JP2001317847A - Apparatus for cooling air - Google Patents

Apparatus for cooling air

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JP2001317847A
JP2001317847A JP2000325909A JP2000325909A JP2001317847A JP 2001317847 A JP2001317847 A JP 2001317847A JP 2000325909 A JP2000325909 A JP 2000325909A JP 2000325909 A JP2000325909 A JP 2000325909A JP 2001317847 A JP2001317847 A JP 2001317847A
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Japan
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air
drying
gas
rotating body
zone
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JP2000325909A
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Japanese (ja)
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Teruo Adachi
輝雄 足立
Yoshinori Hisakado
喜徳 久角
Koichiro Ikeda
耕一郎 池田
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1084Rotary wheel comprising two flow rotor segments

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cool air through effective use of cold heat of LNG. SOLUTION: Air is cooled by heat-exchanging with LNG in a vaporizer 2, and dehumidified by a total heat-exchanger 3. A rotor 10 of the total heat- exchanger 3 is divided into a section cooled by introducing partly the air cooled by the vaporizer 2, a section in which moisture of the air turns into ice-accretion and frosting, and a section for melt-evaporating the moisture adhered on the fin, and dry up. The air cooled by an LNG vaporizer 14 in an air-cooling chamber 21 is sucked into a compressor 31 to operate a regenerative gas turbine 6 with high efficiency. The exhaust gas of the gas turbine 6 is introduced in a rotor-drying chamber 23 to melt and dry the ice accretion or frosting. Since the air supplied to the vaporizer 14 is dehumidified, the air fins 16 can be tightly disposed, and the vaporizer 14 can be made small, and the efficiency of the heat exchanger can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液化天然ガス(以
下、「LNG」と略称することがある)の有する冷熱を
利用して空気を冷却する空気冷却装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air cooling apparatus that cools air by utilizing cold heat of liquefied natural gas (hereinafter, may be abbreviated as "LNG").

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、都市ガスの原料や火力発電用
の燃料などに用いるために、LNGが多量に輸入されて
いる。天然ガス(以下、「NG」と略称することがあ
る)は輸送の便宜のために、生産地側のLNG液化基地
で1トン当たり約380kWhの電力をかけてLNG化
されている。天然ガスの需要地側では、低温の液体状態
で輸送されたLNGを、気化させ、かつ常温付近まで昇
温させなければならない。LNGの昇温および気化の過
程で、多量の冷熱を得ることができるけれども、LNG
の温度が約−150℃と常温に比べて非常に低い極低温
であり、有効な利用が困難である。本件出願人は、たと
えば特願平11−359985などで、LNGの冷熱を
空気冷却に使用し、冷却された空気を種々の用途に利用
して、LNGの冷熱を利用しやすくする考え方を提案し
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a large amount of LNG has been imported for use as a raw material for city gas or fuel for thermal power generation. Natural gas (hereinafter may be abbreviated as "NG") is converted to LNG at an LNG liquefaction base on the production side with an electric power of about 380 kWh per ton for convenience of transportation. On the demand side of natural gas, LNG transported in a low-temperature liquid state must be vaporized and heated to near normal temperature. Although a large amount of cold can be obtained during the process of raising the temperature and vaporizing LNG,
Is a very low temperature of about -150 ° C., which is much lower than normal temperature, and effective utilization is difficult. The applicant of the present application has proposed, for example, in Japanese Patent Application No. 11-359985, a concept of using cold energy of LNG for air cooling and utilizing the cooled air for various applications to make it easy to use the cold energy of LNG. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】LNGの冷熱を利用し
て空気を冷却する場合には、空気中の水分が熱交換器の
表面などに霜となって付着し、伝熱効率を低下させた
り、空気の流路を塞いで継続的な空気の冷却を困難にし
てしまう。そのため、LNGの冷熱を利用して空気を冷
却しようとする場合には、冷却する空気から水分を除去
しておくことが必須の条件となる。なお、特願平11−
359985では、LNGで空気を直接冷却するのでは
なく、中間に熱媒体を介して空気を冷却し、空気中から
水分を除去している。しかしながら、中間媒体を用いる
ので、全体としての構成が複雑になり、装置が大型化し
てしまう問題がある。
In the case of cooling air using the cold heat of LNG, the moisture in the air adheres to the surface of the heat exchanger as frost, thereby lowering the heat transfer efficiency. This blocks the air flow path, making continuous cooling of the air difficult. Therefore, when air is to be cooled using the cold heat of LNG, it is an essential condition to remove moisture from the air to be cooled. Note that Japanese Patent Application No. Hei 11-
In 359985, instead of directly cooling the air with LNG, the air is cooled via a heating medium in the middle to remove moisture from the air. However, since the intermediate medium is used, there is a problem that the configuration as a whole becomes complicated and the device becomes large.

【0004】本発明の目的は、簡単な構成で液化天然ガ
スの有する冷熱を有効に利用して空気を冷却することが
できる空気冷却装置を提供することである。
[0004] An object of the present invention is to provide an air cooling apparatus which can cool air by effectively utilizing the cold heat of liquefied natural gas with a simple structure.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、液化天然ガス
の冷熱を利用して空気を冷却する空気冷却装置であっ
て、大略的に円板状で軸線まわりに回転し、軸線方向へ
の通気性を有する回転体と、大略的に筒状で、回転体の
軸線方向に延びる形状を有し、回転体を回転可能に収納
し、回転体の回転方向に沿って、吸湿ゾーンと再生ゾー
ンとが設けられる筺体と、吸湿ゾーンを介して、筺体の
一方端側の周囲から空気を吸引して筺体の他方端側に排
出するような空気流を形成する送風機と、該空気流に関
し、回転体の下流側に配置され、液化天然ガスと該空気
流とを熱交換して、液化天然ガスを気化し、昇温させる
気化器と、再生ゾーンに、回転体の吸湿機能を再生させ
るための再生用気体を流す再生手段とを含むことを特徴
とする空気冷却装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an air cooling device for cooling air by utilizing the cold heat of liquefied natural gas. A rotating body having air permeability, a substantially cylindrical shape, having a shape extending in the axial direction of the rotating body, rotatably housing the rotating body, and, along the rotating direction of the rotating body, a moisture absorption zone and a regeneration zone. And a blower that forms an air flow that sucks air from around one end of the housing and discharges the air to the other end of the housing via a moisture absorption zone, A vaporizer for heat exchange between liquefied natural gas and the air stream to vaporize the liquefied natural gas and raise the temperature, and a regeneration zone for regenerating the moisture absorbing function of the rotating body. An air cooling device, comprising: a regeneration unit for flowing a regeneration gas. A.

【0006】本発明に従えば、空気冷却装置の筺体は、
回転体と、送風機と、気化器と、乾燥手段とを含む。気
化器で液化天然ガスと熱交換して冷却される空気は、送
風機によって周囲の大気中から吸湿ゾーンに吸引され
る。回転体は、軸線方向への通気性を有し、軸線まわり
に回転する。吸引される空気中の水分は、回転体によっ
て除湿され、気化器には、乾燥して着氷や着霜による伝
熱阻害が生じにくくなった空気が供給される。吸湿した
回転体が回転して、吸湿部分が再生ゾーンに移ると、乾
燥手段によって乾燥用気体が吹付けられる。乾燥用気体
の吹付けによって、回転体の吸湿部分からは水分が乾燥
して除去され、回転体の吸湿機能を再生することができ
る。回転体は、吸湿と再生とを繰返しながら連続的に回
転して空気の除湿を続け、液化天然ガスが有する冷熱で
空気を効率よく冷却することができる。
According to the invention, the housing of the air cooling device is
It includes a rotating body, a blower, a vaporizer, and drying means. The air cooled by the heat exchange with the liquefied natural gas in the vaporizer is sucked from the surrounding atmosphere into the moisture absorption zone by the blower. The rotating body has air permeability in the axial direction and rotates around the axis. Moisture in the sucked air is dehumidified by the rotating body, and air which is dried and hardly hinders heat transfer due to icing or frost is supplied to the vaporizer. When the rotating body that has absorbed moisture rotates and the moisture-absorbing portion moves to the regeneration zone, the drying unit blows the drying gas. By blowing the drying gas, moisture is dried and removed from the moisture absorbing portion of the rotating body, and the moisture absorbing function of the rotating body can be regenerated. The rotator continuously rotates while repeating moisture absorption and regeneration, and continues to dehumidify the air, and can efficiently cool the air with the cold heat of the liquefied natural gas.

【0007】また本発明で、前記回転体は、多数のフィ
ンを備える全熱交換器であり、前記再生ゾーンは、回転
方向に関して前記吸湿ゾーンの上流側と下流側とにそれ
ぞれ隣接する冷却ゾーンと乾燥ゾーンとに区分され、前
記再生手段は、気化器によって冷却された空気流を、冷
却空気として取出し、該冷却空気の一部を分離して、該
冷却ゾーンに導いて、回転体を冷却する空気分離手段
と、該乾燥ゾーンに、乾燥用気体を供給する乾燥手段と
を含むことを特徴とする。
In the present invention, the rotator is a total heat exchanger having a large number of fins, and the regeneration zone includes a cooling zone adjacent to an upstream side and a downstream side of the moisture absorption zone in a rotational direction. The regeneration means is divided into a drying zone, and the regeneration means takes out the air flow cooled by the vaporizer as cooling air, separates a part of the cooling air, and guides the cooling air to the cooling zone to cool the rotating body. It is characterized by including air separation means and drying means for supplying a drying gas to the drying zone.

【0008】本発明に従えば、空気冷却装置は、全熱交
換器と、送風機と、気化器と、空気分離手段と、乾燥手
段とを含む。気化器で液化天然ガスと熱交換して冷却さ
れる空気は、送風機によって全熱交換器の一部分を介し
て周囲の大気中から吸引される。全熱交換器は、軸線ま
わりに回転し、多数のフィンを備える回転体を有する。
気化器によって冷却された空気流の一部は、空気分離手
段によって分離され、全熱交換器の回転体で空気流を吸
引する部分に対して回転方向の上流側の部分に導かれ、
回転体のフィンを冷却する。吸引される空気は、冷却さ
れているフィンに触れて冷却され、空気中の水分はフィ
ンの表面に水や霜となって付着する。回転体で、空気流
を吸引する部分に対して回転方向の下流側の部分には、
乾燥手段によって乾燥用気体が吹付けられる。乾燥用気
体の吹付けによって、回転体のフィンの表面に付着して
いる氷や霜は融け、乾燥して除去される。回転体の回転
方向に関し、乾燥用気体を吹付ける部分の下流側には冷
却気体を導いて冷却する部分が続き、氷や霜を付着させ
て水分を除去した後で、気化器に供給され、液化天然ガ
スと熱交換して冷却される。空気流が気化器に達するま
でに、全熱交換器で空気中の水分が除去されるので、気
化器では水分が氷や霜となって付着しにくくなり、小型
の気化器で効率よく空気の冷却を行うことができる。全
熱交換器の回転体には、冷却するために空気を吸引する
部分と、空気を吸引する部分で空気中の水分を氷や霜と
して付着させて除去するために回転体を冷却する部分
と、水分が霜となって付着した部分から水分を除去する
ために乾燥させる部分とが設けられる。全熱交換器の回
転体を、冷却し、水分を付着させ、かつ乾燥させること
を繰返しながら連続的に回転させ、液化天然ガスが有す
る冷熱で空気を効率よく冷却することができる。
According to the present invention, an air cooling device includes a total heat exchanger, a blower, a vaporizer, an air separating means, and a drying means. The air cooled by heat exchange with the liquefied natural gas in the vaporizer is drawn from the surrounding atmosphere by a blower through a part of the total heat exchanger. The total heat exchanger has a rotating body that rotates around an axis and has a number of fins.
A part of the air flow cooled by the vaporizer is separated by the air separating means, and guided to a part on the upstream side in the rotation direction with respect to a part that sucks the air flow with the rotating body of the total heat exchanger,
Cool the fins of the rotating body. The sucked air is cooled by touching the cooled fin, and the moisture in the air adheres to the surface of the fin as water or frost. In the rotating body, in the part on the downstream side in the rotation direction with respect to the part that sucks the air flow,
Drying gas is blown by the drying means. By spraying the drying gas, ice and frost adhering to the surface of the fin of the rotating body are melted, dried and removed. With respect to the rotation direction of the rotating body, a part for guiding the cooling gas and cooling is continued downstream of the part for blowing the drying gas, and after adhering ice and frost to remove moisture, it is supplied to the vaporizer, It is cooled by heat exchange with liquefied natural gas. Since the moisture in the air is removed by the total heat exchanger before the air flow reaches the vaporizer, the moisture in the vaporizer hardly adheres as ice or frost, and the small vaporizer efficiently removes the air. Cooling can be performed. The rotating body of the total heat exchanger has a part that sucks air to cool it, and a part that cools the rotating body to remove moisture in the air by attaching it as ice or frost in the air sucking part. And a part to be dried in order to remove the water from the part where the water has formed as frost. The rotating body of the total heat exchanger is continuously rotated while repeatedly cooling, adhering moisture, and drying, so that the air can be efficiently cooled by the cold heat of the liquefied natural gas.

【0009】また本発明で前記乾燥手段は、周囲の空気
よりも高温の気体を、前記乾燥用気体として前記回転体
に吹付けながら、該回転体を通過した乾燥用気体の温度
が予め定める温度となるように、該乾燥用気体の流量を
制御することを特徴とする。
Further, in the present invention, the drying means sprays a gas having a temperature higher than ambient air on the rotating body as the drying gas while maintaining the temperature of the drying gas passing through the rotating body at a predetermined temperature. The flow rate of the drying gas is controlled so that

【0010】本発明に従えば、全熱交換器の回転体を乾
燥させる乾燥用気体の流量は、回転体を通過した乾燥用
気体の温度が予め定める温度となるように制御するの
で、高温の乾燥用気体で回転体の温度を高くしすぎて着
氷あるいは着霜させることを困難にしたり、着氷や着霜
した水分の乾燥が不十分となることを避けることができ
る。
According to the present invention, the flow rate of the drying gas for drying the rotating body of the total heat exchanger is controlled such that the temperature of the drying gas passing through the rotating body becomes a predetermined temperature. It is possible to prevent the temperature of the rotating body from being too high with the drying gas, thereby making it difficult to cause icing or frosting, or preventing insufficient drying of icing or frosted water.

【0011】また本発明は、前記全熱交換器で周囲から
空気が吸引される一部分の入口側に、前記気化器で気化
した低温天然ガスを冷熱源とする空気の除湿器が設置さ
れることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that an air dehumidifier using a low-temperature natural gas vaporized by the vaporizer as a cold heat source is installed at an inlet side of a part of the total heat exchanger where air is sucked from the surroundings. It is characterized by.

【0012】本発明に従えば、全熱交換器に空気を吸引
して水分を除く前に、空気除湿器を用いて空気中の水分
を除去してあるので、全熱交換器で冷却する際の熱負荷
を軽減し、コンパクト化を図ることができる。
According to the present invention, the water in the air is removed by using the air dehumidifier before the air is sucked into the total heat exchanger to remove the moisture. Can reduce the heat load of the device and make it more compact.

【0013】また本発明で、前記回転体は、吸湿剤を担
持する回転式吸湿器であり、前記再生ゾーンは、該回転
式吸湿器の回転方向に関して、前記吸湿ゾーンの上流側
と下流側とにそれぞれ隣接する冷却ゾーンと乾燥ゾーン
とに区分され、前記再生手段は、該乾燥ゾーンに、水分
を吸着した吸湿剤から水分を脱着させる常温よりも高温
の乾燥用気体を供給する乾燥手段と、前記送風機によっ
て外気から吸引された空気流の一部を、冷却空気として
取出し、該冷却ゾーンに導いて、再生用気体によって加
温された回転式吸湿器を冷却する空気分離手段とを含む
ことを特徴とする。
In the present invention, the rotator is a rotary humidifier carrying a desiccant, and the regeneration zone is located between an upstream side and a downstream side of the humid zone with respect to a rotation direction of the rotary humidifier. The drying unit is divided into a cooling zone and a drying zone, each of which is adjacent to the drying zone, and the regeneration unit supplies a drying gas having a temperature higher than room temperature to desorb moisture from the desiccant adsorbing moisture to the drying zone. An air separation unit that takes out a part of the air flow sucked from the outside air by the blower as cooling air, guides the cooling air to the cooling zone, and cools the rotary moisture absorber heated by the regeneration gas. Features.

【0014】本発明に従えば、空気冷却装置は、回転式
吸湿器と、送風機と、気化器と、空気分離手段と、乾燥
手段とを含む。気化器で液化天然ガスと熱交換して冷却
される空気流は、送風機によって周囲の大気中から、吸
湿ゾーンに吸引される。回転式吸湿器は吸湿剤を担持し
て、軸線まわりに回転する。外気から吸引される空気流
は、吸湿ゾーンで、水分が回転式吸湿器に担持されてい
る吸湿剤に吸着して除去される。回転式吸湿器で吸湿し
た部分が乾燥ゾーンに移行すると、水分を吸着した吸湿
剤を担持する回転式吸湿器の表面には、乾燥手段によっ
て乾燥用気体が吹付けられる。乾燥用気体の吹付けによ
って、回転式吸湿器の吸湿剤に吸着している水分は脱着
して除去され、吸湿能力が再生される。回転式除湿器に
よって水分を除去した後で、空気流は気化器に供給さ
れ、液化天然ガスと熱交換して冷却される。空気流が気
化器に達するまでに、回転式吸湿器で空気中の水分が除
去されるので、気化器では水分が氷や霜となって付着し
にくくなり、小型の気化器で効率よく空気の冷却を行う
ことができる。回転式吸湿器を、冷却ゾーンで冷却し、
吸湿ゾーンで水分を付着させ、かつ乾燥ゾーンで乾燥さ
せることを繰返しながら連続的に回転させ、液化天然ガ
スが有する冷熱で空気を効率よく冷却することができ
る。
According to the present invention, the air cooling device includes a rotary moisture absorber, a blower, a vaporizer, an air separation unit, and a drying unit. The air flow cooled by the heat exchange with the liquefied natural gas in the vaporizer is sucked from the surrounding atmosphere by the blower into the moisture absorption zone. The rotary moisture absorber carries a moisture absorbent and rotates around an axis. The air flow sucked from the outside air is removed in the moisture absorption zone by adsorbing moisture to the moisture absorbent carried by the rotary moisture absorber. When the portion that has absorbed moisture in the rotary moisture absorber moves to the drying zone, a drying gas is blown by the drying means on the surface of the rotary moisture absorber that carries the moisture absorbent that has absorbed moisture. By blowing the drying gas, the moisture adsorbed on the moisture absorbent of the rotary moisture absorber is desorbed and removed, and the moisture absorbing ability is regenerated. After removing the moisture by means of a rotary dehumidifier, the air stream is fed to a vaporizer and cooled by heat exchange with liquefied natural gas. Before the air flow reaches the vaporizer, the moisture in the air is removed by the rotary moisture absorber, so that the moisture in the vaporizer becomes less likely to adhere as ice or frost, and the small vaporizer efficiently removes the air. Cooling can be performed. Cool the rotary moisture absorber in the cooling zone,
By continuously rotating while repeatedly depositing moisture in the moisture absorption zone and drying in the drying zone, the air can be efficiently cooled by the cold heat of the liquefied natural gas.

【0015】また本発明は、前記周囲からの空気が吸引
される吸湿ゾーンの入口側に、前記気化器で気化した低
温天然ガスを冷熱源として空気を予冷する空気の予冷器
と、予冷された空気から凝縮する水分を除くデミスタと
が設置され、前記乾燥手段によって前記乾燥用気体が供
給される乾燥ゾーンの出口側に、該乾燥用気体を熱源と
して、該空気の予冷器で空気によって加温された天然ガ
スをさらに加温する加温器を備えることを特徴とする。
Further, according to the present invention, an air pre-cooler for pre-cooling air using a low-temperature natural gas vaporized by the vaporizer as a cold heat source is provided at an inlet side of the moisture absorption zone where the air from the surroundings is sucked. A demister for removing moisture condensed from air is provided, and at the outlet side of a drying zone to which the drying gas is supplied by the drying means, the drying gas is used as a heat source and heated by air in a pre-cooler of the air. And a heater for further heating the natural gas.

【0016】本発明に従えば、回転式吸湿器に空気を吸
引して水分を除く前に、空気の予冷器を用いて空気を予
冷し、予冷によって凝縮した水分をデミスタで除去して
あるので、回転式吸湿器を冷却する際の熱負荷を軽減す
ることができる。乾燥用気体は、天然ガスの加温にも使
用するので、効率良く天然ガスを加温し、装置のコンパ
クト化を図ることができる。
According to the present invention, before the air is sucked into the rotary humidifier to remove the moisture, the air is pre-cooled by the air pre-cooler, and the water condensed by the pre-cooling is removed by the demister. Further, the heat load when cooling the rotary moisture absorber can be reduced. Since the drying gas is also used for heating the natural gas, it is possible to efficiently heat the natural gas and make the apparatus compact.

【0017】また本発明で、前記気化器は、前記回転体
を介して吸引する空気流と液化天然ガスとの熱交換を行
うために、エアフィン式熱交換器を備えることを特徴と
する。
Also, in the present invention, the vaporizer is provided with an air fin type heat exchanger for performing heat exchange between the air flow sucked through the rotating body and liquefied natural gas.

【0018】本発明に従えば、気化器では、エアフィン
式熱交換器で空気流と液化天然ガスとの熱交換を行い、
空気流は回転体で水分を除去してあるので、氷や霜が付
着することはなくなり、デフロストを行う必要がなく、
かつエアフィンを密に配置して小型でも高い効率で熱交
換を行わせることができる。
According to the present invention, in the vaporizer, heat exchange between the air stream and liquefied natural gas is performed by the air fin heat exchanger,
Since the air flow has a rotating body to remove moisture, ice and frost will not adhere, there is no need to defrost,
In addition, heat exchange can be performed with high efficiency even in a small size by arranging air fins densely.

【0019】また本発明は、前記気化器からの冷却空気
が圧縮機に供給され、圧縮機で圧縮された空気を再生器
で排ガスと熱交換して予熱し、燃料を燃焼させてタービ
ンを駆動する再生型タービンをさらに含み、再生型ター
ビンの排ガスの一部を、気化した低温の天然ガスを常温
まで昇温する加温熱源と、前記乾燥手段の乾燥用気体と
して利用することを特徴とする。
Further, according to the present invention, the cooling air from the vaporizer is supplied to a compressor, and the air compressed by the compressor is preheated by exchanging heat with exhaust gas by a regenerator to burn fuel and drive a turbine. And a part of the exhaust gas of the regenerative turbine is used as a heating heat source for raising the temperature of the vaporized low-temperature natural gas to room temperature, and as a drying gas of the drying unit. .

【0020】本発明に従えば、液化天然ガスと熱交換し
て冷却された空気を再生型タービンの圧縮機に供給し、
圧縮機で圧縮された空気を再生器で排ガスと熱交換して
予熱し、燃料を燃焼させてタービンを駆動する。圧縮機
で圧縮する空気を冷却しておくので、再生型タービンの
効率を高めることができる。再生型タービンの排ガス
は、乾燥手段再生器で空気を予熱するとともに、乾燥用
気体として回転体に着霜している霜を乾燥させるために
利用するので、再生型タービンで発生する熱エネルギを
有効に利用することができる。
According to the present invention, air cooled by heat exchange with liquefied natural gas is supplied to a compressor of a regenerative turbine,
The air compressed by the compressor is preheated by exchanging heat with exhaust gas by a regenerator, and the fuel is burned to drive the turbine. Since the air compressed by the compressor is cooled, the efficiency of the regenerative turbine can be increased. The exhaust gas from the regenerative turbine is used to preheat the air in the drying means regenerator and to dry the frost that has formed on the rotating body as the drying gas, so the heat energy generated in the regenerative turbine is used effectively. Can be used for

【0021】また本発明で前記乾燥手段は、前記再生型
タービンからの排ガスの不足時に、前記乾燥用気体を加
熱する補助ヒータを備えることを特徴とする。
Further, in the present invention, the drying means includes an auxiliary heater for heating the drying gas when exhaust gas from the regenerative turbine is insufficient.

【0022】本発明に従えば、乾燥手段には再生型ター
ビンからの排ガスの不足時に乾燥用気体を加熱する補助
ヒータを備えるので、再生型タービンを動力の需要に従
って運転させ、動力の需要が少なくなって排ガスが不足
しても、液化天然ガスの気化に必要な空気流から回転体
で水分を除去する機能、および低温の天然ガスを常温ま
で昇温する機能には支障が生じないようにすることがで
きる。
According to the present invention, the drying means is provided with an auxiliary heater for heating the drying gas when exhaust gas from the regenerative turbine runs short, so that the regenerative turbine is operated in accordance with the demand for power and the demand for power is reduced. Even if the exhaust gas becomes insufficient, the function of removing water from the air flow required for vaporization of liquefied natural gas by the rotating body and the function of raising the temperature of low-temperature natural gas to room temperature will not be affected. be able to.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態と
しての空気冷却装置1の概略的な構成を示す。本実施形
態の空気冷却装置1は、大略的に筒状の筺体内に主要な
構成部分を収納し、その一構成部分としてLNGの気化
器2を備え、LNGを気化させる際に得られる冷熱で、
筺体の一方端側から吸引される空気を冷却して、他方端
側に供給する。気化器2で空気とLNGとの熱交換を行
うときに、空気中の水分が霜となって気化器2の表面に
付着することを防ぐため、冷却する空気は全熱交換器3
を通して水分を除去する。全熱交換器3に対して、周囲
の大気中の空気が押込送風機4によって押込まれ、全熱
交換器3を通過した空気が気化器2に導かれ、LNGと
熱交換する。全熱交換器3の近傍には、吸込送風機5も
配置される。気化器2でLNGと熱交換して冷却された
空気は、再生型ガスタービン6に供給される。再生型ガ
スタービン6の排ガスの一部は、乾燥手段としての吸込
送風機5によって、回転体10を乾燥させるために導入
される。また、気化器2で冷却された空気の一部も吸込
送風機5によって吸込まれ、乾燥によって加温された回
転体10を冷却する。冷却された空気が分離して吸込ま
れる流量は、流量調整弁7によって調整される。流量調
整弁7の開度の調整は、全熱交換器3を通過させて吸込
送風機5に吸込まれる空気の温度を温度検出器8が検出
した結果に基づいて、コントローラ9によって制御され
る。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an air cooling device 1 as one embodiment of the present invention. The air cooling device 1 of the present embodiment accommodates main components in a substantially cylindrical housing, includes an LNG vaporizer 2 as one of the components, and uses the cold heat obtained when the LNG is vaporized. ,
The air sucked from one end of the housing is cooled and supplied to the other end. When heat exchange between air and LNG is performed in the vaporizer 2, the air to be cooled is supplied to the total heat exchanger 3 in order to prevent moisture in the air from becoming frost and adhering to the surface of the vaporizer 2.
Through to remove moisture. Air in the surrounding atmosphere is pushed into the total heat exchanger 3 by the forced air blower 4, and the air passing through the total heat exchanger 3 is guided to the vaporizer 2 to exchange heat with LNG. In the vicinity of the total heat exchanger 3, a suction blower 5 is also arranged. The air cooled by heat exchange with LNG in the vaporizer 2 is supplied to the regenerative gas turbine 6. Part of the exhaust gas from the regenerative gas turbine 6 is introduced by the suction blower 5 as drying means for drying the rotating body 10. Further, a part of the air cooled by the vaporizer 2 is also sucked by the suction blower 5, and cools the rotating body 10 heated by drying. The flow rate at which the cooled air is separately sucked is adjusted by the flow rate adjusting valve 7. The opening of the flow control valve 7 is controlled by the controller 9 based on the result of the temperature detector 8 detecting the temperature of the air passed through the total heat exchanger 3 and drawn into the suction blower 5.

【0024】全熱交換器3は、大略的に円板状で多数の
フィンを備える回転体10が、回転軸11まわりに回転
する回転型の蓄熱式熱交換器である。回転体10の回転
軸11は、空気冷却装置1の筒状の筺体の軸線方向に平
行であり、回転体駆動モータ12から、減速機13を介
して回転駆動される。このような回転型の全熱交換器3
は、空気調和などに広く用いられている。空気調和とし
て用いる際には、外気を取入れ、空調した室内空気の温
湿度に近づけて効率的な空調を行うために使用する。本
実施形態では、回転体10を、気化器2で冷却した空気
の一部を用いて冷却し、冷却した部分に周囲の大気中か
らの空気を押込んで、空気中の水分を冷却されているフ
ィンの表面に霜として付着させ、水分を除去するために
使用する。
The total heat exchanger 3 is a rotary heat storage type heat exchanger in which a rotating body 10 having a large number of fins having a substantially disk shape rotates around a rotating shaft 11. The rotating shaft 11 of the rotating body 10 is parallel to the axial direction of the cylindrical housing of the air cooling device 1, and is rotationally driven by a rotating body drive motor 12 via a speed reducer 13. Such a rotary total heat exchanger 3
Is widely used for air conditioning and the like. When used for air conditioning, it is used to take in outside air and bring it close to the temperature and humidity of the air-conditioned indoor air for efficient air conditioning. In the present embodiment, the rotating body 10 is cooled using a part of the air cooled by the vaporizer 2, and the air from the surrounding atmosphere is pushed into the cooled part to cool the moisture in the air. Used as frost on the fin surface to remove moisture.

【0025】全熱交換器3の回転体10に水分を付着さ
せて水分が除去された空気流は、気化器2に供給され
る。気化器2は、LNGを−30℃〜−50℃程度まで
気化させて昇温させるLNG気化器14と、気化した天
然ガスを常温付近まで昇温させる加温器15とに分けて
形成される。LNG気化器14および加温器15は、多
数のエアフィン16を備えるエアフィン式熱交換器であ
り、特にLNG気化器14では直接LNGと熱交換する
にもかかわらず、空気中の水分が除去されているので、
着氷や着霜のおそれがなく、エアフィン16を密に配置
して、LNG気化器14を小型化し、かつ効率よく熱交
換を行わせることができる。
The air flow from which moisture has been removed by attaching moisture to the rotating body 10 of the total heat exchanger 3 is supplied to the vaporizer 2. The vaporizer 2 is formed by dividing into an LNG vaporizer 14 that vaporizes LNG to about −30 ° C. to −50 ° C. and raises the temperature, and a heater 15 that raises the temperature of the vaporized natural gas to near normal temperature. . The LNG vaporizer 14 and the heater 15 are air fin type heat exchangers provided with a large number of air fins 16. In particular, although the LNG vaporizer 14 directly exchanges heat with LNG, moisture in the air is removed. Because
There is no risk of icing or frosting, the air fins 16 are densely arranged, the LNG vaporizer 14 can be downsized, and heat exchange can be performed efficiently.

【0026】気化器2に流すLNGの流量を調整するた
めに、流量調整弁17が設けられる。流量調整弁17の
開度は、気化器2を通過して冷却される空気の温度を温
度検出器18で検出し、この検出結果に従ってコントロ
ーラ19が制御する。本実施形態では、冷却された空気
の温度が−100℃となるように制御される。流量調整
弁17で流量が調整されたLNGは、気化器2の伝熱管
20中を流れ、LNG気化器14中で気化し、加温器1
5中で常温まで昇温される。気化器2のうちのLNG気
化器14は、空気冷却室21内に収納され、全熱交換器
3の回転体10を冷却するための冷却空気は、回転体冷
却室22に導かれる。空気冷却室21で霜を付着させた
回転体10から霜を除去するために、回転体乾燥室23
も設けられる。流量調整弁17を介して伝熱管20に供
給されるLNGは、遮断弁24を閉じれば全面的に供給
を停止することができる。
In order to adjust the flow rate of LNG flowing to the vaporizer 2, a flow control valve 17 is provided. The opening degree of the flow control valve 17 is detected by a temperature detector 18 which detects the temperature of air cooled through the carburetor 2 and is controlled by a controller 19 according to the detection result. In the present embodiment, the temperature of the cooled air is controlled to be −100 ° C. The LNG whose flow rate has been adjusted by the flow rate adjusting valve 17 flows through the heat transfer tube 20 of the vaporizer 2, evaporates in the LNG vaporizer 14, and
In 5 the temperature is raised to room temperature. The LNG vaporizer 14 of the vaporizer 2 is housed in an air cooling chamber 21, and cooling air for cooling the rotating body 10 of the total heat exchanger 3 is guided to a rotating body cooling chamber 22. In order to remove the frost from the rotating body 10 to which the frost has adhered in the air cooling chamber 21, the rotating body drying chamber 23
Is also provided. The supply of LNG supplied to the heat transfer tube 20 via the flow control valve 17 can be stopped entirely by closing the shutoff valve 24.

【0027】空気冷却室21内でLNG気化器14によ
って冷却された冷却空気は、冷却空気管25を介して外
部に取出すことが可能となる。また冷却空気の一部は、
分離管26を介して回転体冷却室22に導かれる。空気
分離手段である分離管26を介して分離される冷却空気
の流量は、前述の流量調整弁7によって、温度検出器8
が検出する温度が、たとえば0℃となるように制御され
る。
The cooling air cooled by the LNG vaporizer 14 in the air cooling chamber 21 can be taken out through a cooling air pipe 25. Some of the cooling air is
It is guided to the rotating body cooling chamber 22 via the separation pipe 26. The flow rate of the cooling air separated through the separation pipe 26 serving as the air separation means is controlled by the flow rate control valve 7 and the temperature detector 8.
Is controlled to be, for example, 0 ° C.

【0028】回転体乾燥室23に導いて回転体10に付
着している水分を乾燥させるための乾燥用気体として
は、再生型ガスタービン6の排ガスが利用される。回転
体乾燥室23に導く排ガスの流量は、流量調整弁27に
よって調整可能である。この排ガスは、たとえば150
℃程度で供給され、回転体乾燥室23内で加温器15を
加温し、伝熱管20内の天然ガスを常温、たとえば20
℃まで昇温させる。加温器15で天然ガスを昇温させる
際に冷却された排ガスは、たとえば温度が40℃となる
ように、温度検出器28で温度を検出し、コントローラ
29で流量調整弁27の開度を制御して、温度制御が行
われる。40℃に温度制御された空気は、回転体10を
通過し、回転体10に付着している氷や霜を溶融させて
蒸発させる。この乾燥に用いる排ガスの温度は、回転体
10を乾燥させるために必要な温度とし、しかも回転体
冷却室22で迅速に冷却することができるように、過度
に加熱することは避けるようにしている。
The exhaust gas from the regenerative gas turbine 6 is used as a drying gas for drying the moisture adhering to the rotating body 10 by being guided to the rotating body drying chamber 23. The flow rate of the exhaust gas guided to the rotating body drying chamber 23 can be adjusted by a flow rate control valve 27. This exhaust gas is, for example, 150
C., and heats the heater 15 in the rotating body drying chamber 23 to reduce the natural gas in the heat transfer tube 20 to room temperature, for example, 20 ° C.
Heat up to ° C. The temperature of the exhaust gas cooled when the natural gas is heated by the heater 15 is detected by a temperature detector 28 so that the temperature thereof becomes, for example, 40 ° C., and the controller 29 adjusts the opening degree of the flow control valve 27 by the controller 29. By controlling, temperature control is performed. The air whose temperature is controlled to 40 ° C. passes through the rotating body 10 and melts and evaporates ice and frost attached to the rotating body 10. The temperature of the exhaust gas used for the drying is set to a temperature necessary for drying the rotating body 10, and excessive heating is avoided so that the rotating body cooling chamber 22 can quickly cool the rotating body 10. .

【0029】再生型ガスタービン6は、ガスタービン3
0、圧縮機31、燃焼器32および再生器33を含む。
圧縮機31は、空気冷却室21から冷却空気管25を介
して、−100℃まで冷却された空気を吸引して圧縮す
る。後述するように、低温の空気を圧縮することによっ
て、効率を高めることができる。圧縮された空気の温度
は20℃〜100℃程度まで上昇する。この圧縮された
空気を、再生器33でガスタービン30の排ガスと熱交
換し、500℃程度まで予熱する。500℃程度まで予
熱された予熱空気は燃焼器32に供給され、燃料として
の天然ガスなどと混合して燃焼させ、ガスタービン30
を回転駆動する。ガスタービン30の排ガスは、再生器
33で燃焼用空気と熱交換して冷却され、150℃程度
まで冷却されて排出される。この排ガスの一部は、排ガ
ス管34を介して回転体乾燥室23に供給され、その途
中で流量調整弁27による流量調整が行われる。
The regenerative gas turbine 6 includes a gas turbine 3
0, including a compressor 31, a combustor 32, and a regenerator 33.
The compressor 31 sucks and cools air cooled to −100 ° C. from the air cooling chamber 21 via the cooling air pipe 25. As will be described later, the efficiency can be increased by compressing the low-temperature air. The temperature of the compressed air rises to about 20-100C. The compressed air exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine 30 in the regenerator 33, and is preheated to about 500 ° C. The preheated air preheated to about 500 ° C. is supplied to a combustor 32, mixed with natural gas or the like as a fuel and burnt, and
Is driven to rotate. The exhaust gas of the gas turbine 30 is cooled by exchanging heat with combustion air in the regenerator 33, cooled to about 150 ° C., and discharged. A part of the exhaust gas is supplied to the rotating body drying chamber 23 through the exhaust gas pipe 34, and the flow is adjusted by the flow adjustment valve 27 in the middle of the supply.

【0030】排ガスによる加温器15内の天然ガスの昇
温状態は、バイパス管35を介して押込送風機4から排
ガス管34に常温空気を混合することによって調整す
る。すなわち、加温器15で常温まで昇温した天然ガス
は、天然ガス管36から外部の需要先に送出され、バイ
パス管35に設ける流量調整用のバイパス弁37の開度
を、天然ガス管36の温度を検出する温度検出器38か
らの出力によってコントローラ39が調整し、天然ガス
の温度調整を行う。
The temperature rise state of the natural gas in the heater 15 due to the exhaust gas is adjusted by mixing room temperature air from the blower fan 4 into the exhaust gas pipe 34 through the bypass pipe 35. That is, the natural gas heated to the normal temperature by the heater 15 is sent out from the natural gas pipe 36 to an external demand, and the opening degree of the flow rate adjusting bypass valve 37 provided in the bypass pipe 35 is changed to the natural gas pipe 36. The controller 39 adjusts the temperature of the natural gas by the output from the temperature detector 38 which detects the temperature of the natural gas.

【0031】図1に示す空気冷却装置1では、補助ヒー
タ40を設け、再生型ガスタービン6から回転体10に
付着した水分を除去するために供給する排ガスの流量が
不足したり、再生型ガスタービン6が運転を停止してい
るようなときにも気化器2によるLNGの気化が可能な
ように、備えている。補助ヒータ40を用いることによ
って、再生型ガスタービン6が停止しているときにも、
LNGの気化および昇温を行うことも可能となる。補助
ヒータ40の熱源としては、種々の温熱源を利用するこ
とができる。天然ガスを燃料として燃焼させるとして
も、LNGから気化された天然ガスのうちの一部を利用
するだけでよい。
In the air cooling apparatus 1 shown in FIG. 1, an auxiliary heater 40 is provided, and the flow rate of the exhaust gas supplied from the regenerative gas turbine 6 for removing moisture adhering to the rotating body 10 becomes insufficient, or the regenerative gas It is provided so that LNG can be vaporized by the carburetor 2 even when the operation of the turbine 6 is stopped. By using the auxiliary heater 40, even when the regenerative gas turbine 6 is stopped,
It is also possible to vaporize LNG and raise the temperature. Various heat sources can be used as the heat source of the auxiliary heater 40. Even if natural gas is burned as fuel, only a part of natural gas vaporized from LNG need be used.

【0032】図2は、図1の全熱交換器3の回転体10
の表面が、空気冷却装置1の筺体内で、回転方向に沿っ
て3つの部分的な区画に分けられている状態を示す。図
1の空気冷却室21に臨む部分は、着氷・着霜ゾーン4
1となり、たとえば−30℃以下に回転体10が冷却さ
れ、通過する空気中の水分を付着して着氷や着霜が生
じ、水分の除去が行われる吸湿ゾーンとなる。冷却ゾー
ン42は、回転体10の回転方向に対して着氷・着霜ゾ
ーン41の上流側となるように、図1の回転体冷却室2
2に臨んで形成される。冷却ゾーン42では、−100
℃程度の冷却空気で回転体10が冷却され、回転体10
の温度がたとえば−30℃以下まで冷却される。乾燥ゾ
ーン43は、回転体10の回転方向に関し、冷却ゾーン
42の上流側で、かつ着氷・着霜ゾーン41の下流側と
なる位置に、図1の回転体乾燥室23に臨んで形成され
る。回転体10の表面に付着している氷や霜は、回転体
乾燥室23に導入される再生型ガスタービン6の排ガス
で溶かされ、蒸発させられて乾燥する。排ガスの温度が
たとえば40℃程度の適切な温度となるように、前述の
ような各部の流量調整が行われる。乾燥ゾーン43およ
び冷却ゾーン42は、吸湿ゾーンでの吸湿で低下した回
転体10の吸湿能力を再生させる再生ゾーンとして機能
していると考えることができる。
FIG. 2 shows a rotating body 10 of the total heat exchanger 3 of FIG.
Shows a state in which the surface of the air cooling device 1 is divided into three partial sections along the rotation direction in the housing of the air cooling device 1. The part facing the air cooling chamber 21 in FIG.
The rotating body 10 is cooled to, for example, −30 ° C. or lower, and adheres to moisture in the passing air to cause icing or frosting, thereby forming a moisture absorption zone in which moisture is removed. The cooling zone 42 of the rotating body cooling chamber 2 of FIG. 1 is located on the upstream side of the icing / frosting zone 41 with respect to the rotation direction of the rotating body 10.
2 is formed. In the cooling zone 42, -100
The rotating body 10 is cooled by cooling air of about
Is cooled to, for example, −30 ° C. or less. The drying zone 43 is formed at a position upstream of the cooling zone 42 and downstream of the icing / frosting zone 41 with respect to the rotation direction of the rotating body 10, facing the rotating body drying chamber 23 of FIG. 1. You. Ice or frost adhering to the surface of the rotating body 10 is melted by the exhaust gas of the regenerative gas turbine 6 introduced into the rotating body drying chamber 23, evaporated and dried. The flow rate adjustment of each section as described above is performed so that the temperature of the exhaust gas becomes an appropriate temperature of, for example, about 40 ° C. It can be considered that the drying zone 43 and the cooling zone 42 function as a regeneration zone for regenerating the moisture absorbing ability of the rotating body 10 that has been reduced by moisture absorption in the moisture absorbing zone.

【0033】図3は、図1の再生型ガスタービン6で、
吸気温度と効率との関係を示す。「HHV」は、高発熱
量基準での関係を示し、「LHV」は低発熱量基準での
効率を示す。再生器出口温度を500℃に固定する場合
に、吸気温度を−100℃まで冷却すれば、50%以上
の効率が得られることが判る。
FIG. 3 shows the regenerative gas turbine 6 shown in FIG.
4 shows the relationship between intake air temperature and efficiency. “HHV” indicates the relationship based on the high heat value, and “LHV” indicates the efficiency based on the low heat value. It can be seen that, when the regenerator outlet temperature is fixed at 500 ° C., if the intake air temperature is cooled to −100 ° C., an efficiency of 50% or more can be obtained.

【0034】本実施形態の再生型ガスタービン6は、た
とえば発電機を駆動するために用いることができる。特
に、図1に示すような吸気冷却を行うガスタービン発電
は、通常のガスタービンや、Advanced Combined Cycle
から「ACC」と略称され、現在のLNGの火力発電で
最も効率が高いとされている高効率のコンバインドサイ
クルと比較しても、メリットがある。たとえば、発電を
行う場合の発電効率は、次の表1に示すようになる。
The regenerative gas turbine 6 of this embodiment can be used, for example, to drive a generator. In particular, gas turbine power generation that performs intake air cooling as shown in FIG. 1 is performed using a normal gas turbine or Advanced Combined Cycle.
Therefore, there is an advantage even when compared with a high-efficiency combined cycle, which is abbreviated as “ACC” and considered to be the most efficient in current LNG thermal power generation. For example, the power generation efficiency when generating power is as shown in Table 1 below.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】通常のガスタービンGTの発電効率は30
%程度であり、タービン入口燃焼温度が1100℃のA
CCの発電効率が40%であり、タービン入口燃焼温度
が1300℃以上のACCの発電効率が50%であるの
に対し、本実施形態の吸気冷却ガスタービンの発電効率
がは1200℃のタービン入口燃焼温度であっても55
%を達成できる。
The power generation efficiency of a normal gas turbine GT is 30
% And the turbine inlet combustion temperature is 1100 ° C.
The power generation efficiency of CC is 40%, and the power generation efficiency of ACC having a turbine inlet combustion temperature of 1300 ° C. or higher is 50%, whereas the power generation efficiency of the intake cooling gas turbine of this embodiment is 1200 ° C. 55 at combustion temperature
% Can be achieved.

【0037】本実施形態の吸気冷却ガスタービンでは、
発電効率が55%と高くなり、燃料となるLNG費用を
低減することができる。タービン入口温度が1300℃
以上のACCも近い値を得ることはできるけれども、タ
ービン入口燃焼温度が1300℃と非常に高温になり、
タービンに使用するブレードの冷却に高度な技術が必要
で、中小形ガスタービンにはこれらの技術の適用が困難
となる。
In the intake cooling gas turbine of this embodiment,
The power generation efficiency is increased to 55%, and the cost of LNG used as fuel can be reduced. Turbine inlet temperature 1300 ° C
Although the above ACC can obtain a close value, the combustion temperature at the turbine inlet becomes very high at 1300 ° C.,
Advanced technology is required for cooling blades used in turbines, and it is difficult to apply these technologies to small and medium-sized gas turbines.

【0038】図4は、本発明の実施の他の形態としての
空気冷却装置51の概略的な構成を示す。本実施形態の
空気冷却装置51も大略的に筒状の筺体内にLNGの気
化器14や回転体10など、図1の実施形態の空気冷却
装置1と共通な主要部分が収納される。本実施形態で図
1の実施形態に対応する部分には、同一の参照符を付し
て重複する説明を省略する。図1の実施形態の空気冷却
装置1では、気化器2のエアフィン式熱交換器を構成す
る伝熱管20がLNG気化器14から加温器15に直接
接続され、LNG気化器14で気化した天然ガスは直ち
に加温器15で常温まで昇温されている。本実施形態の
空気冷却装置51では、気化器2の伝熱管20に関し
て、LNG気化器14と加温器15との間に空気除湿器
52が設けられる。空気除湿器52は、押込送風機4に
よって、全熱交換器3の着氷・着霜ゾーン41に向けて
空気流が押込まれる途中で、全熱交換器3の入口側に配
置される。空気除湿器52には、LNG気化器14の伝
熱管20に接続される低温天然ガス管53を介して、た
とえば−35℃の低温天然ガスが供給される。空気除湿
器52は、この低温天然ガスを冷熱源として、全熱交換
器3に吸引される空気を冷却する。吸引される空気は、
空気除湿器52によって約1℃まで下げられ、空気中の
水分が低減される。低温天然ガス管54を介して、天然
ガスを常温まで加温する加温器15の伝熱管20に供給
される。このように、気化した低温の天然ガスを冷熱源
とする空気除湿器52を設けることによって、全熱交換
器3の熱負荷を低減し、コンパクト化することができ
る。
FIG. 4 shows a schematic configuration of an air cooling device 51 as another embodiment of the present invention. In the air cooling device 51 of the present embodiment, main parts common to the air cooling device 1 of the embodiment of FIG. 1 such as the LNG carburetor 14 and the rotating body 10 are housed in a substantially cylindrical housing. In the present embodiment, portions corresponding to the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the air cooling device 1 of the embodiment shown in FIG. 1, the heat transfer tube 20 constituting the air fin heat exchanger of the vaporizer 2 is directly connected from the LNG vaporizer 14 to the heater 15, and the natural gas vaporized by the LNG vaporizer 14. The gas is immediately heated by the heater 15 to normal temperature. In the air cooling device 51 of the present embodiment, an air dehumidifier 52 is provided between the LNG vaporizer 14 and the heater 15 for the heat transfer tube 20 of the vaporizer 2. The air dehumidifier 52 is arranged on the inlet side of the total heat exchanger 3 while the air flow is being pushed by the push blower 4 toward the icing / frosting zone 41 of the total heat exchanger 3. To the air dehumidifier 52, for example, low-temperature natural gas at −35 ° C. is supplied via a low-temperature natural gas pipe 53 connected to the heat transfer pipe 20 of the LNG vaporizer 14. The air dehumidifier 52 uses the low-temperature natural gas as a cold heat source to cool the air sucked into the total heat exchanger 3. The sucked air is
The temperature is reduced to about 1 ° C. by the air dehumidifier 52, and the moisture in the air is reduced. Through the low-temperature natural gas pipe 54, the natural gas is supplied to the heat transfer pipe 20 of the heater 15 that heats the natural gas to room temperature. As described above, by providing the air dehumidifier 52 using the evaporated low-temperature natural gas as a cold heat source, the heat load of the total heat exchanger 3 can be reduced and the total heat exchanger 3 can be made compact.

【0039】図5は、本発明の実施のさらに他の形態と
して、回転式除湿器60を回転体とする空気冷却装置6
1の概略的な構成を示す。本実施形態の空気冷却装置6
1も大略的に筒状の筺体内にLNGの気化器14など、
図1または図4の実施形態の空気冷却装置1と共通な主
要部分が収納される。本実施形態で図1または図4の実
施形態に対応する部分には、同一の参照符を付して重複
する説明を省略する。なお、流量調整弁、温度検出器、
コントローラなどについて図示を省略しているものもあ
る。また、併記してある動作条件の例を示す数値に付し
た単位のうち、「Nm3/h 」の「N」は流量が標準状
態についてであることを示す。動作条件の例は、周囲の
大気温度が20℃の場合を示す。ただし、「()」を付
して示す動作条件は、大気温度が30℃の場合について
である。
FIG. 5 shows an air cooling device 6 having a rotary dehumidifier 60 as a rotating body as still another embodiment of the present invention.
1 shows a schematic configuration. Air cooling device 6 of the present embodiment
1 also has an LNG vaporizer 14 in a substantially cylindrical housing,
The main part common to the air cooling device 1 of the embodiment of FIG. 1 or FIG. 4 is housed. In the present embodiment, portions corresponding to the embodiment of FIG. 1 or FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In addition, a flow control valve, a temperature detector,
Some controllers and the like are not shown. In addition, among the units attached to numerical values indicating examples of the operating conditions, “N” in “Nm 3 / h” indicates that the flow rate is in the standard state. An example of the operating condition shows a case where the ambient air temperature is 20 ° C. However, the operating conditions shown with “()” are for the case where the atmospheric temperature is 30 ° C.

【0040】図1および図4の実施形態の空気冷却装置
1,51では、回転体10として蓄熱式熱交換器である
全熱交換器3のロータを用い、低温に冷却して水分を着
氷・着霜させて吸湿している。本実施形態で用いる回転
式除湿器60は、吸湿性能を有する吸湿剤をハニカム積
層体に担持させているので、より効率的に水分を吸着す
ることができる。吸湿剤としては、金属珪酸塩(メタル
シリケート:MSiO 3)、シリカゲル(SiO2 )、
塩化リチウム(LiCl)、ゼオライトなどを使用する
ことができる。
The air cooling device according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 4
1, 51 is a regenerative heat exchanger as the rotating body 10
Using the rotor of the total heat exchanger 3, cool down to low temperature to accumulate moisture
Ice and frost are absorbed. Rotation used in this embodiment
The dehumidifier 60 is provided with a honeycomb absorbent having a moisture absorbing property.
Since it is supported on a layered body, it adsorbs moisture more efficiently.
Can be Metal silicates (metal
Silicate: MSiO Three), Silica gel (SiOTwo ),
Use lithium chloride (LiCl), zeolite, etc.
be able to.

【0041】本実施形態の空気冷却装置61も、LNG
冷熱を用いて空気を−100℃以下に冷却する。水分を
含む外気は、吸気用の押込送風機4によって吸引され、
回転除湿器60およびLNG気化器14を通過するよう
な空気流が生成される。この空気流の通過部分とは別
に、空気冷却装置61の筺体内で回転除湿器60の周囲
の空間には、回転体冷却室62および回転体乾燥室63
が設けられる。回転体冷却室62には、押込送風機4に
よって吸引された空気流の一部が空気分離手段であるダ
ンパ64を介して導入される。導入される空気の流量
は、ダンパ64の開度で調整することができる。回転体
乾燥室63には、乾燥手段としての吸込送風機4によっ
て吸引されるガスタービン排ガスなどが導入される。な
お、空気冷却装置61の筺体にダンパ65が設けられ、
開くと周囲の空気を吸込送風機4に導入することができ
る。回転体乾燥室63で、ガスタービン排ガスなどの導
入方向について、回転除湿器60の上流側には、補助ヒ
ータ66や非常用蓄熱体67が配置される。
The air cooling device 61 of this embodiment is also an LNG
Cool the air to below -100 ° C using cold heat. Outside air containing moisture is sucked by the push-in blower 4 for intake,
An airflow is generated that passes through the rotary dehumidifier 60 and the LNG vaporizer 14. Apart from the passage of the airflow, the space around the rotary dehumidifier 60 in the housing of the air cooling device 61 includes a rotary body cooling chamber 62 and a rotary body drying chamber 63.
Is provided. A part of the airflow sucked by the forced air blower 4 is introduced into the rotating body cooling chamber 62 via a damper 64 which is an air separating means. The flow rate of the introduced air can be adjusted by the opening degree of the damper 64. Gas turbine exhaust gas sucked by the suction blower 4 as drying means is introduced into the rotating body drying chamber 63. A damper 65 is provided in the housing of the air cooling device 61,
When opened, the surrounding air can be introduced into the suction blower 4. In the rotating body drying chamber 63, an auxiliary heater 66 and an emergency heat storage body 67 are arranged on the upstream side of the rotary dehumidifier 60 with respect to the introduction direction of the gas turbine exhaust gas and the like.

【0042】周囲から冷却用に吸引される空気に関し、
押込送風機5の上流側にはデミスタ70が配置され、さ
らにデミスタ70の上流側にはNo.1NG加温器71
が配置される。なお、デミスタ70およびNo.1NG
加温器71の組合せに代えて、図4に示すような空気除
湿器52を用いることもできる。回転体乾燥室63に導
入されるガスタービン排ガスなどの乾燥用気体に関し、
吸込送風機4の下流側にはNo.2NG加温器72が配
置される。No.1NG加温器71には、LNG気化器
14で気化した低温の天然ガスが供給されて空気と熱交
換して天然ガスを加温する。No.2NG加温器72に
は、No.1NG加温器71で加温された天然ガスが供
給されて、さらに天然ガスを加温する。
With respect to the air sucked from the surroundings for cooling,
A demister 70 is arranged on the upstream side of the push-in blower 5, and the demister 70 is provided on the upstream side of the demister 70. 1NG heater 71
Is arranged. The demister 70 and the No. 1NG
Instead of the combination of the heaters 71, an air dehumidifier 52 as shown in FIG. 4 can be used. Regarding drying gas such as gas turbine exhaust gas introduced into the rotating body drying chamber 63,
On the downstream side of the suction blower 4, No. A 2NG heater 72 is provided. No. The 1NG warmer 71 is supplied with the low-temperature natural gas vaporized by the LNG vaporizer 14 and heat-exchanges with natural air to heat the natural gas. No. No. 2 NG heater 72 includes The natural gas heated by the 1NG heater 71 is supplied to further heat the natural gas.

【0043】吸気用の押込送風機4によって吸引される
常温の外気は、No.1加温器71に導入される。N
o.1NG加温器71には、LNG気化器14から低温
の天然ガスが供給され、空気によって加温される。この
ときの熱交換によって、空気の方は約5℃まで冷却され
る。すなわち、No.1NG加温器71は、空気予冷器
としても機能している。空気が冷却されると、空気中の
飽和水蒸気量は低下し、過剰な水蒸気は霧状の水滴とな
って凝縮する。冷却された空気に混じっている水分は、
デミスタ70を通過する際にドレンとして除去され、回
転式除湿器60には、約5℃の飽和空気が供給される。
前述のように、回転式除湿器60には吸湿剤が担持され
ているので、約5℃の飽和空気中から水蒸気分が吸湿剤
への吸着によって除去され、露点温度が約−30℃に低
減するまで除湿される。その際に、吸着熱等によって、
空気温度は約30℃〜50℃に上昇する。除湿された空
気は、主空気冷却器として機能するエアフィン式のLN
G気化器14でLNGと熱交換し、約−100℃まで冷
却される。冷却された空気は、空気冷却装置61の筺体
の他端側から取出され、前述のようなガスタービンの燃
焼空気、空気分離装置の原料空気等として用いられる。
The outside air at room temperature sucked by the push-in blower 4 for intake is It is introduced into one heater 71. N
o. Low-temperature natural gas is supplied from the LNG vaporizer 14 to the 1NG heater 71 and is heated by air. By this heat exchange, the air is cooled to about 5 ° C. That is, No. The 1NG heater 71 also functions as an air precooler. As the air cools, the amount of saturated water vapor in the air decreases, and the excess water vapor condenses as mist droplets. The moisture in the cooled air is
When passing through the demister 70, it is removed as drain, and the rotary dehumidifier 60 is supplied with saturated air at about 5 ° C.
As described above, since the rotary dehumidifier 60 carries a desiccant, water vapor is removed from saturated air at about 5 ° C. by adsorption to the desiccant, and the dew point temperature is reduced to about −30 ° C. Dehumidified until At that time, due to heat of adsorption, etc.
The air temperature rises to about 30-50C. The dehumidified air is supplied to an air fin type LN that functions as a main air cooler.
Heat exchange with LNG is performed in the G vaporizer 14, and the gas is cooled to about -100 ° C. The cooled air is taken out from the other end side of the housing of the air cooling device 61, and is used as combustion air for the gas turbine, raw material air for the air separation device, and the like as described above.

【0044】図6は、空気冷却装置61の筺体内での回
転式除湿器60の表面の区分状態を示す。回転式除湿器
60は、筺体と耐熱シール構造とによって、再生ゾーン
80と吸湿ゾーン81とに分離される。吸湿ゾーン81
での水分の除去は、担持している吸湿剤の表面への水分
子の吸着によって行われる。吸着量が多くなると、吸湿
剤の吸着除湿能力は低下する。再生ゾーン80では、吸
湿剤の吸着除湿能力を再生するための処理が行われる。
再生ゾーン80は、回転方向に関し、吸湿ゾーン81の
上流側と下流側とでそれぞれ隣接する冷却ゾーン82と
乾燥ゾーン83とに区分される。乾燥ゾーン83では、
高温の乾燥用気体を吸湿ゾーン81とは逆方向から流通
させ、吸湿剤に吸着されている水分を脱着させる。冷却
ゾーン82では、吸湿剤の吸着除湿能力をさらに高める
ため、回転式除湿器60を空気で予冷する。
FIG. 6 shows the state of division of the surface of the rotary dehumidifier 60 inside the housing of the air cooling device 61. The rotary dehumidifier 60 is separated into a regeneration zone 80 and a moisture absorption zone 81 by a housing and a heat-resistant seal structure. Moisture absorption zone 81
Is carried out by adsorption of water molecules on the surface of the supported moisture absorbent. As the amount of adsorption increases, the adsorption and dehumidifying ability of the desiccant decreases. In the regeneration zone 80, a process for regenerating the adsorbing and dehumidifying ability of the hygroscopic agent is performed.
The regeneration zone 80 is divided into a cooling zone 82 and a drying zone 83 adjacent to each other on the upstream side and the downstream side of the moisture absorption zone 81 in the rotation direction. In the drying zone 83,
The high-temperature drying gas is allowed to flow from the opposite direction to the moisture absorption zone 81 to desorb moisture adsorbed by the moisture absorbent. In the cooling zone 82, the rotary dehumidifier 60 is pre-cooled with air in order to further increase the adsorption and dehumidification capacity of the desiccant.

【0045】乾燥ゾーン83に導入する回転式除湿器6
0の乾燥用気体としては、ガスタービン燃焼排ガスや空
気分離装置の廃窒素ガス等を用いることができる。図5
に示すように、廃窒素ガスを用いる場合は、吸湿剤の再
生温度まで常時補助ヒータ66で加温する必要がある。
ガスタービン排ガスを用いる場合は、ガスタービン排ガ
スの供給が非常停止した場合にも、LNG気化器14と
しての運転が継続可能なように、非常用蓄熱体67およ
び補助ヒータ66を設置する。乾燥用気体は、乾燥ゾー
ン83で回転式除湿器60の乾燥による再生に使用され
た後、No.2NG加温器72で低温の天然ガスを常温
まで加温する。再生ゾーン80の最終段階として設けら
れる冷却ゾーン82では、約5℃まで予冷された空気の
一部をダンパ64を介して導入し、回転式除湿器60を
冷却することによって、除湿ゾーン81での除湿後の露
点の低減を図ることができる。
Rotary dehumidifier 6 introduced into drying zone 83
As the drying gas of 0, gas turbine combustion exhaust gas, waste nitrogen gas of an air separation device, or the like can be used. FIG.
As shown in (2), when waste nitrogen gas is used, it is necessary to constantly warm the auxiliary heater 66 to the regeneration temperature of the desiccant.
When the gas turbine exhaust gas is used, the emergency regenerator 67 and the auxiliary heater 66 are installed so that the operation as the LNG vaporizer 14 can be continued even when the supply of the gas turbine exhaust gas is stopped in an emergency. After the gas for drying is used for regeneration by drying of the rotary dehumidifier 60 in the drying zone 83, the gas for drying is no. The low-temperature natural gas is heated to room temperature by the 2NG heater 72. In a cooling zone 82 provided as a final stage of the regeneration zone 80, a part of air precooled to about 5 ° C. is introduced through a damper 64 to cool the rotary dehumidifier 60, so that the air in the dehumidification zone 81 is cooled. The dew point after dehumidification can be reduced.

【0046】LNGは、エアフィン式のLNG気化器1
4で約30℃の空気と熱交換して気化する。LNG気化
器14を出た約−40℃の低温の天然ガスは、No.1
NG加温器71で、吸込空気によって加温される。吸込
空気の温度等によっては、No.1NG加温器71の出
口温度が0℃以下となる場合があるため、回転式除湿器
60の乾燥用気体を熱源とするNo.2NG加温器72
を設け、天然ガスを常温まで加温する。
LNG is an air fin type LNG vaporizer 1
In step 4, heat exchange with air at about 30 ° C. is performed to evaporate. The low temperature natural gas of about −40 ° C. that has exited the LNG vaporizer 14 is no. 1
In the NG heater 71, the air is heated by the suction air. Depending on the temperature of the suction air, the No. Since the outlet temperature of the 1NG heater 71 may be 0 ° C. or lower in some cases, the drying gas of the rotary dehumidifier 60 is used as a heat source. 2NG heater 72
And heat the natural gas to room temperature.

【0047】本実施形態の空気冷却装置61には、次の
ような特徴がある。 回転式除湿器60の採用によって、水分を含む空気を
連続的に冷却することができる。 LNGの冷熱を用い、回転式除湿器60への入口側で
空気を予冷し、空気中の水分を回転式除湿器60に入る
前にドレンとして除去することによって、回転式除湿器
60をコンパクト化するとともに、再生に要するエネル
ギを低減することができる。 低温空気利用設備の負荷変動時および運転停止時にも
安全にLNG気化器14の運転を継続することができ
る。 LNG気化器14として用いるエアフィン式熱交換器
には、除湿された空気が供給されるので、伝熱面での着
霜や着氷による伝熱阻害が生じないため、一般に用いら
れている空温式LNG気化器よりも、伝熱面積を小さく
することができる。 No.2NG加温器72として用いるエアフィン式熱
交換器は、加温されている乾燥用気体で加温するため、
一般に用いられている空温式LNG気化器の加温部と比
較し、伝熱面積を小さくすることができる。 No.1NG加温器71の出口側での空気の温度調整
は、冷却ゾーン82に導入する予冷用の空気流量をダン
パ64の開度で調節し、回転式除湿器60の空気出口温
度を変化させて、LNG気化器14の出口側での天然ガ
ス温度を調整することによっても行うことができる。 No.2NG加温器72の出口側での天然ガスの温度
調節は、排気用の吸込送風機5の吸込側に、ダンパ65
を開いて外気を吸入する方法や、回転式除湿器60への
入口側での乾燥用気体温度を調節する方法、また、吸込
送風機5の回転数制御を行う方法でも可能である。 約−100℃の低温空気を用いると、既存の再生ガス
タービンの効率を約60%まで向上させることができ
る。 約−100℃の低温空気を用いると、空気圧縮機の動
力を約40%削減することができる。
The air cooling device 61 of this embodiment has the following features. By employing the rotary dehumidifier 60, air containing moisture can be continuously cooled. The rotary dehumidifier 60 is made compact by pre-cooling the air at the inlet side to the rotary dehumidifier 60 using the cold heat of LNG and removing moisture in the air as drain before entering the rotary dehumidifier 60. In addition, the energy required for regeneration can be reduced. The operation of the LNG vaporizer 14 can be safely continued even when the load of the low-temperature air utilization equipment changes and when the operation is stopped. The air fin type heat exchanger used as the LNG vaporizer 14 is supplied with dehumidified air, so that frost on the heat transfer surface and heat transfer inhibition due to icing do not occur. The heat transfer area can be smaller than that of the formula LNG vaporizer. No. The air fin heat exchanger used as the 2NG heater 72 is heated by the heated drying gas.
The heat transfer area can be reduced as compared with a heating section of a generally used air-heated LNG vaporizer. No. The temperature of the air at the outlet side of the 1NG heater 71 is adjusted by adjusting the flow rate of the pre-cooling air introduced into the cooling zone 82 by the opening degree of the damper 64, and changing the air outlet temperature of the rotary dehumidifier 60. , The natural gas temperature at the outlet side of the LNG vaporizer 14 can be adjusted. No. The temperature of the natural gas at the outlet of the 2NG heater 72 is adjusted by the damper 65 on the suction side of the suction blower 5 for exhaust.
It is also possible to adopt a method of opening the air and sucking the outside air, a method of adjusting the temperature of the drying gas on the inlet side to the rotary dehumidifier 60, or a method of controlling the rotation speed of the suction blower 5. The use of cold air at about -100 ° C can increase the efficiency of existing regenerative gas turbines by up to about 60%. Using cold air at about -100 ° C can reduce the power of the air compressor by about 40%.

【0048】以上で説明した各実施形態で得られる低温
の冷却空気は、再生型ガスタービン6の吸気冷却に使用
するばかりではなく、空気分離設備に供給したり、冷蔵
倉庫あるいは冷凍食品製造に使用したり、家電品などの
低温粉砕に使用することもできる。空気分離設備に供給
すれば、原料空気圧縮機の所要動力を削減することがで
きる。冷蔵倉庫あるいは冷凍食品製造などに使用すれ
ば、フロン冷媒が不要であり、動力の大幅な削減が可能
となる。家電品などの低温粉砕に使用すれば、液体窒素
に代わる安価な寒冷を供給することができる。
The low-temperature cooling air obtained in each of the embodiments described above is used not only for cooling the intake air of the regenerative gas turbine 6 but also for supplying it to an air separation facility or for use in a refrigerated warehouse or frozen food production. It can also be used for low-temperature grinding of home appliances and the like. If the power is supplied to the air separation equipment, the required power of the raw material air compressor can be reduced. If it is used in a refrigerated warehouse or in the manufacture of frozen foods, no chlorofluorocarbon refrigerant is required, and the power can be greatly reduced. If used for low-temperature pulverization of home electric appliances and the like, inexpensive refrigeration instead of liquid nitrogen can be supplied.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、気化器で
液化天然ガスと熱交換して冷却される空気は、送風機に
よって周囲の大気中から吸湿ゾーンに吸引される。吸引
される空気中の水分は、回転体によって除湿され、気化
器には、乾燥して着氷や着霜による伝熱阻害が生じにく
くなった空気が供給される。回転体が回転して、吸湿部
分が再生ゾーンに移ると、乾燥手段によって乾燥用気体
が吹付けられ、回転体の吸湿部分から水分が除去され、
回転体の吸湿機能を再生することができる。回転体は、
吸湿と再生とを繰返しながら連続的に回転して空気の除
湿を続け、液化天然ガスが有する冷熱で空気を効率よく
冷却することができる。
As described above, according to the present invention, the air cooled by heat exchange with the liquefied natural gas in the vaporizer is drawn into the moisture absorption zone from the surrounding atmosphere by the blower. Moisture in the sucked air is dehumidified by the rotating body, and air which is dried and hardly hinders heat transfer due to icing or frost is supplied to the vaporizer. When the rotating body rotates and the moisture-absorbing portion moves to the regeneration zone, drying gas is blown by the drying means, and moisture is removed from the moisture-absorbing portion of the rotating body,
The moisture absorbing function of the rotating body can be reproduced. The rotating body is
By continuously rotating while repeating moisture absorption and regeneration, dehumidification of air is continued, and air can be efficiently cooled by the cold heat of liquefied natural gas.

【0050】また本発明によれば、回転式の全熱交換器
を用いて空気中の水分を除去し、水分が除去された空気
を液化天然ガスと熱交換して冷却し、冷却空気を得るこ
とができる。空気と液化天然ガスとを熱交換する気化器
は、水分の付着による着氷や着霜が生じないので、小型
化してかつ熱交換の効率を高めることができる。冷却さ
れた空気は、液化天然ガスのような極低温ではないの
で、冷蔵や冷凍、あるいは家電品などの低温粉砕などの
種々の用途に利用することができる。
Further, according to the present invention, moisture in the air is removed by using a rotary total heat exchanger, and the air from which the moisture has been removed is exchanged with liquefied natural gas for cooling to obtain cooled air. be able to. The vaporizer for exchanging heat between air and liquefied natural gas does not cause icing or frosting due to the adhesion of moisture, so that it can be reduced in size and increase the efficiency of heat exchange. Since the cooled air is not at a very low temperature like liquefied natural gas, it can be used for various uses such as refrigeration and freezing, or low-temperature pulverization of home electric appliances and the like.

【0051】また本発明によれば、周囲の空気よりも高
温の気体を乾燥用気体として回転体に吹付けながら、回
転体を通過した乾燥用気体の温度が一定の温度となるよ
うに流量調整を行い、回転体に付着した水分の除去を、
回転体を過剰度に加熱することなく行うことができる。
According to the present invention, the flow rate is adjusted so that the temperature of the drying gas passing through the rotating body becomes constant while the gas having a higher temperature than the surrounding air is blown to the rotating body as the drying gas. To remove water adhering to the rotating body,
This can be performed without excessively heating the rotating body.

【0052】また本発明によれば、全熱交換器の入口側
で低温天然ガスの冷熱を利用して、吸引する空気から水
分を低減するので、全熱交換器の熱負荷を低減し、コン
パクト化を図ることができる。
Further, according to the present invention, the heat load of the low-temperature natural gas is utilized at the inlet side of the total heat exchanger to reduce the water content from the air to be sucked. Can be achieved.

【0053】また本発明によれば、回転式吸湿器は吸湿
剤を担持して、軸線まわりに回転し、吸湿ゾーンで、外
気から吸引された空気中の水分を吸湿剤に吸着して除去
する。回転式吸湿器で吸湿した部分が乾燥ゾーンに移行
すると、乾燥用気体の吹付けによって、回転式吸湿器の
吸湿剤に吸着している水分は脱着して除去され、吸湿能
力が再生される。空気流が気化器に達するまでに、回転
式吸湿器で空気中の水分が除去されるので、気化器では
水分が氷や霜となって付着しにくくなり、小型の気化器
で効率よく空気の冷却を行うことができる。回転式吸湿
器を、冷却ゾーンで冷却し、吸湿ゾーンで水分を付着さ
せ、かつ乾燥ゾーンで乾燥させることを繰返しながら連
続的に回転させ、液化天然ガスが有する冷熱で空気を効
率よく冷却することができる。
Further, according to the present invention, the rotary moisture absorber carries the moisture absorbent, rotates around the axis, and removes moisture in the air sucked from the outside air by the moisture absorbent in the moisture absorption zone. . When the portion absorbed by the rotary moisture absorber moves to the drying zone, the moisture adsorbed on the moisture absorbent of the rotary moisture absorber is removed by spraying the drying gas, and the moisture absorbing ability is regenerated. Before the air flow reaches the vaporizer, the moisture in the air is removed by the rotary moisture absorber, so that the moisture in the vaporizer becomes less likely to adhere as ice or frost, and the small vaporizer efficiently removes the air. Cooling can be performed. Cooling the rotary type moisture absorber in the cooling zone, depositing moisture in the moisture absorption zone, and continuously drying while repeating the drying in the drying zone, to efficiently cool the air with the cold heat of liquefied natural gas Can be.

【0054】また本発明によれば、回転式吸湿器に空気
を吸引して水分を除く前に、空気を予冷し、予冷によっ
て凝縮した水分をデミスタで除去してあるので、冷却す
る際の熱負荷を軽減することができる。乾燥用気体は、
天然ガスの加温にも使用するので、効率良く天然ガスを
加温し、装置のコンパクト化を図ることができる。
Further, according to the present invention, before the air is sucked into the rotary humidifier to remove the water, the air is pre-cooled, and the water condensed by the pre-cooling is removed by the demister. The load can be reduced. The drying gas is
Since it is also used for heating natural gas, it is possible to efficiently heat natural gas and to reduce the size of the apparatus.

【0055】また本発明によれば、回転体で水分を除去
した空気を液化天然ガスと熱交換する気化器はエアフィ
ン式熱交換器を備えるので、エアフィンの密度を高くし
て小型でかつ効率が高い熱交換を行うことができる。
Further, according to the present invention, the vaporizer for exchanging the air from which moisture has been removed by the rotating body with the liquefied natural gas is provided with the air fin type heat exchanger. High heat exchange can be performed.

【0056】また本発明によれば、再生型タービンの圧
縮機に供給する空気を冷却し、再生型タービンを高い効
率で運転し、動力を取出すとともに、排ガスを利用し
て、気化した低温の天然ガスの常温までの昇温と、回転
体からの水分の除去とを行うことができる。
Further, according to the present invention, the air supplied to the compressor of the regenerative turbine is cooled, the regenerative turbine is operated with high efficiency, power is taken out, and the exhaust gas is used to evaporate the low-temperature natural gas. It is possible to raise the temperature of the gas to normal temperature and to remove moisture from the rotating body.

【0057】また本発明によれば、再生型タービンの動
力の需要が少なくなって排ガスの量が不足するようなと
きであっても、補助ヒータによって乾燥用気体を加熱す
ることができるので、回転体による空気中の水分の除去
を確実に行い、気化器の効率を低下させることなく液化
天然ガスの気化および昇温を行うことができる。
According to the present invention, the drying gas can be heated by the auxiliary heater even when the demand for the power of the regenerative turbine decreases and the amount of exhaust gas becomes insufficient. The removal of moisture in the air by the body is ensured, and the liquefied natural gas can be vaporized and heated without reducing the efficiency of the vaporizer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態としての空気冷却装置1
の概略的な構成を示す配管系統図である。
FIG. 1 is an air cooling device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a piping system diagram showing a schematic configuration of the present invention.

【図2】図1の全熱交換器3の回転体10の表面を区分
している状態を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a state in which the surface of a rotating body 10 of the total heat exchanger 3 of FIG. 1 is sectioned.

【図3】図1の再生型ガスタービン6で吸気冷却の効果
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the effect of intake air cooling in the regenerative gas turbine 6 of FIG.

【図4】本発明の実施の他の形態としての空気冷却装置
51の概略的な構成を示す配管系統図である。
FIG. 4 is a piping diagram showing a schematic configuration of an air cooling device 51 according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施のさらに他の形態としての空気冷
却装置61の概略的な構成を示す配管系統図である。
FIG. 5 is a piping diagram showing a schematic configuration of an air cooling device 61 as still another embodiment of the present invention.

【図6】図5の回転式吸湿器60の表面を区分している
状態を示す図である。
6 is a diagram showing a state where the surface of the rotary moisture absorber 60 of FIG. 5 is sectioned.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51,61 空気冷却装置 2 気化器 3 全熱交換器 4 押込送風機 5 吸込送風機 6 再生型ガスタービン 7,17,27 流量調整弁 8,18,28,38 温度検出器 9,19,29,39 コントローラ 10 回転体 14 LNG気化器 15 加温器 16 エアフィン 21 空気冷却室 22,62 回転体冷却室 23,63 回転体乾燥室 25 冷却空気管 26 分離管 30 ガスタービン 31 圧縮機 33 再生器 34 排ガス管 35 バイパス管 36 天然ガス管 40,66 補助ヒータ 41 着氷・着霜ゾーン 42,82 冷却ゾーン 43,83 乾燥ゾーン 52 空気除湿器 60 回転式除湿器 64,65 ダンパ 70 デミスタ 71 No.1加温器 72 No.2加温器 80 再生ゾーン 81 吸湿ゾーン 1,51,61 Air cooling device 2 Vaporizer 3 Total heat exchanger 4 Push blower 5 Suction blower 6 Regenerative gas turbine 7,17,27 Flow control valve 8,18,28,38 Temperature detector 9,19,29 , 39 Controller 10 Rotating body 14 LNG vaporizer 15 Heater 16 Air fin 21 Air cooling chamber 22, 62 Rotating body cooling chamber 23, 63 Rotating body drying chamber 25 Cooling air pipe 26 Separation pipe 30 Gas turbine 31 Compressor 33 Regenerator 34 Exhaust gas pipe 35 Bypass pipe 36 Natural gas pipe 40,66 Auxiliary heater 41 Icing / frosting zone 42,82 Cooling zone 43,83 Drying zone 52 Air dehumidifier 60 Rotary dehumidifier 64,65 Damper 70 Demister 71 No. 1 heater 72 No. 1 2 heater 80 regeneration zone 81 moisture absorption zone

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 耕一郎 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3E073 DB05 DC13 DD06 3L044 BA09 CA02 DB03 FA04 KA04 4D052 AA08 BA00 BB02 BB06 BB08 CB01 DA03 DB01 DB04 GA01 GA03 GB01 GB02 HA01 HA03 HA14 HB02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichiro Ikeda 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka Gas Co., Ltd. (reference) 3E073 DB05 DC13 DD06 3L044 BA09 CA02 DB03 FA04 KA04 4D052 AA08 BA00 BB02 BB06 BB08 CB01 DA03 DB01 DB04 GA01 GA03 GB01 GB02 HA01 HA03 HA14 HB02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液化天然ガスの冷熱を利用して空気を冷
却する空気冷却装置であって、 大略的に円板状で軸線まわりに回転し、軸線方向への通
気性を有する回転体と、 大略的に筒状で、回転体の軸線方向に延びる形状を有
し、回転体を回転可能に収納し、回転体の回転方向に沿
って、吸湿ゾーンと再生ゾーンとが設けられる筺体と、 吸湿ゾーンを介して、筺体の一方端側の周囲から空気を
吸引して筺体の他方端側に排出するような空気流を形成
する送風機と、 該空気流に関し、回転体の下流側に配置され、液化天然
ガスと該空気流とを熱交換して、液化天然ガスを気化
し、昇温させる気化器と、 再生ゾーンに、回転体の吸湿機能を再生させるための再
生用気体を流す再生手段とを含むことを特徴とする空気
冷却装置。
1. An air cooling device that cools air by utilizing the cold heat of liquefied natural gas, comprising: a rotating body having a substantially disk shape and rotating around an axis, having air permeability in the axial direction; A housing which is substantially cylindrical and has a shape extending in the axial direction of the rotating body, rotatably housing the rotating body, and provided with a moisture absorption zone and a regeneration zone along the rotating direction of the rotating body; A blower that forms an air flow that sucks air from around the one end of the housing through the zone and discharges the air to the other end of the housing; and a blower that is disposed downstream of the rotating body with respect to the air flow. A vaporizer for exchanging heat between the liquefied natural gas and the air stream to vaporize the liquefied natural gas and raise the temperature; and a regeneration means for flowing a regeneration gas for regenerating the moisture absorbing function of the rotating body to the regeneration zone. An air cooling device comprising:
【請求項2】 前記回転体は、多数のフィンを備える全
熱交換器であり、 前記再生ゾーンは、回転方向に関して前記吸湿ゾーンの
上流側と下流側とにそれぞれ隣接する冷却ゾーンと乾燥
ゾーンとに区分され、 前記再生手段は、 気化器によって冷却された空気流を、冷却空気として取
出し、該冷却空気の一部を分離して、該冷却ゾーンに導
いて、回転体を冷却する空気分離手段と、 該乾燥ゾーンに、乾燥用気体を供給する乾燥手段とを含
むことを特徴とする請求項1記載の空気冷却装置。
2. The rotator is a total heat exchanger including a large number of fins, and the regeneration zone includes a cooling zone and a drying zone adjacent to an upstream side and a downstream side of the moisture absorption zone with respect to a rotation direction, respectively. Wherein the regeneration means takes out the air flow cooled by the vaporizer as cooling air, separates a part of the cooling air, guides it to the cooling zone, and cools the rotating body. The air cooling device according to claim 1, further comprising: a drying unit configured to supply a drying gas to the drying zone.
【請求項3】 前記乾燥手段は、周囲の空気よりも高温
の気体を、前記乾燥用気体として前記回転体の乾燥ゾー
ンに吹付けながら、該回転体を通過した乾燥用気体の温
度が予め定める温度となるように、該乾燥用気体の流量
を制御することを特徴とする請求項2記載の空気冷却装
置。
3. The drying means, wherein a temperature of the drying gas that has passed through the rotating body is predetermined while spraying a gas having a temperature higher than ambient air as a drying gas onto a drying zone of the rotating body. 3. The air cooling device according to claim 2, wherein the flow rate of the drying gas is controlled so as to be a temperature.
【請求項4】 前記周囲からの空気が吸引される回転体
の吸湿ゾーンの入口側に、前記気化器で気化した低温天
然ガスを冷熱源とする空気の除湿器が設置されることを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気冷却装
置。
4. An air dehumidifier using a low-temperature natural gas vaporized by the vaporizer as a cold heat source is provided at an inlet side of a moisture absorption zone of the rotating body from which air from the surroundings is sucked. The air cooling device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記回転体は、吸湿剤を担持する回転式
吸湿器であり、 前記再生ゾーンは、該回転式吸湿器の回転方向に関し
て、前記吸湿ゾーンの上流側と下流側とにそれぞれ隣接
する冷却ゾーンと乾燥ゾーンとに区分され、 前記再生手段は、 該乾燥ゾーンに、水分を吸着した吸湿剤から水分を脱着
させる常温よりも高温の乾燥用気体を供給する乾燥手段
と、 前記送風機によって外気から吸引された空気流の一部
を、冷却空気として取出し、該冷却ゾーンに導いて、再
生用気体によって加温された回転式吸湿器を冷却する空
気分離手段とを含むことを特徴とする請求項1記載の空
気冷却装置。
5. The rotating body is a rotary moisture absorber that supports a moisture absorbent, and the regeneration zone is adjacent to an upstream side and a downstream side of the moisture absorption zone with respect to a rotation direction of the rotary moisture absorber. A drying zone for supplying a drying gas having a temperature higher than room temperature for desorbing moisture from the desiccant adsorbing moisture to the drying zone; and the blower. Air separation means for extracting a part of the air flow sucked from the outside air as cooling air, guiding the cooling air to the cooling zone, and cooling the rotary humidifier heated by the regeneration gas. The air cooling device according to claim 1.
【請求項6】 前記周囲からの空気が吸引される吸湿ゾ
ーンの入口側に、 前記気化器で気化した低温天然ガスを冷熱源として空気
を予冷する空気の予冷器と、 予冷された空気から凝縮する水分を除くデミスタとが設
置され、 前記乾燥手段によって前記乾燥用気体が供給される乾燥
ゾーンの出口側に、該乾燥用気体を熱源として、該空気
の予冷器で空気によって加温された天然ガスをさらに加
温する加温器を備えることを特徴とする請求項5記載の
空気冷却装置。
6. An air pre-cooler for pre-cooling air using a low-temperature natural gas vaporized by the vaporizer as a cold heat source, on the inlet side of the moisture absorption zone where the air from the surroundings is sucked, and condensing from the pre-cooled air. A demister for removing moisture is installed, and at the outlet side of a drying zone to which the drying gas is supplied by the drying means, a natural gas heated by air in a pre-cooler of the air using the drying gas as a heat source. The air cooling device according to claim 5, further comprising a heater for further heating the gas.
【請求項7】 前記気化器は、前記回転体を介して吸引
する空気流と液化天然ガスとの熱交換を行うために、エ
アフィン式熱交換器を備えることを特徴とする請求項1
〜6のいずれかに記載の空気冷却装置。
7. The air vaporizer according to claim 1, wherein the vaporizer includes an air fin heat exchanger for exchanging heat between the air flow sucked through the rotating body and the liquefied natural gas.
An air cooling device according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記気化器からの冷却空気が圧縮機に供
給され、圧縮機で圧縮された空気を再生器で排ガスと熱
交換して予熱し、燃料を燃焼させてタービンを駆動する
再生型タービンをさらに含み、 再生型タービンの排ガスの一部を、気化した低温の天然
ガスを常温まで昇温する加温熱源と、前記乾燥手段の乾
燥用気体として利用することを特徴とする請求項1〜7
のいずれかに記載の空気冷却装置。
8. A regenerative type in which cooling air from the vaporizer is supplied to a compressor, and the air compressed by the compressor is preheated by exchanging heat with exhaust gas in a regenerator to burn fuel and drive a turbine. 2. The method according to claim 1, further comprising a turbine, wherein a part of the exhaust gas from the regenerative turbine is used as a heating heat source for raising the temperature of the vaporized low-temperature natural gas to room temperature, and as a drying gas for the drying means. ~ 7
An air cooling device according to any one of the above.
【請求項9】 前記乾燥手段は、前記再生型タービンか
らの排ガスの不足時に、前記乾燥用気体を加熱する補助
ヒータを備えることを特徴とする請求項8記載の空気冷
却装置。
9. The air cooling device according to claim 8, wherein the drying unit includes an auxiliary heater for heating the drying gas when exhaust gas from the regenerative turbine is insufficient.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005344790A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Osaka Gas Co Ltd Air heat source type liquefied natural gas vaporizer
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KR101264500B1 (en) * 2010-12-03 2013-05-14 경상대학교산학협력단 De-icing apparatus for vaporizer with enclosed walls

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