JP2003148845A - 空気熱源液化天然ガス気化器 - Google Patents
空気熱源液化天然ガス気化器Info
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- F24F3/1423—Air-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 by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気熱源液化天然ガス気化器で除湿を安定に
行うことができるようにする。 【解決手段】 処理空気ブロワ２６で吸引する外気は、
前段予冷器２１およぶ後段予冷器２２で２段階の予冷を
行い、吸着器２３で除湿し、深冷器２４でさらにＬＮＧ
によって冷却して、低温の空気を得る。外気温が高いと
きには、前段予冷器２１には、開閉弁３６を開けてＬＮ
Ｇを導入し、吸着器２３に導入する空気の温度が１０℃
以下になるように冷却することができる。また空気予熱
器２７で予熱して、外気温が０℃以下になっても、後段
予冷器２２の出口空気が０℃以下にならないようにする
ことができる。
行うことができるようにする。 【解決手段】 処理空気ブロワ２６で吸引する外気は、
前段予冷器２１およぶ後段予冷器２２で２段階の予冷を
行い、吸着器２３で除湿し、深冷器２４でさらにＬＮＧ
によって冷却して、低温の空気を得る。外気温が高いと
きには、前段予冷器２１には、開閉弁３６を開けてＬＮ
Ｇを導入し、吸着器２３に導入する空気の温度が１０℃
以下になるように冷却することができる。また空気予熱
器２７で予熱して、外気温が０℃以下になっても、後段
予冷器２２の出口空気が０℃以下にならないようにする
ことができる。
Description
【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）を各種原料や燃料として利
用するために、空気を熱源として昇温気化させる空気熱
源液化天然ガス気化器に関する。特に、熱源として用い
られる結果、冷却される空気から得られるＬＮＧ冷熱利
用全般であり、吸気冷却により圧縮動力の削減が期待さ
れる空気分離設備、過給器付きガスエンジン発電設備、
ガスタービン発電設備、さらに低温空気が直接利用でき
る冷蔵倉庫事業、冷凍食品事業、低温粉砕事業、人エス
キー場などのレジャー施設などが含まれる。
下、「ＬＮＧ」と略称する）を各種原料や燃料として利
用するために、空気を熱源として昇温気化させる空気熱
源液化天然ガス気化器に関する。特に、熱源として用い
られる結果、冷却される空気から得られるＬＮＧ冷熱利
用全般であり、吸気冷却により圧縮動力の削減が期待さ
れる空気分離設備、過給器付きガスエンジン発電設備、
ガスタービン発電設備、さらに低温空気が直接利用でき
る冷蔵倉庫事業、冷凍食品事業、低温粉砕事業、人エス
キー場などのレジャー施設などが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＬＮＧは都市ガスの原料や、
火力発電所の燃料などに利用されている。ＬＮＧは、天
然ガスを産地で−１６０℃以下に冷却して低温液化さ
せ、ＬＮＧタンカなどで運搬され、臨海部に設置される
ＬＮＧタンクに受入れられ、ＬＮＧタンクから需要に応
じて供給される。ＬＮＧを使用する際には、海水などを
熱源として、気化させて常温まで昇温させている。ただ
し、海水などをＬＮＧ気化の熱源とする方式では、ＬＮ
Ｇと熱交換して冷却される海水などは、海などに戻して
しまうので、ＬＮＧが有しているＬＮＧ冷熱を有効に利
用することができない。
火力発電所の燃料などに利用されている。ＬＮＧは、天
然ガスを産地で−１６０℃以下に冷却して低温液化さ
せ、ＬＮＧタンカなどで運搬され、臨海部に設置される
ＬＮＧタンクに受入れられ、ＬＮＧタンクから需要に応
じて供給される。ＬＮＧを使用する際には、海水などを
熱源として、気化させて常温まで昇温させている。ただ
し、海水などをＬＮＧ気化の熱源とする方式では、ＬＮ
Ｇと熱交換して冷却される海水などは、海などに戻して
しまうので、ＬＮＧが有しているＬＮＧ冷熱を有効に利
用することができない。
【０００３】本件出願人は、ＬＮＧと空気とを直接熱交
換してＬＮＧ冷熱を有効に利用するために、水分の吸着
によって乾燥させた空気を冷却する技術を用いるコンバ
インドサイクル発電装置についての発明を、特願２００
０−１８６８２９として既に出願している。この出願の
発明のための空気の冷却は、特願２０００−３２５９０
９として出願している空気冷却装置を用いて行うことが
できる。
換してＬＮＧ冷熱を有効に利用するために、水分の吸着
によって乾燥させた空気を冷却する技術を用いるコンバ
インドサイクル発電装置についての発明を、特願２００
０−１８６８２９として既に出願している。この出願の
発明のための空気の冷却は、特願２０００−３２５９０
９として出願している空気冷却装置を用いて行うことが
できる。
【０００４】図１４に、特願２０００−３２５９０９で
図５として開示している空気冷却装置に基づく空気冷却
システムの概略的な構成を示す。外気は処理ファン１に
よって吸引され、空気予冷器２で予冷されてから、蓄熱
回転式熱交換器３に導入される。蓄熱回転式熱交換器３
は、シリカを材料とするハニカム構造のロータが回転し
ながら、ハニカム構造を通る空気から水分を吸着して除
湿し、露点を−３０℃まで低下させることができる。蓄
熱回転式熱交換器３で除湿された空気は、空気深冷器４
でＬＮＧと熱交換し、たとえば−３０℃〜−１００℃程
度に冷却される。−１６０℃のＬＮＧは気化するけれど
も、常温よりは低温の状態にとどまる。ＬＮＧが気化し
た低温の天然ガス（以下、「ＮＧ」と略称する）は、空
気予冷器２で導入される外気と熱交換して、外気を５℃
程度に冷却するとともに、常温まで昇温する。
図５として開示している空気冷却装置に基づく空気冷却
システムの概略的な構成を示す。外気は処理ファン１に
よって吸引され、空気予冷器２で予冷されてから、蓄熱
回転式熱交換器３に導入される。蓄熱回転式熱交換器３
は、シリカを材料とするハニカム構造のロータが回転し
ながら、ハニカム構造を通る空気から水分を吸着して除
湿し、露点を−３０℃まで低下させることができる。蓄
熱回転式熱交換器３で除湿された空気は、空気深冷器４
でＬＮＧと熱交換し、たとえば−３０℃〜−１００℃程
度に冷却される。−１６０℃のＬＮＧは気化するけれど
も、常温よりは低温の状態にとどまる。ＬＮＧが気化し
た低温の天然ガス（以下、「ＮＧ」と略称する）は、空
気予冷器２で導入される外気と熱交換して、外気を５℃
程度に冷却するとともに、常温まで昇温する。
【０００５】空気予冷器２で冷却された外気からの水分
の除去は、まずエリミネータ５で水分除去が行われ、さ
らにギアードモータ６によって回転駆動される除湿ロー
タ７で除湿が行われる。除湿ロータ７は、前述のハニカ
ム構造を有し、中心軸まわりに回転する。除湿ロータ７
で中心軸に垂直な表面は、処理ゾーン８と再生ゾーン９
と冷却ゾーン１０とに区画されている。処理ゾーン８で
は空気の除湿が行われ、再生ゾーン９では除湿能力の再
生が行われる。このため、再生ゾーン９には、プレフィ
ルタ１１を通り、再生ヒータ１２で加熱された空気など
が吹付けられる。冷却ゾーン１０では、処理ゾーン８で
除湿可能なように冷却する。再生に使用する空気など
は、再生ファン１３によって吸引され、再生ゾーン９を
通過する。ＬＮＧは、ＬＮＧ管路１４から空気深冷器４
に供給され、空気予冷器２からのＮＧ管路１５で気化昇
温されたＮＧを得ることができる。
の除去は、まずエリミネータ５で水分除去が行われ、さ
らにギアードモータ６によって回転駆動される除湿ロー
タ７で除湿が行われる。除湿ロータ７は、前述のハニカ
ム構造を有し、中心軸まわりに回転する。除湿ロータ７
で中心軸に垂直な表面は、処理ゾーン８と再生ゾーン９
と冷却ゾーン１０とに区画されている。処理ゾーン８で
は空気の除湿が行われ、再生ゾーン９では除湿能力の再
生が行われる。このため、再生ゾーン９には、プレフィ
ルタ１１を通り、再生ヒータ１２で加熱された空気など
が吹付けられる。冷却ゾーン１０では、処理ゾーン８で
除湿可能なように冷却する。再生に使用する空気など
は、再生ファン１３によって吸引され、再生ゾーン９を
通過する。ＬＮＧは、ＬＮＧ管路１４から空気深冷器４
に供給され、空気予冷器２からのＮＧ管路１５で気化昇
温されたＮＧを得ることができる。
【０００６】このような空気冷却システムを用いると、
外界空気とガスタービンの排ガスあるいは蒸気タービン
の排スチームを熱源として用いるＬＮＧ気化器を得るこ
とができる。このようなＬＮＧ気化器には、特願２００
０−１２５１９１で提案しているような熱交換器を用い
ることができる。この熱交換器では、ＬＮＧを導入する
入口ヘッダから分岐した多数のＵ字曲げ管で構成される
複数本の伝熱管に、多孔を有する溝付き薄板を取り付
け、フィン効果による伝熱性能を高めることを特徴とし
ている。
外界空気とガスタービンの排ガスあるいは蒸気タービン
の排スチームを熱源として用いるＬＮＧ気化器を得るこ
とができる。このようなＬＮＧ気化器には、特願２００
０−１２５１９１で提案しているような熱交換器を用い
ることができる。この熱交換器では、ＬＮＧを導入する
入口ヘッダから分岐した多数のＵ字曲げ管で構成される
複数本の伝熱管に、多孔を有する溝付き薄板を取り付
け、フィン効果による伝熱性能を高めることを特徴とし
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願２
０００−１２５１９１で提案しているような、多孔を有
する溝付き薄板フィンブロックは、加工が困難であるこ
とが判明した。このため、空気をＬＮＧ気化の熱源とし
て、ＬＮＧ冷熱を有効に利用するためには、高い伝熱性
能を有するフィンブロックの構造を考案する必要があ
る。
０００−１２５１９１で提案しているような、多孔を有
する溝付き薄板フィンブロックは、加工が困難であるこ
とが判明した。このため、空気をＬＮＧ気化の熱源とし
て、ＬＮＧ冷熱を有効に利用するためには、高い伝熱性
能を有するフィンブロックの構造を考案する必要があ
る。
【０００８】次に、図１４の空気深冷器４に導入される
空気は、露点が−３０℃前後となるまで、蓄熱回転式熱
交換器３である吸着器によって水分が除去される。その
ため、空気深冷器４のフィンには霜が着かなくなり、空
気側の差圧が上昇したり、伝熱阻害が生じることはな
い。一方、吸着器としての蓄熱回転式熱交換器３の処理
ゾーン８に入る空気は、水分の吸着器としての性能を充
分に発揮させるため、５℃前後に冷却する必要がある。
もし空気予冷器２の出口空気温度がその５℃前後の温度
以上になると、吸着器としての性能が低下し、処理空気
の露点が−３０℃以上に上がり、空気深冷器４に霜が着
いて、空気深冷器４の差圧が上昇してしまう。そのた
め、空気深冷器４を出た低温天然ガスを用い、空気予冷
器２で空気をある温度範囲内に冷却する必要がある。
空気は、露点が−３０℃前後となるまで、蓄熱回転式熱
交換器３である吸着器によって水分が除去される。その
ため、空気深冷器４のフィンには霜が着かなくなり、空
気側の差圧が上昇したり、伝熱阻害が生じることはな
い。一方、吸着器としての蓄熱回転式熱交換器３の処理
ゾーン８に入る空気は、水分の吸着器としての性能を充
分に発揮させるため、５℃前後に冷却する必要がある。
もし空気予冷器２の出口空気温度がその５℃前後の温度
以上になると、吸着器としての性能が低下し、処理空気
の露点が−３０℃以上に上がり、空気深冷器４に霜が着
いて、空気深冷器４の差圧が上昇してしまう。そのた
め、空気深冷器４を出た低温天然ガスを用い、空気予冷
器２で空気をある温度範囲内に冷却する必要がある。
【０００９】図１５は、空気予冷器２に導入する低温天
然ガスの温度と、空気予冷器２のフィン表面の状況との
関係についての実験結果を示す。図１５では、（ａ）で
−３０℃、（ｂ）で−７０℃、（ｃ）で−９０℃の結果
をそれぞれ示す。（ａ）の−３０℃では着霜は生じない
けれども、（ｂ）の−７０℃では着霜が生じ、（ｃ）の
−９０℃では着霜がフィン間を塞ぐように成長している
ことが判る。
然ガスの温度と、空気予冷器２のフィン表面の状況との
関係についての実験結果を示す。図１５では、（ａ）で
−３０℃、（ｂ）で−７０℃、（ｃ）で−９０℃の結果
をそれぞれ示す。（ａ）の−３０℃では着霜は生じない
けれども、（ｂ）の−７０℃では着霜が生じ、（ｃ）の
−９０℃では着霜がフィン間を塞ぐように成長している
ことが判る。
【００１０】夏季などで、導入空気温度が高い場合は、
空気深冷器４を出た天然ガスの温度を大幅に下げる必要
がある。しかし、空気深冷器４を出た低温天然ガスの温
度がある限界値より下がると、フィンに着霜や着氷を生
じ、空気側の差圧が上がり、空気流量が減少し、安定運
転ができない問題がある。また冬季などで、導入外気の
温度が低い場合は、空気深冷器４を出た低温天然ガスで
冷却されるため、空気予冷器２の出口空気温度が０℃以
下となり、霜層の厚みが増し、安定した運転ができない
問題がある。そこで、空気予冷器２に入る空気温度を、
年間を通じ、１５℃から２０℃程度の範囲に制御する必
要がある。
空気深冷器４を出た天然ガスの温度を大幅に下げる必要
がある。しかし、空気深冷器４を出た低温天然ガスの温
度がある限界値より下がると、フィンに着霜や着氷を生
じ、空気側の差圧が上がり、空気流量が減少し、安定運
転ができない問題がある。また冬季などで、導入外気の
温度が低い場合は、空気深冷器４を出た低温天然ガスで
冷却されるため、空気予冷器２の出口空気温度が０℃以
下となり、霜層の厚みが増し、安定した運転ができない
問題がある。そこで、空気予冷器２に入る空気温度を、
年間を通じ、１５℃から２０℃程度の範囲に制御する必
要がある。
【００１１】本発明の目的は、除湿を安定に行うことが
できる空気熱源液化天然ガス気化器を提供することであ
る。
できる空気熱源液化天然ガス気化器を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気を液化天
然ガスの有する冷熱で冷却しながら、液化天然ガスを空
気によって加熱して気化させる空気熱源液化天然ガス気
化器であって、外気中から導入される空気を冷却する予
冷器と、予冷器で冷却された空気を除湿する除湿器と、
除湿器で除湿された空気をさらに冷却する深冷器とを含
み、深冷器では空気が液化天然ガスと熱交換して、空気
が冷却されるとともに液化天然ガスが所定の低温まで昇
温気化され、予冷器では、深冷器で所定の低温まで昇温
気化された天然ガスと空気とが熱交換して、空気が所定
の温度まで冷却されるとともに天然ガスが昇温され、空
気と熱交換する天然ガスには液化天然ガスを混合可能で
あることを特徴とする空気熱源液化天然ガス気化器であ
る。
然ガスの有する冷熱で冷却しながら、液化天然ガスを空
気によって加熱して気化させる空気熱源液化天然ガス気
化器であって、外気中から導入される空気を冷却する予
冷器と、予冷器で冷却された空気を除湿する除湿器と、
除湿器で除湿された空気をさらに冷却する深冷器とを含
み、深冷器では空気が液化天然ガスと熱交換して、空気
が冷却されるとともに液化天然ガスが所定の低温まで昇
温気化され、予冷器では、深冷器で所定の低温まで昇温
気化された天然ガスと空気とが熱交換して、空気が所定
の温度まで冷却されるとともに天然ガスが昇温され、空
気と熱交換する天然ガスには液化天然ガスを混合可能で
あることを特徴とする空気熱源液化天然ガス気化器であ
る。
【００１３】本発明に従えば、外気を除湿器に導入する
前に、予冷器で予冷する。除湿器に導入された空気は、
除湿され、深冷器で液化天然ガスと熱交換して、さらに
冷却される。液化天然ガスは、深冷器での空気との熱交
換で気化昇温され、予冷器で空気を予冷する際に、熱交
換によってさらに昇温される。予冷器では、空気と熱交
換する天然ガスに、液化天然ガスを外気温度に応じて適
切な温度となるよう混合して調整することができ、予冷
器において着霜や着氷による空気側の圧力損失の増大を
生じることが無いように冷却することができる。
前に、予冷器で予冷する。除湿器に導入された空気は、
除湿され、深冷器で液化天然ガスと熱交換して、さらに
冷却される。液化天然ガスは、深冷器での空気との熱交
換で気化昇温され、予冷器で空気を予冷する際に、熱交
換によってさらに昇温される。予冷器では、空気と熱交
換する天然ガスに、液化天然ガスを外気温度に応じて適
切な温度となるよう混合して調整することができ、予冷
器において着霜や着氷による空気側の圧力損失の増大を
生じることが無いように冷却することができる。
【００１４】また本発明で、前記予冷器または前記深冷
器のうちの少なくともいずれかは、前記天然ガスが流
れ、多数のＵ曲げ部を有する複数の伝熱管と、伝熱管に
噴流を与えながら空気を流すように、伝熱管の複数のＵ
曲げ部に差し込まれるフィンブロックとを含むことを特
徴とする。
器のうちの少なくともいずれかは、前記天然ガスが流
れ、多数のＵ曲げ部を有する複数の伝熱管と、伝熱管に
噴流を与えながら空気を流すように、伝熱管の複数のＵ
曲げ部に差し込まれるフィンブロックとを含むことを特
徴とする。
【００１５】本発明に従えば、予冷器または深冷器のう
ちの少なくともいずれかは、多数のＵ曲げ部を有する複
数の伝熱管内に天然ガスを流し、伝熱管の複数のＵ曲げ
部に差し込まれるフィンブロックを含む。フィンブロッ
クは伝熱管に噴流を与えながら空気を流すので、霜や氷
が伝熱管やフィンブロックの表面に付着しても、空気の
噴流で吹飛ばすことができ、霜や氷の成長を抑えて、低
温の空気の流路を塞がずに流すことができる。
ちの少なくともいずれかは、多数のＵ曲げ部を有する複
数の伝熱管内に天然ガスを流し、伝熱管の複数のＵ曲げ
部に差し込まれるフィンブロックを含む。フィンブロッ
クは伝熱管に噴流を与えながら空気を流すので、霜や氷
が伝熱管やフィンブロックの表面に付着しても、空気の
噴流で吹飛ばすことができ、霜や氷の成長を抑えて、低
温の空気の流路を塞がずに流すことができる。
【００１６】また本発明で、前記複数の伝熱管は、間隔
をあけて縦型に配置されるヘッダ間を連結し、水平面内
でU字状の曲げを繰返す同一形状の伝熱管であって、Ｕ
字状の曲げが上下方向にそろうように配置されることを
特徴とする。
をあけて縦型に配置されるヘッダ間を連結し、水平面内
でU字状の曲げを繰返す同一形状の伝熱管であって、Ｕ
字状の曲げが上下方向にそろうように配置されることを
特徴とする。
【００１７】本発明に従えば、各伝熱管の曲り形状を同
一にして、製造を容易化し、製造コストを低減すること
ができる。また均等な熱応力が作用するので、長期使用
での疲労問題を解決することができる。伝熱管は上下方
向に配置されるので、伝熱管の本数を増加させて液化天
然ガスの気化能力を高めても、装置幅は変らないように
することができる。深冷器では、ヘッダは縦型であるの
で、ヘッダの下部を液化天然ガスの入口と天然ガスの出
口とし、上部から液化天然ガスおよび天然ガスの一部を
抜出し、後段予冷器から出る天然ガスと混ぜて前段予冷
器に外気との熱交換用に供給することができる。
一にして、製造を容易化し、製造コストを低減すること
ができる。また均等な熱応力が作用するので、長期使用
での疲労問題を解決することができる。伝熱管は上下方
向に配置されるので、伝熱管の本数を増加させて液化天
然ガスの気化能力を高めても、装置幅は変らないように
することができる。深冷器では、ヘッダは縦型であるの
で、ヘッダの下部を液化天然ガスの入口と天然ガスの出
口とし、上部から液化天然ガスおよび天然ガスの一部を
抜出し、後段予冷器から出る天然ガスと混ぜて前段予冷
器に外気との熱交換用に供給することができる。
【００１８】また本発明で、前記複数の伝熱管とヘッダ
との組合せは、２組が仮想的な中央面に関して面対称と
なるように配置され、該中央面から離れる側端位置のＵ
字状の曲げ部間には、両側の曲げ部間の幅を有する全幅
フィンブロックが挿入され、該中央面に接近する位置の
Ｕ字状の曲げ部には、該Ｕ字状の曲げ部から側端位置ま
での幅を有する半幅フィンブロックが挿入されることを
特徴とする。
との組合せは、２組が仮想的な中央面に関して面対称と
なるように配置され、該中央面から離れる側端位置のＵ
字状の曲げ部間には、両側の曲げ部間の幅を有する全幅
フィンブロックが挿入され、該中央面に接近する位置の
Ｕ字状の曲げ部には、該Ｕ字状の曲げ部から側端位置ま
での幅を有する半幅フィンブロックが挿入されることを
特徴とする。
【００１９】本発明に従えば、Ｕ字状の曲げ部が側端位
置にある部分には、全幅フィンブロックを挿入すること
ができる。中央面に接近する位置のＵ字状の曲げ部に
は、そのＵ字状の曲げ部から側端位置までの幅を有する
半幅フィンブロックを挿入するので、Ｕ字状の曲げ部同
士が背中合わせ状態になり、フィンブロックがない隙間
が生じるけれども、この隙間を通る通路は、次の全幅フ
ィンブロックを通るので、全体的なショートパスの形成
を防ぐことができる。
置にある部分には、全幅フィンブロックを挿入すること
ができる。中央面に接近する位置のＵ字状の曲げ部に
は、そのＵ字状の曲げ部から側端位置までの幅を有する
半幅フィンブロックを挿入するので、Ｕ字状の曲げ部同
士が背中合わせ状態になり、フィンブロックがない隙間
が生じるけれども、この隙間を通る通路は、次の全幅フ
ィンブロックを通るので、全体的なショートパスの形成
を防ぐことができる。
【００２０】また本発明で、前記除湿器は、冷却状態で
水分を吸着し、加温状態で吸着した水分を脱着して、吸
着能力を再生可能であり、前記予冷器に導入される外気
の温度が予め定める温度範囲よりも低いときに、除湿器
の再生に用いた排熱により、所定温度まで加温して予冷
器に導入する外気予熱手段を、さらに含むことを特徴と
する。
水分を吸着し、加温状態で吸着した水分を脱着して、吸
着能力を再生可能であり、前記予冷器に導入される外気
の温度が予め定める温度範囲よりも低いときに、除湿器
の再生に用いた排熱により、所定温度まで加温して予冷
器に導入する外気予熱手段を、さらに含むことを特徴と
する。
【００２１】本発明に従えば、予冷器に導入される外気
の温度が予め定める温度範囲よりも低いときには、外気
予熱手段で、除湿器の再生に用いた排熱によって所定温
度まで加温して、予冷器に供給する。外気温度が低いと
きは、予冷器に液化天然ガスの導入をやめ、また外気予
熱手段で適切な温度範囲にして、予冷器に供給するた
め、予冷器出口の空気温度を所定の温度に維持すること
ができ、着霜や着氷による運転阻害を受けることなく効
率よく稼働させることができる。
の温度が予め定める温度範囲よりも低いときには、外気
予熱手段で、除湿器の再生に用いた排熱によって所定温
度まで加温して、予冷器に供給する。外気温度が低いと
きは、予冷器に液化天然ガスの導入をやめ、また外気予
熱手段で適切な温度範囲にして、予冷器に供給するた
め、予冷器出口の空気温度を所定の温度に維持すること
ができ、着霜や着氷による運転阻害を受けることなく効
率よく稼働させることができる。
【００２２】また本発明は、前記予冷器に導入される外
気の温度が予め定める温度範囲よりも高いときに、除湿
器に導入して除湿する空気に、前記深冷器で冷却された
空気の一部を混合させて混合後の空気の温度が予め定め
る温度となるように調整する予冷空気温度調整手段を、
さらに含むことを特徴とする。
気の温度が予め定める温度範囲よりも高いときに、除湿
器に導入して除湿する空気に、前記深冷器で冷却された
空気の一部を混合させて混合後の空気の温度が予め定め
る温度となるように調整する予冷空気温度調整手段を、
さらに含むことを特徴とする。
【００２３】本発明に従えば、予冷空気温度調整手段に
よって、予冷器に導入される外気の温度が予め定める温
度範囲よりも高いときに、除湿器に導入して除湿する空
気に、前記深冷器で冷却された空気の一部を混合させて
混合後の空気の温度が予め定める温度となるように調整
し、除湿器を効率よく動作させて、空気を熱源とする液
化天然ガスの気化を安定して継続させることができる。
よって、予冷器に導入される外気の温度が予め定める温
度範囲よりも高いときに、除湿器に導入して除湿する空
気に、前記深冷器で冷却された空気の一部を混合させて
混合後の空気の温度が予め定める温度となるように調整
し、除湿器を効率よく動作させて、空気を熱源とする液
化天然ガスの気化を安定して継続させることができる。
【００２４】また本発明で、前記予冷器に導入される外
気の温度が予め定める温度範囲よりも高いときに、除湿
器に導入して除湿する空気の温度が予め定める温度とな
るように、前記深冷器で空気と熱交換する液化天然ガス
の一部をバイパスさせて、前記予冷器で空気と熱交換す
る天然ガスに混合する量を調整するバイパス調整手段を
さらに含むことを特徴とする。
気の温度が予め定める温度範囲よりも高いときに、除湿
器に導入して除湿する空気の温度が予め定める温度とな
るように、前記深冷器で空気と熱交換する液化天然ガス
の一部をバイパスさせて、前記予冷器で空気と熱交換す
る天然ガスに混合する量を調整するバイパス調整手段を
さらに含むことを特徴とする。
【００２５】本発明に従えば、バイパス調整手段によっ
て、予冷器に導入される外気の温度が予め定める温度範
囲よりも高いときに、除湿器に導入して除湿する空気の
温度が予め定める温度となるように、深冷器で空気と熱
交換する液化天然ガスの一部をバイパスさせて、予冷器
で空気と熱交換する天然ガスに混合する量を調整するの
で、除湿器を効率よく動作させるように空気を冷却し
て、空気を熱源とする液化天然ガスの気化を安定して継
続させることができる。後段予冷器を出た空気の一部を
放散させて、深冷器に導入する空気を少なくし、空気を
放散させないときよりも、空気をより低い温度まで冷却
することができる。
て、予冷器に導入される外気の温度が予め定める温度範
囲よりも高いときに、除湿器に導入して除湿する空気の
温度が予め定める温度となるように、深冷器で空気と熱
交換する液化天然ガスの一部をバイパスさせて、予冷器
で空気と熱交換する天然ガスに混合する量を調整するの
で、除湿器を効率よく動作させるように空気を冷却し
て、空気を熱源とする液化天然ガスの気化を安定して継
続させることができる。後段予冷器を出た空気の一部を
放散させて、深冷器に導入する空気を少なくし、空気を
放散させないときよりも、空気をより低い温度まで冷却
することができる。
【００２６】また本発明は、前記深冷器を出る低温空気
を、内燃機関の空気源として利用し、該内燃機関から出
る排熱を前記除湿器の再生熱源に利用することを特徴と
する。
を、内燃機関の空気源として利用し、該内燃機関から出
る排熱を前記除湿器の再生熱源に利用することを特徴と
する。
【００２７】本発明に従えば、深冷器を出る低温空気
を、内燃機関の空気源として利用し、ガスタービンやガ
スエンジンの吸気を冷却して、内燃機関を効率よく稼働
させることができる。内燃機関から出る廃熱は、除湿器
の再生熱源に利用するので、液化天然ガス気化器も安定
かつ効率よく稼働させることができる。
を、内燃機関の空気源として利用し、ガスタービンやガ
スエンジンの吸気を冷却して、内燃機関を効率よく稼働
させることができる。内燃機関から出る廃熱は、除湿器
の再生熱源に利用するので、液化天然ガス気化器も安定
かつ効率よく稼働させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある空気熱源ＬＮＧ気化器２０の概略的な構成を示す。
外気は、前段予冷器（ＦＰＣ：Front Pre-Cooler）２１
および後段予冷器（ＢＰＣ：Back Pre-Cooler）２２を
通って、図１４の蓄熱回転式熱交換器３と同等な吸着器
２３に導入される。吸湿器である吸着器２３で吸湿され
た空気は、深冷器２４（ＭＡＣ：Main Air Cooler）で
さらに冷却され、深冷空気チャンバ２５に集められて、
低温空気を利用する冷熱利用設備に供給される。
ある空気熱源ＬＮＧ気化器２０の概略的な構成を示す。
外気は、前段予冷器（ＦＰＣ：Front Pre-Cooler）２１
および後段予冷器（ＢＰＣ：Back Pre-Cooler）２２を
通って、図１４の蓄熱回転式熱交換器３と同等な吸着器
２３に導入される。吸湿器である吸着器２３で吸湿され
た空気は、深冷器２４（ＭＡＣ：Main Air Cooler）で
さらに冷却され、深冷空気チャンバ２５に集められて、
低温空気を利用する冷熱利用設備に供給される。
【００２９】外気を導入する吸引力は、図１４の処理フ
ァン１に相当する処理空気ブロワ２６によって発生され
る。処理空気ブロワ２６によって吸引される外気は、処
理空気ブロワ２６自身の周囲を流れ、さらに外気予熱器
２７を介して前段予冷器２１に供給される。外気温がた
とえば０℃以下になって低いようなときは、処理空気ブ
ロワ２６による昇温と、外気予熱器２７に導入される熱
とで、外気を予熱することができる。外気予熱器２７の
熱源としては、吸着器２３の再生に使用する廃熱を利用
することができる。
ァン１に相当する処理空気ブロワ２６によって発生され
る。処理空気ブロワ２６によって吸引される外気は、処
理空気ブロワ２６自身の周囲を流れ、さらに外気予熱器
２７を介して前段予冷器２１に供給される。外気温がた
とえば０℃以下になって低いようなときは、処理空気ブ
ロワ２６による昇温と、外気予熱器２７に導入される熱
とで、外気を予熱することができる。外気予熱器２７の
熱源としては、吸着器２３の再生に使用する廃熱を利用
することができる。
【００３０】吸着器２３は、図１４の除湿ロータ７の処
理ゾーン８、再生ゾーン９および冷却ゾーン１０と同様
に、ハニカム構造のロータが処理ロータ部２８、再生ロ
ータ部２９および冷却ロータ部２９ａに区画される。再
生ロータ部２９に対しては、再生ブロワ３０を設置し、
再生空気ヒータ３１で加熱された空気を吸引して、吸着
器２３の再生を行う。再生空気ヒータ３１は、冷熱利用
設備の一つであるガスエンジンまたはガスタービンなど
の内燃機関３２からの排熱を利用するが、高温排熱を排
熱回収設備３３で回収することもできる。
理ゾーン８、再生ゾーン９および冷却ゾーン１０と同様
に、ハニカム構造のロータが処理ロータ部２８、再生ロ
ータ部２９および冷却ロータ部２９ａに区画される。再
生ロータ部２９に対しては、再生ブロワ３０を設置し、
再生空気ヒータ３１で加熱された空気を吸引して、吸着
器２３の再生を行う。再生空気ヒータ３１は、冷熱利用
設備の一つであるガスエンジンまたはガスタービンなど
の内燃機関３２からの排熱を利用するが、高温排熱を排
熱回収設備３３で回収することもできる。
【００３１】気化の対象となるＬＮＧは、ＬＮＧ管路３
４から開閉弁３５を経て、空気深冷器２４に供給され、
また開閉弁３６を経て前段予冷器２１にも供給可能であ
る。深冷器２４では、ＬＮＧと空気とが熱交換して、空
気はたとえば−３０℃〜−１００℃程度まで冷却され、
ＬＮＧは気化昇温され、低温のＮＧとなる。この低温Ｎ
Ｇは、後段予冷器２２に導入されて、空気を冷却する冷
熱源となる。後段予冷器２２で空気と熱交換するＮＧは
常温付近まで昇温され、前段予冷器２１に導入される。
前段予冷器２１では、開閉弁３６を介して供給されるＬ
ＮＧと混合し、冷却する外気の温度を下げることもでき
る。また外気予熱器２７で外気の温度を上げることもで
きる。
４から開閉弁３５を経て、空気深冷器２４に供給され、
また開閉弁３６を経て前段予冷器２１にも供給可能であ
る。深冷器２４では、ＬＮＧと空気とが熱交換して、空
気はたとえば−３０℃〜−１００℃程度まで冷却され、
ＬＮＧは気化昇温され、低温のＮＧとなる。この低温Ｎ
Ｇは、後段予冷器２２に導入されて、空気を冷却する冷
熱源となる。後段予冷器２２で空気と熱交換するＮＧは
常温付近まで昇温され、前段予冷器２１に導入される。
前段予冷器２１では、開閉弁３６を介して供給されるＬ
ＮＧと混合し、冷却する外気の温度を下げることもでき
る。また外気予熱器２７で外気の温度を上げることもで
きる。
【００３２】本実施形態の前段予冷器２１および後段予
冷器２２は、冷却する外気に含まれる水分を、液状のド
レンとしてフィンに付着させ、重力で落下させることが
可能な条件で稼働する。外気から分離された水分をドレ
ンとして除去するために、前段予冷器２１と後段予冷器
２２との間には前段ドレン分離器３７が設けられ、後段
予冷器２２と吸着器２３との間には後段ドレン分離器３
８が設けられる。
冷器２２は、冷却する外気に含まれる水分を、液状のド
レンとしてフィンに付着させ、重力で落下させることが
可能な条件で稼働する。外気から分離された水分をドレ
ンとして除去するために、前段予冷器２１と後段予冷器
２２との間には前段ドレン分離器３７が設けられ、後段
予冷器２２と吸着器２３との間には後段ドレン分離器３
８が設けられる。
【００３３】本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化器２０で
は、［発明が解決しようとする課題］で前述した問題を
解決するため、２基の予冷器である前段予冷器２１およ
び後段予冷器２２で、除湿器２３に入る空気の温度が１
０℃以下となるように調整している。本件発明者等は、
図１４に示すような空気熱源ＬＮＧ気化器の空気予冷器
２に対し、液体窒素を用いた試験により、空気予冷器２
に導入する低温ガスの温度と空気予冷器２を出る空気の
温度を制御することで、空気予冷器２のフィン表面に着
霜や着氷が生じない運転条件を見い出した。図１に示す
本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化器２０では、前段予冷
器（ＦＰＣ）２１および後段予冷器（ＢＰＣ）２２の２
段階の空気予冷器を設け、広い外気温度の範囲でも、安
定な運転条件が得られるようにしている。
は、［発明が解決しようとする課題］で前述した問題を
解決するため、２基の予冷器である前段予冷器２１およ
び後段予冷器２２で、除湿器２３に入る空気の温度が１
０℃以下となるように調整している。本件発明者等は、
図１４に示すような空気熱源ＬＮＧ気化器の空気予冷器
２に対し、液体窒素を用いた試験により、空気予冷器２
に導入する低温ガスの温度と空気予冷器２を出る空気の
温度を制御することで、空気予冷器２のフィン表面に着
霜や着氷が生じない運転条件を見い出した。図１に示す
本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化器２０では、前段予冷
器（ＦＰＣ）２１および後段予冷器（ＢＰＣ）２２の２
段階の空気予冷器を設け、広い外気温度の範囲でも、安
定な運転条件が得られるようにしている。
【００３４】図２は、本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化
器２０の前段予冷器２１および後段予冷器２２に対し
て、液体窒素を用いた試験装置での安定運転条件に対す
る伝熱フィン表面状態を示す。前段予冷器２１では、空
気の導入量により条件は異なるが、導入窒素ガス温度を
−７５℃以上、出口空気温度を１５℃以上に維持すれば
よいことが判明した。また後段予冷器２２では、導入窒
素ガス温度を−６０℃以上、出口空気温度を５℃以上に
維持すればよいことが判明した。このような温度条件で
の安定運転においては、前段予冷器２１および後段予熱
器２２の伝熱フィンの表面で水滴３９が凝縮する。低温
窒素ガスは伝熱管４０内を流れるので、流体の違いは伝
熱フィンに影響を与えず、伝熱管４０内を低温天然ガス
が流れる場合でも同様であると考えられる。
器２０の前段予冷器２１および後段予冷器２２に対し
て、液体窒素を用いた試験装置での安定運転条件に対す
る伝熱フィン表面状態を示す。前段予冷器２１では、空
気の導入量により条件は異なるが、導入窒素ガス温度を
−７５℃以上、出口空気温度を１５℃以上に維持すれば
よいことが判明した。また後段予冷器２２では、導入窒
素ガス温度を−６０℃以上、出口空気温度を５℃以上に
維持すればよいことが判明した。このような温度条件で
の安定運転においては、前段予冷器２１および後段予熱
器２２の伝熱フィンの表面で水滴３９が凝縮する。低温
窒素ガスは伝熱管４０内を流れるので、流体の違いは伝
熱フィンに影響を与えず、伝熱管４０内を低温天然ガス
が流れる場合でも同様であると考えられる。
【００３５】図３は、上記運転条件を経済的な熱交換器
により達成するための構成を示す。図３（ａ）は、複数
の伝熱管４０を、両端のヘッダ４１，４２から分岐させ
て集合させている状態を示す。各伝熱管４０には、多数
のＵ曲げ部４３，４４がそれぞれ設けられている。図３
（ｂ）は、伝熱管４０の隣接するＵ曲げ部４３，４４間
に、フィンブロック４５を差込んでいる状態を示す。フ
ィンブロック４５が差込まれているのは、Ｕ曲げ部４
３，４４の中間にあり、方向が逆向きのＵ曲げ部であ
る。各Ｕ曲げ部４３，４４にも、図示のフィンブロック
４５とは逆向きにフィンブロックを差込むことができ
る。このように、Ｕ曲げ部に交互にフィンブロック４５
を差込むことができる。
により達成するための構成を示す。図３（ａ）は、複数
の伝熱管４０を、両端のヘッダ４１，４２から分岐させ
て集合させている状態を示す。各伝熱管４０には、多数
のＵ曲げ部４３，４４がそれぞれ設けられている。図３
（ｂ）は、伝熱管４０の隣接するＵ曲げ部４３，４４間
に、フィンブロック４５を差込んでいる状態を示す。フ
ィンブロック４５が差込まれているのは、Ｕ曲げ部４
３，４４の中間にあり、方向が逆向きのＵ曲げ部であ
る。各Ｕ曲げ部４３，４４にも、図示のフィンブロック
４５とは逆向きにフィンブロックを差込むことができ
る。このように、Ｕ曲げ部に交互にフィンブロック４５
を差込むことができる。
【００３６】本実施形態の前段予冷器２１、後段予冷器
２２および深冷器２４では、空気側の伝熱性能を高める
必要があるので、低温の天然ガスは、多数のＵ曲げ部４
３，４４を有する複数の伝熱管４０内を流れ、空気は、
伝熱管４０に噴流を与えるために複数のＵ曲げ部４３，
４４に差し込まれたフィンブロック４５内を流れる構造
としている。また伝熱管４０に高速で空気を吹きつける
ようにフィン加工を施し、それを束ねフィンをブロック
状としている。前段予冷器２１、後段予冷器２２および
深冷器２４として、他の形式の熱交換器を用いることが
できるのはもちろんである。
２２および深冷器２４では、空気側の伝熱性能を高める
必要があるので、低温の天然ガスは、多数のＵ曲げ部４
３，４４を有する複数の伝熱管４０内を流れ、空気は、
伝熱管４０に噴流を与えるために複数のＵ曲げ部４３，
４４に差し込まれたフィンブロック４５内を流れる構造
としている。また伝熱管４０に高速で空気を吹きつける
ようにフィン加工を施し、それを束ねフィンをブロック
状としている。前段予冷器２１、後段予冷器２２および
深冷器２４として、他の形式の熱交換器を用いることが
できるのはもちろんである。
【００３７】図４は、（ａ）でフィンブロック４５の外
観を示し、（ｂ）でフィン４６の外観を示す。図４
（ｂ）に示すように、各フィン４６は、アルミニウム、
銅、ステンレス鋼などの金属板の一方表面側に溝部４７
および開口部４８の周囲を突出させている。前述の実験
に使用したフィンブロック４５は、８００ｍｍ×８００
ｍｍの正方形で厚みが７８ｍｍである。フィン４６は、
大略的に帯状であり、伝熱管４０に対して内径１６ｍｍ
の半円状の１５本の溝部４７を長手方向に沿う両縁側に
有し、この溝部４７を介して伝熱管４０からフィン４６
に冷熱を伝えている。伝熱管４０のピッチは、５０ｍｍ
であり、熱交換器としての空気出口部で着霜・着氷が生
じても閉塞しにくい開口幅を与えている。フィン４６
は、厚みが０．８ｍｍであり、５ｍｍピッチに配列され
るよう内径３８ｍｍの孔が開孔部４８として形成され、
開口部４８の周囲に、一方表面側に突出する４.２ｍｍ
の縁４９が設けられている。開口部４８の縁４９は、図
４（ａ）に示すように、開口部４８が連続するようにフ
ィン４６を重ねたときのスペーサとして働く。この３８
ｍｍの開孔部４８の縁４９の効果により、後流側の伝熱
管４０に熱交前面流速の約４倍の高速気流を吹き付け、
多管式熱交換器における邪魔板と同様の効果を持たせる
ことができる。
観を示し、（ｂ）でフィン４６の外観を示す。図４
（ｂ）に示すように、各フィン４６は、アルミニウム、
銅、ステンレス鋼などの金属板の一方表面側に溝部４７
および開口部４８の周囲を突出させている。前述の実験
に使用したフィンブロック４５は、８００ｍｍ×８００
ｍｍの正方形で厚みが７８ｍｍである。フィン４６は、
大略的に帯状であり、伝熱管４０に対して内径１６ｍｍ
の半円状の１５本の溝部４７を長手方向に沿う両縁側に
有し、この溝部４７を介して伝熱管４０からフィン４６
に冷熱を伝えている。伝熱管４０のピッチは、５０ｍｍ
であり、熱交換器としての空気出口部で着霜・着氷が生
じても閉塞しにくい開口幅を与えている。フィン４６
は、厚みが０．８ｍｍであり、５ｍｍピッチに配列され
るよう内径３８ｍｍの孔が開孔部４８として形成され、
開口部４８の周囲に、一方表面側に突出する４.２ｍｍ
の縁４９が設けられている。開口部４８の縁４９は、図
４（ａ）に示すように、開口部４８が連続するようにフ
ィン４６を重ねたときのスペーサとして働く。この３８
ｍｍの開孔部４８の縁４９の効果により、後流側の伝熱
管４０に熱交前面流速の約４倍の高速気流を吹き付け、
多管式熱交換器における邪魔板と同様の効果を持たせる
ことができる。
【００３８】一方、冬季などでは、外気温度が低いため
に、後段予冷器２２の出口温度を５℃以上に維持するこ
とができない。そこで、吸着器２３の再生に用いた排熱
により、外気予熱器２７で処理空気ブロワ２６を出た外
気を予熱する。これによって、吸着器２３に導入する空
気の温度が０℃以下に下がらないようにすることができ
る。
に、後段予冷器２２の出口温度を５℃以上に維持するこ
とができない。そこで、吸着器２３の再生に用いた排熱
により、外気予熱器２７で処理空気ブロワ２６を出た外
気を予熱する。これによって、吸着器２３に導入する空
気の温度が０℃以下に下がらないようにすることができ
る。
【００３９】図５は、図１の空気熱源ＬＮＧ気化器２０
を制御するための構成を示す。深冷器２４の伝熱面積と
ＬＮＧ流量、導入外気量、外気露点の条件で、深冷器２
４の出口空気温度は決まる。そこで図５に示す制御シス
テムにより、ＬＮＧの処理量に応じて処理空気ブロワ２
６による外気導入量を制御し、前段予冷器２１および後
段予冷器２２の空気出口部での着霜や着氷の厚みを抑制
する。制御システムには、処理空気ブロワ流量調節器５
０、ＬＮＧ流量調節器５１、再生ブロワ流量調節器５
２、流量計５５、差圧計６０，６１，６２，６３，６
４、および温度計７０，７１，７２，７３，７４，７
５，７６，７７が含まれる。処理空気ブロワ流量調節器
５０、ＬＮＧ流量調節器５１および再生ブロワ流量調節
器５２は、相互に接続され、制御情報を共有している。
を制御するための構成を示す。深冷器２４の伝熱面積と
ＬＮＧ流量、導入外気量、外気露点の条件で、深冷器２
４の出口空気温度は決まる。そこで図５に示す制御シス
テムにより、ＬＮＧの処理量に応じて処理空気ブロワ２
６による外気導入量を制御し、前段予冷器２１および後
段予冷器２２の空気出口部での着霜や着氷の厚みを抑制
する。制御システムには、処理空気ブロワ流量調節器５
０、ＬＮＧ流量調節器５１、再生ブロワ流量調節器５
２、流量計５５、差圧計６０，６１，６２，６３，６
４、および温度計７０，７１，７２，７３，７４，７
５，７６，７７が含まれる。処理空気ブロワ流量調節器
５０、ＬＮＧ流量調節器５１および再生ブロワ流量調節
器５２は、相互に接続され、制御情報を共有している。
【００４０】処理空気ブロワ流量調節器５０は、流量計
５５および圧力計と温度計７０によって計測される気化
されたＮＧの流量および圧力温度と、処理ロータ部２８
での入口側と出口側との間で差圧計６２によって計測さ
れる差圧と、温度計７４によって計測される後段予冷器
２２の出口側での温度とに基づいて、処理空気ブロワ２
６の外気導入量を制御する。ＬＮＧ流量調節器５１は、
差圧計６０，６１が計測する前段予冷器２１および後段
予冷器２２の差圧と、温度計７２，７５によって計測さ
れる前段予冷器２１および後段予冷器２２に導入される
低温ＮＧの温度に基づき、開閉弁３５，３６の開閉制御
を行う。再生ブロワ流量調節器５２は、差圧計６３によ
って計測される吸着器２３の再生ロータ部２９での入口
側と出口側との差圧と、温度計７６によって計測される
深冷器チャンバ２５内の温度とに基づいて、再生ブロワ
３０の再生空気吸引量を制御する。
５５および圧力計と温度計７０によって計測される気化
されたＮＧの流量および圧力温度と、処理ロータ部２８
での入口側と出口側との間で差圧計６２によって計測さ
れる差圧と、温度計７４によって計測される後段予冷器
２２の出口側での温度とに基づいて、処理空気ブロワ２
６の外気導入量を制御する。ＬＮＧ流量調節器５１は、
差圧計６０，６１が計測する前段予冷器２１および後段
予冷器２２の差圧と、温度計７２，７５によって計測さ
れる前段予冷器２１および後段予冷器２２に導入される
低温ＮＧの温度に基づき、開閉弁３５，３６の開閉制御
を行う。再生ブロワ流量調節器５２は、差圧計６３によ
って計測される吸着器２３の再生ロータ部２９での入口
側と出口側との差圧と、温度計７６によって計測される
深冷器チャンバ２５内の温度とに基づいて、再生ブロワ
３０の再生空気吸引量を制御する。
【００４１】ＬＮＧ冷熱利用では、低温粉砕など−１０
０℃以下の空気が必要とされる事業がある。その場合
は、後段予冷器２２を出た空気の一部を放散することに
より深冷器２４の出口空気を所定の温度に制御すること
ができる。
０℃以下の空気が必要とされる事業がある。その場合
は、後段予冷器２２を出た空気の一部を放散することに
より深冷器２４の出口空気を所定の温度に制御すること
ができる。
【００４２】これまでの空気を熱源とするＬＮＧ気化器
は、伝熱管やフィンに着霜や着氷が生じるため、別の気
化器に切り替え、温水を散水して霜や氷を溶かす必要が
あった。また、外気が低い場合には、温水を熱源とする
気化器を別に設置し、都市ガスを燃やしてＬＮＧを気化
させる必要があった。本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化
器２０は、深冷器２４を出た低温空気を再生型ガスター
ビンや過給器付きガスエンジンなどの内燃機関３２の空
気源として利用し、発電効率を高めることができるとと
もに、内燃機関３２を熱源機として、熱源機から出た排
熱の一部を除湿器２３の再生熱源と空気の予熱に利用す
ることができる。
は、伝熱管やフィンに着霜や着氷が生じるため、別の気
化器に切り替え、温水を散水して霜や氷を溶かす必要が
あった。また、外気が低い場合には、温水を熱源とする
気化器を別に設置し、都市ガスを燃やしてＬＮＧを気化
させる必要があった。本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化
器２０は、深冷器２４を出た低温空気を再生型ガスター
ビンや過給器付きガスエンジンなどの内燃機関３２の空
気源として利用し、発電効率を高めることができるとと
もに、内燃機関３２を熱源機として、熱源機から出た排
熱の一部を除湿器２３の再生熱源と空気の予熱に利用す
ることができる。
【００４３】図６は、本発明の実施の他の形態である空
気熱源ＬＮＧ気化器８０の概略的な構成を示す。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、重複する説明は省略する。本実施形態でも、図
１の実施形態と同様に、液化天然ガスの気化に伴って、
低温の空気を得ることができる。本実施形態の前段予冷
器８１、後段予冷器８２および深冷器８４には、複数の
伝熱管を同一形状とした熱交換器を用いる。各熱交換器
のヘッダは縦型で使用する。
気熱源ＬＮＧ気化器８０の概略的な構成を示す。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、重複する説明は省略する。本実施形態でも、図
１の実施形態と同様に、液化天然ガスの気化に伴って、
低温の空気を得ることができる。本実施形態の前段予冷
器８１、後段予冷器８２および深冷器８４には、複数の
伝熱管を同一形状とした熱交換器を用いる。各熱交換器
のヘッダは縦型で使用する。
【００４４】図７および図８は、図６の深冷器８４の概
略的な構成を簡略化して示す。図７は主要部分を斜視し
て示し、図８は主要部分を平面断面視して示す。複数の
伝熱管９０は、間隔をあけて縦型に配置されるＬＮＧ入
口ヘッダ９１およびＬＮＧ出口ヘッダ９２間を連結し、
水平面内でU字状の曲げを繰返す同一形状の伝熱管であ
る。Ｕ曲げ部９３，９４は交互に繰返され、上下方向に
そろうように配置される。前段予冷器８１または後段予
冷器８２も、深冷器８４と同様の構造とすることができ
る。
略的な構成を簡略化して示す。図７は主要部分を斜視し
て示し、図８は主要部分を平面断面視して示す。複数の
伝熱管９０は、間隔をあけて縦型に配置されるＬＮＧ入
口ヘッダ９１およびＬＮＧ出口ヘッダ９２間を連結し、
水平面内でU字状の曲げを繰返す同一形状の伝熱管であ
る。Ｕ曲げ部９３，９４は交互に繰返され、上下方向に
そろうように配置される。前段予冷器８１または後段予
冷器８２も、深冷器８４と同様の構造とすることができ
る。
【００４５】図３に示す伝熱管４０でもＵ曲げ部４３で
繰返して曲げを繰返す形状は、各伝熱管４０で同一であ
るけれども、縦型のヘッダに接続する部分４３ａの形状
が１組の伝熱管４０内で相互に異なる。これに対して、
本実施形態の伝熱管９０は、全部同一形状とすることが
できるので、製作が容易になり、製造コストを低減する
ことができる。また均等な熱応力が作用するので、長期
使用での疲労問題を解決することができる。伝熱管９０
は上下方向に配置されるので、伝熱管９０の本数を増加
させて液化天然ガスの気化能力を高めても、装置幅は変
らないようにすることができる。
繰返して曲げを繰返す形状は、各伝熱管４０で同一であ
るけれども、縦型のヘッダに接続する部分４３ａの形状
が１組の伝熱管４０内で相互に異なる。これに対して、
本実施形態の伝熱管９０は、全部同一形状とすることが
できるので、製作が容易になり、製造コストを低減する
ことができる。また均等な熱応力が作用するので、長期
使用での疲労問題を解決することができる。伝熱管９０
は上下方向に配置されるので、伝熱管９０の本数を増加
させて液化天然ガスの気化能力を高めても、装置幅は変
らないようにすることができる。
【００４６】図７に示すように、深冷器８４では、ＬＮ
Ｇ入口ヘッダ９１は縦型であるので、ＬＮＧ入口ヘッダ
９１の下部を液化天然ガスの入口とし、ＮＧ出口ヘッダ
９２の下部を天然ガスの出口とする。ＬＮＧ入口ヘッダ
９１の上部から液化天然ガスおよび天然ガスの一部を抜
出し、後段予冷器８２から出る天然ガスと混ぜて前段予
冷器８２に、外気との熱交換用に供給することができ
る。
Ｇ入口ヘッダ９１は縦型であるので、ＬＮＧ入口ヘッダ
９１の下部を液化天然ガスの入口とし、ＮＧ出口ヘッダ
９２の下部を天然ガスの出口とする。ＬＮＧ入口ヘッダ
９１の上部から液化天然ガスおよび天然ガスの一部を抜
出し、後段予冷器８２から出る天然ガスと混ぜて前段予
冷器８２に、外気との熱交換用に供給することができ
る。
【００４７】また、図８に示すように、複数の伝熱管９
０とＬＮＧ入口ヘッダ９１およびＮＧ出口ヘッダ９２と
の組合せは、２組が仮想的な中央面９５に関して面対称
となるように配置される。中央面９５ではＵ曲げ部９３
同士が背中合せ状に接近または接触し、中央面から離れ
る側端位置のＵ字状のＵ曲げ部９４同士は対向してい
る。側端位置のＵ曲げ部９４間には、両側のＵ曲げ部９
４間の幅を有するフルサイズフィンブロック９６が挿入
され、中央面９５に近い位置のＵ曲げ部９３には、Ｕ曲
げ部９３から側端位置までの幅を有するハーフサイズフ
ィンブロック９７が挿入される。フルサイズフィンブロ
ック９６およびハーフサイズフィンブロック９７の基本
的な構成は、図４に示すフィンブロック４５と同等であ
る。
０とＬＮＧ入口ヘッダ９１およびＮＧ出口ヘッダ９２と
の組合せは、２組が仮想的な中央面９５に関して面対称
となるように配置される。中央面９５ではＵ曲げ部９３
同士が背中合せ状に接近または接触し、中央面から離れ
る側端位置のＵ字状のＵ曲げ部９４同士は対向してい
る。側端位置のＵ曲げ部９４間には、両側のＵ曲げ部９
４間の幅を有するフルサイズフィンブロック９６が挿入
され、中央面９５に近い位置のＵ曲げ部９３には、Ｕ曲
げ部９３から側端位置までの幅を有するハーフサイズフ
ィンブロック９７が挿入される。フルサイズフィンブロ
ック９６およびハーフサイズフィンブロック９７の基本
的な構成は、図４に示すフィンブロック４５と同等であ
る。
【００４８】Ｕ曲げ部９４が側端位置にある部分には、
全幅フィンブロックであるフルサイズフィンブロック９
６を挿入することができる。フルサイズフィンブロック
９６の幅は、半幅フィンブロックであるハーフサイズフ
ィンブロック９７の２倍程度となる。フルサイズフィン
ブロック９６とハーフサイズフィンブロック９７とは、
交互に配置される。ハーフサイズフィンブロック９７を
Ｕ曲げ部９３に両側方から挿入する位置では、仮想的な
中央面９５の両側に、フィンブロックのない部分が生じ
る。しかし、隣接してフルサイズフィンブロック９６が
配置されているので、中央面９５に沿ってショートパス
が生じないようにすることができる。
全幅フィンブロックであるフルサイズフィンブロック９
６を挿入することができる。フルサイズフィンブロック
９６の幅は、半幅フィンブロックであるハーフサイズフ
ィンブロック９７の２倍程度となる。フルサイズフィン
ブロック９６とハーフサイズフィンブロック９７とは、
交互に配置される。ハーフサイズフィンブロック９７を
Ｕ曲げ部９３に両側方から挿入する位置では、仮想的な
中央面９５の両側に、フィンブロックのない部分が生じ
る。しかし、隣接してフルサイズフィンブロック９６が
配置されているので、中央面９５に沿ってショートパス
が生じないようにすることができる。
【００４９】図９は、本実施形態の空気熱源ＬＮＧ気化
器８０で、気液２相流に対応させている考え方を示す。
深冷器８４のＬＮＧ入口ヘッダ９１の上部から、液化天
然ガスおよび天然ガスの一部を抜出し、開閉弁３６を介
して、後段予冷器８２から出る天然ガスと混合し、前段
予冷器８１に導入する。前段予冷器８１の入口側のヘッ
ダの下部からは、ドレンを抜出し、ドレンヒータ８５で
気化させて外気との熱交換で昇温された天然ガスと混合
し、常温の天然ガスを得ることができる。なお、本実施
形態でも、前段予冷器８１、後段予冷器８２および深冷
器８４として、他の形式の熱交換器を用いることができ
るのはもちろんである。
器８０で、気液２相流に対応させている考え方を示す。
深冷器８４のＬＮＧ入口ヘッダ９１の上部から、液化天
然ガスおよび天然ガスの一部を抜出し、開閉弁３６を介
して、後段予冷器８２から出る天然ガスと混合し、前段
予冷器８１に導入する。前段予冷器８１の入口側のヘッ
ダの下部からは、ドレンを抜出し、ドレンヒータ８５で
気化させて外気との熱交換で昇温された天然ガスと混合
し、常温の天然ガスを得ることができる。なお、本実施
形態でも、前段予冷器８１、後段予冷器８２および深冷
器８４として、他の形式の熱交換器を用いることができ
るのはもちろんである。
【００５０】図１０は、本発明の実施のさらに他の形態
である空気熱源ＬＮＧ気化器１００の概略的な構成を示
す。本実施形態で、図１または図６の実施形態に対応す
る部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略す
る。本実施形態では、図１および図６の実施形態で、前
段予冷器２１，８１および後段予冷器２２，８２として
２器の予冷器を用いる代わりに、１基の予冷器（ＰＣ：
Pre-Cooler）１０１を用い、設備の簡素化によるコンパ
クト化と、コストダウンとを図るようにしている。ま
た、処理空気ブロワ２６は、吸着器２３と深冷器８４と
の間に配置する。これによって、導入空気の約２０％相
当の処理空気ブロワ２６の動力を削減し、運転費と設備
費とのコストダウンを図ることができる。
である空気熱源ＬＮＧ気化器１００の概略的な構成を示
す。本実施形態で、図１または図６の実施形態に対応す
る部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略す
る。本実施形態では、図１および図６の実施形態で、前
段予冷器２１，８１および後段予冷器２２，８２として
２器の予冷器を用いる代わりに、１基の予冷器（ＰＣ：
Pre-Cooler）１０１を用い、設備の簡素化によるコンパ
クト化と、コストダウンとを図るようにしている。ま
た、処理空気ブロワ２６は、吸着器２３と深冷器８４と
の間に配置する。これによって、導入空気の約２０％相
当の処理空気ブロワ２６の動力を削減し、運転費と設備
費とのコストダウンを図ることができる。
【００５１】予冷器１０１は、導入空気温度として、年
間平均外気温度、たとえば１５℃で設計する。このと
き、予冷器１０１の出口温度は５℃となる。予冷器１０
１と吸着器２３との間には、ミスト分離器１０２が配置
される。吸着器２３の再生ロータ部である再生ゾーンに
は、１４０℃に加熱した空気を流す。熱源が不足すると
きは、補助バーナ１０３で加熱する。予冷器１０１で冷
却された天然ガスの温度が低すぎるときは、遮断弁１０
４が閉じる。液化天然ガスの流量は、深冷器８４で冷却
された低温空気の温度が−１００℃以下の所定温度とな
るように、ＬＮＧ流量調整弁１０５で調整される。
間平均外気温度、たとえば１５℃で設計する。このと
き、予冷器１０１の出口温度は５℃となる。予冷器１０
１と吸着器２３との間には、ミスト分離器１０２が配置
される。吸着器２３の再生ロータ部である再生ゾーンに
は、１４０℃に加熱した空気を流す。熱源が不足すると
きは、補助バーナ１０３で加熱する。予冷器１０１で冷
却された天然ガスの温度が低すぎるときは、遮断弁１０
４が閉じる。液化天然ガスの流量は、深冷器８４で冷却
された低温空気の温度が−１００℃以下の所定温度とな
るように、ＬＮＧ流量調整弁１０５で調整される。
【００５２】本実施形態では、予冷器１０１に導入する
外気の温度が設計温度よりも高いときに、ＬＮＧバイパ
ス弁１０６および予冷空気温度調整弁１０７で吸着器２
３に導入される空気の温度を下げる。外気の温度が設計
温度よりも低いときは、再生ブロワ３０を出た水分を含
む高温空気（５０℃）を高温空気導入弁１０８を介して
導入し、液化天然ガス気化能力の低下と予冷器１０１出
口天然ガス温度（５℃）の低下を防ぐ。外気が設計温度
よりも高い場合は、高温空気の導入を止め、−１００℃
以下に冷却した空気を予冷空気温度調整弁１０７を介し
て予冷器１０１とミスト分離器１０２との間に導入し、
ＬＮＧバイパス弁１０６で深冷器バイパスの液化天然ガ
ス量を増加させる。補助バーナ１０３の燃料は、燃料弁
１０９で調整することができる。吸着器２３の再生用の
熱源としては、コージェネユニット１１０からの排熱を
有効に利用することができる。
外気の温度が設計温度よりも高いときに、ＬＮＧバイパ
ス弁１０６および予冷空気温度調整弁１０７で吸着器２
３に導入される空気の温度を下げる。外気の温度が設計
温度よりも低いときは、再生ブロワ３０を出た水分を含
む高温空気（５０℃）を高温空気導入弁１０８を介して
導入し、液化天然ガス気化能力の低下と予冷器１０１出
口天然ガス温度（５℃）の低下を防ぐ。外気が設計温度
よりも高い場合は、高温空気の導入を止め、−１００℃
以下に冷却した空気を予冷空気温度調整弁１０７を介し
て予冷器１０１とミスト分離器１０２との間に導入し、
ＬＮＧバイパス弁１０６で深冷器バイパスの液化天然ガ
ス量を増加させる。補助バーナ１０３の燃料は、燃料弁
１０９で調整することができる。吸着器２３の再生用の
熱源としては、コージェネユニット１１０からの排熱を
有効に利用することができる。
【００５３】図１１および図１２は、図１０の空気熱源
ＬＮＧ気化器１００についての配管構成を示す。図１１
は全体的な構成を示し、図１２は主要部分の構成を示
す。本実施形態では、吸着器２３の入口温度の制御性を
向上させている。外気条件が変化しても、導入する空気
流量を制御することによって、常にほぼ一定温度５℃に
吸着器２３の入口温度を維持することができ、深冷器８
４に入る空気の露点温度を−３０℃前後に安定して維持
することができる。
ＬＮＧ気化器１００についての配管構成を示す。図１１
は全体的な構成を示し、図１２は主要部分の構成を示
す。本実施形態では、吸着器２３の入口温度の制御性を
向上させている。外気条件が変化しても、導入する空気
流量を制御することによって、常にほぼ一定温度５℃に
吸着器２３の入口温度を維持することができ、深冷器８
４に入る空気の露点温度を−３０℃前後に安定して維持
することができる。
【００５４】外気温度が高い場合、予冷器１０１の出口
での空気温度は、５℃から１０℃に高まる。そこで、予
冷器１０１に入る天然ガスの温度を約−４０℃から約−
６０℃に下げる。たとえば外気温度が４０℃であれば、
予冷器１０１の出口で空気は約１０℃まで冷却され、さ
らに深冷器８４を出た−１００℃以下に冷却された空気
を、外気量の１０％程度導入することで、吸着器２３の
処理ロータ部２８に入って除湿される空気温度を５℃に
維持することができる。
での空気温度は、５℃から１０℃に高まる。そこで、予
冷器１０１に入る天然ガスの温度を約−４０℃から約−
６０℃に下げる。たとえば外気温度が４０℃であれば、
予冷器１０１の出口で空気は約１０℃まで冷却され、さ
らに深冷器８４を出た−１００℃以下に冷却された空気
を、外気量の１０％程度導入することで、吸着器２３の
処理ロータ部２８に入って除湿される空気温度を５℃に
維持することができる。
【００５５】図１３は、図１０に示す空気熱源ＬＮＧ気
化器１００の外観を概略的に示す。予冷器１０１および
深冷器８４は、図７および図８に示すように、ヘッダを
縦型にして、各伝熱管９０の曲り形状を同一にしている
ので、強度を向上させ、メンテナンスがしやすくなり、
気液２相流対応のシステムとして分散にも考慮を払うこ
とができる。なお、長さＬは１００００ｍｍ程度、高さ
Ｈは、３８００ｍｍ程度、幅Ｗは２２００ｍｍ程度とし
て、液化天然ガス１５ｔｏｎ／ｈを気化する能力の設備
とすることができる。
化器１００の外観を概略的に示す。予冷器１０１および
深冷器８４は、図７および図８に示すように、ヘッダを
縦型にして、各伝熱管９０の曲り形状を同一にしている
ので、強度を向上させ、メンテナンスがしやすくなり、
気液２相流対応のシステムとして分散にも考慮を払うこ
とができる。なお、長さＬは１００００ｍｍ程度、高さ
Ｈは、３８００ｍｍ程度、幅Ｗは２２００ｍｍ程度とし
て、液化天然ガス１５ｔｏｎ／ｈを気化する能力の設備
とすることができる。
【００５６】なお、吸着器２３の処理ロータ部２８を通
る空気は、処理空気ブロワ２６で吸引しているので、処
理ロータ部２８を出る部分で負圧になる。負圧になるた
め、空気露点温度を維持するためには、気密性を有する
除湿ロータユニットと深冷器８４のケーシングが要求さ
れる。
る空気は、処理空気ブロワ２６で吸引しているので、処
理ロータ部２８を出る部分で負圧になる。負圧になるた
め、空気露点温度を維持するためには、気密性を有する
除湿ロータユニットと深冷器８４のケーシングが要求さ
れる。
【００５７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、外気を除
湿器に導入する前に、予冷器で予冷され、除湿器で除湿
された空気は、深冷器で液化天然ガスと熱交換して、さ
らに冷却される。予冷器には、深冷器で気化昇温された
天然ガスと、液化天然ガスとを混合して導入することも
できるので、外気温度に応じて適切な温度となるように
調整し、着霜や着氷が無く、しかも除湿器に適切な温度
範囲の空気を導入させることができる。
湿器に導入する前に、予冷器で予冷され、除湿器で除湿
された空気は、深冷器で液化天然ガスと熱交換して、さ
らに冷却される。予冷器には、深冷器で気化昇温された
天然ガスと、液化天然ガスとを混合して導入することも
できるので、外気温度に応じて適切な温度となるように
調整し、着霜や着氷が無く、しかも除湿器に適切な温度
範囲の空気を導入させることができる。
【００５８】また本発明によれば、予冷器や深冷器で
は、多数のＵ曲げ部を有する複数の伝熱管内に天然ガス
を流し、伝熱管の複数のＵ曲げ部に差し込まれるフィン
ブロックは伝熱管に噴流を与えながら空気を流すので、
霜や氷を空気の噴流で吹飛ばして、低温の空気の流路を
塞がないようにすることができる。
は、多数のＵ曲げ部を有する複数の伝熱管内に天然ガス
を流し、伝熱管の複数のＵ曲げ部に差し込まれるフィン
ブロックは伝熱管に噴流を与えながら空気を流すので、
霜や氷を空気の噴流で吹飛ばして、低温の空気の流路を
塞がないようにすることができる。
【００５９】また本発明によれば、各伝熱管の曲り形状
を同一にして、製造を容易化し、均等な熱応力が作用す
るようにして、長期使用での疲労問題を解決することが
できる。伝熱管は上下方向に配置されるので、本数を増
加させて液化天然ガスの気化能力を高めても、装置幅は
変らないようにすることができる。
を同一にして、製造を容易化し、均等な熱応力が作用す
るようにして、長期使用での疲労問題を解決することが
できる。伝熱管は上下方向に配置されるので、本数を増
加させて液化天然ガスの気化能力を高めても、装置幅は
変らないようにすることができる。
【００６０】また本発明によれば、Ｕ字状の曲げ部が側
端位置にある部分間には、全幅フィンブロックを挿入す
ることができるので、空気のショートパスを防ぎ、冷却
効率を高めることができる。
端位置にある部分間には、全幅フィンブロックを挿入す
ることができるので、空気のショートパスを防ぎ、冷却
効率を高めることができる。
【００６１】また本発明によれば、予冷器に導入される
外気の温度が予め定める温度範囲よりも高いときには、
除湿器に導入して除湿する空気に深冷器で冷却された空
気の一部を混合させて混合後の空気の温度が予め定める
温度となるように調整し、除湿器を効率よく動作させる
ことができる。
外気の温度が予め定める温度範囲よりも高いときには、
除湿器に導入して除湿する空気に深冷器で冷却された空
気の一部を混合させて混合後の空気の温度が予め定める
温度となるように調整し、除湿器を効率よく動作させる
ことができる。
【００６２】本発明によれば、予冷器に導入される外気
の温度が予め定める温度範囲よりも高いときには、除湿
器に導入して除湿する空気の温度が予め定める温度とな
るように、深冷器で空気と熱交換する液化天然ガスの一
部をバイパスさせて、予冷器で空気と熱交換する天然ガ
スに混合する量を調整するので、除湿器を効率よく動作
させることができる。
の温度が予め定める温度範囲よりも高いときには、除湿
器に導入して除湿する空気の温度が予め定める温度とな
るように、深冷器で空気と熱交換する液化天然ガスの一
部をバイパスさせて、予冷器で空気と熱交換する天然ガ
スに混合する量を調整するので、除湿器を効率よく動作
させることができる。
【００６３】また本発明によれば、深冷器を出る低温空
気を、内燃機関の空気源として利用して内燃機関を効率
よく稼働させ、内燃機関から出る廃熱を除湿器の再生熱
源に利用して、液化天然ガス気化器も安定かつ効率よく
稼働させることができる。
気を、内燃機関の空気源として利用して内燃機関を効率
よく稼働させ、内燃機関から出る廃熱を除湿器の再生熱
源に利用して、液化天然ガス気化器も安定かつ効率よく
稼働させることができる。
【図１】本発明の実施の一形態である空気熱源ＬＮＧ気
化器２０の概略的な構成を示す配管系統図である。
化器２０の概略的な構成を示す配管系統図である。
【図２】図１の実施形態で、安定運転条件での前段予冷
器２１および後段予冷器２２における伝熱フィンの表面
状況を示す写真である。
器２１および後段予冷器２２における伝熱フィンの表面
状況を示す写真である。
【図３】図１の実施形態で、前段予冷器２１、後段予冷
器２２および深冷器２４をそれぞれ構成する熱交換器の
外観を示す写真である。
器２２および深冷器２４をそれぞれ構成する熱交換器の
外観を示す写真である。
【図４】図３の熱交換器を構成するフィンブロック４５
およびフィン４６の外観をそれぞれ示す写真である。
およびフィン４６の外観をそれぞれ示す写真である。
【図５】図１の空気熱源ＬＮＧ気化器２０を制御するた
めの構成を示すブロック図である。
めの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の他の形態である空気熱源ＬＮＧ
気化器８０の概略的な構成を示す配管系統図である。
気化器８０の概略的な構成を示す配管系統図である。
【図７】図６の実施形態で、深冷器８４としての熱交換
器の構成を簡略化して示す斜視図である。
器の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図８】図６の実施形態で、深冷器８４としての熱交換
器の構成を簡略化して示す平面図である。
器の構成を簡略化して示す平面図である。
【図９】図６の実施形態で、気液２相流に対応させる考
え方を示す簡略化した配管系統図である。
え方を示す簡略化した配管系統図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態である空気熱
源ＬＮＧ気化器１００の簡略化した配管系統図である。
源ＬＮＧ気化器１００の簡略化した配管系統図である。
【図１１】図１０の空気熱源ＬＮＧ気化器１００の全体
的な構成を示す配管系統図である。
的な構成を示す配管系統図である。
【図１２】図１０の空気熱源ＬＮＧ気化器１００の主要
部分の配管系統図である。
部分の配管系統図である。
【図１３】図１０の空気熱源ＬＮＧ気化器１００の外観
を示す簡略化した斜視図である。
を示す簡略化した斜視図である。
【図１４】先願で提案している空気熱源ＬＮＧ気化器の
概略的な構成を示す図である。
概略的な構成を示す図である。
【図１５】図１１の空気熱源ＬＮＧ気化器で、空気予冷
器２について冷却条件と着霜・着氷状態との実験結果の
例を示す写真である。
器２について冷却条件と着霜・着氷状態との実験結果の
例を示す写真である。
２０，８０，１００ 空気熱源ＬＮＧ気化器
２１，８１ 前段予冷器
２２，８２ 後段予冷器
２３ 吸着器
２４，８４ 深冷器
２６ 処理空気ブロワ
２７ 外気予熱器
２８ 処理ロータ部
２９ 再生ロータ部
２９ａ 冷却ロータ部
３０ 再生ブロワ
３１ 再生空気ヒータ
３２ 内燃機関
３３ 排熱回収設備
３５，３６ 開閉弁
４０，９０ 伝熱管
４３，４４，９３，９４ Ｕ曲げ部
４５ フィンブロック
４６ フィン
４７ 溝部
４８ 開口部
５０ 処理空気ブロワ流量調節器
５１ ＬＮＧ流量調節器
５２ 再生ブロワ流量調節器
８５ ドレンヒータ
９１ ＬＮＧ入口ヘッダ
９２ ＮＧ出口ヘッダ
９５ 中央面
９６ フルサイズフィンブロック
９７ ハーフサイズフィンブロック
１０１ 予冷器
１０６ ＬＮＧバイパス弁
１０７ 予冷空気温度調節弁
１０８ 高温空気導入弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 椿原 昇
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 DB06 DC04 DC13 DC31
3L044 AA04 BA00 CA00 DB03 KA02
KA04 KA05
4D052 AA08 BA00 BB02 CB00
Claims (8)
- 【請求項１】 空気を液化天然ガスの有する冷熱で冷却
しながら、液化天然ガスを空気によって加熱して気化さ
せる空気熱源液化天然ガス気化器であって、 外気中から導入される空気を冷却する予冷器と、 予冷器で冷却された空気を除湿する除湿器と、 除湿器で除湿された空気をさらに冷却する深冷器とを含
み、 深冷器では空気が液化天然ガスと熱交換して、空気が冷
却されるとともに液化天然ガスが所定の低温まで昇温気
化され、 予冷器では、深冷器で所定の低温まで昇温気化された天
然ガスと空気とが熱交換して、空気が所定の温度まで冷
却されるとともに天然ガスが昇温され、空気と熱交換す
る天然ガスには液化天然ガスを混合可能であることを特
徴とする空気熱源液化天然ガス気化器。 - 【請求項２】 前記予冷器または前記深冷器のうちの少
なくともいずれかは、 前記天然ガスが流れ、多数のＵ曲げ部を有する複数の伝
熱管と、 伝熱管に噴流を与えながら空気を流すように、伝熱管の
複数のＵ曲げ部に差し込まれるフィンブロックとを含む
ことを特徴とする請求項１記載の空気熱源液化天然ガス
気化器。 - 【請求項３】 前記複数の伝熱管は、間隔をあけて縦型
に配置されるヘッダ間を連結し、水平面内でU字状の曲
げを繰返す同一形状の伝熱管であって、Ｕ字状の曲げが
上下方向にそろうように配置されることを特徴とする請
求項２記載の空気熱源液化天然ガス気化器。 - 【請求項４】 前記複数の伝熱管とヘッダとの組合せ
は、２組が仮想的な中央面に関して面対称となるように
配置され、 該中央面から離れる側端位置のＵ字状の曲げ部間には、
両側の曲げ部間の幅を有する全幅フィンブロックが挿入
され、 該中央面に接近する位置のＵ字状の曲げ部には、該Ｕ字
状の曲げ部から側端位置までの幅を有する半幅フィンブ
ロックが挿入されることを特徴とする請求項３記載の空
気熱源液化天然ガス気化器。 - 【請求項５】 前記除湿器は、冷却状態で水分を吸着
し、加温状態で吸着した水分を脱着して、吸着能力を再
生可能であり、 前記予冷器に導入される外気の温度が予め定める温度範
囲よりも低いときに、除湿器の再生に用いた排熱によ
り、所定温度まで加温して予冷器に導入する外気予熱手
段を、さらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の空気熱源液化天然ガス気化器。 - 【請求項６】 前記予冷器に導入される外気の温度が予
め定める温度範囲よりも高いときに、除湿器に導入して
除湿する空気に、前記深冷器で冷却された空気の一部を
混合させて混合後の空気の温度が予め定める温度となる
ように調整する予冷空気温度調整手段を、さらに含むこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気熱
源液化天然ガス気化器。 - 【請求項７】 前記予冷器に導入される外気の温度が予
め定める温度範囲よりも高いときに、除湿器に導入して
除湿する空気の温度が予め定める温度となるように、前
記深冷器で空気と熱交換する液化天然ガスの一部をバイ
パスさせて、前記予冷器で空気と熱交換する天然ガスに
混合する量を調整するバイパス調整手段をさらに含むこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気熱
源液化天然ガス気化器。 - 【請求項８】 前記深冷器を出る低温空気を、内燃機関
の空気源として利用し、該内燃機関から出る排熱を前記
除湿器の再生熱源に利用することを特徴とする請求項５
〜７のいずれかに記載の空気熱源液化天然ガス気化器。
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