JPH0633864B2 - 低温液化ガスの気化方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、海水、井戸水、河川水、排水等を熱源として
低温液化ガス例えばＬＮＧ、ＬＰＧ等を気化する方法と
その装置に関するものである。

［従来の技術］ 海水等を気化用の熱源水として低温液化ガスを気化する
方法及び装置としては、第３図に示すようなオープンラ
ック式気化器が公知である。

この公知例はＬＮＧを熱交換パネル１内に導入し、この
熱交換パネル１の上部に送水ポンプ２を利用して海水等
を汲み上げ、これを第４図に示すようにヘッダー３、ト
ラフ４から均一に熱交換パネル１の両面に散水して熱交
換を行い、ＬＮＧを気化する構成である。

［従来技術の課題］ しかし、上記公知例においては、以下の如き問題があ
る。

ａ．トラフ４からの散水を均一化するため、ヘッダー３
の各所に偏流防止用の絞りを設けている。このため、抵
抗が増し、この分送水ポンプ２の揚程を大きくする必要
がある。

ｂ．熱交換パネル１での散水膜切れを防止するため、海
水温度が高い場合でも気化に必要な熱量以上の海水量を
汲み揚げて流している。このため、無用な動力費がかか
る。

本発明は、上記ａ、ｂに記した問題を有しない低温液化
ガスの気化方法及びその装置を提案するのが目的であ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の構成は次のとおりである。

大気開放された加熱用熱源水源と気化器内上部気相とを
吸入管で連通すると共に気化器内上部気相に熱交換器を
挿入してこの熱交換器内に低温液化ガスを通すことによ
り、気化器内下部に導入された熱源水から蒸発した熱源
水蒸気を低温液化ガスの冷熱を利用して凝縮させて、気
化器内を大気圧以下に減圧すると共に凝縮せずに残った
蒸気を抽気して気化器気相を体気圧以下に減圧し、この
減圧された気化器内の圧力と大気圧との差により吸入管
を経由して気化器内に熱源水を導入する低温液化ガスの
気化方法。

次に、気化装置の構成は、熱交換器を真空ポンプ付抽気
ラインを取り付けた上部気相に内蔵し、下部に熱源水を
導入して成る低温液化ガスの気化用の気化器と、前記気
化器内の気相と大気開放された加熱用熱源水源とを連通
する吸入管と、前記熱交換器内に低温液化ガスを通すた
めの低温液化ガス導入管と、前記気化器の低部から下方
に向けて構成された排水ピットと、前記排水ピットと低
部において連通し、大気開放された大気開放ピットと、
前記大気開放ピット内に挿入された排水ポンプと、 から成るものである。

上記気化方法において、加熱用熱源中に溶存空気量が多
いと熱交換効率が低下するので、この場合には気化器の
前段であって吸入管中に脱気塔を挿入し、ここで脱気を
行い、この脱気された熱源海水を気化器内に導入する。

次に、気化器内で一旦蒸発した熱源水は、熱交換器で冷
却されて凝縮し、気化器内に落下する。この凝縮した熱
源海水と気化しないで気化器内に残った熱源水は気化器
外に排出する必要がある。この手段としては、気化器の
低部から下方に向けて排水ピットを設けると共にこの排
水ピットに低部で連通する大気開放ピットを設け、排水
ポンプをこの大気開放ピット内に設置してポンプ排水を
行う方法が動力費的に経済的である。但し、他の方法で
もよい。

［作用］ 気化器内は、その低部に導入された熱源水の一部が蒸発
して充満しており、この状態において熱交換器内に低温
液化ガスが通されると、この低温液化ガスの冷熱を蒸気
が吸収して凝縮する。この結果、気化器内は急激に減圧
し、大気との間に差圧が生じ、この差圧で加熱用熱源水
源から吸入管を経由して加熱源水が気化器内に導入され
る。

気化器内で凝縮した蒸気と蒸発せずに気化器内に残った
熱源水は排水ピットから大気開放ピット内低部に挿入さ
れた排水ポンプの力で排水路に排出される。

一方、上記のようにして熱源水に冷熱を与えて気化した
低温液化ガスは気化器から出て消費側に送り出される。

［実施例］ 第１図は、本発明の実施例を示すもので、符号の１０は
気化器、１１は海水１２を気化器１０内に吸入するため
の吸入管、１３は気化器１０内上部に内蔵された熱交換
器、１４は熱交換器１３内に至るＬＮＧ導入管、１５は
ＮＧ導出管、１６は抽気ライン、１７は抽気ライン１６
に挿入された真空ポンプである。

１８は気化器１０の低部であって、気化器１０内の低部
から下方に向けて設けた排水ピットにして、この排水ピ
ット１８はその低部において大気開放ピット２０と連通
しており、気化器１０内の水面Ｌと大気開放ピット２０
内の水面Ｌ′の落差Ｈは約１０ｍである。１９は、気化
器１０内において、凝縮した海水蒸気を排水ピット１８
側に誘導するための仕切板である。

２１は大気開放ピット２０から排水路２３に至る排水
管、２２は排水ポンプである。

上記実施例において、運転スタート時には真空ポンプ１
７を駆動して気化器１０内を大気圧以下に減圧すると、
吸入管１１を経由して海水が気化器１０内に導入され、
この底部に溜る。この溜った熱源水は気化器１０内が減
圧状態にあるため、低温で蒸発し、気相に充満する。そ
こで、ＬＮＧ導入管１４からＬＮＧが熱交換器１３内に
通されると、この冷熱により気化器１０内において一部
蒸発した海水蒸気が冷却されて凝縮する。この結果、気
化器１０内は減圧され、やがて真空状態となる。気化器
１０内が真空状態になると、海水１２側との差圧によ
り、海水は吸入管１１を経由して吸入管１０内にトリチ
ェリーの原理に基づいて連続的に導入される。なお、こ
の導入する水量は制御弁１１′により調整することがで
きる。気化器１０内で凝縮した海水と蒸発せずに残って
いた海水は排水ピット１８内から大気開放ピット２０内
に入り、排水ポンプ２２から排水管２１を経由して排水
路２３へ排水される。抽気ライン１６からは、気化器１
０内で蒸発し、凝縮せずに残った不凝縮ガス（蒸気）が
抽出される。

気化器１０内の熱交換器１３内に導入されたＬＮＧは熱
交換器１３で上記のように蒸気に凝縮潜熱を与えて気化
し、ＮＧ導出ライン１５から消費側へ送り出される。

なお、海水中の溶存空気が多い場合、気化器１０での熱
交換の効率が低下するので、この際は、第２図に示すよ
うに、溶存空気を脱気するための脱気塔２４を気化器１
０の前段に配し、ここで脱気を行った海水を気化器１０
内に導入するとよい。なお、この脱気塔２４は吸入管１
１から搭内に海水を導入し、散水管２５を散水すると共
にＮＧ導出ライン１５を脱気塔２４内に通し、抽気する
不凝縮ガス中の水分を凝縮させることが可能で、真空ポ
ンプ１７の負荷を低減することができる。

［本発明の効果］ 本発明は以上の如き構成と作用により、次の如き効果を
奏するものである。

ａ．気化器内の熱交換器に低温液化ガスを導入し、この
冷熱で気化器内で蒸発した熱源水蒸気を凝縮させて気化
器内を減圧し、大気圧との差圧で気化器内に熱源水を導
入するようにした。

この結果、従来のように海水汲み揚げ用のポンプとこの
ポンプを運転するための電力費は不要となる。

因に、従来のオープンラック式気化器において、必要な
ポンプ揚程は約５０ｍであるが、本発明によると排水ポ
ンプの必要揚程は約１０ｍでよく、又オープンラック式
気化器の場合、ＬＮＧ１ｔに対して海水を３５〜５０ｔ
使用していたが、本発明の場合、冬季で３５ｔ，夏季で
１１ｔでよく、この分設備の軽減化が図れる。

ｂ．上記ａの効果により、本発明の場合、抽気用の真空
ポンプと排水ポンプの動力費を合わせても、同一規模の
設備において、オープンラック式気化器の動力費に比較
して８０％の節約が可能である。

因に、本発明を実施した場合のランニングコストの試算
結果を次に示す。

１．前提条件 ａ．ＬＮＧ気化器能力（定格） 100t/h ｂ．稼動時間 8,000h/y ｃ．負荷率 月平均（最小） 68% （最高） 83% 年平均 76% ｄ．海水温度 月平均（最低）10℃ （最高）26℃ 年平均 18℃ ｅ．本発明の海水量：ＬＮＧ負荷率と海水温度より、Ｌ
ＮＧ気化熱量に等価な量とする。

ｆ．従来のオープンラック式気化装置の海水量：年間を
通じて、35t/t・LNGとする。

２．試算 (1)本発明の場合 ・月別平均海水温度と月別平均負荷率から求めた月別平
均海水使用量 1,381t/h ・脱気塔 抽気動力 41.5Kwh/h ・ＶＳＶ 抽気動力 5.7Kwh/h ・排水ポンプ 動力 80.1Kwh/h ・本発明年平均動力 127.3Kwh/h (1)従来例の場合 ・海水使用量 3,500t/h ・年平均動力 596.0Kwh/h ３．結果 ・本発明の動力は、年平均で従来例動力の21.4％とな
る。

・年間8,000ｈ稼動、電力単価16￥／Kwhとすると、 (596−127.3)×8,000×16＝60×10⁶￥／Ｙ の動力費削減が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る気化方法とその装置の説明図、第
２図は脱気塔を取り付けた気化装置の説明図、第３図は
従来のオープンラック式気化器の説明図、第４図は第３
図における散水手段の説明図である。 １０……気化器、１１……吸入管 １３……熱交換器、１６……抽気ライン １７……真空ポンプ、１８……排水ピット ２０……大気開放ピット、２１……排水管 ２２……排水ポンプ、２４……脱気塔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大気開放された加熱用熱源水源と気化器内
   上部気相とを吸入管で連通すると共に気化器内上部気相
   に熱交換器を挿入してこの熱交換器内に低温液化ガスを
   通すことにより、気化器内下部に導入された熱源水から
   蒸発した熱源水蒸気を低温液化ガスの冷熱を利用して凝
   縮させて、気化器内を大気圧以下に減圧すると共に凝縮
   せずに残った蒸気を抽気して気化器内気相を大気圧以下
   に減圧し、この減圧された気化器内の圧力と体気圧との
   差により吸入管を経由して気化器内に熱源水を導入する
   低温液化ガスの気化方法。
2. 【請求項２】加熱用熱源水中に溶存空気が多い場合に、
   吸入管中に脱気塔を挿入して脱気を行なう請求項(1)記
   載の低温液化ガスの気化方法。
3. 【請求項３】気化器内の底部から下方に向けて排水ピッ
   トを設けると共にこの排水ピットと底部において連通し
   ている大気開放ピットを設け、この大気開放ピット内に
   排水ポンプを設置して熱源水を強制排水する請求項(1)
   記載の低温液化ガスの気化方法。
4. 【請求項４】熱交換器を真空ポンプ付抽気ラインを取り
   付けた上部気相に内蔵し、下部に熱源水を導入して成る
   低温液化ガス気化用の気化器と、前記気化器内の気相と
   大気開放された加熱用熱源水源とを連通する吸入管と、
   前記熱交換器内に低温液化ガスを通すための低温液化ガ
   ス導入管と、前記気化器の低部から下方に向けて構成さ
   れた排水ピットと、前記排水ピットと低部において連通
   し、大気開放された大気開放ピットと、前記大気開放ピ
   ット内に挿入された排水ポンプと、 から成る低温液化ガスの気化装置。