JPH01307600A - ヒートパイプを利用した低温液化ガス気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＬＮＧ、ＬＰＧなどのような低温液化ガスを
気化するための気化器に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、天然ガス或いは石油ガスは液化して輸送され、
気化器によってガス化されたのち需要先へ送られる。こ
の気化器には、管の外面にフ、インを有するバイブ群に
海水を散布し、内部を流れる液化ガスを気化させるオー
プンラック方式や、水中燃焼ボイラーで水を加熱し、水
中に浸漬しているコイル内に液化ガスを流しで気化させ
るサブマージド方式や、オープンラック式と同じような
管群に対して空気を自然通風により与えて内部を流れる
液化ガスを気化させるエアーフィン方式や、あるいは不
凍液としてプロパン等の中間熱媒体を利用する中間熱媒
体方式などがある。

［解決しようとする課題］ しかし、オープンラック方式ては管の外面の着氷が成長
しないよう大量の海水を流下させるためそのポンプの所
要動力は大となり、サブマージド方式では燃料消費量お
よび水中燃焼のためのガス加圧動力費か大となる。又、
エアーフィン方式では着霜は避けられないため、一方の
除霜時に稼動する予備器が必要となる。また中間熱媒体
方式では設備が大型化する。

そこて、これらの改良策としてヒートパイプを利用した
低温液化ガスの蒸発兼冷熱回収装置が実開昭５９−１７
５７９８号公報に提案されている。この提案ては液化労
スが導入される気化用タンク内にヒートパイプの凝縮部
を挿入し、蒸発部に加熱用空気を流通して液化ガスを気
化用タンク内において気化するものであるが、この例に
おいてもヒートパイプの蒸発部の伝熱管外部に大気中の
水分か着霜し、伝熱性か低下すると共に空気との接触面
積か減少し、能力の低ｆをきたす。このため、−旦気化
運転を中断し、散水或いは機械的手段による除霜作業を
余儀なくされている。

そこて、上記に鑑み、本願出願人は実開昭６１−２０１
０００号公報に掲載されているようにヒートパイプの凝
縮部を隙間を隔ててフィン付外筒て覆い、大気へ露出し
て、この外筒内の隙間に導入した低温液化ガスを内側か
らは作動液により、外側からは空気により加熱して気化
するというヒートパイプを利用した低温液化ガスの空温
気化装置を提案し、その後更に特開昭６２−１７１５９
６号公報に掲載されているように、低温液化ガスの気化
には専ら低温液化ガス側の昇温対策の追求を提案してい
る。しかしなから、これらの提案においても、負荷が増
大した場合に着霜は避けられず、性能の低下をきたして
いるのが現状である。　　　− なお、前記したヒートパイプを利用した３例の先行技術
では、ヒートパイプの蒸発部と凝縮部は１本のパイプで
構成されているのて以下非分＃型と称し、こ、れに対し
て蒸発部内゛Ｃ気化した内部の作動液を外部に設けた凝
縮器（放熱器）に導き、ここて他の被加熱体に熱を与え
て凝縮させ、凝縮液は再び蒸発部に戻すという方式を分
離型と称する。

本発明の目的は、大気混成いは負荷に関わりなく着霜を
防正しなから連続運転の可鮨なヒートパイプを利用した
低温液化ガス気化器を提案することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成する手段として、次の如き構成
のヒートパイプ式低温液化ガス気化器を提案する。

ヒートパイプの蒸発部を送風ダクト内に、凝縮部を低温
液化ガス気化部に挿入して送風ダクト内に送風される空
気熱により前記ヒート・パイプを起動させて低温液化ガ
スを気化するヒートパイプを利用した低温液化ガス気化
器において、送風タクト内に強制通風ｆ−段を設けると
共に前記ヒートパイプの蒸発部よりも上流側に空気を昇
温させるための昇温手段を設けたことを特徴とするヒー
トパイプを利用した低温液化ガス気化器。

上記気化器において、強制通風手段としてはモータ駆動
による送風ファンが用いられる。この送風ファンは、送
風ダクト内に強制通風を起動させる位置であるならばど
の位ごてもよい。

昇温手段は例えばガスバーナを直接送風ダクト内に組み
込んて燃焼させるようにしてもよいし、熱交換器を送風
ダクト内に組み込み、この熱交換器内に熱媒或いは排熱
を通して送風ダクト内を流れる空気を加熱するようにし
てもよい。或いは、送風ダクト自体を熱交換器状に構成
し、送風ダクトの外側から送風室ヌな加熱するようにし
てもよい。更に、送風ダクト内の熱交換器に他の装置か
らの高温排熱を通し、この熱により送風空気を加熱する
ようにしてもよい。

昇温手段は、常時稼動するように構成してもよいか、大
気温の高い夏期成いは負荷の小さい時には停止させ、冬
期成いは負荷の大きいときにのみ稼動させるように構成
してもよい。この手段としては、前提か着霜の防止にあ
るので、この着霜を予め検知し、これによって制御する
ようにすればよい２着霜を予め検知する手段としては、
送風ダクトから出る空気の温度を温度センサで検知し、
この検知温度か着霜危険設定温度に低下したときに昇温
手段を起動させ５着霜危険設定温度以上に上昇したとき
に昇温手段を停止させるという制御手段が最も筒中であ
るが、ヒートパイプの蒸発部に着霜検出器を取り付けて
この検出器からの信号により前記昇温手段の制御を行う
ようにしてもよい。・ ［作用］ 上記気化器は、強制送風手段により送風タクト内に強制
通風状態をつくり、この強制通風を昇温手段により大気
温以上に昇温させてヒートパイプの蒸発部を加熱するこ
とによりヒートパイプを起動させて低温液化ガスを気化
するものである。

［実施例］ 第１図は分離型ヒートパイプを利用した低温液化ガス気
化器を示すものて、符号の２は気化器ｌにおいて、強制
送風兼加熱部ダクト２ａとこれに続く低温液化ガス気化
部ダクト２．ｂから成る送風ダクトで今る。

３は強制送風兼加熱部ダクト２ａ内に組み込まれた昇温
手段にして実施例の場合はガスバーナ４である。５は同
じく強制送風兼加熱部ダクト２ａ内に組み込まれた強制
送風手段にして、実施例の場合はモータにより駆動され
る送風ファンである。

６は低温液化ガス気化部ダクト２ｂ内に組み込まれたフ
ィン付ＮＧ加熱器である。なお、図示ではＮＧ加熱器６
は１本て示したが必要に応じて複数本適宜設置してもよ
い。

該フィン付ＮＧ加熱器６は管７でＬＮＧ気化器８に連絡
し、ＬＮＧ気化器８て気化されたガスを加熱する。

ＬＮＧ気化器８は胴体９内にＵ字管ＩＯを備え、ＬＮＧ
導入管１１かＬＮＧ入口部１２、Ｕ字管１０．ＮＧ出口
部１３を経て前記管７に連絡しＣいる。またフィン付Ｎ
Ｇ加熱器６のＮＧ出口管１４は需要先に適宜配管されて
いる。

送風ダクト２の低温液化ガス気化部ダクト２ｂ内には分
離型ヒートパイプのフィン付蒸発部１５か挿入され、内
部に作動液としての例えばフロンが充填されており、こ
の上方の出口管１６はＬＮＧ気化器８の胴体９に連絡し
ている。前記胴体９内には前述のとおりＵ字管ｌＯか設
けられており胴体９の出口管１７は管１８から入口管１
９を経由して前記フィン付蒸発部１５に連絡し、自然循
環回路となって分離型ヒートパイプを形成している。

上記の構成において、ＬＮＧ導入管ｌｌから導入された
約−１６２℃のＬＮＧはＬＮＧ入口部１２、Ｕ字管ｌＯ
とＮＧ出口部１３を通過する間に胴体９内において蒸発
部１５で気化したフロンと熱交換し、約−３８°ＣのＮ
Ｇとなる。このＮＧは管７を経てフィン付ＮＧ加熱器６
に至り、約θ℃の空気かガスバーナ４により約＋３０℃
に加熱された空気と熱交換し、約５°Ｃまで昇温し、Ｎ
Ｇ出【コ管１４から需要先に送られる。ＬＮＧ気化器８
の胴体９て熱交換して凝縮したフロン液は約＋５°Ｃ程
度で出口管１７、管１８、人口管１９を経てフィン＋１
蒸発部１５に入り循環する。

第２図は他の実施例である非分離型ヒートパイプを利用
した低温液化ガス気化器を示すもので、この気化器２０
の場合も、前記実施例と同じように送風ダクト２内に空
気を加熱するための昇温手段３１例えばガスバーナ４と
この上流側に送風ファン５か設けられている。

非分離型ヒートパイプを利用した液化ガス気化器２０は
、独立したヒートパイプ２１のフィン付蒸発部２２か１
木ごとに送風ダクト２の外部より送風空気の流れ方向に
多段に挿入され、凝縮部２３はダクト２外に突出しＣい
る。そして、この凝縮部２３は夫々が独立して外筒２５
により隔間２４をおいて被われ、各外筒２５内は管２６
て連絡され、ＬＮＧ入口管２７は一番下流側の外筒（第
１段外筒）２５Ａ内に連絡され、ガス出口管２８は一番
上流側の外筒（最終段外筒）２５Ｎ内に連絡されている
。

なお、凝縮部２３は気化されるＬＮＧ及びガスの状態例
えば液体とか気体或いは温度により伝熱係数が異なるた
め、凝縮部２３の伝熱面積調整手段として高さを異にし
ている。この実施例の場合のヒートパイプの作動液も前
記実施例と同じくフロンである。上記の構成を有する非
分離型ヒートパイプを利用した低温液化ガス気化器２０
において、ＬＮＧ入口管２７から導入された約−１６２
°ＣのＬＮＧは、ヒートパイプの外筒２５の隙間２４を
順次直列に流れる。その間約Ｏ０Ｃの空気はガスバーナ
４により約＋３０°Ｃに加熱されてヒートパイプの蒸発
部２２を加熱し、内部の作動液を蒸発させる。蒸発部２
２内で蒸発した作動液は各凝縮部２３において隙間２４
内を流れるＬＮＧと熱交換して凝縮し、再び蒸発部２２
に戻る。ＬＮＧ入口管２７から外筒２５内の隙間２４内
に入り、凝縮潜熱を受けたＬＮＧは気化してＮＧとなり
、最り流の段の外筒２５Ｎから０℃以上を保って取り出
され、管２８より需要先に供給される。送風ダクト２を
経由した排空気は大気へ放出される。

［本発明の効果］４゜ 従来の昇温手段を設置しないヒートパイプ式低温液化ガ
ス気化器の場合、すべての気象条件において連続運転を
可能とするには１着霜氷結を生じないか、生じても運転
に影響を及ぼさないよう、最も厳しい条件で設計をする
必要かあるため、通常は余裕のある大きい装置となって
いる。この結果、経済的でないと共に設置場所に制限を
受けることが多い。

本発明では、昇温手段を送風ダクト内に設置することに
より、気化器の設計のための気象条件を任意に設定し、
この設定条件の範囲を超えた時に昇温手段を運転するこ
となどにより、気化器などの設備費と昇温子−段のラン
ニング費を総合評価し、最も適当な装置を設計すること
ができると共に経済的な稼動を行うことができる。又１
着霜の心配がないので、−台の気化器を負荷、外気温に
関係なく連続運転か可能である。この結果、従来のよう
に除霜時に運転するための予備器か不要となり、設備費
、設備面積などが半減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は分離型ヒートパイプを利用した低温液化ガス気
化器に本発明を実施した実施例図、第２図は非分離型ヒ
ートパイプを利用した低温液化ガス気化器に本発明を実
施した実施例図である。 １・・・・・・分離型ヒートパイプを利用した液化ガス
気化器 ２・・・・・・送風ダクト ２ａ・・・・・・強制送風兼加熱部ダクト２ｂ・・・・
・・低温液化ガス気化部ダクト３・・・・・・昇温手段 ４・・・・・・ガスバーナー ５・・・・・・ファン（強制通風手段）６・・・・・・
フィン付ＮＧ加熱器 ７・・・・・・管 ８・・・−Ｌ　Ｎ　Ｇ気化器 ９・・・・・・胴体 １０・・・Ｕ字管 １１・・・Ｌ　Ｎ　Ｇ導入管 １２・・・ＬＮＧ入口部 １３・・・ＮＧ出口部 １４・・・ＮＧ出口管 １５・・・フィン付蒸発部 １６・・・出Ｌ１管 １７・・・出口管 １８・・・管 ’ｌ　９・・・入口管 ２０・・・非分離型ヒートパイプを利用した液化ガス気
化器 ２１・・・ヒートパイプ ２２・・・フィン付蒸発部 ２３・・・凝縮部 ２４・・・隙間 ２５・・・外筒 ２５Ａ・・・第１段外筒 ２５Ｎ・・・最終段外筒 ２６・・・管 ２７・・・ＬＮＧ入口管 ２８・−Ｎ　Ｇ出口管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヒートパイプの蒸発部を送風ダクト内に、凝縮部を
   低温液化ガス気化部に挿入して送風ダクト内に送風され
   る空気熱により前記ヒートパイプを起動させて低温液化
   ガスを気化するヒートパイプを利用した低温液化ガス気
   化器において、 送風ダクト内に強制通風手段を設けると共に前記ヒート
   パイプの蒸発部よりも上流側に空気を昇温させるための
   昇温手段を設けたことを特徴とするヒートパイプを利用
   した低温液化ガス気化器。 ２、昇温手段がガスバーナから成る請求項１記載のヒー
   トパイプを利用した低温液化ガス気化器。 ３、昇温手段が排熱交換器から成る請求項１記載のヒー
   トパイプを利用した低温液化ガス気化器。 ４、送風ダクトからの排出空気の温度を検出し、この検
   出された温度が着霜危険温度として予め設定された温度
   又はこの温度以下に低下したときに昇温手段を自動的に
   起動させ、設定温度を超えたときに昇温手段を自動的に
   停止する制御手段を備えた請求項１記載のヒートパイプ
   を利用した低温液化ガス気化器。