JPH0577700U - 水中燃焼式気化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転停止時において供給管内及び熱交換器の
ヘッダー内の残留液による運転再開時の熱量変動を防止
した液化天然ガスの水中燃焼式気化装置の提供。 【構成】 液化天然ガス（ＬＮＧ）及び／または液化石
油ガス（ＬＰＧ）の液化ガス供給管２０を、熱交換器５
の上部ヘッダー５ｂにヘッダー配管６を介して接続し
て、上部より導入し、チューブ５ａを流下させて下部ヘ
ッダー５ｃから気化ガスとして送出するダウンフロー構
造とする。 【効果】 運転停止後も供給管２０、ヘッダー配管６と
ヘッダー内の液化ガスは自然流下して気化されてしま
い、残留液がなくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、液化天然ガス及び／または液化石油ガスの水中燃焼式気化装置の 改良に係り、運転停止時に気化装置内の残留液を気化させて、運転再開時の熱量 変動を極力少なくなるように構成した水中燃焼式気化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

液化天然ガスの気化装置として多用されるオープンラック型気化装置は、例え ば直径方向に一対のフィンを突出させたフィンチューブをフィン方向に配列して 一枚のパネル状となし、その上下端部にヘッダータンクを設けて熱交換パネルを 構成し、当該パネルを複数連立配置して、熱交換パネルの上方に配設した散水器 より熱媒体の海水を熱交換パネル面に流下させる構造である。

【０００３】 通常はオープンラック型気化装置で、都市ガス等の需要を満たすが不足する場 合や緊急用として水中燃焼式気化装置（サブマージドベーパライザー）が付設使 用されている。 この水中燃焼式気化装置は、図２に示す如く、バーナー１１及び燃焼室１４で 発生させた燃焼ガスをスパージパイプ１５から水槽１内に噴出させ、水２を中間 熱媒体として、水槽１内に水没させて配設した熱交換器５内を流れる液化天然ガ スを加熱する構成からなる気化装置である。

【０００４】 熱交換器５は図示では簡略化してあるが、ヘッダータンクと管束状のチューブ ５ａから構成され、チューブ５ａは直管を複数回Ｕターンさせたもので、下部ヘ ッダー５ｃから混合液が流入し、チューブ５ａを上昇しながら加熱されて上部ヘ ッダー５ｂから気化ガスとして送出される。 また、気化ガスの熱量を一定に保持するため、液化天然ガス（ＬＮＧ）と液化 石油ガス（ＬＰＧ）とを液体状態で混合してこれを気化させているものもある。

【０００５】 水中燃焼式気化装置は、図２に示す如く、通常水槽１の半分程度を地下に埋設 した半地下式構造であり、気化装置へ液化天然ガスを供給する配管７は地上付近 の高さに配置してあり、前記の液化石油ガスとの混合器８や運転停止のための液 化天然ガス及び液化石油ガスの遮断弁９，１０も同レベルに配置され、水槽１近 くで立ち上がりその後水槽１内に侵入する気化装置のヘッダー配管６に接続され る構成からなる。

【考案が解決しようとする課題】

【０００６】 アップフローの気化形態からなる従来の熱交換器５は、起動時に下部ヘッダー ５ｂに液化天然ガス及び／または液化石油ガスが充填されるまでの間、気化が容 易な軽質分から選択的に蒸発するため、気化ガスに熱量ハンチングが発生して、 設定熱量を超えるガスが送出される。 また、運転停止時にも下部ヘッダー内に蒸発し難い重質分が滞留するため、再 び熱量ハンチングを増長させる問題がある。

【０００７】 同様に、液化天然ガス及び液化石油ガスの遮断弁を閉じて運転を停止すると、 混合器から気化装置までの間の配管内に液が残留することになる。 この残留した混合液は配管周囲の大気の熱により次第に蒸発するが、液化石油 ガスが混入した液化天然ガスは多成分で構成されているため、その構成成分の軽 質分から蒸発が始まり、時間経過とともに残留液が重質化する。

【０００８】 次に遮断弁を開き運転を再開すると、まず重質残留液が気化装置内に入り気化 されるため、熱量が高い重質分が気化ガスの設定熱量を変動させることになる。 一般にガスの熱量が変動すると、火炎が大きくなったり不完全燃焼を起こす恐 れがあり好ましくなく、特に都市ガスでは熱量変動がなく一定化していることが 要求される。

【０００９】 この考案は、水中燃焼式気化装置において、起動時の熱量ハンチングの発生を 防止でき、また熱交換器としての性能を良好に保持し、運転停止時においてその 残留液による運転再開時の熱量変動を極力少なくなるように構成した液化天然ガ ス及び／または液化石油ガスの水中燃焼式気化装置の提供を目的としている。

【０００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は、 バーナーで発生させた燃焼ガスを水槽内に噴出させ、水槽内に水没配設した熱交 換器内を流れる液化天然ガス及び／または液化石油ガスを加熱する水中燃焼式気 化装置において、 熱交換器を上部ヘッダーから当該液化ガスを流入させ、チューブ内を下降させな がら加熱して下部ヘッダーから気化ガスとして送出可能な構成となしたことを特 徴とする液化天然ガスの水中燃焼式気化装置である。

【００１１】 また、この考案は、上記構成において、 （イ）装置内の熱交換器へ当該液化ガスを供給する供給管を少なくとも水槽の水 面高さと同等以上の高さに配置し、 （ロ）熱交換器のヘッダー配管に接続する直前で少なくとも供給管直径高さだけ 上昇配置し、 （ハ）かつ上昇配置した供給管部をバイパスする供給管より小径のドレン管をヘ ッダー配管へ接続したことを特徴とする液化天然ガスの水中燃焼式気化装置であ る。

【００１２】

【作用】

この考案による水中燃焼式気化装置は、液化天然ガス及び／または液化石油ガ スを熱交換器の上部ヘッダーから流入させ、蛇行配置させたチューブ内を下降さ せながら加熱して下部ヘッダーから気化ガスとして送出可能な構成からなるダウ ンフロー気化形態からなる熱交換器を採用したことにより、上部ヘッダー内の混 合液が流下し易く滞留しないため、起動時並びに停止後の再起動時における熱量 ハンチングが防止あるいは軽減される。

【００１３】 また、この考案による水中燃焼式気化装置は、液化天然ガスと液化石油ガスを 混合させる場合、上記構成（イ）と（ロ）により混合器付近の配管内に液化ガス を充満させることができ、良好な混合状態が得られ、構成（ロ）の上昇高さを必 要最小限にすることができるため、残留液量を極力減らすことができる。 さらに構成（ハ）のドレン管により遮断弁閉止後の供給管内の残留液が重力に て気化装置のヘッダー配管へ流入して残留液が無くなり、ヘッダー配管へ流下し た残留液は水槽内の保有熱により経時的に気化される。

【００１４】

【実施例】

この考案による水中燃焼式気化装置の一例を図面に基づいて詳述する。 なお、ここでは液化天然ガスに液化石油ガスを混合する場合を例にカロリーハ ンチングを防止した構成を説明するが、さらに液化天然ガスと液化石油ガスの混 合状態を良好にする構成を説明する。この考案による水中燃焼式気化装置は液化 天然ガスと液化石油ガスのいずれの気化にも利用できることは前述のとおりであ る。

【００１５】 熱交換器５及びヘッダー配管６を除く水槽１などの気化装置は前述した図２の 構成例と同等である。なお、図１において、３は上面板、４は排気筒、１２は燃 料供給管、１３は空気管、１６は揚水管１７を用いた燃焼室１４の冷却器、２５ は液化石油ガス供給管である。 熱交換器５は、直管を複数回Ｕターンさせたチューブ５ａの上端に配置した上 部ヘッダー５ｂに、液化ガス供給管２０からのヘッダー配管６が接続され、液化 石油ガスが混入した液化天然ガスの混合液が供給される構成からなる。 上部ヘッダー５ｂからの混合液は、チューブ５ａを流下しながら加熱され、下 部ヘッダー５ｃから気化ガスとして送出される。

【００１６】 図１に示す例では液化ガス供給管２０の基準高さを気化装置の上面板３より高 く、地面より所要高さ（Ｈ）の位置に配設した構成である。 液化ガス供給管２０は液化天然ガス（ＬＮＧ）の遮断弁２２の下流側に液化石 油ガス（ＬＰＧ）との混合器２１が設けてあり、熱交換器５のヘッダー配管６と 混合器２１の下流側間には、基準高さ（Ｈ）より供給管直径高さ以上の高さ（ｈ ）だけ上昇配置させた上昇部２３を設けてある。

【００１７】 ヘッダー配管６に接続する直前で少なくとも供給管直径高さだけ上昇配置した のは、同部が基準高さ（Ｈ）のままであると、混合器２１の供給管内の下半分に 液化天然ガスが流れて、その上に液化石油ガスが落下した状態の混合液がそのま まヘッダー配管に供給され、両液体を均一に混合することができないためである 。 また、上昇高さ（ｈ）は残留液量を極力減らすことができるよう、液化天然ガ スと液化石油ガスが良好な混合状態を維持できる必要最小限にする必要がある。

【００１７】 さらに、液化ガス供給管２０には上昇部２３をバイパスしてヘッダー配管６に 供給管より小径のドレン管２４を接続してある。

【００１８】 以上の構成において、液化天然ガス（ＬＮＧ）及び液化石油ガス（ＬＰＧ）の 遮断弁２２，２６を閉じて運転を停止した場合、供給管２０の上昇部２３は必要 最小限の高さであるため残留液量が少なく、かつドレン管２４を設けたことによ り、停止後の残留液が気化装置のヘッダー配管へ重力により自然流下して供給管 ２０及び上昇部２３内には残留液が無くなる。 また、ヘッダー配管６へ流下した残留液は、熱交換器５の上部ヘッダー５ｂに 入り、直ちにチューブ５ａを流下するため、水槽１内の保有熱により経時的に加 熱されて気化され、下部ヘッダー５ｃから気化ガスとして送出される。 すなわち、熱交換器５において、ダウンフローの気化形態をとるために上部ヘ ッダー５ｂ内に混合液が滞留することがない。

【００１９】

【考案の効果】

この考案による水中燃焼式気化装置は、実施例に明らかなように運転停止後の 供給管内及び熱交換器のヘッダー内の残留液がほとんどないため、運転再開時に 気化ガスの熱量変動がなくなる。 さらに、液化ガス供給管を所定の高さに配置しかつ供給管直径高さ程度の上昇 部を設けた構成を付加することにより、運転時の液化天然ガスと液化石油ガスと の混合状態を一定に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による水中燃焼式気化装置の構成を示
す水槽の縦断説明図である。

【図２】従来の水中燃焼式気化装置の構成を示す水槽の
縦断説明図である。

【符号の説明】

１ 水槽 ２ 水 ３ 上面板 ４ 排気筒 ５ 熱交換器 ５ａ チューブ ５ｂ 上部ヘッダー ５ｃ 下部ヘッダー ６ ヘッダー配管 ７ 配管 ８ 混合器 ９，１０ 遮断弁 １１ バーナー １２ 燃料供給管 １３ 空気管 １４ 燃焼室 １５ スパージパイプ １６ 冷却器 １７ 揚水管 ２０ 液化ガス供給管 ２１ 混合器 ２２，２６ 遮断弁 ２３ 上昇部 ２４ ドレン管

フロントページの続き (72)考案者 庄谷 仁延 兵庫県尼崎市扶桑町１番10号 住友精密工 業株式会社内 (72)考案者 佐原 一彌 兵庫県尼崎市扶桑町１番10号 住友精密工 業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナーで発生させた燃焼ガスを水槽内
   に噴出させ、水槽内に水没配設した熱交換器内を流れる
   液化天然ガス及び／または液化石油ガスを加熱する水中
   燃焼式気化装置において、熱交換器を上部ヘッダーから
   当該液化ガスを流入させ、チューブ内を下降させながら
   加熱して下部ヘッダーから気化ガスとして送出可能な構
   成となしたことを特徴とする水中燃焼式気化装置。