JP2017166813A - Open rack type vaporization device - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示する技術は、オープンラック式気化装置に関する。 The technology disclosed herein relates to an open rack type vaporizer.
特許文献1には、オープンラック式気化装置が記載されている。オープンラック式気化装置は、低温流体が流れるよう構成された下部ヘッダー管、下部ヘッダー管に対して平行に配設されかつ、加熱された流体が流れるよう構成された上部ヘッダー管、及び下部ヘッダー管及び上部ヘッダー管に沿う方向に並設されかつ、それぞれ上下方向に延びて下部ヘッダー管と上部ヘッダー管とを互いに連通するように構成された複数の伝熱管を備えている。オープンラック式気化装置は、伝熱管において、下部ヘッダー管から供給された低温流体と、伝熱管の表面を流下する熱媒体との間で熱交換を行い、流体を加熱するよう構成されている。
こうしたオープンラック式気化装置では、例えば特許文献2にも記載されているように、隣り合う伝熱管同士を、スポット溶接によって接合することで上下左右に広がる板状の熱交換パネルを構成する場合がある。 In such an open rack type vaporizer, for example, as described in Patent Document 2, a plate-shaped heat exchange panel that spreads vertically and horizontally may be formed by joining adjacent heat transfer tubes by spot welding. is there.
特許文献1にはまた、並設された複数の熱交換パネルを一組として、各熱交換パネルの下部ヘッダー管の一端を、低温流体を各下部ヘッダー管に分配するマニホールドにより互いに連結する一方、下部ヘッダー管の他端(閉塞端)を、タイバーによって互いに連結する構成が記載されている。前記マニホールド及びタイバーのそれぞれが、架構に固定されることによって、複数の熱交換パネルを一体的に架構に支持している。特許文献1にはまた、タイバーを上下動可能に保持することによって、地震時の熱交換パネルの振動に対処することが記載されている。
オープンラック式気化装置における地震対策は従来から行われており、オープンラック式気化装置に地震時の荷重が作用したときには、有害な損傷などが発生しないように設計されている。しかしながら、近年は、巨大地震等の発生時においても、より速やかに運転再開できるよう、オープンラック式気化装置の耐震性能を効果的に向上させることが求められている。具体的には、巨大地震を受けた場合について、オープンラック式気化装置に許容される残留変位の低減が要求される。耐震性能向上の検討過程において、本願発明者らが動的解析を行ったところ、オープンラック式気化装置の耐震性能を効果的に向上させる地震対策方法が、新たにわかった。 Earthquake countermeasures in open rack type vaporizers have been conventionally performed, and are designed so that no harmful damage occurs when an open rack type vaporizer is subjected to an earthquake load. However, in recent years, it has been required to effectively improve the seismic performance of the open rack type vaporizer so that operation can be resumed more quickly even when a huge earthquake or the like occurs. Specifically, in the case of a large earthquake, it is required to reduce the residual displacement allowed for the open rack type vaporizer. In the examination process of improving seismic performance, the inventors of the present application conducted a dynamic analysis, and as a result, a new earthquake countermeasure method for effectively improving the seismic performance of the open rack type vaporizer was found.
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オープンラック式気化装置の地震対策を効果的に行うことにある。 The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and the object is to effectively take an earthquake countermeasure for an open rack type vaporizer.
本願発明者らが行った動的解析に基づくと、地震時の荷重がオープンラック式気化装置に入力することによって、上下方向に延びる伝熱管が、水平方向に大きく変形し得ることが判明した。そのため、地震時の荷重が入力したときに伝熱管が変形してしまうことを防止すべく、例えば伝熱管の変形を防止する変形規制部材を、伝熱管の表面に当てて配設することが考えられる。しかしながら、オープンラック式気化装置では、伝熱管の表面を熱媒体が流下するため、伝熱管の表面に変形規制部材を当ててしまうと、熱媒体の流下に支障が生じ、オープンラック式気化装置としての性能が低下してしまう。 Based on the dynamic analysis performed by the inventors of the present application, it was found that the heat transfer tube extending in the vertical direction can be greatly deformed in the horizontal direction by inputting the load at the time of the earthquake to the open rack type vaporizer. Therefore, in order to prevent the heat transfer tube from being deformed when a load at the time of an earthquake is input, for example, it is considered that a deformation regulating member that prevents deformation of the heat transfer tube is disposed on the surface of the heat transfer tube. It is done. However, in the open rack type vaporizer, since the heat medium flows down the surface of the heat transfer tube, if a deformation regulating member is applied to the surface of the heat transfer tube, the flow of the heat medium is hindered, and the open rack type vaporizer is used. Will degrade the performance.
そこで、本願発明者らは、伝熱管に変形規制部材を接触(つまり、間隔をゼロとする)させながらも、熱媒体の極端な飛散を回避できるような形状の変形規制部材を考案して試してみたが、熱媒体の霧状飛沫が増加したり、熱媒体が部材を伝って架構外に漏れたりしたため、周辺の鉄製部材の腐食が促進されてしまった。そのような状態でも、オープンラック式気化装置を運転することは可能であるが、継続運転により、貝殻等が変形規制部材に堆積すると、熱媒体の水膜流の落下を部分的に阻害して、熱媒体の飛散が増加したり、さらに悪化すると、気化装置の気化性能が低下したりする懸念を払拭することができなかった。そのため、本願発明者らは、伝熱管と変形規制部材との間には、一定の間隔を設けることが必要であると知見するに至り、ここに開示する技術を完成させた。つまり、ここに開示する技術は、こうしたオープンラック式気化装置特有の事情を考慮したものである。 Therefore, the inventors of the present application have devised and tried a deformation regulating member having a shape that can avoid extreme scattering of the heat medium while bringing the deformation regulating member into contact with the heat transfer tube (that is, the interval is set to zero). As a result, mist droplets of the heat medium increased, or the heat medium leaked out of the frame through the member, so that corrosion of the surrounding iron members was promoted. Even in such a state, it is possible to operate the open rack type vaporizer, but when the shells and the like are deposited on the deformation regulating member by continuous operation, the fall of the water film flow of the heat medium is partially inhibited. When the scattering of the heat medium is increased or further deteriorated, the concern that the vaporization performance of the vaporizer is lowered could not be eliminated. Therefore, the inventors of the present application have found that it is necessary to provide a certain distance between the heat transfer tube and the deformation restricting member, and have completed the technique disclosed herein. That is, the technique disclosed here takes into consideration the circumstances peculiar to such an open rack type vaporizer.
具体的に、ここに開示するオープンラック式気化装置は、架構と、前記架構に支持されると共に、水平方向である第1方向に延びて配設された下部ヘッダー管、前記下部ヘッダー管の上方位置で前記下部ヘッダー管に対して平行に配設された上部ヘッダー管、前記下部ヘッダー管及び前記上部ヘッダー管に沿って前記第1方向に並設されかつ、それぞれ上下方向に延びて前記下部ヘッダー管と前記上部ヘッダー管とを互いに連通するように構成された複数の伝熱管、及び、前記伝熱管の上端部から、前記伝熱管の表面に沿って熱媒体を流下させるように、前記伝熱管に熱媒体を供給するよう構成された熱媒体供給手段を有し、前記伝熱管において流体と前記表面を流下する熱媒体との間で熱交換を行い、前記流体を加熱するよう構成された気化装置本体と、上下方向に延びる前記伝熱管を挟んで、前記第1方向に直交する第2方向の両側それぞれに配設されて前記架構に支持されると共に、前記気化装置本体に地震荷重が入力されることによって前記伝熱管が変形をするときに、その損傷前に当該伝熱管が接触することによって、前記伝熱管がそれ以上に変形することを規制するよう構成された変形規制部材と、を備える。 Specifically, an open rack type vaporizer disclosed herein includes a frame, a lower header pipe supported by the frame and extending in a first direction that is a horizontal direction, and an upper portion of the lower header pipe. The upper header pipe disposed in parallel with the lower header pipe at the position, the lower header pipe and the upper header pipe are juxtaposed in the first direction and extend in the vertical direction, respectively. A plurality of heat transfer tubes configured to communicate with the tube and the upper header tube, and the heat transfer tube so that a heat medium flows down from the upper end of the heat transfer tube along the surface of the heat transfer tube A heat medium supply means configured to supply a heat medium to the heat transfer pipe, and heat exchange between the fluid and the heat medium flowing down the surface in the heat transfer tube to heat the fluid. The apparatus main body and the heat transfer tube extending in the vertical direction are sandwiched between the apparatus main body and the both sides of the second direction orthogonal to the first direction so as to be supported by the frame, and an earthquake load is input to the vaporizer main body. A deformation regulating member configured to regulate further deformation of the heat transfer tube by contacting the heat transfer tube before the heat transfer tube is deformed when the heat transfer tube is deformed. Prepare.
そして、前記変形規制部材は、前記伝熱管の表面から、前記第2方向に所定の間隔を空けて配設されている。 And the said deformation control member is arrange | positioned at predetermined intervals in the said 2nd direction from the surface of the said heat exchanger tube.
この構成によると、伝熱管を挟んだ、第2方向の両側それぞれに配設された変形規制部材は、伝熱管の表面から、第2方向に所定の間隔を空けて配設されている。これにより、熱媒体は、伝熱管の表面を流下することが可能になる。伝熱管において熱交換が行われて流体が昇温する。こうして、オープンラック式気化装置の性能が確保される。 According to this configuration, the deformation restricting members disposed on both sides in the second direction across the heat transfer tube are disposed at a predetermined interval in the second direction from the surface of the heat transfer tube. Thereby, the heat medium can flow down the surface of the heat transfer tube. Heat exchange is performed in the heat transfer tube to raise the temperature of the fluid. Thus, the performance of the open rack type vaporizer is ensured.
地震時に、気化装置本体に荷重が入力されて伝熱管が変形するときには、伝熱管と変形規制部材との間の、所定の間隔分だけ伝熱管が変形し、伝熱管は、損傷する前に、変形規制部材に接触する。変形規制部材は、伝熱管がそれ以上に変形することを防止する。その結果、伝熱管の残留変位が許容範囲に収まり、地震後にオープンラック式気化装置を継続して使用可能になる。 During an earthquake, when a load is applied to the vaporizer body and the heat transfer tube deforms, the heat transfer tube is deformed by a predetermined interval between the heat transfer tube and the deformation regulating member, and the heat transfer tube is damaged before Contact the deformation regulating member. The deformation restricting member prevents the heat transfer tube from being further deformed. As a result, the residual displacement of the heat transfer tube falls within an allowable range, and the open rack type vaporizer can be continuously used after the earthquake.
ここで、伝熱管の表面と変形規制部材との「所定の間隔」の上限値は、一例として、次のような考え方に従って設定することが可能である。つまり、オープンラック式気化装置における伝熱管は、圧力容器であり、圧力容器は、地震荷重が入力された場合でも気密性を確保する必要がある。具体的に、圧力容器は、一次応力が許容値を満足しかつ、二次応力が許容値を満足することが出来れば、十分気密性を満足するとともに、有害な残留変形も発生しない。ここで「一次応力」及び「二次応力」はそれぞれ、圧力容器の設計に関する専門用語であり、一次応力は、荷重制御型応力であり、二次応力は、変位制御・ひずみ制御型応力である。 Here, the upper limit value of the “predetermined interval” between the surface of the heat transfer tube and the deformation restricting member can be set according to the following concept as an example. That is, the heat transfer tube in the open rack type vaporizer is a pressure vessel, and the pressure vessel needs to ensure hermeticity even when an earthquake load is input. Specifically, if the primary stress satisfies the allowable value and the secondary stress satisfies the allowable value, the pressure vessel sufficiently satisfies the airtightness and does not cause harmful residual deformation. Here, "primary stress" and "secondary stress" are technical terms related to the design of the pressure vessel, respectively. Primary stress is load-controlled stress, and secondary stress is displacement-controlled and strain-controlled stress. .
伝熱管の表面と変形規制部材との間隔を、ある間隔に設定したと仮定し、その間隔に等しい強制変位を伝熱管に載荷したときの、伝熱管の一次応力及び二次応力が、それぞれ許容値を満足するか否かを判断する。伝熱管の一次応力及び二次応力が許容値を満足しないときは、間隔が広すぎることになる。そのようにして、伝熱管の一次応力及び二次応力が、それぞれ許容値を満足し得る最大の間隔を、近似的に伝熱管の表面と変形規制部材との間隔の最大値と定め得ることを、発明者らは、新たに知見した。 Assuming that the interval between the surface of the heat transfer tube and the deformation restricting member is set to a certain interval, the primary stress and the secondary stress of the heat transfer tube when a forced displacement equal to the interval is loaded on the heat transfer tube are allowed. Determine whether the value is satisfied. When the primary stress and secondary stress of the heat transfer tube do not satisfy the allowable value, the interval is too wide. As such, the maximum distance at which the primary stress and the secondary stress of the heat transfer tube can each satisfy the allowable value can be approximately determined as the maximum value of the distance between the surface of the heat transfer tube and the deformation regulating member. The inventors have newly found out.
ここで、一次応力の許容値は、「高圧ガス設備等耐震設計指針」、「製造設備等耐震設計指針」に従うと、例えば伝熱管の自重(伝熱管内の内容物を含む)、内圧、地震時の慣性力、及び、伝熱管が接続される配管反力の組み合わせに対し、1.5S以下と定めることが可能である。ここで、Sは、S=MIN(0.6Su,0.9Sy)であり、Suは、引っ張り強さ、Syは、降伏点又は0.2%耐力である。 Here, the allowable value of the primary stress is, for example, the self-weight of the heat transfer tube (including the contents in the heat transfer tube), the internal pressure, the earthquake, according to the “seismic design guideline for high pressure gas equipment” and “seismic design guideline for manufacturing equipment” It can be set to 1.5 S or less with respect to the combination of the inertial force at the time and the pipe reaction force to which the heat transfer pipe is connected. Here, S is S = MIN (0.6Su, 0.9Sy), Su is the tensile strength, and Sy is the yield point or 0.2% yield strength.
また、二次応力の許容値は、前記圧力容器の規格に従うと、例えば地震時の慣性力、配管反力、及び、オープンラック式気化装置の架構の強制変位の組み合わせの繰り返し範囲に対し、2Sy以下と定めることが可能である。 In addition, the allowable value of the secondary stress is, for example, 2Sy with respect to the repetition range of the combination of the inertial force at the time of earthquake, the piping reaction force, and the forced displacement of the frame of the open rack type vaporizer. It can be determined that:
こうして設定される、伝熱管の表面と変形規制部材との間隔の最大値以下となるように、変形規制部材を配設することにより、地震時には、伝熱管が、許容応力を超えて過度に変形することが防止され、伝熱管の損傷を防止することが可能になる。 In the event of an earthquake, the heat transfer tube exceeds the allowable stress and deforms excessively by arranging the deformation control member so that it is less than the maximum value of the distance between the heat transfer tube surface and the deformation control member set in this way. This prevents the heat transfer tube from being damaged.
尚、伝熱管の表面と変形規制部材との「所定の間隔」の上限値は、その他、様々な手法を用いて決定することも可能である。 The upper limit value of the “predetermined interval” between the surface of the heat transfer tube and the deformation regulating member can be determined using various other methods.
すなわち、前記所定の間隔は、地震の後の前記伝熱管に、気密性が確保できなくなりかつ、前記熱媒体の流下阻害を引き起こすような残留変形を発生させない間隔に設定されている、とすればよい。ここで、気密性が確保できないとは、具体的には、伝熱管にクラック等が発生することである。また、熱媒体の流下阻害とは、具体的には、伝熱管周りの熱媒体が減少することで、熱媒体の「水膜切れ」「飛散」及び/又は「剥離」等が発生することである。 That is, if the predetermined interval is set to an interval at which the heat transfer tube after the earthquake cannot secure airtightness and does not cause residual deformation that causes the heat medium to flow down. Good. Here, the fact that the airtightness cannot be secured specifically means that a crack or the like occurs in the heat transfer tube. In addition, the heat medium flow-inhibition specifically refers to the fact that the heat medium around the heat transfer tube decreases, and that the heat medium is “water film cut”, “scattered” and / or “peeled”. is there.
こうすることで、地震後においても、オープンラック式気化装置を、継続して運転することが可能になる。 By doing so, the open rack type vaporizer can be continuously operated even after an earthquake.
前記伝熱管と前記変形規制部材との間隔は、狭い方が、伝熱管の変形を防止する上では有利になる。しかしながら、伝熱管の表面における熱媒体の流下に影響を与えるほど、前記伝熱管と前記変形規制部材との間隔を狭くすることは、好ましくない。前記伝熱管と前記変形規制部材との間隔は、前記伝熱管の表面を流れる前記熱媒体の厚み以上に設定されている、ことが好ましい。 A narrower interval between the heat transfer tube and the deformation regulating member is advantageous in preventing deformation of the heat transfer tube. However, it is not preferable to narrow the interval between the heat transfer tube and the deformation restricting member so as to affect the flow of the heat medium on the surface of the heat transfer tube. It is preferable that the space | interval of the said heat exchanger tube and the said deformation | transformation control member is set more than the thickness of the said heat medium which flows through the surface of the said heat exchanger tube.
こうすることで、オープンラック式気化装置の通常運転時には、伝熱管の表面を熱媒体がスムースに流下するようになり、オープンラック式気化装置の運転性能が低下してしまうことが防止される。 By doing so, during the normal operation of the open rack type vaporizer, the heat medium smoothly flows down the surface of the heat transfer tube, and the operating performance of the open rack type vaporizer is prevented from deteriorating.
ここで、オープンラック式気化装置において、前記熱媒体としては、例えば海水が使用されるが、熱媒体中のゴミや貝殻等の異物が、伝熱管と変形規制部材との間に引っかかってしまうと、当該箇所においては熱媒体が流下しなくなってしまう。そのため、異物の引っかかりを確実に防止すべく、前記伝熱管と前記変形規制部材との間隔は、ある程度の余裕を持って設定することが好ましい。 Here, in the open rack type vaporizer, for example, seawater is used as the heat medium, but when foreign matters such as dust and shells in the heat medium get caught between the heat transfer tube and the deformation regulating member. The heat medium will not flow down at the location. For this reason, it is preferable to set the interval between the heat transfer tube and the deformation restricting member with a certain margin in order to reliably prevent the foreign matter from being caught.
また、オープンラック式気化装置の運転中に、伝熱管の表面に氷が付着してしまった場合においても、熱媒体の流下に支障が生じないよう、伝熱管の表面を流れる熱媒体の厚みに対して、伝熱管の表面に付着する氷の厚みを加えた厚み以上となるように、伝熱管と変形規制部材との間隔を設定してもよい。 In addition, even if ice adheres to the surface of the heat transfer tube during the operation of the open rack type vaporizer, the thickness of the heat medium flowing on the surface of the heat transfer tube is reduced so as not to hinder the flow of the heat medium. On the other hand, you may set the space | interval of a heat exchanger tube and a deformation | transformation control member so that it may become more than the thickness which added the thickness of the ice adhering to the surface of a heat exchanger tube.
前記第1方向に並設した複数の前記伝熱管は、互いに接合されることによって前記第1方向に広がる熱交換パネルを構成し、前記変形規制部材は、少なくとも、前記熱交換パネルにおける前記第1方向の両端部付近それぞれに配設されている、としてもよい。 The plurality of heat transfer tubes arranged in parallel in the first direction constitute a heat exchange panel that extends in the first direction by being joined together, and the deformation regulating member is at least the first in the heat exchange panel. It is good also as arrange | positioning in the both ends vicinity of a direction, respectively.
本願発明者らが行った動的解析によると、複数の伝熱管が互いに接合して構成される熱交換パネルにおいては、地震時の荷重が気化装置本体に入力したときに、熱交換パネルが、鉛直軸を中心として回転するように変形することがわかった。つまり、熱交換パネルにおいては、第1方向の両端部付近の変形量が相対的に大きくなり得る。そのため、変形規制部材を、少なくとも、熱交換パネルにおける第1方向の両端部付近それぞれに配設すれば、熱交換パネルが回転するように変形したときに、熱交換パネルにおける第1方向の両端部が、変形規制部材に速やかに当たるようになり、熱交換パネルがそれ以上に変形してしまうことが、効果的に防止される。 According to the dynamic analysis performed by the inventors of the present application, in the heat exchange panel configured by joining a plurality of heat transfer tubes to each other, when the load at the time of earthquake is input to the vaporizer body, the heat exchange panel is It turned out to be deformed to rotate around the vertical axis. That is, in the heat exchange panel, the amount of deformation near both ends in the first direction can be relatively large. Therefore, if the deformation regulating member is disposed at least in the vicinity of both end portions in the first direction of the heat exchange panel, both end portions in the first direction of the heat exchange panel when the heat exchange panel is deformed to rotate. However, it comes into contact with the deformation restricting member quickly, and it is effectively prevented that the heat exchange panel is further deformed.
ここで、変形規制部材は、伝熱管の表面における熱媒体の流下に悪影響を与える虞があるため、変形規制部材の配設箇所をできるだけ少なくすることは、オープンラック式気化装置を安定して運転する上で有利になる。例えば、変形規制部材を、熱交換パネルにおける第1方向の両端部付近それぞれにのみ配設し、他の箇所には、変形規制部材を配設しないようにすれば、オープンラック式気化装置の安定運転を可能にしつつ、地震時には、熱交換パネルの変形を効果的に防止することが可能になる。 Here, since the deformation restricting member may adversely affect the flow of the heat medium on the surface of the heat transfer tube, reducing the number of locations where the deformation restricting member is disposed as much as possible ensures stable operation of the open rack type vaporizer. This is advantageous. For example, if the deformation restricting members are disposed only in the vicinity of both ends in the first direction of the heat exchange panel, and the deformation restricting members are not disposed in other places, the stability of the open rack type vaporizer can be improved. It is possible to effectively prevent deformation of the heat exchange panel during an earthquake while enabling operation.
前記下部ヘッダー管は、前記第1方向の両端部それぞれにおいて、前記架構に固定され、前記上部ヘッダー管は、前記第1方向の中間部において、前記架構に吊り下げ支持されている、としてもよい。尚、「第1方向の中間部」は、上部ヘッダー管の第1方向の両端部を除く部分である。 The lower header pipe may be fixed to the frame at both ends in the first direction, and the upper header pipe may be supported by being suspended from the frame at an intermediate portion in the first direction. . The “intermediate portion in the first direction” is a portion excluding both end portions in the first direction of the upper header pipe.
この構成によると、下部ヘッダー管が第1方向の両端部それぞれにおいて、架構に固定されていることで、下部ヘッダー管は、この箇所においては変形し難くなり、中央部の変形が大きくなる。尚、オープンラック式気化装置の支持部は、熱応力の発生を抑制するため、適宜、拘束を解放しているので、ここでは、3次元の並進方向およびその方向での回転変形に関する6つの自由度が1つでも拘束されている状態を「固定」と称する。 According to this configuration, since the lower header pipe is fixed to the frame at each of both end portions in the first direction, the lower header pipe is hardly deformed at this portion, and the deformation of the central portion is increased. In addition, since the support part of an open rack type vaporizer releases the restraint suitably in order to suppress generation | occurrence | production of a thermal stress, six freedom regarding a three-dimensional translation direction and rotational deformation in the direction here is shown here. A state in which even one degree is constrained is referred to as “fixed”.
一方、上部ヘッダー管は、第1方向の中間部付近の、例えば2か所において、前記架構に吊り下げ支持されており、架構の柱が第2方向に変形することに追従して、ほぼ剛体的に変位する。伝熱管の変形量は、それ自体の変形量と上部ヘッダー管及び下部ヘッダー管の変形量の複合となるが、その大きさは一般に、熱交換パネルの端部で大きくなることが解析結果より、新たに判明した。従って、特に熱交換パネルにおいては、少なくとも第1方向の両端部付近それぞれに、変形規制部材を配設することにより、熱交換パネルの変形を効果的に防止することが可能になる。 On the other hand, the upper header pipe is suspended and supported by the frame, for example, at two locations in the vicinity of the middle part in the first direction, and is substantially rigid following the deformation of the column of the frame in the second direction. Is displaced. The amount of deformation of the heat transfer tube is a combination of the amount of deformation of itself and the amount of deformation of the upper header tube and the lower header tube, but the analysis results show that the size generally increases at the end of the heat exchange panel, Newly found. Therefore, particularly in the heat exchange panel, it is possible to effectively prevent deformation of the heat exchange panel by disposing the deformation regulating members at least in the vicinity of both end portions in the first direction.
前記下部ヘッダー管は、前記第2方向に間隔を空けて、複数、並設しており、複数の前記下部ヘッダー管は、前記第1方向の両端部それぞれが、互いに連結されており、複数の前記下部ヘッダー管を連結した箇所が、前記架構に固定されている、としてもよい。 A plurality of the lower header pipes are arranged in parallel in the second direction, and a plurality of the lower header pipes are connected to each other at both ends in the first direction, The location where the lower header pipe is connected may be fixed to the frame.
本願発明者らが行った動的解析によると、複数の下部ヘッダー管を互いに連結している構成においては、前述した熱交換パネルの回転方向の変形量が大きくなることが判明した。従って、少なくとも、熱交換パネルにおける第1方向の両端部付近それぞれに、変形規制部材を配設することにより、熱交換パネルの変形を効果的に防止することが可能になる。 According to the dynamic analysis conducted by the inventors of the present application, it has been found that in the configuration in which a plurality of lower header tubes are connected to each other, the amount of deformation in the rotational direction of the heat exchange panel described above increases. Therefore, it is possible to effectively prevent deformation of the heat exchange panel by disposing the deformation restricting members at least in the vicinity of both end portions in the first direction of the heat exchange panel.
前記オープンラック式気化装置は、前記伝熱管を挟んだ前記第2方向の両側それぞれにおいて、前記伝熱管における上下方向の中央付近に配設されて前記架構に支持されると共に、前記第1方向に延びるよう構成されたメンテナンス用の足場を備え、前記変形規制部材は、前記足場に取り付けられている、としてもよい。 The open rack type vaporizer is disposed near the center in the vertical direction of the heat transfer tube on both sides in the second direction across the heat transfer tube, and is supported by the frame, and in the first direction. A maintenance scaffold configured to extend may be provided, and the deformation restricting member may be attached to the scaffold.
本願発明者らが行った動的解析によると、上下方向に延びる伝熱管は、地震時の荷重入力時に、第2方向に、たわむように変形をして、上下方向の中央付近において最も大きく変形し得る。従って、伝熱管における上下方向の中央付近に配設された足場に変形規制部材を取り付けることによって、伝熱管の変形を効果的に防止することが可能になる。 According to the dynamic analysis performed by the inventors of the present application, the heat transfer tube extending in the vertical direction is deformed so as to bend in the second direction at the time of load input at the time of the earthquake, and deformed the most in the vicinity of the center in the vertical direction Can do. Therefore, it is possible to effectively prevent deformation of the heat transfer tube by attaching the deformation regulating member to the scaffold disposed near the center in the vertical direction of the heat transfer tube.
また、オープンラック式気化装置が備えている既存の足場に、変形規制部材を取り付けることが可能であるため、既存のオープンラック式気化装置の地震対策を、簡易に実施することが可能になる。 Moreover, since a deformation | transformation control member can be attached to the existing scaffold with which the open rack type vaporizer is equipped, it becomes possible to implement easily the earthquake countermeasure of the existing open rack type vaporizer.
以上説明したように、前記のオープンラック式気化装置によると、伝熱管を挟んだ、第2方向の両側それぞれに、伝熱管の表面から、第2方向に所定の間隔を空けて変形規制部材を配設することにより、伝熱管の表面において熱媒体が流下することに影響を与えることなく、地震時の荷重が気化装置本体に入力されたときには、伝熱管の変形を抑制することができ、オープンラック式気化装置の地震対策を効果的に行うことができる。 As described above, according to the open rack type vaporizer, the deformation restricting members are provided at predetermined intervals in the second direction from the surface of the heat transfer tube on both sides in the second direction across the heat transfer tube. By arranging it, it is possible to suppress the deformation of the heat transfer tube when the load during the earthquake is input to the vaporizer body without affecting the flow of the heat medium on the surface of the heat transfer tube. The rack type vaporizer can effectively take earthquake countermeasures.
以下、ここに開示するオープンラック式気化装置(Open Rack Vaporizer:以下、ORV)について、図面を参照しながら詳細に説明をする。尚、以下の説明は例示である。以下においては、説明の便宜上、図1の紙面左右方向をX方向、紙面上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向とする。 Hereinafter, the open rack type vaporizer (Open Rack Vaporizer: hereinafter referred to as ORV) disclosed herein will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description is an illustration. In the following, for convenience of explanation, the left-right direction on the paper surface in FIG. 1 is the X direction, the vertical direction on the paper surface is the Z direction, and the direction orthogonal to the paper surface is the Y direction.
(ORVの全体構成)
図1は、ORV1の全体構成を示している。このORV1は、流体である液化天然ガス(LNG)を、熱媒体としての海水によって加熱して気化する装置である。ORV1は、架構11と、このORV1の例ではLNGが流れる下部ヘッダー管21と、このORV1の例では気化した天然ガス(NG)が流れる上部ヘッダー管31と、下部ヘッダー管21と上部ヘッダー管31とを互いに連通するように構成された複数の伝熱管41により構成される熱交換パネル4と、熱交換パネル4の外表面に熱媒体を供給するよう構成された熱媒体供給手段5と、を備えている。
(Overall configuration of ORV)
FIG. 1 shows the overall configuration of the
下部ヘッダー管21は、水平方向であるX方向に延びるように配設されている。下部ヘッダー管21の一端(図1における紙面右端)は、図2にも示すように、入口マニホールド22に接続されている。入口マニホールド22は、図には詳細に示していないが、Y方向に延びている。入口マニホールド22は、ノズル23を通じて供給されたLNGを、複数の下部ヘッダー管21に分配する。下部ヘッダー管21の他端(図1における紙面左端)は、閉塞している。
The
上部ヘッダー管31は、下部ヘッダー管21の上方位置で、下部ヘッダー管21に対して平行に配設されている。従って、上部ヘッダー管31も、X方向に延びるように配設されている。上部ヘッダー管31の一端(図1における紙面右端)は、図2にも示すように、出口マニホールド32に接続されている。出口マニホールド32は、図2に示すように、Y方向に延びている。出口マニホールド32は、複数の上部ヘッダー管31から集めたNGを、ノズル33を通じて送り出す。上部ヘッダー管31の他端(図1における紙面左端)は、閉塞している。
The
熱交換パネル4は、Z方向に延びて配設されかつ、下部ヘッダー管21と上部ヘッダー管31とを互いに連通する複数の伝熱管41によって構成されている。複数の伝熱管41は、図1においては一部のみを図示しているが、下部ヘッダー管21及び上部ヘッダー管31に沿って、X方向に並設している。
The
伝熱管41は、図3及び図4に示すように、円管状の本体42と、本体42の外周面から径方向の外方に向かって、放射状に広がる複数のフィン43とを含んで構成されている。各フィン43は、Z方向に延びている。尚、フィン43の形状は、放射状に広がることに限定されない。また、伝熱管41の本体は、円管状であることに限定されない。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
熱交換パネル4は、隣り合う伝熱管41のフィン43同士が突き合わさった箇所を、スポット溶接によって互いに接合することによって構成されている。熱交換パネル4は、X方向及びZ方向のそれぞれに広がる板状である。
The
熱交換パネル4は、図2に概念的に示すように、Y方向に、所定の間隔を空けて並設されている。このORV1では、一例として、4枚の熱交換パネル4を一組として構成している。つまり、4枚の熱交換パネル4に対応する4本の下部ヘッダー管21は、その一端が、同一の入口マニホールド22に接続されていると共に、4本の上部ヘッダー管31は、その一端が、同一の出口マニホールド32に接続されている。4本の下部ヘッダー管21の一端は、入口マニホールド22によって互いに連結されており、4本の上部ヘッダー管31の一端は、出口マニホールド32によって互いに連結されている。
As conceptually shown in FIG. 2, the
4本の下部ヘッダー管21の他端は、Y方向に延びる下側タイバー24によって互いに連結されている。同様に、4本の上部ヘッダー管31の他端は、Y方向に延びる上側タイバー34によって互いに連結されている。
The other ends of the four
入口マニホールド22は、Y方向の中央部が、支持部材25を介して架構11に固定されている(図1及び図6参照)。下側タイバー24は、Y方向の中央部が、支持部材26を介して架構11に固定されている。こうして、下部ヘッダー管21は、架構11に対し、相対的に(つまり、上部ヘッダー管31に比べて)強固に、固定されている。尚、支持部材25と熱交換パネル4の端までの距離L1と、支持部材26と熱交換パネル4の端までの距離L2とを比較すると、距離L1の方が長い。
The central portion of the
これに対し、上部ヘッダー管31は、各々が、架構11に対して吊り下げ支持されている。つまり、図1及び図2に示すように、上部ヘッダー管31の中央側における2箇所が、架構11に固定された吊り下げ部材35、35に係合することによって、上部ヘッダー管31は、架構11に支持されている。
On the other hand, each
熱媒体供給手段5は、トラフ51を有している。トラフ51は、図2においては図示を省略するが、熱交換パネル4を挟んだY方向の両側それぞれにおいて、熱交換パネル4の上端部付近に、熱交換パネル4に近接して配設されている。トラフ51は、X方向に延びて配設され、その両端部が、架構11に支持されている。トラフ51は、図示は省略するが、上向きに開口していると共に、底部に接続された海水供給管52を通じて海水が供給される。トラフ51の上端縁から溢れ出した海水は、トラフ51に近接した熱交換パネル4の表面に沿って流れ落ちる。
The heat medium supply means 5 has a
以上のように構成されたORV1において、LNGは、入口マニホールド22及び下部ヘッダー管21を経て、各伝熱管41に流入する。LNGは、伝熱管41内を流れる間に、伝熱管41の外表面を流れ落ちる海水と熱交換を行って、気化する。NGは、伝熱管41の上端から、上部ヘッダー管31及び出口マニホールド32を経て、ORV1の外部に送り出される。
In the
(ORVの耐震構成)
このORV1には、地震荷重が入力したときに、熱交換パネル4の損傷を防止するための耐震構造を付加している。以下、ORV1の耐震構造について、詳細に説明をする。
(ORV seismic structure)
The
耐震構造を付加したORV1に限らず、ORV1には一般的に、図1、図3及び図4に示すように、熱交換パネル4を挟んだY方向の両側それぞれに、メンテナンス用の足場6が設けられている。足場6は、熱交換パネル4の上下方向の中央部付近、詳細に、図1の例のORV1においては、足場6は、熱交換パネル4の上下方向の中央よりも下側の位置に、配設されている。足場6は、熱交換パネル4の表面に沿って、X方向に延びている。足場6の両端は、架構11に支持されている。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
足場6は、図3及び図4に一例として示すように、それぞれX方向に延びる一対の溝形鋼61の上に、床板62を載置することによって構成されている。床板62の外周囲には、蹴止め板63が立設している。蹴止め板63は、熱交換パネル4に対して、所定の間隔を空けて、熱交換パネル4の外表面に向かい合うように配設されている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4 as an example, the
蹴止め板63には、地震荷重がORV1に入力したときの、熱交換パネル4の変形を規制する変形規制部材7が取り付けられている。変形規制部材7は、熱交換パネル4を挟んだY方向の両側それぞれに、配設されている。変形規制部材7は、立設した蹴止め板63に係合する係合部71と、熱交換パネル4の外表面に向かい合って熱交換パネル4の変形時に、熱交換パネル4が当たる当接部72と、を有している。
A deformation regulating member 7 that regulates deformation of the
係合部71は、横断面が逆U字状に構成されており、下向きに開口する溝を有している。その開口を通じて溝内に蹴止め板63を挿入するように、変形規制部材7の係合部71を、蹴止め板63の上から、蹴止め板63に差し込むことで、変形規制部材7が足場6に取り付けられる。尚、符号64は、変形規制部材7の係合部71のX方向変位を押さえる押さえ部材である。
The engaging
当接部72は、Y方向に所定の厚みを有するように構成されており、変形規制部材7が蹴止め板63に取り付けられた状態で、熱交換パネル4と当接部72との間隔tが、空けられる。
The
尚、前述した、足場6に対する変形規制部材7の取り付け構成は、一例であり、変形規制部材7の、足場6に対する取り付け構成は、様々な構成を、適宜採用することが可能である。
The above-described mounting configuration of the deformation regulating member 7 to the
ここで、変形規制部材7は、ORV1において、X方向の端から端まで延びる足場6の蹴止め板63の全体に亘って取り付けられるのではなく、その一部分にのみ、取り付けられる。具体的に、変形規制部材7は、図1において破線で囲んだ、熱交換パネル4におけるX方向の両端部付近にのみ取り付けられている。
Here, the deformation restricting member 7 is not attached to the
以下、変形規制部材7の取り付け箇所の詳細、及び、熱交換パネル4と当接部72との間隔tの詳細について、説明する。
Hereinafter, the details of the attachment location of the deformation regulating member 7 and the details of the interval t between the
本願発明者らが、ORV1について動的解析(固有値解析)を行ったところ、熱交換パネル4は、図5にモデル化して示すように、Y方向に、たわむように変形をすることが判明した(尚、図5の矢印は、熱交換パネル4の変形を示している)。詳細には、熱交換パネル4において、下部ヘッダー管21に接続された下端部及び上部ヘッダー管31に接続された上端部の変形は、それぞれ相対的に小さく、Z方向の中央付近が最も大きく変形する。また、熱交換パネル4のX方向の位置によって、熱交換パネル4のY方向の変位量は異なり、X方向の両端が大きくなることも判明した。
The inventors of the present application performed dynamic analysis (eigenvalue analysis) on ORV1, and as a result, the
また、図6にモデル化して示すように、熱交換パネル4は、鉛直軸回りに回転するような変形をする(尚、図6の矢印は、熱交換パネル4の変形を示している)。尚、図6は、変形形状の一例であり、4枚の熱交換パネル4は、常に、図6に示す変形をするとは限らないが、熱交換パネル4の変形は、端部が最大変位となることは共通している。
Moreover, as modeled and shown in FIG. 6, the
この回転するような変形は、複数枚の熱交換パネル4を一組として、タイバー24、34やマニホールド22、32により、Y方向に互いに連結している構成においては、より大きくなることが判明した。また、下部ヘッダーがX方向に長いほど、その傾向は顕著である。尚、図6において、熱交換パネル4における一端側の変形量と、他端側の変形量との差が生じているのは、熱交換パネル4の端から支持部材25までの距離L1と、熱交換パネル4の端から支持部材26までの距離L2とが相違する影響である。また、4枚の熱交換パネル4において、変形量が相違する場合があるのは、各熱交換パネル4から支持部材25、26までの距離が相違する影響である。
It has been found that this rotational deformation becomes larger in a configuration in which a plurality of
以上の解析結果から、地震時の熱交換パネル4の変形を防止しようとすれば、熱交換パネル4に対してY方向の側方に、変形した熱交換パネル4が当たることで、熱交換パネル4がそれ以上に変形することを規制する部材を配設することが有効である。変形を規制する部材は、Z方向については、熱交換パネル4の中央付近に配設することが最も有効であり、X方向については、熱交換パネル4の両端付近に配設することが最も有効である。これらの箇所は、熱交換パネル4の変形量が大きいため、熱交換パネル4の変形時に、熱交換パネル4が速やかに変形規制部材7に当たるようになるためである。
From the above analysis results, if the deformation of the
そこで、前記のORV1では、変形規制部材7を、足場6に取り付ける。これにより、熱交換パネル4に対して、Y方向の側方でかつ、Z方向の中央付近に、変形規制部材7を配設することが可能になる。
Therefore, in the
また、変形規制部材7は、図1に示すように、足場6におけるX方向の両端部に取り付ける。これにより、熱交換パネル4に対して、X方向の両端付近に、変形規制部材7を配設することが可能になる。ここで、変形規制部材7のX方向の長さは、適宜の長さに設定することが可能である。変形規制部材7のX方向の長さを、例えば伝熱管41の数本分(2〜10本程度)の長さとしてもよい。後述のように、熱交換パネル4の表面を流下する海水の流れに悪影響を与えるリスクを低減する上では、変形規制部材7のX方向の長さをできるだけ短くすることが有利になる。変形規制部材7を、熱交換パネル4に対して、X方向の両端付近にのみ配設することは、熱交換パネル4の表面において海水の流下に悪影響を与えずかつ、熱交換パネル4の変形を効果的に防止することを可能にする。
Moreover, the deformation | transformation control member 7 is attached to the both ends of the X direction in the
変形規制部材7は、熱交換パネル4の変形を防止する部材であるため、熱交換パネル4の表面に接触させて配設すれば、熱交換パネル4の変形を、最も確実に防止することができるようになる。しかしながら、ORV1では、熱交換パネル4の表面を海水が流下するため、熱交換パネル4の外側に変形規制部材7を接触させてしまうと、海水の流下に支障が生じ、ORV1としての性能が低下してしまう。
Since the deformation regulating member 7 is a member that prevents the
そこで、このORV1では、変形規制部材7を、熱交換パネル4の表面から、Y方向に所定の間隔tを空けて配設している。こうすることで、変形規制部材7は、熱交換パネル4の表面を海水が流下することに影響を与えることなく、かつ、地震時に、変形規制部材7は、熱交換パネル4の変形を有効に防止することが可能になる。
Therefore, in this
ここで、熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tの上限値は、例えば次のような考え方に従って設定することが可能である。つまり、ORV1における伝熱管41は、圧力容器であり、圧力容器は、地震時に気密性を確保することが要求される。また、ORV1の地震後の継続運転を考慮した場合、ORV1は、その伝熱機構より過度の残留変位を発生しないことが要求される。具体的には、「高圧ガス設備等耐震設計指針」、「製造設備等耐震設計指針」で規定されている中小規模地震に対する許容値を満足すれば良い。ここで、前記規格の中小規模地震に対する許容値とは、圧力容器の塑性化の範囲を局部的な塑性ひずみに限定し、目視にて判別可能なような大きな残留変位を発生させないことを意味する。
Here, the upper limit value of the distance t between the surface of the
熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tを、ある間隔に設定したと仮定し、その間隔に等しい強制変位を熱交換パネル4(伝熱管41)に載荷したときの、伝熱管41の一次応力及び二次応力が、それぞれ許容値を満足するか否かに基づき、伝熱管41の一次応力及び二次応力が、それぞれ許容値を満足し得る最大の間隔を、近似的に熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tの最大値と定めることができる。
Assuming that the interval t between the surface of the
ここで、一次応力の許容値は、前記圧力容器の規格に従うと、例えば伝熱管41の自重(伝熱管41内の内容物を含む)、内圧、地震時の慣性力、及び、伝熱管41が接続される配管反力の組み合わせに対し、1.5S以下と定めることが可能である。ここで、Sは、S=MIN(0.6Su,0.9Sy)であり、Suは、引っ張り強さ、Syは、降伏点又は0.2%耐力である。また、「1.5」「0.6」「0.9」の値はそれぞれ、圧力容器の規格に従う値である。
Here, according to the standard of the pressure vessel, the allowable value of the primary stress is, for example, the weight of the heat transfer tube 41 (including the contents in the heat transfer tube 41), the internal pressure, the inertial force at the time of the earthquake, and the
また、二次応力の許容値は、前記圧力容器の規格に従うと、例えば地震時の慣性力、配管反力、及び、オープンラック式気化装置の架構の強制変位の組み合わせの繰り返し範囲に対し、2Sy以下と定めることが可能である。「2」の値は、圧力容器の規格に従う値である。 In addition, the allowable value of the secondary stress is, for example, 2Sy with respect to the repetition range of the combination of the inertial force at the time of earthquake, the piping reaction force, and the forced displacement of the frame of the open rack type vaporizer. It can be determined that: The value “2” is a value according to the standard of the pressure vessel.
尚、一般的な圧力容器の規格では一次応力、二次応力ともに発生応力の許容値は地震動の規模に対して異なり、中小規模地震動をレベル1地震動、大規模地震動をレベル2地震動とすると、レベル2地震動の許容値は、部材の塑性化によるエネルギー吸収を考慮して、レベル1地震動の許容値の約2倍である。本願発明では、地震後の継続運転を考慮してレベル2地震動に対して、レベル1地震動の許容値を満足することも可能である。
In general pressure vessel standards, the allowable values of the generated stress for both primary and secondary stresses differ with respect to the magnitude of the ground motion. If the medium and small scale ground motions are
こうして設定される、熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tの最大値以下となるように、変形規制部材7を配設することにより、地震時には、熱交換パネル4が、許容応力を超えて過度に変形することが防止され、熱交換パネル4の損傷を防止することが可能になる。つまり、地震の後の伝熱管41に、気密性が確保できなくなりかつ、熱媒体の流下阻害を引き起こすような残留変形を発生させないことが可能になる。具体的には、地震の後の伝熱管41に、クラック等が発生することが回避されると共に、伝熱管41の周りの熱媒体が減少することで、「水膜切れ」「飛散」及び/又は「剥離」等が発生することが回避される。
By disposing the deformation restriction member 7 so as to be equal to or less than the maximum value of the distance t between the surface of the
また、熱交換パネル4と変形規制部材7との間隔tは、狭い方が、熱交換パネル4の変形を防止する上では有利になる。しかしながら、熱交換パネル4の表面における熱媒体の流下に影響を与えるほど、熱交換パネル4と変形規制部材7との間隔tを狭くすることは、好ましくない。熱交換パネル4と変形規制部材7との間隔tは、熱交換パネル4の表面を流れる海水の厚み(5〜10mm)以上に設定されていることが好ましい。
Further, a narrower distance t between the
こうすることで、通常運転時には、熱交換パネル4の表面を海水がスムースに流下するようになり、ORV1の運転性能が低下してしまうことが防止される。
By doing so, seawater flows down smoothly on the surface of the
ここで、海水中のゴミや貝殻等の異物が、熱交換パネル4と変形規制部材7との間に引っかかってしまうと、当該箇所においては海水が流下しなくなってしまう。そのため、異物の引っかかりを確実に防止すべく、熱交換パネル4と変形規制部材7との間隔tは、ある程度の余裕を持って設定することが好ましい。
Here, if foreign matter such as dust and shells in the seawater is caught between the
また、ORV1の運転中に、熱交換パネル4の表面に氷が付着してしまった場合においても、海水の流下に支障が生じないよう、熱交換パネル4の表面を流れる海水の厚みに、熱交換パネル4の表面に付着する氷の厚みを加えた厚み以上に、熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tを設定してもよい。
In addition, even if ice adheres to the surface of the
以上の点を考慮して、熱交換パネル4と変形規制部材7との間隔tは、解析手法にもよるが、具体的には、5〜100mmとなるように設定してもよい。
Considering the above points, the interval t between the
そして、熱交換パネル4と変形規制部材7との間に異物が引っかかってしまうリスクを低減するには、変形規制部材7の配設箇所をできるだけ少なくすることが有利になる。
In order to reduce the risk of foreign matter getting caught between the
また、前記の構成のように、変形規制部材7を、足場6に取り付けることによって、既存のORV1の耐震性能を、容易に、向上させることができる。
Moreover, by attaching the deformation restricting member 7 to the
前記の構成では、変形規制部材7を、熱交換パネル4に対して、X方向の両端付近にのみ配設しているが、X方向の両端付近に加えて、X方向の中央側にも、変形規制部材7を配設するようにしてもよい。
In the above configuration, the deformation regulating member 7 is disposed only near both ends in the X direction with respect to the
また、変形規制部材7は、熱交換パネル4におけるX方向の全域に亘って、配設するようにしてもよい。この場合、変形規制部材7は、必ずしも、X方向に連続している必要はない。
Further, the deformation restricting member 7 may be disposed over the entire region in the X direction of the
X方向の複数箇所に変形規制部材7を配設する構成においては、熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tを一定にするのではなく、X方向の配設箇所に応じて、熱交換パネル4の表面と変形規制部材7との間隔tを変更するようにしてもよい。
In the configuration in which the deformation restricting members 7 are disposed at a plurality of locations in the X direction, the distance t between the surface of the
また、前記の構成では、ORV1において、隣り合う伝熱管41同士が溶接により接合されているが、伝熱管41は、互いに接合しなくてもよい。そのように構成されたORV1においても、変形規制部材7を、伝熱管41を挟んだY方向の両側それぞれに配設することによって、地震荷重が入力されたときの、伝熱管41の変形を防止することが可能になる。この場合に、変形規制部材7の配設位置は、前述した配設位置には限定されず、適宜、変更することが可能である。
Moreover, in the said structure, in ORV1, although the adjacent
さらに、前記の構成では、ORV1において、複数枚の熱交換パネル4を、Y方向に互いに連結しているが、熱交換パネル4は、互いに独立であってもよい。また、互いに連結する場合においても、熱交換パネル4の数は、適宜の数に設定することが可能である。
Furthermore, in the above-described configuration, in the
変形規制部材7は、足場6に取り付けること以外にも、変形規制部材7を、足場6とは独立して、架構11に固定するようにしてもよい。
In addition to attaching the deformation regulating member 7 to the
また、変形規制部材7は、Z方向に対しては、熱交換パネル4の中央付近の1箇所に配設しているが、変形規制部材7は、Z方向に対し、2箇所、又は、3箇所に配設してもよい。
Moreover, although the deformation | transformation control member 7 is arrange | positioned in one place near the center of the
1 オープンラック式気化装置
11 架構
21 下部ヘッダー管
31 上部ヘッダー管
4 熱交換パネル
41 伝熱管
5 熱媒体供給手段
6 足場
7 変形規制部材
t 間隔
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記架構に支持されると共に、水平方向である第1方向に延びて配設された下部ヘッダー管、前記下部ヘッダー管の上方位置で前記下部ヘッダー管に対して平行に配設された上部ヘッダー管、前記下部ヘッダー管及び前記上部ヘッダー管に沿って前記第1方向に並設されかつ、それぞれ上下方向に延びて前記下部ヘッダー管と前記上部ヘッダー管とを互いに連通するように構成された複数の伝熱管、及び、前記伝熱管の上端部から、前記伝熱管の表面に沿って熱媒体を流下させるように、前記伝熱管に熱媒体を供給するよう構成された熱媒体供給手段を有し、前記伝熱管において流体と前記表面を流下する熱媒体との間で熱交換を行い、前記流体を加熱するよう構成された気化装置本体と、
上下方向に延びる前記伝熱管を挟んで、前記第1方向に直交する第2方向の両側それぞれに配設されて前記架構に支持されると共に、前記気化装置本体に地震荷重が入力されることによって前記伝熱管が変形をするときに、その損傷前に当該伝熱管が接触することによって、前記伝熱管がそれ以上に変形することを規制するよう構成された変形規制部材と、を備え、
前記変形規制部材は、前記伝熱管の表面から、前記第2方向に所定の間隔を空けて配設されているオープンラック式気化装置。 The frame,
A lower header pipe supported by the frame and extending in a first direction which is a horizontal direction, and an upper header pipe arranged in parallel to the lower header pipe at a position above the lower header pipe A plurality of juxtaposed in the first direction along the lower header pipe and the upper header pipe, and extending in the vertical direction to communicate the lower header pipe and the upper header pipe with each other. A heat transfer pipe, and heat medium supply means configured to supply the heat transfer pipe to the heat transfer pipe so as to flow down along the surface of the heat transfer pipe from the upper end of the heat transfer pipe, A vaporizer main body configured to perform heat exchange between the fluid and the heat medium flowing down the surface in the heat transfer tube, and to heat the fluid;
By sandwiching the heat transfer tube extending in the vertical direction and being disposed on both sides of the second direction orthogonal to the first direction and being supported by the frame, an earthquake load is input to the vaporizer main body. A deformation restricting member configured to restrict the heat transfer tube from being further deformed by contacting the heat transfer tube before the heat transfer tube is deformed; and
The deformation regulating member is an open rack type vaporizer disposed at a predetermined interval in the second direction from the surface of the heat transfer tube.
前記所定の間隔は、地震の後の前記伝熱管に、気密性が確保できなくなりかつ、前記熱媒体の流下阻害を引き起こすような残留変形を発生させない間隔に設定されているオープンラック式気化装置。 In the open rack type vaporizer according to claim 1,
The predetermined interval is an open rack type vaporizer that is set to an interval that prevents the heat transfer tube after an earthquake from securing airtightness and does not cause residual deformation that causes the heat medium to flow down.
前記伝熱管と前記変形規制部材との間隔は、前記伝熱管の表面を流れる前記熱媒体の厚み以上に設定されているオープンラック式気化装置。 In the open rack type vaporizer according to claim 1 or 2,
The open rack type vaporizer is configured such that a distance between the heat transfer tube and the deformation regulating member is set to be equal to or greater than a thickness of the heat medium flowing on a surface of the heat transfer tube.
前記第1方向に並設した複数の前記伝熱管は、互いに接合されることによって前記第1方向に広がる熱交換パネルを構成し、
前記変形規制部材は、少なくとも、前記熱交換パネルにおける前記第1方向の両端部付近それぞれに配設されているオープンラック式気化装置。 In the open rack type vaporizer according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of heat transfer tubes arranged side by side in the first direction constitute a heat exchange panel that spreads in the first direction by being joined together,
The deformation control member is an open rack type vaporizer disposed at least in the vicinity of both end portions in the first direction of the heat exchange panel.
前記下部ヘッダー管は、前記第1方向の両端部それぞれにおいて、前記架構に固定され、
前記上部ヘッダー管は、前記第1方向の中間部において、前記架構に吊り下げ支持されているオープンラック式気化装置。 In the open rack type vaporizer according to any one of claims 1 to 4,
The lower header pipe is fixed to the frame at both ends in the first direction,
The upper header pipe is an open rack type vaporizer that is suspended and supported by the frame at an intermediate portion in the first direction.
前記下部ヘッダー管は、前記第2方向に間隔を空けて、複数、並設しており、
複数の前記下部ヘッダー管は、前記第1方向の両端部それぞれが、互いに連結されており、
複数の前記下部ヘッダー管を連結した箇所が、前記架構に固定されているオープンラック式気化装置。 In the open rack type vaporizer according to claim 5,
A plurality of the lower header pipes are arranged side by side with an interval in the second direction,
The plurality of lower header pipes are connected to each other at both ends in the first direction,
The open rack type vaporizer in which the location which connected the said some lower header pipe | tube is being fixed to the said frame.
前記伝熱管を挟んだ前記第2方向の両側それぞれにおいて、前記伝熱管における上下方向の中央付近に配設されて前記架構に支持されると共に、前記第1方向に延びるよう構成されたメンテナンス用の足場を備え、
前記変形規制部材は、前記足場に取り付けられているオープンラック式気化装置。 In the open rack type vaporizer according to any one of claims 1 to 6,
On both sides of the second direction across the heat transfer tube, the maintenance tube is disposed near the center in the vertical direction of the heat transfer tube and supported by the frame, and is configured to extend in the first direction. With a scaffold,
The deformation restricting member is an open rack type vaporizer attached to the scaffold.
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