JPS6229679B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液化ガス気化設備の起動方法に係
り、特に圧力調節計を利用した液化ガス気化設備
の起動方法に関する。

まず、従来の液化ガス気化設備を第１図につい
て説明する。

第１図において、１は液化ガス貯蔵タンク、２
は液化ガスを気化する気化器、３は気化した液化
ガスを一時的に貯えるアキユムレータ、４はガス
の消費設備である。

貯蔵タンク１の流出口直近には遮断弁５が設け
られ、気化器２の流入口付近には気化器起動弁６
及び気化器圧力調整弁７が設けられている。貯蔵
タンク１から送り出された液化ガスは、これらの
弁５，６，７を通つて気化器２へ導入される。気
化器２で気化したガスの圧力は、気化器圧力調節
計８により一定になるように制御される。この気
化器圧力調節計８は、気化器２で出された圧力に
応じて気化器圧力調整弁７の開度を調整し、気化
器２へ供給される液化ガスの量を制御するもので
ある。気化器２の圧力が異常に高くなつたとき
は、気化器安全弁９が作動し、ガスを外部に放出
する。

なお、気化器２へは、図示しない熱源から温度
調整弁１０を通して、液化ガスを気化するのに必
要な熱量が供給される。気化器２の温度は温度調
節計１１により一定になるように制御される。こ
の温度調節計１１は、気化器で検出された温度に
応じて温度調整弁１０の開度を調整し、気化器２
へ供給される熱量を制御するものである。

気化器２で気化されたガスは、アキユムレータ
圧力調整弁１２を通してアキユムレータ３に送ら
れる。アキユムレータ３の圧力はアキユムレータ
圧力調節計１３により一定になるように制御され
る。このアキユムレータ圧力調節計１３は前述の
気化器圧力調節計８と同様のものである。アキユ
ムレータ３にもアキユムレータ安全弁１４が設け
られている。

アキユムレータ３に貯えられたガスは、さら
に、使用量調整弁１５を通して、ガス燃焼設備等
の消費設備４に供給され、消費される。アキユム
レータ３は、この消費設備４のガス使用量の変動
による圧力変動を吸収する目的で設置されてい
る。

以上のような設備では、運転状態にあるとき
は、気化器２及びアキユムレータ３の圧力はそれ
ぞれの圧力調節計８，１３の作用により設定圧力
に維持されるが、起動状態にあるときは、自動起
動機構を持たないため、特に気化器２の圧力がき
わめて不安定なものとなる。

即ち、起動開始時には、気化器２にもアキユム
レータ３にも残圧がないため、それぞれの圧力調
節計８，１３からは、気化器２の圧力及びアキユ
ムレータ３の圧力を規定の圧力にすべく開信号が
出され、それぞれの圧力調整弁７，１２は全開の
状態となつている。このような状態で遮断弁５及
び気化器起動弁６を開くと、気化器２に流入した
液化ガスが瞬間的に気化し、気化器２の圧力が急
上昇する。このため、気化器起動弁６の開時間は
きわめて短かくする必要がある。気化器起動弁６
を閉じると、今度は、気化したガガスがアキユム
レータに逃げて、気化器２の圧力は急激に低下す
るので、再び気化器起動弁６を短時間だけ開く。
このようにして従来は気化器起動弁６の開閉を繰
り返すことにより起動を行なつていた。その状況
をグラフで示すと第２図のとおりである。

即ち、起動開始時t₁には、気化器圧力調整弁、
アキユムレータ圧力調整弁とも全開の状態となつ
ており、気化器起動弁を短時間T₁だけ開にする
と、気化器の圧力は実線で示す曲線ａのように急
激に変化する。このように気化器の圧力変動が大
きすぎるため、気化器圧力調節計による気化器圧
力調整弁の制御は行なえず、気化器圧力調整弁は
全開のままである。気化したガスはアキユムレー
タに流れていくので、アキユムレータの圧力は点
線で示す曲線ｂのようにゆるやかに上昇する。気
化器の圧力がある程度まで低下する時間T₂をお
いて、再び気化器起動弁を短時間T₁だけ開く。

このようなことを繰り返していくと、アキユム
レータの設定圧力P₂は気化器の設定圧力P₁より低
くなつているため、まず、アキユムレータの圧力
が曲線ｂのように設定値P₂に到達する。すると、
アキユムレータ圧力調節計の作用によりアキユム
レータ圧力調整弁が閉となるので、それ以後に気
化されたガスの収容容積は、気化器からアキユム
レータ圧力調整弁までの配管内容積だけとなる。
このため、次に気化器起動弁を開としたときは、
曲線ａのように前にもまして気化器の圧力は急上
昇し、状態によつては気化器安全弁のセツト圧力
P₃を越え、気化器安全弁が働いてガスが外部に放
出される危険性も出てくる。

気化器の圧力が気化器設定圧力P₁を常に越える
ようになると、気化器圧力調節計の作用により、
気化器圧力調整弁の開度が小さくなつて起動完了
（時点t₂）となり、消費設備の運転が開始される。
なお、第２図中Ｔ_sは起動期間、Ｔ_pは運転期間を
示す。

以上のように、従来の液化ガス気化設備におい
ては、きわめて微妙な起動弁の繰作が必要であ
り、それでもなお気化器の圧力変動を小さくする
ことは困難であつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、気化器に急激な圧力変動を生じさせることな
く、自動的に安定に液化ガス気化設備を起動する
ことのできる起動方法を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、気化器圧
力調節計およびアキユムレータ圧力調節計の作動
源をオン、オフ可能にし、気化器圧力調節計の作
動源を起動開始前にはオフして気化器圧力調整弁
を閉とし、作動開始時にオンとし、かつ、アキユ
ムレータ圧力調節計の作動源によりアキユムレー
タ圧力調整弁を起動中強制的に開としておくこと
を特徴とする。

本発明では、気化器圧力調節計に特殊な動作を
行なわせるので、本発明の実施例の説明に入る前
に、気化器調節計の動作原理を第３図を参照して
簡単に説明する。

この気化器圧力調節計８は、市販のごくありふ
れた計器であり、圧力検出端８１からの信号を入
力とし、この入力信号を設定値K₁と突合わせて
偏差Δをとり、この偏差Δの比例演算Ｐ及び積分
演算Ｉを作動源８２から供給される動力により行
ない、その比例値及び積分値の和を出力として、
気化器圧力調整弁７の開度を制御するものであ
る。

このように、従来のこの種の圧力調節計は作動
源が直結されているため常にオンの状態にあり、
入力が入れば必ずそれに応じた出力が出るように
なつている。これを逆から見れば、この種の圧力
調節計計は作動源をオンにしない限り動作しない
こと、したがつて圧力調整弁も制御できないとい
うことである、ここに本発明の一つの着眼点があ
る。

なお、アキユムレータ圧力調節計１３の動作原
理も上記気化器圧力調節計８と同様である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

本発明においては、作動源をオン、オフできる
ようにした気化器圧力調節計を用いる。第４図に
その一例を示す。この気化器圧力調節計８Ａは、
作動源８２として圧縮空気を用いた例で、その圧
縮空気の供給経路の途中に三方電磁弁８３を設置
したものである。この三方電磁弁８３はソレノイ
ドＳの動作により経路をＡ―ＢとＢ―Ｃに切替え
られるようになつており、Ａ―Ｂが連通している
ときは作動源８２がオンの状態となつて気化器圧
力調節計８Ａは動作し、またＢ―Ｃが連通してい
るときは作動源８２がオフの状態となつて気化器
圧力調節計８Ａは動作しない。その他の構成は第
３図に示した従来の気化器圧力調節計８と同じで
ある。

なお、上記の例では作動源として圧縮空気を利
用したが、作動源として電気を利用することもで
き、この場合には、三方電磁弁の代りにスイツチ
を用い、これをオン、オフ制御すればよい。

また、本発明においては、アキユムレータ圧力
調整弁を起動中強制的に開としておく機構が用い
られる。第５図にその一例を示す。この例は、ア
キユムレータ圧力調節計１３Ａの出力側に三方電
磁弁１３３を設けたものである。この三方電磁弁
１３３も、前述の気化器圧力調節計８Ａに用いた
ものと同様、ソレノイドＳの動作により経路をＡ
−ＢとＢ―Ｃに切替えられるようになつており、
Ａ―Ｂが連通しているときはアキユムレータ圧力
調節計１３Ａの出力信号がアキユムレータ圧力調
整弁１２に伝達されてその圧力調整弁１２の制御
が行なわれるが、Ｂ―Ｃが通しているときは上記
出力信号が遮断され、アキユムレータ圧力調整弁
１２の制御が行なわれない。したがつて当初Ａ―
Ｂを連通しておき、アキユムレータ圧力調整弁１
２が全開（必ずしも全開でなくともよい）になつ
たところで、Ｂ―Ｃに切替えれば、アキユムレー
タ圧力調整弁１２は全開のまま固定されることに
なる。

なお、アキユムレータ圧力調節計１３Ａのその
他の構成、即ち、圧力検出端１３１からの入力信
号を設定値K₂と突合せて偏差Δをとり、作動源
１３２からの動力により比例演算Ｐおよび積分演
算Ｉを行ない、その和を出力とする点は従来と同
様である。

次に、以上のように構成された気化器圧力調節
計８Ａ及びアキユムレータ圧力調節計１３Ａを、
それぞれ第１図の気化器圧力調節計６及びアキユ
ムレータ圧力調節計１３として用い、第１図の液
化ガス気化設備の起動を行なう方法について説明
する。

なお、第６図に、この実施例における各弁の開
度及び気化器圧力、アキユムレータ圧力の変化を
示したので、説明にはこの図もあわせて使用す
る。

(1) 起動開始（時点t₁）前 気化器圧力調節計８Ａの三方電磁弁８３はＢ
―Ｃを連通させ、作動源８２をオフとしておく
ことにより、気化器圧力調節計８Ａの出力を零
とし、気化器圧力調整弁７を閉としておく。

また、アキユムレータ圧力調節計１３Ａの三
方電磁弁１３３はＡ―Ｂを連通させておく。圧
力検出端１３１からはアキユムレータ内の圧力
は零である旨の入力が入るから、アキユムレー
タ圧力調節計１３Ａはアキユムレータの圧力を
規定の圧力にすべく開信号を出し、アキユムレ
ータ圧力調整弁は全開となる。

もちろん、この段階では遮断弁５、気化器起
動弁６は閉じたままである。

(2) 起動開始（時点t₁） 遮断弁５及び気化器起動弁６を開く。以後こ
の２つの弁は開いたままである。

気化器圧力調節計８Ａの三方電磁弁８３を切
替えてＡ―Ｂを連通させる。すると、この時か
ら気化器圧力調節計８Ａが動作を開始し、その
出力により気化器圧力調節弁７が徐々に開かれ
て気化器２に液化ガスが流入し、気化が開始さ
れる。

また、アキユムレータ圧力調節計１３Ａの三
方電磁弁１３３を切替えてＢ―Ｃを連通させ
る。すると、アキユムレータ圧力調整弁１２は
全開のまま固定されることになり、この状態は
起動完了まで保持される。

起動開始と同時に気化器２の圧力は第６図の
実線で示す曲線ｃのように上昇するが、気化器
圧力調整弁７が徐々に開いてゆくので、圧力上
昇の度合は従来よりゆるやかである。

(3) 起動中（期間Ｔ_s＝t₁〜t₂） 気化器圧力調節計８Ａの三方電磁弁８３をそ
のままにしておけば、気化器圧力調節計８Ａが
その圧力調節制御を継続する。即ち、気化器圧
力調節計８Ａは気化器２の圧力を検出し、この
検出値をその設定圧力P₁と比較し、両者の偏差
Δの比例演算および積分演算を作動源８２から
供給される動力により行い、その比例値および
積分値の和に比例して気化器圧力調整弁７の開
度を制御する。気化器２の圧力が設定圧力P₁に
達すると気化器圧力調整弁７の開度は減少し、
以後、気化されたガスのアキユムレータ３への
移動に伴う気化器２の圧力の変動（減少）に応
じて気化器圧力調節計８の出力信号が変化し、
気化器圧力調整弁７の開度が制御され、気化器
２の圧力はほぼ設定圧力P₁に維持される。

このような気化器圧力調節計８による圧力制
御を、そのまま起動完了まで維持してもよい
が、気化器２での気化を充分に行なわせるため
には、気化器圧力調整弁の開閉を強制的に数回
繰り返すことが好ましい。

そのためには、気化器圧力調節計８Ａの三方
電磁弁８３を適当な時間間隔で切替えて、作動
源８２のオン、オフを繰り返すようにすればよ
い。例えば、作動源８２をある時間T₃だけオ
ンにしたら、次はある時間T₄だけオフにする
ことを繰り返すと、それに応じて気化器圧力調
節計８Ａの動作も間欠的となり、気化器圧力調
整弁７は第６図に示すように開閉が繰り返され
ることになる。このようにすると、気化器２の
圧力は第６図に実線で示す曲線ｃのようにゆる
やかな上下変動を繰り返しながら、次第にその
変動幅を小さくしてゆき、設定圧力P₁に到達す
る。

アキユムレータ３には、気化されたガスが
徐々に蓄積されるので、その圧力は、第６図に
点線で示す曲線ｄのようにゆるやかに上昇す
る。

アキユムレータ圧力調整弁１２は起動中全開
となつているから、アキユムレータ３の圧力が
設定値P₂に達しても、その圧力は上昇しつづけ
る。本実施例では、気化されたガスの収容容積
は気化器２からアキユムレータ３までの容積を
加えたものとなつており、この容積は起動完了
まで変らない。したがつて、起動の途中でアキ
ユムレータ圧力調整弁１２が閉じられるために
生じる気化器２の急激な圧力変動をなくすこと
ができる。

(4) 起動完了（時点t₂） アキユムレータ３の圧力がほぼ気化器２の設
定圧力P₁に達したら起動完了である。

この時点では、気化器圧力調節計８Ａの三方
電磁弁８３を切替えてＡ−Ｂを連通させ、同調
節計８Ａの作動源８２をオンにする。同時に、
アキユムレータ圧力調節計１３Ａの三方電磁弁
１３３を切替えてＡ−Ｂを連通させ、アキユム
レータ圧力調整弁１２の強制全開を解く。そし
て、使用量調整弁１５を開けば、消費設備４に
ガスが供給され、運転状態に入る。以後、気化
器調節計８Ａ及びアキユムレータ圧力調節計１
３Ａは通常の動作を行なう。

以上説明した如く、本発明によれば、特別な自
動起動機構を設けることなく、液化ガス気化設備
の起動を自動的に安定して行なわせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は液化ガス気化設備の概略構成図、第２
図は第１図に示した液化ガス気化設備を従来の起
動方法で起動した場合の各部における動作及び圧
力状態を示すグラフ、第３図は従来の気化器圧力
調節計の制御系統図、第４図は本発明で使用され
る気化器圧力調節計の制御系統図、第５図は本発
明で使用されるアキユムレータ圧力調節計の制御
系統図、第６図は第１図に示した液化ガス気化設
備を本発明の一実施例に係る起動方法で起動した
場合の各部の動作及び圧力状態を示すグラフであ
る。 ２…気化器、３…アキユムレータ、６…気化器
起動弁、７…気化器圧力調整弁、８，８Ａ…気化
器圧力調節計、８１…圧力検出端、８２…作動
源、８３…三方電磁弁、１２…アキユムレータ圧
力調整弁、１３，１３Ａ…アキユムレータ圧力調
節計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液化ガスの気化器と、この気化器によつて気
   化されたガスのアキユムレータとを備え、前記気
   化器の圧力を、その気化器で検出された圧力に応
   じて気化器の液化ガス流入口側に設けられた気化
   器圧力調整弁の開度を調整する気化器圧力調節計
   により制御し、前記アキユムレータの圧力を、そ
   のアキユムレータで検出された圧力に応じて、ア
   キユムレータのガス流入口側に設けられたアキユ
   ムレータ圧力調整弁の開度を調整するアキユムレ
   ータ圧力調節計により制御する液化ガス気化設備
   の起動方法において、前記気化器圧力調節計およ
   びアキユムレータ圧力調節計の作動源をオン、オ
   フ可能にして、前記気化器圧力調節計の作動源を
   起動開始前にオフにして気化器圧力調整弁を閉と
   し、起動開始時に前記作動源をオンとし、かつ前
   記アキユムレータ調整弁を前記アキユムレータ圧
   力調節計の作動源により起動中強制的に開として
   おくことを特徴とする液化ガス気化設備の起動方
   法。 ２ 起動中に、前記気化器圧力調節計の作動源の
   オン、オフを繰り返すことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の液化ガス気化設備の起動方
   法。 ３ 前記圧力調節計の作動源および前記アキユム
   レータ圧力調節計の作動源は圧縮空気であり、そ
   れら作動源のオン、オフは三方電磁弁により行わ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の液化ガス気化設備の起動方法。 ４ 前記圧力調節計の作動源および前記アキユム
   レータ圧力調節計の作動源は電気であり、それら
   作動源のオン、オフはスイツチにより行われるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１項又は第２項記
   載の液化ガス気化設備の起動方法。