JP2018091423A - Carburetor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気化器に関するものである。 The present invention relates to a vaporizer.
従来、液化天然ガス(LNG)等の低温液化ガスを熱源媒体(海水等)を用いて気化させる気化器が知られている。例えば、特許文献1には、複数の冷却管と、複数の冷却管を収容するケーシング(胴板及びサイドカバー)と、ケーシング内に各冷却管を支持する一対の管板と、を備える熱交換器が開示されている。各管板は、ケーシング内において各冷却管のそれぞれの端部を支持している。各冷却管の端部は、ろう付けまたは拡管により管板に固定されている。ケーシング内のうち各管板間には、各冷却管内を流れる流体と、各冷却管の外周面に接触しながらケーシング内を流れる流体と、が熱交換を行う熱交換室が形成されている。ケーシング内のうち一方の管板の外側には、管室が形成されており、ケーシング内のうち他方の管板の外側には、折返し室が形成されている。管室は、複数の冷却管の一部に流体を導入する導入室と、複数の冷却管の残部から流出した流体をケーシング外に排出する排出室と、導入室及び排出室間を仕切る仕切壁と、を有している。折返し室は、複数の冷却管の一部から流出した流体を複数の冷却管の残部に導くための部屋である。
Conventionally, a vaporizer that vaporizes a low-temperature liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) using a heat source medium (seawater or the like) is known. For example,
特許文献1に記載されるような熱交換器が低温液化ガスを気化させる気化器として用いられた場合(各冷却管内に導入される流体がLNG等の低温液化ガスであり、各冷却管の外周面に接触するようにケーシング内に供給される流体が海水等の熱源媒体である場合)、次のような課題がある。すなわち、低温液化ガスの温度と熱源媒体の温度との温度差が非常に大きいため、これによって管板に生じる熱応力に起因して当該管板と冷却管との接続部にクラック等が生じ、このクラック等を介して導入室、排出室又は折り返し室から熱交換室にガスが漏れるおそれがある。特に、導入室には非常に低温の低温液化ガスが導入されるため、つまり、管板のうち導入室を区画する部位に生じる熱応力が大きくなるため、当該部位にクラック等が発生しやすい。熱交換室にガスが漏れると、そのガスは、熱源媒体とともにケーシング外に排出されるので、ガスの漏れの発生(管板と冷却管との接続部にクラック等が生じていること)を検知することが困難である。
When a heat exchanger as described in
本発明の目的は、導入室から熱交換室へ向かうガスの漏れを検知が可能な気化器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vaporizer capable of detecting a gas leak from an introduction chamber to a heat exchange chamber.
前記課題を解決する手段として、本発明は、それぞれが低温液化ガスを流すことが可能な複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管を収容するとともに、各伝熱管の外周面に熱源媒体が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能なケーシングと、前記複数の伝熱管を支持するとともに、前記ケーシング内に前記低温液化ガスと前記熱源媒体とを熱交換させる熱交換室を形成する熱交換室側管板と、前記複数の伝熱管のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側に位置する部位を支持するとともに、前記ケーシング内のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側の空間を、前記低温液化ガスが導入される導入室を含む管室と、前記管室と前記熱交換室との間において前記低温液化ガスが気化することにより生成されるガスを収容可能な検知室と、に区画する管室側管板と、前記導入室から前記検知室へ前記ガスが漏れていることを検知する検知ユニットと、を備える、気化器を提供する。 As means for solving the above problems, the present invention includes a plurality of heat transfer tubes each capable of flowing a low-temperature liquefied gas, the plurality of heat transfer tubes, and a heat source medium in contact with the outer peripheral surface of each heat transfer tube. And a heat exchange that supports the plurality of heat transfer tubes and forms a heat exchange chamber for exchanging heat between the low-temperature liquefied gas and the heat source medium in the casing. A chamber-side tube plate and a portion of the plurality of heat transfer tubes located on the opposite side of the heat exchange chamber side with respect to the heat exchange chamber-side tube plate as a reference, and the heat exchange chamber in the casing A space on the opposite side of the heat exchange chamber side with respect to the side tube sheet is formed between a tube chamber including an introduction chamber into which the low temperature liquefied gas is introduced, and the low temperature liquefaction between the tube chamber and the heat exchange chamber. That gas is vaporized A vaporizer comprising: a detection chamber capable of storing generated gas; a tube-side tube plate that is partitioned; and a detection unit that detects leakage of the gas from the introduction chamber to the detection chamber. I will provide a.
本気化器では、熱交換室側管板と管室側管板とによって、ケーシング内のうち導入室と熱交換室との間に検知室が形成されるので、導入室から熱交換室側に漏れるガスを、当該ガスが熱交換室に至る前に検知室において検知ユニットにより検知することができる。 In this vaporizer, a detection chamber is formed between the introduction chamber and the heat exchange chamber in the casing by the heat exchange chamber side tube plate and the tube chamber side tube plate. The leaking gas can be detected by the detection unit in the detection chamber before the gas reaches the heat exchange chamber.
この場合において、前記ケーシングは、前記検知室内と前記ケーシング外とを連通させるように前記検知室に接続されたノズルを有し、前記検知ユニットは、前記ノズルを通じて前記ケーシング外に排出されるガスを検知することが好ましい。 In this case, the casing has a nozzle connected to the detection chamber so as to allow communication between the detection chamber and the outside of the casing, and the detection unit emits gas exhausted outside the casing through the nozzle. It is preferable to detect.
このようにすれば、ケーシングの外側において容易にガス漏れを検知することができる。 In this way, gas leakage can be easily detected outside the casing.
さらにこの場合において、前記検知ユニットは、前記ノズルと前記ガスを回収する回収部とを接続する接続流路と、前記接続流路を流れるガスを検知する検知部と、を有することが好ましい。 Furthermore, in this case, it is preferable that the detection unit includes a connection channel that connects the nozzle and a recovery unit that recovers the gas, and a detection unit that detects a gas flowing through the connection channel.
このようにすれば、検知室に漏れたガスを大気に放出することなく回収部で回収しつつ、ガス漏れを検知することができる。 In this way, it is possible to detect a gas leak while collecting the gas leaked into the detection chamber without being released to the atmosphere by the collection unit.
具体的に、前記検知部は、可燃性ガスを検知することが好ましい。 Specifically, the detection unit preferably detects a combustible gas.
このようにすれば、ガスの検知精度がより高まる。 In this way, the gas detection accuracy is further increased.
また、前記気化器において、前記検知ユニットは、前記接続流路に設けられた開閉弁と、前記検知室の圧力が設定圧以上のときに前記開閉弁を開く弁調整部と、を有することが好ましい。 In the vaporizer, the detection unit may include an on-off valve provided in the connection flow path, and a valve adjustment unit that opens the on-off valve when the pressure in the detection chamber is equal to or higher than a set pressure. preferable.
このようにすれば、検知室が設定圧以上になること(高圧になり過ぎる)ことが回避される。 If it does in this way, it will be avoided that a detection chamber becomes more than preset pressure (it becomes too high pressure).
また、前記気化器において、前記検知室内に充填されており、保冷性及び通気性を有する保冷剤をさらに備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the vaporizer further includes a cold insulation agent that is filled in the detection chamber and has cold insulation properties and air permeability.
このようにすれば、導入室から検知室へのガス漏れの抑制と、検知室に漏れたガスの検知と、の両立が可能となる。具体的に、検知室内に保冷剤が充填されることによって管室側管板の導入室側の表面温度と検知室側の表面温度との温度差(管室側管板に生じる温度落差)が低減されるので、管室側管板と伝熱管との接続部へのクラック等の発生が抑制される。また、保冷剤は通気性を有するので、検知室に漏れたガスを有効に検知することが可能である。 In this way, it is possible to achieve both suppression of gas leakage from the introduction chamber to the detection chamber and detection of gas leaked into the detection chamber. Specifically, the temperature difference between the surface temperature on the introduction chamber side of the tube chamber side tube sheet and the surface temperature on the detection chamber side (temperature difference generated in the tube chamber side tube plate) is caused by filling the detection chamber with the cooling agent. Since it is reduced, generation | occurrence | production of the crack etc. to the connection part of a tube chamber side tube sheet and a heat exchanger tube is suppressed. In addition, since the cooling agent has air permeability, it is possible to effectively detect the gas leaked into the detection chamber.
以上のように、本発明によれば、導入室から熱交換室へ向かうガスの漏れを検知が可能な気化器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vaporizer capable of detecting gas leakage from the introduction chamber toward the heat exchange chamber.
本発明の好ましい実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には、本発明の一実施形態の気化器1が示されている。本気化器1は、低温液化ガスである液化天然ガス(LNG)を気化させることによって天然ガス(NG)を得ることが可能である。なお、気化器1は、液化天然ガスに限らず、エチレン、液化酸素、液化窒素等の低温液化ガスを気化することも可能である。
FIG. 1 shows a
気化器1は、複数の伝熱管10と、ケーシング20と、熱交換室側管板42と、管室側管板44と、検知ユニット50と、を備えている。
The
各伝熱管10内には、LNGが導入される。本実施形態では、各伝熱管10は、U字状に形成されている。
LNG is introduced into each
ケーシング20は、複数の伝熱管10を収容するとともに、各伝熱管10の外周面に熱源媒体(海水等)が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能である。具体的に、ケーシング20は、ケーシング20外からケーシング20内への熱源媒体の流入を許容する流入口(図示略)と、ケーシング20内からケーシング20外への熱源媒体の流出を許容する流出口(図示略)と、を有している。
熱交換室側管板42は、ケーシング20内において複数の伝熱管10を支持する。本実施形態では、各伝熱管10のうち熱交換室側管板42に支持される部位は、拡管されている。熱交換室側管板42は、ケーシング20に密着するようにケーシング20に接続されている。これにより、熱交換室側管板42は、ケーシング20内に熱交換室S1を形成する。換言すれば、ケーシング20は、熱交換室側管板42とともに熱交換室S1を形成する本体22を有する。熱交換室S1は、各伝熱管10を介してLNGと熱源媒体とを熱交換させる部屋である。つまり、熱交換室S1では、各伝熱管10内を流れるLNGが当該伝熱管10の外周面に接触する熱源媒体によって加熱される。これにより、LNGはNGとなる。熱交換室S1内には、それぞれが各伝熱管10を支持するバッフルプレート(図示略)が設けられてもよい。
The heat exchange chamber
管室側管板44は、複数の伝熱管10のうち熱交換室側管板42を基準として熱交換室S1側とは反対側に位置する部位を支持する。本実施形態では、管室側管板44は、各伝熱管10の端部を支持している。各伝熱管10の端部は、拡管されている。各伝熱管10の端部は、管室側管板44に溶接等により固定されている。
The tube chamber
管室側管板44は、ケーシング20内のうち熱交換室側管板42を基準として熱交換室S1側とは反対側の空間を、管室と検知室S4とに区画する。換言すれば、ケーシング20は、管室側管板44とともに管室を形成する管室形成部24と、熱交換室側管板42及び管室側管板44の双方とともに検知室S4を形成する検知室形成部26と、を有する。管室側管板44は、熱交換室側管板42の厚み方向について熱交換室側管板42から離間した位置に固定されている。管室側管板44は、管室形成部24及び検知室形成部26に密着している。
The tube chamber
管室は、LNGが導入される導入室S2と、NGを排出する排出室S3と、導入室S2及び排出室S3間を仕切る仕切壁28と、を有する。各伝熱管10の一端部は、導入室S2に連通しており、各伝熱管10の他端部は、排出室S3に連通している。
The tube chamber has an introduction chamber S2 into which LNG is introduced, a discharge chamber S3 that discharges NG, and a
検知室S4は、管室と熱交換室S1との間に形成されている。検知室S4は、各伝熱管10と管室側管板44との隙間を通じて管室(特に導入室S2)から熱交換室S1側に向かって漏れるNGを収容する。なお、検知室S4は、例えば0.3MPaに保たれる。ケーシング20は、検知室S4内とケーシング20外とを連通させるように検知室S4(検知室形成部26)に接続されたノズル29を有している。本実施形態では、検知室S4には、保冷性及び通気性を有する保冷剤(発泡ウレタン等の発泡材)が充填されている。なお、保冷剤は、ノズル29を通じて供給される。
The detection chamber S4 is formed between the tube chamber and the heat exchange chamber S1. The detection chamber S4 accommodates NG leaking from the tube chamber (particularly the introduction chamber S2) toward the heat exchange chamber S1 through the gap between each
検知ユニット50は、管室から検知室S4へNGが漏れていることを検知する。具体的に、検知ユニット50は、ノズル29に接続された接続流路52と、接続流路52に設けられたタンク53と、NGを検知する検知部54と、圧力センサ55と、接続流路52に設けられた開閉弁Vと、開閉弁Vの開度を調整する弁調整部56と、を有している。
The
接続流路52は、ノズル29と、NGを回収する回収部100と、を接続している。なお、回収部100として、放散塔、低圧ガスホルダー、昇圧コンプレッサー等が挙げられる。
The
タンク53は、ノズル29を通じて検知室S4から流出したNGを貯留する。本実施形態では、このタンク53に、検知部54及び圧力センサ55が設けられている。検知部54は、NG等の可燃性ガスを検知することが可能である。圧力センサ55は、タンク53内の圧力を検出する。
The tank 53 stores NG flowing out from the detection chamber S4 through the
弁調整部56は、タンク53内の圧力(圧力センサ55の検出値)が設定圧以下に維持されるように開閉弁Vの開度を調整する。具体的に、弁調整部56は、タンク53内の圧力が設定圧よりも大きくなると、警報を発生させるとともに、開閉弁Vの開度を大きくする。
The
以上に説明したように、本実施形態の気化器1では、熱交換室側管板42と管室側管板44とによって、ケーシング20内のうち管室と熱交換室S1との間に検知室S4が形成されるので、導入室S2から熱交換室S1側に漏れるガスを、当該ガスが熱交換室S1に至る前に検知室S4において検知ユニット50により自動で検知することができる。
As described above, in the
具体的に、検知ユニット50は、ノズル29を通じてケーシング20外に排出されるガスを検知する。このため、ケーシング20の外側において容易にガス漏れを検知することができる。
Specifically, the
さらに、検知ユニット50は、ノズル29と回収部100とを接続する接続流路52を流れるガスを検知する検知部54を有している。このため、検知室S4に漏れたガスを大気に放出することなく回収部100で回収しつつ、ガス漏れを検知することができる。
Further, the
また、検知ユニット50は、検知室S4の圧力が設定圧以上のときに開閉弁Vを開く弁調整部56を有している。このため、検知室S4が設定圧以上になること(高圧になり過ぎる)ことが回避される。
Further, the
また、本実施形態の気化器1は、検知室S4内に充填された保冷剤を有している。このため、例えば導入室S2から検知室S4へのガス漏れの抑制と、検知室S4に漏れたガスの検知と、の両立が可能となる。具体的に、検知室S4内に保冷剤が充填されることによって管室側管板44の導入室S2側の表面温度と検知室S4側の表面温度との温度差(管室側管板44に生じる温度落差)が低減されるので、管室側管板44と伝熱管10との接続部へのクラック等の発生が抑制される。また、保冷剤は通気性を有するので、検知室S4に漏れたガスを有効に検知することが可能である。
Further, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、検知ユニット50は、圧力センサ55が所定値以上となったときにNGが漏れていると判定してもよい。また、接続流路52、タンク53、開閉弁Vが省略され、検知ユニット50は、ノズル29から流出したNGを検知部54で検知してもよい。
For example, the
また、図2及び図3に示されるように、各伝熱管10及びケーシング20の構成は、種々変更が可能である。例えば、図2に示されるように、各伝熱管10が直線状に形成され、ケーシング20は、伝熱管10の長手方向について管室側とは反対側に設けられた折り返し室S5を有していてもよい。あるいは、図3に示されるように、各伝熱管10が直線状に形成され、伝熱管10の長手方向について各伝熱管10の一端側に導入室S2が設けられ、各伝熱管10の他端側に排出室S3が設けられてもよい。図2及び図3のいずれに示される例においても、伝熱管10の長手方向について熱交換室S1の両側に検知室S4が形成されること(別の熱交換室側管板43及び別の管室側管板45が設けられること)が好ましい。
Moreover, as FIG.2 and FIG.3 shows, the structure of each
また、図1〜3に示される例において、導入室S2及び排出室S3の位置は、適宜変更が可能である。導入室S2及び排出室S3は、任意の方向(上下方向や水平方向)に並ぶように配置されてもよい。 Moreover, in the example shown by FIGS. 1-3, the position of introduction chamber S2 and discharge chamber S3 can be changed suitably. The introduction chamber S2 and the discharge chamber S3 may be arranged so as to be aligned in an arbitrary direction (vertical direction or horizontal direction).
1 気化器
10 伝熱管
20 ケーシング
29 ノズル
42 熱交換室側管板
44 管室側管板
50 検知ユニット
52 接続流路
53 タンク
54 検知部
55 圧力センサ
56 弁調整部
S1 熱交換室
S2 導入室
S3 排出室
S4 検知室
V 開閉弁
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の伝熱管を収容するとともに、各伝熱管の外周面に熱源媒体が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能なケーシングと、
前記複数の伝熱管を支持するとともに、前記ケーシング内に前記低温液化ガスと前記熱源媒体とを熱交換させる熱交換室を形成する熱交換室側管板と、
前記複数の伝熱管のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側に位置する部位を支持するとともに、前記ケーシング内のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側の空間を、前記低温液化ガスが導入される導入室を含む管室と、前記管室と前記熱交換室との間において前記低温液化ガスが気化することにより生成されるガスを収容可能な検知室と、に区画する管室側管板と、
前記導入室から前記検知室へ前記ガスが漏れていることを検知する検知ユニットと、を備える、気化器。 A plurality of heat transfer tubes each capable of flowing a low-temperature liquefied gas;
A casing capable of containing the plurality of heat transfer tubes and allowing the heat source medium to flow so that the heat source medium contacts the outer peripheral surface of each heat transfer tube;
A heat exchange chamber side tube plate that supports the plurality of heat transfer tubes and forms a heat exchange chamber in the casing for heat exchange between the low-temperature liquefied gas and the heat source medium;
While supporting the site | part located in the opposite side to the said heat exchange chamber side on the basis of the said heat exchange chamber side tube sheet among the said several heat exchanger tubes, on the basis of the said heat exchange chamber side tube sheet in the said casing By the vaporization of the low-temperature liquefied gas between the tube chamber including the introduction chamber into which the low-temperature liquefied gas is introduced and the tube chamber and the heat exchange chamber in the space opposite to the heat exchange chamber side A detection chamber capable of containing the generated gas;
A vaporizer comprising: a detection unit that detects leakage of the gas from the introduction chamber to the detection chamber.
前記ケーシングは、前記検知室内と前記ケーシング外とを連通させるように前記検知室に接続されたノズルを有し、
前記検知ユニットは、前記ノズルを通じて前記ケーシング外に排出されるガスを検知する気化器。 The vaporizer according to claim 1, wherein
The casing has a nozzle connected to the detection chamber so as to allow communication between the detection chamber and the outside of the casing.
The said detection unit is a vaporizer which detects the gas discharged | emitted out of the said casing through the said nozzle.
前記検知ユニットは、
前記ノズルと前記ガスを回収する回収部とを接続する接続流路と、
前記接続流路を流れるガスを検知する検知部と、を有する、気化器。 The vaporizer according to claim 2, wherein
The detection unit is
A connection flow path for connecting the nozzle and a recovery unit for recovering the gas;
A vaporizer comprising: a detector that detects gas flowing through the connection flow path.
前記検知部は、可燃性ガスを検知する、気化器。 The vaporizer according to claim 3, wherein
The said detection part is a vaporizer which detects combustible gas.
前記検知ユニットは、
前記接続流路に設けられた開閉弁と、
前記検知室の圧力が設定圧以上のときに前記開閉弁を開く弁調整部と、を有する、気化器。 The vaporizer according to claim 3 or 4,
The detection unit is
An on-off valve provided in the connection flow path;
A carburetor comprising: a valve adjustment unit that opens the on-off valve when the pressure in the detection chamber is equal to or higher than a set pressure.
前記検知室内に充填されており、保冷性及び通気性を有する保冷剤をさらに備える、気化器。
The vaporizer according to any one of claims 1 to 5,
A vaporizer that is filled in the detection chamber and further includes a cold-retaining agent having cold-retaining properties and breathability.
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