JP2001324094A - 液化ガス気化装置 - Google Patents

液化ガス気化装置

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JP2001324094A
JP2001324094A JP2000140286A JP2000140286A JP2001324094A JP 2001324094 A JP2001324094 A JP 2001324094A JP 2000140286 A JP2000140286 A JP 2000140286A JP 2000140286 A JP2000140286 A JP 2000140286A JP 2001324094 A JP2001324094 A JP 2001324094A
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antifreeze
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air
liquefied
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Hitonobu Shotani
仁延 庄谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空温式液化ガス気化装置における着霜及び着
氷問題を解決し、安定した連続運転が可能な液化ガス気
化装置を提供すること。 【解決手段】 不凍液加温器2において空気により不凍
液を加温し、その不凍液を散水ノズル6より気化装置本
体1に供給して低温液化ガスを気化させ、回収した不凍
液は循環ポンプ3により再度不凍液加温器2に戻して循環
使用することにより、気化装置本体1と不凍液加温器2は
ともに凍結をほぼ完全に防止することができるので、伝
熱面積を有効に利用することにより、従来より設備費を
大幅に低減できるとともに、補助熱源がほとんど不要と
なるので運転費も低減できる。また、気化装置本体1に
オープンラック型熱交換器のような大気開放機構を採用
する場合に、それを窒素ガス雰囲気内に配置すること
で、不凍液に酸素を溶存させることなく、熱交換器など
の腐食を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、空気を主熱源と
して、液化天然ガス(LNG)、液化石油ガス(LPG)、液化窒
素、液化酸素等の液化ガスを気化する空温式液化ガス気
化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空温式液化ガス気化器には、古く
から自然対流型があり、これの改良型として、特開平9-
303696号公報に開示の強制対流型と、特開平11-294694
号公報に開示の強制循環型がある。
【0003】自然対流型は、単純に大気の自然対流により低
温液化ガスを気化させるものである。これに対して、特
開平9-303696号公報の強制対流型は、ファンにより大気
を強制対流させて低温液化ガスを気化させるものであ
る。
【0004】また、特開平11-294694号公報の強制循環型
は、密閉ハウジング内の空気を強制循環させて低温液化
ガスを気化させると同時に、外気で加温したブライン等
を循環し密閉ハウジング内の循環空気を加温するもので
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】自然対流式は短時間に
過大な氷着が発生して、頻繁に予備機と切り替え運転し
なければならず、また、大気中の水分が霧化して白煙公
害を発生する。
【0006】これに対して、前者の強制対流型は、ファンに
より大気を強制対流させているので、氷着温度は鈍化し
ているが、一定時間経過すればやはり過大な氷着が発生
し、実際の運転では温水散水による間歇的な解氷作業を
実施しており、着霜及び着氷問題は根本的には解決され
ていない。
【0007】また、後者の強制循環型は、密閉ハウジング内
の空気を強制循環さえて低温液化ガスを気化させている
ので、ハウジングの密閉度が完全であれば理論的には着
霜及び着氷するのは当初ハウジング内にあった密閉空気
中の水分のみに限定されるはずである。
【0008】しかし、実際の運転では緩やかに着霜及び着氷
が進展し、着霜及び着氷問題は完全には解決されていな
い。また、循環系統が空気とブライン系の2系統あり、
構造が複雑で設備費が高価となる。
【0009】この発明は、上述の空温式液化ガス気化装置に
おける着霜及び着氷問題を解決し、特に耐久性に優れ、
安定した連続運転が可能な液化ガス気化装置を提供する
ことを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】発明者は、先に、空温式
液化ガス気化装置における着霜及び着氷を発生させない
構成を目的に種々検討した結果、従来装置と異なり、大
気を低温液化ガスと直接接触させないよう、不凍液を中
間熱媒体として採用することにより、すなわち、大気と
不凍液、不凍液と低温液化ガスという2段階で熱交換を
させることにより、着霜及び着氷問題を解決できること
を知見(特願2000-070103)した。
【0011】ここで、不凍液を熱媒体として採用して不凍液
と低温液化ガスの熱交換にオープンラック式熱交換器で
散水使用し、この冷却された不凍液を加熱するための熱
交換器にプレートフィン型を使用することが想定され
る。さらに発明者は、かかる熱交換器の構成の場合、不
凍液に塩化カルシウム水溶液等の腐食性のあるものを用
いると、この循環経路がオープンとなり、不凍液中の溶
存酸素の影響により熱交換器などの腐食が懸念されるた
め、この腐食を防止する手段について種々検討した結
果、オープンラック式熱交換器を密閉容器内に収納し、
例えば窒素雰囲気下で不凍液散水を行えば、オープンラ
ック式並びにプレートフィン型熱交換器の腐食を防止で
きることを知見し、この発明を完成した。
【0012】すなわち、この発明は、液化ガス気化装置に熱
媒体としての不凍液又は水を散水又は浸漬して熱交換さ
せ、冷却された不凍液又は水を加温して再度該気化装置
に送る加温・循環手段を有する液化ガス気化装置におい
て、該気化装置の不凍液の散水又は浸漬を非酸素雰囲気
で実施する手段を備えた液化ガス気化装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】この発明による液化ガス気化装置
は、不凍液を中間熱媒体として採用して、大気と不凍
液、不凍液と低温液化ガスという2段階で熱交換をさせ
ることにより、従来の空温式装置で不可避であった着霜
及び着氷問題を解決し、安定した連続運転を可能とした
ものである。
【0014】この発明において、液化ガス気化器には、不凍
液との熱交換が可能であれば、公知のいずれの構成の熱
交換器であっても採用でき、例えばオープンラック式の
ほか、シェルアンドチューブ式、浸漬式、撹拌式等を採
用できる。
【0015】さらに、オープンラック式、浸漬式、撹拌式等
の構成において、不凍液の散水や浸漬等を非酸素雰囲気
で実施する手段を設ける。例えば、オープンラック式熱
交換器全体を密閉容器内に収納して、密閉容器内に窒素
ガスを充填し、窒素ガス雰囲気中で不凍液の散水を行う
ことで、不凍液中に酸素を溶存させることがない。ま
た、不凍液の使用は、通年で常時使用することも、所定
期間のみの使用で他の期間は水などを使用することも可
能であり、水などの使用時は前記密閉容器を解放して大
気雰囲気とすることができる。
【0016】この発明において、不凍液は、気化装置の設計
条件や採用する液化ガス気化器、不凍液加温器などの構
成に応じて適宜選定する。例えば、凝固点、伝熱特性、
毒性などの各種物性などを適用する機器に応じて比較検
討して、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水
溶液、プロピレングリコール水溶液などより適宜選定す
る。
【0017】この発明において、不凍液の加温手段、循環手
段には、前記の液化ガス気化器の構成に応じて、公知の
手段を適宜選定利用することができる。例えば、実施例
に示すオープンラック式気化器において、空気による不
凍液加温器を用いて、加温した不凍液を気化器に散水
し、これを受水槽で回収して循環ポンプを備えて、循環
使用するための不凍液加温器への循環配管を設けた構成
などとすることができる。また、プレートフィン型熱交
換器を用いることで効率の良い加温が可能となる。
【0018】また、加温手段、循環手段には、不凍液を気化
器用熱交換器と加温器用熱交換器との間を密閉構成で循
環させることも可能である。さらに、必要に応じて、長
期間運転後の不凍液の性状変化対策として、循環配管中
に不凍液の品質を維持するための公知のフィルター類、
濃度調整などの処理装置を付加することも可能である。
【0019】また、大気温度が低く、液化ガス気化器の出口
ガス温度が低くなるような設計条件の場合には、例え
ば、同気化器の出口ガス配管中に補助加温器を設置する
ことも可能である。この補助加温器の型式としては、設
計条件に応じて、大気による自然対流式加温器、大気に
よる強制対流式加温器、各種温水熱源加温器等より適宜
選定すればよい。
【0020】
【実施例】図1において、気化装置本体1は、フィンチュ
ーブを多数立設してその外周に設けたスターフィン同士
を突き合わせてパネル状に形成し、当該熱交換パネルの
上部より不凍液を散水ノズル6にて流下させ、液化ガス
をチューブ下端より導入して熱交換、気化させる構成か
らなり、熱交換パネルの下方には受水槽7が配置されて
いる。
【0021】ここで、気化装置本体1、散水ノズル6、受水槽
7及び配管を含めて全てが、密閉容器11内に収容配置さ
れている。密閉容器11の下部には、窒素ガス導入管12と
空気導入管14が設けられ、上部にはガス排出管13を設け
てあり、容器内を窒素ガス雰囲気に置換することが可能
になっている。さらに図示しないが、密閉容器11内の酸
素濃度の測定並びに警報装置が付設してあり、窒素ガス
雰囲気中の酸素濃度の検出、メンテナンス時の空気(酸
素)濃度の検出を行う構成である。なお、空気導入管14
はファンを用いた密閉可能な空調装置であってもよい。
【0022】上記構成において、受水槽7内の不凍液は、循
環ポンプ3にて不凍液加温器2へ送られる。不凍液加温器
2はプレートフィン型熱交換器からなり、空気ファン8に
て不凍液が熱源の空気で加温されて、配管9を経て不凍
液が散水ノズル6へと送られる。
【0023】このシステムでは、まず不凍液加温器2におい
て空気により不凍液を加温し、その不凍液を散水ノズル
6より気化装置本体1に供給して低温液化ガスを気化さ
せ、回収した不凍液は循環ポンプ3により再度不凍液加
温器2に戻して循環使用するものである。
【0024】従って、気化装置本体1と不凍液加温器2はとも
に凍結をほぼ完全に防止することができるので、伝熱面
積を有効に利用することにより、従来より設備費を大幅
に低減できるとともに、補助熱源がほとんど不要となる
ので運転費も低減できる。
【0025】また、不凍液に塩化カルシウム水溶液などの腐
食性のある不凍液を用いた場合に、前記密閉容器11内を
窒素ガス雰囲気にすることで、不凍液は密閉循環経路を
循環することになり、酸素を巻き込むことがなく、オー
プンラック型気化装置本体1とプレートフィン型熱交換
器の不凍液加温器2並びに各配管を腐食させることがな
く、長期間にわたって安定して連続運転を実現できる。
【0026】また、冬期の空気温度が低下した場合の対策と
して、低温液化ガス気化装置本体1の出口ガスをさらに
昇温させるための補助加温器4を付設しておくことがで
きる。また、循環配管中に不凍液の品質を維持するた
め、循環ポンプ3からの循環不凍液は、バイパス配管10
にて不凍液処理装置5に送られて、不凍液の所定の品質
を維持するように処理される。
【0027】
【発明の効果】この発明のよれば、自然対流式のごと
く、過大な氷着にて切り替え運転するための予備機が不
要であり、強制対流型のごとく、一定時間経過後に発生
する過大な氷着のために間歇的な解氷作業を実施する必
要がなく、また、強制循環型の如く複雑な循環系が不要
で、着霜及び着氷問題を解決するとともに、循環系統を
不凍液の1系統のみの構造が単純であり、設備費が安価
となる。
【0028】この発明によると、実施例に明らかなように着
霜及び着氷問題を解決し、また不凍液種によっては懸念
される熱交換器の腐食も防止でき、長期間安定した連続
運転が可能な空温式の液化ガス気化装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による液化ガス気化装置の構成を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 気化装置本体 2 不凍液加温器 3 循環ポンプ 4 低温ガスの補助加温器 5 循環不凍液処理装置 6 散水ノズル 7 受水槽 8 空気ファン 9 循環配管 10 バイパス配管 11 密閉容器 12 窒素ガス導入管 13 ガス排出管 14 空気導入管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液化ガス気化装置に熱媒体としての不凍
    液又は水を散水又は浸漬して熱交換させ、冷却された不
    凍液又は水を加温して再度該気化装置に送る加温・循環
    手段を有する液化ガス気化装置において、該気化装置の
    不凍液の散水又は浸漬を非酸素雰囲気で実施する手段を
    備えた液化ガス気化装置。
  2. 【請求項2】 液化ガス気化装置にオープンラック型、
    不凍液又は水の加温手段にプレートフィン型熱交換器を
    用いた請求項1に記載の液化ガス気化装置。
  3. 【請求項3】 気化装置の出口ガスをさらに昇温させる
    ための補助加温手段を備えた請求項2に記載の液化ガス
    気化装置。
  4. 【請求項4】 不凍液の加温手段の熱源が空気である請
    求項2に記載の液化ガス気化装置。
  5. 【請求項5】 不凍液の循環手段に不凍液の品質を維持
    するための処理装置を付加した請求項2に記載の液化ガ
    ス気化装置。
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