horizontal axis of FIGS. 15 and 16 shows the elapsed time from the start of the supply of palm oil, and the vertical axis shows the concentration of palm oil (mass fraction [−]).
Further, FIG. 17 shows the change over time in the amount of heat fluctuation per unit time according to Example 3, and FIG. 18 shows the same result according to Comparative Example 3. The horizontal axis of FIGS. 17 and 18 shows the elapsed time from the start of palm oil supply, and the vertical axis shows the amount of heat fluctuation [MJ / kg / min] per unit time.

図15に示す結果によると、実施例3は、約15分かけて出口側の液体燃料中のパーム油のモル分率が9割以上に上昇した。一方、比較例3においては、0.009分(0.5秒)未満の極めて短い時間で出口側の液体燃料が軽油からパーム油に切り替わった(図16)。 According to the results shown in FIG. 15, in Example 3, the mole fraction of palm oil in the liquid fuel on the outlet side increased to 90% or more over about 15 minutes. On the other hand, in Comparative Example 3, the liquid fuel on the outlet side was switched from light oil to palm oil in an extremely short time of less than 0.009 minutes (0.5 seconds) (FIG. 16).

また、図17、図18に示す単位時間当たりの熱量変動量の経時変化によると、実施例3では、単位時間当たりの熱量変動量を、1.0[MJ/kg/min]以下に抑制することができた。ディーゼルエンジンにおいても、熱量変動量は1.0[MJ/kg/min]以下に抑えることが好ましい場合があり(好適値)、実施例3に係る液体調整装置1はこのようなディーゼルエンジンに好適である。一方、比較例3においては、単位時間当たりの熱量変動量が好適値の数千倍にまで上昇してしまっている。 Further, according to the change with time of the amount of heat fluctuation per unit time shown in FIGS. 17 and 18, in Example 3, the amount of heat fluctuation per unit time is suppressed to 1.0 [MJ / kg / min] or less. I was able to. Even in a diesel engine, it may be preferable to suppress the amount of heat fluctuation to 1.0 [MJ / kg / min] or less (preferable value), and the liquid adjusting device 1 according to the third embodiment is suitable for such a diesel engine. Is. On the other hand, in Comparative Example 3, the amount of heat fluctuation per unit time has increased to several thousand times the suitable value.

1、1a 流体調整装置(ガス調整装置、液体調整装置)
11 流体混合容器(ガス混合容器、液体混合容器)
12 流体供給配管(ガス供給配管、液体供給配管)
13 流体抜出配管(ガス抜出配管、液体抜出配管)
14 流体供給ノズル(ガス供給ノズル、液体供給ノズル)
15 流体吐出部(ガス吐出部、液体吐出部)
151 流体供給孔(ガス供給孔、液体供給孔)
16、16a
バッフル板
161 堰状突起部
17 開口領域
172 開口部
18 排液管
19 支柱部

1, 1a Fluid regulator (gas regulator, liquid regulator)
11 Fluid mixing container (gas mixing container, liquid mixing container)
12 Fluid supply piping (gas supply piping, liquid supply piping)
13 Fluid extraction piping (gas extraction piping, liquid extraction piping)
14 Fluid supply nozzle (gas supply nozzle, liquid supply nozzle)
15 Fluid discharge part (gas discharge part, liquid discharge part)
151 Fluid supply hole (gas supply hole, liquid supply hole)
16, 16a
Baffle plate 161 Weir-shaped protrusion 17 Opening area 172 Opening 18 Drainage pipe 19 Strut

Claims (9)

経時的に発熱量または組成が変化する気体の混合状態、または液体の混合状態を調整し、単位時間当たりの発熱量または組成の変動量を抑制する流体調整装置において、
端面と側壁面とにより構成される筒状の流体混合容器と、
前記流体混合容器に対し、前記気体または前記液体である流体を供給するためのただ1つの流体供給源である流体供給配管と、
前記流体供給配管に接続され、前記流体混合容器の一方の端面側に設けられた基端部から、前記一方の端面と対向する他方の端面に達する手前の位置に配置された先端部へ向け、この流体混合容器の軸方向に沿って延在するように当該流体混合容器内に設けられ、流体供給孔が形成された領域である複数の流体吐出部が、前記延在方向に沿って離散的に配置されると共に、前記先端部が塞がれた細長い筒状の流体供給ノズルと、
記他方の端面側から、前記流体混合容器内の流体を抜き出すための流体抜出配管と、
前記複数の流体吐出部のうち、前記流体供給ノズルの前記先端部に最も近い前記流体吐出部の配置位置と、前記流体混合容器内から流体抜出配管への流体の抜出位置との間に配置され、前記流体混合容器の内周面に沿って流れる流体の流れと交差する方向に向けて、当該流体混合容器の横断面の一部を遮るように設けられた複数枚のバッフル板と、を備え
前記流体混合容器の横断面を見たとき、前記複数枚のバッフル板は、当該バッフル板が設けられた領域と、前記横断面内の前記流体供給ノズルの配置位置側から、前記流体混合容器の側壁面側へ向けて伸びるように形成された、前記バッフル板が設けられていない領域である開口領域とが前記横断面の周方向に沿って交互に配置されるように、前記横断面に沿って設けられていることを特徴とする流体調整装置。
In a fluid adjusting device that adjusts the mixed state of gas or the mixed state of liquid whose calorific value or composition changes with time, and suppresses the calorific value or composition fluctuation amount per unit time.
A cylindrical fluid mixing vessel composed of an end face and a side wall surface,
To said fluid mixing vessel, a fluid supply pipe is only one fluid supply source for supplying the gas or fluid is the liquid,
From the base end portion connected to the fluid supply pipe and provided on one end face side of the fluid mixing container, toward the tip portion arranged at a position before reaching the other end face facing the one end face . A plurality of fluid discharge portions, which are provided in the fluid mixing vessel so as to extend along the axial direction of the fluid mixing vessel and are regions in which fluid supply holes are formed, are discrete along the extending direction. elongated tubular fluid supply nozzle Rutotomoni, the tip is blocked disposed,
From the end face side of the front SL other hand, a fluid extraction pipe for extracting the fluid in the fluid mixing vessel,
Among the plurality of fluid discharge portion, and the closest position of the fluid discharge portion in the distal end portion of said fluid supply nozzle, between the extraction position of the fluid into the fluid extraction pipe from the fluid mixing vessel A plurality of baffle plates arranged so as to block a part of the cross section of the fluid mixing vessel in a direction intersecting with the flow of the fluid flowing along the inner peripheral surface of the fluid mixing vessel. Equipped with
When the cross section of the fluid mixing container is viewed, the plurality of baffle plates are of the fluid mixing container from the region where the baffle plate is provided and the arrangement position side of the fluid supply nozzle in the cross section. Along the cross section, the opening area, which is a region not provided with the baffle plate and is formed so as to extend toward the side wall surface side, is alternately arranged along the circumferential direction of the cross section. A fluid adjusting device characterized by being provided in the above.
前記複数の流体吐出部は、各々、前記流体供給ノズルの周方向に沿って複数の流体供給孔が形成されると共に、前記流体供給ノズルの前記基端部側から前記先端部側へ向けて、隣り合う流体吐出部同士の間隔が次第に大きくなるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の流体調整装置。 Wherein the plurality of fluid ejecting portion are each the along a circumferential direction of the fluid supply nozzle with a plurality of fluid supply holes are formed, toward the tip side from the base end of the fluid supply nozzle, The fluid adjusting device according to claim 1, wherein the fluid adjusting portions are arranged so that the distance between adjacent fluid discharge portions is gradually increased. 前記横断面に沿って設けられた前記複数枚のバッフル板は、前記複数の流体吐出部のうち、前記流体供給ノズルの前記先端部に最も近い前記流体吐出部の配置位置と、前記流体混合容器内から流体抜出配管への流体の抜出位置との間に1段だけ設けられていることを特徴とする請求項1に記載の流体調整装置。 It said baffle plate of the plurality arranged along the cross section, among the plurality of fluid ejecting unit, and the position of closest the fluid ejecting portion on the distal end of said fluid supply nozzle, the fluid mixing vessel The fluid adjusting device according to claim 1, wherein only one stage is provided between the position where the fluid is discharged from the inside and the position where the fluid is discharged to the fluid extraction pipe. 前記開口領域に接する前記バッフル板の端部には、当該バッフル板によって遮られた後、このバッフル板の板面に沿って流れる流体を堰き止めるために、前記流体混合容器の前記一方の端面の配置方向へ突出するように形成された壁状の部材からなる堰状突起部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の流体調整装置。 At the end of the baffle plate in contact with the opening region, in order to block the fluid flowing along the plate surface of the baffle plate after being blocked by the baffle plate, the end surface of the one end surface of the fluid mixing container is used. The fluid adjusting device according to claim 1, wherein a weir-shaped protrusion made of a wall-shaped member formed so as to project in the arrangement direction is provided. 前記流体は気体であり、当該気体にはミストが含まれていることと、
前記流体混合容器は、前記流体供給ノズルの前記基端部側が前記先端部側よりも上方に位置するように、前記軸方向を重力方向に向けて配置されていることと、
前記バッフル板は、前記流体混合容器の内周面側から堰状突起部側に向けて板面の高さ位置が次第に低くなるように形成されると共に、前記堰状突起部には前記ミストがバッフル板に衝突して捕集された液体を下方側へ排出するための開口部が形成されていることと、
前記流体混合容器の底部である前記他方の端面には、前記開口部を介して落下した液体を排出するための排液管が接続され、前記流体抜出配管は、前記排液管の接続位置とバッフル板との間の高さ位置から気体を抜き出すように設けられていることと、を特徴とする請求項に記載の流体調整装置。
The fluid is a gas, and the gas contains mist.
The fluid mixing vessel, and that said base end of said fluid supply nozzle so as to be positioned above said front end portion, and the axial direction is disposed toward the gravity direction,
The baffle plate is formed so that the height position of the plate surface gradually decreases from the inner peripheral surface side of the fluid mixing container toward the weir-shaped protrusion side, and the mist is formed on the weir-shaped protrusion. An opening is formed to discharge the collected liquid that collides with the baffle plate downward.
A drainage pipe for draining the liquid that has fallen through the opening is connected to the other end surface, which is the bottom of the fluid mixing container, and the fluid discharge pipe is connected to the drainage pipe. The fluid adjusting device according to claim 4 , wherein the fluid adjusting device is provided so as to extract gas from a height position between the baffle plate and the baffle plate.
前記流体は燃料ガスであり、前記流体抜出配管の下流側には、前記燃料ガスを燃料とする内燃機関が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の流体調整装置。 Wherein the fluid is a fuel gas, a downstream side of the fluid extraction pipe, the fluid controller according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine to the fuel gas and the fuel. 前記燃料ガスは、液化天然ガスを貯蔵する貯蔵タンク内で発生したボイルオフガスであることを特徴とする請求項に記載の流体調整装置。 The fluid adjusting device according to claim 6 , wherein the fuel gas is a boil-off gas generated in a storage tank for storing liquefied natural gas. 前記流体は液体燃料であり、前記流体抜出配管の下流側には、前記液体燃料を燃料とする内燃機関が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の流体調整装置。 Wherein the fluid is a liquid body fuel, downstream of the fluid extraction pipe, the fluid controller according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine to the liquid fuel and fuel. 前記液体燃料は、バイオディーゼル燃料、またはバイオアルコール燃料を含むことを特徴とする請求項に記載の流体調整装置。 The fluid adjusting device according to claim 8 , wherein the liquid fuel contains a biodiesel fuel or a bioalcohol fuel.
JP2018514708A 2016-04-28 2017-04-27 Fluid regulator Active JP6970083B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/063429 WO2017187616A1 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Gas adjustment device
JPPCT/JP2016/063429 2016-04-28
PCT/JP2017/016788 WO2017188395A1 (en) 2016-04-28 2017-04-27 Fluid adjustment device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017188395A1 JPWO2017188395A1 (en) 2019-03-07
JP6970083B2 true JP6970083B2 (en) 2021-11-24

Family

ID=60159868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018514708A Active JP6970083B2 (en) 2016-04-28 2017-04-27 Fluid regulator

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6970083B2 (en)
CN (1) CN207576152U (en)
PH (1) PH12018502277A1 (en)
WO (2) WO2017187616A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112007479B (en) * 2020-08-24 2023-05-09 中国石油化工股份有限公司 Normal-pressure tower top oil gas washing and dechlorination device and method
CN112007478B (en) * 2020-08-24 2023-05-09 中国石油化工股份有限公司 Normal-pressure tower top oil gas washing and dechlorination system and method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2255943B1 (en) * 1973-12-27 1978-06-02 Comp Generale Electricite
JPS5123051U (en) * 1974-08-08 1976-02-20
JP2554053B2 (en) * 1986-04-16 1996-11-13 三菱重工業株式会社 Engine fuel controller
AUPP042197A0 (en) * 1997-11-18 1997-12-11 Luminis Pty Limited Oscillating jets
JP2004016892A (en) * 2002-06-14 2004-01-22 Mitsubishi Electric Corp Exhaust gas treatment method and apparatus therefor
JP4730643B2 (en) * 2003-11-07 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 Gas processing equipment
MY161064A (en) * 2005-06-13 2017-04-14 Osaka Gas Co Ltd Method and apparatus for producing hydrogen-containing gas
JP5435846B2 (en) * 2007-07-30 2014-03-05 日揮株式会社 Gas mixing device and synthesis gas production device
JP2011169294A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Toho Gas Co Ltd Gas mixing device used for combustion system
US8793983B2 (en) * 2012-05-07 2014-08-05 Electro-Motive Diesel, Inc. Heater tube for an exhaust system
JP6049530B2 (en) * 2013-04-22 2016-12-21 大阪瓦斯株式会社 Mixture supply system and mixture supply apparatus used for mixture supply system
WO2015037678A1 (en) * 2013-09-12 2015-03-19 Hattori Mitsuharu Production method for compatible transparent water-containing oil and production device for compatible transparent water-containing oil
JP2015075097A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 十七 市川 Gas-liquid mixture fuel manufacturing device
JP6196140B2 (en) * 2013-12-05 2017-09-13 東京瓦斯株式会社 Pipe structure of fluid piping and fluid diffusion device

Also Published As

Publication number Publication date
PH12018502277A1 (en) 2019-09-09
JPWO2017188395A1 (en) 2019-03-07
WO2017187616A1 (en) 2017-11-02
CN207576152U (en) 2018-07-06
WO2017188395A1 (en) 2017-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10644337B2 (en) Apparatus and methods for mixing reformable fuels and an oxygen-containing gas and/or steam
KR101397862B1 (en) Method and apparatus for mixing compressed gas
JP6970083B2 (en) Fluid regulator
JP5959782B2 (en) Facility for receiving liquefied natural gas
CN101501396A (en) Two-fluid spray burner
JP5959778B2 (en) Facility for receiving liquefied natural gas
CN106861222A (en) Boil-off gas after-condenser
US9400107B2 (en) Fluid composite, device for producing thereof and system of use
US20250180166A1 (en) Method and system for zero boil-off operation in liquefied gas applications
US8550693B2 (en) Device for preparation of water-fuel emulsion
JP2011179582A (en) Stratification elimination device
US8486233B2 (en) Apparatus, process and system for delivering fluid to a distillation column or reactor
JP6218868B2 (en) Gas-liquid mixer
CN106925184A (en) There is system in lighter hydrocarbons air mixture
CN106085527A (en) The mixed empty device of flash distillation
CN107854859B (en) multi-purpose downcomer structure
JP7529832B2 (en) Liquid foreign matter removal device
CN101324303A (en) Bubbling vaporizer
CN104913139A (en) Quick joint for gas and liquid filling
CN214261424U (en) A Mixing Tank Limiting the Rate of Change of the Wobbe Index of Fuel Gas
RS64391B1 (en) CAVITATION PROCESS FOR WATER INTO FUEL EMULSION
JP2025097206A (en) Liquid foreign matter removal device
JP7735159B2 (en) Method for stopping operation of a heat quantity adjustment device
CN206051966U (en) The mixed sky device of flash distillation
CN206204240U (en) A kind of novel hydrogenation experimental rig

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20191106

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210701

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6970083

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250