JP6300291B1 - Fuel liquefaction system and heat engine system - Google Patents
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Abstract
【課題】固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムにおける効率向上を図る。【解決手段】燃料液化システムは、輸送タンク内の燃料に高温の液体状の燃料を供給する注入管41と、輸送タンク12内の液体状の燃料を排出する排出管42と、輸送タンク12から排出された液体状の燃料を貯留するサブタンク22と、サブタンク22内の液体状の燃料を加熱する燃料加熱器14と、サブタンク22内の液体状の燃料を昇圧して注入管41を通して輸送タンク12に送る燃料循環ポンプ23と、を有する。注入管41および排出管42の輸送タンク12への接続部は気密に構成され、燃料循環ポンプ23の昇圧作用によって輸送タンク12内の液体状の燃料が排出管42を経由してサブタンク22に押し出される。【選択図】図1A fuel liquefaction system for heating and liquefying solid fuel and a heat engine system using the same are improved. A fuel liquefaction system includes an injection pipe for supplying high-temperature liquid fuel to fuel in a transport tank, a discharge pipe for discharging liquid fuel in a transport tank, and a transport tank. The subtank 22 for storing the discharged liquid fuel, the fuel heater 14 for heating the liquid fuel in the subtank 22, and the transport tank 12 through the injection pipe 41 after increasing the pressure of the liquid fuel in the subtank 22 And a fuel circulation pump 23 to be sent to the vehicle. The connection portion of the injection pipe 41 and the discharge pipe 42 to the transport tank 12 is hermetically sealed, and the liquid fuel in the transport tank 12 is pushed out to the sub tank 22 via the discharge pipe 42 by the pressure increasing action of the fuel circulation pump 23. It is. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムに関する。 The present invention relates to a fuel liquefaction system that heats and liquefies a fuel that is at least partially solid at room temperature, and a heat engine system using the same.
特許文献1に記載されているように、パーム油などのバイオ燃料をディーゼルエンジンなどの熱機関の燃料として利用して発電を行うことが検討されている。ここで、パーム油などは、輸送タンクに入れられて輸送され、熱機関などの燃料として利用される。パーム油などは、輸送タンクに入れられるときは加熱されて液体状態であるが、輸送中に放熱し、ほぼ常温になると、ほぼ固体状態になる。このため、熱機関などの燃料として利用するに際して、固体状態の燃料を加熱して液化する必要がある。 As described in Patent Document 1, it has been studied to generate power by using biofuel such as palm oil as fuel for a heat engine such as a diesel engine. Here, palm oil etc. are put into a transport tank, are transported, and are utilized as fuels, such as a heat engine. Palm oil or the like is heated to be in a liquid state when put in a transport tank, but becomes a solid state when it is dissipated during transport and reaches a normal temperature. For this reason, when used as a fuel for a heat engine or the like, it is necessary to heat and liquefy the solid fuel.
輸送タンクに入れられて固体状になっているパーム油などの燃料を加熱して液化するにあたり、輸送タンクの外側から加熱する場合、伝熱面積を大きくとることが困難であり、伝熱効率がよくない。 When heating from the outside of the transport tank to heat and liquefy the fuel such as palm oil that has been put into the transport tank and solidified, it is difficult to increase the heat transfer area and the heat transfer efficiency is good. Absent.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムにおける効率向上を図ることを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to improve the efficiency of a fuel liquefaction system that heats and liquefies at least a part of a solid fuel at room temperature and a heat engine system using the fuel liquefaction system. It is said.
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料液化システムは、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムであって、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、を有し、前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、を特徴とする。 In order to solve the above problems, a fuel liquefaction system according to the present invention is a fuel liquefaction system that heats and liquefies at least a part of a solid fuel at room temperature, and is a fuel that is at least partly solid at room temperature. An injection pipe that is detachably attached to a transport tank that stores and transports the fuel, and that supplies liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point to the fuel in the transport tank, and detachably attached to the transport tank A discharge pipe for discharging the liquid fuel in the transport tank; a sub tank connected to the discharge pipe for storing the liquid fuel discharged from the transport tank; and a liquid in the sub tank A fuel heater that generates liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point by heating the fuel, and pressurizes the liquid fuel in the sub tank and is heated to a high temperature by the fuel heater A fuel circulation pump for sending the liquid fuel to the transport tank through the injection pipe, and when the injection pipe and the discharge pipe are connected to the transport tank, their connection portions are configured to be airtight The liquid fuel in the transport tank is pushed out to the sub-tank through the discharge pipe by the boosting action of the fuel circulation pump.
また、本発明に係る熱機関システムは、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンク内に貯蔵された燃料を加熱して液化する燃料液化システムと、前記燃料液化システムにより液体状になった前記輸送タンク内の燃料を回収して貯留するストレージタンクと、前記ストレージタンク内に貯留された液体状の燃料を燃焼させる熱機関と、を備えた熱機関システムであって、前記燃料液化システムは、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、を有し、前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、を有すること、を特徴とする。 The heat engine system according to the present invention includes a fuel liquefaction system that heats and liquefies fuel stored in a transport tank that stores and transports fuel that is at least partially solid at room temperature, and the fuel liquefaction system. A heat engine system comprising: a storage tank that collects and stores fuel in the transport tank that has become liquid due to the above; and a heat engine that burns the liquid fuel stored in the storage tank. The fuel liquefaction system is detachably attached to a transport tank that stores and transports at least a part of the solid fuel at room temperature, and the fuel in the transport tank is heated to a temperature higher than the melting point. An injection pipe for supplying the fuel, a detachable attachment to the transport tank, a discharge pipe for discharging the liquid fuel in the transport tank, and a connection to the discharge pipe, A sub-tank that stores liquid fuel discharged from the transport tank; a fuel heater that heats the liquid fuel in the sub-tank to generate liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point; and A fuel circulation pump that boosts the liquid fuel in the sub-tank and sends the liquid fuel heated to a high temperature by the fuel heater to the transport tank through the injection pipe, and the injection When the pipe and the discharge pipe are connected to the transport tank, their connection portions are configured to be airtight, and the liquid fuel in the transport tank is routed through the discharge pipe by the boosting action of the fuel circulation pump. It is configured to be pushed out to the sub tank.
この発明によれば、常温で少なくとも一部が固体状の燃料を加熱して液化する燃料液化システムおよびそれを利用した熱機関システムにおいて効率向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve efficiency in a fuel liquefaction system that heats and liquefies a fuel that is at least partially solid at room temperature and a heat engine system using the fuel liquefaction system.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムについて説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, a heat engine system including a fuel liquefaction system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施形態)
(構成)
図1は、第1の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is an overall system diagram showing a heat engine system including a fuel liquefaction system according to a first embodiment.
ここでは、たとえば、発電用のディーゼルエンジン(熱機関)11の燃料としてパーム油を用いる場合について説明する。パーム油は常温でほぼ固体であって、輸送タンク12に収容されて搬送され、ディーゼルエンジン11の近傍に配置された輸送タンク設置台70に着脱可能に設置される。輸送タンク12は、たとえば、国際基準(ISO規格)に基づくISOタンクである。
Here, for example, a case where palm oil is used as a fuel for a diesel engine (heat engine) 11 for power generation will be described. Palm oil is substantially solid at room temperature, is accommodated in the
ディーゼルエンジン11の冷却のための冷却水を循環する冷却水循環配管13が設けられている。冷却水循環配管13には、熱交換器(燃料加熱器)14、放熱器15、冷却水循環ポンプ16が接続されている。ディーゼルエンジン11を出た高温の冷却水は、熱交換器14、放熱器15で順次放熱し、低温になった冷却水は冷却水循環ポンプ16で昇圧されてディーゼルエンジン11に戻されるように構成されている。
A cooling
燃料液化システムは、サブタンク22と、燃料循環ポンプ23と、これらを接続する燃料循環配管20と、を備えている。
The fuel liquefaction system includes a
輸送タンク12にはその上部に少なくとも2個の開閉可能な開口部があり、2個の開口部は、注入管接続部41aおよび排出管接続部42aにおいて、燃料循環配管20に対して着脱可能に接続されている。なお、注入管接続部41aと排出管接続部42aはなるべく離れた位置にあることが好ましい。燃料循環配管20のうち、注入管接続部41aに接続される部分を注入管41と呼び、排出管接続部42aに接続される部分を排出管42と呼ぶ。注入管41および注入管接続部41aの詳細については、図2を参照して後述する。
The
注入管接続部41aおよび排出管接続部42aは、輸送タンク12に接続されたときに気密を保持できるように構成されている。輸送タンク12自体も、注入管41および排出管42と接続されて加圧されたときに大気圧より高い圧力を保持できるように構成されている。
The injection
サブタンク22は液体状の燃料を貯留するものであって、サブタンク22内に液体状の燃料の液面22aが形成されている。一例としては、液面22aの上方でサブタンク22は大気に開放されている。ただし、サブタンク22は大気に開放されない密閉容器であってもよい。
The
サブタンク22内の液体状の燃料は、燃料循環ポンプ23によって昇圧され、熱交換器14でディーゼルエンジン11の冷却水からの熱によって加熱されて高温になり、燃料循環配管20の注入管41を経て注入管接続部41aを通り、輸送タンク12に圧入される。この高温の液体状の燃料により輸送タンク12内の固体状態または液体状態の燃料に熱が加えられ、輸送タンク12内の燃料の液化が進められる。
The liquid fuel in the
注入管41から輸送タンク12内に高温の液体状態の燃料が圧入される結果として輸送タンク12内が昇圧されるため、輸送タンク12内の比較的低温の液体状態の燃料が、排出管接続部42aから燃料循環配管20の排出管42を経てサブタンク22に押し出される。
Since the pressure in the
輸送タンク設置台70に設置された輸送タンク12の下部には、燃料回収配管30を介してストレージタンク24が接続されている。輸送タンク12の下部には、燃料回収配管30を接続するための開口部が形成されており、燃料回収配管接続部30bを介して、燃料回収配管30が着脱可能に接続されている。燃料回収配管30が輸送タンク12に接続されたときは液密に接続される。
A
燃料回収配管30には燃料回収弁30aおよび燃料回収ポンプ75が設けられている。ストレージタンク24は、燃料供給配管32を経てディーゼルエンジン11に接続されて、ストレージタンク24内の燃料がディーゼルエンジン11の燃料として供給できるようになっている。燃料供給配管32には燃料供給ポンプ33が接続されている。
The
図1において、燃料が流れる配管は実線で示し、冷却水が流れる配管は破線で示している。 In FIG. 1, piping through which fuel flows is shown by a solid line, and piping through which cooling water flows is shown by a broken line.
図1において、放熱器15は、大気や海水などを冷熱源として冷却水の熱を放出して冷却水の温度を低下させるためのものである。
In FIG. 1, a
なお、輸送タンク12内の圧力が過大になるのを防ぐために、輸送タンク12または注入管41の途中などに安全弁(図示せず)を取り付けることが望ましい。
In order to prevent the pressure in the
図2は、この第1の実施形態の燃料液化システムの注入管の出口付近を拡大して示す立断面図である。図2に示すように、注入管41の出口付近は2本の注入分岐管141に分岐していて、各注入分岐管141の先端に先細の噴射ノズル41dが設けられている。噴射ノズル41dは、輸送タンク12内にあり、ほぼ水平方向で互いに反対向きである。なお、図2に示す矢印38は液体状燃料の流れの向きを示している。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the outlet of the injection pipe of the fuel liquefaction system according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the vicinity of the outlet of the
輸送タンク12の上部開口112に着脱可能に蓋101が取り付けられ、2本の注入分岐管141が蓋101を貫通している。このとき、上部開口112と蓋101との間で気密が保持され、各注入分岐管141外面と蓋101との間で気密が保持される。これにより、注入管接続部41aは輸送タンク12に対して着脱可能であって、しかも、注入管41と輸送タンク12とが接続された状態では気密が保持される。
A
(運用)
上記構成の燃料液化システムを含めた熱機関システムの運用について説明する。輸送タンク12内に燃料を充填した状態で、輸送タンク12を、ディーゼルエンジン11の近くに設置された輸送タンク設置台70に設置する。輸送タンク12内の燃料は、通常、燃料の産地で輸送タンク12内に充填したときは液体状態であるが、燃料液化システムの位置まで輸送される間に放熱されてほぼ固体状態になっている。ただし、輸送タンク12内の燃料の一部が液体状態のままであってもよい。
(Operation)
The operation of the heat engine system including the fuel liquefaction system having the above configuration will be described. The
まず、燃料が充填されて輸送されてきた輸送タンク12を、輸送タンク設置台70に設置する。つぎに、輸送タンク12の一つの上部開口112に、注入管接続部41aを介して注入管41を気密に接続し、輸送タンク12の他の一つの上部開口に、排出管接続部42aを介して排出管42を気密に接続する。また、輸送タンク12の下部の開口に、燃料回収配管接続部30bを介して、燃料回収配管30を接続する。燃料回収弁30aは閉じておく。
First, the
つぎに、ディーゼルエンジン11の冷却水の熱を熱源として、熱交換器14で燃料を加熱し、高温の液体状の燃料を注入管41から輸送タンク12内に圧入する。これにより輸送タンク12内の圧力が上昇するので、輸送タンク12内の比較的低温の液体状の燃料が、排出管42を通して押し出され、サブタンク22に戻される。なお、輸送タンク設置台70に設置された当初の輸送タンク12内の上部には、通常、気相部が形成されているが、高温の液体状の燃料が注入管41から輸送タンク12内に送り込まれることにより、輸送タンク12内の気体は排出管42を通して押し出され、サブタンク22に移行するので、その後は、輸送タンク12内は液体状態の燃料で満たされることになる。
Next, the heat of the cooling water of the
輸送タンク12内の燃料全体が液化したとき、燃料循環ポンプ23の運転を停止し、燃料回収弁30aを開き、燃料回収ポンプ75を動作させて、輸送タンク12内の燃料をストレージタンク24に移送する。
When the entire fuel in the
輸送タンク12内が空になった後に、注入管接続部41a、排出管接続部42aおよび燃料回収配管接続部30bを輸送タンク12から取り外し、空の輸送タンク12を輸送タンク設置台70から撤去する。次に、固体燃料が充填された別の輸送タンク12を輸送タンク設置台70に設置する。その後は、上記固体燃料の液化の手順を繰り返す。
After the inside of the
ストレージタンク24内に液体状の燃料を常時貯留することにより、輸送タンク12の交換時も含めて、連続的にディーゼルエンジン11に燃料を供給することができる。
By always storing the liquid fuel in the
また、サブタンク22内に液体状の燃料を常時貯留することにより、輸送タンク12の交換後直ちに高温の液体状の燃料を注入管41に供給することができる。
Further, by always storing liquid fuel in the sub-tank 22, high-temperature liquid fuel can be supplied to the
放熱器15が設けられていることから、燃料液化に必要な熱の量の変動によらず、ディーゼルエンジン11の冷却水の温度を、ディーゼルエンジン11を冷却するために必要な温度範囲に制御することができる。
Since the
以上説明した第1の実施形態によれば、高温の液体状の燃料を輸送タンク12内に注入することにより、輸送タンク12内の燃料を効率よく加熱することができる。
According to the first embodiment described above, the fuel in the
また、注入管接続部41aと排出管接続部42aとが互いに離間していることから、注入管接続部41aを介して輸送タンク12内に流入した高温の液体状の燃料が輸送タンク12内の燃料とよく混合し、輸送タンク12内の燃料の加熱に効果的に利用される。
Further, since the injection
また、噴射ノズル41dが設けられていることから、注入管41から輸送タンク12内に流入する高温の液体状の燃料が加速され、輸送タンク12内の広い範囲の燃料と混合し、輸送タンク12内の燃料を効果的に加熱することができる。さらに、2個の噴射ノズル41dが互いに反対向きであることからも、輸送タンク12内での燃料の混合が効率よく行われる。
Further, since the
また、燃料循環ポンプ23で昇圧された高温の液体状の燃料が輸送タンク12内に圧入されて、輸送タンク12内の圧力が高まり、輸送タンク12内の燃料が排出管42を経由してサブタンク22に排出されるため、サブタンク22に負圧がかからず、燃料循環ポンプ23の吸込み側でのキャビテーションの発生を抑制できる。また、サブタンク22は、大気開放であってもよく、気密性を必要としないので、保守の点で有利である。
Further, the high-temperature liquid fuel pressurized by the
なお、上記説明では2個の噴射ノズル41dが設けられている例を示したが、噴射ノズル41dは3個以上でも、1個でもよい。さらに、簡素な構成として、噴射ノズルを設けない構成も可能である。
In the above description, the example in which the two
(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。この実施形態では、サブタンク22内にサブタンク加熱器61が配置され、ストレージタンク24内にストレージタンク加熱器62が配置されている。熱交換器14を通った冷却水が、放熱器15へ送られる前に、サブタンク加熱器61に導かれ、さらに、ストレージタンク加熱器62に導かれ、その後に放熱器15へ送られるように構成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is an overall system diagram showing a heat engine system including a fuel liquefaction system according to the second embodiment. In this embodiment, a
上記以外の構成は第1の実施形態と同様である。 The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment.
この実施形態によれば、サブタンク22内の燃料およびストレージタンク24内の燃料が、ディーゼルエンジン11の冷却水の排熱によって加熱され、サブタンク22およびストレージタンク24内に貯蔵された燃料が放熱によって固化するのを防ぐことができる。
According to this embodiment, the fuel in the
また、この実施形態によれば、第1の実施形態の作用・効果を得ることができるのはもちろんである。 Moreover, according to this embodiment, it is needless to say that the operation and effect of the first embodiment can be obtained.
(第3の実施形態)
図4は、第3の実施形態に係る燃料液化システムを含めた熱機関システムを示す全体系統図である。この実施形態は第1の実施形態の変形であって、燃料循環配管20を循環する燃料の加熱源として、ディーゼルエンジン11の冷却水の排熱を用いる代わりに、ディーゼルエンジン11の排ガスを熱源とする。
(Third embodiment)
FIG. 4 is an overall system diagram showing a heat engine system including a fuel liquefaction system according to a third embodiment. This embodiment is a modification of the first embodiment, and instead of using the exhaust heat of the cooling water of the
図4に示すように、ディーゼルエンジン11の排ガスダクト80内に排ガス熱回収ボイラ81が設置されている。排ガス熱回収ボイラ81で得られた蒸気は、水/蒸気配管82を循環し、熱交換器(燃料加熱器)83で、燃料循環配管20内を循環する燃料を加熱する。熱交換器83で蒸気の全部または一部は凝縮し、放熱器84でさらに放熱して低温の水になる。放熱器84を出た水は循環ポンプ85で昇圧されて排ガス熱回収ボイラ81に戻される。図4で、排ガス熱回収ボイラ81に供給される水およびそこで得られる蒸気の流れる水/蒸気配管82を一点鎖線で示す。
As shown in FIG. 4, an exhaust gas
上記以外の構成は第1の実施形態と同様である。なお、この第3の実施形態において、ディーゼルエンジン11を冷却するために、冷却水循環配管13に放熱器15(図1参照)などが接続されているが、図4では冷却水循環配管13の系統の図示は省略している。
The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment. In the third embodiment, in order to cool the
この第3の実施形態によれば、ディーゼルエンジン11の排ガスを熱源として固体燃料の液化を行うことができる。この場合は、ディーゼルエンジン11の冷却水を熱源とする第1および第2の実施形態よりも高温の熱源として利用することができる。
According to the third embodiment, the solid fuel can be liquefied using the exhaust gas of the
(第4の実施形態)
図5は、第4の実施形態に係る燃料液化システムによる燃料液化運転を行っているときの輸送タンク内の状況を示す立断面図である。図6は、図5のVI−VI線矢視平断面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is an elevational cross-sectional view illustrating a situation in the transport tank when the fuel liquefaction operation is performed by the fuel liquefaction system according to the fourth embodiment. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
第1の実施形態では、輸送タンク12の1箇所の上部開口に注入分岐管141を接続し、他の1箇所の上部開口に排出管42を接続するものとした。それに対して、この実施形態では、図5に示すように、輸送タンク12の2箇所の上部開口112に各2本、合計4本の注入分岐管141を接続する。2箇所の上部開口112は輸送タンク12の軸方向両端近くに配置され、排出管42が接続される上部開口113は輸送タンク12の軸方向ほぼ中央に位置する。
In the first embodiment, the
各注入分岐管141の出口端には噴出ノズル41dが取り付けられていて、注入分岐管141内の高温の液体状の燃料が加速されて輸送タンク12内に噴射されるようになっている。各噴出ノズル41dの向きは、ほぼ水平またはやや下向きであって、図6に示すように、輸送タンク12内の液体状の燃料が水平方向に所定の向き(図6の例では反時計回り)に循環するのを促進するように向けられている。
A
ここで説明した以外の構成および作用・効果は第1の実施形態と同様である。 Configurations, operations, and effects other than those described here are the same as those in the first embodiment.
この第4の実施形態の燃料液化システムによれば、輸送タンク12内の液体状の燃料の混合が促進され、燃料の液化を効果的に進めることができる。その他、第1の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
According to the fuel liquefaction system of the fourth embodiment, the mixing of the liquid fuel in the
なお、図5および図6に示した例では4個の噴出ノズル41dを配置するとしたが、噴出ノズル41dの個数はいくつでもよい。
In the example shown in FIGS. 5 and 6, four
上記説明でこの第4の実施形態は第1の実施形態の変形であるとしたが、図5および図6に示す特徴を第2または第3の実施形態の構成と組み合わせてもよい。 In the above description, the fourth embodiment is a modification of the first embodiment, but the features shown in FIGS. 5 and 6 may be combined with the configuration of the second or third embodiment.
(第5の実施形態)
図7は、第5の実施形態に係る燃料液化システムの注入管41および排出管42付近を示す立断面図である。この実施形態は、第1の実施形態の変形であって、図7に示す部分以外の部分の構成は第1の実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is an elevational sectional view showing the vicinity of the
第1の実施形態では、輸送タンク12の上部に互いに離間して設けられた2個の開口部にそれぞれ、注入管41と排出管42とを接続するものとした。これに対して、この第4の実施形態では、注入管41と排出管42とを一体化し、輸送タンク12の上部に設けられた1個の開口部に取り付けられるようになっている。
In the first embodiment, the
注入管接続部41aと排出管接続部42aは一か所となっており、この部分は着脱可能で、しかも、取り付けたときに気密に接続されるように構成されている。
The injection
注入管41と排出管42とが輸送タンク12に取り付けられた状態で、輸送タンク12内に位置する注入管41の開口部41cと排出管42の開口部42cが互いに反対向きになるように構成されている。また、注入管41の開口部41cに向けて先細の噴射ノズル41dが形成されている。
In the state where the
この実施形態によれば、注入管41および排出管42の輸送タンク12への取り付けおよび取り外しをそれぞれ1回で行うことができるので、短時間で作業を完了できる。また、注入管41の開口部41cと排出管42の開口部42cが互いに反対向きになっているから、注入管41から注入された高温の液体状の燃料が輸送タンク12内の燃料の加熱にあまり利用されないまま排出管42に流出してしまうことを抑制できる。さらに、注入管41の開口部41cに向けて噴射ノズル41dが形成されていることから、注入管41から輸送タンク12内に流入する高温の液体状の燃料が加速され、輸送タンク12内の広い範囲の燃料と混合し、輸送タンク12内の燃料を効果的に加熱することができる。
According to this embodiment, since the
なお、この第5の実施形態では、排出管42の開口部42cが輸送タンク12内の液体状態の燃料の液面12aよりも下方にあるので、輸送タンク12内の気相部は排出管42を通して排出されることはなく、輸送タンク12内に留まることがありうるが、特に問題はない。
In the fifth embodiment, since the
上記説明でこの第5の実施形態は第1の実施形態の変形であるとしたが、図7に示す注入管41および排出管42の特徴を第2または第3の実施形態の構成と組み合わせてもよい。
In the above description, the fifth embodiment is a modification of the first embodiment. However, the features of the
(他の実施形態)
上記説明では、熱機関としてディーゼルエンジン11を例にとったが、ディーゼルエンジンに限らず、ガスタービンや蒸気タービンを用いた熱機関に適用することもできる。
(Other embodiments)
In the above description, the
上記第3の実施形態では、第1の実施形態の熱源をディーゼルエンジン11の排ガスに置き換えるものとしたが、第2の実施形態の熱源をディーゼルエンジン11の排ガスに置き換えることもできる。
In the third embodiment, the heat source of the first embodiment is replaced with the exhaust gas of the
さらに、第1または第2の実施形態の特徴と第3の実施形態の特徴との組合せ、すなわち、ディーゼルエンジン11の冷却水から得る熱とディーゼルエンジン11の排ガスから得る熱の両方を、燃料循環配管20を循環する燃料の加熱源として利用するシステムとすることもできる。
Further, a combination of the features of the first or second embodiment and the features of the third embodiment, that is, both the heat obtained from the cooling water of the
上記実施形態の説明では、燃料加熱器14、83として、熱機関の排熱を利用するものを例示したが、熱機関の排熱を利用するものに限定されることはなく、たとえば、熱機関とは別の熱源として燃焼器を備えたボイラや電気ヒータを用いてもよい。
In the description of the above embodiment, the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…ディーゼルエンジン(熱機関)、 12…輸送タンク、12a…液面、 13…冷却水循環配管、 14…熱交換器(燃料加熱器)、 15…放熱器、 16…冷却水循環ポンプ、 20…燃料循環配管、 22…サブタンク、 22a…液面、 23…燃料循環ポンプ、 24…ストレージタンク、 30…燃料回収配管、 30a…燃料回収弁、 30b…燃料回収配管接続部、 32…燃料供給配管、 33…燃料供給ポンプ、 41…注入管、 41a…注入管接続部、 41c…開口、 41d…噴射ノズル、 42…排出管、 42a…排出管接続部、 42c…開口、 61…サブタンク加熱器、 62…ストレージタンク加熱器、 70…輸送タンク設置台、 75…燃料回収ポンプ、 80…排ガスダクト、 81…排ガス熱回収ボイラ、 82…水/蒸気配管、 83…熱交換器、 84…放熱器、 85…循環ポンプ、 101…蓋、 112…上部開口、 113…上部開口、 141…注入分岐管
DESCRIPTION OF
Claims (16)
常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、
前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、
前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、
前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、
前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、
を有し、
前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、
前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、
を特徴とする燃料液化システム。 A fuel liquefaction system that heats and liquefies at least part of a solid fuel at room temperature,
An injection pipe that is detachably attached to a transport tank that stores and transports at least a part of the solid fuel at room temperature, and supplies the fuel in the transport tank to a liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point. When,
A discharge pipe that is detachably attached to the transport tank and discharges the liquid fuel in the transport tank;
A sub-tank connected to the discharge pipe and storing liquid fuel discharged from the transport tank;
A fuel heater for heating the liquid fuel in the sub-tank to produce a liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point;
A fuel circulation pump that boosts the liquid fuel in the sub-tank and sends the liquid fuel heated to a high temperature by the fuel heater to the transport tank through the injection pipe;
Have
When the injection pipe and the discharge pipe are connected to the transport tank, their connection is configured to be airtight,
The liquid fuel in the transport tank is configured to be pushed out to the sub-tank via the discharge pipe by the boosting action of the fuel circulation pump.
A fuel liquefaction system.
前記熱機関はディーゼルエンジンであること、
を特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか一項に記載の燃料液化システム。 The fuel is palm oil,
The heat engine is a diesel engine;
The fuel liquefaction system according to any one of claims 8 to 10, wherein:
前記燃料液化システムにより液体状になった前記輸送タンク内の燃料を回収して貯留するストレージタンクと、
前記ストレージタンク内に貯留された液体状の燃料を燃焼させる熱機関と、
を備えた熱機関システムであって、
前記燃料液化システムは、
常温で少なくとも一部が固体状の燃料を貯蔵して輸送する輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の燃料に融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を供給する注入管と、
前記輸送タンクに着脱可能に取り付けられて、前記輸送タンク内の液体状の燃料を排出する排出管と、
前記排出管に接続されて、前記輸送タンクから排出された液体状の燃料を貯留するサブタンクと、
前記サブタンク内の液体状の燃料を加熱して前記融点よりも高温に加熱された液体状の燃料を生成する燃料加熱器と、
前記サブタンク内の液体状の燃料を昇圧して、前記燃料加熱器で高温に加熱された前記液体状の燃料を、前記注入管を通して前記輸送タンクに送る燃料循環ポンプと、
を有し、
前記注入管および前記排出管が前記輸送タンクに接続されたときにそれらの接続部は気密に構成され、
前記燃料循環ポンプの昇圧作用によって前記輸送タンク内の液体状の燃料が前記排出管を経由して前記サブタンクに押し出されるように構成されていること、
を有すること、を特徴とする熱機関システム。 A fuel liquefaction system that heats and liquefies the fuel stored in a transport tank that stores and transports fuel that is at least partially solid at room temperature; and
A storage tank that collects and stores fuel in the transport tank that has been liquefied by the fuel liquefaction system; and
A heat engine for burning liquid fuel stored in the storage tank;
A heat engine system comprising:
The fuel liquefaction system comprises:
An injection pipe that is detachably attached to a transport tank that stores and transports at least a part of the solid fuel at room temperature, and supplies the fuel in the transport tank to a liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point. When,
A discharge pipe that is detachably attached to the transport tank and discharges the liquid fuel in the transport tank;
A sub-tank connected to the discharge pipe and storing liquid fuel discharged from the transport tank;
A fuel heater for heating the liquid fuel in the sub-tank to produce a liquid fuel heated to a temperature higher than the melting point;
A fuel circulation pump that boosts the liquid fuel in the sub-tank and sends the liquid fuel heated to a high temperature by the fuel heater to the transport tank through the injection pipe;
Have
When the injection pipe and the discharge pipe are connected to the transport tank, their connection is configured to be airtight,
The liquid fuel in the transport tank is configured to be pushed out to the sub-tank via the discharge pipe by the boosting action of the fuel circulation pump.
Having a heat engine system.
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