JP6420223B2

JP6420223B2 - ガス気化器

Info

Publication number: JP6420223B2
Application number: JP2015202720A
Authority: JP
Inventors: 祐二澄田; 吉田　龍生; 龍生吉田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2035-10-14
Also published as: KR102084549B1; CN107014222A; JP2017075633A; CN107014222B; KR20170044042A; NL2017593B1; NL2017593A

Description

本発明は、ガス気化器に関するものである。

従来、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の低温液化ガスを海水等の熱源媒体を用いて気化させるガス気化器（ＯＲＶ）が知られている。例えば、特許文献１には、複数のパネルと、各パネルに液化天然ガス（ＬＮＧ）を供給するＬＮＧマニホールドと、複数のトラフと、熱源媒体として海水を供給する海水マニホールドと、海水マニホールドと各トラフとを接続する複数の分岐供給管と、を備えるガス気化器が開示されている。

各パネルは、特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有している。各伝熱管は、当該伝熱管内を流れるＬＮＧと当該伝熱管の外面に沿って流れる海水とを熱交換させることによってＬＮＧを加熱する。複数のパネルは、前記特定方向と直交する並び方向に沿って間欠的に並ぶように配置されている。各トラフは、各パネルを前記並び方向の両側から挟む位置に配置されている。海水マニホールドは、各分岐供給管に海水（熱源媒体）を供給する。各分岐供給管は、海水マニホールドから供給された海水をトラフに供給する。トラフから溢れた海水は、パネルの各伝熱管の外面に沿って流下した後、各パネルの下方に設けられた受け部で受けられ、海水ポンドを形成する。

このようなガス気化器では、海水マニホールドに供給される海水の温度と受け部から排出される海水の温度との温度差を規定値以下とすることが求められる場合がある。このため、特許文献１では、複数のトラフのうち前記並び方向の最も外側に設けられた最外トラフの外側に、最外トラフから溢れた海水を一時的に滞留させる一時滞留手段（従管）が設けられている。この一時滞留手段から溢れた海水は、伝熱管を経由することなく直接受け部に至る。つまり、特許文献１では、最外トラフの外側に一時滞留手段が設けられることにより、前記温度差が前記規定値以上になることが抑制されている。

特開２０１０−５３９３２号公報

特許文献１に記載されるガス気化器では、複数のパネルのうち前記並び方向の最も外側に設けられた最外トラフのさらに外側に一時滞留手段が設けられているので、当該気化器の前記並び方向への大型化が避けられない。なお、この課題は、熱源媒体として、海水以外の媒体（温水等）が用いられる場合にも同様に生じ得る。

本発明の目的は、複数のパネルの並び方向の寸法の大型化を回避しつつ、熱源媒体の温度差を規定値以下に収めることが可能なガス気化器を提供することである。

前記課題を解決する手段として、本願請求項１に係る発明は、熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させるガス気化器であって、それぞれが特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有しかつ前記特定方向と交差する方向に沿って間欠的に並ぶ複数のパネルと、前記複数のパネルが並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されており、各パネルの伝熱管に前記熱源媒体を供給する複数のトラフと、各トラフに前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給部と、各パネルの下方で前記熱源媒体を受ける受け部と、前記熱源媒体供給部から各トラフおよび各伝熱管を経由することなく前記受け部へ前記熱源媒体の一部を導くバイパス流路と、を備え、各伝熱管は、当該伝熱管内を流れる低温液化ガスと当該伝熱管の外面に沿って流れる熱源媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱し、前記バイパス流路は、各伝熱管から離間した位置を通りながら前記熱源媒体供給部から前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器を提供する。

本ガス気化器では、熱源媒体供給部に供給された熱源媒体の一部が、バイパス流路を通じて各トラフおよび各伝熱管を経由することなく受け部に導かれるので、従来のような一時滞留手段（最外トラフのさらに外側に配置されており熱源媒体を一時的に溜めておく手段）の省略が可能となる。よって、複数のパネルの並び方向の寸法の大型化を回避しながら、熱源媒体の温度差を規定値以下に収めることが可能となる。なお、「各伝熱管から離間した位置」とは、伝熱管内を流れる低温液化ガスとバイパス流路内を流れる熱源媒体との熱交換が行われない程度にバイパス流路が伝熱管から離間した位置を意味する。

また、本願請求項２に係る発明は、熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させるガス気化器であって、それぞれが特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有しかつ前記特定方向と交差する方向に沿って間欠的に並ぶ複数のパネルと、前記複数のパネルが並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されており、各パネルの伝熱管に前記熱源媒体を供給する複数のトラフと、各トラフに前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給部と、各パネルの下方で前記熱源媒体を受ける受け部と、前記熱源媒体供給部から各伝熱管を経由することなく前記受け部へ前記熱源媒体の一部を導くバイパス流路と、を備え、各伝熱管は、当該伝熱管内を流れる低温液化ガスと当該伝熱管の外面に沿って流れる熱源媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱し、前記バイパス流路は、各伝熱管から離間した位置を通りながら前記熱源媒体供給部から前記受け部に向かって延びる形状を有し、前記熱源媒体供給部は、各トラフに前記熱源媒体を分配する複数の分配ヘッダーと、各分配ヘッダーに前記熱源媒体を供給する熱源媒体マニホールドと、を有し、前記バイパス流路は、前記熱源媒体マニホールドから前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器を提供する。

この態様では、各分配ヘッダーの上流側に位置する海水マニホールドから熱源媒体の一部が受け部に向けて流れるので、熱源媒体マニホールドの下流側に位置する各分配ヘッダーについては、熱源媒体マニホールドに供給された熱源媒体の全量のうち各トラフに必要な量（各パネルでの熱交換に必要な量）の熱源媒体を当該トラフに供給可能な径に設定することができる。よって、各分配ヘッダーの大径化が抑制される。

この場合において、前記バイパス流路は、前記熱源媒体マニホールドの下部から前記受け部に向かって延びる形状を有することが好ましい。

このようにすれば、熱源媒体マニホールド内への泥等の堆積が抑制されるので、当該熱源媒体マニホールドのメンテナンス作業の負荷が低減される。

さらに、本願請求項４に係る発明は、熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させるガス気化器であって、それぞれが特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有しかつ前記特定方向と交差する方向に沿って間欠的に並ぶ複数のパネルと、前記複数のパネルが並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されており、各パネルの伝熱管に前記熱源媒体を供給する複数のトラフと、各トラフに前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給部と、各パネルの下方で前記熱源媒体を受ける受け部と、
前記熱源媒体供給部から各伝熱管を経由することなく前記受け部へ前記熱源媒体の一部を導くバイパス流路と、を備え、各伝熱管は、当該伝熱管内を流れる低温液化ガスと当該伝熱管の外面に沿って流れる熱源媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱し、前記バイパス流路は、各伝熱管から離間した位置を通りながら前記熱源媒体供給部から前記受け部に向かって延びる形状を有し、前記熱源媒体供給部は、各トラフに前記熱源媒体を分配する複数の分配ヘッダーと、各分配ヘッダーに前記熱源媒体を供給する熱源媒体マニホールドと、を有し、前記バイパス流路は、前記分配ヘッダーの下流側の端部から前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器を提供する。

この態様では、分配ヘッダーの下流側の端部での熱源媒体の淀みの発生が抑制されるので、当該下流側の端部のメンテナンス作業の負荷が低減される。

この場合において、前記バイパス流路は、前記分配ヘッダーの下流側の端部の下部から前記受け部に向かって延びる形状を有することが好ましい。

このようにすれば、分配ヘッダーの下流側の端部内への泥等の堆積が抑制されるので、当該下流側の端部のメンテナンス作業の負荷が一層低減される。

以上のように、本発明によれば、複数のパネルの並び方向の寸法の大型化を回避しつつ、熱源媒体の温度差を規定値以下に収めることが可能なガス気化器を提供することができる。

本発明の第１実施形態のガス気化器の斜視図である。図１に示されるガス気化器の構成の概略図である。図１に示されるガス気化器の概略の側面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線から見た図である。本発明の第２実施形態のガス気化器の概略の側面図である。

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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のガス気化器について、図１〜図４を参照しながら説明する。

本ガス気化器は、熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させる。本実施形態では、低温液化ガスとして液化天然ガス（ＬＮＧ）が用いられ、熱源媒体として海水が用いられている。つまり、本ガス気化器は、ＬＮＧと海水とを熱交換させることによりＬＮＧを気化させるいわゆるオープンラック式の気化器（ＯＲＶ）である。

図１に示されるように、本ガス気化器は、複数のパネル１０と、設置室３０と、複数のトラフ４０と、熱源媒体供給部５０と、バイパス流路６０と、を備えている。

各パネル１０は、ＬＮＧと海水とを熱交換させることによりＬＮＧを気化させる。具体的に、各パネル１０は、特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管１２と、下部ヘッダー１４と、上部ヘッダー１６と、を有する。複数のパネル１０は、前記特定方向と直交する方向に沿って間欠的に並ぶように配置されている。また、各パネル１０の両側には、点検者が歩くための歩廊Ｃが設けられている。歩廊Ｃは、各パネル１０から離間した位置において前記特定方向に沿って延びる形状を有する。

各伝熱管１２は、当該伝熱管１２内を流れるＬＮＧと当該伝熱管１２の外面に沿って流れる海水とを熱交換させることによってＬＮＧを加熱する。

下部ヘッダー１４は、各伝熱管１２内に下方からＬＮＧを供給することが可能となるように各伝熱管１２の下端部に接続されている。各下部ヘッダー１４の一端部には、当該下部ヘッダー１４にＬＮＧを供給するＬＮＧ供給マニホールド２０が接続されている。ＬＮＧ供給マニホールド２０には、ＬＮＧ供給部２２を通じてＬＮＧが供給される。

上部ヘッダー１６は、各伝熱管１２の上部から流出したＮＧを合流させることが可能となるように各伝熱管１２の上端部に接続されている。各上部ヘッダー１６の一端部には、当該上部ヘッダー１６から流出したＮＧを合流させるＮＧ合流マニホールド２４が接続されている。ＮＧ合流マニホールド２４で合流したＮＧは、ＮＧ回収部２６を通じて回収される。

設置室３０は、各パネル１０を取り囲む形状を有する。具体的に、設置室３０は、各パネル１０の周囲を覆う側壁３２と、側壁３２の下部を閉塞するとともに各パネル１０の下方で海水を受ける受け部３４と、を有する。なお、ＬＮＧ供給マニホールド２０及びＮＧ合流マニホールド２４は、側壁３２の外部に配置されている。

各トラフ４０は、各パネル１０の伝熱管１２に海水を供給する。各トラフ４０は、複数のパネル１０が並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されている。本実施形態では、各トラフ４０は、各パネル１０を前記並び方向の両側から挟む位置に配置されている。図１、図３及び図４に示されるように、各トラフ４０は、各伝熱管１２の上部に隣接する位置に配置されている。各トラフ４０は、上方に開放する箱状に形成されている。すなわち、各トラフ４０の上部の開口から溢れた海水が各伝熱管１２の外面に沿って流下する。各伝熱管１２の外面に沿って流下した海水は、受け部３４で受けられた後、当該受け部３４に形成された排出口（図示略）を通じて排出ラインＬ２から排出される。

熱源媒体供給部５０は、各トラフ４０に熱源媒体を供給する。具体的に、熱源媒体供給部５０は、各トラフ４０に海水を分配する複数の分配ヘッダー５２と、各分配ヘッダー５２に熱源媒体を供給する熱源媒体マニホールド５４と、を有する。本実施形態では、熱源媒体として海水が用いられているため、以下、熱源媒体供給部５０を海水供給部５０といい、熱源媒体マニホールド５４を海水マニホールド５４という。

図１及び図３に示されるように、各分配ヘッダー５２は、各トラフ４０の下部に接続されている。具体的に、各分配ヘッダー５２は、略水平に延びる水平部５２ａと、水平部５２ａとトラフ４０の下部とを接続する接続部５２ｂと、を有している。図１に示されるように、各分配ヘッダー５２の上流側の部位は、側壁３２の外部に配置されている。各分配ヘッダー５２には、開度調整が可能な開閉弁Ｖ１が設けられている。

海水マニホールド５４は、各分配ヘッダー５２の上流側の端部に接続されている。海水マニホールド５４は、側壁３２の外部に配置されている。海水マニホールド５４は、当該海水マニホールド５４の中心軸が略水平となる姿勢で配置されている。海水マニホールド５４には、当該海水マニホールド５４に設けられた海水導入部５６を通じて海水ラインＬ１から海水が供給される。

バイパス流路６０は、海水供給部５０から各トラフ４０および各伝熱管１２を経由することなく直接受け部３４へ海水を導く流路である。バイパス流路６０は、各伝熱管１２から離間した位置を通りながら海水供給部５０から受け部３４に向かって延びる形状を有する。なお、「各伝熱管１２から離間した位置」とは、伝熱管１２内を流れるＬＮＧとバイパス流路６０内を流れる海水との熱交換が行われない程度にバイパス流路６０が伝熱管１２から離間した位置を意味する。本実施形態では、バイパス流路６０は、海水マニホールド５４から側壁３２を貫通しつつ受け部３４に向かって延びる形状を有する。バイパス流路６０は、海水マニホールド５４の互いに異なる部位からそれぞれ受け部３４に向かって延びる第１バイパス管６１及び第２バイパス管６２を有する。図４に示されるように、各バイパス管６１，６２の上流側の端部は、海水マニホールド５４の下部に接続されている。各バイパス管６１，６２の下流側の端部は、受け部３４の近傍に配置されている。各バイパス管６１，６２には、開度調整可能な開閉弁Ｖ２が設けられている。

次に、以上に説明したガス気化器の動作について説明する。

海水ラインＬ１から海水マニホールド５４に海水が供給されるとともに、ＬＮＧ供給マニホールド２０にＬＮＧが供給される。海水マニホールド５４に供給された海水は、各分配ヘッダー５２を通じて各トラフ４０に流入する。そして、トラフ４０から溢れた海水は、各パネル１０の伝熱管１２の外面に沿って流下した後、受け部３４に受けられ、排出ラインＬ２から排出される。一方、ＬＮＧ供給マニホールド２０に供給されたＬＮＧは、各下部ヘッダー１４を通じて当該下部ヘッダー１４に接続された複数の伝熱管１２内に流入する。このＬＮＧは、各伝熱管１２の外面に沿って流れる海水に加熱されることによって気化する（ＮＧとなる）。ＮＧは、各上部ヘッダー１６及びＮＧ合流マニホールド２４を通じて回収される。

ここで、海水ラインＬ１から海水マニホールド５４に供給される海水の温度と受け部３４を通じて排出ラインＬ２に排出される海水の温度との温度差を規定値以下とすることが求められる場合がある。本実施形態では、海水マニホールド５４に供給された海水の一部は、各バイパス管６１，６２を通じて各トラフ４０および各伝熱管１２を経由することなく受け部３４に導かれるので、従来のような一時滞留手段（最外トラフのさらに外側に配置されており熱源媒体を一時的に溜めておく手段）の省略が可能となる。よって、複数のパネル１０の並び方向の寸法の大型化を回避しながら、海水の温度差を規定値以下に収めることが可能となる。

また、本実施形態では、各バイパス管６１，６２は、海水マニホールド５４から受け部３４に向かって延びる形状を有している。この態様では、各分配ヘッダー５２の上流側に位置する海水マニホールド５４から海水の一部が受け部３４に向けて流れるので、海水マニホールド５４の下流側に位置する各分配ヘッダー５２については、海水マニホールドに供給された海水の全量のうち各トラフ４０に必要な量（各パネル１０での熱交換に必要な量）の海水を当該トラフ４０に供給可能な径に設定することができる。よって、各分配ヘッダー５２の大径化が抑制される。

また、各バイパス管６１，６２は、海水マニホールド５４の下部から受け部３４に向かって延びる形状を有している。このため、海水マニホールド５４内への泥等の堆積が抑制されるので、当該海水マニホールド５４のメンテナンス作業の負荷が低減される。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のガス気化器について、図５を参照しながら説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施形態では、バイパス流路６０は、分配ヘッダー５２の下流側の端部５２ｃに接続されている。なお、分配ヘッダー５２の下流側の端部５２ｃは、水平部５２ａのうち、最も下流側に位置する接続部５２ｂよりも下流側に位置する部位を指す。バイパス流路６０は、それぞれが各分配ヘッダー５２の下流側の端部５２ｃから受け部３４に向かって延びる形状を有する複数のバイパス管６４を有している。各バイパス管６４は、分配ヘッダー５２の下流側の端部５２ｃの下部から歩廊Ｃから離間した位置を通りながら受け部３４に向かって下向きに延びる形状を有している。なお、図５では、歩廊Ｃの図示は省略されている。

本実施形態では、海水マニホールド５４から各分配ヘッダー５２に流入した海水の一部は、当該分配ヘッダー５２の下流側の端部５２ｃに接続されたバイパス管６４を通じて受け部３４に向かって流れる。このため、前記下流側の端部５２ｃでの海水の淀みの発生が抑制されるので、当該端部５２ｃのメンテナンス作業の負荷が低減される。

さらに、前記下流側の端部５２ｃ内への泥等の堆積も抑制されるので、当該端部５２ｃのメンテナンス作業の負荷が一層低減される。

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。

例えば、第１実施形態において、各バイパス管６１，６２は、海水マニホールド５４の下部以外の部位（側部や上部等）から受け部３４に向かって延びる形状を有してもよい。同様に、第２実施形態において、各バイパス管６４は、各分配ヘッダー５２の下部以外の部位（側部や上部等）から受け部３４に向かって延びる形状を有してもよい。

また、第１実施形態において、バイパス流路６０は、単一のバイパス管を有していてもよく、あるいは、３本以上のバイパス管を有していてもよい。

また、第２実施形態において、各バイパス管６４は、各分配ヘッダー５２のうち側壁３２の外部に位置する部位から側壁３２を貫通して受け部３４に向かって延びる形状を有してもよい。また、バイパス流路６０は、少なくとも１本のバイパス管６４を有していればよい。

１０パネル
３０設置室
３４受け部
４０トラフ
５０海水供給部（熱源媒体供給部）
５２分配ヘッダー
５４海水マニホールド（熱源媒体マニホールド）
６０バイパス流路
６１第１バイパス管
６２第２バイパス管
６４バイパス管

Claims

熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させるガス気化器であって、
それぞれが特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有しかつ前記特定方向と交差する方向に沿って間欠的に並ぶ複数のパネルと、
前記複数のパネルが並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されており、各パネルの伝熱管に前記熱源媒体を供給する複数のトラフと、
各トラフに前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給部と、
各パネルの下方で前記熱源媒体を受ける受け部と、
前記熱源媒体供給部から各トラフおよび各伝熱管を経由することなく前記受け部へ前記熱源媒体の一部を導くバイパス流路と、を備え、
各伝熱管は、当該伝熱管内を流れる低温液化ガスと当該伝熱管の外面に沿って流れる熱源媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱し、
前記バイパス流路は、各伝熱管から離間した位置を通りながら前記熱源媒体供給部から前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器。
熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させるガス気化器であって、
それぞれが特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有しかつ前記特定方向と交差する方向に沿って間欠的に並ぶ複数のパネルと、
前記複数のパネルが並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されており、各パネルの伝熱管に前記熱源媒体を供給する複数のトラフと、
各トラフに前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給部と、
各パネルの下方で前記熱源媒体を受ける受け部と、
前記熱源媒体供給部から各伝熱管を経由することなく前記受け部へ前記熱源媒体の一部を導くバイパス流路と、を備え、
各伝熱管は、当該伝熱管内を流れる低温液化ガスと当該伝熱管の外面に沿って流れる熱源媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱し、
前記バイパス流路は、各伝熱管から離間した位置を通りながら前記熱源媒体供給部から前記受け部に向かって延びる形状を有し、
前記熱源媒体供給部は、
各トラフに前記熱源媒体を分配する複数の分配ヘッダーと、
各分配ヘッダーに前記熱源媒体を供給する熱源媒体マニホールドと、を有し、
前記バイパス流路は、前記熱源媒体マニホールドから前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器。
請求項２に記載のガス気化器において、
前記バイパス流路は、前記熱源媒体マニホールドの下部から前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器。
熱源媒体で低温液化ガスを加熱することにより当該低温液化ガスを気化させるガス気化器であって、
それぞれが特定方向に沿って並ぶ複数の伝熱管を有しかつ前記特定方向と交差する方向に沿って間欠的に並ぶ複数のパネルと、
前記複数のパネルが並ぶ並び方向に沿って間欠的に配置されており、各パネルの伝熱管に前記熱源媒体を供給する複数のトラフと、
各トラフに前記熱源媒体を供給する熱源媒体供給部と、
各パネルの下方で前記熱源媒体を受ける受け部と、
前記熱源媒体供給部から各伝熱管を経由することなく前記受け部へ前記熱源媒体の一部を導くバイパス流路と、を備え、
各伝熱管は、当該伝熱管内を流れる低温液化ガスと当該伝熱管の外面に沿って流れる熱源媒体とを熱交換させることによって前記低温液化ガスを加熱し、
前記バイパス流路は、各伝熱管から離間した位置を通りながら前記熱源媒体供給部から前記受け部に向かって延びる形状を有し、
前記熱源媒体供給部は、
各トラフに前記熱源媒体を分配する複数の分配ヘッダーと、
各分配ヘッダーに前記熱源媒体を供給する熱源媒体マニホールドと、を有し、
前記バイパス流路は、前記分配ヘッダーの下流側の端部から前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器。
請求項４に記載のガス気化器において、
前記バイパス流路は、前記分配ヘッダーの下流側の端部の下部から前記受け部に向かって延びる形状を有する、ガス気化器。