JPH04131597A - 空温・温水兼用型ｌｐｇエアーガス製造プラント - 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】 の１ 本発明は、液化プロパンガス、液化ブタンガスなどの液
化石油ガス（ＬＰＧ’）を気化するための気化装置に関
するものであり、特に、寒冷地又は厳寒期においても使
用可能な空温・温水兼用型気化装置に関するものであり
、液化プロパンガス、或は液化ブタンガスからそれぞれ
プロパンエアーガス或はブタンエアーガスを製造するの
に好適に使用し得るものである。

支三立且１ 本出願人は、特開昭６１−１８００９９号公報にて開示
されるように、液化プロパンガスを空温式強制気化器に
て気化し、エアーと混合することによって１３Ａプロパ
ンエアーガスを製造するプラントを提案した。

この１３Ａプロパンエアーガス製造プラントに使用され
る空温式強制気化器は、その熱交換部の材質が、液体酸
素或は液体窒素と同様の伝熱効率の高いアルミニウム製
のフィン付き伝熱チューブ（総括伝熱係数：　２５．３
ｋｇ／ｍ−ｈｒ　・”Ｃ）にて作製され、一方、該気化
器に流入する液化プロパンガスは、該気化器の液入口部
にて減圧することにより液化プロパンガスの沸点を降下
させ、即ち、ＩＫｇ／ｃｄ・Ｇの場合的−２７℃とし、
大気温度と温度差を作り、フィン付き伝熱チューブにて
ガス化させる構造となっている。

このように、空温式強制気化器は、大気温度を熱源とし
、大気温度と液化プロパンガスの液温との温度差により
液化プロパンガスを蒸発させる構造とされるために、こ
の１３Ａプロパンエアーガス製造プラントは、蒸発用熱
源設備のためのイニシャルコストがゼロであり、それに
よって極めて安価に都市ガスを製造供給し得るという特
徴を有している。

が　　しよ　とする しかしながら、本出願人による前記１３Ａプロパンエア
ーガス製造プラントでは、空温式強制気化器の設計能力
は、設備のイニシャルコスト及びランニングコストなど
を考慮して、大気温度−８℃以上、曇り、無風状態で４
時間連続運転を標準としており、従って、寒冷地又は厳
寒期における使用が困難となるか、或は場合によっては
不可能となることがある。

例えば、日本で例をとるなら関東以南であれば、上記設
計仕様の空温式強制気化器で十分対応可能であるが、そ
の他の地区では冬期に於ける気化能力の低下を来すこと
になる。本出願人の実験研究の結果によると、関東北部
が北限となる。

又、例え関東以南であっても、プラントの連続運転を続
けると気化器への着霜が激しいため、切替のための予備
の空温式強制気化器が必要となり、イニシャルコストが
割高となる。

又、寒冷地又は厳寒期対策として別途に温水式ベーパー
ライザーを設置した場合には、更にイニシャルコストが
大となる。

更に、我国においては、都市ガス製造プラントとして、
液化ブタンガスを原料としてブタンエアーガスを製造す
ることも試みられている。

該ブタンエアーガスプラントに使用される液化ブタンは
沸点が高く、即ち、Ｉ　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｒｒ・Ｇの
場合的１５℃であり、電気、温水或はスチームなどを熱
源とした気化器にて気化することが必要とされ、上述し
たよりな１３Ａプロパンエアーガス製造プラントにて使
用されるような従来の空温式強制気化器の使用は不可能
であった。

本発明の主たる目的は、一般には夏期には空温式、冬期
は温水式にといったように、気候条件等により切替運転
が可能であり、又、寒冷地或は厳寒期においても好適に
ＬＰＧの気化をなすことのできる空温・温水兼用型気化
装置を提供することである。

本発明の他の目的は、気化能力及び蒸発能力の増大を図
ると共に、連続運転などにより生じた装置への着霜を効
率よ（除去することができ、切替用の予備気化器を必要
とすることのない空温・温水兼用型気化装置を提供する
ことである。

本発明の更に他の目的は、１３Ａプロパンエアーガス製
造プラントにて使用し得るのみならず、ブタンエアーガ
ス製造プラントにても使用し得るような空温・温水兼用
型気化装置を提供することである。

′　るための 上３己諸目的は本発明に係る空温・温水兼用型気化装置
にて達成される。要約すれば本発明は、併給側マニホル
ドと、排出側マニホルドと、一端が前記併給側マニホル
ドに、又他端が前記排出側マニホルドに連結された複数
の伝熱チューブと、前記供給側マニホルドの外周囲に巻
き付けられ、内部に温水が供給される加熱管とを有する
ことを特徴とする空温・温水兼用型気化装置である。好
ましくは、前記加熱管は、断面が矩形とされ、又、前記
温水は、不凍液が混合された水とされる。

支五主 次に、本発明に係る空温・温水兼用型気化装置を図面に
則して更に詳しく説明する。

第１図に本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の一実
施例が図示される。本実施例によると、空温・温水兼用
型気化器１は、供給側マニホルド２と排出側マニホルド
４とを有し、該供給側マニホルド２と排出側マニホルド
４との間には伝熱チューブ６が多数連結される。更に、
該伝熱チューブ６の伝熱（吸熱）効果を向上せしめるた
めに５該伝熱チューブ６のまわりに伝熱フィン８が配設
される。

更に、本発明によれば、第２図をも参照するとより良く
理解されるように、供給側マニホルド２の外周囲には加
熱管２１が巻き付けられる。該加熱管２１は、熱伝導率
の良い任意の材料にて作製し得るが、真鍮、銅などが好
適に使用し得る。

又、加熱管２１は、任意の断面形状を有し得るが、供給
側マニホルド２の外表面との接触面積が大きくなるとい
った点から矩形とされるのが好適である。

本実施例では、管内部の形状が幅１７．６ｍｍ、高さ７
．６ｍｍ、板厚１．２ｍｍの、矩形真鍮管２１を、外径
３０ｍｍの供給側マニホールド２に、ピッチ４０ｍｍに
て巻き付けることにより良好な結果を得ることができた
。加熱管２１の形状、材質、巻き付は態様は、要求され
る空温・温水兼用型気化装置の気化能力に応じて、種々
に変更可能である。

前託加熱管２１の一端、即ち入口端２２はポンプＰを備
えた供給管路り、を介して温水供給源３０の温水貯＄９
３１に連結され、又、他端、即ち出口端２３は、戻し管
路Ｌ２を介して温水供給源３０に還流される。従って、
温水貯槽３１からの温水は、供給管路り、を介してポン
プＰにより加熱管２１の入口２２に供給され、次いで、
加熱管２１内を、供給側マニホルド２内を通るＬＰＧと
熱交換しながら出口２３へと流動し、戻し管路Ｌ２を経
由して温水貯槽へと戻される。

本実施例にて、温水供給源３０の温水貯槽３１は、貯湯
式温水ボイラーとされ、ボイラーの如き加熱源（図示せ
ず）が付設されている。従って、加熱管２１から、戻し
管路Ｌ２を介して温水貯槽３１へと還流される温水は、
例えば戻し管路Ｌ２の適所に配設されたサーミスタのよ
うな温度検知手段３２にて温水の温度が検温され、予め
運転者が設定した温度との差異により、ボイラーの燃焼
がコントロールされ、所定温度の温水が、例えば６０℃
〜８０℃程度の温水が常に加熱管２１内へと供給される
。加熱管２１内への温水の供給量は、所望される空温・
温水兼用型気化装置の気化能力により種々に選択される
であろう。

又、温水供給源３０は、温水貯槽３１内の温水の水位を
常に一定に保持するべく、レベル発振器のようなレベル
検知器３３が設けられており、該レベル検知器３３の信
号により給水ラインＬ、のバルブ、即ち、空気式アクチ
ュエーターバルブ３４を制律し、給水ラインＬ、を介し
て温水貯槽３１に給水される量を調整する。

本発明にて、温水として使用される液体は、通常の水で
あっても良いが、水に不凍液を混入した不凍液混合水が
好ましい。それは次の理白による。

つまり、例えば、液化プロパンガスを原料ＬＰＧとして
使用した場合には、空温・温水兼用型気化装置１のＬＰ
Ｇ管２１には一４２℃に近い低温の液化プロパンガスが
流動することとなる。従って、例え加熱管２１に、例え
ば６０℃〜８０℃程度の温水が、流量０．２〜０．４２
／分にて流入されたとしても、供給側マニホルド２に近
接した内側は、−４２℃に近いＬＰＧのために冷却され
、凍結の恐れがある。特に、加熱管２１内を流れる温水
流体の中心から供給側マニホルド２に近ずくに従い摩擦
抵抗のために流速は減少し、供給側マニホルド２側の内
面ではゼロ近くになり静止水の状態となる可能性があり
、更に冷却凍結の恐れが増すこととなる。従って、万一
温水の流入が停止した場合でも凍結しないようにするた
めには、不凍液の混入が極めて好ましいか、場合によっ
ては必須となる。

不凍液としては主成分としてエチレングリコールを３０
〜６０％含有した市販の不凍液を使用することができ、
不凍液の量は、気化装置が使用される条ル或は地域によ
り異なるが、通常、水：不凍液＝ＩＣ１２〜３とされる
であろう。

上記構成の本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の作
用について次に説明する。

例えば、液化プロパンガスを原料とし、気化したプロパ
ンガスとエアーとをミキシングすることにより１３Ａプ
ロパンエアーガスを製造する１３Ａプロパンエアーガス
製造プラントで本発明の空温・温水兼用型気化装置１を
使用したとする。

例えば夏期におけるように、大気温度−８℃以上、曇り
、無風状態で４時間連続運転時には、空温・温水兼用型
気化装置１は、加熱管２１内に温水が循環されることは
ない。従って、空温・温水兼用型気化装置１は、単に空
温式気化装置として作用する。つまり、空温・温水兼用
型気化装置１に供給された液化プロパンガス（ＬＰＧ）
は、供給側マニホルド２より伝熱チューブ６を介して排
出側マニホルド４へと流れる。この時、液化プロパンガ
スは伝熱チューブ６及び伝熱フィン８の作用によって気
化されプロパンガス（Ｇ）となる。

一方、大気温度が一８℃より低（なるような厳寒期、或
は寒冷地において使用する場合には、温水供給源３０の
温水貯槽３１から、所定温度とされる温水りが循環ポン
プＰにより供給管路り、を介して供給側マニホルド２に
巻き付けられた加熱管２１内へと圧送される。

液化プロパンガス（ＬＰＧ）は、供給側マニホルド２へ
と送給されるが、該供給側マニホルド２の外表面に巻き
付けられた加熱管２１内を流動する温水と熱交換を行い
、それによって気化される。気化されたプロパンガス（
Ｇ）は伝熱チューブ６を介して排出側マニホルド４へと
流れる。

従って、一般には、伝熱チューブ６にて液化プロパンガ
スが気化されることはないが、併給側マニホルド２内に
て気化されなかった液化プロパンガスは伝熱チューブ６
にて完全に気化される。

加熱管２１の出口２３から排圧され、温水貯槽３１へと
貫流される温水は、液化プロパンガスとの熱交換により
温度が低下されており、従って、例えば戻し管路Ｌ２の
適所に配設された温度検知手段３２にて温水の温度が検
温される。該温度検知手段３２からの信号に基づいて、
温水貯槽３１は加熱制御され、温水貯槽３１から再度加
熱管２１へと送給される水は、所定の温度に加熱されて
いる。

又、温水貯槽３１内の温水が蒸発などによりその水位が
低下した場合には、レベル検知器３３にてその水位低下
を検知し、該レベル検知器３３の信号により給水ライン
Ｌ３のバルブ３４を制御し、給水ラインＬ、を介して温
水貯槽３１に所定量の水を供給する。

上記説明では、供給側マニホルド２の温水加熱は、大気
温度が一８℃より低くなるような厳寒期、或は寒冷地に
おいて使用する場合として説明したが、例えば、夏期に
おいて、伝熱チューブ６或は伝熱フィン８に着霜が生じ
た場合には、温水加熱を行なうことができ、これにより
所る着霜が自動的に除去可能になり、着霜除去のために
切替用の予備気化器を必要とするようなことが回避され
る。

又、上記説明では、本発明の空温・温水兼用型気化装置
１を１３Ａプロパンエアーガス製造プラントで使用した
場合について説明したが、本発明の空温・温水兼用型気
化装置は、他のＬＰＧ、例えば液化ブタンの気化にも好
適に使用することができる。

つまり、ブタンエアーガスプラントに使用される液化ブ
タンは沸点が高く、即ち、Ｉ　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｄ・
Ｇの場合約１５℃であり、従来の空温式強制気化器の使
用は不可能であったが、本発明の空温・温水兼用型気化
装置１は好適に使用することができ、極めて効率よ（液
化ブタンの気化を達成することが可能となった。

ｌ豆旦突Ｊ 本発明に係る空温・温水兼用型気化装置は上記の如くに
構成されるために、 （１）夏期は空温式、冬期は温水式にといったように、
気候条件等により切替運転が可能であり、又、寒冷地或
は厳寒期においても好適にＬＰＧの気化をなすことので
きる。

（２）温水加熱により、空温気化装置の気化能力及び蒸
発能力の増大させると共に、温水加熱により、伝熱チュ
ーブなどの着霜の除去が可能になり、切替用予備気化器
が不要になる。

（３）１３Ａプロパンエアーガス製造プラントにて好適
に使用し得るのみならず、従来の空温式強制気化器は使
用できなかったブタンエアーガス製造プラントにても使
用し得る。

どいつた種々の利益を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る空温・温水兼用型気化装置の一
実施例の概略構成図である。 第２図は、供給側マニホルドの斜視図である。 １：空温・温水兼用型気化装置 ２；供給側マニホルド ４：排出側マニホルド ６：伝熱チューブ ８：伝熱フィン ２１：加熱管 ２２：ジャケット管 ３０：温水供給源 第２区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）供給側マニホルドと、排出側マニホルドと、一端が
   前記供給側マニホルドに、又他端が前記排出側マニホル
   ドに連結された複数の伝熱チューブと、前記供給側マニ
   ホルドの外周囲に巻き付けられ、内部に温水が供給され
   る加熱管とを有することを特徴とする空温・温水兼用型
   気化装置。 ２）前記加熱管は、断面が矩形とされて成る請求項１記
   載の空温・温水兼用型気化装置。 ３）前記温水は、不凍液が混合された水である請求項１
   又は２記載の空温・温水兼用型気化装置。