CN110382347B - 海上浮动式设施 - Google Patents

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Abstract

海上浮动式设施(10)具备船体(12)和中间介质式气化器(16)。中间介质式气化器(16)具有：导入海水的泵(34)；利用通过泵(34)被导入的海水使中间介质蒸发的中间介质蒸发器(E1)；利用在中间介质蒸发器(E1)蒸发的中间介质使LNG气化的LNG蒸发器(E2)；将在中间介质蒸发器(E1)蒸发的中间介质导向LNG蒸发器(E2)的气体配管(21)；以及将在LNG蒸发器(E2)冷凝的中间介质导向中间介质蒸发器(E1)的液体配管(22)。LNG蒸发器(E2)被配置在船体(12)的甲板(12a)，中间介质蒸发器(E1)配置在甲板(12a)的下方，中间介质在中间介质蒸发器(E1)与LNG蒸发器(E2)之间自然循环。

Description

海上浮动式设施
技术领域
本发明涉及一种海上浮动式设施，特别涉及具备中间介质式气化器的海上浮动式设 施。
背景技术
以往，已知有将液化天然气(LNG)等低温的液化气体气化的气化装置，作为此种气化装置例如有使用中间介质的中间介质式气化器(例如，参照下述专利文献1及2)。如图 16所示，例如在下述专利文献2公开的中间介质式气化器80具备：利用在传热管84内 流动的海水，使贮存在壳体83内的中间介质蒸发的中间介质蒸发器81；以及利用在中间 介质蒸发器81蒸发的气态的中间介质使LNG气化的LNG气化器82。在LNG气化器 82，气态的中间介质冷凝而被返回到中间介质蒸发器81。如此，中间介质式气化器80被 构成为使作为热源介质的海水的热通过中间介质传递到LNG。此种中间介质式气化器80 有时被设置在船上而成为FSRU(Floating storage regasification unit)等海上浮动式设 施的构成要素。
海上浮动式设施由于是中间介质式气化器80被设置在船体的甲板上的结构，因此， 在将海水作为用于使中间介质蒸发的热源介质的情况下，需要将海水汲到设置在甲板上的 中间介质蒸发器81。但是，由于船体的甲板位于离海面高的位置(例如10m以上)，所以用于汲海水的泵的动力变大。因此，在利用中间介质式气化器的海上浮动式设施中，在将海水作为热源介质的情况下，存在运行成本变高的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2000-227200号
专利文献2：日本专利公开公报特开2014-219047号
发明内容
本发明的目的在于：在利用中间介质式气化器的海上浮动式设施中，降低运行成本。
本发明一方面所涉及的海上浮动式设施包括：船体，具有甲板；以及中间介质式气化 器，搭载于船体，其中，所述中间介质式气化器具有：泵，导入海水；中间介质蒸发部， 利用由所述泵导入的海水使中间介质蒸发；液化气体气化部，利用在所述中间介质蒸发部 蒸发的气态的中间介质使液化气体气化；气体配管，将在所述中间介质蒸发部蒸发的气态 的中间介质导向所述液化气体气化部；以及液体配管，将在所述液化气体气化部冷凝的中 间介质导向所述中间介质蒸发部，其中，所述液化气体气化部被配置在所述船体的所述甲 板上，所述中间介质蒸发部被配置在所述甲板的下方，所述中间介质在所述中间介质蒸发 部与所述液化气体气化部之间自然循环。
附图说明
图1是概略地表示实施方式所涉及的海上浮动式设施的图。
图2是概略地表示设置在所述海上浮动式设施的LNG蒸发器的主要部分的图。
图3是表示设置在所述海上浮动式设施的第一液体配管与中间介质蒸发器的壳体的连 接关系的图。
图4是表示所述海上浮动式设施的变形例中的第一液体配管与中间介质蒸发器的壳体 的连接关系的图。
图5是表示所述海上浮动式设施的变形例中的第一液体配管与中间介质蒸发器的壳体 的连接关系的图。
图6是表示设置在所述海上浮动式设施的第二液体配管与第二蒸发器的壳体的连接关 系的图。
图7是表示所述海上浮动式设施的变形例中的第二液体配管与第二蒸发器的壳体的连 接关系的图。
图8是表示所述海上浮动式设施的变形例中的第二液体配管与第二蒸发器的壳体的连 接关系的图。
图9是用于说明所述海上浮动式设施的变形例中的中间介质蒸发器及第二蒸发器的配 置的图。
图10是用于说明所述海上浮动式设施的变形例中的中间介质蒸发器及第二蒸发器的 配置的图。
图11是用于说明所述海上浮动式设施的变形例中的中间介质蒸发器及第二蒸发器的 配置的图。
图12是用于说明所述海上浮动式设施的变形例中的中间介质蒸发器及第二蒸发器的 配置的图。
图13是用于说明所述海上浮动式设施的变形例中的中间介质蒸发器及第二蒸发器的 配置的图。
图14是用于说明所述海上浮动式设施的变形例中的中间介质蒸发器及第二蒸发器的 配置的图。
图15是概略地表示本发明的其他实施方式所涉及的海上浮动式设施的图。
图16是表示以往的中间介质式气化器的结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施方式所涉及的海上浮动式设施10作为系留在海上的FSRU(Floating storage regasification unit)而构成。即，海上浮动式设施10具备：船体12；设置在船体12，从LNG船接收LNG(液化天然气)的供应并贮存LNG的储存罐14；以及 设置在船体12，使贮存在储存罐14内的LNG气化的中间介质式气化器16。
船体12具备：沿水平方向延伸配置的甲板12a；从甲板12a的周缘部向下方延伸的侧壁 部12b；以及连接于侧壁部12b的下缘的船底12c。被甲板12a、侧壁部12b及船底12c包围 的船体12内的空间S可通过图略的分隔壁而划分为多个空间。
甲板12a是构成船体12的强度部件的一个，构成作为船体12内的空间的顶部的上盖。 甲板12a还作为在甲板12a上构成的未图示的上部结构物的地板而发挥功能。上部结构物例 如包含系船用装置等。侧壁部12b具备外板(省略图示)以及沿外板的内面配置的作为强 度部件的框架(省略图示)。另外，在图1中，为便于说明，用一张板件的截面示出了侧壁部12b。船底12c是构成船体12的下面的部分，其具备：外板(省略图示)；沿外板的内面 配置的作为强度部件的框架(省略图示)；以及固定在框架的内侧的内底板(省略图示)。 可在船底12c形成压载舱。另外，在图1中，为便于说明，用一张板件的截面示出了船底12c。
储存罐14具有从被甲板12a、侧壁部12b及船底12c包围的空间S内到达甲板12a的上方 的大小。在储存罐14贮存由LNG船搬运来的LNG。在储存罐14内设有用于汲取LNG的罐内泵53。另外，在图1中，虽然示出了球形的储存罐14，但储存罐14的形状并不限定于球 形，例如可为方形。
中间介质式气化器(以下，简称为气化器)16是通过中间介质将作为热源介质的海水 的热传递到作为低温液化气体的LNG，将LNG气化而获得NG(天然气)的装置。作为中 间介质，例如可使用丙烷、氟利昂替代物(R401A、R32)等。氟利昂替代物与丙烷相比 燃烧性低，泄漏的情况下的危险性低。另外，气化器16可作为将液化石油气(LPG)、液 氮(LN2)等LNG以外的低温液化气体气化的装置而构成。
气化器16具备作为中间介质蒸发部的中间介质蒸发器E1、作为液化气体气化部的LNG蒸发器E2、第一气体配管21、第一液体配管22、作为第二中间介质蒸发部的第二蒸 发器E4、作为气体加温器的加温器E3、第二气体配管23、第二液体配管24、导入配管26、 连接配管27以及排出配管28。
中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4被设置在船底12c的内底板上，LNG蒸发器E2及加温器E3被设置在甲板12a上。并且，中间介质蒸发器E1和LNG蒸发器E2通过第一气体 配管21及第一液体配管22而结合。并且，由中间介质蒸发器E1、LNG蒸发器E2、第一气 体配管21及第一液体配管22构成中间介质循环的循环回路。中间介质蒸发器E1的设置位 置与LNG蒸发器E2的设置位置的高度差例如为10m以上。由于LNG蒸发器E2和加温器E3 配置在甲板12a的上侧，因此，即使LNG或NG从这些泄漏，也能防止LNG或NG积在船体 12内的空间S内。
此外，第二蒸发器E4和加温器E3通过第二气体配管23及第二液体配管24而结合。并 且，由第二蒸发器E4、加温器E3、第二气体配管23及第二液体配管24构成中间介质循环的第二循环回路。第二蒸发器E4的设置位置与加温器E3的设置位置的高度差例如为10m 以上。
第二蒸发器E4被配置在中间介质蒸发器E1的侧方，在中间介质蒸发器E1与第二蒸发 器E4之间形成有中间室31。在第二蒸发器E4中的中间室31的相反侧形成有海水被导入的 导入室32。在导入室32连接有贯穿船底12c或船底12c附近的侧壁部12b的导入管33，在该 导入管33设有用于导入海水的泵34。作为利用该泵34而导入到导入管33内的热源流体的海 水通过导入管33及导入室32而被导入到第二蒸发器E4。
在中间室31贮存通过了第二蒸发器E4的海水。中间室31内的海水被导入到中间介质 蒸发器E1。在中间介质蒸发器E1中的中间室31的相反侧形成有排出海水的导出室35。在导出室35连接有贯穿船底12c或船底12c附近的侧壁部12b的导出管36。通过了中间介质蒸发器E1的海水通过导出室35及导出管36排出到船外。
中间介质蒸发器E1具有壳体41和多个传热管42。在壳体41内收容有沸点低于海水的 温度的中间介质(第一中间介质，例如丙烷)。中间介质贮存为液面L1位于所有的传热管42的上侧的程度。
在壳体41的顶部连接有第一气体配管21的下端部。第一气体配管21的下端部即中间介 质的流入口位于液面L1的上方。第一气体配管21的下端的开口没有接触于液态的中间介质 的液面L1，因此，防止流入口被液态的中间介质堵塞的情况。
在壳体41的顶部贯穿有第一液体配管22。第一液体配管22的下端部即液态的中间介质 的流出口位于贮存在壳体41内的中间介质的液面L1的下方。即，第一液体配管22中的中间 介质的流出口位于贮存在壳体41内的液态的中间介质内。据此，能够用液体封住第一液体 配管22，不让气态的中间介质从其下端部吸入到第一液体配管22内。因船体12摇晃而液面 L1的高度有可能变动，但是，只要是液面L1以传热管42不露出的程度摇晃的情况，就能 用液体封住第一液体配管22的下端部。
构成壳体41的长度方向的两端的侧壁分别由管板43、44构成，传热管42架设在管板 43、44之间。其中一个管板43作为中间室31与中间介质蒸发器E1的分隔壁而发挥功能。另一个管板44作为中间介质蒸发器E1与导出室35的分隔壁而发挥功能。传热管42呈沿一方向以直线状延伸的形状，但是，并不限定于该形状。传热管42内与中间室31及导出室35连通。
第二蒸发器E4具有壳体47和多个传热管48。在壳体47内收容有沸点低于海水的温度 的第二中间介质(例如丙烷)。中间介质被贮存为液面L2位于所有的传热管48的上侧的程 度。另外，第二中间介质可为与贮存在中间介质蒸发器E1的壳体41内的第一中间介质相同 的种类的中间介质，或者也可为不同种类的中间介质。
在壳体47的顶部连接有第二气体配管23的下端部。第二气体配管23的下端部即第二中 间介质的流入口位于液面L2的上方。由于第二气体配管23的下端的开口不接触于液态的第 二中间介质的液面L2，因此，防止流入口被液态的中间介质堵塞的情况。
在壳体47的顶部贯穿有第二液体配管24。第二液体配管24的下端部位于贮存在壳体47 内的第二中间介质的液面L2的下方。据此，能够用液体封住第二液体配管24，不让气态的 第二中间介质从其下端部吸入到第二液体配管24内。
构成壳体47的长度方向的两端的侧壁分别由管板49、50构成，传热管48架设在管板 49、50之间。传热管48呈沿一方向以直线状延伸的形状，但是，并不限定于该形状。其中一个管板49作为导入室32与第二蒸发器E4的分隔壁而发挥功能，另一个管板50作为第二蒸发器E4与中间室31的分隔壁而发挥功能。传热管48内与导入室32及中间室31连通。
在本实施方式中，中间介质蒸发器E1的壳体41、中间室31的外壁以及第二蒸发器E4 的壳体47互相被结合而串联配置。但是，并不限定于该结构，也可为中间介质蒸发器E1、中间室31及第二蒸发器E4分别独立的结构。
第一气体配管21连接于LNG蒸发器E2的顶部，第一液体配管22连接于LNG蒸发器E2的底部。
导入配管26的一端部连接于罐内泵53，导入配管26的另一端部连接于LNG蒸发器E2。 在导入配管26设有增压泵54。增压泵54为了使由罐内泵53吸入的LNG升压而设置。通过增压泵54而LNG升压，由此，能够以用于向管道56供应的指定的压力，将NG从排出配管 28排出。
连接配管27的一端部连接于LNG蒸发器E2，另一端部连接于加温器E3。
LNG蒸发器E2由层叠型换热器构成。例如，如图2中概略地所示，LNG蒸发器E2具 有形成有第一流路61和第二流路62的层叠体。层叠体是在其中一个面形成有槽状的第一流路61的第一金属板63和在其中一个面形成有槽状的第二流路62的第二金属板64交替层叠的结构。LNG蒸发器E2也可由以第一金属板63和第二金属板64一体化的方式互相扩散焊 接而成的微通道换热器构成。第一流路61连通于导入配管26及连接配管27。因此，在第一 流路61被导入LNG。另一方面，第二流路62连通于第一气体配管21及第一液体配管22。 因此，在第二流路62，从其上端导入气态的中间介质。并且，第一流路61内的LNG与第 二流路62内的中间介质进行热交换。LNG被加热而成为NG，气态的中间介质被冷却而冷 凝。
第一流路61例如以在水平面内延伸的方式形成。另一方面，第二流路62例如以在铅垂 面内延伸的方式形成。因此，在第二流路62内冷凝的中间介质容易从第二流路62的下端部 流下至第一液体配管22。
在本实施方式中，在LNG蒸发器E2，连接于导入配管26的入口集管66及连接于连接配管27的出口集管67形成在相同侧，但是并不限定于此。即，在本实施方式中，由于设有 使上下配置的第一流路61互相连通的连通集管68而成为二路径结构，因此，入口集管66 及出口集管67配置在相同侧。取而代之，可为不设置连通集管68而入口集管66及出口集管 67配置在相反侧的结构。
第二气体配管23连接于加温器E3的顶部，第二液体配管24连接于加温器E3的底部。 连接配管27的一端部连接于加温器E3。排出配管28的一端部连接于加温器E3，排出配管 28的另一端部连接于管道56的连接口。管道56贯穿船体12内而延伸至船外。
导入配管26中配置在储存罐14的外侧的部位、连接配管27以及排出配管28均配置在甲 板12a的上侧，但它们的一部分可进入到甲板12a的下侧，或者只配设在甲板12a的上侧。 即，LNG及NG流动的配管主要配设在甲板12a的上侧，因此，能够防止LNG及NG流动的 配管变长。
加温器E3由层叠型换热器构成。即，加温器E3具有形成有第一流路和第二流路的层 叠体。虽然省略图示，但层叠体与构成LNG蒸发器E2的层叠体同样，是在其中一个面形成有槽状的第一流路的第一金属板和在其中一个面形成有槽状的第二流路的第二金属板交替层叠的结构。第一流路连通于连接配管27及排出配管28。因此，在第一流路被导入 NG。第二流路连通于第二气体配管23及第二液体配管24。因此，在第二流路，从其上端 导入气态的第二中间介质。并且，第一流路内的NG与第二流路内的第二中间介质进行热 交换。NG被加热，气态的中间介质被冷却而冷凝。
第一流路例如以在水平面内延伸的方式形成，第二流路例如以在铅垂面内延伸的方式 形成。因此，在第二流路内冷凝的第二中间介质容易从第二流路的下端部流下至第二液体 配管24。另外，加温器E3也可由以第一金属板和第二金属板一体化的方式互相扩散焊接而 成的微通道换热器构成。
在此，说明气化器16的运转动作。在中间介质蒸发器E1，中间室31内的海水流入传热管42内。据此，壳体41内的中间介质蒸发。通过了传热管42的海水流过导出室35及导出管36而排出到船外。
在中间介质蒸发器E1内蒸发的中间介质在第一气体配管21内上升，并从LNG蒸发器 E2的顶部流入LNG蒸发器E2内。另一方面，通过罐内泵53及增压泵54的工作，储存罐14内的LNG通过导入配管26流入LNG蒸发器E2内。在LNG蒸发器E2，LNG从导入配管26 被导入第一流路61，并且，气态的中间介质从第一气体配管21被导入第二流入62。在第一 流路61流动的LNG和在第二流路62流动的中间介质进行热交换，据此，LNG蒸发，中间 介质冷凝。在LNG蒸发器E2内冷凝的液态的中间介质从LNG蒸发器E2的底部在第一液体 配管22内流下，并返回到中间介质蒸发器E1的壳体41内。另一方面，第一流路61内的NG 流到连接配管27。
由于LNG蒸发器E2和中间介质蒸发器E1隔着充分的距离而被配置，因此，第一液体配管22不会被液态的中间介质完全充满。因此，液态的中间介质可靠地从LNG蒸发器E2 流下。并且，与积存在第一液体配管22内的液态的中间介质的量相对应的头压施加于壳体 41内的中间介质。该压力和LNG蒸发器E2中伴随中间介质的冷凝的吸引力作为中间介质 的自然循环的驱动力而作用。因此，能够可靠地产生LNG蒸发器E2与中间介质蒸发器E1 之间的中间介质的自然循环。
在第二蒸发器E4，通过泵34工作，海水通过导入管33及导入室32而被导入到传热管 48内。据此，壳体47内的第二中间介质蒸发，并在第二气体配管23内上升。传热管48内的海水被导入到中间室31内。
在第二气体配管23内上升的第二中间介质从加温器E3的顶部流入加温器E3内。另一 方面，NG也从连接配管27流入加温器E3。在加温器E3，NG从连接配管27被导入第一流路，并且，气态的第二中间介质从第二气体配管23被导入第二流路。在第一流路流动的NG和在第二流路流动的第二中间介质进行热交换，据此，NG被加温，第二中间介质冷凝。 在加温器E3内冷凝的液态的第二中间介质从加温器E3的底部在第二液体配管24内流下， 并返回到第二蒸发器E4的壳体47内。另一方面，在第一流路内被加热的NG通过排出配管 28而被输送到管道56。
由于加温器E3和第二蒸发器E4隔着充分的距离而被配置，因此，第二液体配管24不 会被液态的第二中间介质完全充满。因此，液态的第二中间介质可靠地从加温器E3流下。 并且，与积存在第二液体配管24内的液态的第二中间介质的量相对应的头压施加于壳体47 内的第二中间介质。该压力和加温器E3中伴随第二中间介质的冷凝的吸引力作为第二中间 介质的自然循环的驱动力而作用。因此，能够可靠地产生加温器E3与第二蒸发器E4之间 的第二中间介质的自然循环。
在所述海上浮动式设施10中，甲板12a位于高于海面的位置。但是，在本实施方式中， 由于中间介质蒸发器E1配置在甲板12a的下方，因此，用于将海水输送至中间介质蒸发器 E1的泵动力与中间介质蒸发器E1配置在甲板12a上的情况相比降低。另一方面，由于用第 一气体配管21及第一液体配管22连接甲板12a上的LNG蒸发器E2和位于甲板12a的下方的中间介质蒸发器E1，因此，配管有可能变长。但是，在海上浮动式设施10中，由于能够 降低泵动力所需的运转成本，因此，能够抵消配管长度变长而导致的成本。而且，由于LNG 蒸发器E2配置在甲板12a上，因此，无需将低温的液化气体流动的配管从甲板12a上延长 至甲板12a的下方。
此外，由于能够使LNG蒸发器E2与中间介质蒸发器E1之间的距离变长，因此，能够避免液态的中间介质积存在第一液体配管22整体的情况，而且，能够确保冷凝的中间介质的头压。因此，能够可靠地引起中间介质的自然循环。
而且，中间介质蒸发器E1配置在船体12的船底12c，船底12c位于海面的下方。因此， 能够进一步降低用于将海水输送至中间介质蒸发器E1的泵动力。此外，由于能够使LNG蒸发器E2与中间介质蒸发器E1之间的距离进一步变长，因此，能够进一步容易确保冷凝 的中间介质的头压，容易获得中间介质的循环驱动力。
此外，由于中间介质蒸发器E1配置在船底12c，所以，即使在船体12摇晃的情况下，能够抑制中间介质蒸发器E1自身的摇晃幅度。因此，与中间介质蒸发器E1配置在甲板12a上的情况相比，能够抑制积存在中间介质蒸发器E1的液态的中间介质的液面变动。此外，由于中间介质蒸发器E1配置在船底12c，因此，能够有助于船体12的稳定。
此外，在本实施方式中，将海水作为热源而利用的第二蒸发器E4被配置在甲板12a的 下方，因此，用于将海水输送至第二蒸发器E4的泵动力与第二蒸发器E4配置在甲板12a上 的情况相比可降低。另一方面，由于用第二气体配管23及第二液体配管24连接加温器E3和第二蒸发器E4，因此，配管可能会变长。但是，在海上浮动式设施10中，由于能够降低 泵动力所需的运转成本，因此，能够抵消配管长度变长而导致的成本。而且，由于LNG蒸 发器E2和加温器E3均配置在甲板12a上，因此，将用于使液化气体或气体流到LNG蒸发 器E2及加温器E3的配管在甲板12a上延伸设置即可，因此，能够抑制配管结构变得复杂。
此外，由于能够使加温器E3与第二蒸发器E4之间的距离变长，因此，能够容易确保冷凝的中间介质的头压，容易获得中间介质的循环驱动力。其结果，能够避免液态的中间介质积存在液体配管整体的情况。因此，能够容易引起第二中间介质的自然循环。
此外，第二蒸发器E4配置在船底12c，因此，即使在船体12摇晃的情况下，也能够抑制第二蒸发器E4自身的摇晃幅度。因此，与第二蒸发器E4配置在甲板12a上的情况相比， 能够抑制积存在第二蒸发器E4的液态的第二中间介质的液面变动。此外，由于第二蒸发器 E4配置在船底12c，因此，能够有助于船体12的稳定。
另外，本发明并不限定于所述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更、 改良等。例如，在所述实施方式中，海上浮动式设施10为具有设置在船体12上的储存罐14 的结构，但并不限定于此。例如，也可为省略储存罐14，中间介质式气化器16使从LNG 船直接接受供应的LNG气化的结构。
LNG蒸发器E2可由壳管式换热器构成。此时，为通过第一气体配管21被导入的气态的中间介质进入壳体内，通过导入配管26被导入的高压的LNG流入传热管内的结构。并且，为与传热管内的LNG进行热交换而在壳体内冷凝的中间介质在第一液体配管22流下的结构。
此外，加温器E3可由壳管式换热器构成。此时，为通过第二气体配管23被导入的气态的第二中间介质进入壳体内，通过连接配管27被导入的高压的NG流入传热管内的结构。并且，为与传热管内的NG进行热交换而在壳体内冷凝的第二中间介质在第二液体配管24流下的结构。
此外，LNG蒸发器E2或加温器E3例如可由板翅换热器构成，该板翅换热器是呈波形的多个金属板被层叠，且邻接的金属板间的空间作为第一流路61及第二流路62而形成的结构。
在所述实施方式中，如图3所示，第一液体配管22的下端部(中间介质的流出口)位于中间介质蒸发器E1的传热管42的上方，但是中间介质的流出口位于贮存在中间介质蒸发器E1的壳体41内的液态的中间介质内。即，第一液体配管22中的中间介质的流出口相对 于由多个传热管42构成的传热管群中位于最上方的传热管42，进一步位于上方。因此，在 第一液体配管22内流下并从下端部流出的低温的中间介质接触于贮存在壳体41内的液态 的中间介质，因此，不会直接冲撞于传热管42。因此，即使在第一液体配管22内流下的中 间介质为非常低温，也能避免传热管42急剧被冷却的情况。另外，在海上浮动设施FSRU 被系留在沿岸的情况下，即使船体12摇晃，估计摇晃不会很大。因此，即使第一液体配管 22中的中间介质的流出口处于传热管42的上方的位置，也能容易维持第一液体配管22的下 端开口被壳体41内的中间介质以液体方式封住的状态。
另外，第一液体配管22的下端部的位置并不限定于该位置。例如，如图4所示，第一液体配管22中的中间介质的流出口也可位于传热管42的下方。此时，第一液体配管22的端部例如连接于壳体41的下端部，因此，第一液体配管22具有：沿上下方向通过壳体41的侧方的部位22a；从该部位22a的下端朝向侧方延伸的部位22b；以及从该部位22b的端部向 上方延伸并连接于壳体41的下端部的部位22c。此时，以在壳体41与船底12c的内底板之间 形成第一液体配管22的部位22b、22c通过的空间的方式，壳体41通过图略的支撑台而支撑 于船底12c的内底板上。在第一液体配管22中的中间介质的流出口位于传热管42的下方的 结构中，即使船体12摇晃成多个传热管42中的大部分传热管42露出的程度，也能维持第一 液体配管22被液体封住的状态。因此，即使多个传热管42中的大部分传热管42从液面露出，也能防止通过第一液体配管22流下的低温的中间介质不接触于贮存在中间介质蒸发器E1的液态的中间介质而直接冲撞于传热管42的情况。因此，能够防止传热管42内的海水的冻结。
此外，如图5所示，第一液体配管22中的中间介质的流出口可处于位于最上方的传热 管42的下方且位于最下方的传热管42的上方。即，第一液体配管22中的中间介质的流出口 可为与传热管群相同的高度位置。此时，第一液体配管22具有：沿上下方向在壳体41的侧 方延伸的部位22d；以及从该部位22d的下端朝向侧方延伸并连接于壳体41的侧部的部位 22e。
在该结构中，能够以液体封住第一液体配管22，不让气态的中间介质从液态的中间介 质的流出口流入第一液体配管22内。此外，即使船体12摇晃，只要中间介质的液面L高度 的变动为多个传热管42中位于最上方的传热管42露出的程度，就能维持第一液体配管22 被液体封住的状态。因此，即使多个传热管42中位于最上方的传热管42从液面露出，也能 防止通过第一液体配管22流下的低温的中间介质不接触于贮存在中间介质蒸发器E1的液 态的中间介质而直接冲撞于传热管42的情况。因此，能够防止传热管42内的海水的冻结。
图3至图5示出了中间介质蒸发器E1与第一液体配管22的连接关系，但该连接关系也 可采用于第二蒸发器E4与第二液体配管24的连接关系。即，如图6所示，第二液体配管24的下端部(第二中间介质的流出口)可位于第二蒸发器E4的传热管48的上方。即，第二液 体配管24贯穿壳体47的顶部，第二液体配管24中的第二中间介质的流出口与由多个传热管48构成的传热管群中位于最上方的传热管48相比，可进一步位于上方。
此外，如图7所示，第二液体配管24中的第二中间介质的流出口可位于由多个传热管 48构成的传热管群的下方。此时，由于第二液体配管24的端部例如连接于壳体47的下端部， 因此，第二液体配管24具有：沿上下方向通过壳体47的侧方的部位24a；从该部位24a的下端朝向侧方延伸的部位24b；以及从该部位24b的端部向上方延伸并连接于壳体47的下端部的部位24c。此时，以在壳体47与船底12c的内底板之间形成第二液体配管24的部位24b、24c通过的空间的方式，壳体47通过图略的支撑台而支撑于船底12c的内底板上。
此外，如图8所示，第二液体配管24中的第二中间介质的流出口可处于传热管群中位 于最上方的传热管48的下方且位于最下方的传热管48的上方。即，第二液体配管24中的第 二中间介质的流出口可为与传热管群相同的高度位置。此时，第二液体配管24具有：沿上 下方向在壳体47的侧方延伸的部位24d；以及从该部位24d的下端朝向侧方延伸并连接于 壳体47的部位24e。
在所述实施方式中，中间介质蒸发器E1被配置在船底12c，但并不限定于此。例如，中间介质蒸发器E1只要位于甲板12a的下方，则可位于船底12c的上方。例如，如图9所示，在船体12内的空间S，在船底12c的上方设有中间层12d的情况下，可在该中间层12d配置 中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4。中间层12d有时配置在产生用于获得船体12的推进力 的驱动力的发动机15的上方，也可配置在与发动机15相同的高度位置。
在中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4被设置在中间层12d上的情况下，也优选中间介 质蒸发器E1及第二蒸发器E4位于船体12的满载吃水线13的下方。满载吃水线13是指船体 12能处于安全浮起的状态的载重量的上限的标记。满载吃水线13表示船体12的最大载重时 的吃水。满载吃水线13有热带海域的最深容许吃水线(deepest allowablewaterline)、夏 季的最深容许吃水线、冬季的最深容许吃水线等。中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4在 任何吃水线的情况下，都优选位于吃水线13的下方。在图9中示出了在船体12设有夏季的 最深容许吃水线13a和冬季的最深容许吃水线13b的情况。此时，中间介质蒸发器E1及第 二蒸发器E4优选位于任意吃水线13a、13b的下方。
中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4在船体12内的空间S设有多个储存罐14的情况下， 可配置在相邻的储存罐14之间的间隙。即，如图10所示，由于储存罐14呈球形，因此，在空间S的相邻的储存罐14之间，在储存罐14的最大宽度的位置的下方位置容易形成死空间。可利用该死空间配置中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4。此时，中间介质蒸发器E1及第 二蒸发器E4可被船底12c支撑，或者可被支撑于配置在空间S内的除船底12c以外的层上。
如图11所示，中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4可配置在收容发动机15的发动机室 17。发动机室17被配置在船底12c或其附近。因此，在中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4被设置在发动机室17内的情况下，不仅位于满载吃水线13的下方，而且位于轻载吃水(船舶在没有加载人、货物、燃料、水等的轻载状态下浮在水上时的吃水)时的海面的下方。 即，设置在发动机15的输出轴的螺杆15a始终在海中，被配置在发动机室17内的中间介质 蒸发器E1及第二蒸发器E4处于与螺杆15a同等的高度位置。因此，在中间介质蒸发器E1 及第二蒸发器E4被设置在发动机室17内的情况下，位于轻载吃水时的海面的下方，由此， 泵34的动力可降低。
如图12所示，中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4可配置在独立于发动机室17而设置 于船体12内的空间S的机械室18。机械室18是收容用于产生在船体12内使用的动力、蒸汽 等的机械类的室，有时独立于发动机室17而设置。机械室18有时设置在发动机室17的旁边， 也有时设置在离开发动机室17的位置。在任意情况下，机械室18有时不仅位于满载吃水线 13的下方，而且位于轻载吃水时的海面的下方。因此，通过将中间介质蒸发器E1及第二蒸 发器E4设置在机械室18内，可降低泵34的动力。
图13及图14中示出了在船体12形成有压载舱19的例子，此时，中间介质蒸发器E1及 第二蒸发器E4可配置在压载舱19的上侧。此外，在设有多个压载舱19的情况下，一部分压载舱19不用作压载舱而用作配置中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4的室。在这些情况下，中间介质蒸发器E1及第二蒸发器E4被配置在船底12c或船底12c附近，因此，可降低 泵34的动力。
如图15所示，也可为省略气化器16的加温器E3、第二蒸发器E4、第二气体配管23、第二液体配管24及连接配管27的结构。在该结构中，省略中间室31，在中间介质蒸发器 E1的导出室35的相反侧形成导入室32。构成壳体41的长度方向的其中一个侧壁的管板43 作为导入室32与中间介质蒸发器E1的分隔壁而发挥功能。另一个管板44作为中间介质蒸 发器E1与导出室35的分隔壁而发挥功能。此外，在LNG蒸发器E2连接有第一气体配管21、 第一液体配管22、导入配管26及排出配管28。并且，构成LNG蒸发器E2的层叠体的第一 流路61连通于导入配管26及排出配管28。第二流路62连通于第一气体配管21及第一液体 配管22。
在图15的结构中，LNG蒸发器E2可由壳管式换热器构成，或者也可由板翅换热器构成。
在省略气化器16的加温器E3、第二蒸发器E4、第二气体配管23、第二液体配管24及连接配管27的结构的情况下，中间介质蒸发器E1可如图9～图14所示配置。此外，中间介 质蒸发器E1及第一液体配管22的连接关系可为图3～图5所示的关系。
在此，概括说明所述实施方式。
(1)所述实施方式所涉及的海上浮动式设施包括：船体，具有甲板；以及中间介质式气化器，搭载于船体，其中，所述中间介质式气化器具有：泵，导入海水；中间介质蒸 发部，利用由所述泵导入的海水使中间介质蒸发；液化气体气化部，利用在所述中间介质 蒸发部蒸发的气态的中间介质使液化气体气化；气体配管，将在所述中间介质蒸发部蒸发 的气态的中间介质导向所述液化气体气化部；以及液体配管，将在所述液化气体气化部冷 凝的中间介质导向所述中间介质蒸发部。所述液化气体气化部被配置在所述船体的所述甲板上，所述中间介质蒸发部被配置在所述甲板的下方，所述中间介质在所述中间介质蒸发部与所述液化气体气化部之间自然循环。
在所述海上浮动式设施中，甲板相对于海面位于非常高的位置。但是，由于将海水作 为热源而利用的中间介质蒸发部被配置在甲板的下方，因此，将海水输送至中间介质蒸发 部的泵动力与中间介质蒸发部配置在甲板上的情况相比降低。另一方面，由于用气体配管 和液体配管连接甲板上的液化气体气化部和位于甲板的下方的中间介质蒸发部，因此，配 管可能变长。但是，在所述海上浮动式设施中，能够降低泵动力所需的运转成本，因此，能够抵消配管长度变长而导致的成本。而且，由于液化气体气化部配置在甲板上，因此， 无需将低温的液化气体流动的配管从甲板上延伸至船底。
此外，由于能够使液化气体气化部与中间介质蒸发部之间的距离变长，因此，能够确 保冷凝的中间介质的头压，容易获得中间介质的循环驱动力。其结果，能够避免液态的中 间介质积存在液体配管整体的情况。因此，能够容易引起中间介质的自然循环。
(2)所述中间介质蒸发部可位于所述船体的满载吃水线的下方。
在该结构中，中间介质蒸发部被配置在位于甲板的下方的满载吃水线的下方，因此， 能够进一步降低将海水输送至中间介质蒸发部的泵动力。此外，由于能够使液化气体气化 部与中间介质蒸发部之间的距离进一步变长，因此，能够更容易确保冷凝的中间介质的头 压，容易获得中间介质的循环驱动力。
(3)所述中间介质蒸发部可位于所述船体在轻载吃水时的海面的下方。
在该结构中，中间介质蒸发部被配置在位于满载吃水线的下方的轻载吃水时的海面的 下方，因此，能够进一步降低将海水输送至中间介质蒸发部的泵动力。此外，由于能够使 液化气体气化部与中间介质蒸发部之间的距离进一步变长，因此，能够更容易确保冷凝的 中间介质的头压，容易获得中间介质的循环驱动力。
(4)所述中间介质蒸发部可被配置在所述船体的船底。船底位于海面的下方。因此， 能够进一步降低将海水输送至中间介质蒸发部的泵动力。此外，由于能够使液化气体气化 部与中间介质蒸发部之间的距离进一步变长，因此，能够更容易确保冷凝的中间介质的头 压，容易获得中间介质的循环驱动力。
此外，由于中间介质蒸发部被配置在船底，因此，即使船体摇晃，也能够抑制中间介 质蒸发部本身的摇晃幅度。因此，与中间介质蒸发部被配置在甲板上的情况相比，能够抑 制积存在中间介质蒸发部的液态的中间介质的液面变动。此外，由于中间介质蒸发部被配 置在船底，因此，能够有助于船体的稳定。
(5)所述液体配管中的所述中间介质的流出口可位于贮存在所述中间介质蒸发部的 液态的中间介质内。
在该结构中，能够用液体封住液体配管，不让气态的中间介质从液态的中间介质的流 出口流入液体配管内。此外，即使船体摇晃而中间介质的液面高度变动，只要摇晃较小， 就能维持用液体封住液体配管的状态。
(6)所述中间介质蒸发部可具有使所述海水流通的传热管群。此时，所述液体配管中的所述中间介质的流出口可位于所述传热管群中的最上部位的下方。
在该结构中，能够用液体封住液体配管，不让气态的中间介质从液态的中间介质的流 出口流入液体配管内。此外，即使船体摇晃，只要中间介质的液面高度变动为由多个传热 管构成的传热管群中位于最上方的传热管露出的程度，就能维持用液体封住液体配管的状 态。因此，即使传热管群中位于最上方的传热管从液面露出，也能防止通过液体配管流下 的低温的中间介质不接触于贮存在中间介质蒸发部的液态的中间介质而直接冲撞于传热 管的情况。
(7)所述中间介质蒸发部可具有使所述海水流通的传热管群。此时，所述液体配管中的所述中间介质的流出口位于所述传热管群的下方。
在该结构中，能够用液体封住液体配管，不让气态的中间介质从液态的中间介质的流 出口流入液体配管内。此外，即使船体摇晃成传热管群中的大部分传热管露出的程度，也 能维持用液体封住液体配管的状态。因此，即使传热管群中的大部分传热管从液面露出， 也能防止通过液体配管流下的低温的中间介质不接触于贮存在中间介质蒸发部的液态的 中间介质而直接冲撞于传热管的情况。
(8)所述中间介质式气化器可具有：第二中间介质蒸发部，利用由所述泵导入的海水使第二中间介质蒸发；气体加温器，利用在所述第二中间介质蒸发部蒸发的气态的第二中间介质，对在所述液化气体气化部气化的气体进行加温；第二气体配管，将在所述第二中间介质蒸发部蒸发的气态的第二中间介质导向所述气体加温器；以及第二液体配管，将在所述气体加温器冷凝的第二中间介质导向所述第二中间介质蒸发部。此时，所述气体加温器可被配置在所述甲板上。此外，所述第二中间介质蒸发部可被配置在所述甲板的下方。所述第二中间介质可在所述第二中间介质蒸发部与所述气体加温器之间自然循环。
在该结构中，由于将海水作为热源而利用的第二中间介质蒸发部被配置在甲板的下 方，因此，用于将海水输送至第二中间介质蒸发部的泵动力与第二中间介质蒸发部被配置 在甲板上的情况相比可降低。另一方面，由于用第二气体配管和第二液体配管连接气体加 温器和第二中间介质蒸发部，因此，配管可能变长，但是，在所述海上浮动式设施中，能够降低泵动力所需的运转成本，因此，能够抵消配管长度变长而导致的成本。而且，由于 液化气体气化部和气体加温器均配置在甲板上，因此，将用于使液化气体或气体流到液化 气体气化部及气体加温器的配管在甲板上延伸设置即可。因此，能够抑制配管结构变得复杂。
此外，由于能够使气体加温器与第二中间介质蒸发部之间的距离变长，因此，能够容 易确保冷凝的中间介质的头压，容易获得中间介质的充分的循环驱动力。其结果，能够避 免液态的中间介质积存在液体配管整体的情况。此外，能够容易确保冷凝的第二中间介质 的头压。因此，能够容易引起第二中间介质的自然循环。
(9)所述第二中间介质蒸发部可位于所述船体的满载吃水线的下方。
在该结构中，第二中间介质蒸发部被配置在位于甲板的下方的满载吃水线的下方，因 此，能够进一步降低将海水输送至第二中间介质蒸发部的泵动力。此外，由于能够使气体 加温器与第二中间介质蒸发部之间的距离进一步变长，因此，能够更容易确保冷凝的第二 中间介质的头压，容易获得第二中间介质的循环驱动力。
(10)所述第二中间介质蒸发部可位于所述船体在轻载吃水时的海面的下方。
在该结构中，第二中间介质蒸发部被配置在位于满载吃水线的下方的轻载吃水时的海 面的下方，因此，能够进一步降低将海水输送至第二中间介质蒸发部的泵动力。此外，由 于能够使气体加温器与第二中间介质蒸发部之间的距离进一步变长，因此，能够更容易确 保冷凝的第二中间介质的头压，容易获得第二中间介质的循环驱动力。
(11)所述第二中间介质蒸发部可被配置在所述船体的船底。船底位于海面的下方。 因此，能够进一步降低将海水输送至第二中间介质蒸发部的泵动力。此外，由于能够使气 体加温器与第二中间介质蒸发部之间的距离进一步变长，因此，能够更容易确保冷凝的第 二中间介质的头压，容易获得第二中间介质的循环驱动力。
此外，由于第二中间介质蒸发部被配置在船底，因此，即使船体摇晃，也能够抑制第 二中间介质蒸发部本身的摇晃幅度。因此，与第二中间介质蒸发部被配置在甲板上的情况 相比，能够抑制积存在第二中间介质蒸发部的液态的第二中间介质的液面变动。此外，由 于第二中间介质蒸发部被配置在船底，因此，能够有助于船体的稳定。
(12)所述第二液体配管中的所述第二中间介质的流出口可位于贮存在所述第二中间 介质蒸发部的液态的第二中间介质内。
在该结构中，能够用液体封住第二液体配管，不让气态的第二中间介质从液态的第二 中间介质的流出口流入第二液体配管内。此外，即使船体摇晃而第二中间介质的液面高度 变动，只要摇晃较小，就能维持用液体封住第二液体配管的状态。
(13)所述第二中间介质蒸发部可具有使所述海水流通的传热管群。此时，所述第二 液体配管中的所述第二中间介质的流出口可位于所述传热管群中的最上部位的下方。
在该结构中，能够用液体封住第二液体配管，不让气态的第二中间介质从液态的第二 中间介质的流出口流入第二液体配管内。此外，即使船体摇晃，只要第二中间介质的液面 高度变动是由多个传热管构成的传热管群中位于最上方的传热管露出的程度，就能维持用 液体封住第二液体配管的状态。因此，即使传热管群中位于最上方的传热管从液面露出， 也能防止通过第二液体配管流下的低温的第二中间介质不接触于贮存在第二中间介质蒸 发部的液态的第二中间介质而直接冲撞于传热管的情况。
(14)所述第二中间介质蒸发部可具有使所述海水流通的传热管群。此时，所述第二 液体配管中的所述第二中间介质的流出口位于所述传热管群的下方。
在该结构中，能够用液体封住第二液体配管，不让气态的第二中间介质从液态的第二 中间介质的流出口流入第二液体配管内。此外，即使船体摇晃成传热管群中的大部分传热 管露出的程度，也能维持用液体封住第二液体配管的状态。因此，即使传热管群中的大部 分传热管从液面露出，也能防止通过第二液体配管流下的低温的第二中间介质不接触于贮 存在第二中间介质蒸发部的液态的第二中间介质而直接冲撞于传热管的情况。
如以上说明，在使用中间介质式气化器的海上浮动式设施中，能够降低运转成本。

Claims (14)

1.一种海上浮动式设施，其特征在于包括：
船体，具有甲板；以及
中间介质式气化器，搭载于船体，其中，
所述中间介质式气化器具有：
泵，导入海水；
中间介质蒸发部，让所述泵导入的海水与中间介质在所述中间介质蒸发部的内部进行热交换，从而使所述中间介质蒸发；
液化气体气化部，利用在所述中间介质蒸发部蒸发的气态的中间介质使液化气体气化；
气体配管，将在所述中间介质蒸发部蒸发的气态的中间介质导向所述液化气体气化部；以及
液体配管，将在所述液化气体气化部冷凝的中间介质导向所述中间介质蒸发部，其中，
所述液化气体气化部被配置在所述船体的所述甲板上，所述中间介质蒸发部以及所述泵被配置在所述甲板的下方，所述中间介质在所述中间介质蒸发部与所述液化气体气化部之间自然循环，所述自然循环的驱动力由积存在所述液体配管内的液态的中间介质的头压、和在所述液化气体气化部中伴随气态的中间介质的冷凝的吸引力而产生。
2.根据权利要求1所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述中间介质蒸发部位于所述船体的满载吃水线的下方。
3.根据权利要求1所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述中间介质蒸发部位于所述船体在轻载吃水时的海面的下方。
4.根据权利要求1所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述中间介质蒸发部被配置在所述船体的船底。
5.根据权利要求1所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述液体配管中的所述中间介质的流出口位于贮存在所述中间介质蒸发部的液态的中间介质内。
6.根据权利要求1所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述中间介质蒸发部具有使所述海水流通的传热管群，
所述液体配管中的所述中间介质的流出口位于所述传热管群中的最上部位的下方。
7.根据权利要求1所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述中间介质蒸发部具有使所述海水流通的传热管群，
所述液体配管中的所述中间介质的流出口位于所述传热管群的下方。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的海上浮动式设施，其特征在于，所述中间介质式气化器具有：
第二中间介质蒸发部，利用由所述泵导入的海水使第二中间介质蒸发；
气体加温器，利用在所述第二中间介质蒸发部蒸发的气态的第二中间介质，对在所述液化气体气化部气化的气体进行加温；
第二气体配管，将在所述第二中间介质蒸发部蒸发的气态的第二中间介质导向所述气体加温器；以及
第二液体配管，将在所述气体加温器冷凝的第二中间介质导向所述第二中间介质蒸发部，其中，
所述气体加温器被配置在所述甲板上，所述第二中间介质蒸发部被配置在所述甲板的下方，所述第二中间介质在所述第二中间介质蒸发部与所述气体加温器之间自然循环。
9.根据权利要求8所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述第二中间介质蒸发部位于所述船体的满载吃水线的下方。
10.根据权利要求8所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述第二中间介质蒸发部位于所述船体在轻载吃水时的海面的下方。
11.根据权利要求8所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述第二中间介质蒸发部被配置在所述船体的船底。
12.根据权利要求8所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述第二液体配管中的所述第二中间介质的流出口位于贮存在所述第二中间介质蒸发部的液态的第二中间介质内。
13.根据权利要求8所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述第二中间介质蒸发部具有使所述海水流通的传热管群，
所述第二液体配管中的所述第二中间介质的流出口位于所述传热管群中的最上部位的下方。
14.根据权利要求8所述的海上浮动式设施，其特征在于，
所述第二中间介质蒸发部具有使所述海水流通的传热管群，
所述第二液体配管中的所述第二中间介质的流出口位于所述传热管群的下方。
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