JPH07180980A - プレートフィン式オープンラック型気化装置 - Google Patents

プレートフィン式オープンラック型気化装置

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JPH07180980A
JPH07180980A JP5346333A JP34633393A JPH07180980A JP H07180980 A JPH07180980 A JP H07180980A JP 5346333 A JP5346333 A JP 5346333A JP 34633393 A JP34633393 A JP 34633393A JP H07180980 A JPH07180980 A JP H07180980A
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heat exchange
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Pending
Application number
JP5346333A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Miyata
嘉明 宮田
Atsushi Kubota
篤 久保田
Takahide Yamamoto
貴英 山本
Toshiyasu Miura
俊泰 三浦
Yoji Sato
洋治 佐藤
Masaru Akiyama
優 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication of JPH07180980A publication Critical patent/JPH07180980A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D3/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
    • F28D3/04Distributing arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0061Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
    • F28D2021/0064Vaporizers, e.g. evaporators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気化装置のNG出口付近での気化ガス温度の
低下の防止、熱応力低減の問題を解決し、流量ハンチン
グの防止、氷着の低減、海水量の低減、ガス流れの安定
化を図り、製造が容易なプレートフィン式オープンラッ
ク型気化装置の提供。 【構成】 中央通路14に供給されたLNGは通路を下
降しながら、両側の外側通路15,15を上昇するNG
と仕切り板11を介して熱交換し、中央通路14の開放
下端で反転して外側通路15,15に入り、熱交換パネ
ル10外表面を流下する熱媒体である海水より熱エネル
ギーを受けて気化しつつ上昇し、中央通路14より上方
の外側通路15,15でNGはパネル10外部の海水と
の熱交換となり、NG温度はさらに昇温されて熱交換パ
ネル10上端に設けたNG出口ヘッダータンク16に入
り、外部へ導出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、海水などの熱媒体で
液化天然ガスを気化させるためのオープンラック型気化
装置に係り、プレートフィン型熱交換器を3層構造とな
し、例えば上端付近に設置した散水トラフより下方位置
で中央通路へのみ液化天然ガスを供給して中央通路下端
から隣接する両方の外側通路上部へとU型フローにて気
化ガスを反転上昇させて導出する構成となし、流量ハン
チングの防止、氷着の低減、海水量の低減、ガス流れの
安定化を図り、製造が容易なプレートフィン式オープン
ラック型気化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】海水などの熱媒体を用いて液化天然ガス
(以下LNGという)を気化させるためのオープンラッ
ク型気化装置としては、従来、単管式オープンラック型
気化装置が主流である。単管式オープンラック型気化装
置は、単管の熱交換管を多数連立させた熱交換用パネル
の下端に設けた下部ヘッダータンクからLNGを供給
し、熱交換用パネルの上部両側に配置したトラフから散
水される海水により、LNGが管内を上昇するにつれて
管外の熱媒体たる海水により加熱され気化して、熱交換
用パネルの上端に設けた上部ヘッダータンクから天然ガ
ス(以下NGという)として外部に供給される構成から
なる。
【0003】単管式オープンラック型気化装置は、熱媒
体である海水と極低温のLNGとが熱交換用パネルの単
管壁を介して直接熱交換するため、管外、すなわち熱交
換用パネル表面に氷着が発生し、海水の散水流量に偏流
があるとこの氷着もアンバランスとなり、各熱交換管の
収縮量に差ができ、熱応力が増大するという問題点を有
していた。
【0004】そこで、出願人は、二重管構造の熱交換管
を多数連立させて熱交換パネルを形成し、熱交換管の上
部あるいは下部の一方側にLNG入口ヘッダータンクと
NG出口ヘッダータンクを配置して、一端から内管に導
入流下したLNGを他端側より反転させて外管と内管の
間に移動させ、外管のNG出口ヘッダータンクへと流す
U型フローの間に、海水→外管→NG→内管→LNGと
入熱させる構成となした二重管式オープンラック型気化
装置を提案(特開平4−254096号)した。上記の
二重管式オープンラック型気化装置は、従来装置では不
可避の氷着を低減して海水量を減らすことができ、揚水
ポンプの使用量を削減し、流量及びカロリーハンチング
の防止が可能で、LNG及びNG流れが安定する利点が
ある
【0005】ところが、この二重管式オープンラック型
気化装置ではNG出口ヘッダータンクをLNG入口ヘッ
ダータンクの横に設け、NG出口管で外管に接続した構
造となっている。このため、各外管にはNG出口管を連
結する穴を設けると同時に溶接により接続する必要があ
り、加工及び組立工数が多い。また、NG出口管の存在
により散水トラフを外管の上端付近に設置できず、液化
ガスへの熱媒体の散水が不十分となる恐れがあるなど種
々の問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、プレートフィ
ン型熱交換器の構造を応用した構成について種々検討
し、図3に示すような熱交換パネル1を3層構造として
中央通路2にパネル1上端の入口ヘッダータンク4から
LNGを導入し、パネル1下端内で反転させて中央通路
2に隣接する外側通路3,3を上昇させ、入口ヘッダー
タンク4の下方に設けた出口ヘッダータンク5よりNG
を導出する構成を考えた。しかし、パネル1上部内で昇
温したNGが入口ヘッダータンク4からのLNGにて冷
却され、再度低温化する問題があった。
【0007】この発明は、気化装置のNG出口付近での
気化ガス温度の低下の防止、熱応力低減の問題を、気化
装置の構造をプレートフィン型熱交換器の構造を応用す
ることにより解決を図るもので、流量ハンチングの防
止、氷着の低減、海水量の低減、ガス流れの安定化を図
り、製造が容易なプレートフィン式オープンラック型気
化装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、中央通路を
通路長さがこれより上下部で長い外側通路で挟む構成の
3層構造からなる熱交換パネルの上部に散水用トラフを
対向配設して散水可能となし、熱交換パネルの上端に出
口ヘッダータンクを配置し、上端より所要位置で通路上
端が設定される中央通路へのみ液化ガスを導入可能とな
し、熱交換パネル内の下端内で中央通路からの流体を外
側通路へと反転上昇させ、外側通路外面の散水及び内管
内液化ガスと熱交換可能となし、気化昇温させた気化ガ
スを出口ヘッダータンクから導出可能となしたプレート
フィン式オープンラック型気化装置である。
【0009】この発明において、熱交換パネルは2枚の
仕切り板間に波形フィンを挿入し、その周囲をサイドバ
ーで閉塞して構成した通路を3層積層し、中央通路のみ
通路長さを短く配置した構成であれば、波形フィン形状
などは適宜選定でき、中央通路の上方や下方の分配通路
構造も任意に選定できる。また、熱交換パネル内の中央
通路上端からLNGを導入する際の分配を均一に行うた
め、スパージパイプの他、分配用の波形フィンを配置し
たり、パネルの両端面から導入するなど種々の構成を採
用することができる。さらに、この発明は熱交換パネル
内の中央通路が隣接する外側通路より短く設定し、特に
LNGを導入する位置を好ましくは散水用トラフ位置よ
り下方に設定することにより、NGが導入するLNGで
冷却されないようにすることを特徴とするが、中央通路
の上方及び下方位置の通路も3層積層した構成とするこ
とができ、例えば上方はNG出口ヘッダータンクに接続
され、下方はLNGが分散されて均等に外側通路に反転
流入するよう分配用の波形フィンを配置することができ
る。
【0010】
【作用】この発明による3層構造からなるプレートフィ
ン式熱交換パネルにおいて、LNGは散水用トラフ位置
より下方に設定された中央通路の上端より供給され、中
央通路に供給されたLNGは通路を下降しながら、両側
の隣接通路を上昇する気化ガスと仕切り板を介して熱交
換し、中央通路の開放下端で反転して隣接する外側通路
に入り、熱交換パネル外表面を流下する熱媒体である海
水より熱エネルギーを与えられ、次第に気化しつつ上昇
し、中央通路より上方の外側通路でNGはパネル外部の
海水との熱交換となり、NG温度はさらに昇温されて熱
交換パネル上端に設けたNG出口ヘッダータンクに入
り、外部へ導出される。従って、U型フローとしている
ため、管内の圧力損失が増加し、ガスの流れが安定し、
熱媒体の海水と極低温のLNGとは直接熱交換せず、N
Gを介して熱交換するため、表面への氷着が低減すると
共に、伝熱面積の増加により気化装置を小型化すること
ができる。また、中央通路の上端を散水用トラフ位置よ
り下方に設定したことから、導出されるNG温度を低下
させることがなく、氷着の低減により供給すべき熱媒体
としての海水量を減らすことが可能であり、海水の汲上
げポンプの電力消費量が大幅に削減でき、さらに、パネ
ル内での流体流れが均等化されて流量ハンチング及びカ
ロリーハンチングが防止できる。
【0011】
【実施例】
実施例 気化装置をプレートフィン型熱交換器で構成するが、2
枚の仕切り板11,11間に波形フィン(図示せず)を
挿入し、その周囲をサイドバー12で閉塞して構成した
通路を3層積層して熱交換パネル10を形成する。中央
部の通路は熱交換パネル10上端から所定距離だけ離れ
た位置で通路を切断して、通路下方部分の上端をサイド
バー13で閉塞して中央通路14を形成し、中央通路1
4下端は仕切り板11を切断して開放し、隣接する外側
通路15,15と連通した構成からなる。また、熱交換
パネル10上端にはNG出口ヘッダータンク16を配置
し、散水用トラフ17も熱交換パネル10上端に近い箇
所に対向配置してある。LNGは中央通路14の上端付
近の熱交換パネル1側端面に設けた入口ヘッダータンク
18を介して中央通路14の上部内に配置したスパージ
パイプ19より供給し、中央通路14を下降して下方開
放端から両側の外側通路15,15内へ反転させる。中
央通路14に供給されたLNGは通路を下降しながら、
両側の外側通路15,15を上昇するNGと仕切り板1
1を介して熱交換し、中央通路14の開放下端で反転し
て外側通路15,15に入り、熱交換パネル10外表面
を流下する熱媒体である海水より熱エネルギーを受けて
気化しつつ上昇し、中央通路14より上方の外側通路1
5,15でNGはパネル10外部の海水との熱交換とな
り、NG温度はさらに昇温されて熱交換パネル10上端
に設けたNG出口ヘッダータンク16に入り、外部へ導
出される。LNGが熱交換パネル10の上端から下端を
移動する間の温度変化を測定した結果を図2に模式的に
示すが、中央通路14の上端を散水用トラフ17位置よ
り下方に設定したことから、導出されるNG温度を低下
させることがない。
【0012】比較例 前述した図3の熱交換パネル1を3層構造として中央通
路2にパネル1上端の入口ヘッダータンク4からLNG
を導入し、パネル1下端内で反転させて中央通路2に隣
接する外側通路3,3を上昇させ、入口ヘッダータンク
4の下方に設けた出口ヘッダータンク5よりNGを導出
する構成の気化装置を作成した。散水用トラフ6は入口
ヘッダータンク4及び出口ヘッダータンク5より下方に
設置される。LNGを導入して海水で気化させ、LNG
が熱交換パネル1の上端から下端を移動する間の温度変
化を測定した結果を図4に模式的に示すように、パネル
1上部内で昇温したNGが入口ヘッダータンク4からの
LNGにて冷却され、再度低温化した。
【0013】
【発明の効果】この発明によるプレートフィン式オープ
ンラック型気化装置は、二重管構造の気化装置に比較し
て、各通路内には二次伝熱面を形成する波形フィンを挿
入しているため、見かけ体積あたりの伝熱面積が大幅に
増加し、同一蒸発容量の気化装置ではコンパクト化が可
能であり、設置面積も小さくなる。また、LNGを上端
部が散水用トラフ位置より下方に設定した中央通路に供
給する構造なので、熱交換パネル上端付近では海水とN
Gとの熱交換が可能となり、NGの昇温が可能となる。
従って、LNG入口ヘッダータンクの位置を設計に応じ
て変化させることが可能であり、出口での気化ガスの温
度設定が容易に調整できる。また、プレートフィン式の
熱交換パネル自体はろう付けで一体に製作可能であり、
製造が容易で安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるプレートフィン式オープンラッ
ク型気化装置の説明図であり、Aは正面説明図、Bは縦
断側面図である。
【図2】LNGが図1の熱交換パネルの上端から下端を
移動する間の温度変化を測定した結果を模式的に示す説
明図である。
【図3】比較例によるプレートフィン式オープンラック
型気化装置の縦断側面図である。
【図4】LNGが図3の熱交換パネルの上端から下端を
移動する間の温度変化を測定した結果を模式的に示す説
明図である。
【符号の説明】
1 熱交換パネル 2 中央通路 3 外側通路 4 入口ヘッダータンク 5 出口ヘッダータンク 6 散水用トラフ 10 熱交換パネル 11 仕切り板 12,13 サイドバー 14 中央通路 15 外側通路 16 出口ヘッダータンク 17 散水用トラフ 18 入口ヘッダータンク 19 スパージパイプ
フロントページの続き (72)発明者 山本 貴英 東京都豊島区東池袋1−48−6−1402 (72)発明者 三浦 俊泰 神奈川県横浜市神奈川区白幡上町38−37− 402 (72)発明者 佐藤 洋治 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)発明者 秋山 優 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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央通路を通路長さがこれより上下部で
    長い外側通路で挟む構成の3層構造からなる熱交換パネ
    ルの上部に散水用トラフを対向配設して散水可能とな
    し、熱交換パネルの上端に出口ヘッダータンクを配置
    し、上端より所要位置で通路上端が設定される中央通路
    へのみ液化ガスを導入可能となし、熱交換パネル内の下
    端内で中央通路からの流体を外側通路へと反転上昇さ
    せ、外側通路外面の散水及び内管内液化ガスと熱交換可
    能となし、気化昇温させた気化ガスを出口ヘッダータン
    クから導出可能となしたプレートフィン式オープンラッ
    ク型気化装置。
JP5346333A 1993-12-21 1993-12-21 プレートフィン式オープンラック型気化装置 Pending JPH07180980A (ja)

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JP5346333A JPH07180980A (ja) 1993-12-21 1993-12-21 プレートフィン式オープンラック型気化装置

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JPH07180980A true JPH07180980A (ja) 1995-07-18

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ID=18382705

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