JP2009030765A - Liquefied natural gas vaporizing device and method - Google Patents

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Inventor
Kazuo Ito
和男 伊藤
Hideyuki Kobayashi
秀幸 小林
Tatsuya Makita
達也 牧田
Yoshifumi Ishida
義文 石田
Tatsuo Yoshida
龍生 吉田
Koji Noisshiki
公二 野一色
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Kobe Steel Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Kobe Steel Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the need for sprinkling water to defrost an LNG vaporizing device or greatly reduce its frequency. <P>SOLUTION: The LNG vaporizing device comprises a vaporizing pipe 10 for vaporizing LNG, and a defrosting device 40. The vaporizing pipe 10 has a plurality of main pipes 12 arrayed in the horizontal direction, and connection pipes 14 for connecting the upper or lower ends of mutually adjacent main pipes, to each other. Thus, a meandering flow path is formed including a vaporizing part 10a. At least a lowest temperature pipe 12L out of the main pipes 12 is filled with a turbulent flow promoting material. The defrosting device 40 blows defrosting gas to the specified main pipes including the lowest temperature pipe 12L to remove frost deposited on the surfaces of the main pipes. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液化天然ガスを外気と熱交換させることにより気化するための装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus and a method for vaporizing liquefied natural gas by exchanging heat with outside air.

従来、液化天然ガスを外気と熱交換させることにより気化するための装置として、特許文献1に記載されるものが知られている。   Conventionally, what is described in Patent Document 1 is known as an apparatus for vaporizing liquefied natural gas by exchanging heat with outside air.

この装置は、前記液化天然ガスを加温して蒸発させるための蒸発部と、その蒸発により生成された天然ガスをさらに加温するための加温部とを有する。前記蒸発部は、水平方向に配管される下部ヘッダ及び上部ヘッダと、複数本の伝熱管とで構成される。前記上部ヘッダは前記下部ヘッダの上方に配され、これら下部ヘッダと上部ヘッダとの間に前記伝熱管が配管される。これらの伝熱管は前記両ヘッダの長手方向に沿って配列され、その上下端がそれぞれ前記上部ヘッダ及び下部ヘッダに接続される。前記加温部は、上下に蛇行する屈曲管により構成され、この屈曲管が前記上部ヘッダに接続される。   This apparatus has an evaporation section for heating and evaporating the liquefied natural gas, and a heating section for further heating the natural gas generated by the evaporation. The evaporation unit includes a lower header and an upper header that are piped in a horizontal direction, and a plurality of heat transfer tubes. The upper header is disposed above the lower header, and the heat transfer tube is piped between the lower header and the upper header. These heat transfer tubes are arranged along the longitudinal direction of the two headers, and upper and lower ends thereof are connected to the upper header and the lower header, respectively. The warming part is constituted by a bent pipe meandering up and down, and the bent pipe is connected to the upper header.

この装置では、前記下部ヘッダに液化天然ガスが導入される。この液化天然ガスは、当該下部ヘッダから各伝熱管に分配され、これらの伝熱管内を上昇する間に外気と熱交換して昇温し、沸点に達して気化する。この気化により各伝熱管内で天然ガスが生成され、これらの天然ガスが前記上部ヘッダ内に合流する。この天然ガスは、さらに、前記加温部を構成する屈曲管内で加温され、最終的に各需要地に配給される。
特開2005−156141号公報
In this apparatus, liquefied natural gas is introduced into the lower header. The liquefied natural gas is distributed from the lower header to the heat transfer tubes, and while rising in these heat transfer tubes, heat is exchanged with the outside air to raise the temperature, and the vapor reaches the boiling point and vaporizes. By this vaporization, natural gas is generated in each heat transfer tube, and these natural gases merge into the upper header. The natural gas is further heated in a bent pipe constituting the heating unit, and finally distributed to each demand area.
JP 2005-156141 A

前記の気化装置では、各伝熱管の下部の表面での温度低下が著しく、この温度低下は当該表面に着霜を生じさせ、かつ成長させる。このように伝熱管表面に付着する霜は、伝熱管内の液化天然ガスと外気との良好な熱交換を妨げるので、定期的に除去されなければならない。この除霜のために、一旦装置の運転を止めて前記霜に対し散水を行う作業が必要である。この散水作業は、水道代や電気代の増加によるコストアップを招くとともに、装置の運転効率を著しく低下させる。   In the vaporizer, the temperature drop at the lower surface of each heat transfer tube is significant, and this temperature drop causes frost formation and growth on the surface. Thus, the frost adhering to the surface of the heat transfer tube prevents good heat exchange between the liquefied natural gas in the heat transfer tube and the outside air, and must be periodically removed. For this defrosting, it is necessary to temporarily stop the operation of the apparatus and spray the frost. This watering work increases costs due to an increase in water bills and electricity bills, and significantly reduces the operating efficiency of the device.

本発明は、このような事情に鑑み、除霜のための散水作業を不要にし、もしくはその頻度を大幅に低減させることにより、低コストで効率の高い気化運転を実現することができる液化天然ガスの気化装置の提供を目的とする。   In view of such circumstances, the present invention eliminates the need for watering work for defrosting or significantly reduces the frequency of the liquefied natural gas, which can realize an efficient vaporization operation at low cost. The purpose is to provide a vaporizer.

本発明者らは、前記課題を解決するための手段として、伝熱管の表面温度とその表面に付着する霜の質との関係に着目した。具体的に、前記伝熱管の表面が十分に低温(例えば−120℃以下)であると、その表面にはいわゆるパウダ状の良質な霜が付着し、この霜はエア等の吹付けにより容易に除去することが可能である。これに対し、伝熱管の表面温度が比較的高い(例えば0℃程度)であると、その表面には氷に近い状態の霜が付着し、この霜は温水や高温蒸気によって加温しなければ除去することができない。   The present inventors paid attention to the relationship between the surface temperature of the heat transfer tube and the quality of frost adhering to the surface as means for solving the above problems. Specifically, when the surface of the heat transfer tube is sufficiently low in temperature (for example, −120 ° C. or less), so-called powder-like high-quality frost adheres to the surface, and this frost is easily formed by spraying air or the like. It is possible to remove. On the other hand, if the surface temperature of the heat transfer tube is relatively high (for example, about 0 ° C.), frost close to ice adheres to the surface, and this frost must be heated by hot water or high-temperature steam. It cannot be removed.

前者のような良質(すなわち除去しやすい)霜を伝熱管に付着させるには、当該伝熱管において前記のような低温領域を上下方向に長く確保することが有効である。しかし、上述のような従来の気化装置は、互いに並列に配された複数の伝熱管内でそれぞれ液化天然ガスがその沸点まで達して気化するように設計されていることから、上下方向についての伝熱管表面温度の勾配が大きく、よって上記のような低温領域を上下に長く確保することができない。すなわち、従来の気化装置では、各伝熱管の表面温度が十分に低い領域は当該伝熱管の下部の僅かな部分に限られているため、良質の霜が付着する領域を長く確保することはできず、よって、有効かつ容易に除霜を行うことは困難である。   In order to attach the good quality (that is, easy to remove) frost like the former to the heat transfer tube, it is effective to secure the low temperature region as described above long in the vertical direction in the heat transfer tube. However, the conventional vaporizer as described above is designed so that the liquefied natural gas reaches its boiling point and vaporizes in a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel with each other. The gradient of the surface temperature of the heat tube is large, and thus the low temperature region as described above cannot be secured long up and down. That is, in the conventional vaporizer, since the region where the surface temperature of each heat transfer tube is sufficiently low is limited to a small portion below the heat transfer tube, it is possible to ensure a long region where good quality frost adheres. Therefore, it is difficult to perform defrosting effectively and easily.

本発明は、このような観点からなされたものであり、液化天然ガスを気化するための装置であって、内部に前記液化天然ガスが流される流路を形成し、この流路に流される液化天然ガスと外気とを熱交換させることにより当該液化天然ガスを加温して蒸発させる蒸発部及びその蒸発後の天然ガスをさらに加温する加温部を含む気化管と、この気化管の表面に付着する霜を除去する除霜装置とを備える。前記気化管は、上下方向に延び、かつ特定の水平方向に配列された複数本の本管と、互いに隣接する本管の上端同士または下端同士を交互に接続することにより、前記蒸発部及び前記加温部の双方を含む蛇行流路を形成する接続管と、前記本管のうち少なくとも最低温の本管である最低温管の流路方向全域にわたって当該本管の内部に設けられ、当該本管内での液化天然ガスの乱流を促進する乱流促進材とを備える。前記除霜装置は、前記本管のうち少なくとも前記最低温管を含む特定の本管の表面に除霜用ガスを吹付けることにより当該表面に付着した霜を除去する。   The present invention has been made from such a viewpoint, and is an apparatus for vaporizing liquefied natural gas, in which a flow path through which the liquefied natural gas flows is formed, and the liquefaction flowing through the flow path An evaporating section for heating and evaporating the liquefied natural gas by exchanging heat between natural gas and outside air, a vaporizing pipe including a heating section for further heating the evaporated natural gas, and a surface of the evaporating pipe And a defrosting device for removing frost adhering to the surface. The vaporizing pipe extends in the vertical direction and is connected to a plurality of main pipes arranged in a specific horizontal direction and upper ends or lower ends of the main pipes adjacent to each other alternately, thereby the evaporation section and the A connecting pipe that forms a meandering flow path including both of the heating parts, and the main pipe is provided inside the main pipe over the entire flow path direction of the coldest pipe that is the coldest main pipe among the main pipes. A turbulent flow promoting material that promotes turbulent flow of liquefied natural gas in the pipe. The defrosting device removes frost attached to the surface of the main pipe by blowing a defrosting gas onto the surface of a specific main pipe including at least the coldest pipe.

また本発明は、前記装置を用いた液化天然ガスの気化方法である。この方法は、気化管内に液化天然ガスを供給してこの液化天然ガスと外気との熱交換により当該液化天然ガスを気化する工程と、その気化により前記気化管に付着する霜を除去する除霜工程とを含む。前記液化天然ガスを気化する工程では、前記気化管として、上下方向に延び、かつ特定の水平方向に配列された複数本の本管と、互いに隣接する本管の上端同士または下端同士を交互に接続することにより、前記蒸発部及び前記加温部の双方を含む蛇行流路を形成する接続管と、前記本管のうち少なくとも最低温の本管である最低温管の流路方向全域にわたって当該本管の内部に設けられ、当該本管内での液化天然ガスの乱流を促進する乱流促進材とを備えるものが用いられる。前記除霜工程では、前記本管のうち少なくとも前記最低温管を含む特定の本管の表面に除霜用ガスを吹付けることにより当該表面に付着した霜が除去される。   Moreover, this invention is the vaporization method of the liquefied natural gas using the said apparatus. This method includes a step of supplying liquefied natural gas into a vaporization pipe and vaporizing the liquefied natural gas by heat exchange between the liquefied natural gas and outside air, and defrosting for removing frost adhering to the vaporization pipe by the vaporization. Process. In the step of vaporizing the liquefied natural gas, as the vaporization pipe, a plurality of main pipes extending in the vertical direction and arranged in a specific horizontal direction, and upper ends or lower ends of the main pipes adjacent to each other are alternately arranged. By connecting, a connection pipe that forms a meandering flow path including both the evaporation section and the heating section, and at least the flow path direction of the coldest pipe that is the coldest main pipe among the main pipes. What is provided in the inside of a main pipe and is provided with the turbulent flow promoting material which promotes the turbulent flow of the liquefied natural gas in the said main pipe is used. In the defrosting step, frost adhering to the surface is removed by blowing a defrosting gas on the surface of a specific main pipe including at least the coldest pipe among the main pipes.

以上の装置及び方法においては、気化管により形成される液化天然ガスの気化のための蛇行流路と、その少なくとも最低温管内に設けられる乱流促進材との組合せが、良質の霜が付着する領域を長く確保することを可能にし、当該霜を除霜用ガスの吹付けによって除去することを可能にする。   In the above apparatus and method, the combination of the meandering flow path for vaporizing the liquefied natural gas formed by the vaporizing pipe and the turbulent flow promoting material provided in at least the coldest pipe adheres good quality frost. It is possible to ensure a long area and to remove the frost by blowing a defrosting gas.

具体的に、前記装置の気化管では、上下に蛇行しながら連続する蛇行流路内で液化天然ガスが蒸発し加温されればよいので、従来のように並列に配された複数本の伝熱管内でそれぞれ液化天然ガスが気化しなければならない装置と異なり、前記蛇行流路を形成する各本管での上下方向についての温度勾配を小さくすることが可能である。さらに、前記本管のうち少なくとも最低温管の内部には乱流促進材が設けられているので、例えば、少なくとも前記最低温管の全域が前記蒸発部となる流量(つまり最低温管内に液相が確保され得る流量)で気化管内に液化天然ガスを供給すれば、前記最低温管と前記液化天然ガスとの熱交換が促進されることにより、当該最低温管はその上下方向全域にわたって低温(例えば液化天然ガスの気化点よりも低い温度)を維持することが可能である。   Specifically, in the vaporization tube of the apparatus, the liquefied natural gas only needs to be evaporated and heated in a continuous meandering channel while meandering up and down, so that a plurality of transmission lines arranged in parallel as in the prior art. Unlike an apparatus in which liquefied natural gas must be vaporized in each heat pipe, it is possible to reduce the temperature gradient in the vertical direction in each main pipe forming the meandering flow path. Further, since a turbulence promoting material is provided at least inside the coldest pipe of the main pipe, for example, a flow rate at which the entire area of the coldest pipe becomes the evaporation portion (that is, a liquid phase in the coldest pipe). If the liquefied natural gas is supplied into the vaporization pipe at a flow rate that can be secured, the heat exchange between the coldest pipe and the liquefied natural gas is promoted, so that the coldest pipe has a low temperature ( For example, it is possible to maintain a temperature lower than the vaporization point of liquefied natural gas).

以上のことは、前記気化管において良質の霜が付着する低温領域を長く確保することを可能にする。従って、このような領域に付着する霜に対し、除霜装置が常温領域(例えば0℃以上40℃)の除霜用ガスを吹付けるだけの簡単な構成で、気化装置の運転を停止させることなく除霜を行うことが可能である。この除霜は、前記低温領域での液化天然ガスと外気との良好な熱交換を維持し、装置の運転効率を高める。   The above makes it possible to ensure a long low-temperature region to which good-quality frost adheres in the vaporizing tube. Therefore, the operation of the vaporizer is stopped with a simple configuration in which the defroster sprays the defrosting gas in the normal temperature region (for example, 0 ° C. or higher and 40 ° C.) against the frost adhering to such a region. It is possible to perform defrosting. This defrosting maintains good heat exchange between the liquefied natural gas and the outside air in the low temperature region, and improves the operating efficiency of the apparatus.

前記除霜装置は、例えば、内部に前記除霜用ガスが導入されるガス吹付け管を含み、このガス吹付け管は、その内部に供給される前記除霜用ガスを外部に噴射するためのガス噴射口を有するとともに、このガス噴射口から噴射される前記除霜用ガスが前記特定の本管の表面に当たる位置に配設されるものが、好適である。この除霜装置では、ガス吹付け管内に除霜用ガスを導入するだけの簡単な操作で気化管の適所に除霜用ガスを吹付けることが可能である。   The defrosting device includes, for example, a gas blowing pipe into which the defrosting gas is introduced, and the gas blowing pipe injects the defrosting gas supplied to the outside to the outside. It is preferable that the defrosting gas injected from the gas injection port is disposed at a position where it hits the surface of the specific main pipe. In this defrosting device, it is possible to spray the defrosting gas on a proper position of the vaporizing tube by a simple operation of simply introducing the defrosting gas into the gas blowing tube.

前記ガス吹付け管は、上下方向に並ぶ複数段にわたって配設されることが、より好ましい。このような複数のガス吹付け管の配設は、特定の本管に対して上下方向により均等に除霜用ガスを吹付けることを可能にする。   It is more preferable that the gas spray pipe is arranged over a plurality of stages arranged in the vertical direction. Arrangement of such a plurality of gas spray pipes makes it possible to spray the defrosting gas evenly in the vertical direction on a specific main pipe.

また、前記気化管を複数本備える場合には、これらの気化管がその本管の配列方向と直交する方向に配列され、前記ガス吹付け管は、前記気化管の配列方向に延び、かつ、各気化管の特定の本管にそれぞれ前記除霜用ガスを吹付けるための複数のガス噴射口を有することが、好ましい。この気化装置では、複数の気化管の併用によって処理効率がさらに高められる。しかも、共通のガス吹付け管から複数の気化管に対して同時に除霜用ガスを吹付けることが可能である。すなわち、この気化装置では、簡素な構造で、複数の気化管の除霜を同時に行うことができる。   Further, in the case of providing a plurality of the vaporization tubes, these vaporization tubes are arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the main tubes, the gas blowing tube extends in the arrangement direction of the vaporization tubes, and It is preferable to have a plurality of gas injection ports for blowing the defrosting gas to a specific main pipe of each vaporization pipe. In this vaporizer, the processing efficiency is further enhanced by the combined use of a plurality of vaporizer tubes. In addition, it is possible to simultaneously spray the defrosting gas from the common gas blowing pipe to the plurality of vaporizing pipes. That is, in this vaporizer, a plurality of vaporizer tubes can be defrosted simultaneously with a simple structure.

前記ガス吹付け管からの除霜用ガスの噴射方向は特に限定されない。当該ガス吹付け管のガス噴射口が水平方向または水平方向よりも下向きに開口している場合には、雨等が前記ガス噴射口からの除霜用ガスの噴射に悪影響を与えることが抑制される。逆に、前記ガス噴射口が上向きに開口している場合には、このガス噴射口から上向きに噴射されるガスと、気化管間で降下する冷気(大気)との混じり合いにより乱流が発生するため、除霜効果が高まる。   The injection direction of the defrosting gas from the gas spray pipe is not particularly limited. When the gas injection port of the gas spray tube is opened in the horizontal direction or downward from the horizontal direction, it is possible to prevent rain or the like from adversely affecting the defrosting gas injection from the gas injection port. The On the contrary, when the gas injection port is opened upward, turbulent flow is generated due to the mixture of the gas injected upward from the gas injection port and the cold air (atmosphere) descending between the vaporization tubes. Therefore, the defrosting effect is enhanced.

以上のように、本発明は、蒸発部から加温部にわたり蛇行流路を形成する気化管の使用によって長い低温領域を確保することにより、当該気化管に付着する霜の質を高めて当該霜を除霜用ガスの吹付けにより容易に除去することを可能にする。従って、従来のような除霜のための散水作業を不要にし、もしくはその頻度を大幅に減らすことができる。   As described above, the present invention secures a long low temperature region by using a vaporization pipe that forms a meandering flow path from the evaporation section to the heating section, thereby improving the quality of the frost attached to the vaporization pipe. Can be easily removed by blowing a defrosting gas. Therefore, the conventional watering work for defrosting becomes unnecessary, or the frequency can be reduced significantly.

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この実施の形態に係る液化天然ガス(以下「LNG」と称する。)の気化装置の側面図であり、図2は同装置を前側(低温側)からみた正面図、図3は同装置の平面図である。この装置は、複数本の気化管10と、これらの気化管10を支持する支持フレーム20と、液化天然ガス供給手段とを備える。この液化天然ガス供給手段としては、送液配管やポンプ等が好適であるが、この実施の形態ではポンプ30が例示される。前記気化管10は、左右方向(図1では奥行き方向;後述の本管12の並び方向と直交する方向)に互いに平行に配列される。前記支持フレーム20は前記気化管10を外側から支持する。前記ポンプ30は、前記各気化管10内にLNGを供給する。   FIG. 1 is a side view of a vaporizer for liquefied natural gas (hereinafter referred to as “LNG”) according to this embodiment, FIG. 2 is a front view of the device as seen from the front side (low temperature side), and FIG. It is a top view of the apparatus. This apparatus includes a plurality of vaporization tubes 10, a support frame 20 that supports these vaporization tubes 10, and a liquefied natural gas supply means. As this liquefied natural gas supply means, a liquid supply pipe, a pump, and the like are suitable, but in this embodiment, a pump 30 is exemplified. The vaporizing tubes 10 are arranged in parallel to each other in the left-right direction (the depth direction in FIG. 1; the direction perpendicular to the alignment direction of main tubes 12 described later). The support frame 20 supports the vaporizing tube 10 from the outside. The pump 30 supplies LNG into each vaporizing tube 10.

前記各気化管10は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のような熱伝導率の高い金属材料からなり、図4に示すような蛇行流路を形成し、この蛇行流路内でLNGの気化すなわち天然ガス(以下「NG」と称する。)の生成と、NGのさらなる加温とを行う。具体的に、各気化管10は、水平方向(この実施の形態では前後方向;図4では左右方向)に配列された複数本の本管12と、互いに隣接する本管12の上端同士及び下端同士を交互に接続するU字状の接続管14と、後述のように本管12内に装填される乱流促進材とで構成される。   Each of the vaporization tubes 10 is made of a metal material having high thermal conductivity such as aluminum or an aluminum alloy, and forms a meandering flow path as shown in FIG. 4. In this meandering flow path, LNG vaporization, that is, natural gas ( Hereinafter referred to as “NG”) and further heating of NG. Specifically, each vaporizing pipe 10 includes a plurality of main pipes 12 arranged in a horizontal direction (front-rear direction in this embodiment; left-right direction in FIG. 4), and upper ends and lower ends of main pipes 12 adjacent to each other. It is comprised with the U-shaped connection pipe 14 which connects mutually alternately, and the turbulent flow promotion material with which it loads in the main pipe 12 as mentioned later.

各気化管10のうち、最低温の本管である最低温管12Lの下端は、左右方向(図4では奥行き方向)に延びる共通の入口ヘッダ16に接続される。この入口ヘッダ16は、その中央にLNG供給口16aを有し、このLNG供給口16aに前記ポンプ30が接続される。同様に、最高温の本管である最高温管12Hの下端は、図2に示すように左右方向に延びる共通の出口ヘッダ18に接続され、この出口ヘッダ18の中央に天然ガス(以下「NG」と称する。)排出口18aが設けられている。   Of each vaporization pipe 10, the lower end of the coldest pipe 12L which is the coldest main pipe is connected to a common inlet header 16 extending in the left-right direction (depth direction in FIG. 4). The inlet header 16 has an LNG supply port 16a at the center thereof, and the pump 30 is connected to the LNG supply port 16a. Similarly, the lower end of the highest temperature pipe 12H, which is the highest temperature main pipe, is connected to a common outlet header 18 extending in the left-right direction as shown in FIG. The discharge port 18a is provided.

図4に示されるように、前記各気化管10の上流側部分は蒸発部10aを構成し、下流側部分は加温部10bを構成する。前記蒸発部10aは、その内部に形成された流路に流されるLNGと外気とを熱交換させることにより当該LNGを加温して蒸発させる部分であり、前記加温部10bは、蒸発後のNGをさらに加温する部分である。これら蒸発部10aと加温部10bとの境界は装置の運転条件、特に前記ポンプ30の吐出流量によって変わる。図例では、液化天然ガス供給手段である前記ポンプ30が、定常運転状態において図4に示すように各気化管10の中間部位よりもやや下流側の部位までが蒸発部10aとなるような流量で、前記LNGの吐出を行う。   As shown in FIG. 4, the upstream portion of each vaporizing tube 10 constitutes an evaporation portion 10 a, and the downstream portion constitutes a heating portion 10 b. The evaporating unit 10a is a part that heats and evaporates the LNG by exchanging heat between the LNG flowing through the flow path formed therein and the outside air, and the heating unit 10b This is the part where NG is further heated. The boundary between the evaporation unit 10a and the heating unit 10b varies depending on the operating conditions of the apparatus, particularly the discharge flow rate of the pump 30. In the illustrated example, the flow rate at which the pump 30 serving as the liquefied natural gas supply means becomes the evaporation portion 10a up to a portion slightly downstream of the intermediate portion of each vaporizing tube 10 as shown in FIG. Then, the LNG is discharged.

各本管12は、図5に示すような管本体12aと、複数枚のフィン12bとで構成される。各フィン12bは、前記管本体12aから放射状に延び、当該管本体12a内を流れるLNGまたはNGと外気との熱交換を促進する。   Each main pipe 12 includes a pipe main body 12a as shown in FIG. 5 and a plurality of fins 12b. Each fin 12b extends radially from the tube body 12a and promotes heat exchange between LNG or NG flowing in the tube body 12a and the outside air.

前記支持フレーム20は、全気化管10を外側から囲むように四隅に立設された支柱22と、隣り合う支柱22の上端同士を連結する上枠23と、その下端同士を連結する下枠24と、さらに中間部位同士を連結する中間枠26とを有する。   The support frame 20 includes support columns 22 erected at four corners so as to surround the entire vaporization tube 10 from the outside, an upper frame 23 that connects upper ends of adjacent support columns 22, and a lower frame 24 that connects lower ends thereof. And an intermediate frame 26 that connects the intermediate parts.

前記乱流促進材は、前記各本管12内に装填される。この乱流促進材は、前記本管12内を流れるLNGまたはNG(特にLNG)が乱流に遷移するのを促進するものであればよく、例えば本管12の内壁面に形成された内側フィンでもよい。この実施の形態では、図6及び図7に示すようなツイストテープ17が各本管12内に装填される。図示のツイストテープ17は、前記本管12内に螺旋状の流路を形成する。   The turbulence promoting material is loaded in each main pipe 12. The turbulent flow promoting material may be any material that promotes the transition of LNG or NG (especially LNG) flowing through the main pipe 12 to turbulent flow. For example, the inner fin formed on the inner wall surface of the main pipe 12 But you can. In this embodiment, a twist tape 17 as shown in FIGS. 6 and 7 is loaded in each main pipe 12. The illustrated twist tape 17 forms a spiral flow path in the main pipe 12.

この乱流促進材の具体的な形状は特に限定されない。しかし、当該乱流促進材は、例えば図7に示されるように前記本管12の内周面に接触するように当該本管12内に装填されることが、より好ましい。この接触は、前記乱流促進材と接触するLNGまたはNGと本管12との熱交換を促進し、本管12の表面温度の低下に寄与する。   The specific shape of the turbulent flow promoting material is not particularly limited. However, it is more preferable that the turbulent flow promoting material is loaded into the main pipe 12 so as to be in contact with the inner peripheral surface of the main pipe 12 as shown in FIG. This contact promotes heat exchange between the LNG or NG in contact with the turbulence promoting material and the main pipe 12 and contributes to a decrease in the surface temperature of the main pipe 12.

この乱流促進材は、少なくとも最低温管12Lの内部に装填される。この最低温管12L内への乱流促進材の装填と、前記気化管10が形成する蛇行流路との組合せが、後に記すような霜の質を高める効果を生じさせる。   This turbulence promoting material is loaded at least inside the coldest pipe 12L. The combination of loading of the turbulent flow promoting material into the coldest pipe 12L and the meandering flow path formed by the vaporizing pipe 10 produces an effect of improving the quality of frost as described later.

この気化装置は、さらに、前記気化管10での除霜を行うための手段として、図8にも示すような除霜装置40を備える。この除霜装置40は、前記本管のうち前記最低温管を含む特定の本管(図では当該最低温管12Lから数えて3本目までの本管12)の表面に除霜用ガスを吹付けるものである。   The vaporizer further includes a defroster 40 as shown in FIG. 8 as a means for performing defrosting in the vaporizer tube 10. The defrosting device 40 blows defrosting gas on the surface of a specific main pipe (in the figure, the main pipe 12 up to the third main pipe 12 counted from the coldest pipe 12L) including the coldest pipe among the main pipes. It is what you attach.

具体的に、この除霜装置40は、水平方向に延びる複数本の前側ガス吹付け管42及び後側ガス吹付け管44と、これらの前側ガス吹付け管42及び後側ガス吹付け管44の内部にそれぞれ除霜用ガスを供給するための前側ガス供給管46及び後側ガス供給管48とを備える。   Specifically, the defrosting device 40 includes a plurality of front gas blowing pipes 42 and rear gas blowing pipes 44 extending in the horizontal direction, and these front gas blowing pipes 42 and rear gas blowing pipes 44. Are provided with a front gas supply pipe 46 and a rear gas supply pipe 48 for supplying the defrosting gas.

前記前側ガス吹付け管42は、その内部に供給される除霜用ガスを前記最低温管12Lに対して前側から噴射するものであり、気化装置の左右方向すなわち気化管10の配列方向に延び、かつ、上下方向に並ぶ複数段(図では4段)にわたって配列されている。すなわち、図8等に示される気化装置では、4本の前側ガス吹付け管42が互いに上下に間隔をおいて配列されている。   The front gas blowing pipe 42 injects the defrosting gas supplied to the inside from the front side with respect to the coldest pipe 12L, and extends in the left-right direction of the vaporizer, that is, in the arrangement direction of the vaporization pipes 10. And it is arranged over a plurality of stages (four stages in the figure) arranged in the vertical direction. That is, in the vaporizer shown in FIG. 8 and the like, the four front gas blowing pipes 42 are arranged vertically spaced from each other.

各前側ガス吹付け管42には、その長手方向に沿って図9に示されるような複数のガス噴射口42aが設けられている。これらのガス噴射口42aは、前側ガス吹付け管42の管壁を貫通する貫通孔であり、図5に示すように、前記各最低温管12Lの管本体12aと、これらの管本体12a間におけるフィン12bとにそれぞれ除霜用ガスを噴射することが可能な複数の位置にそれぞれ形成されている。   Each front gas spray tube 42 is provided with a plurality of gas injection ports 42a as shown in FIG. 9 along the longitudinal direction thereof. These gas injection ports 42a are through-holes penetrating the tube wall of the front gas blowing tube 42, and as shown in FIG. 5, between the tube main bodies 12a of the coldest tubes 12L and the tube main bodies 12a. Are formed at a plurality of positions at which the defrosting gas can be injected to the fins 12b.

各ガス噴射口42aは、この実施の形態では水平方向よりも下向きに開口している。詳しくは、鉛直軸から後側よりに所定角度η(図例では30°)だけ傾いた軸を中心軸43として、側方から見て一定の噴射角度θ(図例では約25°)で除霜用ガスを噴射する形状と向きを有する。   Each gas injection port 42a opens downward in the horizontal direction in this embodiment. Specifically, an axis inclined by a predetermined angle η (30 ° in the example) from the rear side from the vertical axis is used as the central axis 43, and is divided by a fixed injection angle θ (about 25 ° in the example) when viewed from the side. It has a shape and direction for injecting frost gas.

前記角度η,θは、図8に示すように、前記の4段にわたる前側ガス吹付け管42から吹付けられる除霜用ガスを前記最低温管12Lの上下方向全域に行き渡らせることを可能にする角度である。これらの角度η,θは、仕様に応じて適宜設定される。例えば、前記ガス噴射口42aは水平方向に開口してもよいし、上向きに開口してもよい。   As shown in FIG. 8, the angles η and θ enable the defrosting gas blown from the four-stage front gas blowing pipes 42 to be spread over the entire vertical direction of the lowest temperature pipe 12L. It is an angle to do. These angles η and θ are appropriately set according to specifications. For example, the gas injection port 42a may be opened in the horizontal direction or opened upward.

一方、後側ガス吹付け管44は、その内部に供給される除霜用ガスを、前記最低温管12Lから数えて2本目までの本管12に対して補助的に吹付けるためのもので、前後に互いに隣接する本管12同士の間に上下2段にわたって配置される。これらの後側ガス吹付け管44にも、その長手方向に沿って前記ガス噴射口42aと同様の複数のガス噴射口44aが設けられるが、その噴射角度は下向き鉛直軸を挟んで前後に等しく(例えば15°)振分けられている。この噴射角度は、図8に示すように、各後側ガス吹付け管44を前後から挟む本管12に対して同時に除霜用ガスを吹付けることを可能にする角度である。   On the other hand, the rear gas blowing pipe 44 is used for auxiliary blowing the defrosting gas supplied to the inside to the second main pipe 12 counted from the lowest temperature pipe 12L. The main pipes 12 that are adjacent to each other in the front-rear direction are arranged in two upper and lower stages. These rear gas spray pipes 44 are also provided with a plurality of gas injection ports 44a similar to the gas injection ports 42a along the longitudinal direction, but the injection angles are equal to the front and rear with the downward vertical axis interposed therebetween. (For example, 15 degrees). As shown in FIG. 8, this injection angle is an angle that enables the defrosting gas to be simultaneously blown to the main pipe 12 that sandwiches the rear gas blowing pipes 44 from the front and rear.

前記前側ガス供給管46は、前記本体フレーム20の左右に配設され、幹管46bと、この幹管46b内に除霜用ガスを導入するための導入管46cとを有する。前記幹管46bは、それぞれ上下方向に延びる姿勢で前記各前側ガス吹付け管42の左端及び右端にそれぞれ接続される。前記導入管46cは、前記幹管の中間部分から下方に延び、当該導入管46cの下端に図略の除霜用ガス供給源(例えば送風機)が接続される。従って、この除霜用ガス供給源から供給される除霜用ガスは、前記導入管46c及び前記幹管46bを通って前記各前側ガス吹付け管42に配給される。   The front gas supply pipes 46 are disposed on the left and right sides of the main body frame 20, and have a trunk pipe 46b and an introduction pipe 46c for introducing a defrosting gas into the trunk pipe 46b. The trunk pipe 46b is connected to the left end and the right end of each front gas blowing pipe 42 in a posture extending in the vertical direction. The introduction pipe 46c extends downward from an intermediate portion of the trunk pipe, and a defrosting gas supply source (for example, a blower) (not shown) is connected to the lower end of the introduction pipe 46c. Therefore, the defrosting gas supplied from the defrosting gas supply source is distributed to the front gas blowing pipes 42 through the introduction pipe 46c and the trunk pipe 46b.

前記後側ガス供給管48も、前記本体フレーム20の左右に配設され、それぞれ、上下2段の分配管48aと、上下に延びる幹管48bと、この幹管48b内に除霜用ガスを導入するための導入管48cとを有する。前記各分配管48aは、それぞれの高さ位置で前後方向に延び、前記各後側ガス吹付け管44の左右端に各々接続される。前記各幹管48bは、前記各分配管48aの前端に接続される。前記導入管48cは、前記幹管の中間部分から下方に延び、当該導入管48cの下端に前記除霜用ガス供給源が接続される。従って、この除霜用ガス供給源から供給される除霜用ガスは、前記導入管48cから前記幹管48bさらには前記分配管48aを通って前記各後側ガス吹付け管44に配給される。   The rear gas supply pipes 48 are also arranged on the left and right sides of the main body frame 20, respectively, and are divided into upper and lower two-stage distribution pipes 48a, vertically extending trunk pipes 48b, and defrosting gas into the trunk pipes 48b. And an introduction pipe 48c for introduction. Each distribution pipe 48 a extends in the front-rear direction at each height position, and is connected to the left and right ends of each rear gas spray pipe 44. Each trunk pipe 48b is connected to the front end of each distribution pipe 48a. The introduction pipe 48c extends downward from an intermediate portion of the trunk pipe, and the defrosting gas supply source is connected to the lower end of the introduction pipe 48c. Accordingly, the defrosting gas supplied from the defrosting gas supply source is distributed from the introduction pipe 48c to the rear gas blowing pipes 44 through the trunk pipe 48b and further through the distribution pipe 48a. .

本発明では除霜用ガスの種類を問わない。この除霜用ガスは、空気でもよいし、その他、気化管10の性状に影響を与えないガス(例えば窒素ガス等の不活性ガス)でもよい。当該除霜用ガスの温度も特に限定されない。この温度は、気化装置の運転を妨げない程度に低いことが好ましい。具体的には、常温領域(例えば0℃以上40℃以下)で十分である。また、ガス吹付け管の本数や配置も気化管の大きさ等に応じて自由に設定が可能である。   In this invention, the kind of defrosting gas is not ask | required. The defrosting gas may be air or a gas that does not affect the properties of the vaporizing tube 10 (for example, an inert gas such as nitrogen gas). The temperature of the defrosting gas is not particularly limited. This temperature is preferably low enough not to interfere with the operation of the vaporizer. Specifically, a room temperature region (for example, 0 ° C. or more and 40 ° C. or less) is sufficient. Further, the number and arrangement of the gas spray pipes can be freely set according to the size of the vaporization pipe and the like.

次に、この気化装置の作用を説明する。   Next, the operation of this vaporizer will be described.

前記ポンプ30は、入口ヘッダ16内にLNGを供給する。このLNGは、当該入口ヘッダ16から各気化管10内に分流して各気化管10内を蛇行し、その蛇行中に当該気化管10を介して外気と熱交換することにより昇温し、沸点に達した時点で気化して天然ガスとなる。この気化が完了するまでの気化管10の領域が蒸発部10aに相当する。その下流側の加温部10bでは、前記天然ガスがさらに常温近くまで加温され、出口ヘッダ18で合流してからNG排出口18aを通じて排出される。   The pump 30 supplies LNG into the inlet header 16. This LNG is divided into the vaporization tubes 10 from the inlet header 16 and meanders in the vaporization tubes 10, and the temperature rises by exchanging heat with the outside air via the vaporization tubes 10 during the meandering. When it reaches, it is vaporized to become natural gas. The region of the vaporizing tube 10 until the vaporization is completed corresponds to the evaporation unit 10a. In the heating section 10b on the downstream side, the natural gas is further heated to near normal temperature, merged at the outlet header 18, and then discharged through the NG discharge port 18a.

この装置では、従来のように直管のみからなる複数の伝熱管が並設された気化装置と異なり、LNGは通路長がきわめて長い蛇行流路内で蒸発しかつ加温されればよいので、当該蛇行流路を形成する各本管12内でのLNGの温度勾配は小さく抑えることが可能である。特に、最低温管12Lについては、その下端から上端に至るまでの全域でLNGの温度が低温(例えば−120℃以下)となるように、装置を運転することが可能である。しかも、この最低温管12L内にはLNGの乱流を促進する乱流促進材が設けられているので、当該LNGと最低温管12Lとの熱交換が促進されることにより、当該最低温管12Lの表面温度はその上下方向全域にわたって低く抑えられる。   In this apparatus, unlike the conventional vaporization apparatus in which a plurality of heat transfer tubes consisting only of straight pipes are arranged side by side, LNG needs to be evaporated and heated in a meandering flow path having a very long passage length. The temperature gradient of LNG in each main pipe 12 that forms the meandering flow path can be kept small. In particular, for the coldest pipe 12L, the apparatus can be operated so that the temperature of the LNG is low (for example, −120 ° C. or lower) in the entire region from the lower end to the upper end. In addition, since the turbulent flow promoting material that promotes the turbulent flow of LNG is provided in the coldest pipe 12L, heat exchange between the LNG and the coldest pipe 12L is promoted, whereby the coldest pipe. The surface temperature of 12L is kept low throughout the entire vertical direction.

このように上下方向に長く低温域が形成される最低温管12Lには、その表面に良質の(いわゆるパウダ状の)霜が付着する。この種の着霜は、外気中の水分が管表面近傍で冷却されて凝固して粒子となることにより発生する。管表面温度が比較的高い場合(例えば0℃近傍の場合)には、前記粒子を種として霜が成長し、容易に除去することができない状態となる。しかし、前記のように最低温管12Lの表面温度が十分に低い温度に維持されていると、その近傍の空気中の水分は全て微小な結晶となり、いわゆるパウダ状で管表面に付着する。   Thus, the coldest pipe 12L in which the low temperature region is formed long in the vertical direction has a good quality (so-called powder-like) frost attached to the surface thereof. This type of frosting occurs when moisture in the outside air is cooled in the vicinity of the tube surface and solidifies into particles. When the tube surface temperature is relatively high (for example, in the vicinity of 0 ° C.), frost grows using the particles as seeds and cannot be easily removed. However, if the surface temperature of the cryogenic tube 12L is maintained at a sufficiently low temperature as described above, all the moisture in the air in the vicinity thereof becomes fine crystals and adheres to the tube surface in a so-called powder shape.

従って、この装置では、前記良質の霜に対して除霜装置40から除霜用ガスを吹付けるだけの操作で当該霜を容易に除去することが可能である。具体的には、前記各ガス吹付け管42,44から前記最低温管12Lを含む特定の本管12に対して除霜用ガスが吹付けられることにより、当該本管12に付着する霜が吹き落とされる。しかも、この除霜は加温を要さず、前記除霜用ガスは常温(例えば0℃以上40℃以下)でよいので、その除霜のために気化装置の運転を止める必要がない。このことは、気化装置の運転効率を飛躍的に上昇させる。つまり、このガス吹付けによる除霜は、従来行われていた散水作業を不要にし、もしくはその頻度を著しく低下させる。これにより、装置のランニングコストを下げ、運転効率を向上させる。   Therefore, in this apparatus, it is possible to easily remove the frost by simply blowing the defrosting gas from the defrosting apparatus 40 against the high-quality frost. Specifically, the defrosting gas is sprayed from the gas spray pipes 42 and 44 to the specific main pipe 12 including the coldest pipe 12L, so that frost attached to the main pipe 12 is generated. Blown off. Moreover, this defrosting does not require heating, and the defrosting gas may be at room temperature (for example, 0 ° C. or more and 40 ° C. or less), so that it is not necessary to stop the operation of the vaporizer for the defrosting. This dramatically increases the operating efficiency of the vaporizer. That is, the defrosting by this gas spray makes the conventional watering operation unnecessary or significantly reduces the frequency. As a result, the running cost of the apparatus is reduced and the operating efficiency is improved.

なお、従来の並列型の気化装置においても、伝熱管内に乱流促進材を設けることは可能であるが、それにより上記と同様の除霜を実現することは事実上困難である。このような従来の並列型の気化装置では、上下方向の温度勾配が大きいために低温状態を確保できる領域が僅かであり、霜の良質化は期待できない。仮に良質の霜が付着するとしてもその領域はきわめて僅かであるので、当該良質の霜を除去したとしても伝熱効率を有効に高めることはできず、他の領域で霜が成長してしまう。つまり、本発明は、蒸発部を含めて蛇行流路を形成する本管及び接続管と、その少なくとも最低温管内に装填される乱流促進材との組合せによりはじめて、除霜用ガスの吹付けによる除霜を可能にするものである。   In the conventional parallel type vaporizer, it is possible to provide a turbulent flow promoting material in the heat transfer tube, but it is practically difficult to realize the same defrosting as above. In such a conventional parallel type vaporizer, since the temperature gradient in the vertical direction is large, there are only a few regions in which a low temperature state can be secured, and high quality frost cannot be expected. Even if good quality frost adheres, the area is very small. Therefore, even if the high quality frost is removed, the heat transfer efficiency cannot be increased effectively, and frost grows in other areas. That is, in the present invention, the defrosting gas is blown only by a combination of a main pipe and a connecting pipe that form a meandering flow path including the evaporation section, and at least a turbulent flow promoting material loaded in the coldest pipe. It is possible to defrost by.

本発明に係る実施例及び比較例、さらには従来例について、その効果を検証するための実験が行われた。前記各例の内容は次のとおりである。   Experiments for verifying the effects of the examples and comparative examples according to the present invention and the conventional example were conducted. The contents of each example are as follows.

本発明の実施例及び比較例には、図10に示すような5本の本管12を具備する気化管10が用いられる。実施例では、各本管12内に前記の図6及び図7に示されるようなツイストテープ17が装填され、比較例では当該ツイストテープ17の装填が省略される。そして、前記気化管10内に、実験用の気化対象液体として液体窒素(以下「LN」と称する場合がある。)またはLNGが供給され、そのときの図示の各部位♯1〜♯21での管温度が測定されるとともに、最低温管12Lでの着霜状態が観測される。 In the embodiment and comparative example of the present invention, a vaporizing tube 10 having five main pipes 12 as shown in FIG. 10 is used. In the embodiment, the main tape 12 is loaded with the twist tape 17 as shown in FIGS. 6 and 7, and in the comparative example, the twist tape 17 is not loaded. Then, liquid nitrogen (hereinafter sometimes referred to as “LN 2 ”) or LNG is supplied into the vaporization tube 10 as an experimental vaporization target liquid, and at each portion # 1 to # 21 shown in the figure at that time. The tube temperature is measured, and the frosting state in the lowest temperature tube 12L is observed.

一方、従来例としては、図11に示すような3本の伝熱管80A,80B,80Cが並列に配置された気化装置が用いられる。各伝熱管80A,80B,80Cの下端は、共通の下部ヘッダ82に接続され、上端は共通の上部ヘッダ84に接続される。そして、下部ヘッダ82に気化対象流体として液体窒素またはLNGが供給され、当該下部ヘッダ82から各伝熱管80A〜80Cに分流して当該伝熱管内で気化する。このようにして生成された窒素ガス(図10及び図11では「N」と表記する。)または天然ガスが上部ヘッダ84に合流し、系外に排出される。このときの図示の各部位♯30〜♯39での管温度が測定されるとともに、伝熱管80Bの下部での着霜状態が観測される。 On the other hand, as a conventional example, a vaporizer in which three heat transfer tubes 80A, 80B, 80C as shown in FIG. 11 are arranged in parallel is used. The lower ends of the heat transfer tubes 80A, 80B, 80C are connected to a common lower header 82, and the upper ends are connected to a common upper header 84. Then, liquid nitrogen or LNG is supplied to the lower header 82 as a vaporization target fluid, and is branched from the lower header 82 to the heat transfer tubes 80A to 80C to be vaporized in the heat transfer tubes. The nitrogen gas thus generated (indicated as “N 2 ” in FIGS. 10 and 11) or natural gas joins the upper header 84 and is discharged out of the system. At this time, the tube temperatures at the respective parts # 30 to # 39 shown in the figure are measured, and the frosting state at the lower portion of the heat transfer tube 80B is observed.

図12は、前記実施例及び前記比較例について、気化管内への液体窒素の供給を開始してから2時間経過後の各部位での管温度を示したものである。この図12から明らかなように、最低温管12L内にツイストテープ17が装填される実施例では、当該最低温管12Lの全域(♯2〜♯5)にわたって−120℃以下の低温状態が維持されるのに対し、前記ツイストテープ17が省略された比較例では、最低温管12Lの上部(♯4及び♯5)における管温度が−100℃を下回ることができない。   FIG. 12 shows the tube temperature at each site after the lapse of 2 hours from the start of the supply of liquid nitrogen into the vaporization tube in the example and the comparative example. As is apparent from FIG. 12, in the embodiment in which the twist tape 17 is loaded in the coldest pipe 12L, the low temperature state of −120 ° C. or lower is maintained over the entire area (# 2 to # 5) of the coldest pipe 12L. On the other hand, in the comparative example in which the twist tape 17 is omitted, the tube temperature in the upper part (# 4 and # 5) of the coldest tube 12L cannot fall below -100 ° C.

一方、図13は、前記従来例での温度分布の測定結果を示したものである。この従来例では、直線状の伝熱管内でLNGの気化が完了するように装置が設計されているため、特に伝熱管下部(♯31〜33)での温度勾配がきわめて大きく、伝熱管下部の♯32で既に伝熱管温度が0℃近傍にまで達している。従って、この従来例では低温領域を上下に長く確保することはできない。   On the other hand, FIG. 13 shows the measurement result of the temperature distribution in the conventional example. In this conventional example, since the apparatus is designed so that the vaporization of LNG is completed in the straight heat transfer tube, the temperature gradient is particularly large at the lower portion of the heat transfer tube (# 31 to 33). At # 32, the heat transfer tube temperature has already reached around 0 ° C. Therefore, in this conventional example, the low temperature region cannot be secured long vertically.

以上のような各例での温度状態の相違が、最低温管12L及び伝熱管80Bの周囲に付着する霜の質に差をもたらす。具体的に、前記従来例に係る伝熱管80Bでは、始動からの時間経過とともに着霜厚みは増大し、4時間経過後には10mmを超えて正常な運転が困難となる。これに対し、最低温管12Lでは、その表面に付着する霜が良質であって当該霜が除霜装置40に拠るエアの吹付けによって容易に落ちるため、長時間にわたって正常な運転を継続することが可能である。   The difference in the temperature state in each example as described above causes a difference in the quality of frost attached to the periphery of the coldest tube 12L and the heat transfer tube 80B. Specifically, in the heat transfer tube 80B according to the conventional example, the frosting thickness increases with the passage of time from the start, and after 4 hours, it exceeds 10 mm and normal operation becomes difficult. On the other hand, in the coldest pipe 12L, the frost attached to the surface is of good quality and the frost easily falls by the air blowing by the defrosting device 40, so that normal operation is continued for a long time. Is possible.

本発明の実施の形態に係るLNGの気化装置の側面図である。It is a side view of the LNG vaporization apparatus which concerns on embodiment of this invention. 前記気化装置の正面図である。It is a front view of the said vaporization apparatus. 前記気化装置の平面図である。It is a top view of the said vaporization apparatus. 前記気化装置に含まれる各気化管の側面図である。It is a side view of each vaporization pipe | tube included in the said vaporization apparatus. 前記各気化管に含まれる本管の配列状態を示す断面平面図である。It is a cross-sectional top view which shows the arrangement | sequence state of the main pipe | tube contained in each said vaporization pipe | tube. 前記本管内に装填されるツイストテープの斜視図である。It is a perspective view of the twist tape loaded in the said main pipe. 前記本管内でのツイストテープの装填状態を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows the loading state of the twist tape in the said main pipe. 前記気化管に対するガス吹付け管の配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the gas spray pipe with respect to the said vaporization pipe | tube. 前記ガス吹付け管によるガス吹付け状態を示す一部断面側面図である。It is a partial cross section side view which shows the gas spraying state by the said gas spraying pipe. 本発明に係る実施例及び比較例での温度測定部位を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the temperature measurement site | part in the Example and comparative example which concern on this invention. 従来例での温度測定部位を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the temperature measurement site | part in a prior art example. 前記実施例及び前記比較例での温度の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the temperature in the said Example and the said comparative example. 前記従来例での温度の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the temperature in the said prior art example. 前記各例での着霜厚みの時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the frost formation thickness in each said example.

符号の説明Explanation of symbols

10 気化管
10a 蒸発部
10b 加温部
12 本管
12H 最高温管
12L 最低温管
14 接続管
17 ツイストテープ(乱流促進材)
30 ポンプ
40 除霜装置
42 前側ガス吹付け管
42a 前側ガス吹付け管のガス噴射口
44 後側ガス吹付け管
44a 後側ガス吹付け管のガス噴射口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vaporization pipe | tube 10a Evaporating part 10b Heating part 12 Main pipe 12H Highest temperature pipe 12L Minimum temperature pipe 14 Connection pipe 17 Twist tape (turbulent flow promotion material)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Pump 40 Defroster 42 Front side gas spray pipe 42a Gas injection port of front side gas spray pipe 44 Rear side gas spray pipe 44a Gas injection port of rear side gas spray pipe

Claims (8)

液化天然ガスを気化するための装置であって、
内部に前記液化天然ガスが流される流路を形成し、この流路に流される液化天然ガスと外気とを熱交換させることにより当該液化天然ガスを加温して蒸発させる蒸発部及びその蒸発後の天然ガスをさらに加温する加温部を含む気化管と、この気化管の表面に付着する霜を除去する除霜装置とを備え、
前記気化管は、上下方向に延び、かつ特定の水平方向に配列された複数本の本管と、互いに隣接する本管の上端同士または下端同士を交互に接続することにより、前記蒸発部及び前記加温部の双方を含む蛇行流路を形成する接続管と、前記本管のうち少なくとも最低温の本管である最低温管の流路方向全域にわたって当該本管の内部に設けられ、当該本管内での液化天然ガスの乱流を促進する乱流促進材とを備え、
前記除霜装置は、前記本管のうち少なくとも前記最低温管を含む特定の本管の表面に除霜用ガスを吹付けることにより当該表面に付着した霜を除去することを特徴とする液化天然ガスの気化装置。
An apparatus for vaporizing liquefied natural gas,
An evaporation section that forms a flow path through which the liquefied natural gas flows and heat-exchanges the liquefied natural gas flowing through the flow path and the outside air to evaporate the liquefied natural gas, and after the evaporation A vaporizing tube including a heating part for further heating the natural gas, and a defrosting device for removing frost adhering to the surface of the vaporizing tube,
The vaporizing pipe extends in the vertical direction and is connected to a plurality of main pipes arranged in a specific horizontal direction and upper ends or lower ends of the main pipes adjacent to each other alternately, thereby the evaporation section and the A connecting pipe that forms a meandering flow path including both of the heating parts, and the main pipe is provided inside the main pipe over the entire flow path direction of the coldest pipe that is the coldest main pipe among the main pipes. A turbulence promoting material that promotes turbulent flow of liquefied natural gas in the pipe,
The defrosting device removes frost adhering to the surface by blowing a defrosting gas onto the surface of a specific main pipe including at least the coldest pipe among the main pipes. Gas vaporizer.
請求項1記載の液化天然ガスの気化装置において、
前記除霜装置は、内部に前記除霜用ガスが導入されるガス吹付け管を含み、このガス吹付け管は、その内部に供給される前記除霜用ガスを外部に噴射するためのガス噴射口を有するとともに、このガス噴射口から噴射される前記除霜用ガスが前記特定の本管の表面に当たる位置に配設されることを特徴とする液化天然ガスの気化装置。
The liquefied natural gas vaporizer according to claim 1,
The defrosting device includes a gas blowing pipe into which the defrosting gas is introduced, and the gas blowing pipe is a gas for injecting the defrosting gas supplied to the outside. An apparatus for vaporizing liquefied natural gas having an injection port and disposed at a position where the defrosting gas injected from the gas injection port hits the surface of the specific main pipe.
請求項2記載の液化天然ガスの気化装置において、
前記ガス吹付け管は、上下方向に並ぶ複数段にわたって配設されることを特徴とする液化天然ガスの気化装置。
The liquefied natural gas vaporizer according to claim 2,
The liquefied natural gas vaporizer is characterized in that the gas spray pipes are arranged in a plurality of stages arranged in the vertical direction.
請求項2または3記載の液化天然ガスの気化装置において、
前記気化管を複数本備え、これらの気化管がその本管の配列方向と直交する方向に配列され、
前記ガス吹付け管は、前記気化管の配列方向に延び、かつ、各気化管の特定の本管にそれぞれ前記除霜用ガスを吹付けるための複数のガス噴射口を有することを特徴とする液化天然ガスの気化装置。
The liquefied natural gas vaporizer according to claim 2 or 3,
Provided with a plurality of the vaporization tubes, these vaporization tubes are arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the main tubes,
The gas blowing pipe extends in the arrangement direction of the vaporization pipes, and has a plurality of gas injection ports for blowing the defrosting gas to specific main pipes of the vaporization pipes. Liquefied natural gas vaporizer.
請求項2〜4のいずれかに記載の液化天然ガスの気化装置において、
前記ガス吹付け管のガス噴射口は、水平方向または水平方向よりも下向きに開口することを特徴とする液化天然ガスの気化装置。
In the liquefied natural gas vaporizer according to any one of claims 2 to 4,
The liquefied natural gas vaporizer is characterized in that the gas injection port of the gas spray pipe opens in the horizontal direction or downward in the horizontal direction.
請求項2〜4のいずれかに記載の液化天然ガスの気化装置において、
前記ガス吹付け管のガス噴射口は、水平方向よりも上向きに開口することを特徴とする液化天然ガスの気化装置。
In the liquefied natural gas vaporizer according to any one of claims 2 to 4,
The liquefied natural gas vaporizer is characterized in that a gas injection port of the gas spray pipe opens upward from a horizontal direction.
気化管内に液化天然ガスを供給してこの液化天然ガスと外気との熱交換により当該液化天然ガスを気化する工程と、その気化により前記気化管に付着する霜を除去する除霜工程とを含む液化天然ガスの気化方法であって、
前記液化天然ガスを気化する工程では、前記気化管として、上下方向に延び、かつ特定の水平方向に配列された複数本の本管と、互いに隣接する本管の上端同士または下端同士を交互に接続することにより、前記液化天然ガスを加温して蒸発させる蒸発部及びその蒸発後の天然ガスをさらに加温する加温部の双方を含む蛇行流路を形成する接続管と、前記本管のうち少なくとも最低温の本管である最低温管の流路方向全域にわたって当該本管の内部に設けられ、当該本管内での液化天然ガスの乱流を促進する乱流促進材とを備えるものを用い、
前記除霜工程では、前記本管のうち少なくとも前記最低温管を含む特定の本管の表面にガスを吹付けることにより当該表面に付着した霜を除去することを特徴とする液化天然ガスの気化方法。
A step of supplying liquefied natural gas into the vaporization pipe and vaporizing the liquefied natural gas by heat exchange between the liquefied natural gas and outside air; and a defrosting step of removing frost adhering to the vaporization pipe by the vaporization A method for vaporizing liquefied natural gas,
In the step of vaporizing the liquefied natural gas, as the vaporization pipe, a plurality of main pipes extending in the vertical direction and arranged in a specific horizontal direction, and upper ends or lower ends of the main pipes adjacent to each other are alternately arranged. By connecting, a connecting pipe that forms a meandering flow path including both an evaporating section that heats and evaporates the liquefied natural gas and a heating section that further heats the natural gas after the evaporation, and the main pipe A turbulent flow promoting material that is provided inside the main pipe over the entire flow path direction of the coldest pipe, which is the coldest main pipe, and that promotes turbulent flow of liquefied natural gas in the main pipe Use
Vaporization of liquefied natural gas characterized in that, in the defrosting step, frost adhering to the surface is removed by blowing gas onto the surface of a specific main pipe including at least the coldest pipe among the main pipes. Method.
請求項7記載の液化天然ガスの気化方法において、
前記除霜工程では、前記特定の本管の表面に0℃以上40℃以下の除霜用ガスを吹付けることを特徴とする液化天然ガスの気化方法。
In the method of vaporizing liquefied natural gas according to claim 7,
In the defrosting step, a vaporizing method for liquefied natural gas, wherein a defrosting gas having a temperature of 0 ° C. or higher and 40 ° C. or lower is sprayed on the surface of the specific main pipe.
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