JP2001182895A - 空温・温水兼用型気化装置及び空温・温水兼用型ガス製造プラント - Google Patents

空温・温水兼用型気化装置及び空温・温水兼用型ガス製造プラント

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JP2001182895A
JP2001182895A JP2000069373A JP2000069373A JP2001182895A JP 2001182895 A JP2001182895 A JP 2001182895A JP 2000069373 A JP2000069373 A JP 2000069373A JP 2000069373 A JP2000069373 A JP 2000069373A JP 2001182895 A JP2001182895 A JP 2001182895A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱効率が極めて高く、しかも長期的に取り扱
いが容易な空温・温水兼用型気化装置及び空温・温水兼
用型ガス製造プラントを提供する。 【解決手段】 温水管２２の内管２４へと供給された温
水は、内管２４の内部を流動して他端から外管２３の閉
鎖端部側に流出する。外管２３の閉鎖端部側に流出した
温水は、内管２４と外管２３とにて形成される環状通路
を通って、内管２４の内部を流動する温水とは逆方向に
流動して、外管２３の開口部から外部へと流出する。液
化ガス管２１に供給された液化ガスは、外管２３の外側
を流動し、温水管２２内を流動する温水により加熱され
て気化する。気化したガスは、昇温部において、０℃以
上のガス温に加温された後、ミキサーに送給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化プロパンガ
ス、液化ブタンガスなどの液化石油ガス（ＬＰＧ）或は
液化天然ガス（ＬＮＧ）を気化するための気化装置に関
し、特に、寒冷地、異常気象時の冷寒時、或は厳寒期に
おいても使用可能な空温・温水兼用型気化装置及び斯か
る気化装置を使用したガス製造プラントに関するもので
ある。本発明は、液化プロパンガス、液化ブタンガスか
らそれぞれエアーが混合されたプロパンガス、ブタンガ
スを、或は、液化天然ガスから天然ガスを製造するのに
好適に使用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、特開昭６１−１８００９９
号公報にて開示されるように、液化プロパンガスを空温
式強制気化器にて気化し、エアーと混合することによっ
て１３Ａプロパンエアーガスを製造するプラントを提案
した。
【０００３】この１３Ａプロパンエアーガス製造プラン
トに使用される空温式強制気化器は、その熱交換部の材
質が、液体酸素或は液体窒素と同様の伝熱効率の高いア
ルミニウム製のフィン付き伝熱チューブ（総括伝熱係
数：２５．３ｋｇ／ｍ3・ｈｒ・℃）にて作製され、一
方、該気化器に流入する液化プロパンガスは、該気化器
の液入口部にて減圧することにより液化プロパンガスの
沸点を上昇させ、即ち、１Ｋｇ／ｃｍ2・Ｇの場合約−
２７℃とし、大気温度と温度差を作り、フィン付き伝熱
チューブにてガス化させる構造となっている。
【０００４】このように、空温式強制気化器は、大気温
度を熱源とし、大気温度と液化プロパンガスの液温との
温度差により液化プロパンガスを蒸発させる構造とされ
るために、この１３Ａプロパンエアーガス製造プラント
は、蒸発用熱源設備のためのイニシャルコスト及び設備
のランニングコストがゼロであり、それによって極めて
安価に都市ガスを製造供給し得るという特徴を有してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人による前記１３Ａプロパンエアーガス製造プラントで
は、空温式強制気化器の設計能力は、設備のイニシャル
コストなどを考慮して、大気温度−８℃以上、曇り、無
風状態で４時間連続運転を標準としており、従って、寒
冷地又は厳寒期における使用が困難となるか、或は場合
によっては不可能となることがある。
【０００６】例えば、日本で例をとるなら関東以南であ
れば、上記設計仕様の空温式強制気化器で十分対応可能
であるが、その他の地区では冬期に於ける気化能力の低
下を来すことになる。本出願人の実験研究の結果による
と、関東北部が北限となる。
【０００７】又、例え関東以南であっても、プラントの
連続運転を続けると気化器への着霜が激しいため、切替
のための予備の空温式強制気化器が必要となり、イニシ
ャルコストが割高となる。
【０００８】又、寒冷地又は厳寒期対策として別途に温
水式ベーパーライザーを設置した場合には、更にイニシ
ャルコストが大となる。
【０００９】更に、我国においては、都市ガス製造プラ
ントとして、液化ブタンガスを原料としてブタンエアー
ガスを製造することも試みられている。
【００１０】該ブタンエアーガスプラントに使用される
液化ブタンは沸点が高く、即ち、１Ｋｇ／ｃｍ2・Ｇの
場合約１５℃であり、電気、温水或はスチームなどを熱
源とした気化器にて気化することが必要とされ、上述し
たような１３Ａプロパンエアーガス製造プラントにて使
用されるような従来の空温式強制気化器の使用は不可能
であった。
【００１１】本出願人は、上記の諸問題点に鑑みて、特
公平６−８９８７９号公報及び特公平６−８９８８０号
公報にて、一般には夏期には空温式、冬期は温水式にと
いったように、気候条件等により切替運転が可能であ
り、又、寒冷地或は厳寒期においても好適にＬＰＧの気
化をなすことのできる空温・温水兼用型気化装置を提案
した。
【００１２】特公平６−８９８７９号公報に記載の空温
・温水兼用型気化装置は、供給側マニホルドと、排出側
マニホルドと、供給側マニホルド及び排出側マニホルド
を連結する複数の伝熱チユーブとを有し、供給側マニホ
ルドは、液化石油ガス管と、この液化石油ガス管の外側
を囲包して配設されたジャケット管との二重管構造とさ
れ、液化石油ガス管には液化石油ガスを供給し、そして
ジャケット管には温水を供給する構成とされた。
【００１３】又、特公平６−８９８８０号公報に記載の
空温・温水兼用型気化装置は、特公平６−８９８７９号
公報に記載の空温・温水兼用型気化装置と同様の構成と
されるが、供給側マニホルドの外周囲に加熱管を螺旋状
に巻き付け、加熱管内に温水を供給する構成とされた。
【００１４】このような構成の空温・温水兼用型気化装
置は、気化能力及び蒸発能力の増大を図ると共に、連続
運転などにより生じた装置への着霜を効率よく除去する
ことができ、切替用の予備気化器を必要とすることな
く、効率よく、１３Ａプロパンエアーガス製造プラント
或はブタンエアーガス製造プラントにても使用し得るも
のであった。
【００１５】本出願人は、更に、特開平６−９４１９４
号公報、特開平９−２８７６９７号公報、特開平９−２
８７６９８号公報に記載されるように、上記空温・温水
兼用型気化装置を改良するべく、温水の代わりにスチー
ムを使用した空温・スチーム兼用型気化装置を提案し
た。
【００１６】しかしながら、本出願人の更なる研究実験
の結果、空温・スチーム兼用型気化装置は、空温・温水
兼用型気化装置に比較すると熱伝導率が高く、気化能力
及び蒸発能力の増大を図ることはできるが、ボイラーの
保守管理、水管理が必要であり、ランニングコストが高
くなるという問題を有していることが分かった。
【００１７】一方、空温・温水兼用型気化装置は、空温
・スチーム兼用型気化装置に比較すると、 （１）スチームの代わりに２０℃〜８０℃の温水を使用
するために、ボイラーの缶内温度や圧力が低いためスケ
ール付着などがほとんどなく、耐用年数が長い。 （２）給水用の軟水化装置が不要なため設備費が安く、
又、水管理のための清缶剤などが不要でランニングコス
トが低い。 （３）構造が簡単で故障が少ない。 （４）運転管理や取り扱いが容易である。 といった利点を有していることが分かった。
【００１８】従って、本発明の目的は、最高気温４０
℃、最低気温−３０℃で運転可能で、安定したボイラー
使用が可能であり、熱効率が極めて高く、空温・スチー
ム兼用型気化装置が有する問題を解決し、ボイラーの保
守管理、水管理が不要で、ランニングコストを低減する
ことができ、更には、従来の空温・温水兼用型気化装置
を改良したより気化能力及び蒸発能力の増大を図ること
ができ、熱効率が極めて高く、しかも長期的に取り扱い
が容易な空温・温水兼用型気化装置を提供することであ
る。
【００１９】本発明の他の目的は、一般には夏期には空
温式、冬期は温水式にといったように、気候条件等によ
り切替運転が可能であり、寒冷地或は厳寒期においても
更に高効率にて液化石油ガス（ＬＰＧ）及び液化天然ガ
ス（ＬＮＧ）の気化をなすことのできる空温・温水兼用
型気化装置を備えた液化石油ガス（ＬＰＧ）及び液化天
然ガス（ＬＮＧ）を気化してガスを製造する空温・温水
兼用型ガス製造プラントを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記諸目的は本発明に係
る空温・温水兼用型気化装置及び空温・温水兼用型ガス
製造プラントにて達成される。
【００２１】第１の本発明によれば、供給側マニホルド
と、排出側マニホルドと、一端が前記供給側マニホルド
に、又他端が前記排出側マニホルドに連結された複数の
伝熱チユーブとを有し、前記供給側マニホルドは、前記
各伝熱チューブの一端が接続され、液化ガスが供給され
る液化ガス管と、前記液化ガス管の内側に配設され、温
水が供給される少なくとも１本の二重管構造の温水管と
を有し、前記温水管は、一端が温水供給源に接続され、
他端が開口した内管と、一端が開口し前記内管が該開口
を通って内方へと挿入設置され、他端は閉鎖された外管
とを有し、前記温水供給源から前記内管へと供給された
温水は、前記内管の内部を流動して他端から前記外管の
閉鎖端部側に流出し、この外管の閉鎖端部側に流出した
温水は、前記内管と前記外管とにて形成される環状通路
を通って、前記内管の内部を流動する温水とは逆方向に
流動して、前記外管の開口部から外部へと流出され、前
記液化ガス管に供給された液化ガスは、前記外管の外側
を流動し、前記温水管内を流動する温水により加熱され
て気化されることを特徴とする空温・温水兼用型気化装
置が提供される。
【００２２】第１の本発明にて一実施態様によると、前
記液化ガス管の温水が供給される側の端部に隣接した位
置に平板が取付けられ、前記液化ガス管の端部と前記平
板との間に温水供給室を画成し、前記平板には開口が形
成され、前記温水管の内管の一端が液密に取付けられ、
前記液化ガス管の内部には、前記平板から所定距離だけ
前記液化ガス管の内方へと離間した位置にフランジが取
付けられ、前記平板と前記フランジとの間に温水排出室
を画成し、前記フランジには開口が形成され、前記温水
管の外管の開口端が液密に取付けられている。
【００２３】第１の本発明にて他の実施態様によると、
前記液化ガス管は、前記平板を備えた第１部分と、前記
伝熱チューブが取付けられた第２部分とにて形成され、
前記第１部分と前記第２部分とは、前記外管が取付けら
れた前記フランジを挟持して接続される。
【００２４】第２の本発明によると、温水供給源と、液
化ガス供給源と、前記温水供給源から供給される温水に
より、前記液化ガス供給源から供給される液化ガスを気
化させる液化ガス蒸発部と、前記液化ガス蒸発部にて気
化されたガスを所定温度にまで昇温させる昇温部と、を
備えた空温・温水兼用型ガス製造プラントにおいて、前
記液化ガス蒸発部は、空温・温水兼用型気化装置を備
え、前記空温・温水兼用型気化装置は、供給側マニホル
ドと、排出側マニホルドと、一端が前記供給側マニホル
ドに、又他端が前記排出側マニホルドに連結された複数
の伝熱チユーブとを有し、前記供給側マニホルドは、前
記各伝熱チューブの一端が接続され、液化ガスが供給さ
れる液化ガス管と、前記液化ガス管の内側に配設され、
温水が供給される少なくとも１本の二重管構造の温水管
とを有し、前記温水管は、一端が温水供給源に接続さ
れ、他端が開口した内管と、一端が開口し前記内管が該
開口を通って内方へと挿入設置され、他端は閉鎖された
外管とを有し、前記温水供給源から前記内管へと供給さ
れた温水は、前記内管の内部を流動して他端から前記外
管の閉鎖端部側に流出し、この外管の閉鎖端部側に流出
した温水は、前記内管と前記外管とにて形成される環状
通路を通って、前記内管の内部を流動する温水とは逆方
向に流動して、前記外管の開口部から外部へと流出さ
れ、前記液化ガス管に供給された液化ガスは、前記外管
の外側を流動し、前記温水管内を流動する温水により加
熱されて気化され、前記気化されたガスは、前記昇温部
へと送給されて昇温される、ことを特徴とする空温・温
水兼用型ガス製造プラントが提供される。
【００２５】第２の本発明にて一実施態様によると、前
記昇温部は空温気化装置を備え、この空温気化装置にて
気化ガスを昇温させる。
【００２６】第２の本発明にて他の実施態様によると、
前記空温気化装置は、上方に位置して蒸発部からの気化
ガスを受容する供給側マニホルドと、下方に位置し、気
化ガスを受容してベーパーミキサーへと送給する排出側
マニホルドと、前記供給側マニホルドと前記排出側マニ
ホルドとの間に連結された複数の伝熱チユーブとを備え
ている。
【００２７】第２の本発明にて他の実施態様によると、
前記空温気化装置は、更に加熱手段を備えている。
【００２８】第２の本発明にて他の実施態様によると、
前記加熱手段は、前記排出側マニホルド内に設けられた
温水管を備えている。前記温水管は、その外周面にて半
径方向に突出し、且つ軸線方向に延在した多数のフィン
を有するか、或いは、前記温水管は、少なくとも１本の
二重管構造の温水管を有し、前記温水管は、一端が温水
供給源に接続され、他端が開口した内管と、一端が開口
し前記内管が該開口を通って内方へと挿入設置され、他
端は閉鎖された外管とを有し、前記温水供給源から前記
内管へと供給された温水は、前記内管の内部を流動して
他端から前記外管の閉鎖端部側に流出し、この外管の閉
鎖端部側に流出した温水は、前記内管と前記外管とにて
形成される環状通路を通って、前記内管の内部を流動す
る温水とは逆方向に流動して、前記外管の開口部から外
部へと流出され、前記排出側マニホルドに供給された気
化ガスは、前記外管の外側を流動し、前記温水管内を流
動する温水により加熱される。
【００２９】上記各本発明の一実施態様によると、前記
液化ガスは、液化プロパンガス、液化ブタンガス、或は
液化天然ガスとされる。
【００３０】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記温水は、約２０℃〜約８０℃である。又、好ましく
は、前記温水は、水、水に不凍液が混合された不凍液混
合水、或いは、その他の熱媒である。又、前記その他の
熱媒は、代替フロンとすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る空温・温水兼
用型気化装置及び空温・温水兼用型ガス製造プラントを
図面に則して更に詳しく説明する。
【００３２】実施例１ 図１に本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の一実施
例の概略構成を示す。本実施例によると、空温・温水兼
用型気化装置１は、供給側マニホルド２と排出側マニホ
ルド３とを有し、該供給側マニホルド２と排出側マニホ
ルド３との間には伝熱チユーブ４が多数連結される。更
に、該伝熱チユーブ４の伝熱（吸熱）効果を向上せしめ
るために、該伝熱チユーブ４のまわりに伝熱フイン４Ａ
が配設される。
【００３３】更に、本発明によれば、図２をも参照する
とより良く理解されるように、供給側マニホルド２は、
各伝熱チューブ４に連通した液化石油ガス或は液化天然
ガスが供給される管（本明細書では単に「液化ガス管」
という。）２１と、該液化ガス管２１の内側に配設され
た還流式の二重管構造とされる温水管２２とを有する。
温水管２２は、所望に応じて、液化ガス管２１内に１
本、或は複数本配置することができ、本実施例では、図
３に示すように、４本配置されている。
【００３４】温水管２２は、一端が閉鎖され、他端が開
口した外管２３と、この外管２３内に挿入された両端が
開口した内管２４とを有する。液化ガス管２１の一端、
即ち、図１及び図２にて左側端は、温水供給管２５が接
続される。又、液化ガス管２１の他端、即ち、図１及び
図２にて右側端は、液化ガスマニホルド２６に接続され
ている。
【００３５】液化ガス管２１の内部には、温水供給管２
５が接続された側の端部に隣接した位置に平板２７が取
付けられ、液化ガス管２１の端部と平板２７との間に温
水供給室２８を画成している。平板２７には開口２９が
形成されており、前記温水管２２の内管２４の一端が液
密に取付けられる。
【００３６】液化ガス管の内部には、平板２７から所定
距離だけ液化ガス管２１の内方へと離間した位置にフラ
ンジ３０が取付けられ、前記平板２７との間に温水排出
室３１を画成している。このフランジ３０には開口３２
が形成されており、前記温水管２２の外管２３の開口端
が液密に取付けられている。
【００３７】本実施例によると、図２に示すように、液
化ガス管２１は、平板２７を備えた第１部分２１Ａと、
伝熱チューブ４が取付けられた第２部分２１Ｂとにて形
成される。第１部分２１Ａと第２部分２１Ｂとは、その
接合部分にそれぞれ一体に鍔部３５、３６が固着されて
おり、この鍔部３５、３６をボルト・ナット３７により
接続することにより一体とされる。この時鍔部３５、３
６の間に外管２３が取付けられたフランジ３０が挟持さ
れ、外管２３が液化ガス管２１に取付けられる。液化ガ
ス管２１をこのような構成とすることにより、組立、分
解が容易となり、空温・温水兼用形気化装置１の保守管
理が容易となる。
【００３８】上記構成にて、温水供給管２５は、流量計
３８及びバルブ３９などを備えた管路Ｌ１を介して温水
供給源４０を構成するボイラー４１に接続されている。
従って、温水供給管２５から液化ガス管２１の温水供給
室２８へと供給された温水は、温水管２２の内管２４へ
と流入し、内管２４を通り、内管２４の他端から外管２
３へと流出する。
【００３９】温水が流出する側の外管２３の端部は、上
述のように閉鎖されており、そのために、外管２３へと
流出した温水は、外管２３と内管２４との間の環状の空
間を通り、内管２４を流動する温水とは逆方向へと流動
（還流）し、温水排出室３１へと流れる。温水排出室３
１には温水排出管３３が接続されており、循環ポンプ４
３を備えた管路Ｌ２を介してボイラー４１に戻される。
【００４０】本発明に従って構成される温水管２２は、
上述のように、還流式の二重管構造とされるので、熱効
率が極めて高い。本発明者らの研究実験の結果、従来の
空温・温水兼用型気化装置に比較すると、約２〜３倍の
熱効率の上昇になることが分かった。
【００４１】液化ガス管２１の温水排出室３１から、戻
し管路Ｌ２を介してボイラー４１へと還流される温水
は、例えば管路Ｌ１の適所に配設されたサーミスタのよ
うな温度検知手段（図示せず）にて温水の温度が検温さ
れ、予め設定した温度との差異により、ボイラー４１の
燃焼がコントロールされ、所定温度の、例えば２０℃〜
８０℃程度の温水が常に管路Ｌ１、温水供給管２５を介
して液化ガス管２１の温水供給室２８へと供給される。
【００４２】又、循環ポンプ４３の温水循環量は、流量
計３８などの信号により自動的に制御されている。従っ
て、ボイラー４１は、循環温水の水温、水量によってバ
ーナー能力を制御し、ボイラー効率を高めるように調整
される。
【００４３】温水供給源４０には、ボイラー４１の圧力
を常に一定に保持するべく、膨張タンク４５が設けられ
ている。膨張タンク４５には、信号により給水ラインＬ
３のバルブ４６を介して膨張タンク４５に給水される量
を調整する。膨張タンク４５内の温水は、循環ポンプ４
３を備えた管路Ｌ２を介してボイラー４１へと還流さ
れ、ボイラー４１の原水の予熱源として使用される。
【００４４】温水供給室２８内への、即ち、各温水管２
２への温水の供給量は、所望される空温・温水兼用型気
化装置１の気化能力により種々に選択される。
【００４５】本発明にて、温水として使用される液体
は、通常の水であっても良いが、水に不凍液を混入した
不凍液混合水が好ましい。それは次の理由による。
【００４６】つまり、例えば、液化プロパンガスを原料
液化ガスとして使用した場合には、空温・温水兼用型気
化装置１の液化ガス管２１には−３０℃に近い低温の液
化プロパンガスが流動することとなる。従って、例え温
水管２２に、例えば２０℃〜８０℃程度の温水が、流量
０．２〜０．４Ｌ（リットル）／分にて流入されたとし
ても、液化ガス管２１に近接した内側は、−３０℃に近
い液化ガスのために冷却され、凍結の恐れがある。従っ
て、凍結しないようにするためには、不凍液の混入が極
めて好ましいか、場合によっては必須となる。
【００４７】不凍液としては主成分としてエチレングリ
コールを３０〜６０％含有した市販の不凍液を使用する
ことができ、不凍液の量は、気化装置１が使用される条
件或は地域により異なるが、通常、水：不凍液＝４：６
とされるであろう。
【００４８】勿論、液化ガス管２１の温水管22に流動さ
せる温水として上記水或いは不凍液混合水以外の熱媒を
使用することができる。例えば、本発明の空温・温水兼
用型気化装置１は、原料液化ガスとして液化天然ガス
（ＬＮＧ）を使用した液化ガス製造プラントにも使用す
ることができる。この場合には、液化天然ガスの沸点が
−１６２℃と低いため、液化ガス管２１には上記不凍液
混合水以外の熱媒、例えば、Ｒ２２、Ｒ１３４ａなどと
される代替フロンを使用することができる。代替フロン
を使用した場合には、液化天然ガス（ＬＮＧ）を使用し
た液化ガス製造プラントにて問題とされる、空温・温水
兼用型気化装置１を備えた液化ガス蒸発部における白煙
対策などにも効果がある。
【００４９】温水として水、或いは、不凍液混合水以外
の熱媒を使用した場合にも、図１に示したと同様の温水
供給システムとし得るが、例えば、温水として代替フロ
ンのような熱媒を使用した場合には、ポンプ４３は、代
替フロン用のポンプとされ、又、タンク４５の代わりに
代替フロン補給装置を使用するといったように、熱媒の
特性に応じて適宜設計変更される。
【００５０】上述にて理解されるように、本発明で使用
する「温水」という語句は、水或いは不凍液混合水のみ
を意味するのではなく、その他の種々の熱媒をも包含す
るものとして使用することを理解されたい。
【００５１】実施例２ 次に、図１及び図４〜図７を参照して、上記のように構
成される本発明に係る空温・温水兼用型気化装置１を使
用した液化ガス製造プラントについて更に説明する。
【００５２】本実施例では、液化プロパンガスを原料液
化ガスとし、気化したプロパンガスとエアーとをミキサ
ーにてミキシングすることにより１３Ａプロパンエアー
ガスを製造する１３Ａプロパンエアーガス製造プラント
で本発明の空温・温水兼用型気化装置１を使用するもの
とする。又、本実施例では温水として不凍液混合水を使
用したが、上述のように、温水としては種々の熱媒を使
用することができるのであって、これに限定されるもの
ではない。
【００５３】１３Ａプロパンエアーガス製造プラント
は、温水供給源４０の温水ボイラー４１からの温水によ
り、液化ガス供給源５０から供給される液化ガスを気化
させる液化ガス蒸発部６０と、液化ガス蒸発部６０にて
気化されたガスを所定の温度まで昇温させる昇温部７０
と、を備えている。
【００５４】本実施例にて、液化ガス蒸発部６０は、第
１の液化ガス蒸発部６１と、第２の液化ガス蒸発部６２
とにて構成される。第１の液化ガス蒸発部６１と第２の
液化ガス蒸発部６２が、上述した本発明の空温・温水兼
用型気化装置１の構成とされる。第１の液化ガス蒸発部
６１と、第２の液化ガス蒸発部６２とは、同様の構成と
されるので、第１の液化ガス蒸発部６１について説明す
る。
【００５５】本実施例にて、第１の液化ガス蒸発部６１
は、９本の液化ガス管２１を備えており、各液化ガス管
２１に１０本の伝熱チューブ４が接続されている。各液
化ガス管２１は、その一端に接続された温水供給管２５
及び温水排出管３３がそれぞれ温水供給マニホルド６３
及び温水排出マニホルド６４に接続される。又、各液化
ガス管２１の他端は、液化ガス供給マニホルド２６及び
管路５１を介して液化ガス供給源５０に接続されてい
る。本実施例にて液化ガス供給源５０は液化プロパンガ
ス（ＬＰＧ）源である。
【００５６】本実施例にて、各液化ガス管２１は、外径
６ｃｍ、肉厚２．５ｍｍ、長さが約２００ｃｍのアルミ
ニウム製管とされ、その内部に４本の温水管２２が配置
された。温水管２２は、外管２３は、その外径１．８ｃ
ｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さが約１９５ｃｍのステンレス
スチール製管とし、内管２４は、その外径１．０ｃｍ、
肉厚１．０ｍｍ、長さが約２１０ｃｍのステンレススチ
ール製管とした。本実施例にて、液化プロパンガス（Ｌ
ＰＧ）は、約２６Ｌ／分にて各液化ガス管２１内へと供
給し、温水は２０℃〜８０℃に制御され、各温水管２２
の内管２４へと流量約１００Ｌ／分で供給した。
【００５７】上記構成にて、例えば夏期におけるよう
に、大気温度−８℃以上、曇り、無風状態で４時間連続
運転時には、液化ガス蒸発部６０、即ち、空温・温水兼
用型気化装置には、温水管２２内に温水が循環されるこ
とはない。従って、空温・温水兼用型気化装置は、単に
空温式気化装置として作用する。つまり、空温・温水兼
用型気化装置に供給された液化プロパンガス（ＬＰＧ）
は、供給側マニホルド２、即ち、液化ガス管２１より伝
熱チューブ４を介して排出側マニホルド３へと流れる。
この時、液化プロパンガスは伝熱チユーブ４及び伝熱フ
イン４Ａの作用によつて気化されプロパンガス（Ｇ）と
なる。
【００５８】一方、大気温度が−８℃より低くなるよう
な厳寒期、或は寒冷地において使用する場合には、温水
供給源４０の温水ボイラー４１から、所定温度とされる
温水が供給管路Ｌ１を介して供給側マニホルド２の温水
管２２内へと供給される。
【００５９】液化プロパンガス（ＬＰＧ）は、供給側マ
ニホルド２、即ち、液化ガス管２１内へと送給される
が、供給側マニホルド２内にて、還流式の二重管構造と
される温水管２２内を流動する温水と熱交換を行い、そ
れによって気化される。気化されたプロパンガス（Ｇ）
は伝熱チューブ４を介して排出側マニホルド３へと流れ
る。従って、一般には、伝熱チユーブ４にて液化プロパ
ンガスが気化されることはないが、供給側マニホルド２
内にて気化されなかった液化プロパンガスは伝熱チュー
ブ４にて完全に気化される。
【００６０】上述のようにして気化されたプロパンガス
（Ｇ）は、通常、大気温度と同等以下（例えば、我が国
では−５〜−３０℃）と低温状態にあるので、排出側マ
ニホルド３から管路６５、６６、６７、６８、６９など
を通り、昇温部７０へと送給される。昇温部７０は、通
常の空温気化装置とされ、プロパンガスを０℃以上とい
った大気温度まで昇温する。大気温度とされたプロパン
ガスは、次いで、例えば、特開昭６１−１８００９９号
公報に記載されるような方法にて、ミキサーへと送給さ
れてエアーと混合され、カロリー調整後に、地下埋設管
路（図示せず）などを経て一般家庭などの消費者へと供
給される。
【００６１】実施例３ 上記実施例２における説明では、供給側マニホルド２の
温水加熱は、大気温度が−８℃より低くなるような厳寒
期、或は寒冷地において使用する場合として説明した
が、例えば、夏期において、伝熱チューブ４或は伝熱フ
ィン４Ａに着霜が生じた場合には、温水加熱を行なうこ
とができ、これにより斯る着霜が自動的に除去可能にな
り、着霜除去のために切替用の予備気化器を必要とする
ようなことが回避される。
【００６２】又、上記説明では、本発明の空温・温水兼
用型気化装置１を液化ガス蒸発部６０として構成し、液
化原料ガスとして液化プロパンガスを使用した１３Ａプ
ロパンエアーガス製造プラントの場合について説明した
が、本発明の空温・温水兼用型気化装置１は、液化原料
ガスとして他のＬＰＧ、例えば液化ブタンを使用した場
合にも好適に使用することができる。
【００６３】つまり、ブタンエアーガスプラントに使用
される液化ブタンは沸点が高く、即ち、１Ｋｇ／ｃｍ2
・Ｇの場合約１５℃であり、従来の空温式強制気化器の
使用は不可能であったが、本発明の空温・温水兼用型気
化装置１は好適に使用することができ、極めて効率よく
液化ブタンの気化を達成することが可能となった。
【００６４】更に、本発明の空温・温水兼用型気化装置
１は、温水管２２を還流式の二重管構造としたために、
熱効率が極めて高く、従来の空温・温水兼用型気化装置
の熱効率の数倍、即ち、２〜３倍の熱効率を有してお
り、液化天然ガス（ＬＮＧ）の気化にも好適に使用する
ことができる。従って、所望により、上記説明した１３
Ａプロパンエアーガス製造プラントをそのまま転用する
ことができ、極めて好便である。ただ、液化天然ガス
は、蒸発温度が、液化プロパンガス（ＬＰＧ）の−２５
℃〜−３０℃に比較し、−１６２℃と低いために、液化
天然ガス（ＬＮＧ）を液化ガス源としたガス製造プラン
トを実現する場合には、上記１３Ａプロパンエアーガス
製造プラントにおける蒸発部における伝熱チューブの本
数、温水の供給量などを増大したり、更には、昇温部を
増設することなどが必要とされる。
【００６５】実施例４ 実施例２にて説明した１３Ａプロパンエアーガス製造プ
ラントは、液化プロパンガスを原料液化ガスとして１３
Ａプロパンエアーガスを極めて効率よく製造することが
できるが、大気温度が０℃以下にて連続運転を行った場
合、気化ガス温度が０℃以下となり、制御弁類、ベーパ
ーミキサー関係補器部の凍結による不具合防止と供給ガ
ス温度確保の必要が生じることがある。
【００６６】従って、本実施例によれば、昇温部７０を
構成する空温気化装置に、更に加熱手段が設置される。
図８及び図9に本実施例における昇温部７０を示し、図
１０に加熱手段を備えた空温気化装置７１の一例を示
す。
【００６７】本実施例によれば、空温気化装置７１は、
上方に位置して蒸発部６０からの気化ガスを受容する供
給側マニホルド７２と、下方に位置し、気化ガスを受容
してベーパーミキサー（図示せず）へと送給する排出側
マニホルド７３とを有する。供給側マニホルド７２と排
出側マニホルド７３との間には伝熱チユーブ７４が多数
連結される。更に、該伝熱チユーブ７４の伝熱（吸熱）
効果を向上せしめるために、該伝熱チユーブ７４のまわ
りに伝熱フイン７４Ａが配設される。図１０にて伝熱チ
ューブ７４は直管とされているが、これに限定されるも
のではなく、供給側マニホルド７２と排出側マニホルド
７３との間を複数回往復するような曲管とすることも可
能である。即ち、図８に示すように、伝熱チューブ７４
は、供給側マニホルド７２から下方へと延在し、排出側
マニホルド７３に接続されることなく上方へと転向し、
次いで、再度下方へと転向して排出側マニホルド７３に
接続することができる。
【００６８】本実施例によれば、排出側マニホルド７３
は加熱手段を備えた構造とされる。つまり、排出側マニ
ホルド７３は、各伝熱チューブ７４に連通した気化ガス
が供給される気化ガス管７６と、該気化ガス管７６の内
側に配設された二重管構造とされる温水管７７を有す
る。加熱手段としての温水管７７は、所望に応じて、気
化ガス管７６内に１本、或は複数本配置することがで
き、本実施例では、図１０に示すように、１本配置され
ている。
【００６９】又、図１１に示すように、温水管７７は、
半径方向へと突出し、軸線方向に沿って延在したフィン
７７ａを円周方向に多数配置したフィン付き温水管など
を使用することもできる。斯かる構成の温水管７７を使
用することにより、好結果を得ることができる。
【００７０】温水管７７は、一端に温水が供給され、他
端から流出し、排出側マニホルド７３へと供給される気
化ガスと熱交換し、気化ガスを加温する。これにより、
排出側マニホルド７３から排出される気化ガス（Ｇ）
は、０℃以上とされる。
【００７１】温水としては、実施例1にて説明した空温
・温水兼用気化装置１と同様に、水、不凍液混合水、更
には、その他の、例えば代替フロンのような熱媒を使用
し得る。
【００７２】実施例５ 図１２〜図１４に、実施例４と同様に、本発明にて使用
することのできる昇温部７０及び、加熱手段を備えた空
温気化装置７１の他の実施例を示す。
【００７３】この実施例によれば、空温気化装置７１
は、上記実施例４にて説明した空温気化装置と同様の構
成とされ、ただ、排出側マニホルド７３の構造において
異なるのみである。
【００７４】又、排出側マニホルド７３は、実施例１に
て説明した空温・温水兼用型気化装置１の供給側マニホ
ルド２の構成と同様の構成とされる。従って、空温・温
水兼用型気化装置１供給側マニホルド２の構成と同じ構
成及び機能をなす部材には、同じ参照番号を付し、詳し
い説明は省略する。
【００７５】つまり、本実施例の排出側マニホルド７３
は、各伝熱チューブ７４に連通した気化ガス管２１（本
実施例の空気気化装置７１には、液化ガスの代わりに気
化ガスが供給されるため実施例１における液化ガス管２
１を「気化ガス管」と呼ぶ。）と、この気化ガス管２１
の内側に配設された還流式の二重管構造とされる温水管
２２とを有する。
【００７６】気化ガス管２１及び温水管２２の構造及び
作用は実施例１にて説明したと同じである。ただ、本実
施例では、温水管２２に供給される温水は、供給マニホ
ルド７２から排出側マニホルド７３へと供給される気化
ガスと熱交換し、気化ガスを加温する。これにより、排
出側マニホルド７３から排出される気化ガスは、０℃以
上とされる。
【００７７】温水としては、実施例1にて説明したよう
に、空温・温水兼用気化装置１と同様に、水、不凍液混
合水、更には、その他の、例えば代替フロンのような熱
媒を使用し得る。
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空温
・温水兼用型気化装置及び斯かる気化装置を備えた空温
・温水兼用型ガス製造プラントは、空温・温水兼用型気
化装置が、供給側マニホルドと、排出側マニホルドと、
一端が供給側マニホルドに、又他端が排出側マニホルド
に連結された複数の伝熱チユーブとを有し、供給側マニ
ホルドは、各伝熱チューブの一端が接続され、液化ガス
が供給される液化ガス管と、液化ガス管の内側に配設さ
れ、温水が供給される少なくとも１本の二重管構造の温
水管とを有し、温水管は、一端が温水供給源に接続さ
れ、他端が開口した内管と、一端が開口し内管が該開口
を通って内方へと挿入設置され、他端は閉鎖された外管
とを有し、温水供給源から内管へと供給された温水は、
内管の内部を流動して他端から外管の閉鎖端部側に流出
し、この外管の閉鎖端部側に流出した温水は、内管と外
管とにて形成される環状通路を通って、内管の内部を流
動する温水とは逆方向に流動して、外管の開口部から外
部へと流出され、液化ガス管に供給された液化ガスは、
外管の外側を流動し、温水管内を流動する温水により加
熱されて気化される構成とされるので、 （１）最高気温４０℃、最低気温−３０℃で運転可能
で、安定したボイラー使用が可能であり、熱効率が極め
て高く、空温・スチーム兼用型気化装置が有する問題を
解決し、ボイラーの保守管理、水管理が不要で、ランニ
ングコストを低減することができる。 （２）従来の空温・温水兼用型気化装置を改良したより
気化能力及び蒸発能力の増大を図ることができ、熱効率
が極めて高く、しかも長期的に取り扱いが容易である。 （３）一般には夏期には空温式、冬期は温水式にといっ
たように、気候条件等により切替運転が可能であり、寒
冷地或は厳寒期においても更に高効率にて液化石油ガス
（ＬＰＧ）及び液化天然ガス（ＬＮＧ）の気化をなすこ
とができる。といった種々の利益を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の概略
構成を示す図である。
【図２】本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の供給
側マニホルドの断面図である。
【図３】図２の線III-IIIに取った液化ガス管の断面図
である。
【図４】本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の供給
側マニホルドを図２にて右側方向より見た側面図であ
る。
【図５】本発明に係る空温・温水兼用型ガス製造プラン
トの正面図である。
【図６】本発明に係る空温・温水兼用型ガス製造プラン
トの平面図である。
【図７】本発明に係る空温・温水兼用型ガス製造プラン
トの背面図である。
【図８】本発明に係る空温・温水兼用型ガス製造プラン
トにおける昇温部の他の実施例を示す正面図である。
【図９】図８に示す本発明に係る空温・温水兼用型ガス
製造プラントの平面図である。
【図１０】図８に示す昇温部に使用する空温気化装置の
概略構成を示す図である。
【図１１】温水管の他の実施例を説明するための、図１
０の線XI−XIにとった断面図である。
【図１２】本発明に係る空温・温水兼用型ガス製造プラ
ントにおける昇温部の他の実施例を示す正面図である。
【図１３】図１２に示す本発明に係る空温・温水兼用型
ガス製造プラントの平面図である。
【図１４】図１２に示す昇温部に使用する空温気化装置
の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 空温・温水兼用型気化装置 ２ 供給側マニホルド ３ 排出側マニホルド ４ 伝熱チューブ ２１ 液化ガス管（気化ガス管） ２２ 温水管 ２３ 外管 ２４ 内管 ２７ 平板 ２８ 温水供給室 ３０ フランジ ３１ 温水排出室 ４０ 温水供給源 ４１ 温水ボイラー ４５ 膨張タンク ５０ 液化ガス供給源 ６０ 蒸発部 ７０ 昇温部 ７１ 空温気化装置 ７２ 供給側マニホルド ７３ 排出側マニホルド ７４ 伝熱チューブ ７６ 気化ガス管 ７７ 温水管 ７７ａ フィン

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 供給側マニホルドと、排出側マニホルド
    と、一端が前記供給側マニホルドに、又他端が前記排出
    側マニホルドに連結された複数の伝熱チユーブとを有
    し、 前記供給側マニホルドは、前記各伝熱チューブの一端が
    接続され、液化ガスが供給される液化ガス管と、前記液
    化ガス管の内側に配設され、温水が供給される少なくと
    も１本の二重管構造の温水管とを有し、 前記温水管は、一端が温水供給源に接続され、他端が開
    口した内管と、一端が開口し前記内管が該開口を通って
    内方へと挿入設置され、他端は閉鎖された外管とを有
    し、 前記温水供給源から前記内管へと供給された温水は、前
    記内管の内部を流動して他端から前記外管の閉鎖端部側
    に流出し、この外管の閉鎖端部側に流出した温水は、前
    記内管と前記外管とにて形成される環状通路を通って、
    前記内管の内部を流動する温水とは逆方向に流動して、
    前記外管の開口部から外部へと流出され、 前記液化ガス管に供給された液化ガスは、前記外管の外
    側を流動し、前記温水管内を流動する温水により加熱さ
    れて気化されることを特徴とする空温・温水兼用型気化
    装置。
  2. 【請求項２】 前記液化ガスは、液化プロパンガス、液
    化ブタンガス、或は液化天然ガスであることを特徴とす
    る請求項１の空温・温水兼用型気化装置。
  3. 【請求項３】 前記温水は、約２０℃〜約８０℃である
    ことを特徴とする１又は２の空温・温水兼用型気化装
    置。
  4. 【請求項４】 前記温水は、水、水に不凍液が混合され
    た不凍液混合水、或いは、その他の熱媒であることを特
    徴とする請求項１、２又は３の空温・温水兼用型気化装
    置。
  5. 【請求項５】 前記その他の熱媒は、代替フロンを含む
    ことを特徴とする請求項４の空温・温水兼用型気化装
    置。
  6. 【請求項６】 前記液化ガス管の温水が供給される側の
    端部に隣接した位置に平板が取付けられ、前記液化ガス
    管の端部と前記平板との間に温水供給室を画成し、 前記平板には開口が形成され、前記温水管の内管の一端
    が液密に取付けられ、 前記液化ガス管の内部には、前記平板から所定距離だけ
    前記液化ガス管の内方へと離間した位置にフランジが取
    付けられ、前記平板と前記フランジとの間に温水排出室
    を画成し、 前記フランジには開口が形成され、前記温水管の外管の
    開口端が液密に取付けられていることを特徴とする請求
    項１〜５のいずれかの項に記載の空温・温水兼用型気化
    装置。
  7. 【請求項７】 前記液化ガス管は、前記平板を備えた第
    １部分と、前記伝熱チューブが取付けられた第２部分と
    にて形成され、前記第１部分と前記第２部分とは、前記
    外管が取付けられた前記フランジを挟持して接続される
    ことを特徴とする請求項６の空温・温水兼用型気化装
    置。
  8. 【請求項８】 温水供給源と、液化ガス供給源と、前記
    温水供給源から供給される温水により、前記液化ガス供
    給源から供給される液化ガスを気化させる液化ガス蒸発
    部と、前記液化ガス蒸発部にて気化されたガスを所定温
    度にまで昇温させる昇温部と、を備えた空温・温水兼用
    型ガス製造プラントにおいて、前記液化ガス蒸発部は、
    空温・温水兼用型気化装置を備え、前記空温・温水兼用
    型気化装置は、 供給側マニホルドと、排出側マニホルドと、一端が前記
    供給側マニホルドに、又他端が前記排出側マニホルドに
    連結された複数の伝熱チユーブとを有し、 前記供給側マニホルドは、前記各伝熱チューブの一端が
    接続され、液化ガスが供給される液化ガス管と、前記液
    化ガス管の内側に配設され、温水が供給される少なくと
    も１本の二重管構造の温水管とを有し、 前記温水管は、一端が温水供給源に接続され、他端が開
    口した内管と、一端が開口し前記内管が該開口を通って
    内方へと挿入設置され、他端は閉鎖された外管とを有
    し、 前記温水供給源から前記内管へと供給された温水は、前
    記内管の内部を流動して他端から前記外管の閉鎖端部側
    に流出し、この外管の閉鎖端部側に流出した温水は、前
    記内管と前記外管とにて形成される環状通路を通って、
    前記内管の内部を流動する温水とは逆方向に流動して、
    前記外管の開口部から外部へと流出され、 前記液化ガス管に供給された液化ガスは、前記外管の外
    側を流動し、前記温水管内を流動する温水により加熱さ
    れて気化され、 前記気化されたガスは、前記昇温部へと送給されて昇温
    される、ことを特徴とする空温・温水兼用型ガス製造プ
    ラント。
  9. 【請求項９】 前記液化ガスは、液化プロパンガス、液
    化ブタンガス、或は液化天然ガスであることを特徴とす
    る請求項８の空温・温水兼用型ガス製造プラント。
  10. 【請求項１０】 前記温水は、約２０℃〜約８０℃であ
    ることを特徴とする請求項８又は９の空温・温水兼用型
    ガス製造プラント。
  11. 【請求項１１】 前記温水は、水、水に不凍液が混合さ
    れた不凍液混合水、或いは、その他の熱媒であることを
    特徴とする請求項８、９又は１０の空温・温水兼用型ガ
    ス製造プラント。
  12. 【請求項１２】 前記その他の熱媒は、代替フロンを含
    むことを特徴とする請求項１１の空温・温水兼用型ガス
    製造プラント。
  13. 【請求項１３】 前記昇温部は空温気化装置を備え、こ
    の空温気化装置にて気化ガスを昇温させることを特徴と
    する請求項８〜１２のいずれかの項に記載の空温・温水
    兼用型ガス製造プラント。
  14. 【請求項１４】 前記空温気化装置は、上方に位置して
    蒸発部からの気化ガスを受容する供給側マニホルドと、
    下方に位置し、気化ガスを受容してベーパーミキサーへ
    と送給する排出側マニホルドと、前記供給側マニホルド
    と前記排出側マニホルドとの間に連結された複数の伝熱
    チユーブとを備えていることを特徴とする請求項１３の
    空温・温水兼用型ガス製造プラント。
  15. 【請求項１５】 前記空温気化装置は、更に加熱手段を
    備えていることを特徴とする請求項１４の空温・温水兼
    用型ガス製造プラント。
  16. 【請求項１６】 前記加熱手段は、前記排出側マニホル
    ド内に設けられた温水管を備えていることを特徴とする
    請求項１５の空温・温水兼用型ガス製造プラント。
  17. 【請求項１７】 前記温水管は、その外周面にて半径方
    向に突出し、且つ軸線方向に延在した多数のフィンを有
    することを特徴とする請求項１６の空温・温水兼用型ガ
    ス製造プラント。
  18. 【請求項１８】 前記温水管は、少なくとも１本の二重
    管構造の温水管を有し、 前記温水管は、一端が温水供給源に接続され、他端が開
    口した内管と、一端が開口し前記内管が該開口を通って
    内方へと挿入設置され、他端は閉鎖された外管とを有
    し、 前記温水供給源から前記内管へと供給された温水は、前
    記内管の内部を流動して他端から前記外管の閉鎖端部側
    に流出し、この外管の閉鎖端部側に流出した温水は、前
    記内管と前記外管とにて形成される環状通路を通って、
    前記内管の内部を流動する温水とは逆方向に流動して、
    前記外管の開口部から外部へと流出され、 前記排出側マニホルドに供給された気化ガスは、前記外
    管の外側を流動し、前記温水管内を流動する温水により
    加熱されることを特徴とする請求項１６の空温・温水兼
    用型ガス製造プラント。
  19. 【請求項１９】 前記温水管に供給される温水は、水、
    水に不凍液が混合された不凍液混合水、或いは、その他
    の熱媒であることを特徴とする請求項１６、１７又は１
    ８の空温・温水兼用型ガス製造プラント。
  20. 【請求項２０】 前記その他の熱媒は、代替フロンを含
    むことを特徴とする請求項１９の空温・温水兼用型ガス
    製造プラント。
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