JPH03286989A

JPH03286989A - 二重管式オープンラック型気化装置

Info

Publication number: JPH03286989A
Application number: JP8637490A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miyata; 宮田　嘉明; Masakazu Hanamure; 花牟礼　雅一; Takahide Yamamoto; 貴英山本; Yoji Sato; 洋治佐藤; Masaru Akiyama; 優秋山
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-17
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPH0648145B2

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】利用産業分野この発明は、海水などの熱媒体で液化天然ガスを気化さ
せるためのオープンラック型気化装置に係り、熱交換管
を二重管構造となし、例えば、内管の上部からに液化天
然ガスを供給して内管上端より上方に位置する外管上端
部へとＵ型フローにて気化ガスを導出する構成となして
、流量ハンチングの防止、水着の低減、海水量の低減、
ガス流れの安定化を図った二重管式オープンラック型気
化装置に関する。

背景技術海水などの熱媒体を用いて液化天然ガス（以下ＬＮＧと
いう）を気化させるためのオープンラック型気化装置と
しては、従来、単管式オープンラック型気化装置が主流
である。

単管式オープンラック型気化装置は、第４図に示す如く
、単管の熱交換管を多数連立させた熱交換用パネル（１
）の下端に設けた下部ヘッダータンク（２）からＬＮＧ
を供給し、熱交換用パネル（１）の上部両側に配置した
トラフ（３）から散水される海水により、ＬＮＧが管内
を上昇するにつれて管外の熱媒体たる海水により加熱さ
れ気化して、熱交換用パネル（１）の上端に設けた上部
ヘッダータンク（４）から天然ガス（以下ＮＧという）
として外部に供給される構成からなる。

単管式オープンラック型気化装置は上述の如く構造が簡
単で製造が容易であるが、熱媒体である海水と極低温の
ＬＮＧとが熱交換用パネル（１）の単管壁を介して直接
熱交換するため、管外、すなわち熱交換用パネル（１）
表面に水着が発生し増大する問題がある。

詳述すると、熱交換用パネル（１）の各熱交換管に供給
される散水流量に偏流があると、管外面に発生する水着
高さにアンバランスが生じる。ＬＮＧ流量が増加する事
により水着のアンバランス量は増大する。

この結果、各熱交換管自体の温度が不均一となり、各熱
交換管の収縮量に差ができ、熱応力が増大するため気化
装置としての能力向上には大きな制約を受けることにな
る。

そこで、従来は熱交換用パネル（１）表面への水着のア
ンバランスを防止するため、各熱交換管への散水量を均
一にしたり、熱応力の緩和を図るなどの手段が提案され
たが、単管式オープンラック型気化装置の根本的な欠点
を解消することができなかった。

かかる問題を解決する方法として、熱交換管を二重管式
としてＬＮＧを間接的に加熱する構成が考えられるが、
伝熱効率が悪＜ＮＧの温度が極低温ＬＮＧにより降温し
、常温のガスを供給するには気化装置を出た低温ガスを
加熱する必要があるなどの多数の問題があり、ヘッダー
タンク、トラフの配設位置の選定、伝熱効率を考慮した
内管と外管の通路の利用方法など、ＬＮＧの気化装置と
して最適の構成は提案されていない。

発明の目的この発明は、従来の単管式オープンラック型気化装置に
おいて問題となっていた熱交換パネル表面への水着を減
少させるため、熱交換管を二重管構造となした気化装置
の提供を目的とし、流量ハンチングの防止、水着の低減
、海水量の低減、ガス流れの安定化を図った二重管式オ
ープンラック型気化装置の提供を目的としている。

発明の概要この発明は、一端を閉塞し他端に出口ヘッダータンクを設けた外管内
に、外管より短い内管をその開口端が外管閉塞端に対向
するよう同軸に挿入し、入口ヘッダータンクを接続した
内管閉塞端を出口ヘッダータンクより所要距離だけ離し
た位置に配置した二重管構造の熱交換管を多数連立させ
て熱交換パネルを形成し、該ヘッダータンクを上部また
は下部に配置して立設し、該パネル上部に散水用トラフ
を配設して加熱可能となし、内管閉塞端側に接続した入口ヘッダータンクから内管内
に液化ガスを導入し、閉塞した外管内で内管を出た流体
を反転可能となし、外管と内管との円環状の通路を上昇あるいは下降移動す
る流体と、外管外面の散水及び内管内液化ガスと熱交換
可能となし、外管端部に接続した出口ヘッダータンクか
ら気化ガスを導出することを特徴とする二重管式オープ
ンラック型気化装置である。

発明の構成この発明は、従来のオープンラック型気化装置の如きＬ
ＮＧ入ロベロベロヘッダー側水着少させた二重管構造の
オープンラック型気化装置を目的に種々検討した結果、
例えば、内管上端を外管上端より低い位置に配置した二
重管構造の熱交換管を多数連立させて熱交換パネルを形
成し、熱交換パネルの上端部にＮＧ出ロヘツダータンク
を配置して、ＮＧ出ロヘツダータンクより低い位置に設
けたＬＮＧ入ロベロヘッダータンク内管入流下したＬＮ
Ｇを他端側より反転させて外管と内管間の移動させ、外
管のＮＧ出ロヘツダータンクへと流すＵ型フローの間に
、海水→外管→ＮＧ→内管→ＬＮＧと入熱させる構成に
より、従来装置では不可避の水着を低減して海水量を減
らすことができ、揚水ポンプの使用量を削減し、流量及
びカロリーハンチングの防止が可能で、ＬＮＧ及びＮＧ
流れが安定した気化装置が得られることを知見し、この
発明を完成した。

この発明において、二重管構造は、ＬＮＧを内管の上端
から下方へ流下させて開口下端より反転し、外管と内管
間の環状通路をＮＧが上昇可能、あるいはＬＮＧを内管
の下端から上方へ流入させて開口上端より反転し、外管
と内管間の環状通路をＮＧが下降できれば、どのような
構成でも採用できる。

また、外管には外周面にスターフィンを突設したフィン
付きチューブを用いることができる。さらに、内管及び
外管ともその内面に切り込みあるいは凹凸を設けて伝熱
面積を増加させるのもよい。

この発明において、ヘッダータンクは、流体が内管から
外管へとＵ型フローできるように二重管構造の熱交換管
の上部側あるいは下部側のいずれかに一方側に配設する
もので、ＮＧ出ロヘツダータンクは外管の上端部あるい
は下端部に設ける必要があり、また、流入直後のＬＮＧ
により冷却されされたＮＧを十分加熱するため、ＬＮＧ
入ロムロヘッダータンク該ＮＧ出口より所要距離だけ離
れるように配置するが、熱交換パネルの中央より上部あ
るいは下部側であればどの位置であってもよい。

また、この発明において、散水用トラフは、熱交換パネ
ルの上部より外管には外周面に海水が流下するように散
水できれれば何れの構成でもよいが、少なくともＬＮＧ
入ロムロムロヘッダータンク水ことがないよう配置する
必要があり、各ヘッダータンクの位置に応じて配置する
とよい。さらに、ＬＮＧ入ロムロムロヘッダータンク内
管接続管には、ベークライト、ステンレス等の公知の断
熱材料を用いて断熱処理を施すことが望ましい。

図面に基づ〈発明の開示第１図と第２図はこの発明による二重管式オープンラッ
ク型気化装置の構成を示す縦断説明図である。

第３図は海水、ＬＮＧ、ＮＧの各温度を熱交換パネルの
高さ位置の違いで示すグラフである。

構成１第１図に示すこの発明による二重管式オープンラック型
気化装置は、二重管構造の熱交換管を多数並列し、熱交
換パネルを構成して立設配置してあり、該パネルの上部
にＬＮＧ入ロベロヘッダータンクＮＧ出ロヘッダータン
クが設けである。

各熱交換管は、所要長さ、内径を有し下端を閉塞した外
管（１０）に、外管（１０）より短い内管（１１）を内
挿入するが、外管（１０）内底に内管（１１）の下端開
口を望ませ、内管（１１）上端が外管（１０）上端より
所要距離だけ離れた下方に位置し、外管（１ｏ）の上端
部がＮＧ出ロヘッダータンク（１４）に接続されてＮＧ
を導出可能にしている。

ＬＮＧ入ロムロベロヘッダータンク２、前記ＮＧ出ロヘ
ッダータンク（１４）の下方の所要位置に、外管（１０
）を貫通して内管（１１）の上部に接続したＬＮＧ入口
管（１３）を介して配置しである。

また、ＬＮＧ入口管（１３）及びＬＮＧ入ロムロベロヘ
ッダータンク２は、全面的に断熱材（１８）が被着しで
ある。

熱交換パネルを構成する各外管（工０）の外面には、Ｎ
Ｇ出ロヘッダータンク（１４）の下方に対向配置した散
水トラフ（１５Ｘ１６）からの溢水が流下し、ＬＮＧ入
口管（１３）側の下方にも対向配置した散水トラフ（エ
フ）からの溢水が流下する。

さらに、ＬＮＧＮ四人（１３）の断熱材（１８）上には
、ＮＧ出ロヘッダータンク（１４）下方の散水トラフ（
１６）からの溢水が、ＬＮＧ入ロムロベロヘッダータン
ク２へ散水されないように、飛散防止板（１９）が周設
しである。

佳里熱玉供給されたＬＮＧは、入口ヘッダータンク（１２）がら
ＬＮＧＮ四人（１３）を介して内管（１１）に導入され
て管内を下方へ流下し、内管（１１）の開口下端より外
管（１０）内底で反転するまでに後述するＮＧで加熱さ
れて一部気化する。

一部気化したＬＮＧが外管（工０）と内管（１１）間の
環状通路を上昇する間にさらに加熱され、内管（１１）
の上端を過ぎて外管（ｉｏ）内をさらに上昇し、外管（
１０）上端に接続したＮＧ出ロヘッダータンク（１４）
へと常温のＮＧとして導出される。

この発明によるオープンラック型気化装置は、熱交換管
を二重管で構成したことにより、熱媒体の海水と極低温
のＬＮＧとは直接熱交換せず、円環状通路内のＮＧを介
して熱交換するため、外管（１０）表面への水着が低減
すると共に、伝熱面積の増加により気化装置を小型化す
ることができる。

従って、水着の低減により供給すべき熱媒体としての海
水量を減らすことが可能であり、海水の汲上げポンプの
電力消費量が大幅に削減できる。

また、極低温のＬＮＧが供給されるＬＮＧ入ロムロムロ
ヘッダータンク２上方に位置させたことで、ＬＮＧ入ロ
ムロムロヘッダータンク２の海水の入熱が阻止でき、各
熱交換管への流量ハンチング及びカロリーハンチングが
防止できる。

また、熱交換管を二重管で構成したことにより、内管（
１１）の下端からＮＧを外管（１０）内へ供給して管内
を上昇して上端から外部へ出るＵ型フローとすることが
でき、管内の圧力損失が増加し、ガスの流れが安定する
。

さらにこの発明によるオープンラック型気化装置は、Ｌ
ＮＧ入ロムロムロヘッダータンク２ら極低温のＬＮＧが
供給される内管（１１）の上端より、所要距離りを空け
た上部にＮＧ出ロヘッダータンク（１４）を設けてあり
、該り区間ではＮＧは極低温のＬＮＧと間接的にも熱交
換しない構成であり、ＮＧ温度の低下を防止している。

詳述すると、第１図の構成からなるオープンラック型気
化装置は、第２図に示す如く、ＮＧの温度は内管（１１
）の上端付近で低下することなく、海水温度近くまで昇
温される。

構成２第２図に示すこの発明による二重管式オープンラック型
気化装置は、前述した第１図の構成と同様構成の熱交換
パネルを上下を逆にして、ＮＧ出ロヘツダータンク（１
４）をパネル下端に配置してあり、パネル上部に配置さ
れる散水トラフ（１５Ｘ１６）近傍には全くヘッダータ
ンクがない。

供給されたＬＮＧは、入口ヘッダータンク（１２）から
内管（１１）を上昇し、内管（１１）開口上端より外管
（１０）上端内で反転するまでに後述するＮＧで加熱さ
れて一部気化する。

一部気化したＬＮＧが外管（１０）と内管（１１）間の
環状通路を下降する間にさらに加熱されて、外管（１０
）下方に接続したＮＧ出口管（１３）を介してＮＧ出ロ
ヘツダータンク（１４）へと常温のＮＧとして導出され
る。

このように第１図の構成と同様構成の熱交換パネルを上
下を逆にしているため、得られる作用効果もほぼ同等で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明による二重管式オープンラッ
ク型気化装置の構成を示す縦断説明図である。第３図は海水、ＬＮＧ、ＮＧの各温度を熱交換パネルの
高さ位置の違いで示すグラフである。第４図は単管式オープンラック型気化装置の斜視説明図
である。１０・・・外管、１１・・・内管、１２・・・ＬＮＧ入ロムロムロヘッダータンク３・ＬＮ
Ｇ入口管、１４・・・ＮＧ出ロヘソダータンク、１５．１６．１７・・・散水トラフ、１８・・・断熱材
、１９・・・飛散防止板。

Claims

【特許請求の範囲】一端を閉塞し他端に出口ヘッダータンクを設けた外管内
に、外管より短い内管をその開口端が外管閉塞端に対向
するよう同軸に挿入し、入口ヘッダータンクを接続した
内管閉塞端を出口ヘッダータンクより所要距離だけ離し
た位置に配置した二重管構造の熱交換管を多数連立させ
て熱交換パネルを形成し、該ヘッダータンクを上部また
は下部に配置して立設し、該パネル上部に散水用トラフ
を配設して加熱可能となし、内管閉塞端側に接続した入口ヘッダータンクから内管内
に液化ガスを導入し、閉塞した外管内で内管を出た流体
を反転可能となし、外管と内管との円環状の通路を上昇あるいは下降移動す
る流体と、外管外面の散水及び内管内液化ガスと熱交換
可能となし、外管端部に接続した出口ヘッダータンクか
ら気化ガスを導出することを特徴とする二重管式オープ
ンラック型気化装置。