JPH0634352Y2

JPH0634352Y2 - 減圧ボイラ型気化器

Info

Publication number: JPH0634352Y2
Application number: JP1988086442U
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: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2003-06-29
Also published as: JPH029754U

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、伝熱管を分割配置し
て低負荷時の沸騰振動、不要な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５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
の容量が低減化し、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、第
２図及び第４図に破線（比較例）にて示す如く、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やNGの不要な昇温を防止した
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、密閉されかつ減圧された缶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、同部を含む缶内
下部に水が滞留し、缶内上部空間にLNGが流れる伝熱管
束を配設した構成において、前記伝熱管束が直列に分割され、かつ缶外の分割点に
設けた３方弁を介してNG導出管へのバイパス管が接続さ
れたことを特徴とする減圧ボイラ型気化器である。

前記伝熱管束が並列に分割され、かつ一部または全部
の管束の流入側に制御弁を設けたことを特徴とする減圧
ボイラ型気化器である。

さらに、詳述すると、 LNG伝熱管束を直列に分割し、第１熱交換器で蒸発、
第２熱交換器でスパーヒートする構成となし、缶外の分
割点に設けた３方弁を介してNGの導出管に接続するバイ
パス管が配設され、LNG負荷と導出管を通過するNG温度
に応じて、前記３方弁を制御し、第１熱交換器を通過し
たNGの第２熱交換器またはバイパス管への流量を調整す
るものである。

LNG伝熱管束を複数に並列分割し、LNG負荷に応じて、
稼動管束を制御し、NG温度を調整する。

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、NG
の不要な昇温が抑制され、燃料ロスが少なくなる。

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。第２図は同気化器の運転時のLNG
負荷とNG温度との関係を示すグラフである。

第３図はこの考案による他の減圧ボイラ型気化器の構成
を示す回路説明図である。第４図は同気化器の運転時の
LNG負荷とNG温度との関係を示すグラフである。

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。

構成第１図に示す減圧ボイラ型気化器は、減圧缶体（10）か
ら構成され、缶体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、水が滞留した缶体（10）下部には、バーナー（1
1）の燃焼熱を水に伝熱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。

また、缶体（10）内の蒸気室となる上部空間には、被加
熱流体のLNGが流れる伝熱管（20）が配設してある。

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、バーナー（11）の燃焼状態が調整される。

第１図に示す伝熱管（20）は、制御弁（21）を介してLN
G供給管（６）に接続されており、缶体（10）内におい
て直列に分割され、上流側の第１熱交換部（22）で蒸
発、下流側の第２熱交換部（24）でスパーヒートする構
成である。

また、両熱交換部（22）（24）間の缶体（10）外の分割
点には、３方弁（23）が配設され、NGの導出管（25）に
接続するバイパス管（26）が配設してある。

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、発生した水蒸気の凝縮熱伝
達により、伝熱管（20）内の流体が昇温する作用を有し
ている。

缶体（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、約60℃を下限に適宜
調整される。

ここで、３方弁（23）は、導出管（25）を通過するNG温
度に応じて各管への開閉度が制御され、第１熱交換部
（22）を通過したNGが第２熱交換部（24）またはバイパ
ス管（26）へ流下する際の流量を調整している。

従って、第２熱交換部（24）でスパーヒートされたNGと
第１熱交換部（22）で蒸発したNGとが、導出管（25）で
混合され、第２図のグラフに実線で示す如く、LNGの負
荷変動にかかわらず、NG温度が一定になる。

構成第３図に示す減圧ボイラ型気化器の基本構成は前述した
第１図の構成と同様である。

伝熱管（30）は、制御弁（31）を介してLNG供給管
（６）に接続されており、缶体（10）内において並列に
分割され、缶体（10）外の制御弁（32）にて流量が調整
される第１熱交換部（33）と、その下流側の第２熱交換
部（34）とからなる。

作用・効果かかる構成において、本管の制御弁（31）と第１熱交換
部（33）の制御弁（32）は、流入するLNG負荷に応じて
開閉制御される。

すなわち、LNG負荷に応じて、稼動伝熱管束を制御し、N
G温度を調整することができるため、低負荷時に問題と
なっていた、NGの不要な昇温が抑制され、燃料ロスが少
なくなる。

なお、第３図の構成は、第１図の実施例よりもNG温度制
御性が劣るが、制御弁（32）は三方弁（23）よりも安価
であり、コストの低減が可能となる。

【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図は同気化器の運転時のLNG
負荷とNG温度との関係を示すグラフである。第３図はこの考案による他の減圧ボイラ型気化器の構成
を示す回路説明図である。第４図は同気化器の運転時の
LNG負荷とNG温度との関係を示すグラフである。第５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…減圧缶体、２…水、3,11…バーナー、4,12…バー
ナー管、5,20,30…伝熱管、６…LNG供給管、13…温度
計、14…燃料制御弁、21,31,32…制御弁、22,33…第１
熱交換部、23…３方弁、24,34…第２熱交換部、25…導
出管、26…バイパス管。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献特開昭60−186642（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−252849（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−136653（ＪＰ，Ｕ) 特公昭62−2667（ＪＰ，Ｂ１)

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、缶体内上部空間に液化
天然ガスが流れる伝熱管束を配設した構成からなり、前
記伝熱管束が直列に分割され、かつ缶体外の分割点に設
けた３方弁を介して気化天然ガス導出管へのバイパス管
が接続されたことを特徴とする減圧ボイラ型気化器。
【請求項２】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、缶体内上部空間に液化
天然ガスが流れる伝熱管束を配設した構成からなり、前
記伝熱管束が並列に分割され、かつ一部または全部の管
束の流入側に制御弁を設けたことを特徴とする減圧ボイ
ラ型気化器。