JPH01320400A - 舶用再液化装置 - Google Patents

舶用再液化装置

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JPH01320400A
JPH01320400A JP63153499A JP15349988A JPH01320400A JP H01320400 A JPH01320400 A JP H01320400A JP 63153499 A JP63153499 A JP 63153499A JP 15349988 A JP15349988 A JP 15349988A JP H01320400 A JPH01320400 A JP H01320400A
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condenser
piping
reliquefaction
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Takashi Fujitani
藤谷　尭
Yoshitada Okumura
奥村　好問
Iwao Nemoto
根本　巌
Eiji Aoki
栄治 青木
Koichiro Yamada
浩一郎 山田
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IHI Corp
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    • F25J2280/02—Control in general, load changes, different modes ("runs"), measurements

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］ 本発明は沸点の異なる２種類の液化ガス、例えばＬＥＧ
　（液化エチレンガス）とＬＮＧ（液化天然ガス）を切
換えて運搬可能な兼用船の舶用再液化装置に関する。
［従来の技術１ 従来のＬＥＧ運搬船の舶用再液化装置は第２図の系統図
に示す構造のものがある。
一般にエチレンガス等のように空気と同等または空気よ
り重いガスの液化ガスの運搬船においてボイルオフガス
（ＢＯＧ）は、洩れた場合ガスが拡散しにくいため再液
化装置が故障した場合、船外に放出したり燃したりする
ことが船級規則の上で許されていない。
従がって、第２図に示すように再液化装置は故障時のバ
ックアップのため同じものを２式（第１系統および第２
系統）を備えている。
第２図において１はカーゴ貯槽、２はカーゴコンプレッ
サ、３はカーゴコンデンサ、４はカーゴ膨脹弁、５は冷
媒コンプレッサ、６は冷媒コンデンサ、７は冷媒膨脹弁
である。
なお、第１系統にはナフィックスａ、第２系統はサフィ
ックスｂを付して示しである。
以下、作動の説明はＬＥＧの場合についてかつナフィッ
クスなしに行う。カーゴ貯槽１はほぼ大気圧になってい
るので温度はＬＥＧの沸点の一１０４°Ｃになっている
。
カーゴ貯槽１からのＢＯＧはカーゴコンプレッサ２によ
り１９バールに圧縮されカーゴコンデンサ３に送られる
、カーゴコンデンサで冷却されてＢＯＧは凝縮され液化
する。
液化したＢＯＧはカーゴ膨脹弁４を通るとき貯槽１内と
同程度まで減圧されるので一部が蒸発し気化熱を奪い液
化ＢＯＧの温度は貯槽内と同程度まで温度が低下し、気
液混合状態でカーゴ貯槽１に戻される。
カーゴポンプン＋ｊ３でＢＯＧから熱を奪ってガス化し
た冷媒（通常Ｒ−２２を使用する）は冷媒コンプレッサ
５で１９バ一ル程度に圧縮され、高圧の冷媒ガスは冷媒
コンデンサ６で海水と熱交換して３０’Ｃ程度ま冷却さ
れて凝縮・液化する。
液化した冷媒は冷媒用膨脹弁７を通って１バ一ル程度に
減圧され、一部が蒸発して蒸発熱を奪うので一４０°Ｃ
程度の気液混合流体となってカーゴコンデンサ３に流入
する。
なお、第２図には再液化装置の各箇所における圧力バー
ルを（上段）および、流体の状態温度’Ｃ（下段）を括
弧内に示しである。
一方、ＬＮＧ運搬船の場合には天然ガスは空気より軽く
、漏れても拡散しやすいのでＢＯＧは燃して船の熱源と
することが許されており通常再液化装置を備えていない
。
しかし、ＢＯＧを船内で燃してしまうのは不経済な場合
もあり第３図に示す再液化装置が提案されている。
第３図においてａはＢＯＧ圧縮圧縮力−ゴコンプレッサ
、ｂはカーゴコンデンサ、Ｃはカーゴポンプ、ｄは熱交
換器、ｅは冷媒再圧縮機、ｆは膨脹タービンであり、再
圧縮機ｅと膨脹タービンｆは軸が直結されており、ｑお
よびｉは冷媒用冷却器、ｈは冷媒圧縮機、ｊは冷媒貯槽
である。
以下、作用を説明する。
ＢＯＧはカーゴコンプレッサａで１．３バ一ル程度まで
昇圧されて、カーゴコンデンサｂに送られ、ここで冷却
されて凝縮・液化しＬＮＧとなり、ＬＮＧはポンプＣに
よりカーゴ貯槽ｋに送られる。
一方、冷媒圧縮機り入口で常温２バ一ル程度の圧力の冷
媒としての窒素ガス（Ｎ２）は冷媒用コンプレッサｈに
より８バ一ル程度に圧縮され冷媒用冷却器ｉで海水によ
り冷却され、ざらに再圧縮機ｅおよび冷媒用冷却器ｑに
より圧縮・冷却されて４０°Ｃ，９バールの高圧ガスと
なり、該高圧カス熱交換器ｄで一１５０′Ｃ程度まで冷
却される。
ざらに該高圧ガスは膨張タービンｆで２バ一ル程度まで
減圧するとともに一１８０’Ｃ程度まで温度が低下する
。この低温の冷媒がカーゴコンデンサｂに流入してＢＯ
Ｇと熱交換されてＢＯＧを液化するとともに冷媒は一１
６０’Ｃ程度まで昇温し、ざらに熱交換器ｄで窒素ガス
同志が熱交換し常温程度まで昇温した窒素ガスは冷媒用
圧縮機りに返送される。
なお、第３図にＬＮＧ再液化装置の各箇所における圧力
（上段）および流体の状態温度（下段）が括弧内に示さ
れている。
［発明が解決しようとする問題点］ 液化ガスの運搬船を計画する場合、沸点のほぼ同じ液化
ガスを運搬する場合には、それに適したＢＯＧの再液化
装置を備えればよいので問題ないが、単一の積荷ではフ
イージブルでなく異なる沸点の液化ガスを運搬する兼用
船であればフィージブルとなる場合がある。
この場合にそれぞれの沸点に対応したＢＯＧの再液化装
置を別々に備えればよいが、そうすると設面費が高価に
なるとともにメンテナンス費用も高くなる問題がめる。
［発明の目的］ 本発明はかかる問題点に鑑み案出されたもので、１組の
ＢＯＧ再液化装置の内部配管を切換え使用するこにより
、沸点の異なる２種類の液化ガス（例えばＬＥＧとＬＮ
Ｇ）をどちらでも運搬できる兼用船の舶用再液化装置を
提供することを目的とする。
Ｅ問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため本発明の舶用再液化装置は、
カーゴ貯槽からのボイルオフガスを圧縮するカーゴコン
デンサと、該コンプレッサにより圧縮された高圧ガスを
冷却・凝縮するカーゴコンデンサと、該コンデンサで凝
縮した凝縮液を通過させる際に膨圧させて一部を蒸発さ
せ気液混合物をカーゴ貯槽に戻すカーゴ膨圧弁とを備え
たカーゴ冷却系と、該カーゴ冷却系のカーゴコンデンサ
で使用した冷媒ガスを圧縮する冷媒コンプレッサと、該
コンプレッサからの高圧冷媒ガスを冷却・凝縮する冷媒
コンデンサと、該コンデンサからの冷媒液を通過させる
際に膨圧させて一部を蒸発させ気液混合状態の冷媒をカ
ーゴコンデンサに送る冷媒膨脹弁とを備えた１次冷却系
とからなるカスケード式再液化装置を並列に２系統有す
る舶用再液化装置において、第１系統の再液化装置のカ
ーゴコンデンサのカーゴ出口からカーゴ貯槽に至る配管
と、第２系統の再液化装置の冷媒コンデンサからカーゴ
コンデンサの冷媒入口に至る配管とを膨圧弁を介するよ
うに連通ずる切換え配管を設けるとともに、第２系統の
再液化装置のカーゴコンデンサの冷媒出口から冷媒コン
プレッサに至る配管と、第１系統のカーゴ貯槽から力−
ゴコンプレツザの入口に至る配管とを連通する切換え配
管を設け、かつ第１系統のカーゴ冷却系に開閉弁を介し
て連通する深冷用冷、媒リザーバタンクを設けてなり、
切換え使用することにより３段カスケードになることを
特徴とするものである。
［実施例］ 以下、本発明の１実施例について図面を参照しつつ説明
する。第１図は本発明の再液化装置のフローシートを示
している。なお本発明は第２図に示す再液化装置の一部
の改良に係るものであり、共通の部分については同一の
符号を付しである。
また、ＬＥＧ、ＬＮＧ兼用船について積荷がＬＮＧであ
る場合の装置名箇所の流体の状態を第２図と同様に示し
ている。
第１図において、１は貯槽、２はカーゴコンプレッサ、
３はカーゴコンデンサ、４はカーゴ膨服弁、５は冷媒コ
ンプレッサ、６は冷媒コンデンサ、７は冷媒膨脹弁であ
り、２ないし７については第１、第２の２系統があるの
で第１系統にはサフィックスａ、第２系統にはサフィッ
クスｂを付（）て示しである。
１０は第１系統の再液化装置のカーゴコンデンサ３ａの
カーゴ出口３ａｍからカーゴ貯槽１に至る配管３０と第
２系統の再液化装置の冷媒コンデンサ６ｂからカーゴコ
ンデンサ３ｂの冷媒入口３ｂｎに至る配管３２とを連通
ずる切換え配管であって、本図の場合には第１系統のカ
ーゴコンデンサ３ａと第２系統のカーゴコンデンサ３ｂ
との中間にカーゴ膨服弁４ａが介在している。
なお、中間に介在する膨圧弁は冷媒膨圧弁７ｂであって
もよい。１１は第２系統の再液化装置のカーゴコンデン
サ冷媒出口３ｂｐから冷媒コンプレッ＋＃５ｂに至る配
管３１と、貯槽１から第１系統のカーゴコンデンサ２ａ
に至る配管３３とを連通する切換え配管であり、１２は
深冷冷媒用リザーバタンクである。
リザーバタンク１２と第１系統のカーゴコンプレッサ２
ａからカーゴコンデンサ３ａに至る配管３４および切換
え配管１１とが開閉弁２３を有する配管１３および開閉
弁２５を有する配管１４を介して連通している。２０な
いし２７は開閉弁である。
次に作用を説明する。
積荷がＬＥＧの場合には第１系統または第２系統の再液
化装置を使用し、一方は予備装置である。この場合につ
いては切換え配管１０．１１は使用せず、既に従来技術
の項で説明したので説明を省略する。
積荷をＬ　Ｎ　Ｇにした場合には第１系統のカーゴ冷却
系４０ａの開閉弁２０．および開閉弁２８を閉じる。そ
して第２系統の冷媒冷却系４１ｂの開閉弁２６．２７を
閉じ開閉弁２１．２２．２３．２５を開いて、深冷用冷
媒（エチレンガス）を第１系統のカーゴ冷却系４０ａに
充填する。
その後、開閉弁２３．２５を閉じ、このようにして第１
系統の再液化装置のカーゴ冷却系４０ａに深冷用冷媒を
充填し、これを中間冷却系とし、かつ第２系統の１次冷
却系４１ｂを切り離すと、第１系統の１次冷却系４１ａ
、第１系統の中間冷却系４０ａおよび第２系統のカーゴ
冷却系４０ｂが直列に連結され３段カスケードの再液化
装置になる。
しＮＧの沸点は一１６２°Ｃの極低温なので２段カスケ
ードで再液化することは現実的でなく、このように３段
カスケードで効率よく再液化することができる。この場
合、他の積荷であるＬＥＧを深冷用冷媒として使用する
のが便利である。
なお、３段カスケード再液化装置として使用する場合は
予備の再液化装置はないが、故障の場合には先に述たよ
うにＢＯＧを燃すか外部に直接放出すればよい。
［変形例］ 第４図に本発明の１変形例を示す。
本変形例が第１図の実施例と異なる点は第２系統の再液
化装置のカーゴ冷却系４０ｂのカーゴコンプレッサ２ｂ
とカーゴコンデンサ３ｂとを連通する配管３４に海水冷
却のアフタクーラ５０と冷媒によるアフタクーラ５１を
切換え可能に配設し、かつアフタクーラ５１と第２系統
の再液化装置の１次冷却系４１ｂとを切換え配管１５お
よび１６により接続し、海水および１次席ｌｉ１系４１
ｂによりカーゴコンデンサに入るＢＯＧを予備冷却する
ようにした口とである。
このようにすることによりＬＮＧ再液化時に第２系統の
１次冷却系４．１　ｂをＬ　Ｎ　ＧのＢＯＧ冷却に有効
に使えるので第１図の実施例のものよりも、ざらに効率
よい再液化が可能になる。なお図中Ｓ−Ｗは海水を示す
。
［効　果］ 以上、述べたように本発明の再液化装置には以下の効果
がある。
１）配管の切換え使用により再液化装置が沸点の異なる
２種類の液化ガス（例えばＬ　Ｅ　ＧとＬＮＧ）に対応
できるので種類の責なる積荷毎に異なる再液化装置をも
つ揚台に比べて再液化装置の価格が安価になり、タンカ
ーを計画する場合のフィージヒ力テイが高くなる。
２〉同様に再液化装置の占有スペースが小さくなり、そ
れだけ積荷のタンク容積が増えるので運航コストが低下
する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の舶用再液化装置のフローシート、第２
図は従来のＬＥＧ用舶用再液化装置のフローシート、第
３図は従来のＬＮＧ用舶用再液化装置のフローシート、
第４図は本発明の舶用再液化装置の変形例のフローシー
トである。１は貯槽、２はカーゴコンプレッサ、３はカ
ーゴコンデン１す、４はカーゴ膨脹弁、５は冷媒コンプ
レッサ、６は冷媒コンデンサ、７は冷媒膨脹弁である。 なお、２ないし７については第１系統にサフィックスａ
１第２系統ついてはザフィックスｂが付しである。 １０は第１系統の再液化装置のカーゴコンデンサのカー
ゴ出口からカーゴ貯槽に至る配管と第２系統の再液化装
置の冷媒コンデンサからカーゴコンデンサの冷媒入口に
至る配管とを連通する切換え配管、１１は第２系統の再
液化装置のカーゴコンデンサの冷媒出口から冷媒コンプ
レッサに至る配管と第１系統のカーゴ貯槽からカーゴコ
ンプレッサの入口に至る配管とを連通ずる切換え配管、
１２は深冷冷媒用リザーバタンクである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）カーゴ貯槽からのボイルオフガスを圧縮するカーゴ
    コンプレッサと、該コンプレッサにより圧縮された高圧
    ガスを冷却・凝縮するカーゴコンデンサと、該コンデン
    サで凝縮した凝縮液を通過させる際に膨脹させて一部を
    蒸発させ気液混合物をカーゴ貯槽に戻すカーゴ膨脹弁と
    を備えたカーゴ冷却系と、該カーゴ冷却系のカーゴコン
    デンサで使用した冷媒ガスを圧縮する冷媒コンプレッサ
    と、該コンプレッサからの高圧冷媒ガスを冷却・凝縮す
    る冷媒コンデンサと、該コンデンサからの冷媒液を通過
    させる際に膨脹させて一部を蒸発させ気液混合状態の冷
    媒をカーゴコンデンサに送る冷媒膨脹弁とを備えた１次
    冷却系とからなるカスケード式再液化装置を並列に２系
    統有する舶用再液化装置において、第１系統の再液化装
    置のカーゴコンデンサのカーゴ出口からカーゴ貯槽に至
    る配管と、第２系統の再液化装置の冷媒コンデンサから
    カーゴコンデンサの冷媒入口に至る配管とを膨脹弁を介
    するように連通する切換え配管を設けるとともに、第２
    系統の再液化装置のカーゴコンデンサの冷媒出口から冷
    媒コンプレッサに至る配管と、第１系統のカーゴ貯槽か
    らカーゴコンプレッサの入口に至る配管とを連通する切
    換え配管を設け、かつ第１系統のカーゴ冷却系に開閉弁
    を介して連通する深冷用冷媒リザーバタンクを設けてな
    り、切換え使用することにより３段カスケードになるこ
    とを特徴とする舶用再液化装置。 ２）第２系統の再液化装置のカーゴコンプレッサとカー
    ゴコンデンサとを連通する配管にアフタクーラを介装し
    、該アフタクーラと第２系統の再液化装置の１次系統と
    を連通する切換え配管を設け、３段カスケードとして使
    用する際、切換え使用することにより第２系統のカーゴ
    コンデンサ入口ガスを予備冷却するようになつているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の舶用再液化
    装置。
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