JPH03229100A - 低温液化ガスの気化装置 - 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、液化天然ガスなどのような低温液化ガスを気
化するための装置に関する。

従来の技術 第１の先行技術は第４図に示されている。この先行技術
では、−１５５℃の液化天然ガスが入口１から中間熱媒
体式気化器２の伝熱管３に供給され、気化される。この
気化器２内には、フロンまたはプロパンなどの液相４と
気相５とが形成されている。気化器２において気化され
た一５０°Ｃの気化した液化天然ガスは、加温器６の入
ロアに供給され、この加温器６を通って出口８からは、
０°Ｃの気化した液化天然ガスが得られる。熱源として
の海水は、入口９から加温器６の伝熱管１ｏを通り、さ
らに気化器２の液相４に設けられている伝熱管１１を通
−）で出口１２から排出される。

このような第４図に示される先行技術ては、海水の流量
確認が容易てあり、伝熱管１０の内面への着氷厚みが薄
く、また液化天然ガスのトン当りの海水使用量は少なく
てすむという利点がある。

その反面、加温器６の伝熱管１０の本数を多くして、加
温器６の胴径を大きくし、また管板を厚くせざるを得す
、大形化し、建設費がかさむ。気化器２の構成を簡単に
して、この気化器２から加温器６の入ロアに導かれる気
化した液化天然ガスの温度を低くして、気化器２と加温
器６との合計のコストを低減することが望まれるけれど
も、この人ロアの温度を低くしすぎると、伝熱管ｌｏ内
に着氷し、伝熱効率が低下し、したがってコストの低減
には限界がある。

第２の先行技術は第５図に示されており、気化器２は第
４図に示される気化器２に対応し、対応する部分には同
一の参照符を付す。入口１からの液化天然ガスは中間熱
媒体式気化器２の伝熱管３を経て気化され、たとえば−
４０℃未満の気化された液化天然ガスは入口１４から加
温器１５内に供給され、出口１６からは０℃の気化した
液化天然ガスが得られる。気化器２には、熱源としての
海水が入口１７から伝熱管１１に導かれ、その海水は出
口１８から排出される。また加温器１５には入口１つか
ら海水が供給され、伝熱管２０を経て出口２１から排出
される。海水は、気化器２と加温器１５とにはたとえば
２１の流量比率で供給される。

このような第５図に示される先行技術では、気化器２お
よび加温器１５の胴径が小さくなり、また海水の圧力損
失が少ないという利点があるけれども、その欠点として
は、加温器１５の入口１４における気化した液化天然ガ
スの温度が一４０″Ｃ未満では加温器１５の参照符２２
で示す海水出口２１付近での伝熱管２０内の着氷が大き
くなり、たとえば出口２１から排出される海水の温度が
２℃であっても、その伝熱管２０内には２ｍｍ以上の厚
みて水が付着するという問題があり、したがって熱交換
効率を向上するために出口海水温度を上げる必要があり
、そのようにすると海水の使用量か増えるという問題が
ある。

このような第４図および第５図の先行技術ではまた、中
間熱Ｍｆ＊式気化器２内には中間熱媒体が貯留され、し
たがって開放点検時にはその中間熱媒体を出入しなけれ
ばならず、煩わしく、また保全費が高くなる。

このような中間熱媒体を用いないさらに他の先行技術は
第６図に示されている。上下に延びる胴２３内には伝熱
管２４が設けられ、海水が管路２５から入口側水室２６
に供給され、伝熱管２４内を通って出口側水室２７に流
れる。もう１つの胴２８にもまた伝熱管２９が設けられ
、海水の管路３０から入口側水室３１および伝熱管２９
を経て出口側水室３２に流れる。気化されるべき液化天
然ガスは管路３３から、胴２３の内周面と伝熱管２４の
外周面との間の空間３４に導入され、その後管路３５か
ら、もう１つの胴２８の内周面と伝熱管２９との間の空
間３６に導かれ、管路３７から気化された液化天然ガス
が導出される。

このような第６図に示される先行技術では、管路２５，
３０に供給される海水の温度が低くなると、伝熱管２４
．２９の内壁の着氷が厚くなり、海水の圧力損失が大き
くなる。まなこの先行技術では胴２３．２８の内面に液
化天然ガスが接触するので、胴２３．２８に伸縮管を設
けるが、または胴２３．２８の外周面に海水を流して、
胴２３２８と伝熱管２４．２９との温度差による収縮対
策を採る必要がある。

さらに他の先行技術は第７図に示されており、その第７
区における切断面線■−■がら見た断面は第８図に示さ
れている。この先行技術では、海水は管路４１がら管路
４２において散水器４３に供給されて、伝熱パネル４４
の外表面に流過される。液化天然カスは管路４５がらヘ
ッダ４６を経て、伝熱パネル４４を上昇し、ヘッダ４７
がら気化された液化天然カスは管路４８を経て導出され
る。

このような第７図および第８図に示される先行技術では
、管路４１を軽で供給される海水の温度が上昇し、これ
に応じて海水流量を絞ると、その海水は散水器４３がら
パネル４４の全面にわたって均一な厚みで水の膜を形成
することができないという問題がある。また第４図およ
び第５図の先行技術でもまた、海水流量を極端に減らす
と、伝熱管１０．１１．２０のうち、上部の伝熱管には
海水が流れなくなってしまう。

ｉな第７図および第８図に示される先行技術では、機器
の大容量化に対しては、伝熱パネル４４の枚数を増すと
ともに、各ヘッダ４６４７への均一な液化天然ガスの流
量配分のための対策を採る必要がある。

また第７図および第８図の先行技術では、待機状態では
、散水器４３による海水の散水を停止し、管路４５から
液化天然ガスをわずがな流量で供給することによって、
管路４５，４８．ヘッダ４６４７および伝熱パネル４４
の冷却を行う必要がある。そのため下部のヘッダ４６内
では、液化天然ガスの高沸点成分の濃縮が起こり、再立
ち上げ時に、管路４８から得られる気化した液化天然ガ
スの成分が変化し、その発熱量が変動するという問題が
ある。

なお前述の第４図および第５図に示される先行技術では
、配管系の冷却のために少量の液化天然ガスを流す必要
があるが、構造上、液化天然ガスの仕切室が保冷されて
いるので、液化天然ガスの高沸点成分の濃縮が起こりに
くく、したがって再立ち上げ時に得られる気化した液化
天然ガスの発熱量の変動の問題は殆ど生じないという利
点はあるけれども、海水を、計画流量の約１〜２割程度
常時、流しておく必要がある。さらにまたこの第４図お
よび第５図の先行技術では、長期間にわたって待機状態
とするとき、伝熱管内あるいは仕切室内に海水が澱み、
海生生物が付着成長したり、管板と伝熱管１０．１１．
２０の溶接部分に腐食が生じるおそれがあり、特に伝熱
管内面への異物のつまり、海生生物の付着が、伝熱管１
０．１１２０の着水閉塞の原因となるので、これを防ぐ
なめに定期的に一定の海水を流し、海生生物の繁殖期に
はその付着の有無および溶接部分の健全性を調べる必要
がある。

発明が解決すべき課題 本発明の目的は、熱源用液体の温度が低くても、着水な
と問題を生じることを防ぎ、しかも構成が簡略化され、
さらに待機状態において低温液化ガスまたは熱源用液体
を流す必要をなくし、さらにまた保守が容易である改良
された低温液化ガスの気化装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、上下に延びる胴と、 胴の上部に形成される入口側水室と、 胴の下部に形成される出口側水室と、 胴内で入口側水室よりも下方に空間を形成して仕切る第
１管板と、 胴内て前記空間と出口側水室とを仕切る第２管板と、 第１および第２管板間に延び、入口側水室と出口側水室
とを連通ずる内伝熱管と、 内伝熱管を半径方向に間隔をあけて外囲する外伝熱管と
、 内伝熱管と外伝熱管との間に介在される断熱層とを含む
ことを特徴とする低温液化ガスの気化装置である。

また本発明は、上下に延びる胴と、 胴の上部に形成される入口側水室と、 胴の下部に形成される出口側水室と、 胴内で入口側水室よりも下方に第１空間を形成して仕切
る第１管板と、 胴内で前記第１空間よりも下方に第２空間を形成して仕
切る第２管板と、 胴内で第２空間と出口側水室とを仕切る第３管板と、 第１および第３管板間に延び、入口側水室と出口側水室
とを連通ずる内伝熱管と、 第２管板と第３管板との間に延び、内伝熱管を半径方向
に間隔をあけて外囲する外伝熱管と、内伝熱管と外伝熱
管との間に連通ずる第１空間に、第２空間からの気体を
導く管路とを含むことを特徴とする低温液化ガスの気化
装置である。

作　　用 本発明に従えば、胴の上部に形成される入口側水室から
の熱源用液体、たとえば海水は、内伝熱管内を流れて、
胴の下部に形成される出口側水室から排出される。内伝
熱管の外周には断熱層が形成されており、その断熱層の
外側に外断熱管が形成されており、断熱層は、たとえば
低温液化ガスの気化したガスが充満される。したがって
この断熱層を設けて熱抵抗をもたせることによって、内
伝熱管の内面に熱源用液体であるたとえば海水の着水を
防止することかできる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。

本発明に従う気化装置５１は、上下に延びる胴５２と、
その胴の上部に形成される入口側水室５３と、胴５２の
下部に形成される出口側水室５４と、胴５２内で入口側
水室５３よりも下方に空間５５を形成する第１管板５６
と、胴５２内で前記空間５５と出口側水室５４とを仕切
る第２管板５７とを含み、さらに第１および第２管板５
６．５７間に延びて入口側水室５３と出口側水室５４と
を連通ずる内伝熱管５８と、この内伝熱管５８を半径方
向に間隔をあけて外囲する外伝熱管５つと、内伝熱管５
８と外伝熱管５９との間に介在される断熱層６０とを含
む。胴５２の上部で空間５５内には管路６２から低温液
化ガスである液化天然ガスが供給され、その温度はたと
えば一１５５°Ｃである。この空間５５内には、第２図
にその切断面線ｕ−■から見た断面が示されているよう
に、仕切板６４が設けられ、液化天然ガスがジグザグに
屈曲して流れる流路が形成されて、伝熱管に対する熱負
荷が等しくなるようにしている。

この気化された液化天然ガスは、空間５５の下部におい
て！Ｒ５２から管路６５に、たとえば−６１’Ｃで導出
される。入口側水室５３には管路６６から熱源用液体で
ある海水が供給される。この入口側水室５３内の海水は
内伝熱管５８内を流過し、出口側水室５４から管路６７
を経て排出される。

外伝熱管５つの上部には孔６８が形成されており５この
孔６８を経て断熱層６０として、気化した液化天然ガス
が充満される。この断熱層６０の熱抵抗によって、内伝
熱管５８の内面に海水が着水することを防止することが
できる。

断熱層６０として、気化した液化天然ガスを用いてもよ
いけれども、本発明の他の実施例として、その他の気体
、または固体などの物質が用いられてもよい。

こうして液化装置５１から管路６５に導出された気化さ
れた液化天然ガスは、熱交換器７０において昇温される
。この熱交換器７０は上下に延びる胴７１と入口側水室
７２と、出口側水室７３と、管板７４．７５とを有し、
管板７４．７５間にわたって、１重管である伝熱管７６
が設けられ、空間７７には仕切板７８が設けられる。空
間７７には、前記管路６５からのたとえば一り１℃〜−
１１１０℃程度の気化した液化天然ガスが供給され、入
口側水室７２から供給される海水によって昇温され、た
とえは０°Ｃ程度の昇温されな気化した液化天然ガスは
空間７７の上部から管路７９を経て導出される。

本発明の他の実施例として、断熱層６０として気化した
液化天然ガスの他にその他の気体を用いてもよく、その
他の断熱材を挿入してもよく、あるいは気化した液化天
然ガスが滞留するのではなく、その気化した液化天然ガ
スが流れるようにしてもよい。

内伝熱管５８、外伝熱管５９および断熱層６０の組合わ
せは、１本だけでなく、複数本設けられていてもよい。

第３図は、本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例は、前述の気化装置５１にさらに熱交換器７
０を一体的に構成している。この実施例は第１図および
第２図の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照
符を付す。この実施例では、上下に延びる胴５２におい
て、第１管板８１によって入口側７に室５３とそれより
も下方の第１空間８６を形成し、また第２管板８２によ
って第１空間８６とそれよりもｒ方の第２空間５５とを
仕切る。さらにまた第３管板８３によって第２空間５５
と出［］側水室ら・１とを仕切る。内伝熱管５８は、第
１管板８１と第３管板８３との間に延び、入口側水室５
３と出口側水室５４とを連通する。外伝熱管５つは、内
伝熱管５８との間に断熱層６０である空間を形成し、第
２管板８２と第３管板８３との間に延ひる。第１空間８
６と空間６０とは、連通部８５において連通している。

入口の管路６２からの液体の液化天然ガスは、第２空間
５５において気イヒされ、その気体は管路８４を経て第
１空間８６の下部に導かれて、昇温され、この昇温され
た気体の液化天然ガスは管路７９から導出される。

前述の第１図および第２図の実施例に関連して、本件発
明者の実験結果を述べる。気化装置５１において内伝熱
管５８は内径１９ｍｍφ×４４本、外伝熱管５つの内径
２２ｍｍφ×４４本、胴５２の内径３００　ｍ　ｍφ×
長さ６０００ｍｍであり、このとき、運転成績は第１表
のとおりとなった。

熱交換器７０では伝熱管７６の内径１９ｍｍφ×４４本
であり、胴７１の内径３００ｍｍφ×長さ６０００ｍｍ
である。

（以下余白） 第 表 これによって本発明によれば、液化天然ガスが有効に気
化されることがわかる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、熱源用液体が流過される
内伝熱管と低温液化ガスが接触する外伝熱管との間に断
熱層が形成されているので、熱源用液体の温度が低くて
も、内伝熱管内に着氷を生じることが防がれる。また構
成が藺草てあり、実施化か容易であるという効果が達成
される。

さらにまた本発明によれば、熱源用液体の温度が上昇し
、したがってその熱源用液体の流量を絞ったときにおい
ても、熱源用液体は内伝熱管内を円滑に流れ、複数の内
伝熱管が設けられているときにそれらの流量を均一とす
ることが容易である。

さらにまた本発明ては、前述の第３図および第４図に示
される先行技術における中間熱媒体を用いないのて、点
検が容易であり、また中間熱媒体の貯蔵容器などを必要
としない。

さらにまた本発明では、機器の大容量化と高圧化とを比
較的容易に行うことができる。

また本発明では、待機状態では、低温液化ガスをわずか
な流量で流しておくことによって、胴および外伝熱管な
どの冷却を行うことができ、このとき低温液化ガスの高
沸点成分の濃縮が生じるという問題はなく、また海水を
遮断しておけはよく、好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１１２
１の切断面線Ｈ−■から見た断面図、第３図は本発明の
池の実施例の断面図、第４図は先行技術の断面図、第５
図は他の先行技術の断面図、第０図はさらに他の先行技
術の断面図、第７図は他の先行技術の断面図、第８図は
第７図に示された先行技術の切断面線■−■から見た断
面図である。 ５１　気化装置、５２　胴、５３　人口側水室、５・１
　出口側水室、５５　空間、５６　第１管板、５７　第
２管板、５８　内伝熱管、５つ　外伝熱管、６０　断熱
層、６４．８８　・仕切板、８１第１管板、８２　第２
管板、８３　第３管板、８・１　管路 代理！、　　弁理士　西教　圭一部 ２ 第 図 第 図 第 ６ 図 ニ■ 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に延びる胴と、 胴の上部に形成される入口側水室と、 胴の下部に形成される出口側水室と、 胴内で入口側水室よりも下方に空間を形成して仕切る第
   １管板と、 胴内で前記空間と出口側水室とを仕切る第２管板と、 第１および第２管板間に延び、入口側水室と出口側水室
   とを連通する内伝熱管と、 内伝熱管を半径方向に間隔をあけて外囲する外伝熱管と
   、 内伝熱管と外伝熱管との間に介在される断熱層とを含む
   ことを特徴とする低温液化ガスの気化装置。
2. （２）上下に延びる胴と、 胴の上部に形成される入口側水室と、 胴の下部に形成される出口側水室と、 胴内で入口側水室よりも下方に第１空間を形成して仕切
   る第１管板と、 胴内で前記第１空間よりも下方に第２空間を形成して仕
   切る第２管板と、 胴内で第２空間と出口側水室とを仕切る第３管板と、 第１および第３管板間に延び、入口側水室と出口側水室
   とを連通する内伝熱管と、 第２管板と第３管板との間に延び、内伝熱管を半径方向
   に間隔をあけて外囲する外伝熱管と、内伝熱管と外伝熱
   管との間に連通する第１空間に、第２空間からの気体を
   導く管路とを含むことを特徴とする低温液化ガスの気化
   装置。