JPH04203697A - 減圧ボイラ型気化器 - 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 この発明は、液化天然ガス（以下ＬＮＧという）等を気
化させる減圧ボイラ型気化器に係り、特に、ボイラ部と
凝縮室とを分離配置し、かつ凝縮水戻り管に不凝縮ガス
除去部を構成する熱交換器を設けて不凝縮性ガスの発生
による熱交換性能の劣化を防止した減圧ボイラ型気化器
に関する。

従来の技術 ＬＮＧの気化器には、海水を熱媒体として、立設配列し
たパネル状に構成した伝熱管に散水し、ＬＮＧを昇温気
化させるオープンラック型気化器が実用化されている。

また、熱源にバーナー燃焼熱を利用した気化器として、
水中燃焼式がある。

これは、水槽内に浸漬したＬＮＧ気化用熱交換器の下方
に、水中燃焼バーナーで発生した高温燃焼ガスを導いて
水中に噴出させ、水を中間熱媒体としてＬＮＧを昇温、
気化させる構成からなる。

かかる水中燃焼方式では、水槽内の湿気の影響により、
バーナー着火不良を起こし易く、また激しい循環水流に
対処するため、熱交換器構造が複雑かつ高価となり、さ
らに循環水流を発生し維持するために、送風機及び電動
機の容量が過大になるなどの問題があった。

また、バーナー燃焼熱を利用するものとして、減圧ボイ
ラが実用化（特公昭５２−４７０８３号、特開昭６２−
２４５００３号、特公昭６２−２６６７号）されている
。

これは、第２図に示す如く、熱媒体としての水（２）を
収納し、かつ缶体内を所定の減圧雰囲気とした減圧缶体
（１）と、水が滞留した缶体下部に設けられてバーナー
（３）の燃焼熱を水に伝熱するためのバーナー管（４）
と、缶体（１）内の上部空間に配設された伝熱管（５）
から構成され、バーナー管（４）で加熱された水（２）
が減圧下で沸騰し水蒸気が発生し、この水蒸気の凝縮熱
伝達により、伝熱管（５）内の流体を昇温する作用を有
し、給水用や暖房用の温水ボイラ等として多用されてい
る。

発明が解決しようとする課題 上記構成の減圧ボイラをＬＮＧ等の低温流体用気化器と
して利用する場合、発生した不凝縮性ガスによる性能劣
化が特に顕著である。

すなわち、第２図に示す構成において伝熱管（５）にＬ
ＮＧ供給管（６）を接続してＬＮＧの気化器として利用
する場合、不凝縮ガスが伝熱管（５）の表面に付着する
と、水蒸気と伝熱管（５）内を流れるＬＮＧとの熱伝達
性能が大幅に減少し、特にガスが多く付着した伝熱管（
５）表面には異常水着が発生し、伝熱管（５）表面の氷
着は水蒸気とＬＮＧとの熱伝達を益々阻害し、ＬＮＧは
完全に気化せず低温の液体成分が混在したガスとして外
部へ供給される問題かあった。

そこで上記構成の減圧ボイラ型気化器は、内部に発生し
た不凝縮性ガスを除去するため、真空ポンプ（７）を用
いて抽気する必要がある。

この発明は、減圧ボイラ型気化器において、操業時に真
空ポンプとの併用により効果的な抽気を行うことで、不
凝縮ガスの伝熱管への付着を防止でき、不凝縮性ガスに
よる気化性能の劣化が少ない構成からなる減圧ボイラ型
気化器の提供を目的としている。

課題を解決するための手段 この発明は、 密閉かつ減圧された缶体内の下部に燃焼バーナーの燃焼
熱を伝熱するバーナー管が配設され、同部を含む缶体内
下部に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気室となった減
圧ボイラ部と、 液化天然ガスが流れる伝熱管束を配設した凝縮室部との
間に、 蒸気室から蒸気を流入させる導入管、凝縮室下部−と缶
体下部とを連結した凝縮水戻り管を配設した構成からな
り、 凝縮水戻り管の途中に熱交換器を配置して、同熱交換器
を不凝縮ガスを集合させる不凝縮ガス除去部となしたこ
とを特徴とする減圧ボイラ型気化器である。

作　　用 この発明は、減圧ボイラ型のＬＮＧ等の低温流体用気化
器において、個別の減圧ボイラ部と凝縮室部を配管連結
した構成とし、低負荷にともなう沸騰振動並びにＮＧの
不要な昇温を防止できる構成となし、さらに、凝縮室部
と缶体下部とを連結した凝縮水戻り管に別の熱交換器を
配設し、同熱交換器に不凝縮性ガスを集めるように構成
したことにより、残りの伝熱管部分に不凝縮性ガスが滞
留せずに、本来の熱交換が可能になり熱伝達性能の低下
が防止できる。

また、不凝縮ガス除去部の追加熱交換器に滞留したガス
体は、適当な時間サイクルで外部へ排出すればよく、こ
のサイクル間、伝熱管束のほとんどの伝熱管は主に熱交
換を行うことができ、熱伝達性能の低下がなく、安定し
た熱交換が可能になる。

不凝縮ガス除去部を構成する熱交換器には、凝縮水と冷
媒との熱交換を行なうことができれば、公知のいずれの
構成からなる熱交換器をしようすることができる。

実施例 第１図はこの考案による減圧ボイラ型気化器の構成を示
す回路説明図である。

なお、図面では理解を容易にするため、伝熱管束を単管
として表示しである。

第１図に示す減圧ボイラ型気化器は、配管連結される減
圧ボイラ部（１０）と凝縮室部（２０）から構成され、
減圧ボイラ部（１０）内に熱媒体としての水（２）を収
納し、かつ缶体内を所定の大気圧以下の雰囲気とするた
め、加熱しながら抽気した後に密封して減圧雰囲気とす
るか、あるいは図示の如く真空ポンプ（７）を接続配置
する方法が採用できる。

また、減圧ボイラ部（１０）の水が滞留した缶体下部に
は、バーナー（１１）の燃焼熱を水に伝熱するためのバ
ーナー管（１２）が配設しである。バーナー管（１２）
には、例えば、燃焼ガスがＵターンする排気反転型等の
公知のいずれの構成も適用できる。

さらに、バーナー（１１）の燃料系には、蒸気室内に配
設した温度計にて開閉制御される燃料制御弁が設けられ
、また空気量を調整する空気制御弁とともに、バーナー
（１１）の燃焼状態が調整される。

減圧ボイラ部（１０）とは別個の密閉缶にて構成される
凝縮室部（２のは、ボイラ部（１０）内の上部空間であ
る蒸気室と蒸気導入管（２１）にて連結され、また、凝
縮室部（２０）の下部と減圧ボイラ部（１０）下部とが
凝縮水戻り管（２２）で連結され、減圧ボイラｇｌＳ（
１０）と同様の減圧雰囲気となし、さらに、室内には被
加熱流体のＬＮＧが流れる伝熱管束（２４）が配設しで
ある。

凝縮室部（２０）の伝熱管束（２４）は、ここでは同寸
法の多数のＵ字管を並列した構成であり、制御弁を介し
てＬＮＧ供給管（６）に接続され、室内に導入される蒸
気にて管内のＬＮＧを昇温、蒸発させる。

凝縮水戻り管（２２）には、凝縮水と冷媒との熱交換を
行なうための熱交換器から構成した不凝縮性ガス除去部
（２３）が設けである。

かかる構成において、バーナー（１１）の燃焼熱はバー
ナー管（１２）を介して水（２）を加熱し、水（２）は
減圧下で沸騰して水蒸気となり、蒸気導入管（２１）を
通して凝縮室部（２０）に導入され、水蒸気の凝縮熱伝
達により、伝熱管束（２４）内のＬＮＧ流体が昇ｌユす
る作用を有している。また、水蒸気は低温のＬＮＧ流体
と熱交換し、凝縮液となり凝縮水戻り管（２２）を通っ
てボイラ部（１０）に戻る。

この際、不凝縮性ガスを含む水蒸気は蒸気導入管（２１
）より伝熱管束（２４）に接触するが、凝縮水戻り管（
２２）途中に熱交換器からなる不凝縮性ガス除去部（２
３）を配置したことにより、同部に不凝縮性ガスを集め
ることができ、主に熱交換を行なう伝熱管束（２４）部
分に不凝縮性ガスが滞留しない。

発明の効果 従って、この発明による減圧ボイラ型気化器は、主に熱
交換を行なう伝熱管束（２４）部分に不凝縮性ガスが滞
留しないため、■伝熱性能の劣化がなくなり、■伝熱管
出口の気化ガス温度が安定し、■伝熱管外表面の水着が
少なくなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による減圧ボイラ型気化器の構成を示
す回路説明図である。 第２図は従来の減圧ボイラの構成を示す回路説明図であ
る。 １．１叶減圧ボイラ部、２・・水、３，１１・・・バー
ナー、４．１２・・・バーナー管、５・・・伝熱管、６
・・・ＬＮＧ供給管、２０・・・凝縮室部、２１・・蒸
気導入管、２２・・凝縮水戻り管、２３・・・不凝縮性
ガス除去部、２４・・・伝熱管束。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉かつ減圧された缶体内の下部に燃焼バーナーの燃焼
   熱を伝熱するバーナー管が配設され、同部を含む缶体内
   下部に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気室となった減
   圧ボイラ部と、 液化天然ガスが流れる伝熱管束を配設した凝縮室部との
   間に、 蒸気室から蒸気を流入させる導入管、凝縮室下部と缶体
   下部とを連結した凝縮水戻り管を配設した構成からなり
   、 凝縮水戻り管の途中に熱交換器を配置して、同熱交換器
   を不凝縮ガスを集合させる不凝縮ガス除去部となしたこ
   とを特徴とする減圧ボイラ型気化器。