JP6470211B2 - Low temperature liquefied gas vaporizer - Google Patents
Low temperature liquefied gas vaporizer Download PDFInfo
- Publication number
- JP6470211B2 JP6470211B2 JP2016050491A JP2016050491A JP6470211B2 JP 6470211 B2 JP6470211 B2 JP 6470211B2 JP 2016050491 A JP2016050491 A JP 2016050491A JP 2016050491 A JP2016050491 A JP 2016050491A JP 6470211 B2 JP6470211 B2 JP 6470211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquefied gas
- low
- temperature liquefied
- vaporization
- vaporizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 title claims description 29
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 52
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 69
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 35
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
本発明は、低温液化ガス気化装置に関し、詳しくは、低温液化ガスを気化させるための低温液化ガス気化装置に関する。 The present invention relates to a low-temperature liquefied gas vaporizer, and more particularly to a low-temperature liquefied gas vaporizer for vaporizing a low-temperature liquefied gas.
酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガスなどの各種工業ガスは、各種産業において、常温常圧で気体の状態で広く用いられている。各種工業ガスを工場規模で使用する場合は、圧縮ガスボンベでは容量が不足するため、低温液化ガスを貯蔵したコールドエバポレーターに気化器を設置することで、低温液化ガスを気化しながら使用している。低温液化ガス用の気化器としては、内部に低温液化ガスが導入される複数の気化管を鉛直方向に配置し、各気化管内に下方から低温液化ガスを導入し、各気化管の上方から気化ガスを導出するようにしたものが一般的に用いられている(例えば、特許文献1参照。)。 Various industrial gases such as oxygen gas, nitrogen gas, and argon gas are widely used in various industries in a gaseous state at normal temperature and pressure. When various industrial gases are used on a factory scale, compressed gas cylinders are insufficient in capacity. Therefore, by installing a vaporizer in a cold evaporator that stores low-temperature liquefied gas, low-temperature liquefied gas is used while being vaporized. As a vaporizer for low-temperature liquefied gas, a plurality of vaporization tubes into which low-temperature liquefied gas is introduced are arranged in the vertical direction, low-temperature liquefied gas is introduced into each vaporization tube from below, and vaporization is performed from above each vaporization tube. A gas derived from the gas is generally used (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載された気化器では、気化管周囲の加熱源との熱交換のために気化管の伝熱面積を広くする必要があり、外周に多数のフィンを設けた複数の気化管を直列や並列に接続する必要があった。このため、気化器全体の寸法が大きくなり、低温液化ガス気化装置全体の設備が大掛かりなものとなっていた。また、伝熱効率を考慮して、気化管はアルミニウムで製作されることが多いことから、外部衝撃に対する強度が弱いという欠点もあり、溶接部が多く、熱勾配が大きくなると強度が低下するという問題もあった。さらに、気化器を連続で使用すると、気化管の外周に氷が堆積して気化能力が低下するため、連続気化時間が制限されているという問題もあった。 However, in the vaporizer described in Patent Document 1, it is necessary to widen the heat transfer area of the vaporization tube for heat exchange with a heating source around the vaporization tube, and a plurality of vaporizations provided with a large number of fins on the outer periphery. It was necessary to connect the tubes in series or in parallel. For this reason, the dimension of the whole vaporizer became large and the installation of the whole low-temperature liquefied gas vaporizer was large. Also, considering the heat transfer efficiency, the vaporization tube is often made of aluminum, so there is a drawback that the strength against external impact is weak, there are many welds, and the strength decreases as the thermal gradient increases. There was also. Further, when the vaporizer is continuously used, ice accumulates on the outer periphery of the vaporization tube and the vaporization ability is lowered, so that there is a problem that the continuous vaporization time is limited.
そこで本発明は、小規模な設備で安定した状態で低温液化ガスを気化させることができる低温液化ガス気化装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-temperature liquefied gas vaporizer capable of vaporizing a low-temperature liquefied gas in a stable state with a small-scale facility.
上記目的を達成するため、本発明の低温液化ガス気化装置は、低温液化ガスを気化させるための低温液化ガス気化装置であって、一端に低温液化ガス導入部を、他端に気化ガス導出部を、それぞれ備えた管体からなる気化管の前記低温液化ガス導入部に、直径0.01〜100μmの細孔を複数個有する細分化器を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a low-temperature liquefied gas vaporizer according to the present invention is a low-temperature liquefied gas vaporizer for vaporizing a low-temperature liquefied gas, with a low-temperature liquefied gas inlet at one end and a vaporized gas outlet at the other end. Are provided with a subdividing device having a plurality of pores having a diameter of 0.01 to 100 μm in the low-temperature liquefied gas introduction portion of the vaporization tube comprising the respective tube bodies.
さらに、本発明の低温液化ガス気化装置は、前記細分化器が、前記細孔を1mm2当たり100個から100万個有していること、前記細分化器が、焼結金属フィルタであること、前記細分化器が、低温液化ガス導入部側が拡開した中空円錐形状であることを特徴としている。 Furthermore, in the low-temperature liquefied gas vaporizer of the present invention, the subdividing device has 100 to 1 million pores per 1 mm 2 , and the subdividing device is a sintered metal filter. The subdividing device has a hollow conical shape in which the low-temperature liquefied gas introduction part side is expanded.
本発明の低温液化ガス気化装置によれば、直径0.01〜100μmのマイクロメーターレベルの細孔を有する細分化器を気化管の入口側一端部の低温液化ガス導入部の近傍に設けることにより、低温液化ガス導入部から導入された低温液化ガスを細分化器でマイクロメーターレベルのミスト状に細分化して気化管内で速やかに気化させることができ、簡単な構造で、効率よく、安定した状態で低温液化ガスを気化することができる。 According to the low-temperature liquefied gas vaporizer of the present invention, by providing a subdivider having micrometer-level pores with a diameter of 0.01 to 100 μm in the vicinity of the low-temperature liquefied gas introduction portion at one end portion on the inlet side of the vaporization tube. The low-temperature liquefied gas introduced from the low-temperature liquefied gas introduction section can be subdivided into micrometer-level mist with a subdivider and quickly vaporized in the vaporization tube, with a simple structure, efficiently and stably The low-temperature liquefied gas can be vaporized.
図1は、本発明の低温液化ガス気化装置の一形態例を示している。本形態例に示す低温液化ガス気化装置11は、管体からなる気化管12と、該気化管12の一端に設けられた低温液化ガス導入部13と、該気化管12の他端に設けられた気化ガス導出部14と、該気化管12の一端部の前記低温液化ガス導入部13に連続して設けられた細分化器15とで形成されている。
FIG. 1 shows an example of a low temperature liquefied gas vaporizer according to the present invention. The low-temperature liquefied gas vaporizer 11 shown in this embodiment is provided with a vaporized
前記低温液化ガス導入部13には、低温液化ガスを貯留したコールドエバポレーター21が入口側配管22を介して接続されており、入口側配管22には、コールドエバポレーター出口弁23と、気化管入口弁16とが設けられ、気化ガス導出部14には、気化管出口弁17と、流量計18とを備えた出口側配管19が接続されている。
A
前記気化管12は、低温液化ガスから気化したガスが通過する配管であり、低温に耐えられる材質、例えば、ステンレス鋼などの金属材料で形成されている。気化管12の大きさは、低温液化ガスの気化量などの条件によって異なるが、例えば、口径が1/4インチ(6.35mm)で、長さが150mm程度の管材を使用することができる。
The
前記細分化器15は、図2及び図3に示すように、低温液化ガスが通過する部分に、直径0.01〜100μmのマイクロメーターレベルの細孔15aを、好ましくは、1mm2当たり100個から100万個程度、均一に有するもので、低温液化ガス導入部13側が拡開した中空円錐形状に形成されており、低温液化ガスが通過する部分の面積をできるだけ大きくするとともに、細孔15aを通過してマイクロメーターレベルに細分化してミスト状になった低温液化ガスが気化管12の内周面に向かって流れるようにしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この細分化器15には、マイクロメーターレベルの細孔を有する円錐型の焼結金属フィルタを用いることができる。例えば、低温液化ガス導入部13側の外径が気化管12の内径に等しい6.35mmで、気化管12の軸線方向の長さ(高さ)が5.5mmの円錐形状に形成した焼結金属フィルタを用いることができる。また、細分化器15は、低温液化ガス温度に耐えられればよいことから、ステンレス鋼やアルミニウムなどの金属以外にも、フッ素樹脂などの合成樹脂や金属酸化物、炭素などの無機材料も使用できる。
A conical sintered metal filter having micrometer level pores can be used for the
前記細孔15aの大きさが0.01μm未満であると、ガス中の水分が結露した氷や、ちりやほこりなどで細孔15aが塞がりやすくなるため、気化運転中に液化ガスが流通できなくなって気化効率が低下してしまう。一方、細孔15aの大きさが100μm以上になると、細分化器15から噴出された低温液化ガスのミストが大きくなって気化しにくくなり、気化する前に再結合しやすくなって低温液化ガスの液滴となり、気化することなく気化管12から流出してしまうことがある。また、細分化器15を円錐形状に形成する場合、気化管12の長さを細分化器15の高さの2倍以上に設定することにより、気化効率を向上させることができる。さらに、細孔15aが多すぎると、噴出した低温液化ガスのミストが再結合しやすくなることがあり、少なすぎると、低温液化ガスの流量が少なくなって気化効率が低下することがある。
If the size of the
細分化器15を介して気化管12内に導入する低温液化ガス量は、コールドエバポレーター出口弁23や気化管入口弁16の開度を調節すればよく、また、入口側配管22に圧力調節弁や流量調節弁を設けてもよい。さらに、低温液化ガスの圧力が低い場合には、昇圧するためのポンプを入口側配管22に設けることができる。
The amount of the low-temperature liquefied gas introduced into the vaporizing
図1に示す構成の低温液化ガス気化装置を使用して低温液化ガスを気化させる実験を行った。コールドエバポレーター21には、液化窒素タンク(在槽量20トン型、ヘッド圧力0.8MPaG)を使用した。気化管12の周囲は外気温である。気化管12には、口径が1/4インチで、長さが150mmのステンレス鋼製管材を使用した。細分化器15には、平均直径1μmのマイクロメーターレベルの細孔15aを、1mm2当たり約1万個有する焼結金属フィルタを、低温液化ガス導入部13側の外径が6.35mmで、高さが5.5mmの円錐形状に形成したものを使用した。
An experiment for vaporizing the low-temperature liquefied gas was performed using the low-temperature liquefied gas vaporizer having the configuration shown in FIG. As the
まず、コールドエバポレーター出口弁23、気化管入口弁16及び気化管出口弁17が閉じていることを確認し、気化管出口弁17、気化管入口弁16、コールドエバポレーター出口弁23の順にバルブを開いた。コールドエバポレーター出口弁23からの入口側配管22は、コールドエバポレーター21から流出した液化窒素によって次第に液化窒素温度に冷却されていき、入口側配管22が十分に冷却されると、液化窒素が低温液化ガス導入部13から細分化器15を通って気化管12内に流入する。
First, it is confirmed that the cold
この液化窒素は、気化管12の入口部分に設置されている細分化器15を通過することにより、マイクロメーターレベルの液化窒素のミストに細分化される。細分化器15が円錐形状を有しているため、マイクロメーターレベルに細分化された液化窒素は、気化管12の内周面に向かって噴出し、外気温に維持されている気化管12の内周面部分と熱交換して効率よく気化していく。気化後に気化ガス導出部14から導出した窒素ガスの流量を流量計18で計測したところ、毎分100Lで12時間以上安定して気化されていることがわかり、同等の気化器(クライオワン製EAL−250S型)の1本当たりの気化管の発生ガス量である毎分83L、サイズ1/2インチ×2m(フィン8枚)、連続運転4時間の性能と比較して優れた気化性能であることがわかった。
The liquefied nitrogen passes through a
細分化器15を、図4に示す円盤形状の細分化器31に代えて同様の実験を行った。なお、細孔31aの大きさや1mm2当たり数は、両者とも同じとした。その結果、円盤形状の細分化器31では、中空円錐形状の細分化器15に比べて半分以下の時間が経過した時点で流量計18の出口部から低温液化ガスが噴出してきた。したがって、円盤形状の細分化器31でも従来に比べて同等以上の気化性能を有しているが、細分化器を中空円錐形状に形成することにより、マイクロメーターレベルの液化窒素のミストを気化管12の内周面に積極的に接触させ、効果的に熱交換させて気化することができ、低温液化ガスの気化を長時間にわたって安定した状態で継続できることがわかる。
A similar experiment was performed by replacing the
これらの実験の結果から、従来と同程度の気化ガス量を得るための設備を小規模なものとすることができ、かつ、長時間にわたって安定した状態で低温液化ガスの気化を行うことができる。 From the results of these experiments, the equipment for obtaining the same amount of vaporized gas as the conventional one can be made small, and the low-temperature liquefied gas can be vaporized in a stable state for a long time. .
11…低温液化ガス気化装置、12…気化管、13…低温液化ガス導入部、14…気化ガス導出部、15…細分化器、15a…細孔、16…気化管入口弁、17…気化管出口弁、18…流量計、19…出口側配管、21…コールドエバポレーター、22…入口側配管、23…コールドエバポレーター出口弁、31…細分化器、31a…細孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Low temperature liquefied gas vaporizer, 12 ... Vaporization pipe | tube, 13 ... Low temperature liquefied gas introducing | transducing part, 14 ... Vaporized gas derivation | leading-out part, 15 ... Subdivision device, 15a ... Fine hole, 16 ... Vaporization pipe inlet valve, 17 ... Vaporization pipe Outlet valve, 18 ... flow meter, 19 ... outlet side piping, 21 ... cold evaporator, 22 ... inlet side piping, 23 ... cold evaporator outlet valve, 31 ... subdivider, 31a ... pore
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016050491A JP6470211B2 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Low temperature liquefied gas vaporizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016050491A JP6470211B2 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Low temperature liquefied gas vaporizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017166531A JP2017166531A (en) | 2017-09-21 |
JP6470211B2 true JP6470211B2 (en) | 2019-02-13 |
Family
ID=59908754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016050491A Active JP6470211B2 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Low temperature liquefied gas vaporizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6470211B2 (en) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5318418U (en) * | 1976-07-28 | 1978-02-16 | ||
JPS5838675B2 (en) * | 1978-03-20 | 1983-08-24 | 住友精密工業株式会社 | How to vaporize liquefied gas |
JPS6039314U (en) * | 1983-08-22 | 1985-03-19 | 株式会社東芝 | Liquid pipe |
JPS6136599A (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Carburetor for liquefied gas |
JPH04356617A (en) * | 1990-08-17 | 1992-12-10 | Masayuki Iwabori | Vaporization of liquefied petroleum gas and flow limiting device |
JP2531443Y2 (en) * | 1990-12-20 | 1997-04-02 | 日本酸素株式会社 | Low temperature liquefied gas sampling tube |
JP2509120Y2 (en) * | 1992-04-14 | 1996-08-28 | サンデン株式会社 | Nozzle structure of liquid spray device |
JPH06294717A (en) * | 1994-04-01 | 1994-10-21 | Nippon Sanso Kk | Sampling pipe for cryogenic liquefied gas |
JPH0942615A (en) * | 1995-07-25 | 1997-02-14 | Takao Ueshima | Burner device |
JP2001010990A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Device for producing methane hydrate and method for producing the same |
JP2006057892A (en) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | North Techno Research Kk | Combustion device of liquid fuel using porous element |
JP4275061B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-06-10 | 三菱重工業株式会社 | Fuel supply apparatus and LNG ship equipped with the same |
JP2013181547A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Apparatus and method for vaporizing liquefied gas |
-
2016
- 2016-03-15 JP JP2016050491A patent/JP6470211B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017166531A (en) | 2017-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10781975B2 (en) | Liquefied-fluid storage tank | |
JPH04303470A (en) | Extinguisher with storage apparatus for liquefied gas with low boiling point to be used as extinguishing agent | |
JP2008505297A (en) | Method and system for supplying carbon dioxide | |
JP6470211B2 (en) | Low temperature liquefied gas vaporizer | |
JP3123020B2 (en) | Method and apparatus for boosting high purity gas to ultra high pressure | |
US9216379B2 (en) | Method and apparatus for drying compressed air | |
JP2009127813A (en) | Hydrogen gas supply method and hydrogen gas supply installation | |
Pialago et al. | Experimental investigation of the heat transfer performance of capillary-assisted horizontal evaporator tubes with sintered porous hydrophilic copper-carbon nanotube-titanium dioxide (Cu-CNT-TiO2) composite coatings for adsorption chiller | |
JP2013506808A (en) | Apparatus for heating and / or cooling a medium | |
CN109073293A (en) | Cryo Equipment with compact exchanger | |
KR20180109952A (en) | CO2 compression and delivery system | |
JP6136944B2 (en) | Evaporator | |
JP6126569B2 (en) | Vaporizer for liquefied gas | |
US5012650A (en) | Cryogen thermal storage matrix | |
JP6293331B1 (en) | Vaporizer | |
US11371655B2 (en) | Cryogenic fluid vaporizer | |
CN204637792U (en) | A kind of heat exchange type deflector-type separator | |
JP2011196582A (en) | Evaporator and refrigerator | |
JP2016133287A (en) | Loop type heat pipe | |
JP2018192429A (en) | Distillatory apparatus | |
WO2018208246A1 (en) | Piping system for cryogenic product tanks | |
JP6633888B2 (en) | Liquefied gas vaporizer and liquefied gas vaporization system | |
JP5304826B2 (en) | Carbon dioxide liquefaction device and carbon dioxide storage system | |
JP2018091423A (en) | Carburetor | |
US20150362127A1 (en) | Single phase cold helium transfer line for cryogenic heat transfer applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170714 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180328 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180403 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180821 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6470211 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |