JP6603593B2 - 凝縮器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＬＮＧ等の低温液体にＬＮＧタンクから排出される蒸発ガスを直接接触させて凝縮させる凝縮器に関する。
なお、凝縮させる気体、該気体と接触させる液体については、特に限定されるものではない。

液体に気体を直接接触させて凝縮させる凝縮器として、例えば特許文献１に開示のジェットミキサーがある。
特許文献１に開示のジェットミキサーは、「流体送給系に配設され、上流側の流体送入口と、下流側の流体送出口と、混合すべき気体または液体の送給口をそれぞれ外周壁に有する本体と、前記流体送入口と前記流体送出口との間に介挿固定され、かつ液体にスロットトル効果を与える貫通路と該流路の外周壁に穿設された複数の小孔を有する噴射管とを含むものである。」（特許文献１の請求項（１）参照）

特開平４−４５８３２号公報

特許文献１に開示のジェットミキサーを含め気体と液体を直接接触させて凝縮させる凝縮器においては、運転停止時や気体流量が小さい時などに、液体が気体供給管側に逆流すると共に、気体が凝縮することによって凝縮器内部が液体で満たされる状態となる。
さらに、この現象が進むと、気体を凝縮させながら液体が気体配管を逆流していくことになる。
この逆流を防止するため、気体と液体を直接接触させて凝縮させる凝縮器では、気体配管側に逆止弁を設置している。
しかし、液体が逆止弁まで達した際、閉ざされた気体配管内という閉空間で気体が凝縮してつぶれる時にハンマリング現象が発生する。このハンマリング現象は、程度の差こそあれ防止するのは困難であり、また気体配管の損傷や漏洩の原因になる。

ハンマリング現象防止に関し、特許文献１では、凝縮器内部の混入流体室にばね線体をブロック化した複数のブロック状ばねを装填する方法が提案されているが、これは凝縮器内部でのハンマリング防止技術であり、上述したような運転停止時等に生ずる気体供給配管側で生ずるハンマリング防止技術ではない。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、液体に気体を直接接触させて凝縮させる凝縮器において、運転停止時等において気体供給配管等の気体供給側でのハンマリングを効果的に防止する構造を有する凝縮器を提供することを目的としている。

（１）本発明に係る凝縮器は、ＬＮＧである液体にＬＮＧの蒸発ガスである気体を直接接触させて前記気体を凝縮させる凝縮器であって、
前記液体及び前記気体が凝縮して前記液体に混合された混合流体が通流する流体流路を形成する筒状の流体流路形成部と、該流体流路形成部に液体を供給する液体供給口と、前記流体流路形成部から流出する前記混合流体を排出する混合流体排出口とを有する本体部と、
前記流体流路形成部の外側に設けられて前記流体流路形成部を通流する液体に気体を供給する気体供給部と、
該気体供給部に気体を供給する気体供給管が接続される気体供給管接続部とを備えてなり、
前記気体供給部は、前記流体流路形成部を外側から覆うように形成された外筒を有し、
前記気体供給管接続部は、上流側の前記気体供給管との間に逆止弁を有するとともに、下流側の前記気体供給部の外筒に連通するように設けられた管体によって構成されており、
該逆止弁と前記気体供給部の外筒との間の距離が０．８ｍよりも短く設定されていることを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記本体部は、設置した状態で液体供給口が下側で混合流体排出口が上側となるように設けられており、
前記気体供給部は、前記流体流路形成部の内部を通流する液体と気体供給部に供給された気体との間を仕切るように設けられた仕切り壁を有し、該仕切り壁は供給された気体を前記液体に供給する気体供給孔を少なくとも１つ有してなり、
前記気体供給管接続部は、設置状態において全ての前記気体供給孔よりも上方になるように設けられていることを特徴とするものである。

（３）また、上記（２）に記載のものにおいて、前記流体流路形成部は、ベンチュリ形状に形成されており、前記気体供給孔は、前記ベンチュリ形状におけるのど部よりも下流側に設けられていることを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記気体供給部に、複数の気体供給管接続部が設けられていることを特徴とするものである。

（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記気体供給管接続部は、前記気体供給管から供給された気体を周方向にまわり込ませるための空間であるベーパーベルトを備えていることを特徴とするものである。
（６）また、本発明に係る凝縮器の設計方法は、液体に気体を直接接触させて前記気体を凝縮させる凝縮器の設計方法であって、
前記凝縮器は、
前記液体及び前記気体が凝縮して前記液体に混合された混合流体が通流する流体流路を形成する筒状の流体流路形成部と、該流体流路形成部に液体を供給する液体供給口と、前記流体流路形成部から流出する前記混合流体を排出する混合流体排出口とを有する本体部と、
前記流体流路形成部の外側に設けられて前記流体流路形成部を通流する液体に気体を供給する気体供給部と、
該気体供給部に気体を供給する気体供給管が接続される気体供給管接続部とを備えてなり、
前記気体供給部は、前記流体流路形成部を外側から覆うように形成された外筒を有し、
前記気体供給管接続部は、上流側の前記気体供給管との間に逆止弁を有するとともに、下流側の前記気体供給部の外筒に連通するように設けられた管体によって構成されており、
前記逆止弁と前記気体供給部との間の距離を、前記液体の圧力をＰ _１ 、音速をＣ、密度をρとすると、Ｐ _１ ／（２×Ｃ×ρ）の値よりも短く設定することを特徴とするものである。

本発明においては、液体及び気体が凝縮して液体に混合された混合流体が通流する流体流路を形成する筒状の流体流路形成部と、該流体流路形成部に液体を供給する液体供給口と、前記流体流路形成部から流出する前記混合流体を排出する混合流体排出口とを有する本体部と、前記流体流路形成部の外側又は内側に設けられて前記流体流路形成部を通流する液体に気体を供給する気体供給部と、該気体供給部に気体を供給する気体供給管が接続される気体供給管接続部とを備えてなり、該気体供給管接続部は、前記気体供給部と前記気体供給管が接続される側との間に逆止弁を有し、該逆止弁と前記気体供給部との間の距離が、前記液体の圧力をＰ_１、音速をＣ、密度をρとすると、Ｐ_１／（２×Ｃ×ρ）の値よりも短く設定されていることにより、運転が停止して気体の供給がゼロとなった際や、気体流量が低下した場合においても、気体供給管接続部に流入した液体によるハンマリング現象を抑制・軽減し、もしハンマリング現象が生じたとしても、その衝撃波は小さく、機器に損傷を与えることがない。

本発明の実施の形態１に係る凝縮器の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る凝縮器の逆止弁を設ける位置を決定方法の説明図である。 図１に示した凝縮器の使用方法の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る凝縮器の説明図である。 本発明の実施の形態３に係る凝縮器の説明図である。 本発明の実施の形態４に係る凝縮器の説明図である。 本発明の実施の形態５に係る凝縮器の説明図である。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る凝縮器１は、図１に示すように、液体が通流する筒状の本体部２と、本体部２内を流れる液体に気体を供給する気体供給部３と、気体供給部３に気体を供給する気体供給管５が接続される気体供給管接続部７とを備えている。
以下、各構成を詳細に説明する。

＜本体部＞
本体部２は、液体及び気体と液体の混合流体が通流する流体流路を形成する円筒状の流体流路形成部９を備えている。そして、流体流路形成部９における設置状態で下部側となる部位に液体供給口１１を有し、上部側となる部位に混合流体排出口１３を有している。
液体供給口１１には、液体を供給する液体供給管１５が接続され、混合流体排出口１３には混合流体を排出する混合流体排出管１７が接続されている。
なお、図１においては、流体流路形成部９と液体供給管１５との境界部及び流体流路形成部９と混合流体排出管１７との境界部、逆止弁２４と気体供給部５との境界部を破線で示しているが、実機では破線部がフランジや溶接による接続部となる。
また、流体流路形成部９の形状は特に限定されない。

なお、凝縮器１は、液体供給口１１が下部となり、混合流体排出口１３が上部となるように設置される。
凝縮器１の設置状態の姿勢は、本体部２がほぼ垂直（例えば、９０°〜８０°程度）になるのが好ましい。
このような姿勢にすることで、気体供給部３に流入する液体が気体供給部３の周方向でほぼ同一レベルとなり、前記液体がＬＮＧのような低温液体であった場合でも気体供給部３の熱収縮量の違いによる偏った変形を防止できる。
なお、凝縮器１の姿勢として、液体供給口１１及び混合流体排出口１３のそれぞれの中心を結ぶ直線の傾きが４５°以上であれば、許容できる範囲である。

また、液体供給口１１を下側に、混合流体排出口１３を上側にすることで、流体流路形成部９内を液体が下から上へ流れ、このような流れの途中から気体を供給することで、供給される気体が液体の流れを阻害することなく、速やかに混合される。
この点、仮に上から下に流れる液体に気体を供給すると、気体は液体よりも密度が小さいため、液体の流速の遅い部分に滞留して圧力損失が大きくなったり、液体の流れが不安定になったりする恐れがある。

＜気体供給部＞
気体供給部３は、流体流路形成部９の外側に設けられて流体流路形成部９の内部を通流する液体に気体を供給する。
気体供給部３は、流体流路形成部９を外側から覆うように形成された外筒１９と、流体流路形成部９の内部を通流する液体と気体供給部３に供給された気体とを仕切るように設けられた仕切り壁２１とを有している。そして、仕切り壁２１には供給された気体を流体流路形成部９の内部を通流する液体に供給するための複数の気体供給孔２３を有している。
本例では、気体供給孔２３を複数設けているが、本発明においては、少なくとも１つ設けてあればよい。もっとも、気体供給孔２３を、孔径を小さくして複数設けることで、気体を分散して供給することができ、供給された気体が液体に速やかに混合されるという効果が得られる。

＜気体供給管接続部＞
気体供給管接続部７は、気体供給部３に気体を供給する気体供給管５が接続される部位であり、気体供給部３の外筒１９に連通するように設けられた管体によって構成されている。
気体供給管接続部７は、凝縮器１を設置した状態において全ての気体供給孔２３の位置よりも上方の位置になるように設けられている。

また、気体供給管接続部７には、逆止弁２４が設けられており、逆止弁２４の上流側には気体供給管５が接続されている。

また、逆止弁２４と気体供給部３との距離Ｌは、液体の圧力をＰ_１、音速をＣ、密度をρとすると、Ｐ_１／（２×Ｃ×ρ）の値よりも短くなるように設定されている。
距離Ｌを上記のように設定することで、運転停止時のハンマリング現象による衝撃波を低減することができる。

距離Ｌをこのように設定した理由を図２に基づいて説明する。
図２に示す断面積Ａの配管において、蒸発ガスが入っている配管（図中の白抜き部分）の長さをＬ_０、液体の入っている配管（グレー色を付した部分）の長さをＬ_ｗとする。図２の配管左端は閉じられており、今回の場合の逆止弁に相当する。最初、配管内の圧力がＰ_１であった時に、突然蒸発ガスが全て凝縮したとする。ここで、Ｐ_１は絶対圧力とする。また、計算を簡略化するために、蒸発ガスが占めていた部分の圧力が真空（圧力ゼロ）となり、凝縮した際の凝縮液の体積は無視することとする。この時液体の塊（液柱）は、真空部分との界面において、真空側（図２の左側）に向かって力Ｆ＝Ｐ_１×Ａで引っ張られることになる。この力を受けることによって、液体は加速度ａで真空側に移動し始め、時間ｔ秒後に図中左側の端面に速度ｖで衝突するとする。

液体（液柱）の質量をＭとすると、Ｆ＝Ｐ_１×Ａ＝Ｍ×ａとなるので、
ａ＝Ｐ_１×Ａ／Ｍ・・・（１）
となる。
また、Ｌ_０＝（１／２）×ａ×ｔ^２の関係があるので、この式に上記（１）式を代入することで、
Ｌ_０＝（１／２）×（Ｐ_１×Ａ／Ｍ）×ｔ^２となり、この式を変形して
ｔ^２＝２×Ｌ_０×Ｍ／（Ｐ_１×Ａ）・・・（２）
を得る。

ハンマリングの衝撃に伴う圧力上昇に関与する液体の液柱長さＬ_ｗは、最大で音速Ｃの届く範囲であり、密度ρの液体が速度ｖで衝突する際の圧力上昇は最大、ΔＰ＝ρ×Ｃ×ｖとなる。この式にｖ＝ａ×ｔおよび（１）式、（２）式を代入すると、下記の（３）式となる。
ΔＰ＝ρ×Ｃ×ｖ
＝ρ×Ｃ×ａ×ｔ
＝ρ×Ｃ×（２×Ｌ_０×Ａ×Ｐ_１／Ｍ）^０．５ ・・・（３）

配管内における液体（液柱）において、ハンマリングに関与する質量Ｍは、上記同様に最大で音速Ｃの届く範囲の液の質量である。圧力の上昇は瞬間的であるため、圧力の上昇する時間としては１秒は十分長いので、その最大値は、
Ｍ＝ρ×Ａ×Ｌ_Ｗ＝ρ×Ａ×Ｃ×Ｔ・・・（４）
Ｔ＝１秒
としてよい。
（３）式に（４）式を代入すると（５）式を得る。
ΔＰ＝ρ×Ｃ×（２×Ｌ_０×Ａ×Ｐ_１／Ｍ）^０．５
＝（２×Ｌ_０×Ｃ×ρ×Ｐ_１／Ｔ）^０．５ ・・・・・（５）
ここで、Ｔ＝1秒を代入すると、下記の（６）式となる。
ΔＰ＝（２×Ｌ_０×Ｃ×ρ×Ｐ_１）^０．５ ・・・（６）

式（６）から、圧力Ｐ_１が大きいほど圧力上昇ΔＰも大きくなることがわかる。また一般的に、ある設備における圧力に対する健全性は、少なくとも耐圧試験圧力までは確保されるように設計し、さらに実際に耐圧試験で確認されている。従って、Ｐ_１として耐圧試験圧力を用いた場合に、その設備における最大の圧力上昇ΔＰとなる。また、ハンマリング直前の左端圧力はゼロであるので、ハンマリングによる圧力上昇ΔＰは、少なくとも耐圧試験圧力Ｐ_１と同等までは許容できる。
ΔＰ＝Ｐ_１となるのは、式（６）より、
（Ｐ_１）^２＝２×Ｌ_０×Ｃ×ρ×Ｐ_１
となり、これを変形して、
Ｐ_１＝２×Ｌ_０×Ｃ×ρ
Ｌ_０＝Ｐ_１／（２×Ｃ×ρ）・・・（７）
の場合である。

すなわち、
Ｌ_０＜Ｐ_１／（２×Ｃ×ρ）・・・（８）
であれば、圧力上昇ΔＰはＰ_１よりも小さくなる。配管の圧力は耐圧試験圧力Ｐ_１まで耐えられるように設計されているため、損傷は受けない。

例えば、液体がＬＮＧ、圧力０．８ＭＰａ（ゲージ）、温度−１６０℃の場合、音速が１３３１ｍ／ｓ、密度が４２０．９ｋｇ／ｍ^３である。絶対圧力Ｐ_１は０．９ＭＰａ（＝９００，０００Ｐａ）であり、これらを（８）式右辺へ代入して得られる値は約０．８であることから、Ｌ₀が０．８ｍ以下であれば圧力上昇ΔＰがＰ_１よりも小さくなり、ハンマリングによる損傷は発生しない。
この考え方はＬＮＧ以外の流体にも適用することができる。

なお、上述した式の導出に当たり、時間Ｔに1秒を入れて式中に現れないようにしているので、Ｌ₀の値を計算する際の単位は、下記を用いることにより、Ｌ₀の値は［ｍ］の単位となる。
絶対圧力Ｐ_１：［Ｐａ］
音速Ｃ：［ｍ／ｓ］
密度ρ：［ｋｇ／ｍ^３］

次に、上記のように構成された本実施の形態の凝縮器１の使用方法について、図１及び使用方法の一例を示す図３に基づいて説明する。
図３は、凝縮器１を、ＬＮＧを貯留する貯留槽２５から送出されるＬＮＧにＬＮＧの蒸発ガスを混合するために使用した例であり、図３において、２７は貯留槽２５内のＬＮＧから発生する蒸発ガスを抜き出す蒸発ガス抜出し管、２９は蒸発ガス抜出し管２７によって供給される蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機であり、蒸発ガス圧縮機２９によって圧縮された蒸発ガスは調節弁３０が設けられた気体供給管５を介して凝縮器１に供給される。

また、貯留槽２５には、ＬＮＧを送出する送出管３１が接続され、送出管３１にはプライマリポンプ３３が設けられている。送出管３１から送出されたＬＮＧは液体供給管１５を介して凝縮器１に供給される。
混合流体排出管１７には混合液をさらに昇圧するセカンダリポンプ３５が設けられ、さらにその下流側には低温液体を気化する気化器３７が設けられている。
なお、上述したように、凝縮器１は、液体供給口１１が下部となり、混合流体排出口１３が上部となるように設置されている。

ＬＮＧが液体供給口１１を介して流体流路形成部９の内部に供給される。また、気体供給管５によって供給される蒸発ガスが気体供給管接続部７を介して気体供給部３に供給される。
運転状態では、気体供給部３に供給された蒸発ガスが気体供給孔２３を介して流体流路形成部９の内部を流れるＬＮＧに供給されて混合され、再液化される。

このとき、流体流路形成部９を流れるＬＮＧの一部は気体供給部３内に流入する。一方、気体供給部３には気体供給管５から気体供給管接続部７を介して蒸発ガスも供給されており、この供給された蒸発ガスは、気体供給孔２３を介して流体流路形成部９の内部を流れるＬＮＧに供給される以外流通経路が無いため、少なくとも１つの、最も上方にある気体供給孔２３は蒸発ガスの流路として確保されることになる。従って、蒸発ガスが供給されている運転状態において、気体供給部３内に流入したＬＮＧの液面は、最も上方に位置する気体供給孔２３より上に上がることは無い。

本発明においては、気体供給管接続部７が全ての気体供給孔２３よりも上方に位置しているので、気体供給管接続部７の位置は気体供給部３に流入したＬＮＧの液面よりも上方になる。そのため、ＬＮＧが気体供給管接続部７に流入することがない。よって、気体供給管接続部７から気体供給管５にＬＮＧが逆流することがなく、気体供給管５において温度差に起因する変形や、ウォータハンマー現象が生ずることがない。なお、気体供給孔２３が複数ある場合、気体供給部３内に流入したＬＮＧの液面の高さは、凝縮器１の運転条件、特に蒸発ガス流量によって変化する。蒸発ガス流量が大きい場合は、多くの気体供給孔２３が蒸発ガスの流路として使用されるため、ＬＮＧの液面は低くなる。逆に蒸発ガス流量が小さい場合、ＬＮＧの液面は高くなる。

また、運転停止時、すなわち蒸発ガスの供給を停止した際、あるいは蒸発ガスの圧力が低下した場合は、気体供給部３内にＬＮＧが逆流し、さらには気体供給管接続部７にＬＮＧが流入する。
しかし、気体供給管接続部７には逆止弁２４が設けられているので、ＬＮＧは逆止弁２４よりも上流側に逆流することはない。
また、逆止弁２４の位置、すなわち気体供給部から逆止弁２４までの距離ＬはＰ_１／（２×Ｃ×ρ）の値より小さくなるように設定されているので、気体供給管接続部７に流入したＬＮＧによってハンマリング現象が生じたとしても、その圧力上昇は小さく、機器に損傷を与えることがない。
また、ＬＮＧのような低温液体の場合、ハンマリング現象発生時に急激な温度変化が伴う。温度変化に伴う熱収縮／膨張による漏洩リスクを低減する観点では、気体供給管接続部７における逆止弁２４の接続は、溶接接続であることが望ましい。
なお、逆止弁２４には様々なタイプがあり内部の構造も異なるので、実用上、距離Ｌとしては、逆止弁２４が接続されている箇所（溶接部）までの距離としてよい。

以上のように、本実施の形態によれば、気体供給管接続部７を、設置状態において全ての気体供給孔２３の位置よりも上方の位置に設けたことにより、供給される気体と液体の温度差に起因する変形を抑制でき、また気体が供給されている運転状態において気体供給管５側への液体の流入が生じないので、気体供給管５側への液体の流入に起因する気体供給管５の変形や気体供給管５でのハンマリング現象の発生を抑制できる。
また、運転停止時に気体の供給がなくなった場合でも、凝縮器１が所定の位置に逆止弁２４を有しているので、気体供給管接続部７に流入したＬＮＧによってハンマリング現象が生じたとしても、その圧力上昇は小さく、機器に損傷を与えることがない。

［実施の形態２］
本実施の形態を図４に基づいて説明する。図４において、図１に示した部位と同等部分には同一の符号を付してある。
本実施の形態に係る凝縮器３９は、本体部２における流体流路形成部４１をベンチュリ形状に形成したものであり、気体供給孔２３は、前記ベンチュリ形状におけるのど部４３よりも下流側に設けられている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。なお、のど部とは、ベンチュリ形状において最も流路断面積が絞られた部位のことをいう。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
また、流体流路形成部４１をベンチュリ形状にしたことで、液体の乱れを促進して供給される気体をより分散し、混合効果を促進できる。
さらに、気体供給孔２３をベンチュリ形状におけるのど部４３よりも下流側に設けたことにより、供給された気体がのど部４３で滞ることがなく、またベンチュリ形状部を流れるＬＮＧの流速が増したことによる吸引効果によって蒸発ガスが流体流路形成部４１内に効果的に流入して、効率的な凝縮、混合、再液化ができる。

［実施の形態３］
本実施の形態を図５に基づいて説明する。図５において、図１に示した部位と同等部分には同一の符号を付してある。
本実施の形態の凝縮器４５は、気体供給部３に、複数の気体供給管接続部７が設けられていることを特徴とするものである。

本実施の形態では、全ての気体供給管接続部７の位置が、全ての気体供給孔２３よりも上方になるように配置されている。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
また、複数の気体供給管接続部７を設けたことで、各気体供給管接続部７に気体供給管５を接続することができ、気体供給部３の複数位置から気体を分配供給することが可能となり、より均一な供給が実現できる。特に、複数の気体供給管接続部７を気体供給部３の周方向に設けることにより、気体供給部３の周方向の複数方向からの気体供給が可能となり、気体供給の偏流を防止でき、気体供給部３への気体の供給の均等化、ひいては、流体流路形成部９への気体供給の均等化を図ることができる。
また、気体供給部３内に逆流した液体の液面を安定化させることができ、これによって運転状態において液体が気体供給管接続部７に流入するのをより確実に防止できる。

［実施の形態４］
本実施の形態を図６に基づいて説明する。図６において（ａ）は凝縮器４７を側面から見た図、（ｂ）は凝縮器４７を上面から見た図であり、図１に示した部位と同等部分には同一の符号を付してある。
本実施の形態の凝縮器４７は、気体供給管接続部７に、気体供給管５から供給された気体を周方向にまわり込ませるための空間であるベーパーベルト４９を設けたものである。
ベーパーベルト４９は、外筒１９における気体供給管接続部７が接続される部位を他の部位よりも拡径した拡径部１９ａとし、拡径部１９ａの内側に多数の通気孔５１を有する通気壁５３を設けて形成されている。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
また、気体供給管接続部７にベーパーベルト４９を設けたことにより、実施の形態３と同様に、気体供給の偏流を防止でき、さらに、多数の通気孔５１を有する通気壁５３を設けることにより、偏流防止効果をより高めることができる。これにより、気体供給部３、ひいては、流体流路形成部９への気体の供給の均等化が図られると共に、気体供給部３内に逆流した液体の液面を安定化させることができ、運転状態において液体が気体供給管接続部７に流入するのをより確実に防止できる。ただし、通気孔５１と通気壁５３は必須のものではない。

［実施の形態５］
本実施の形態を図７に基づいて説明する。図７において、図１に示した部位と同等部分には同一の符号を付してある。
本実施の形態の凝縮器５５は、気体供給部３が流体流路形成部５７の内側、すなわち流体流路内に配置されている。
気体供給部３は、流体流路形成部５７内に配置された筒状体５９からなり、筒状体５９の周壁位の一部が仕切り壁２１となり、仕切り壁２１に気体供給孔２３が設けられている。

本実施の形態においても、他の実施の形態と同様に、気体供給管接続部７の位置が、全ての気体供給孔２３の位置よりも上方になるように配置されている。
したがって、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

また、本実施の形態では、流体流路形成部５７をベンチュリ形状としており、気体供給部３をベンチュリ部ののど部４３の下流側に配置しているので、実施の形態２と同様の効果を奏することができる。

なお、上記の実施の形態１〜５は、運転状態及び運転停止状態の両方の状態においてハンマリング現象の弊害を防止できるものであるが、本発明は必ずしも上記の両方の状態におけるハンマリング現象の弊害を防止できるものに限定されず、運転停止時のハンマリング現象の弊害を防止できる構成のみ、つまり主として所定の部位に逆止弁２４を設ける構成のみでも発明として成立するものである。

なお、本発明の凝縮器を、図３に示すように、ＬＮＧを貯留する貯留槽２５から送出されるＬＮＧに蒸発ガス（BOG）を混合するために使用した場合において、蒸発ガスを圧縮する蒸発ガス圧縮機２９がその出力を徐々に絞る機能があるものについては、蒸発ガス圧縮機２９の出力を最低出力まで絞った後、停止させるのが好ましい。例えば、蒸発ガス圧縮機２９の出力を段階的に絞ることができ、最低出力が最大時の25%であったような場合には、出力を100%→75%→50%→25%というように段階的に絞ってから停止するようにすればよい。
蒸発ガス圧縮機２９の停止時の運転をこのようにすることで、ハンマリング現象をさらに抑制することができる。
なお、蒸発ガス圧縮機２９の出力低下は段階的でなく、連続的に徐々に低下させるようにしてもよい。

１ 凝縮器（実施の形態１）
２ 本体部
３ 気体供給部
５ 気体供給管
７ 気体供給管接続部
９ 流体流路形成部
１１ 液体供給口
１３ 混合流体排出口
１５ 液体供給管
１７ 混合流体排出管
１９ 外筒
２１ 仕切り壁
２３ 気体供給孔
２４ 逆止弁
２５ 貯留槽
２７ 蒸発ガス抜出し管
２９ 蒸発ガス圧縮機
３０ 調節弁
３１ 送出管
３３ プライマリポンプ
３５ セカンダリポンプ
３７ 気化器
３９ 凝縮器（実施の形態２）
４１ 流体流路形成部
４３ のど部
４５ 凝縮器（実施の形態３）
４７ 凝縮器（実施の形態４）
４９ ベーパーベルト
１９ａ 拡径部
５１ 通気孔
５３ 通気壁
５５ 凝縮器（実施の形態５）
５７ 流体流路形成部
５９ 筒状体

Claims (6)

1. ＬＮＧである液体にＬＮＧの蒸発ガスである気体を直接接触させて前記気体を凝縮させる凝縮器であって、
   前記液体及び前記気体が凝縮して前記液体に混合された混合流体が通流する流体流路を形成する筒状の流体流路形成部と、該流体流路形成部に液体を供給する液体供給口と、前記流体流路形成部から流出する前記混合流体を排出する混合流体排出口とを有する本体部と、
   前記流体流路形成部の外側に設けられて前記流体流路形成部を通流する液体に気体を供給する気体供給部と、
   該気体供給部に気体を供給する気体供給管が接続される気体供給管接続部とを備えてなり、
   前記気体供給部は、前記流体流路形成部を外側から覆うように形成された外筒を有し、
   前記気体供給管接続部は、上流側の前記気体供給管との間に逆止弁を有するとともに、下流側の前記気体供給部の外筒に連通するように設けられた管体によって構成されており、
   該逆止弁と前記気体供給部の外筒との間の距離が０．８ｍよりも短く設定されていることを特徴とする凝縮器。
2. 前記本体部は、設置した状態で液体供給口が下側で混合流体排出口が上側となるように設けられており、
   前記気体供給部は、前記流体流路形成部の内部を通流する液体と気体供給部に供給された気体との間を仕切るように設けられた仕切り壁を有し、該仕切り壁は供給された気体を前記液体に供給する気体供給孔を少なくとも１つ有してなり、
   前記気体供給管接続部は、設置状態において全ての前記気体供給孔よりも上方になるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の凝縮器。
3. 前記流体流路形成部は、ベンチュリ形状に形成されており、前記気体供給孔は、前記ベンチュリ形状におけるのど部よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の凝縮器。
4. 前記気体供給部に、複数の気体供給管接続部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の凝縮器。
5. 前記気体供給管接続部は、前記気体供給管から供給された気体を周方向にまわり込ませるための空間であるベーパーベルトを備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の凝縮器。
6. 液体に気体を直接接触させて前記気体を凝縮させる凝縮器の設計方法であって、
   前記凝縮器は、
   前記液体及び前記気体が凝縮して前記液体に混合された混合流体が通流する流体流路を形成する筒状の流体流路形成部と、該流体流路形成部に液体を供給する液体供給口と、前記流体流路形成部から流出する前記混合流体を排出する混合流体排出口とを有する本体部と、
   前記流体流路形成部の外側に設けられて前記流体流路形成部を通流する液体に気体を供給する気体供給部と、
   該気体供給部に気体を供給する気体供給管が接続される気体供給管接続部とを備えてなり、
   前記気体供給部は、前記流体流路形成部を外側から覆うように形成された外筒を有し、
   前記気体供給管接続部は、上流側の前記気体供給管との間に逆止弁を有するとともに、下流側の前記気体供給部の外筒に連通するように設けられた管体によって構成されており、
   前記逆止弁と前記気体供給部との間の距離を、前記液体の圧力をＰ _１ 、音速をＣ、密度をρとすると、Ｐ _１ ／（２×Ｃ×ρ）の値よりも短く設定することを特徴とする凝縮器の設計方法。