JPH0435731Y2

JPH0435731Y2 -

Info

Publication number: JPH0435731Y2
Application number: JP1984154491U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1992-08-24
Also published as: JPS6169686U

Description

【考案の詳細な説明】利用産業分野この考案は、液化天然ガスを気化するためのオ
ープンラツク型熱交換器の改良に係り、熱交換パ
ネルへの散水量の不均一が生じた際に、散水量が
減少した箇所のフインチユーブにおける液化ガス
流量が増大する偏流状態を防止したオープンラツ
ク型液化ガス気化器に関する。

背景技術オープンラツク型熱交換器は、直径方向に少な
くとも一対のフインを突出させたフインチユーブ
１を所定のフイン方向に配列して一枚のパネル状
となし、その上下端部にヘツダータンク２，３を
設けて熱交換パネル４を構成し、該パネル４の上
方に配設した散水器５より熱媒体の海水等をパネ
ル４面に流下させる構造である。

従来、熱交換パネル４の各フインチユーブ１内
の流体通路は、熱交換面積を増大させるため、通
路内表面に凹凸を設けたり、棒やスパイラル型材
などの乱流促進体が挿入される等、液化ガスの気
化促進と流体の円滑な流れを得るべく、種々の工
夫がなされていた。

しかし、かかる構成の気化器においても、パネ
ル表面の流下海水の不均一分布等により熱バラン
スが狂つたとき、海水量の減少したパネル部分で
は、液化ガスの流量が増え、気化されないまま上
ヘツダータンクに流入するなど、当該チユーブ部
分への偏流を起し、パネル面全体の均一な熱交換
を悪化させる問題があつた。

考案の目的この考案は、オープンラツク型液化ガス気化器
において、熱媒体の海水等の流下量が減少した部
分のフインチユーブへの液化ガス流量が増える現
象を防止し、熱交換パネル全体の均一でかつ効率
の良い熱交換を可能にした気化器を目的としてい
る。

考案の概要この考案は、フインチユーブを連立して熱交換
パネルを構成し、この熱交換パネル上方部に配設
した散水器より熱媒体を流下するオープンラツク
型液化ガス気化器において、熱媒体である海水等
がある程度偏流するのは避けられないが、その
際、流下量が減少した部分でのフインチユーブへ
の液化ガス流量が増える現象の原因としてその防
止策について種々検討した結果、従来のフインチ
ユーブの如く、流体通路の全長にわたつて、乱流
促進体を挿入しないか、あるいは同一の乱流促進
体を挿入するのに代えて、フインチユーブ内の流体通路全長における液相
及び蒸発域に、摩擦圧力損失の小さい乱流促進用
スパイラルプレートを挿入し、残りの上方の気相域流体通路に、前記よりスパ
イラルプレート摩擦圧力損失の大きい乱流促進用
スパイラルバーを挿入した構成、あるいはさらに流体通路出口部にオリフイスを
設けて圧力損失を大きくした構成とすることによ
り、従来フインチユーブの流体通路内のように、圧
力損失が通路全長にわたつて、同一でなく、各チ
ユーブの上方気相域部分における圧力損失が、通
路の下方の液相及び蒸発域部分に比べて高いた
め、熱媒体の海水等の流下量が減少した部分での
フインチユーブにおける液化ガス流量の増加を、
極僅かにとどめることができることを知見したも
のである。

考案の構成と効果オープンラツク型液化ガス気化器において、フ
インチユーブ内の圧力損失は、液化ガス流量の増
加により、増加するが、熱媒体の海水量が減少す
ると、加熱量が減少するため、チユーブ内におけ
る液化ガスの液相及び蒸発域長さが増加し、気相
域長さが減少する。

このためフインチユーブ内部の全圧力損失は減
少する。このときの全圧力損失と液化ガス流量及
び海水量との相関関係の概念を示したのが第４図
である。

第４図において、液化ガス流量が定格Q_Aでか
つ流下海水量も定格の場合、フインチユーブ内の
全圧力損失は交点Ａの値になるが、このＡ点を通
る水平線と流下海水量の減少曲線との交点Ｂでの
液化ガス流量Q_Bと、定格液化ガス流量Q_Aとの差、
△Ｑが図表より求められる。

この流量△Ｑが、流下海水量が定格値より或値
に減少したことにより引き起こされる液化ガスの
増加偏流量となるが、この考案は、かかる偏流量
を従来気化器に比べて著しく減少させたものであ
る。

この考案において、フインチユーブ内の流体通
路の液相及び蒸発域に挿入する乱流促進用のスパ
イラルプレートは、第２図Ｂ図に示す如く一枚の
長尺プレートを螺線状に下ものであれば、公知の
いかなる形状のものも適用できる。

また、流体通路流路の残り上方の気相域に挿入
する乱流促進用のスパイラルバーは、下方の液相
及び蒸発域の摩擦圧力損失より大きいように構成
してあればよいが、下方のスパイラルプレートの
捩じりピツチを増す程度では、上述のこの考案の
効果が得られず、前記スパイラルプレート以外の
型材を螺旋状に捩り摩擦圧力損失を大きくした乱
流促進体がよく、第２図Ａ図に示す如く断面十字
型の型材を螺旋状に捩つたスパイラルバー等が最
適である。

また、流体通路内の摩擦圧力損失が連続的に変
化する場合でも同様に上記のこの考案の効果が得
られる。

また、この考案において、フインチユーブには
第１図のスターフインチユーブのほか、第３図の
一対のフインを有するチユーブのほか、いかなる
形状のチユーブでも適用できる。

図面に基づく考案の開示第１図はオープンラツク型液化ガス気化器の正
面説明図とＣ−Ｃ線縦断面図である。第２図Ａ図
はこの考案による熱交換パネルの上部の横断面図
（第１図Ａ−Ａ線断面相当）、Ｂ図は同パネルの下
部の横断面図（第１図Ｂ−Ｂ線断面相当）であ
る。第３図は他の熱交換パネルの横断面図であ
る。

構成フインチユーブ１０は、放射方向に突出量が大
小２種のフイン１１，１２が２対ずつ設けられた
スターフイン型からなり、内部の流体通路１３は
通路表面に全長にわたつて線状の細かな凹凸が設
けてある。

このフインチユーブ１０内の流体通路１３には
乱流促進体が挿入配置されており、流体通路１３
の上部気相域には、第２図Ａ図に示す如く、断面
十字型の型材からなり、螺旋状に捩つたスパイラ
ルバー１４が挿入されている。

また、流体通路１３の下部液相及び蒸発域に
は、第２図Ｂ図に示す如く、細長い板からなり、
これを螺旋状に捩つたスパイラルプレート１５が
挿入されている。

さらに、流体通路１３の出口部に、オリフイス
１６を設置してある。

作用効果スパイラルバー１４とスパイラルプレート１５
の２種の乱流促進体を挿入配置したこの考案によ
る流体通路１３内は、内部の摩擦圧力損失が、気
相域と蒸発過程領域たる気液混相域とを境に、流
体入口のある下部側が小さく、気体出口のある上
側が大きくなつており、例えば、熱媒体の海水等
の流下量が減少した部分のフインチユーブ１０に
おいて、液化ガス流量が増大するのを防止でき、
流量増を著しく減少させることができる。

また、さらに、フインチユーブ１０の流体通路
１３出口部にオリフイス１６を設けて圧力損失を
大きくすることにより、熱媒体の海水等の流下量
が減少した部分のフインチユーブ１０における液
化ガス流量の増大を減少させる効果が向上する。

実施例前記第１図のように、内部流体通路長さが6m
のスターフインチユーブを用い、乱流促進体とし
て、流体通路の下部に3mのスパイラルプレート
を挿入し、上部には3mのスパイラルバーを挿入
し、複数本のチユーブを連立して熱交換パネルを
組立てた。

この熱交換パネルを使用し、設計定格の流下海
水量を100％（G_W）として、海水量定格の80％と
70％に減量した場合、液化天然ガス流量（LNG
流量）と全圧力損失との関係を調べたところ、第
５図に示す関係を得た。使用した海水温度８℃で
あつた。

また、同じスターフインチユーブを用い、流体
通路の全長にわたつて、前記のスパイラルバーを
乱流促進体として挿入した従来の熱交換パネルを
使用した場合における、LNG流量と全圧力損失
との関係を調べたところ、第６図の関係が得られ
た。

第５図と第６図から明らかなように、例えば、
流下海水量が、定格の70％に減少したフインチユ
ーブに引き起される液化天然ガスの増加偏流量
は、本考案の場合が１％増、従来が16％増とな
り、従来の気化器に比較して、本考案の気化器の
増加偏流量が著しく小さく、気化器における液化
ガスの偏流防止に極めて有効なことが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図はオープンラツク型液化ガス気化器の正
面説明図とＣ−Ｃ線縦断面図である。第２図Ａ図
はこの考案による熱交換パネルの上部の横断面図
（第１図Ａ−Ａ線断面相当）、Ｂ図は同パネルの下
部の横断面図（第１図Ｂ−Ｂ線断面相当）であ
る。第３図は他の実施例の熱交換パネルの横断面
図である。第４図は流下海水量と全圧力損失及び
液化ガス流量との相関関係の概念を示すグラフで
ある。第５図は実施例における海水流下量を、
100％（GW）から80％（GW）と70％（GW）に
減量した場合のLNG流量と全圧力損失との関係
を示すグラフである。第６図は従来気化器におけ
るLNG流量と全圧力損失との関係を示すグラフ
である。１，１０……フインチユーブ、２，３……ヘツ
ダータンク、４……熱交換パネル、５……散水
器、１１，１２……フイン、１３……流体通路、
１４……スパイラルバー、１５……スパイラルプ
レート、１６……オリフイス。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１フインチユーブを連立して熱交換パネルを構
成し、この熱交換パネル上方部に配設した散水
器より熱媒体を流下するオープンラツク型液化
ガス気化器において、フインチユーブ内の流体通路全長における液
相及び蒸発域に、摩擦圧力損失の小さい乱流促
進用スパイラルプレートを挿入し、残りの上方の気相域流体通路に、前記スパイ
ラルプレートより摩擦圧力損失の大きい乱流促
進用スパイラルバーを挿入したことを特徴とす
るオープンラツク型液化ガス気化器。２フインチユーブの流体通路出口部にオリフイ
スを設けて圧力損失を大きくしたことを特徴と
する実用新案登録請求の範囲第１項記載のオー
プンラツク型液化ガス気化器。