JPS5838678B2 - 液化天然ガスの冷熱回収装置 - Google Patents
液化天然ガスの冷熱回収装置Info
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- JPS5838678B2 JPS5838678B2 JP54090629A JP9062979A JPS5838678B2 JP S5838678 B2 JPS5838678 B2 JP S5838678B2 JP 54090629 A JP54090629 A JP 54090629A JP 9062979 A JP9062979 A JP 9062979A JP S5838678 B2 JPS5838678 B2 JP S5838678B2
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- vapor
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-
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液化天然ガス（ＬＮＧ）の冷熱回収装置に関す
る。
る。
ＬＮＧの冷熱回収装置としては第１図、第２図に示すも
のがある。
のがある。
第１図に示すものはプロパンｆを貯留する中間熱媒体気
化器ｇと中間熱媒体凝縮器りとを蒸気導管１１液導管−
ｊにより連通させ、又前−記気化器ｇに海水に１凝縮器
りにＬＮＧｔを流し、それぞれプロパンとの間で熱交換
を行い、気化器ｇより送られたプロパン蒸気によりター
ビンＯを、駆動し、該タービン０により発電器ｐを回し
、更にプロパン蒸気とＬＮＧとを凝縮器りで熱交換させ
、ＬＮＧを気化させるものであり、ＬＮＧの冷熱を利用
して常温と低温の間にプロパンのランキンサイクルを横
取せしめ、ＬＮＧの気化と同時に動力回収を行うものを
示している。
化器ｇと中間熱媒体凝縮器りとを蒸気導管１１液導管−
ｊにより連通させ、又前−記気化器ｇに海水に１凝縮器
りにＬＮＧｔを流し、それぞれプロパンとの間で熱交換
を行い、気化器ｇより送られたプロパン蒸気によりター
ビンＯを、駆動し、該タービン０により発電器ｐを回し
、更にプロパン蒸気とＬＮＧとを凝縮器りで熱交換させ
、ＬＮＧを気化させるものであり、ＬＮＧの冷熱を利用
して常温と低温の間にプロパンのランキンサイクルを横
取せしめ、ＬＮＧの気化と同時に動力回収を行うものを
示している。
又、第２図に示すものは第１図に示した気化器ｇの代り
に海水ｋを管外に流すオープンラック方式の気化器ｎを
用いたものを示している。
に海水ｋを管外に流すオープンラック方式の気化器ｎを
用いたものを示している。
以上述べた従来例では次の如き欠点が指摘されている。
即ち、第１図に示すものでは、熱源である海水と、低温
のプロパン液とが熱交換するため、海水の凍結の可能性
があり、更に海水の凍結はパイプ（伝熱管）の破損を招
く虞れがある。
のプロパン液とが熱交換するため、海水の凍結の可能性
があり、更に海水の凍結はパイプ（伝熱管）の破損を招
く虞れがある。
中間熱媒体気化器は低温で運転されるため、当然低温用
材料を必要としコストが高くなる。
材料を必要としコストが高くなる。
第２図に示すものでは気化器がオープンラック式になっ
ている海水の凍結によるパイプの破損は防止し得るが、
気化器に低温材料が必要であることは避けられない。
ている海水の凍結によるパイプの破損は防止し得るが、
気化器に低温材料が必要であることは避けられない。
更に、熱源である海水は時期によって温度が異なりプロ
パンの気化圧力を冬場に於ける最低の海水温度でも気化
し得る圧力に設定しなければならず、該気化圧力では夏
場に於ける発生蒸気は過熱蒸気となる。
パンの気化圧力を冬場に於ける最低の海水温度でも気化
し得る圧力に設定しなければならず、該気化圧力では夏
場に於ける発生蒸気は過熱蒸気となる。
該蒸気を凝縮させ、凝縮熱でＬＮＧを気化させる為には
、中間熱媒体凝縮器の伝熱面積を飽和蒸気を使用した場
合に比べ著しく大きくしなければならない。
、中間熱媒体凝縮器の伝熱面積を飽和蒸気を使用した場
合に比べ著しく大きくしなければならない。
又、過熱蒸気でタービンを駆動させることは以下に述べ
る通り極めて不利である。
る通り極めて不利である。
即ちプロパン（中間熱媒体）の凝縮条件はＬＮＧの気化
条件によってのみきまり、海水（熱源）の温度とは無関
係に一定である。
条件によってのみきまり、海水（熱源）の温度とは無関
係に一定である。
従って回収動力を最大ならしむべく考慮できるのは、プ
ロパンの気化条件たけである。
ロパンの気化条件たけである。
気化圧力を年間一定とし、冬の最低の海水温度を７℃、
夏の海水温度を３０℃とした場合、気化圧力は７℃でも
プロパンが気化し得る値でなければならない。
夏の海水温度を３０℃とした場合、気化圧力は７℃でも
プロパンが気化し得る値でなければならない。
ここで気化圧力を４．４℃における飽和圧力とした場合
の冬場、夏場に於けるプロパンを凝縮温度迄断熱膨張さ
せた場合の断熱熱落差（回収エネルギー）を第３図の圧
力−エンタルピ線図より求める。
の冬場、夏場に於けるプロパンを凝縮温度迄断熱膨張さ
せた場合の断熱熱落差（回収エネルギー）を第３図の圧
力−エンタルピ線図より求める。
４，４℃における飽和圧力（海水温度７°Ｃ）でプロパ
ンを蒸発させた場合蒸気は前記線図のＡ点で示され、凝
縮温度迄断熱膨張させると、その断熱熱落差は約１５．
８ Ｋｃａｌ ７ｋｆｌであり、海水温度３０℃で蒸発
加熱させた場合蒸気は線図上Ｂ点で示され凝縮温度迄断
熱膨張させるとその熱落差は約１８．３ Ｋｃａｌ ７
に９である。
ンを蒸発させた場合蒸気は前記線図のＡ点で示され、凝
縮温度迄断熱膨張させると、その断熱熱落差は約１５．
８ Ｋｃａｌ ７ｋｆｌであり、海水温度３０℃で蒸発
加熱させた場合蒸気は線図上Ｂ点で示され凝縮温度迄断
熱膨張させるとその熱落差は約１８．３ Ｋｃａｌ ７
に９である。
これに対し飽和圧力を海水温度に応じ変化させ夏場の気
化圧力を２６．７℃の飽和圧力とした場合のプロパン蒸
気の線図上の位置は０点で示され前述同様断熱膨張させ
た時のその断熱熱落差は約２３Ｋｃａ１７ｋｇとなり、
前記した夏場に於ける断熱熱落差的１８．３ Ｋｃａｌ
７に９に比べ大巾に上昇する。
化圧力を２６．７℃の飽和圧力とした場合のプロパン蒸
気の線図上の位置は０点で示され前述同様断熱膨張させ
た時のその断熱熱落差は約２３Ｋｃａ１７ｋｇとなり、
前記した夏場に於ける断熱熱落差的１８．３ Ｋｃａｌ
７に９に比べ大巾に上昇する。
従って中間熱媒体によるランキン系の出力（回収エネル
ギー）を最大とするためには、その時期の熱源温度に応
じた飽和圧力とし発生蒸気も２〜３℃程度のわずかな過
熱範囲にとどめることが重要である。
ギー）を最大とするためには、その時期の熱源温度に応
じた飽和圧力とし発生蒸気も２〜３℃程度のわずかな過
熱範囲にとどめることが重要である。
然しなからオープンラック形式の気化器では中間熱媒体
を常に飽和ガスの状態で出すということが困難であり、
又加熱源温度が高い場合は過熱蒸気とならざるを得ず、
省エネルギー化という点でも問題があった。
を常に飽和ガスの状態で出すということが困難であり、
又加熱源温度が高い場合は過熱蒸気とならざるを得ず、
省エネルギー化という点でも問題があった。
本発明は上記問題を解決し、極めて効率のよい液化天然
ガスの冷熱装置を提供するものであって伝熱管を取付は
中間熱媒体液部及び中間熱媒体蒸気部を共存せしめ高温
熱源の温度の変化に応じて常に圧力の異なる中間熱媒体
の飽和蒸気を発生させる様にした中間熱媒体気化器と、
液化天然ガスを中間熱媒体蒸気により加熱気化させると
共に前記中間熱媒体を凝縮させる中間熱媒体凝縮とを備
え、前記気化器の蒸気を導く蒸気導管を凝縮器に連通さ
せ、又、凝縮器の凝縮した中間熱媒体を気化器蒸気部へ
導く液導管を気化器に連通させ、更に前記蒸気導管の途
中に熱エネルギー回収用タービンを設けたことを特徴と
するものである。
ガスの冷熱装置を提供するものであって伝熱管を取付は
中間熱媒体液部及び中間熱媒体蒸気部を共存せしめ高温
熱源の温度の変化に応じて常に圧力の異なる中間熱媒体
の飽和蒸気を発生させる様にした中間熱媒体気化器と、
液化天然ガスを中間熱媒体蒸気により加熱気化させると
共に前記中間熱媒体を凝縮させる中間熱媒体凝縮とを備
え、前記気化器の蒸気を導く蒸気導管を凝縮器に連通さ
せ、又、凝縮器の凝縮した中間熱媒体を気化器蒸気部へ
導く液導管を気化器に連通させ、更に前記蒸気導管の途
中に熱エネルギー回収用タービンを設けたことを特徴と
するものである。
以下図面に基き本発明の詳細な説明する。
一部に中間熱媒体（本実施例ではプロパン）の液部１残
部に該媒体の蒸気部２を共存せしめる中間熱媒体気化器
３と内部に液化天然ガス（ＬＮＧ）とプロパン蒸気との
熱交換を行う熱交換器４を供えた中間熱媒体凝縮器５と
を配設する。
部に該媒体の蒸気部２を共存せしめる中間熱媒体気化器
３と内部に液化天然ガス（ＬＮＧ）とプロパン蒸気との
熱交換を行う熱交換器４を供えた中間熱媒体凝縮器５と
を配設する。
前記気化器３の蒸気部２と発電機２１が連結されたター
ビン２２と凝縮器５とを蒸気導管６にて連通し、該導管
６の途中に遮断弁７、圧力調整弁２３を設ける。
ビン２２と凝縮器５とを蒸気導管６にて連通し、該導管
６の途中に遮断弁７、圧力調整弁２３を設ける。
凝縮器５で凝縮した液体プロパンを気化器３に導く液溝
管８を凝縮器５と気化器３に連通させ、途中にポンプ９
、流量制御弁１０、遮断弁１１を順次設け、更に前記液
溝管８の気化器３側先端を蒸気部２に位置させ、先端に
は噴霧ノズル１２を取付ける。
管８を凝縮器５と気化器３に連通させ、途中にポンプ９
、流量制御弁１０、遮断弁１１を順次設け、更に前記液
溝管８の気化器３側先端を蒸気部２に位置させ、先端に
は噴霧ノズル１２を取付ける。
前記気化器３に圧力検出器１３及び凝縮器５に圧力検出
器２４を取付け、該検出器１３と前記遮断弁７，１１と
を信号ライン１４にて連結すると共に検出器２４と圧力
調整弁２３とを信号ライン２５にて連結する。
器２４を取付け、該検出器１３と前記遮断弁７，１１と
を信号ライン１４にて連結すると共に検出器２４と圧力
調整弁２３とを信号ライン２５にて連結する。
又、気化器３と凝縮器５それぞれに液面検出器１５．１
６を取付け、該検出器１５．１６と前記流量制御弁１０
とを信号ライン１７にて連結する。
６を取付け、該検出器１５．１６と前記流量制御弁１０
とを信号ライン１７にて連結する。
前記液部１には気化器３の外部より海水１９を導き、再
び外部へ排出する様形成され、液部プロパンと海水間で
熱交換を行わしめる伝導管１８を配設する。
び外部へ排出する様形成され、液部プロパンと海水間で
熱交換を行わしめる伝導管１８を配設する。
上記構成に於て、気化器３内で伝熱管１８を介し、海水
１９により加熱気化されたプロパンは前記蒸気導管６に
より圧力調整弁２３を介しプロパン蒸気をタービン２２
に導かれ断熱膨張してタービン２２を駆動した後排出さ
れ凝縮器５で凝縮し、その凝縮熱でＬＮＧ２０を加熱気
化する。
１９により加熱気化されたプロパンは前記蒸気導管６に
より圧力調整弁２３を介しプロパン蒸気をタービン２２
に導かれ断熱膨張してタービン２２を駆動した後排出さ
れ凝縮器５で凝縮し、その凝縮熱でＬＮＧ２０を加熱気
化する。
圧力検出器２４は凝縮器圧力を検出し、該検出結果に基
き圧力調整弁２３はタービン２２の前圧をコントロール
する。
き圧力調整弁２３はタービン２２の前圧をコントロール
する。
凝縮したプロパンはポンプ９、流量制御弁１０を通して
蒸気部２ヘノズル１２より噴霧される。
蒸気部２ヘノズル１２より噴霧される。
この噴霧の過程で低温の液状プロパンは蒸気状プロパン
と直接接触熱交換を行い、液部１に落下する迄に瞬時に
加熱され、低温の液状プロパンが前記伝熱管１８に接触
することはない。
と直接接触熱交換を行い、液部１に落下する迄に瞬時に
加熱され、低温の液状プロパンが前記伝熱管１８に接触
することはない。
なお流量制御弁１０は液面検出器１５の検出結果に基き
液状プロパンの流量を制御して気化器３及び凝縮器５の
液面制御を行い、又圧力検出器１３は気化器３内の圧力
を常に監視していて、万一海水の供給が止まった時等、
圧力の異常変動が生じた場合遮断弁７ ｃａｌへフィー
ドバックして、蒸気導管６、液溝管８を閉塞し、気化器
３に貯留する液状プロパンの液温か下ったり、熱源がな
い状態で気化が継続するのを防止する。
液状プロパンの流量を制御して気化器３及び凝縮器５の
液面制御を行い、又圧力検出器１３は気化器３内の圧力
を常に監視していて、万一海水の供給が止まった時等、
圧力の異常変動が生じた場合遮断弁７ ｃａｌへフィー
ドバックして、蒸気導管６、液溝管８を閉塞し、気化器
３に貯留する液状プロパンの液温か下ったり、熱源がな
い状態で気化が継続するのを防止する。
第５図、第６図の実施例は第４図の実施例に於ける伝熱
管１８を気化器３の外部に取出しオープンラック式の伝
熱管２６とした場合を示している。
管１８を気化器３の外部に取出しオープンラック式の伝
熱管２６とした場合を示している。
即ち気化器３に貯留した液状プロパンは一旦気化器３外
の伝熱管２６に導かれ海水１９により加熱され蒸発し再
び気化器３に戻される。
の伝熱管２６に導かれ海水１９により加熱され蒸発し再
び気化器３に戻される。
七の他のプ□パ＋循環過程は第４図に示した実施例と同
様１売０本発明は上述の事項で明らかな如く、気化器に
て低温の液状プロパンを供給する際気化器中のプロパン
蒸気と直接接触熱交換させることにより加熱するので低
温の液状プロパンが伝熱管に流入することはなく、又、
凝縮器或はタービンに供給するプロパン蒸気は液状プロ
パン、プロパン蒸気を共存せしめた気化器の蒸気部より
抽出されている為、該蒸気は常に飽和蒸気であるという
ことから、以下の優れた効果を発揮するものである。
様１売０本発明は上述の事項で明らかな如く、気化器に
て低温の液状プロパンを供給する際気化器中のプロパン
蒸気と直接接触熱交換させることにより加熱するので低
温の液状プロパンが伝熱管に流入することはなく、又、
凝縮器或はタービンに供給するプロパン蒸気は液状プロ
パン、プロパン蒸気を共存せしめた気化器の蒸気部より
抽出されている為、該蒸気は常に飽和蒸気であるという
ことから、以下の優れた効果を発揮するものである。
（ｉ）熱源が海水の時、海水の凍結及び伝熱管の破損を
防止することができる。
防止することができる。
（１１）気化器、伝熱管に低温材料を使用する必要がな
いので製作費を安価にすることができる。
いので製作費を安価にすることができる。
０［ｌ）凝縮器の熱交換器伝熱面を最小限にすることが
できる。
できる。
１Ｍ 装置の制御を気化器、凝縮器の液面制御のみでな
し得るので制御系を非常に簡単にすることができる。
し得るので制御系を非常に簡単にすることができる。
Ｍ 液化天然ガスの熱エネルギーを有効に回収し得るＯ
尚、伝熱管をラック方式にした場合には凝縮器からの低
温液状プロパンを噴霧することなく直接気化器中の温液
状プロパン中に供給しても飽和蒸気を得ることができる
（第６図参照）。
温液状プロパンを噴霧することなく直接気化器中の温液
状プロパン中に供給しても飽和蒸気を得ることができる
（第６図参照）。
すなわち、伝熱管２６の出口においてプロパンが気液混
相状態を維持するよう、充分多量の液状プロパンを気化
器３から伝熱管２６へと循環することによって達成でき
る。
相状態を維持するよう、充分多量の液状プロパンを気化
器３から伝熱管２６へと循環することによって達成でき
る。
また伝熱管２６からの過熱蒸気を一度気化器中の温液状
プロパンを通過させ飽和蒸気とするとともに、該蒸気で
気化器の温液を加熱することも可能である。
プロパンを通過させ飽和蒸気とするとともに、該蒸気で
気化器の温液を加熱することも可能である。
第１図、第２図は従来の液化天然ガスの冷熱回収装置の
説明図、第３図はプロパンの圧力−エンタルピ線図、第
４図は本発明の詳細な説明図、第５図、第６図は伝熱管
をオープンラック式にした場合の実施例を示す説明図で
ある。 ３は気化器、５は凝縮器、７．１１は遮断弁、９はポン
プ、１０は流量制御弁、１２は噴霧ノズルを示す。
説明図、第３図はプロパンの圧力−エンタルピ線図、第
４図は本発明の詳細な説明図、第５図、第６図は伝熱管
をオープンラック式にした場合の実施例を示す説明図で
ある。 ３は気化器、５は凝縮器、７．１１は遮断弁、９はポン
プ、１０は流量制御弁、１２は噴霧ノズルを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 伝熱管を取付は中間熱媒体液部及び中間熱媒体蒸気
部を共存せしめ高温熱源の温度の変化に応じて常に圧力
の異なる中間熱媒体の飽和蒸気を発生させる様にした中
間熱媒体気化器と、液化天然ガスを中間熱媒体蒸気によ
り加熱気化させると共に前記中間熱媒体を凝縮させる中
間熱媒体凝縮器とを備え、前記気化器の蒸気を導く蒸気
導管を凝縮器に連通させ、又、凝縮器の凝縮した中間熱
媒体を気化器蒸気部へ導く液溝管を気化器に連通させ、
更に前記蒸気導管の途中に熱エネルギー回収用タービン
を設けたことを特徴とする液化天然ガスの冷熱回収装置
。 ２ 伝熱管を取付は中間熱媒体液部及び中間熱媒体蒸気
部を共存せしめ高温熱源の温度の変化に応じて常に圧力
の異なる中間熱媒体の飽和蒸気を発生させる様にした中
間熱媒体気化器と、液化天然ガスを中間熱媒体蒸気によ
り加熱気化させると共に前記中間熱媒体を凝縮させる中
間熱媒体凝縮器とを備え、前記気化器の蒸気を導く蒸気
導管を凝縮器に連通させ、又、凝縮器の凝縮した中間熱
媒体を気化器蒸気部へ導く液溝管を気化器に連通させ、
該液溝管の先端に液状中間熱媒体噴霧用ノズルを取付け
、更に前記蒸気導管の途中に熱エネルギー回収用タービ
ンを設けたことを特徴とする液化天然ガスの冷熱回収装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54090629A JPS5838678B2 (ja) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | 液化天然ガスの冷熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54090629A JPS5838678B2 (ja) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | 液化天然ガスの冷熱回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5615801A JPS5615801A (en) | 1981-02-16 |
| JPS5838678B2 true JPS5838678B2 (ja) | 1983-08-24 |
Family
ID=14003768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54090629A Expired JPS5838678B2 (ja) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | 液化天然ガスの冷熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838678B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62195141A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Hitachi Ltd | ペレツト移送装置 |
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1979
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