JP2002181294A - 気化設備 - Google Patents
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Abstract
し、かつ気化器の熱交換効率を損なうことなく、経済性
にも優れた気化設備を提供する。 【解決手段】 大気温によって低温液化ガスを加温し
蒸発させて気化ガスを製造する気化設備であって、上記
気化設備の気化器周囲を囲う下部開放の囲繞体を設け、
該囲繞体に囲われた気化器によって冷却された大気を気
化器の下方に誘導する熱媒体の噴出装置を囲繞体又は囲
繞体下部近傍に設ける。
Description
低温液化ガスを加温し蒸発させて気化ガスを製造する気
化設備に関するものである。
ガスを、大気温によって加温し蒸発させて気化ガスを製
造する気化設備が知られている。この大気温を利用して
気化ガスを得る気化設備は、複数本のアルミニウム製フ
ィン付チューブの伝熱管を立設した簡単な構造の気化器
を有するものであって、ヒーターや温水などの加熱手段
を用いることなく、またファンなどの強制送気手段など
を用いないため、設備費及び維持費が低額であり、液体
水素や液体窒素などから気化ガスを得る気化設備、液化
天然ガスから都市ガスなどを製造して供給するLNGサ
テライト設備などに多く採用されている。
設備の概略を示すもので、1は低温気化ガスを蒸発させ
て気化ガスにする伝熱管よりなる気化器、2は気化器1
の上流側へ接続する液化ガス供給管、3は気化器1の下
流側へ接続する気化ガス排出管である。実線の矢印4は
大気の流れを示し、破線の矢印5は太陽光を示す。この
気化器1の周囲には、気温や湿度など気候の影響によっ
て、大気4に含まれる水分が冷却され凝結して、霧状の
白煙6を発生することがある。殊に、図4の破線で囲み
斜線ハッチングで示す範囲、気化器1の下端縁から高さ
約3分の2程度に至る範囲に、霜や氷が多く付着し、白
煙6は主にこの部分から発生している。この白煙6は、
空気よりも重いため、冷却された大気4に随伴され下方
に向かって流れている。そして、湿度が高く風が弱いな
どの天候によって、上記白煙6の発生量が多くなり、こ
の白煙6が気化器1の周囲から広範囲にわたって拡散し
て滞留し、例えば、周辺道路などの視界を遮って通行に
支障を与えることがあった。
のを防止する対策としては、気化器1の周囲に拡散防止
の遮蔽壁を設ける方法があり、さらに広い敷地の境界に
高い塀を巡らす方法があり、また送風機やファンなどを
使って強制的に遠くへ希釈拡散させる方法などがあっ
た。また、空気を取入れる給気用ダクトと、このダクト
から吸込まれた空気を加熱する空気加熱器と、この加熱
された空気を液化ガス蒸発器へ送り出す送風機とよりな
る白煙防止装置を設けて、白煙の発生を未然に防止し、
かつ蒸発器の熱交換効率をも向上させるようにした液化
ガス蒸発器も考えられていた。
周辺に拡散するのを防止するために、気化器1の周囲に
遮蔽壁を設ける方法は、大気温及び太陽光の取入れを阻
害して気化器1の性能低下をきたすおそれがあり、さら
に広い敷地の境界に高い塀を巡らす方法は、塀の構築が
大掛かりとなり、また送風機やファンなどを使って強制
的に遠くへ希釈拡散させる方法は、送風機などの設備が
大掛かりで広い敷地も必要となった。また、上記したダ
クトと空気加熱器と送風機とよりなる白煙防止装置は、
設備が一層大掛かりとなり、設備費及び維持費が高額と
なった。そこで、大気温と太陽光の取入れを阻害するこ
となく、また設備費及び維持費も高額とならず、発生し
た白煙6を気化器1周囲から拡散させることなく、また
この白煙6を敷地の周辺に滞留させることがないように
して、拡散する前に効率良く消失させるとともに、気化
器1の熱交換効率をも損なうことのない気化設備が望ま
れていた。
に鑑みてなされたもので、気化器の周囲に発生する白煙
を効率良く消し、かつ気化器の熱交換効率を損なうこと
なく、経済性にも優れた気化設備を提供する。
は、大気温によって低温液化ガスを加温し蒸発させて気
化ガスを製造する気化設備であって、上記気化設備の気
化器周囲を囲う下部開放の囲繞体を設け、該囲繞体に囲
われた気化器によって冷却された大気を気化器の下方に
誘導する熱媒体の噴出装置を囲繞体又は囲繞体下部近傍
に設けたものである。
よって形成したものである。
って白煙の流出を阻止し、かつ白煙を消失させるととも
に、大気は外部に放出する如く散水する噴出装置であ
る。
によって白煙を消失させる如く気化器及び又は気化器下
方に向けて噴出する噴出装置である。
に係る気化設備の実施の形態について説明する。
気化ガスを製造する気化設備は、液化ガスを加温し蒸発
させて気化ガスにする複数本立設した伝熱管よりなる気
化器1、この気化器1に接続し液化ガスを導入する上流
側の液化ガス供給管2、及びこの気化器1によって気化
された気化ガスを送り出す下流側の気化ガス排出管3な
どから形成されている。実線矢印は大気4の流れを示
し、破線矢印の5は太陽光、波線の6は発生した白煙を
示している。
囲を囲う下部開放の囲繞体7を設け、この囲繞体7に囲
われた気化器1によって冷却された大気4を、気化器1
の下方に誘導する熱媒体8の噴出装置9を、囲繞体7又
は囲繞体7下部近傍に設ける。なお、囲繞体7を支える
支柱や補強材などは、図示を省略している。そして、こ
の気化器1によって大気中の水分が冷却され凝結して霧
状となった白煙6を、上記囲繞体7の内部で導き集め、
噴出する熱媒体8によって消失させるように形成したも
のである。囲繞体7を、アングルやパイプなどの成形材
からなる枠体で形成した場合には、熱媒体8を送る配管
やノズルなどを配設し固定することができる。囲繞体7
を、平板や波板などの板材からなる壁体で形成した場合
には、遮蔽性能に優れ気体や白煙を導き集め易くするこ
とができる。囲繞体7を、着脱自在構造の膜体で形成し
た場合には、安価に構築でき張設も自在に行うことがで
きる。また囲繞体7を、枠材と板材を組合せたパネル体
などで形成した場合には、季節など必要に応じて設置や
取外しを簡便に行うことが可能となる。
クリル等の合成樹脂材、或いは強化ガラス材など、透光
性を有する材料の薄板材を用いた壁体10で形成した場
合には、太陽光5は遮られることなく透過し温室効果が
得られる。このように、透光性を有する材料よりなる壁
体10によって周囲を囲ったことにより、壁体10の内
側は太陽熱による温室効果が得られ、気化器1の加温が
促進されて熱交換効率が向上する。また、大気4は、気
化器1の上方から複数本の伝熱管の間に侵入し、また壁
体10の内側にも侵入し、冷やされて比重を増加しなが
ら壁体10によって垂直下方に案内されるため、通気が
促進される。そして、この冷やされた大気4は、気化器
1下部の開放部から外側周囲へと抵抗なく排出される。
このように、壁体10の囲いを設けたことによって、大
気4の流通が促進されるため、大気4による気化器1の
熱交換が良くなり、気化器1の熱交換効率が高まる。
する如く壁体10に沿わせ流下させる間隔を有するよう
に、気化器1の側面から所定距離をおいた位置、例え
ば、数センチメートル乃至数十センチメートル離れた周
囲に立設する。そして壁体10の上端縁は、大気4が上
方及び周囲から壁体10の内側へ侵入し下方へ流通して
いくのを阻害しない高さで、かつ、白煙6を拡散させる
ことなく導き集めて流下させるのに適当な高さ、例え
ば、気化器1の高さの2分の1程度、或いは高くとも気
化器1の高さ程度迄とする。図2及び図3は、壁体10
の高さを周方向にわたって同じ高さにした場合を示して
いるが、白煙6を能率良く集めるとともに、太陽光5の
受け入れを良くするために、壁体10の高さを変化させ
るようにしてもよい。図1の壁体10は、白煙6の発生
が多く見られる液化ガス供給管2に近い範囲を高くし、
白煙6の発生が少ない気化ガス排出管3に近い範囲を低
くした場合を示すもので、白煙6を拡散させることなく
導き集め易くするとともに、太陽光5は遮ることなく気
化器1に到達し易くして気化器1の熱交換効率を低下さ
せないようにしている。また、下部を開放する壁体10
の下端縁は、冷却された大気4が下方外側へ排出され易
い間隔を有するように、地面から数十センチメートル乃
至1メートル程度の高さ、例えば気化器1の下端縁と同
じ高さ位置程度とする。
いた場合には強度を向上することができ、またブライン
ド状に傾斜板などを用いて開口した場合には、所定方向
からの外気や光を取入れることが可能となる。また、壁
体10の構造を、枠体に板材をボルトとナットなどで着
脱自在に取付ける構造にしたり、或いは壁面の一部を開
閉可能な扉状の構造などにした場合には、天候や風向
き、白煙6の流れなどに応じて、壁体10の一部を着脱
し、或いは開放又は閉塞するなど変化させることによっ
て、気化器1の熱交換効率を向上させることができ、ま
た白煙6を集め消失させる能率をさらに向上することも
可能となる。
例を示すもので、この水11は淡水又は海水、若しくは
温水などを使用する。水11の噴出装置9は、水11を
導通する送水管12と、この送水管12の途中に設け水
11の供給を調整する開閉弁13と、この開閉弁13の
操作で水11を噴出させる散水ノズル14とを設けて形
成する。この散水ノズル14は、囲繞体7の下端縁近傍
に、外側に向け所定間隔をおいて設け、散水を周囲に連
続させて繋げたシャワー水15を、囲繞体7の下部から
外側に向けて放出させる。このように、散水ノズル14
を囲繞体7の下端縁近傍に設け、シャワー水15を外側
に向けて散水するように形成したので、シャワー水15
から飛散した水11が、気化器1へかかって氷結などす
ることはなく、気化器1の熱交換効率の低下をきたすこ
とがない。
3は堰体22の内側に地表面より低く掘った側溝であ
る。白煙6は囲繞体7の内側を下降し、堰体22によっ
てせき止められるとともに、低い位置の側溝23内へ集
められる。このように集められた白煙6に対して、上記
シャワー水15を浴びせる。このシャワー水15によっ
て白煙6の周囲を覆って外部への流出を阻止し、白煙6
を封じ込めて温め、かつシャワー水15に吸収させて白
煙6を消失させる。この際に、上記気化器1によって冷
却された大気4は、シャワー水15に遮られることなく
通過して外部へと放出される。上記水11の噴出によっ
て散水ノズル14の周囲には、周りの気体を随伴して吸
引するエゼクタのような吸引現象が生じるため、白煙6
が水11に吸込まれて消煙効果が向上し、また囲繞体7
と気化器1の間の大気4の流通も良くなるため、気化器
1の熱交換効率が向上する。
付着する霜や氷を溶かすために、気化器1の運転を停止
した状態で、上方からの散水を行う散水装置16を付設
した気化設備の事例である。このように、散水装置16
を付設している気化設備の場合には、この散水装置16
から配管を分岐させて、上記消煙用の噴出装置9を設け
ればよいので経済的に構築することができ、また、散水
装置16に使用する水11を白煙6の消失用に切り替え
て使用することが可能となる。そして、付着した霜や氷
を溶かすために気化器1を停止させて使用する散水と、
消煙用に気化器1の運転中に使用するシャワー水15と
は、同時期に重なって使用することがないので、使用上
の制約がなく、ポンプ能力や水量の不足を生じることも
なく、水11及びポンプなど送水設備の有効利用が図ら
れる。
態例を示すもので、この気体17としては、空気、廃ガ
ス、或いは排熱を熱交換して得た温風などが使用され
る。気体17の噴出装置20は、気体17を導通する送
気管18と、この送気管18の途中に設けて気体17の
送気を調整する開閉弁19と、この開閉弁19の操作に
よって気体17を噴出させる噴出ノズル21とを設けて
形成する。この噴出ノズル21は、囲繞体7の内側の所
定位置、例えば図2のように、囲繞体7内側の上端縁近
傍の周囲に間隔をおいて設け、内側斜め下方に向けて気
体17を噴出する。噴出ノズル21の取付位置は、図2
に示す囲繞体7内側の上端縁の他に、囲繞体7内側の中
間位置近傍や下端縁近傍などとしてもよい。そして、気
化器1に向け、或いは気化器1の下方に向けて、気体1
7を噴出させる。なお、囲繞体7の内壁面に邪魔板など
を設けて、気体17と白煙6の混合を良くして熱交換効
率を高めるようにしてもよい。
7によって、気化器1を周囲から加温しかつ通気を促進
して、気化器1周囲の大気中水分が冷却され凝縮して生
じる白煙6の発生防止を図ることができる。また、発生
した白煙6に対しては、気体17の混合によって温度を
上昇させて、この白煙6を消すことができる。また、気
体17の噴出による気化器1の加温によって、気化器1
の熱交換効率も向上する。
て、例えば、温水ボイラの燃焼排ガス等の廃熱や計装設
備などで使用した余剰ガスなどを使用した場合には、白
煙6を消すため及び気化器1の熱交換効率を向上するた
めにガスの有効利用が図られ、熱媒体8の消費による費
用、つまりランニングコストも低額となるため、経済性
の高い気化設備とすることが可能となる。
を調整する制御装置24を設けた気化設備の実施形態例
であって、熱媒体8を水11とした場合を示す。なお、
熱媒体8を気体17とした場合であっても同様に、気体
17の調整制御を行うことができることは言うまでもな
い。噴出装置9は、水11を導通する送水管12と、こ
の送水管12の先端に設けた複数の散水ノズル14、及
び送水管12の途中に設け水11の供給と停止及び水量
調節などを行う調節弁27とを設けて形成する。さらに
送水管12へ水11を送り出す送水ポンプ28、及び水
11を貯める貯水槽29を設ける。25,26は、赤外
線や光などを発信しその透過度を測定するなどして白煙
6の有無を検知するセンサである。水11は、堰体22
内側の側溝23から貯水槽29に集め、送水ポンプ28
によって循環使用する。囲繞体7の内側に設けたセンサ
25で白煙6を検知し、この検知信号を制御装置24へ
送信し、この検知信号を噴出装置9の調節弁27へ送り
この調整弁27を開動させる。また、上記検知信号を送
水ポンプ28へ送ってこの送水ポンプ28を作動させ、
散水ノズル14からシャワー水15の散水を開始する。
さらに、調節弁27の開き程度によってシャワー水15
の水量を調整する。そして、白煙6の発生がなくなった
場合には、調節弁27を閉じ、かつ送水ポンプ28を停
止する。次いで、シャワー水15の外側近傍に設けたセ
ンサ26によって、上記操作による白煙6の消失状況を
検出し、この信号を制御装置24へ送信する。この外部
のセンサ26によって未だ白煙6が検知される場合に
は、調節弁27の開度をさらに増加して、シャワー水1
5の水量を増加し消煙効果を高める。
9に調節弁27などを設け、この調節弁27を調節する
制御装置24を設けた気化設備にあっては、白煙6の有
無によって熱媒体8の噴出を操作し、さらに白煙6の量
に対応して熱媒体8の噴出量を調節するため、白煙6の
発生を早期に検出して能率良く消失させることができる
とともに、熱媒体8のランニングコストを節減して経済
性にも優れた気化設備とすることができる。
に係る気化設備は、気化器周囲を囲う下部開放の囲繞体
を設け、該囲繞体に囲われた気化器によって冷却された
大気を気化器の下方に誘導する熱媒体の噴出装置を囲繞
体又は囲繞体下部近傍に設けたので、冷却された大気中
の水分が凝結して霧状となった白煙は、上記囲繞体に案
内され熱媒体によって能率良く温められ吸収されて消す
ことができるため、白煙によって視界を遮るなどの障害
を発生することがなく、また、囲繞体に案内されかつ熱
媒体に同伴されて通気の促進が図られるため、気化器の
熱交換効率も向上した気化設備となる。
よって形成した気化設備にあっては、壁体に囲まれて太
陽熱の温室効果を生じるため、消煙効果がより向上する
とともに、気化器の熱交換効率をも促進させる気化設備
となる。
って白煙の流出を阻止し、かつ白煙を消失させるととも
に、大気は外部に放出する如く散水する噴出装置である
気化設備にあっては、散水によって白煙を封じ込めて温
め、さらに水の噴出によるエゼクタのような吸引現象に
よって白煙を吸込むため、より消煙効果が向上し、ま
た、付設の散水装置から配管を分岐するなどして、入手
し易い水を使用することができるため、設備費及び維持
費の低減が図られ経済性にも優れた気化設備となる。
によって白煙を消失させる如く気化器及び又は気化器下
方に向けて噴出する噴出装置である気化設備にあって
は、気体の混合によって気化器周囲の大気及び白煙の温
度を上昇させ、また気体の噴出によって通気を促進して
気化器の熱交換効率を向上させるため、消煙性能及び熱
交換性能に優れた気化設備となる。
の概略を示す一部を欠除した側面説明図である。
面説明図である。
面説明図である。
る。
管 3 気化ガス排出管 4 大気 5 太陽光 6 白煙 7 囲繞体 8 熱媒体 9 噴出装置 10 壁体 11 水 12 送水管 13 開閉弁 14 散水ノズル 15 シャワー水 16 散水装置 17 気体 18 送気管 19 開閉弁 20 噴出装置 21 噴出ノズル 22 堰体 23 側溝 24 制御装置 25 センサ 26 センサ 27 調節弁 28 送水ポンプ 29 貯水槽
Claims (4)
- 【請求項1】 大気温によって低温液化ガスを加温し蒸
発させて気化ガスを製造する気化設備であって、上記気
化設備の気化器周囲を囲う下部開放の囲繞体を設け、該
囲繞体に囲われた気化器によって冷却された大気を気化
器の下方に誘導する熱媒体の噴出装置を囲繞体又は囲繞
体下部近傍に設けたことを特徴とする気化設備。 - 【請求項2】 上記囲繞体は透光性を有する材料によっ
て形成したことを特徴とする請求項1記載の気化設備。 - 【請求項3】 上記熱媒体は水であって、該水によって
白煙の流出を阻止し、かつ白煙を消失させるとともに、
大気は外部に放出する如く散水する噴出装置であること
を特徴とする請求項1又は2記載の気化設備。 - 【請求項4】 上記熱媒体は気体であって、該気体によ
って白煙を消失させる如く気化器及び又は気化器下方に
向けて噴出する噴出装置であることを特徴とする請求項
1又は2記載の気化設備。
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