JP4690753B2 - Liquefied gas transfer and filling system - Google Patents
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Description
この発明は、液化ガスを燃料とする液化ガス車に対して、バルク貯槽に貯蔵した液化ガス液を移充填する一連のシステムに関するものである。また、タンクローリー車から前記バルク貯槽に対して液化ガス液を移充填する一連のシステムも開示する。 The present invention relates to a series of systems for transferring liquefied gas liquid stored in a bulk storage tank to a liquefied gas vehicle using liquefied gas as fuel. A series of systems for transferring and filling liquefied gas liquid from a tank truck to the bulk storage tank is also disclosed.
現在、石油資源の節約と地球環境の保全を目的として液化ガス車の普及が望まれている。当該技術の実施には、液化ガス車の開発はもとより、その燃料供給方法、即ち液化ガススタンドシステムの技術確立も重要であることは周知の事実である。 Currently, the spread of liquefied gas vehicles is desired for the purpose of saving oil resources and preserving the global environment. It is a well-known fact that in the implementation of this technology, it is important not only to develop a liquefied gas vehicle but also to establish a technology for its fuel supply method, that is, a liquefied gas stand system.
そこで、当該システムの従来例を説明すると、大別して2つの液化ガス移充填システムが存在する。先ず、第一は電気を動力源とする液送ポンプを用いてバルク貯槽内の液化ガスを液状のまま(液化ガス液)ディスペンサに移送する方法である。また、第二としては、燃料となるブタンガス(液)のバルク貯槽とは別に、プロパン気化ガス、窒素または天然ガス(CNG)等(以下、単にプロパン気化ガス等という)のバルク貯槽を備え、双方のバルク貯槽を接続することで、プロパン気化ガス等の気化圧によりブタンガス(液)のバルク貯槽を加圧し、もってブタンガス(液)をディスペンサに移送する構成を採用している。 Therefore, when a conventional example of the system is described, there are roughly two liquefied gas transfer and filling systems. First, the first is a method of transferring a liquefied gas in a bulk storage tank to a dispenser in a liquid state (liquefied gas liquid) using a liquid feed pump using electricity as a power source. Second, in addition to the bulk storage tank of butane gas (liquid) serving as fuel, a bulk storage tank of propane vaporized gas, nitrogen or natural gas (CNG) (hereinafter simply referred to as propane vaporized gas, etc.) is provided. The bulk tank of butane gas (liquid) is pressurized by the vaporization pressure of propane vaporized gas and the like, and the structure of transferring the butane gas (liquid) to the dispenser is adopted.
次に、上記従来システムの問題点について説明する。先ず、第一のシステムでは、貯槽と液送ポンプ間のNPSH(Net Positive Suction Head/吸込み揚程)を確保しなければベーパが発生し、移充填がスムーズに行えないばかりか、ポンプの早期故障につながる問題があった。この問題を回避するためには、液化ガス貯槽の設置高さを相当高くする必要があるが、とすれば、そのため地震対策も強固に行う必要が生じるため、設備費が高価になるという別の問題が生じる。また、電気駆動の液送ポンプは200V以上の高圧電源が必要となる上、該ポンプは高圧ガス保安法上、処理設備に該当し、散水設備、保安電源の併設や保安距離の確保、保安委員の常駐など、種々の法的義務が生じ、これが液化ガススタンドシステムの普及を足踏みさせている一因といっても過言ではない。 Next, problems of the conventional system will be described. First, in the first system, vapor is generated unless NPSH (Net Positive Suction Head / suction head) is secured between the storage tank and the liquid feed pump, and transfer and filling cannot be performed smoothly. There was a connected problem. In order to avoid this problem, the installation height of the liquefied gas storage tank needs to be considerably high, but if this is the case, it will be necessary to take strong measures against earthquakes. Problems arise. In addition, an electrically driven liquid feed pump requires a high-voltage power supply of 200 V or more, and the pump falls under the High-Pressure Gas Safety Law, and corresponds to a treatment facility. It is no exaggeration to say that various legal obligations, such as resident residence, have caused the spread of the liquefied gas stand system.
一方、第二のシステムでは、燃料となるブタン用バルク貯槽とは別に、移送圧を得るためのプロパン気化ガス等のバルク貯槽が必要となり、最低でも2本の貯槽が必要となる。このため、該システムの設置には広い設置面積が確保される必要がある。特に、このシステムではプロパン気化ガス等がブタン側に混入し、車のエンジンの燃焼率低下を招くこともあるため、ブタン成分を一定に維持するために、補充填用のブタンガス(液)貯槽を併設することもあり、この場合は、さらにその設置面積の拡大と設備費が高価となるという問題が助長される。また、このシステムではプロパン等をその外気温によって気化させる方法を採っているため、プロパン等の気化圧、引いてはブタンの移充填量も外気温の変化に影響を受けやすく、安定した移充填が行い難いという問題もある。 On the other hand, in the second system, a bulk storage tank of propane vaporized gas or the like for obtaining a transfer pressure is required separately from the butane bulk storage tank that serves as fuel, and at least two storage tanks are required. For this reason, it is necessary to secure a large installation area for the installation of the system. In particular, in this system, propane vaporized gas or the like is mixed into the butane side, which may lead to a decrease in the combustion rate of the car engine. Therefore, in order to keep the butane component constant, a supplemental butane gas (liquid) storage tank is provided. In this case, the problem that the installation area is further enlarged and the equipment cost is expensive is further promoted. In addition, since this system employs a method of vaporizing propane, etc., depending on the outside temperature, the vaporization pressure of propane, etc., and the amount of butane transferred, which is easily affected by changes in the outside temperature, is stable. There is also a problem that it is difficult to do.
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、設備費を極力抑え、保安管理も容易で、しかも安定して液化ガス(液)を移充填できるシステムを開示することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is to suppress equipment costs as much as possible, facilitate safety management, and stably transfer liquefied gas (liquid). A system that can be filled is disclosed.
上述した目的を達成するために本発明では、液化ガスを液状態で貯蔵すると共に、内底から立ち上げたサイフォン管を介して、前記液化ガス液を取出し弁から水頭圧または/および自重によって供給可能な貯槽装置と、該貯槽装置から前記取出し弁を介して液化ガス液が所定量供給され、その後、密封状態で気相部分が加圧されることにより前記供給された液化ガス液を送出可能な液化ガス加温器と、該液化ガス加温器内の液化ガス液を加温するヒータを有して、蒸気圧を発生させることによって液化ガス加温器の前記気相部分を加圧する熱源と、当該加圧によって前記液化ガス加温器から液化ガス液が送出される移充填先装置とからなり、前記液化ガス加温器およびこれに対応して前記ヒータを二機備え、これら液化ガス加温器それぞれを前記貯槽装置と気相ラインで接続すると共に、前記移充填先装置と液送出ラインで接続し、前記二機のヒータを排他的に稼働すると共に、前記各気相ラインおよび各液送出ラインを交互に開閉制御するようにした液化ガス移充填装置であって、さらに、前記二機の液化ガス加温器および前記貯槽装置を液受け入れラインで接続してなり、当該液受け入れラインは、前記二機の液化ガス加温器を結ぶ第一のラインと、この第一のラインと前記貯槽装置をベンチュリー管を介して結ぶ第二のラインと、この第二のラインと前記液化ガス加温器を前記ベンチュリー管を介して結ぶ第三のラインとを備えると共に、前記第一および第三のラインには液化ガス液の流れを一方向に決定する弁を設けてなり、前記二機ある液化ガス加温器は初期動作時に、予め、一方を液化ガス液で満充填状態とする一方、他方は未満充填状態とし、前記二機あるヒータのうち前記満充填状態にある一方の液化ガス加温器側のみ稼働制御して、加圧状態にある液化ガス液を前記液送出ラインを介して前記移充填先装置に送出すると同時に、当該加圧状態にある液化ガス液の一部を前記第三のラインを介して前記ベンチュリー管に噴出圧として印加することで、このとき発生する負圧により前記貯槽装置の前記サイフォン管から前記ベンチュリー管を介して前記第二のラインに液化ガス液を吸引し、この吸引した液化ガス液を前記第一のラインを介して未満充填状態にある他方の液化ガス加温器に供給するという手段を用いた。 In order to achieve the above-described object, the present invention stores the liquefied gas in a liquid state and takes out the liquefied gas liquid from the valve through the siphon tube raised from the inner bottom and supplies the liquefied gas liquid with water head pressure or / and its own weight. A predetermined amount of liquefied gas liquid is supplied from the storage apparatus through the take-off valve, and then the supplied liquefied gas liquid can be delivered by pressurizing the gas phase portion in a sealed state. Heat source for pressurizing the gas phase portion of the liquefied gas warmer by generating a vapor pressure having a liquefied gas warmer and a heater for heating the liquefied gas liquid in the liquefied gas warmer When, the pressurizing consists of the liquefied gas warmer by pressure liquefied gas fluid transfer-filling destination device sent, with two planes of the heater in response the liquefied gas warmer and thereto, these liquefied gases Each heater The storage tank device is connected to the gas phase line, the transfer and filling destination device is connected to the liquid delivery line, the heaters of the two machines are operated exclusively, and the gas phase lines and the liquid delivery lines are alternated. A liquefied gas transfer and filling device that is controlled to open and close, wherein the two liquefied gas warmers and the storage tank device are connected by a liquid receiving line, and the liquid receiving line is connected to the two devices. A first line connecting the liquefied gas heater, a second line connecting the first line and the storage device via a Venturi tube, and the second line and the liquefied gas heater. A third line connected through a Venturi tube, and the first and third lines are provided with a valve for determining the flow of the liquefied gas liquid in one direction. During initial operation, Therefore, one side is fully filled with the liquefied gas liquid, while the other is less filled, and only one liquefied gas heater side in the fully filled state among the two heaters is controlled for operation. The liquefied gas liquid in the pressurized state is sent to the transfer and filling destination device through the liquid delivery line, and at the same time, a part of the liquefied gas liquid in the pressurized state is sent to the venturi pipe through the third line. By applying the ejection pressure, the liquefied gas liquid is sucked into the second line from the siphon tube of the storage tank device through the Venturi tube by the negative pressure generated at this time, and the sucked liquefied gas liquid is The means of supplying to the other liquefied gas warmer in the less-filled state via the first line was used.
また、請求項2では、ベンチュリー管には一方の液化ガス加温器から液化ガス液の噴射圧を印加することにより、他方の液化ガス加温器にはその噴射量と負圧による貯槽装置からの吸引量を合計した液化ガス液を供給するという手段を採用する。 According to a second aspect of the present invention, the injection pressure of the liquefied gas liquid is applied to the venturi tube from one liquefied gas warmer, and the other liquefied gas warmer is supplied from the storage tank device by its injection amount and negative pressure. A means of supplying a liquefied gas liquid in which the total amount of suction is added is adopted.
請求項3では、各液化ガス加温器には液化ガス液のレベル信号を検出する液面計を設け、該レベル信号による液化ガス加温器の満充填時に液受け入れラインを切換え制御するという手段を用いる。 According to a third aspect of the present invention, each liquefied gas warmer is provided with a level gauge for detecting a level signal of the liquefied gas liquid, and the liquid receiving line is switched and controlled when the liquefied gas warmer is fully filled with the level signal. Is used.
なお、請求項4では、熱源は温水とし、請求項5では、貯槽装置は液化ガス液のバルク貯槽であり、移充填先装置はディスペンサを介する液化ガス車であることとした。
In
以上説明したように、本発明によれば、サイフォン管を液取出し管として内蔵した貯槽装置にあって、従来、水頭圧や自重のみによる落とし込みでは取り出せなかった液取出し弁以下レベルの液化ガス液をも液化ガス加温器に供給することができる。また、液送ポンプを使用しないため、ベーパが発生することもなく、また動力電源も不要であるため、システム構築の設備費を大幅に低減することができる。また、構成上、保安係員の常駐などの法的義務も課せられないから、この種システムの普及に寄与する。さらに、プロパン用のバルク貯槽も不要であるから、貯槽は液化ガス液のみですみ、設置面積の省スペース化に伴い設備費も低減することができる。また、プロパンが一切不要であるため、液化ガス液燃料であるブタンに不純物が混入することもなく、不用意な燃焼率低下も回避される。さらにまた、ヒータによる強制加温手段を備えるため、外気温の影響もなく、液化ガス液を安定して供給することができる。 As described above, according to the present invention, in a storage tank device incorporating a siphon tube as a liquid discharge tube, conventionally, a liquefied gas liquid at a level below the liquid discharge valve that could not be extracted by dropping only by water head pressure or its own weight. Can also be supplied to the liquefied gas heater. Further, since no liquid feed pump is used, no vapor is generated and no power source is required, so that the equipment cost for system construction can be greatly reduced. In addition, there is no legal obligation such as resident security personnel due to the structure, which contributes to the spread of this kind of system. In addition, since a bulk storage tank for propane is not required, the storage tank only needs a liquefied gas liquid, and the equipment cost can be reduced as the installation area is reduced. Further, since propane is not required at all, impurities are not mixed in butane which is a liquefied gas liquid fuel, and an inadvertent reduction in the combustion rate is avoided. Furthermore, since the forced heating means by the heater is provided, the liquefied gas liquid can be stably supplied without being influenced by the outside air temperature.
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図1は、本発明の実施形態に係る液化ガス移充填システムの回路図であり、液化ガス車に液化ガス(液)を供給するオートガススタンドに適用したものである。図中、1は液化ガス(液)を貯蔵したバルク貯槽、2・3はバルク貯槽1から液化ガスを液状態で受け入れ、さらに加圧して該液化ガス(液)を後述のディスペンサ13に供給する液化ガス加温器、3はノズル等を介して液化ガス(液)を液化ガス車に充填するもので、従来からガソリンスタンドにあるディスペンサとほぼ同機能を有する液化ガス(液)のディスペンサである。また、4は熱源機であって、該熱源機は温水を発生し、この温水を三方切替弁4a・4bによって排他的に稼働するヒータ5・6に循環させるように構成されている。ヒータ5・6は液化ガス加温器2・3と連通しており、その内部に設けた熱交換器5’・6’内の温水により液化ガス(液)を加熱することによって液化ガス加温器2・3内の気相部分を加圧し、もって液化ガス加温器2・3から液化ガス(液)をディスペンサ13に液送するものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a liquefied gas transfer and filling system according to an embodiment of the present invention, which is applied to an auto gas stand that supplies liquefied gas (liquid) to a liquefied gas vehicle. In the figure, 1 is a bulk storage tank that stores liquefied gas (liquid), 2 and 3 are liquefied gas received from the
各部の接続について詳述すると、先ずバルク貯槽1はこの実施形態の場合、約1tの液化ガス(液)を貯蔵するもので、その内部には、図2に示したように、底部からほぼ貯槽中央近傍まで立ち上がるサイフォン管1aが設けられ、該サイフォン管1aを介して液取出し弁1bから液化ガス加温器2・3に対して液化ガス液を供給するように構成している。バルク貯槽1内の液化ガス(液)は水頭圧および自重によって液化ガス加温器2・3に供給する他、後述する液受け入れラインに設けたベンチュリー管7で発生する負圧吸引によっても各液化ガス加温器2・3に供給するものである。
The connection between the respective parts will be described in detail. First, in this embodiment, the
また、図1中、8は気相ライン、9は液送出ライン、10は液受け入れラインであって、液受け入れライン10は各液化ガス加温器2・3を結ぶ第一のライン10aと、バルク貯槽1と第一のライン10aを結ぶ第二のライン10bと、第二のライン10bの途中に設けたベンチュリー管7に各液化ガス加温器2・3の噴射圧を印加するための第三のライン10cから構成されている。そして、気相ライン8、液送出ライン9および液受け入れライン10の第一10a・第三のライン10cには気相および液の流れを一方向に決定するための自動弁VA1〜VA4および自動弁VB1〜VB4が設けられている。つまり、この回路構成によって、後述するように一方の液化ガス加温器からディスペンサ13に液化ガス液を送出しつつ、これと並行して他方の液化ガス加温器を充填することができるものである。また、各液化ガス加温器2・3には液面計11・12が設けられ、各液化ガス加温器2・3の液面レベルを検出している。
In FIG. 1, 8 is a gas phase line, 9 is a liquid delivery line, 10 is a liquid receiving line, and the liquid receiving
上記構成のオートガススタンド式液化ガス移充填システムの動作について説明すると、今、二機ある液化ガス加温器2・3のうち、一方の加温器2は液化ガス液がHiレベルにあり、他方の加温器3はLoレベルにあるとする。この状態は、初期動作時に手動で実現しておく。なお、この実施形態では、各液化ガス加温器2・3の貯蔵量表示として、l1+l2+l3のときHiレベルとし、l1をLoレベルとする。また、一例としてベンチュリー管7の効率は、例えば加温器2・3からの噴射量とバルク貯槽1からの供給量の比が2:1と設定しておく。
The operation of the auto gas stand type liquefied gas transfer and filling system having the above configuration will be described. Now, one of the two liquefied
続いて、自動弁のうちVA1、VA3、VB2、VB4を閉弁すると共に、VA2、VA4、VB1、VB3を開弁して、図面左側の一方の加温器2を充填用、他方の加温器3を受け入れ用として気相および液相ラインを確保する。次に、熱源機4を稼働させると共に、三方切替弁4aおよび4bを操作して、熱源機4からの温水を充填用の加温器2に対応したヒータ5に循環させる。これら操作により、加温器2内の液化ガス液はヒータ5内の熱交換器5’によって加温され、その蒸気圧によって液化ガス液が開弁状態のVA2を通して液受け入れライン10の第三のライン10cおよびVA4を通じて液送出ライン9からディスペンサ13にそれぞれ送出される。このときベンチュリー管7で発生する差圧効果によって、加温器2から供給される液化ガス液のl3は液送出ライン9側に、またl1+l2は第三のライン10cに振り分けられる。つまり、この構成では、一方の加温器2からディスペンサ13に液化ガス液を送出しつつ、同時に、ベンチュリー管7にl1+l2分の噴射量が印加されることによって、該ベンチュリー管7に負圧が発生し、この負圧によりバルク貯槽1からl3分の液化ガス液がサイフォン管1aを介して吸引され、第二のライン10bにて前記噴射分のl1+l2と合流して、当該合算分の液化ガス液を他方の加温器3に充填することができる。この後、l1+l2+l3の合計で、それまで受け入れ用であった空の加温器3が満充填状態になったことを液面計12で検出することによって、自動弁および三方切替弁をそれぞれ適切な状態に作動させ、次のスタンバイが完了する。つまり、車に対する液化ガス液の充填が完了し、ディスペンサ13のスイッチをOFFにすれば自動弁VA4は閉弁すると同時に、温水三方弁4a・4bも作動し、ヒータ5・6への温水循環を止める。そして、次の車に充填する際、ディスペンサ13のスイッチをONにし、上述とは逆に自動弁および温水三方弁の開閉状態に切り替えることで、加温器2・3の供給および受け入れ態様を切り替える。
Subsequently, among the automatic valves, VA1, VA3, VB2, and VB4 are closed, and VA2, VA4, VB1, and VB3 are opened, and one
なお、上記実施形態では、液化ガス加温器2・3を縦型としたが、その他、低位置横置きまたは低位置斜め置きとしてもよい。
In the above-described embodiment, the liquefied
1 バルク貯槽
2・3 液化ガス加温器
4 暖房専用熱源機
5・6 ヒータ
7 ベンチュリー管
1
Claims (5)
前記二機のヒータを排他的に稼働すると共に、前記各気相ラインおよび各液送出ラインを交互に開閉制御するようにした液化ガス移充填装置であって、
さらに、前記二機の液化ガス加温器および前記貯槽装置を液受け入れラインで接続してなり、
当該液受け入れラインは、前記二機の液化ガス加温器を結ぶ第一のラインと、この第一のラインと前記貯槽装置をベンチュリー管を介して結ぶ第二のラインと、この第二のラインと前記液化ガス加温器を前記ベンチュリー管を介して結ぶ第三のラインとを備えると共に、前記第一および第三のラインには液化ガス液の流れを一方向に決定する弁を設けてなり、
前記二機ある液化ガス加温器は初期動作時に、予め、一方を液化ガス液で満充填状態とする一方、他方は未満充填状態とし、
前記二機あるヒータのうち前記満充填状態にある一方の液化ガス加温器側のみ稼働制御して、加圧状態にある液化ガス液を前記液送出ラインを介して前記移充填先装置に送出すると同時に、
当該加圧状態にある液化ガス液の一部を前記第三のラインを介して前記ベンチュリー管に噴出圧として印加することで、このとき発生する負圧により前記貯槽装置の前記サイフォン管から前記ベンチュリー管を介して前記第二のラインに液化ガス液を吸引し、この吸引した液化ガス液を前記第一のラインを介して未満充填状態にある他方の液化ガス加温器に供給する
ことを特徴とする液化ガス移充填システム。 A storage device capable of storing liquefied gas in a liquid state and taking out the liquefied gas liquid from a take-out valve via a siphon tube raised from the inner bottom by water head pressure or / and its own weight, and removing the liquefied gas from the storage device A liquefied gas liquid is supplied through a valve, and then the gas phase portion is pressurized in a sealed state, whereby the supplied liquefied gas liquid can be delivered, and the liquefied gas heater is supplied. A heater having a heater for heating the liquefied gas liquid in the warmer, and generating a vapor pressure to pressurize the gas phase portion of the liquefied gas warmer; and the liquefied gas warmer by the pressurization The liquefied gas warmer and two heaters corresponding to the liquefied gas warmer, and the liquefied gas warmers are respectively connected to the storage tank device and the gas phase line. Connect with The connected by transfer-filling destination apparatus and a liquid delivery line,
A liquefied gas transfer and filling device that operates the heaters of the two machines exclusively and controls the opening and closing of the gas phase lines and the liquid delivery lines alternately,
Further, the two liquefied gas heaters and the storage tank device are connected by a liquid receiving line,
The liquid receiving line includes a first line connecting the two liquefied gas heaters, a second line connecting the first line and the storage tank device via a Venturi tube, and the second line. And a third line connecting the liquefied gas heater via the Venturi tube, and the first and third lines are provided with a valve for determining the flow of the liquefied gas liquid in one direction. ,
The two liquefied gas heaters are pre-filled with liquefied gas liquid in advance during the initial operation, while the other is filled with less,
Operation control of only one liquefied gas heater side of the two heaters in the full filling state is performed, and the liquefied gas liquid in a pressurized state is sent to the transfer and filling destination device via the liquid sending line. At the same time
By applying a part of the liquefied gas liquid in the pressurized state to the venturi pipe through the third line as an ejection pressure, the negative pressure generated at this time causes the venturi from the siphon pipe of the storage tank device. The liquefied gas liquid is sucked into the second line through the pipe, and the sucked liquefied gas liquid is supplied to the other liquefied gas warmer in the less filled state through the first line. > Liquefied gas transfer and filling system characterized by that.
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