JP6126569B2 - 液化ガス用気化器 - Google Patents
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(1)伝熱管32に溶接部がなく継ぎ目の無い直管をそのまま使用し、螺旋状になるような曲げ加工をせず、金属材料自体に加工歪を与えていないので、伝熱管32を加熱したり冷却したりしても熱応力や熱疲労が少ない。
(2)伝熱管32に温度変化による自然な伸縮変化がおこっても、伝熱管32と平行して外側に配列される熱媒容器31の伸縮継手(伸縮部312)で吸収するので伝熱管32自体には繰り返し応力による金属疲労が殆どおこらない。
(3)伝熱管32と熱媒容器31の上下部での接合はキャップ部313を介して2箇所の溶接部33a,33bに分けて行っているので、伝熱管32とキャップ部313のそれぞれの伸縮に伴う熱応力を干渉させることなく分散することができる。伝熱管32に対する溶接部33aについては、キャップ部313における曲面による応力分散効果が追加的に作用するので、全体としての応力分散効果がさらに高まる。
(4)熱媒容器31の下部に供給される温水のノズル位置(熱媒導入ノズル34の位置)と熱媒容器31の上部から排出されるノズル位置(熱媒排出用分岐路41の位置)が直立円筒状の熱媒容器31の中心線O1から偏倚して取り付けられており、しかもそのノズル内温水流速が、気化ユニット3に供給される温水の熱媒供給管1内の温水流速より速くなるように作られているので、温水を熱媒容器31内で伝熱管32である直管に沿い回転しながら高速で乱流状態で伝熱管32を加温することができる。このように、直管を伝熱管32として用い、この直管(伝熱管32)を熱媒容器31で囲う二重管構造とすると、温水の流れ断面積を、伝熱管が螺旋状に巻かれた構成に比べて、1/10以下に小さくできる。その結果、例えば温水流速が9倍になるとレイノルズ数が3倍となり、温水側の熱伝達速度が約2倍となる。それによって温水がLNGを加温する総括伝熱係数は約1.5倍になり、格段に熱伝達効率が上昇する。このように熱伝達が効率よく行われることから、加温用の熱媒たる温水の温度についても、従来50〜60℃程度で供給していたものを、本発明では40℃以下程度の相対的に温度の低い温水を用いることができる。
(5)各々の伝熱管32に分配供給される液化ガス用分岐路21内の液化ガスの流速を、液化ガス供給管2内の液化ガスの流速より速くするので、気化ユニット3を複数並列設置しても液化ガスの流体分配を良好にすることができる。したがって、この気化ユニット3の大きさを最小単位のLNG気化ガス量となるように製作して、複数個を順次並列に接続しても、簡単に気化ユニット3の交換や追加接続ができるので予備器の不要な液化ガス用気化器X1ができる。
(6)各々の伝熱管32からガス状になって排出される気化ガス排出用分岐路51内の気化ガスの流速を、伝熱管32内の流速より遅くするので、気化ユニット3を複数並列設置しても液化ガスの流体分配を良好にすることができる。したがって、この気化ユニット3の大きさを最小単位のLNG気化ガス量となるように製作して、複数個を順次並列に接続しても、簡単に気化ユニット3の交換や追加接続ができるので予備器の不要な液化ガス用気化器X1ができる。
(7)さらに、伝熱管32の下端の液状の液化ガスが流入する入口部には絞り機構6が設けられ、伝熱管32の上端の気化ガスが流出する出口部には絞り機構7が設けられる。これにより、複数個順次並列に接続された気化ユニット3内での液化ガスの分散性をより高めることができる。
1 熱媒供給管
11 熱媒用分岐路
2 液化ガス供給管
21 液化ガス用分岐路
3 気化ユニット
31 熱媒容器
311 本体部
312 伸縮部
313 キャップ部
314 分岐路
32 伝熱管
33a 溶接部(第1の溶接部)
33b 溶接部(第2の溶接部)
34 熱媒導入ノズル
35 閉止フランジ
4 熱媒排出管
41 熱媒排出用分岐路
5 気化ガス排出管
51 気化ガス排出用分岐路
6,7 絞り機構
8,9 オリフィス
Claims (7)
- 液化ガスを加熱して気化させる液化ガス用気化器であって、
熱媒が補充可能に収容される熱媒容器と、上記熱媒容器の内部を上下に貫通するとともに上端部および下端部が上記熱媒容器に支持され、継ぎ目無しの直管により構成された伝熱管と、を有する気化ユニットと、
熱媒を供給するための熱媒供給管と、
液化ガスを供給するための液化ガス供給管と、を備え、
上記気化ユニットは、上記熱媒供給管および上記液化ガス供給管に対応する位置に複数並列して配置されており、
上記各熱媒容器は、本体部と、この本体部よりも伸縮する伸縮部と、を有し、
上記熱媒供給管と上記各熱媒容器の下端寄りの部分とが熱媒用分岐路を介して連通しており、
上記液化ガス供給管と上記各伝熱管の下端とが液化ガス用分岐路を介して連通しており、
上記各伝熱管内に気化すべき液化ガスを連続的に流して気化させるようにした、液化ガス用気化器。 - 上記各熱媒容器の下端寄りの部分には、当該熱媒容器の内部に熱媒を供給するための熱媒導入ノズルが設けられており、
平面視において、上記熱媒導入ノズルの中心線は上記熱媒容器の中心線から偏倚した位置にある、請求項1に記載の液化ガス用気化器。 - 液化ガスが上記各伝熱管内を流れることにより気化したガスを排出するための気化ガス排出管をさらに備え、
複数の上記気化ユニットは、上記気化ガス排出管に対応する位置に並列して配置されており、
上記気化ガス排出管と上記各伝熱管の上端とが気化ガス排出用分岐路を介して連通している、請求項1または2に記載の液化ガス用気化器。 - 上記気化ユニットの数がN個(Nは2以上の整数。以下同じ)であるとき、上記熱媒用分岐路の流路断面積が上記熱媒供給管の流路断面積の1/N以下である、請求項1に記載の液化ガス用気化器。
- 上記気化ユニットの数がN個であるとき、上記液化ガス用分岐路の流路断面積が上記液化ガス供給管の流路断面積の1/N以下である、請求項1または4に記載の液化ガス用気化器。
- 上記気化ユニットの数がN個であるとき、上記気化ガス排出用分岐路の流路断面積が上記気化ガス排出管の流路断面積の1/N以下である、請求項3に記載の液化ガス用気化器。
- 上記各伝熱管の下端と上端の少なくとも一方には、絞り機構が設けられている、請求項3に記載の液化ガス用気化器。
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