JPH0616228Y2

JPH0616228Y2 - 減圧ボイラ型気化器

Info

Publication number: JPH0616228Y2
Application number: JP8644388U
Authority: JP
Inventors: 嘉明宮田; 仁新井; 昭夫瀬田; 伸彦津井; 洋治佐藤; 仁延庄谷
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2003-06-29
Also published as: JPH029755U

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（以下LNGという）の気化器
に係り、減圧缶体内に発生させた蒸気にて、伝熱管内の
LNGを昇温して気化させるに際し、ボイラ部と凝縮室と
を分離配置して低負荷時の沸騰振動と不要昇温を防止し
た減圧ボイラ型気化器に関する。

背景技術 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。

従って、LNG気化器として、前記水中燃焼式の代りに、
減圧ボイラを適用することにより、湿気の影響を排除で
き、バーナーの着火性が向上し、水中燃焼式と異なり、
水槽水頭相当分の吐出圧が低下するものと考えられる。

さらに、熱交換器構造が簡素化され、送風機及び電動機
の容量が低減し、安価となるものと考えられる。

従来技術の問題点そこで、考案者らは、減圧ボイラをLNG気化器に適用す
べく種々検討した。

しかし、減圧ボイラでは、缶内蒸気温度，圧力が低下す
ると、気泡破裂による沸騰振動及び騒音が発生するた
め、通常、運転温度に制約、すなわち約60℃を下限とし
ている。

従って、減圧ボイラをLNGの気化器として用いると、低
負荷になるにしたがい、気化した天然ガス（以下NGとい
う）は缶内運転温度まで昇温してしまう。

一方、気化ガスラインは、常温、すなわち20℃以上にNG
を昇温する必要がないため、かかる運転下限温度まで昇
温することは、エネルギーの浪費となり、また、火傷防
止等の安全対策上、ラインに防熱設備を付設する必要が
生じる。

考案の目的この考案は、減圧ボイラのLNG気化器への適用に際し、
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
できる構成からなるLNG用減圧ボイラ型気化器の提供を
目的としている。

考案の概要この考案は、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、蒸気室から流量制御弁を介して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、蒸気温度を減圧下で所定範囲に保持するため、バーナー
の燃料制御弁を調整する手段と、導出する気化ガス温度
を一定に保持するため、前記蒸気の流量制御弁を凝縮室
部の蒸気温度と導出管の気化ガス温度に応じて開閉する
手段を有することを特徴とする減圧ボイラ型気化器であ
る。

考案の図面に基づく開示第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、被加熱流体管を
単管として表示してあるが、この考案は公知の単管、管
束のいずれの構成も利用できる。

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、図示しない
真空ポンプが接続配置されている。

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)の燃焼熱を水に伝達するためのバーナー管
(12)が配設してある。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(13)にて開閉制御される燃料制御弁(14)が設け
られ、沸騰振動の発生しない温度になるように蒸気温度
を減圧下で所定範囲に保持するため、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(20)は、ボイラ部(10)内の上部空間である蒸気室と
流量制御弁(22)を有する蒸気導入管(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(23)で連結され、減圧ボイラ部(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LN
Gが流れる伝熱管(30)が配設してある。

凝縮室部(20)の伝熱管(30)は、制御弁(31)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。

また、凝縮室部(20)内の蒸気温度を測定する温度計(2
4)、並びに導出管(27)を通過するNGの温度を測定する温
度計(25)の測定値に応じて、導出するNG温度を常に一定
に保持するため、蒸気導入管(21)の流量制御弁(22)の開
度を調整する制御系(26)が設けてある。

作用・効果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)
に導入し、水蒸気の凝縮熱伝達により、伝熱管(30)内の
流体が昇温する作用を有している。

減圧ボイラ部(10)の蒸気室内温度、圧力は、LNG負荷に
応じてバーナー(11)の燃焼が制御され、60℃を下限に適
宜調整される。

ここで、流量制御弁(22)は、導出管(27)を通過するNG温
度と凝縮室部(20)内の蒸気温度に応じて開閉度が制御さ
れ、蒸気の流入量が調整され、NG温度を一定に保持す
る。

濃縮液は減圧ボイラ部(10)と凝縮室部(20)の圧力差に相
当する液ヘッドＨにより減圧ボイラ部(10)に戻る。ま
た、圧力差が大きい場合、重力ヘッドが利用できない場
合はポンプにより戻すとよい。濃縮液戻りをポンプ方式
とした場合、正圧域にも容易に対応できる。

加熱媒体の運転圧力は経済性向上のため、気化ガスの温
度を極力低くする場合、真空域、例えば、0.2kg/cm²ab
s、60℃で制御するとよい。

上記の構成並びに制御により、LNGの気化に際し、NG出
口温度を一定に制御でき、かつ減圧ボイラ部の低圧域、
例えば、0.07kg/cm²abs、40℃で発生する沸騰振動を防
止することができる。

従って、LNGの負荷変動にかかわらず、NG温度が一定に
なる。

この考案の構成により、減圧ボイラをLNG用気化器に適
用した際、低負荷時に問題となっていた、沸騰振動並び
にNGの不要な昇温が抑制され、燃料ロスが少なくなる。

【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。 1,10……減圧ボイラ部、２……水、3,11……バーナー、
4,12……バーナー管、5,30……伝熱管、６……LNG供給
管、13,24,25……温度計、14……燃料制御弁、20……凝
縮室部、21……蒸気導入管、22……流量制御弁、23……
凝縮水戻り管、31……制御弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者津井伸彦神奈川県平塚市宮松町15―10 東京ガスアパート320 (72)考案者佐藤洋治兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地住友精密工業株式会社内 (72)考案者庄谷仁延兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地住友精密工業株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項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、蒸気室から流量制御弁を介して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、蒸気温度を減圧下で所定範囲に保持するため、バーナー
の燃料制御弁を調整する手段と、導出する気化ガス温度
を一定に保持するため、前記蒸気の流量制御弁を凝縮室
部の蒸気温度と導出管の気化ガス温度に応じて開閉する
手段を有することを特徴とする減圧ボイラ型気化器。