JP4773692B2

JP4773692B2 - 液化石油ガスの供給装置

Info

Publication number: JP4773692B2
Application number: JP2004161448A
Authority: JP
Inventors: ▲てつ▼也大西; 正治山角; 久和竹中
Original assignee: KAGLA VAPOTECH CORPORATION
Current assignee: KAGLA VAPOTECH CORPORATION
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP2005344735A

Description

本発明は、バルク貯槽などに蓄えられた液化石油ガスから気相と液相を別個に取り出して選択的にガスを供給する装置において、効率よく、かつ安全に気相からの供給と液相からの供給を切り替えることができる装置に関するものである。

従来から、液化石油ガスを供給する際には、自然気化したガスをそのまま燃焼装置に供給する流路と、液化石油を熱交換器で強制的に気化させて供給する流路を並列に持ち、これを切り替えて使用している。

ところで、従来の供給装置では、自然気化圧が十分にある場合には熱交換器の運転を停止して気化ガスを燃焼装置に供給し、この気化圧が十分にガスを提供できない程度まで低下した場合に熱交換器を運転するので、自然気化と強制気化の切り替えには時間的に遅れが生じてしまい、安定したガス供給をすることができないという課題がある。そこでこれを解消しようとすれば、自然気化圧を頻繁に監視し、圧が所定よりも低下するにもかかわらずガス消費量が多いと判断した場合には手動によって熱交換器の運転を開始するという煩わしい作業をしなければならない。あるいは、常時熱交換器を作動させておき、自然気化圧が低下した場合には即座に熱交換器で強制的に気化したガスを燃焼装置に供給する構成もあるが、不要時にも熱交換器を運転しておかなければならず、効率が悪い。

特開２０００−１２１０３６

本発明では、上述した従来の供給装置を改良するもので、バルク貯槽の自然気化圧の変動によって自動的に気相からの供給と液相からの供給を切り替えることによって余分な熱交換器の運転を行うことなく効率のよいガス供給ができる装置を開示することを目的とするものである。また、供給圧が異常に低下した場合には即座に熱交換器の運転を停止して余分な熱エネルギーの消費を抑えるとともに、液状の液化石油ガスが熱交換器から流出することを防止する、即ち安全性を維持することができる構成を開示するものである。

本発明では、上記目的を達成するために、バルク貯槽から気相ラインと液相ラインを介してそれぞれ液化石油ガスを供給する装置であって、前記気相ラインからのガス供給を優先する一方、前記液相ラインの途中には液化石油ガス液を蒸発させる熱交換器を設けると共に、この熱交換器の上流側に熱交換器の熱媒温度によって作動するサーモバルブを設け、さらに前記気相ラインの圧力を検知して所定の圧力を下回れば作動する圧力スイッチを設け、この圧力スイッチの信号によって前記熱媒に対する熱源の稼働を制御して前記熱交換器を運転し、その熱媒温度を検知して、一定の温度幅内で前記サーモバルブを開閉して液相ラインの流路を開閉することにより液相ラインからのガス供給を行うという手段を用いた。この手段によれば、自然気化圧が十分ある場合には気相ラインから気化ガスが後段の燃焼装置などに供給され、気相ラインの圧力が下がってきた場合にはこれを常時検知し、予め設定された圧力を下回れば圧力スイッチが検知して熱源を稼働し、熱交換器に供給する熱媒温度を上昇させる。そして、熱媒が所定温度まで十分に昇温する前に熱媒温度を検知して、サーモバルブを開弁し、熱交換器に対して液化石油ガス液を供給するという一連の作用を行う。

また、本発明では気相ラインと液相ラインのガス供給側の合流部には別の圧力スイッチを設け、予め設定した異常低圧を下回れば熱源の稼動を停止するという特徴的な手段を採用した。この手段では、液化石油ガス液の欠乏などの不測の原因によって供給ガス圧が異常に低下した場合に、無駄な熱源の稼動を停止することや、停電によって熱源の稼動が停止した後に電力復帰された場合に、異常原因の調査が完了する前に自動的に熱源稼動が復帰する危険を避ける機能を有する。即ち、熱源の稼動停止に対して例えばインターロックをかけて手動によってのみ復帰する手段では、供給ガス圧が復帰した場合でも安全確認が終了するまで自動的に熱源が復帰しないという作用を行う。

本発明では、上述した手段を採用しているので、気相ラインと液相ラインから選択的にガス供給が行われる場合に、気相ラインからの供給を優先し、バルク貯槽の自然気化圧が所定の圧力よりも低下したときのみ熱交換器に対する熱媒を供給するとともに液化石油ガス液を供給することになるので、効率よく省力化運転および省エネ運転を可能とする装置を構成することができた。また、別の圧力スイッチによって供給ガス圧の異常低圧を検知し、これによって熱源の運転を停止し、さらには停止を維持するようにしたので、熱源の無駄な稼動を避けることができるとともに、異常原因の確認前に自動的に熱源が稼動することも避けることができ、安全な装置とすることができた。

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は本発明装置全体を示すフローであって、１は液化石油ガスのバルク貯槽である。液化石油ガスは周知のように沸点が低いので常温常圧雰囲気では気化することから、バルク貯槽１内には液化石油ガス液からなる液相２と、これが蒸発したガス状の気相３の二相で構成されており、夏場などのように外気温が高く、バルク貯槽１内の圧力が高い場合には気相３から直接ガスを燃焼装置（図示せず）などに供給するための気相ライン４が設けられている。一方、冬場や自然気化ガスの消費によってバルク貯槽１内の圧力が低下した場合には液相２から液化石油ガス液を熱交換器５に供給するための液相ライン６が設けられている。

ここで、気相ライン４の途中には手動弁７、８、および圧力調整器９が設けられているが、これらの構成は一般的な気相ラインにおいても公知である。一方、液相ライン６の途中には公知のとおり熱交換器５が設けられるとともに、手動弁１０、１１および圧力調整器１２と定流量弁１３が設けられている。なお、気相ライン４側の手動弁８と、液相ライン６側の手動弁１１の下流は合流して１本の配管になり、その後に最終的な圧力調整器１４を介して燃焼機器などにガスが供給される。また、この装置では熱交換器の運転中は液相ライン６からのガス供給を優先するために、気相ライン４側の圧力調整器９の調整圧を液相ライン６の圧力調整器１２の調整圧よりも低く設定している。

このように、本発明装置では基本的な構成として、液化石油ガスの自然気化能力が十分である場合には気相ライン４から燃焼装置に対してガスが供給され、自然気化能力が低下してバルク貯槽１の圧力が低下した場合には液相ライン６から熱交換器５に対して液化石油ガス液が供給されて蒸発ガスを生成し、液相ライン６から燃焼装置に対してガスが供給される。

しかしながら、上述した基本的構成だけでは熱交換器５の稼動立ち上げのタイミングを図ることが困難であったり、絶えず熱交換器５を稼動させれば省力化・省エネ化を図ることができないなどの問題がある。そこで、本発明では特に液相ライン６の運転を精緻に制御するようにしている。即ち、気相ライン４の圧力を圧力スイッチ１５によって絶えず検知し、気相ラインの圧力が予め設定した所定圧を下回れば圧力スイッチ１５がオンして制御盤１６に対して信号を送る。そして、制御盤１６ではこの信号によって熱源機１７を稼動させ、熱交換器５に対して熱媒を還流させる。なお、熱媒の温度は予め設定された範囲、例えば７５〜８０℃の範囲を外れないように制御される。また、液相ライン６は熱交換器５の上流でサーモバルブ１８において開閉を制御されており、熱交換器５内の熱媒温度を検知して一定温度幅で流路を開閉するように制御される。即ち、サーモバルブ１８は熱媒温度が例えば５５℃で閉路し、６５℃で開路する。１９はクリーンバルブであって、液化石油ガス液に混在する夾雑物をストレーナなどで除去するためのバルブである。これらの構成によれば、気相ライン４の圧力が低下して設定圧を下回れば熱源機１７を運転し、熱媒を熱交換器５に対して還流開始する。熱媒温度が上昇してサーモバルブ１８を開弁するための温度に到ればサーモバルブ１８が開弁して液化石油ガス液が熱交換器５に流入し、熱媒によって気化されてガス化するので、圧力調整器１４によって適度な圧力に調整されて燃焼装置にガスとして供給される。

ここで、本発明装置の運転を上述した温度条件にて詳述すると、バルク貯槽１内の気相圧が十分に高い場合には自然気化ガスが気相ライン４を流路として燃焼装置に供給される。このときには、圧力スイッチ１５はオフの状態である。続いてガス消費が進んだり、外気温度の低下によってバルク貯槽１内の温度が低下して気相圧が下がり、圧力スイッチ１５の所定設定圧力を下回った場合には圧力スイッチ１５がオンに反転して制御盤１６に信号が与えられ、これによって熱源機１７の運転が開始される。熱源機１７の運転開始によって熱交換器５に供給される熱媒の温度は上昇するが、熱交換器５内の熱媒温度が６５℃になればサーモバルブ１８が開弁して液相ライン６にある液化石油ガス液を熱交換器５に供給し、液化石油ガス液の蒸発が開始される。このようにして液相ライン６からのガス供給が行われることになる。なお、圧力スイッチ１５がオンしている間は熱源機１７が稼動しているので、熱媒は７５〜８０℃の範囲を維持する。なお、熱源機１７が運転を開始しても熱媒温度が十分上昇するまでは熱交換器５が働かないので、ガス供給の中断を避けるために圧力スイッチ１５は自然気化ガスの供給能力にある程度の余裕がある状態でオンするように設定する。

続いて、外気温の上昇などの外部雰囲気の変化によってバルク貯槽１内の圧力が高まり、圧力スイッチ１５の設定圧を超えれば、圧力スイッチ１５がオフになり、制御盤１６に対して信号を送信するので、熱源機１７の運転は停止され、熱媒温度は徐々に低下する。そして、熱交換器５内の熱媒温度が５５℃を下回った時点でサーモバルブ１８が閉弁して液相ライン６から熱交換器５に対する液化石油ガス液の供給が停止される一方、気相圧が十分に高くなっているので、自然気化ガスが気相ライン４を介して供給されるというサイクルを繰り返すことになる。なお、熱媒の運転温度とサーモバルブ１８の開閉設定温度の関係は、熱媒の通常運転温度がサーモバルブ１８の開弁温度よりも高いことが条件となるのはいうまでもない。

次に、２０は別の圧力スイッチであり、燃焼装置に対して供給される直前の気相ライン４と液相ライン６が合流した直後の供給圧を検知する。この圧力スイッチ２０の設定圧を例えば０．０２ＭＰａ程度にして、これを下回れば圧力スイッチがオンして熱源機１７の運転を停止するようにしておけば、何らかの異常、あるいはバルク貯槽１内の液化石油ガスの欠乏などによってガス供給圧が不測の低下を来たした場合に熱源機１７の運転を停止して、余分な熱エネルギーを消費しないようにしている。また、この圧力スイッチ２０は停電などによって熱源機１７の運転が停止してサーモバルブ１８が閉止した状態において、気相圧が所定よりも低下した場合でも働くことになるが、この場合には電力供給の復帰によって熱源機１７が自動的に復帰しないように制御盤１６において復帰停止状態を維持することも可能である。なお、異常状態の解除については安全のため手動で行うことを予定する。

上述した実施形態では、熱源機１７をガス燃焼によって行うようにしているが、電力によって熱エネルギーを得ることも本発明の範囲に含まれる。また、熱交換器５の実例としては図面のように蛇管を採用するだけでなく、チャンバー式の熱交換器であっても本質的には同一である。さらに、実施形態において示した温度条件や圧力条件についてはあくまでも一例であって、本発明の目的を達成できる範囲において適宜変更することがある。

本発明装置の一例を示したフロー図

符号の説明

１バルク貯槽
２液相
３気相
４気相ライン
５熱交換器
６液相ライン
７手動弁
８手動弁
９圧力調整器
１０手動弁
１１手動弁
１２圧力調整器
１３定流量弁
１４圧力調整器
１５圧力スイッチ
１６制御盤
１７熱源機
１８サーモバルブ

Claims

バルク貯槽から気相ラインと液相ラインを介してそれぞれ液化石油ガスを供給する装置であって、前記気相ラインからのガス供給を優先する一方、前記液相ラインの途中には液化石油ガス液を蒸発させる熱交換器を設けると共に、この熱交換器の上流側に熱交換器の熱媒温度によって作動するサーモバルブを設け、さらに前記気相ラインの圧力を検知して所定の圧力を下回れば作動する圧力スイッチを設け、この圧力スイッチの信号によって前記熱媒に対する熱源の稼働を制御して前記熱交換器を運転し、その熱媒温度を検知して、一定の温度幅内で前記サーモバルブを開閉して液相ラインの流路を開閉することにより液相ラインからのガス供給を行うことを特徴とする液化石油ガスの供給装置。
サーモバルブの開閉温度は、熱媒の通常運転における温度よりも低く設定した請求項１記載の液化石油ガスの供給装置。
気相ラインと液相ラインのガス供給側の合流部には別の圧力スイッチを設け、予め設定した異常低圧を下回れば熱源の稼働を停止する請求項１または２記載の液化石油ガスの供給装置。
熱源の稼働停止は、手動によってのみ復帰する請求項３記載の液化石油ガスの供給装置。