JP2015183861A - Normal-temperature water type vaporizer - Google Patents

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有樹 島田
Yuki Shimada
有樹 島田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase over a wide range, a flow velocity of normal-temperature water in a lower region in a normal-temperature water type vaporizer which vaporize liquefied gas flowing from a lower side to an upper side by indirectly contacting the liquefied gas with normal-temperature water .SOLUTION: There is provided a normal-temperature water type vaporizer 100 that comprises: a transversely installed cylindrical body container 1 into which normal-temperature water is supplied; a heat transfer tube bundles 2 which are arranged in an axial direction of the body container 1 and within the body container 1 and in which liquefied gas flows from a lower part to an upper part; normal-temperature water guide plates 5 arranged within the body container 1 and at both sides of the heat transfer tube bundles 2 as seen from an axial direction of the body container 1; a normal-temperature water supply pipe 3 for supplying normal-temperature water from lower part of the heat transfer tube bundles 2 into the body container 1; and heat-removed water discharging pipe 4 for discharging water from which heat is removed through heat exchanging with liquefied gas within the heat transfer tube bundles 2 from the upper part of the heat transfer tube bundle 2 to the outside of the body container. The normal-temperature water guide plates 5 are provided with slant segments 14 that are narrowed inward as they come close to the upside as seen from an axial direction of the body container 1.

Description

本発明は、LNGなどの液化ガスを常温水の有する熱で気化させる常温水式気化器に関する。   The present invention relates to a room temperature water vaporizer that vaporizes a liquefied gas such as LNG with heat of room temperature water.

LNG(液化天然ガス)などの液化ガスを、流体の有する熱で気化させる流体式気化器として、例えば特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載の常温水式気化器は、液化ガスが下方から上方に流れる伝熱管束に常温水を接触させることで、伝熱管束内の液化ガスの気化を行うものである。常温水を熱源流体とすることで、温水を容易に確保できない場所においても、液化ガスの気化を行うことができるものとなっている。   As a fluid vaporizer that vaporizes a liquefied gas such as LNG (liquefied natural gas) with the heat of the fluid, there is one described in Patent Document 1, for example. The normal temperature water vaporizer described in Patent Document 1 vaporizes the liquefied gas in the heat transfer tube bundle by bringing the normal temperature water into contact with the heat transfer tube bundle in which the liquefied gas flows upward from below. By using room temperature water as a heat source fluid, liquefied gas can be vaporized even in a place where hot water cannot be easily secured.

ここで、特許文献1の常温水式気化器では、低温の液化ガスが導入される下部領域において伝熱管表面で常温水が氷結することを抑制するため、伝熱管束の両側に常温水案内板が設けられており、当該案内板の間隔が下部領域で狭くなるよう構成されている。こうすることで、案内板の間隔が狭い下部領域では、案内板の間を流れる常温水の流速が大きくなり、下部領域における常温水の氷結を抑制できるとされている。   Here, in the room temperature water vaporizer of Patent Document 1, the room temperature water guide plates are provided on both sides of the heat transfer tube bundle in order to suppress freezing of room temperature water on the surface of the heat transfer tube in the lower region where the low temperature liquefied gas is introduced. Is provided, and the interval between the guide plates is configured to be narrower in the lower region. By doing so, in the lower region where the distance between the guide plates is narrow, the flow rate of the normal temperature water flowing between the guide plates is increased, and freezing of the normal temperature water in the lower region can be suppressed.

特開2013−155912号公報JP2013-155912A

しかしながら、特許文献1の常温水式気化器では、確かに下部領域において常温水の流速は大きくなっているものの、流速の大きな常温水が案内板に沿ってそのまま上部領域に流れる傾向が見られた(特許文献1の図3参照)。つまり、流速の大きな常温水を、下部領域において十分に有効活用できているとは言えず、この点において改良の余地があった。   However, in the room temperature water vaporizer of Patent Document 1, although the flow rate of room temperature water is certainly large in the lower region, room temperature water having a large flow rate tends to flow directly to the upper region along the guide plate. (See FIG. 3 of Patent Document 1). That is, it cannot be said that room temperature water having a large flow velocity can be effectively utilized in the lower region, and there is room for improvement in this respect.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、下方から上方に流される液化ガスを常温水と間接接触させることで気化させる常温水式気化器において、下部領域における常温水の流速を広範囲にわたって大きくし、常温水の氷結をより効果的に抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a room temperature water vaporizer that vaporizes a liquefied gas flowing upward from below by indirect contact with room temperature water, the flow rate of room temperature water in the lower region is The purpose is to increase the temperature over a wide range and more effectively suppress freezing of room temperature water.

本発明は、液化ガスと常温水とを間接接触させることで液化ガスを気化させる常温水式気化器であって、横置き配置され、内部に常温水が供給される筒状の本体容器と、前記本体容器の軸方向に沿って前記本体容器の内部に配置され、下方から上方へ液化ガスが流される伝熱管束と、前記本体容器の軸方向から見て、前記本体容器の内部かつ前記伝熱管束の両側に配置された常温水案内板と、前記伝熱管束の下方から前記本体容器の内部に常温水を供給する常温水供給管と、前記伝熱管束内の液化ガスとの熱交換により抜熱された水を前記伝熱管束の上方から前記本体容器の外部に排出する抜熱水排出管と、を備え、前記常温水案内板に、前記本体容器の軸方向から見て、上方に向かうほど内側に狭まる傾斜部が形成されていることを特徴とする。   The present invention is a room temperature water vaporizer that vaporizes the liquefied gas by indirect contact between the liquefied gas and the normal temperature water, and is disposed horizontally, and a cylindrical main body container that is supplied with the normal temperature water inside, A heat transfer tube bundle that is arranged inside the main body container along the axial direction of the main body container and in which liquefied gas flows from below to above, and the inside of the main body container and the heat transfer tube when viewed from the axial direction of the main body container. Heat exchange between room temperature water guide plates arranged on both sides of the heat tube bundle, a room temperature water supply pipe for supplying room temperature water to the inside of the main body container from below the heat transfer tube bundle, and a liquefied gas in the heat transfer tube bundle A heat-extracted water discharge pipe for discharging the water removed by heat from above the heat transfer tube bundle to the outside of the main body container, and the upper portion of the room temperature water guide plate as viewed from the axial direction of the main body container. It is characterized by an inclined part that narrows toward the inside as it goes to That.

本発明の常温水式気化器によれば、常温水供給管から供給された常温水が上方の抜熱水排出管に向かう際に、常温水の一部が傾斜部で跳ね返されて下方への反転流を形成する。このため、下部領域における常温水の流速が広範囲にわたって大きくなり、常温水の氷結をより効果的に抑制することができる。   According to the room temperature water vaporizer of the present invention, when the room temperature water supplied from the room temperature water supply pipe is directed to the upper heat removal water discharge pipe, a part of the room temperature water is bounced off at the inclined portion and flows downward. A reverse flow is formed. For this reason, the flow rate of room temperature water in the lower region is increased over a wide range, and freezing of room temperature water can be more effectively suppressed.

常温水式気化器を示す軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction which shows a normal temperature water vaporizer. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本体容器内の常温水の流速分布を数値解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having analyzed the flow velocity distribution of the normal temperature water in a main body container numerically.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態では、気化させる液化ガスをLNGとしているが、気化対象はLNGに限定されることはない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the liquefied gas to be vaporized is LNG, but the vaporization target is not limited to LNG.

(常温水式気化器の構成)
図1に示すように、常温水式気化器100は、本体容器1、伝熱管束2、常温水供給管3、抜熱水排出管4などを具備してなる。この常温水式気化器100は、LNGと常温水とを間接接触させることでLNGを気化させる常温水式の気化器である。ここで、常温水とは、常温の水のことであり、熱したり冷やしたりしない自然な温度、例えば、15〜35℃程度の温度の水のことをいう。
(Configuration of room temperature water vaporizer)
As shown in FIG. 1, the room temperature water vaporizer 100 includes a main body container 1, a heat transfer tube bundle 2, a room temperature water supply pipe 3, a hot water discharge pipe 4, and the like. The room-temperature water vaporizer 100 is a room-temperature water-type vaporizer that vaporizes LNG by indirectly contacting LNG and room-temperature water. Here, the room temperature water refers to water at room temperature, and refers to water at a natural temperature that does not heat or cool, for example, about 15 to 35 ° C.

(本体容器)
本体容器1は、その内部に常温水が供給される円筒状の容器であり、横置き配置される(本体容器1の軸方向が水平となるように設置される)。本体容器1の両端は、蓋板22で閉止されている。また、本体容器1は脚部材8で支持されている。
(Main body container)
The main body container 1 is a cylindrical container into which normal temperature water is supplied, and is placed horizontally (installed so that the axial direction of the main body container 1 is horizontal). Both ends of the main body container 1 are closed by lid plates 22. The main body container 1 is supported by leg members 8.

(伝熱管束)
本体容器1の内部には、LNGが流される伝熱管束2が配置されている。伝熱管束2は、多数本の伝熱管11と、伝熱管11同士を接続する多数の180°リターンベンド12(以下、リターンベンド12と記載する)と、からなる伝熱管の束である。LNGは、伝熱管束2内を下方から上方に向かうように流されている。
(Heat transfer tube bundle)
Inside the main body container 1, a heat transfer tube bundle 2 through which LNG flows is disposed. The heat transfer tube bundle 2 is a bundle of heat transfer tubes including a large number of heat transfer tubes 11 and a number of 180 ° return bends 12 (hereinafter referred to as return bends 12) that connect the heat transfer tubes 11 to each other. The LNG is caused to flow through the heat transfer tube bundle 2 from below to above.

伝熱管11は直管であって、本体容器1の軸方向に沿って配置されている。伝熱管11同士をリターンベンド12で接続することで、伝熱管11は、本体容器1の軸方向に沿って複数回180°折り返し配管されている。リターンベンド12は、斜めを含む配置とされている。   The heat transfer tube 11 is a straight tube and is disposed along the axial direction of the main body container 1. By connecting the heat transfer tubes 11 with a return bend 12, the heat transfer tubes 11 are folded back 180 ° a plurality of times along the axial direction of the main body container 1. The return bend 12 is arranged to include an oblique direction.

ここで、伝熱管束2の上流側端部はLNG分配管20に接続され、伝熱管束2の下流側端部は気化ガス合流管21に接続されている。LNG分配管20は、LNG受入管6から供給されたLNGを伝熱管束2に分配供給するための管であり、LNG受入管6に接続されている。本実施形態では、LNG受入管6から供給されたLNGを3経路(3パス)で伝熱管束2に流している。気化ガス合流管21は、伝熱管束2内を複数の経路(複数パス)で流れて気化した気化ガス(NG)を1つにまとめるための管であり、気化ガス出口管7に接続されている。本実施形態では、伝熱管束2内を3経路で流れて気化した気化ガスを気化ガス合流管21で1つにまとめている。   Here, the upstream end of the heat transfer tube bundle 2 is connected to the LNG distribution pipe 20, and the downstream end of the heat transfer tube bundle 2 is connected to the vaporized gas merging pipe 21. The LNG distribution pipe 20 is a pipe for distributing and supplying the LNG supplied from the LNG receiving pipe 6 to the heat transfer pipe bundle 2, and is connected to the LNG receiving pipe 6. In the present embodiment, LNG supplied from the LNG receiving pipe 6 is caused to flow through the heat transfer tube bundle 2 through three paths (three paths). The vaporized gas merging pipe 21 is a pipe for collecting vaporized gas (NG) vaporized by flowing in the heat transfer tube bundle 2 through a plurality of paths (multiple paths), and is connected to the vaporized gas outlet pipe 7. Yes. In the present embodiment, the vaporized gas that has flowed through the heat transfer tube bundle 2 through three paths and vaporized is combined into one by the vaporized gas junction tube 21.

図2に示すように、伝熱管束2内を流れるLNGの経路は複数あり、本実施形態では3経路(3パス)とされている。これらの3経路(3パス)のそれぞれに、本実施形態では7個のリターンベンド12が設けられている。すなわち、伝熱管束2内の3経路(3パス)は、それぞれ、伝熱管11が7回、折り返し配管されてなるものであり、本実施形態では直管部が8つ(8段)とされている。なお、パスの数、段数などは、本実施形態のものに限られることはない。   As shown in FIG. 2, there are a plurality of LNG paths flowing through the heat transfer tube bundle 2, and in this embodiment, there are three paths (three paths). In each of these three paths (three paths), seven return bends 12 are provided in the present embodiment. That is, each of the three paths (three paths) in the heat transfer tube bundle 2 is formed by folding the heat transfer tubes 11 seven times, and in this embodiment, there are eight straight pipe portions (eight stages). ing. Note that the number of paths, the number of stages, and the like are not limited to those of the present embodiment.

(常温水供給管)
常温水供給管3は、伝熱管束2の下方から本体容器1の内部に常温水を供給するための管である。常温水供給管3は、横置き配置された状態の本体容器1の下部側面に取り付けられた常温水供給用ヘッダー管16(母管)と、常温水供給用ヘッダー管16から分岐する複数本(本実施形態では2本)の常温水分配管17(枝管)と、を有する。
(Normal temperature water supply pipe)
The room temperature water supply pipe 3 is a pipe for supplying room temperature water into the main body container 1 from below the heat transfer tube bundle 2. The room temperature water supply pipe 3 includes a room temperature water supply header pipe 16 (mother pipe) attached to the lower side surface of the main body container 1 in a horizontally arranged state, and a plurality of branch pipes from the room temperature water supply header pipe 16 ( In this embodiment, two normal temperature moisture pipes 17 (branch pipes) are provided.

常温水分配管17は、本体容器1の内部であってその底部付近に、本体容器1の軸方向に沿って配管されている。また、常温水分配管17は、伝熱管束2(伝熱管11)の全長にわたって、伝熱管束2(最も下側の伝熱管11)の下方に配管されている。   The room temperature moisture pipe 17 is piped along the axial direction of the main body container 1 inside the main body container 1 and in the vicinity of the bottom thereof. The room temperature moisture pipe 17 is piped below the heat transfer tube bundle 2 (lowermost heat transfer tube 11) over the entire length of the heat transfer tube bundle 2 (heat transfer tube 11).

ここで、常温水分配管17には、本体容器1の内部に常温水を供給するための複数の孔17a(17b)が所定の間隔で開けられている。図2に示したように、これら複数の孔17a(17b)は、本体容器1の軸方向から見て、斜め上方に向かって常温水が吹き出すように開けられている。なお、本実施形態では、孔17a(17b)の位置は、鉛直方向から30°傾いた位置とされており、孔17aから吐出された常温水は、後述の常温水案内板5の傾斜部14に向かうように構成されている。また、孔17aと孔17bとは、本体容器1の軸方向から見て左右対称の位置とされている。   Here, the room temperature moisture pipe 17 is provided with a plurality of holes 17a (17b) for supplying room temperature water into the main body container 1 at predetermined intervals. As shown in FIG. 2, the plurality of holes 17 a (17 b) are opened so that room temperature water blows obliquely upward as viewed from the axial direction of the main body container 1. In the present embodiment, the position of the hole 17a (17b) is inclined by 30 ° from the vertical direction, and the normal temperature water discharged from the hole 17a is the inclined portion 14 of the normal temperature water guide plate 5 described later. Configured to head towards. In addition, the holes 17 a and 17 b are symmetrical positions when viewed from the axial direction of the main body container 1.

(抜熱水排出管)
抜熱水排出管4は、LNGと常温水とが伝熱管11を介して間接接触することで常温水が抜熱されてなる水(LNGとの熱交換により抜熱された水)を本体容器1の外部に排出するための管である。なお、本体容器1の外部に排出された低温の水を、常温に戻した後、常温水供給管3(常温水供給用ヘッダー管16)に戻して、LNGを気化させる常温水として循環使用することが好ましい。本体容器1の外部に排出された低温の水を常温に戻す方法としては、例えば、当該排出された低温の水を、一旦、所定容量のタンクに受けて、常温水供給用ヘッダー管16に戻されるまでに、自然に、常温にまで温度上昇させる、という方法がある。
(Heat removal water discharge pipe)
The heat removal water discharge pipe 4 is a body container for water obtained by removing normal temperature water from LNG and room temperature water through indirect contact with the heat transfer pipe 11 (water removed by heat exchange with LNG). 1 is a tube for discharging to the outside. In addition, after returning the low temperature water discharged | emitted outside the main body container 1 to normal temperature, it returns to the normal temperature water supply pipe 3 (normal temperature water supply header pipe | tube 16), and circulates and uses it as normal temperature water which vaporizes LNG. It is preferable. As a method of returning the low temperature water discharged to the outside of the main body container 1 to room temperature, for example, the discharged low temperature water is once received in a tank of a predetermined capacity and returned to the normal temperature water supply header pipe 16. There is a method of naturally raising the temperature to room temperature.

抜熱水排出管4は、横置き配置された状態の本体容器1の上部側面に取り付けられた抜熱水排出用ヘッダー管18(母管)と、抜熱水排出用ヘッダー管18から分岐する複数本(本実施形態では2本)の抜熱水集水管19(枝管)と、を有する。   The heat removal water discharge pipe 4 is branched from the heat removal water discharge header pipe 18 (mother pipe) attached to the upper side surface of the main body container 1 in a horizontally disposed state, and the heat removal water discharge header pipe 18. And a plurality of (two in this embodiment) heat removal water collecting pipes 19 (branch pipes).

抜熱水集水管19は、本体容器1の内部であってその天井部付近に、本体容器1の軸方向に沿って配管されている。また、抜熱水集水管19は、伝熱管束2(伝熱管11)の全長にわたって、伝熱管束2(最も上側の伝熱管11)の上方に配管されている。   The hot water collecting pipe 19 is piped along the axial direction of the main body container 1 inside the main body container 1 and in the vicinity of the ceiling portion thereof. Further, the heat removal water collecting pipe 19 is piped above the heat transfer pipe bundle 2 (uppermost heat transfer pipe 11) over the entire length of the heat transfer pipe bundle 2 (heat transfer pipe 11).

ここで、抜熱水集水管19には、抜熱された水を集水するための複数の孔19a(19b)が所定の間隔で開けられている。図2に示したように、これら複数の孔19a(19b)は、抜熱水集水管19の側面に水平方向に開けられている。さらには、本体容器1の軸方向から見て、抜熱水集水管19の側面中央部に、孔19a(19b)が開けられている。なお、孔19a(19b)は、必ずしも水平方向に開けられている必要はない。抜熱水集水管19の側面中央部に孔19a(19b)が位置する必要も必ずしもない。   Here, a plurality of holes 19a (19b) are formed in the heat removal water collecting pipe 19 at predetermined intervals for collecting the heat removed. As shown in FIG. 2, the plurality of holes 19 a (19 b) are opened in the horizontal direction on the side surface of the hot water collecting pipe 19. Furthermore, a hole 19 a (19 b) is formed in the center of the side surface of the hot water collecting pipe 19 as viewed from the axial direction of the main body container 1. The hole 19a (19b) does not necessarily have to be opened in the horizontal direction. It is not always necessary that the hole 19a (19b) is located at the center of the side surface of the hot water collecting pipe 19.

(常温水案内板)
本体容器1の軸方向から見て、本体容器1の内部であって伝熱管束2の両側には、左右対称で一対の常温水案内板5(5a、5b)が配設されている。この常温水案内板5(5a、5b)は、本体容器1の軸方向に沿って、伝熱管束2(伝熱管11)の全長にわたって配設されている。
(Room temperature water guide plate)
A pair of room-temperature water guide plates 5 (5a, 5b) are disposed symmetrically on both sides of the heat transfer tube bundle 2 inside the main body container 1 as viewed from the axial direction of the main body container 1. The room temperature water guide plate 5 (5a, 5b) is disposed along the axial direction of the main body container 1 over the entire length of the heat transfer tube bundle 2 (heat transfer tube 11).

常温水案内板5a(5b)を構成する板材は、横置きされた本体容器1の内部に配設された状態で、鉛直方向に延びる上側鉛直部13と、本体容器1の軸方向から見て、上側鉛直部13よりも内側に配置され同様に鉛直方向に延びる下側鉛直部15と、上側鉛直部13の下端から下側鉛直部15の上端まで延在する傾斜部14と、を有する。つまり、傾斜部14は、本体容器1の軸方向から見て、上方に向かうほど内側に狭まる形状とされている。なお、常温水案内板5a(5b)は、1枚の板材が折り曲げられてなるものであってもよいし、複数枚の板材が溶接などにより接合されてなるものであってもよい。   The plate material constituting the room temperature water guide plate 5 a (5 b) is disposed in the horizontally placed main body container 1, and is seen from the upper vertical portion 13 extending in the vertical direction and the axial direction of the main body container 1. The lower vertical portion 15 is disposed on the inner side of the upper vertical portion 13 and similarly extends in the vertical direction, and the inclined portion 14 extends from the lower end of the upper vertical portion 13 to the upper end of the lower vertical portion 15. That is, the inclined portion 14 has a shape that narrows inward as it goes upward as viewed from the axial direction of the main body container 1. The room temperature water guide plate 5a (5b) may be formed by bending a single plate material, or may be formed by joining a plurality of plate materials by welding or the like.

以下の説明では、便宜上、一対の常温水案内板5a、5bとの間の領域のうち、上半分の領域(上側鉛直部13の間の領域および傾斜部14上部の間の領域)を上部領域、下半分の領域(下側鉛直部15の間の領域および傾斜部14下部の間の領域)を下部領域と称する。   In the following description, for the sake of convenience, the upper half region (the region between the upper vertical portion 13 and the upper portion of the inclined portion 14) of the region between the pair of room temperature water guide plates 5a and 5b is the upper region. The lower half region (the region between the lower vertical portion 15 and the lower portion of the inclined portion 14) is referred to as a lower region.

本実施形態では、幅広の下部領域を有効利用して、伝熱管11の折り返し回数が、上部領域よりも下部領域で多くなるように構成されている。換言すれば、上部領域よりも下部領域のほうにリターンベンド12を多く配置し、伝熱管11の段数を、上部領域よりも下部領域で多くしている。具体的には、上部領域では1経路(1パス)当たり直管部の段数が3段なのに対して、下部領域では1経路(1パス)当たり伝熱管11の段数が5段とされている。   In the present embodiment, the wide lower region is effectively used, and the number of times the heat transfer tube 11 is folded back is greater in the lower region than in the upper region. In other words, more return bends 12 are arranged in the lower region than in the upper region, and the number of stages of the heat transfer tubes 11 is increased in the lower region than in the upper region. Specifically, in the upper region, the number of straight pipe sections per path (one pass) is three, whereas in the lower area, the number of stages of the heat transfer tubes 11 per path (one pass) is five.

また、常温水案内板5a(5b)の上端部にはガイド部材9が、下端部にはガイド部材10が、それぞれ溶接などにより取り付けられている。一方で、本体容器1内の天井部付近には左右一対の支持部材23が、底部付近には左右一対の支持部材24が、それぞれ溶接などにより取り付けられている。ガイド部材9は支持部材23に対して、ガイド部材10は支持部材24に対して、それぞれ本体容器1の軸方向に摺動自在となっている。ガイド部材9、10および支持部材23、24は、いずれも山形鋼材(アングル鋼材)が用いられているが、これに限られることはない。なお、左右一対の支持部材23の間に抜熱水排出管4(抜熱水集水管19)が配置されており、左右一対の支持部材24の間に常温水供給管3(常温水分配管17)が配置されている。   Further, a guide member 9 is attached to the upper end portion of the room temperature water guide plate 5a (5b), and a guide member 10 is attached to the lower end portion thereof by welding or the like. On the other hand, a pair of left and right support members 23 are attached near the ceiling in the main body container 1, and a pair of left and right support members 24 are attached near the bottom by welding or the like. The guide member 9 is slidable with respect to the support member 23, and the guide member 10 is slidable with respect to the support member 24 in the axial direction of the main body container 1. The guide members 9 and 10 and the support members 23 and 24 are all made of angle steel (angle steel), but are not limited thereto. The heat removal water discharge pipe 4 (heat removal water collection pipe 19) is disposed between the pair of left and right support members 23, and the room temperature water supply pipe 3 (room temperature water pipe 17) is interposed between the pair of left and right support members 24. ) Is arranged.

常温水案内板5と伝熱管束2とは鋼材などで相互に固定され一体化されている。LNG受入管6、LNG分配管20、気化ガス合流管21、気化ガス出口管7、伝熱管束2、および常温水案内板5は、支持部材23、24に沿ってガイド部材9、10を支持部材23、24に対して摺動させながら、一体で、本体容器1から抜き出せるようにされており、維持管理性に優れた構造となっている。   The room temperature water guide plate 5 and the heat transfer tube bundle 2 are fixed and integrated with each other by a steel material or the like. The LNG receiving pipe 6, the LNG distribution pipe 20, the vaporized gas junction pipe 21, the vaporized gas outlet pipe 7, the heat transfer pipe bundle 2, and the room temperature water guide plate 5 support the guide members 9 and 10 along the support members 23 and 24. While being slid with respect to the members 23 and 24, it can be extracted integrally from the main body container 1, and has a structure excellent in maintenance and management.

(LNG気化ガスの製造)
LNG受入管6の入口6aから常温水式気化器100へLNGを供給する。供給されたLNGは、LNG分配管20で3経路に分配され、それぞれ蛇行しながら下方から上方へ伝熱管束2を流れていく。一方で、常温水供給用ヘッダー管16の入口16aから本体容器1内へ熱源流体として常温水を供給する。
(Manufacture of LNG vaporized gas)
LNG is supplied from the inlet 6 a of the LNG receiving pipe 6 to the room temperature water vaporizer 100. The supplied LNG is distributed into three paths by the LNG distribution pipe 20, and flows through the heat transfer tube bundle 2 from below to above while meandering. On the other hand, normal temperature water is supplied from the inlet 16a of the normal temperature water supply header pipe 16 into the main body container 1 as a heat source fluid.

供給された常温水は、一対の常温水案内板5a、5bの間を上昇していく。このとき、LNGと常温水とが伝熱管11を介して間接接触することで、LNGは気化していく。気化ガス(NG)は、気化ガス合流管21で合流した後、気化ガス出口管7の出口7aから出ていく。LNGとの間接接触により抜熱された水は、抜熱水集水管19で集水された後、抜熱水排出用ヘッダー管18の出口18aから出ていく。   The supplied room temperature water rises between the pair of room temperature water guide plates 5a and 5b. At this time, LNG is vaporized by the indirect contact between LNG and room temperature water via the heat transfer tube 11. The vaporized gas (NG) merges in the vaporized gas junction pipe 21 and then exits from the outlet 7 a of the vaporized gas outlet pipe 7. The water removed by indirect contact with LNG is collected by the heat removal water collecting pipe 19 and then comes out from the outlet 18 a of the heat removal water discharge header pipe 18.

なお、伝熱管束2が配置されている一対の常温水案内板5a、5bとの間の領域のうち、基本的に下部領域は、主として液体状態のLNGを気化させるための蒸発域である。これに対して、基本的に上部領域は、液体状態のLNGが気化ガスに混在したままで本体容器1から出て行かないように、主として気化ガス(または、液体状態のLNGが混在した気化ガス)を加温して、LNGを完全に気化させるための部分、すなわち、加温域である。   Of the region between the pair of room temperature water guide plates 5a and 5b where the heat transfer tube bundle 2 is disposed, the lower region is basically an evaporation region for mainly vaporizing LNG in a liquid state. On the other hand, basically, the upper region is mainly vaporized gas (or vaporized gas in which liquid LNG is mixed) so that the liquid LNG is mixed in the vaporized gas and does not leave the main body container 1. ) Is heated to completely vaporize LNG, that is, a heating region.

(作用・効果)
本実施形態では、本体容器1の軸方向から見て、伝熱管束2の両側に一対の常温水案内板5a、5bが配置されており、この常温水案内板5a(5b)には、上方に向かうほど内側に狭まる傾斜部14が形成されている。このような傾斜部14を設けることで、常温水供給管3から供給された常温水が上方の抜熱水排出管4に向かう際に、常温水の一部が傾斜部14で跳ね返されて下方への反転流を形成する。このため、液化ガスの蒸発域である下部領域における常温水の流速が大きくなり、かつ、その高流速域を広範囲に維持することができるため、常温水の氷結をより効果的に抑制することができる。
(Action / Effect)
In this embodiment, a pair of normal temperature water guide plates 5a and 5b are arranged on both sides of the heat transfer tube bundle 2 when viewed from the axial direction of the main body container 1, and the normal temperature water guide plates 5a (5b) An inclined portion 14 is formed which narrows toward the inside as it goes to the front. By providing such an inclined portion 14, when the normal temperature water supplied from the normal temperature water supply pipe 3 is directed to the upper hot water discharge pipe 4, a part of the normal temperature water is bounced back by the inclined portion 14. Form a reversal flow to For this reason, the flow rate of room temperature water in the lower region, which is the evaporation region of the liquefied gas, is increased and the high flow rate region can be maintained over a wide range, so that freezing of room temperature water can be more effectively suppressed. it can.

また、本実施形態では、常温水案内板5が、本体容器1の軸方向に沿って、伝熱管束2の全長にわたって配置されている。このため、伝熱管束2の全長にわたって、下部領域における常温水の流速を大きくすることができ、常温水の氷結をより確実に抑制または防止することができる。   Moreover, in this embodiment, the normal temperature water guide plate 5 is arrange | positioned over the full length of the heat exchanger tube bundle 2 along the axial direction of the main body container 1. FIG. For this reason, the flow rate of room temperature water in the lower region can be increased over the entire length of the heat transfer tube bundle 2, and freezing of room temperature water can be more reliably suppressed or prevented.

また、本実施形態では、常温水案内板5a(5b)のうち傾斜部14よりも下側の部分が、鉛直方向に沿って延びる下側鉛直部15となっている。ここで、液化ガスの蒸発域である下部領域では、できるだけ断面積を小さくして、常温水の流速を大きくすることが望ましい。一方、断面積を小さくしすぎると、下部領域にて伝熱管11を多く折り返させて配置することが難しくなり、液化ガスの気化効率が低下してしまうおそれがある。そこで、上述のように、傾斜部14よりも下側の部分を下側鉛直部15とすることにより、下部領域の断面積が適度なものとなり、下部領域における常温水の流速増大という要求と伝熱管11の多段配置という要求とをバランスよく実現することができる。   Moreover, in this embodiment, the part below the inclination part 14 among the normal temperature water guide plates 5a (5b) is the lower vertical part 15 extending along the vertical direction. Here, in the lower region, which is the evaporation region of the liquefied gas, it is desirable to reduce the cross-sectional area as much as possible and increase the flow rate of room temperature water. On the other hand, if the cross-sectional area is too small, it is difficult to fold and dispose the heat transfer tubes 11 in the lower region, and the vaporization efficiency of the liquefied gas may be reduced. Therefore, as described above, by setting the lower portion of the inclined portion 14 as the lower vertical portion 15, the cross-sectional area of the lower region becomes appropriate, and the request and transmission of increasing the flow rate of room temperature water in the lower region are achieved. The demand for multi-stage arrangement of the heat tubes 11 can be realized in a balanced manner.

また、本実施形態では、常温水供給管3(常温水分配管17)から供給される常温水は、傾斜部14に向かって吐出される。このため、常温水供給管3から供給された常温水を、積極的に傾斜部14で跳ね返すことができ、下方への反転流がより形成されやすくなる。その結果、下部領域における常温水の流速を広範囲にわたって一層大きくすることができる。   Moreover, in this embodiment, the normal temperature water supplied from the normal temperature water supply pipe 3 (normal temperature moisture piping 17) is discharged toward the inclination part 14. FIG. For this reason, the normal temperature water supplied from the normal temperature water supply pipe 3 can be positively rebounded by the inclined portion 14, and a downward reversal flow is more easily formed. As a result, the flow rate of room temperature water in the lower region can be further increased over a wide range.

また、本体容器1の軸方向から見て常温水供給管3(常温水分配管17)の両側には、常温水案内板5の外側に常温水が流出することを抑制する流出抑制部材の機能を果たす支持部材24が設けられている。このため、常温水供給管3から供給された常温水を、より確実に常温水案内板5の内側の領域、すなわち伝熱管束2が配置されている領域へ向かわせることができるので、常温水を無駄なく有効活用することができる。   In addition, on both sides of the room temperature water supply pipe 3 (room temperature moisture pipe 17) when viewed from the axial direction of the main body container 1, a function of an outflow suppression member that suppresses the outflow of room temperature water to the outside of the room temperature water guide plate 5 is provided. A supporting member 24 is provided. For this reason, the room temperature water supplied from the room temperature water supply pipe 3 can be more reliably directed to the area inside the room temperature water guide plate 5, that is, the area where the heat transfer tube bundle 2 is disposed. Can be used effectively without waste.

(実施例)
図3は、本体容器1内の常温水の流速分布を数値解析した結果を示す図である。なお、流速の単位は[m/s]である。図3からわかるように、常温水供給管3(常温水分配管17)から供給されて上方に向かう常温水は、傾斜部14で跳ね返されることで反転流を形成しており、そのまま上部領域へ抜けていくことが抑えられている。このため、下部領域における常温水の流速が広範囲にわたって大きくなっている。
(Example)
FIG. 3 is a diagram showing the result of numerical analysis of the flow rate distribution of room temperature water in the main body container 1. The unit of the flow velocity is [m / s]. As can be seen from FIG. 3, the normal temperature water supplied from the normal temperature water supply pipe 3 (normal temperature moisture pipe 17) and going upward is rebounded by the inclined portion 14 to form a reversal flow and escapes to the upper region as it is. It is suppressed to go. For this reason, the flow rate of room temperature water in the lower region is large over a wide range.

ここで、常温水の供給量を下部領域の断面積で割って算出した空塔速度は約0.006[m/s]である。これに対し、下部領域における常温水の氷結を防止するためには、空塔速度の10倍程度以上の流速が下部領域の伝熱管11の周囲で生じていることが好ましい。本実施例では、下部領域の伝熱管11の周囲において、概ね0.06[m/s]以上と空塔速度の10倍以上の高流速が達成されており、下部領域において氷結を有効に抑制できることが数値解析の結果からも示された。   Here, the superficial velocity calculated by dividing the supply amount of room temperature water by the cross-sectional area of the lower region is about 0.006 [m / s]. On the other hand, in order to prevent freezing of room temperature water in the lower region, it is preferable that a flow rate of about 10 times or more the superficial velocity is generated around the heat transfer tube 11 in the lower region. In the present embodiment, a high flow velocity of approximately 0.06 [m / s] or more and 10 times or more of the superficial velocity is achieved around the heat transfer tube 11 in the lower region, and icing is effectively suppressed in the lower region. It was also shown from the results of numerical analysis that it was possible.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. .

例えば、上記実施形態では、常温水案内板5a(5b)に傾斜部14を1つだけ設ける構成としたが、常温水案内板5a(5b)に複数の傾斜部14を設ける構成としてもよい。また、傾斜部14は、上方に向かうほど内側に狭まる形状であれば、例えば湾曲していても構わない。   For example, in the above embodiment, only one inclined portion 14 is provided on the room temperature water guide plate 5a (5b), but a plurality of inclined portions 14 may be provided on the room temperature water guide plate 5a (5b). In addition, the inclined portion 14 may be curved, for example, as long as it has a shape that narrows inward as it goes upward.

1:本体容器
2:伝熱管束
3:常温水供給管
4:抜熱水排出管
5:常温水案内板
13:上側鉛直部
14:傾斜部
15:下側鉛直部
24:支持部材(流出抑制部材)
100:常温水式気化器
1: Main body container 2: Heat transfer tube bundle 3: Room temperature water supply tube 4: Heat extraction water discharge tube 5: Room temperature water guide plate 13: Upper vertical portion 14: Inclined portion 15: Lower vertical portion 24: Support member (outflow suppression) Element)
100: Room temperature water vaporizer

Claims (5)

液化ガスと常温水とを間接接触させることで液化ガスを気化させる常温水式気化器であって、
横置き配置され、内部に常温水が供給される筒状の本体容器と、
前記本体容器の軸方向に沿って前記本体容器の内部に配置され、下方から上方へ液化ガスが流される伝熱管束と、
前記本体容器の軸方向から見て、前記本体容器の内部かつ前記伝熱管束の両側に配置された常温水案内板と、
前記伝熱管束の下方から前記本体容器の内部に常温水を供給する常温水供給管と、
前記伝熱管束内の液化ガスとの熱交換により抜熱された水を前記伝熱管束の上方から前記本体容器の外部に排出する抜熱水排出管と、
を備え、
前記常温水案内板に、前記本体容器の軸方向から見て、上方に向かうほど内側に狭まる傾斜部が形成されていることを特徴とする常温水式気化器。
A room temperature water vaporizer that vaporizes the liquefied gas by indirectly contacting the liquefied gas with normal temperature water,
A cylindrical body container that is placed horizontally and supplied with room temperature water inside,
A heat transfer tube bundle that is arranged inside the main body container along the axial direction of the main body container, and in which liquefied gas flows from below to above,
A room-temperature water guide plate disposed inside the main body container and on both sides of the heat transfer tube bundle, as viewed from the axial direction of the main body container,
A normal temperature water supply pipe for supplying normal temperature water into the main body container from below the heat transfer tube bundle;
A heat removal water discharge pipe for discharging water extracted by heat exchange with the liquefied gas in the heat transfer pipe bundle to the outside of the main body container from above the heat transfer pipe bundle;
With
The room temperature water guide plate is formed with an inclined portion that narrows inward as it goes upward as viewed from the axial direction of the main body container.
前記常温水案内板は、前記本体容器の軸方向に沿って、前記伝熱管束の全長にわたって配置されている常温水式気化器。   The normal temperature water guide plate is a normal temperature water vaporizer disposed along the axial direction of the main body container over the entire length of the heat transfer tube bundle. 前記常温水案内板のうち前記傾斜部よりも下側の部分が、鉛直方向に沿って延びる鉛直部となっている請求項1または2に記載の常温水式気化器。   The room-temperature water vaporizer according to claim 1 or 2, wherein a part of the room-temperature water guide plate that is lower than the inclined part is a vertical part extending along a vertical direction. 前記常温水供給管から供給される常温水は、前記傾斜部に向かって吐出される請求項1ないし3のいずれか1項に記載の常温水式気化器。   The normal temperature water vaporizer according to any one of claims 1 to 3, wherein the normal temperature water supplied from the normal temperature water supply pipe is discharged toward the inclined portion. 前記本体容器の軸方向から見て前記常温水供給管の両側には、前記常温水案内板の外側に常温水が流出することを抑制する流出抑制部材が設けられている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の常温水式気化器。   The outflow suppression member which suppresses that normal temperature water flows out to the outer side of the said normal temperature water guide plate is provided in the both sides of the said normal temperature water supply pipe seeing from the axial direction of the said main body container. The room temperature water vaporizer of any one of Claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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