JPS6149561B2 - - Google Patents
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- JPS6149561B2 JPS6149561B2 JP14952478A JP14952478A JPS6149561B2 JP S6149561 B2 JPS6149561 B2 JP S6149561B2 JP 14952478 A JP14952478 A JP 14952478A JP 14952478 A JP14952478 A JP 14952478A JP S6149561 B2 JPS6149561 B2 JP S6149561B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0128—Shape spherical or elliptical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プロパン（C3H8）やブタン
（C4H10）など液化ガスの自己冷却法に関する。
（C4H10）など液化ガスの自己冷却法に関する。
液化ガスは通常気化した後バーナによつて燃焼
させるが、工業規模では一般に気化のためのベー
パライザが必要となり、装置コストは通常の液体
燃料の場合に比べて高くなる。液化ガスを液状で
直接燃焼させればベーパライザが不要となり、装
置コストは低下するが次の問題がある。すなわち
液化ガスをボイラなどの火炉（以下ボイラと称す
る）で液のまま燃焼させた場合、ボイラの負荷変
動に伴つて燃焼量もそれに追従させながら運転さ
せなければならない。
させるが、工業規模では一般に気化のためのベー
パライザが必要となり、装置コストは通常の液体
燃料の場合に比べて高くなる。液化ガスを液状で
直接燃焼させればベーパライザが不要となり、装
置コストは低下するが次の問題がある。すなわち
液化ガスをボイラなどの火炉（以下ボイラと称す
る）で液のまま燃焼させた場合、ボイラの負荷変
動に伴つて燃焼量もそれに追従させながら運転さ
せなければならない。
しかし、ボイラの負荷変動、特に最大負荷時よ
り最小負荷に運転しなければならないような場
合、ボイラでの燃焼量を低下させるために液化ガ
スを供給する供給系統に介装される流量制御弁等
で流量を制御して供給圧力を下げなければならな
い。かかる場合液化ガスの燃焼量すなわち供給圧
力（ここではバーナ噴射圧力をいう）を液化ガス
のその温度における蒸気圧以下に下げると液化ガ
スをバーナに導く導管路中で蒸発現象が生じ、気
液混合流体となる。このため燃料制御弁やバー
ナ・ガンで、液化ガス蒸気による液の閉塞現象
（ベーパー・ロツク現象）や脈燃を生じる。この
閉塞現象のため失火や燃焼不安定を招き、故に液
化ガスの直接燃焼は難かしいとされていた。
り最小負荷に運転しなければならないような場
合、ボイラでの燃焼量を低下させるために液化ガ
スを供給する供給系統に介装される流量制御弁等
で流量を制御して供給圧力を下げなければならな
い。かかる場合液化ガスの燃焼量すなわち供給圧
力（ここではバーナ噴射圧力をいう）を液化ガス
のその温度における蒸気圧以下に下げると液化ガ
スをバーナに導く導管路中で蒸発現象が生じ、気
液混合流体となる。このため燃料制御弁やバー
ナ・ガンで、液化ガス蒸気による液の閉塞現象
（ベーパー・ロツク現象）や脈燃を生じる。この
閉塞現象のため失火や燃焼不安定を招き、故に液
化ガスの直接燃焼は難かしいとされていた。
閉塞現象は、第１図に示すように、液化ガスの
蒸気圧と温度の関係から液圧が低くかつ液温が高
い程発生しやすいことがわかる。
蒸気圧と温度の関係から液圧が低くかつ液温が高
い程発生しやすいことがわかる。
従つて、バーナに供給する液化ガスの燃焼量を
低下させるに当つて供給圧力を下げても液化ガス
が導管路中で気液混合流体現象になることを防止
するためには、液化ガスの液温を低下させて、使
用液種の蒸気圧を燃焼量制御のために調整した圧
力以下にする必要がある。その方法として、液化
ガスの一部を減圧して気化させ。その蒸発熱で導
管路中の液化ガスを冷却させることが考えられ
た。これによると、他からのエネルギーを使用す
ることなく、しかも炉に供給する熱量も減少させ
ることなく、液化ガスの直接燃焼を可能にし得
る。そして蒸発により発生した気化ガスは、パイ
ロツト用燃料ガスとして使用したり、或いはタン
クに戻したりして処理しているが、この気化が大
量に発生することは経済的な面から見ても不利で
ある。
低下させるに当つて供給圧力を下げても液化ガス
が導管路中で気液混合流体現象になることを防止
するためには、液化ガスの液温を低下させて、使
用液種の蒸気圧を燃焼量制御のために調整した圧
力以下にする必要がある。その方法として、液化
ガスの一部を減圧して気化させ。その蒸発熱で導
管路中の液化ガスを冷却させることが考えられ
た。これによると、他からのエネルギーを使用す
ることなく、しかも炉に供給する熱量も減少させ
ることなく、液化ガスの直接燃焼を可能にし得
る。そして蒸発により発生した気化ガスは、パイ
ロツト用燃料ガスとして使用したり、或いはタン
クに戻したりして処理しているが、この気化が大
量に発生することは経済的な面から見ても不利で
ある。
本発明は、上記気化ガスの発生をできるだけ少
なくし得るとともに、液化ガスが導管路中で気液
混合流体になるのを防止できるように、供給圧力
と液温により制御される自動膨脹弁を設けた液化
ガス自己冷却法を提供することを目的とするもの
である。
なくし得るとともに、液化ガスが導管路中で気液
混合流体になるのを防止できるように、供給圧力
と液温により制御される自動膨脹弁を設けた液化
ガス自己冷却法を提供することを目的とするもの
である。
本発明は、タンク内の液化ガスをバーナに導く
導管路に液冷却器を設け、導管路内の液化ガスの
一部を自動膨脹弁を介して前記液冷却器の冷却媒
体蒸発部に導いて該冷却媒体蒸発部で減圧蒸発さ
せ、その蒸発熱により前記導管路内の液化ガスを
冷却させ、且つ前記自動膨脹弁の開度を、バーナ
からの液化ガス噴射圧力と液冷却器出口における
冷却媒体の温度とによつて制御する構成にして所
期の目的を達成した。
導管路に液冷却器を設け、導管路内の液化ガスの
一部を自動膨脹弁を介して前記液冷却器の冷却媒
体蒸発部に導いて該冷却媒体蒸発部で減圧蒸発さ
せ、その蒸発熱により前記導管路内の液化ガスを
冷却させ、且つ前記自動膨脹弁の開度を、バーナ
からの液化ガス噴射圧力と液冷却器出口における
冷却媒体の温度とによつて制御する構成にして所
期の目的を達成した。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図は第１の実施例を示す。液化ガス１を
タンク２からバーナ（メイン液バーナ）３に導く
導管路４に、液化ガス１を増圧するポンプ５とバ
ーナ３からの噴出量を調節する液燃料制御弁６と
を設け、ポンプ５と液燃料制御弁６との間に位置
して液冷却器７を導管路４に設ける。液冷却器７
は被冷却液通過部８と冷却媒体蒸発部９を隔壁を
介して有する。液冷却器７の上流側の導管路４か
ら分岐された分岐管１０は蒸発部９の入口に接続
され、また蒸発部９の出口はガス加熱器１１の被
加熱ガス蒸発部１２に接続管１３を介して接続さ
れる。そして被加熱ガス蒸発部１２の出口はガス
燃料制御弁１４を有するガス導管１５を介してパ
イロツトバーナー１６に接続される。前記ガス加
熱器１１の加燃媒体通過部１７には水１８が供給
される。前記分岐管１０には温度式自動膨脹弁１
９が設けられ、この温度式自動膨脹弁１９は接続
管１３に設けた感温部（感温筒方式）２０からの
検出信号ａと液燃料制御弁６とバーナ３との間に
おける導管路４に設けた圧力取出口２１からの検
出信号ｂとにより開閉制御される。
る。第２図は第１の実施例を示す。液化ガス１を
タンク２からバーナ（メイン液バーナ）３に導く
導管路４に、液化ガス１を増圧するポンプ５とバ
ーナ３からの噴出量を調節する液燃料制御弁６と
を設け、ポンプ５と液燃料制御弁６との間に位置
して液冷却器７を導管路４に設ける。液冷却器７
は被冷却液通過部８と冷却媒体蒸発部９を隔壁を
介して有する。液冷却器７の上流側の導管路４か
ら分岐された分岐管１０は蒸発部９の入口に接続
され、また蒸発部９の出口はガス加熱器１１の被
加熱ガス蒸発部１２に接続管１３を介して接続さ
れる。そして被加熱ガス蒸発部１２の出口はガス
燃料制御弁１４を有するガス導管１５を介してパ
イロツトバーナー１６に接続される。前記ガス加
熱器１１の加燃媒体通過部１７には水１８が供給
される。前記分岐管１０には温度式自動膨脹弁１
９が設けられ、この温度式自動膨脹弁１９は接続
管１３に設けた感温部（感温筒方式）２０からの
検出信号ａと液燃料制御弁６とバーナ３との間に
おける導管路４に設けた圧力取出口２１からの検
出信号ｂとにより開閉制御される。
タンク２内を出た液化ガス１はポンプ５により
圧送され、液圧が高くベーパーが発生しない時
は、液化ガス１の全量が液冷却器７の通過部８を
流れ、冷却されずに液燃料制御弁６をへてバーナ
３に供給される。ベーパーが発生するのは、液圧
が低い（燃焼量が少ない）ときか、液温が高い
（主に夏期の条件）ときであるので、これらの条
件を圧力取出口２１と感温部２０をもつた温度式
自動膨脹弁１９で判断し、液冷却が必要なとき、
すなわち液燃料制御弁６の下流側における設定圧
力（バーナへの供給圧力）より低い圧力を感知し
た時と感温部２０の設定温度より高い温度を感知
した時に必要な量だけ噴射するよう自動膨脹弁１
９を所定開口面積以上に開弁し、該弁１９の開度
を設定温度および圧力と感温部２０および圧力取
出口２１における検出温度および圧力との差が大
きい程大きく開くよう作動させる。これにより導
管路４を流れる液化ガス１の一部で必要最少限の
液化ガス１を分岐管１０を介して液冷却器７の蒸
発部９に導き、これを蒸発部９内またはその入口
で蒸発させる。この蒸発熱で通過部８の液化ガス
１を冷却して液温を所定温度まで低下させる。
圧送され、液圧が高くベーパーが発生しない時
は、液化ガス１の全量が液冷却器７の通過部８を
流れ、冷却されずに液燃料制御弁６をへてバーナ
３に供給される。ベーパーが発生するのは、液圧
が低い（燃焼量が少ない）ときか、液温が高い
（主に夏期の条件）ときであるので、これらの条
件を圧力取出口２１と感温部２０をもつた温度式
自動膨脹弁１９で判断し、液冷却が必要なとき、
すなわち液燃料制御弁６の下流側における設定圧
力（バーナへの供給圧力）より低い圧力を感知し
た時と感温部２０の設定温度より高い温度を感知
した時に必要な量だけ噴射するよう自動膨脹弁１
９を所定開口面積以上に開弁し、該弁１９の開度
を設定温度および圧力と感温部２０および圧力取
出口２１における検出温度および圧力との差が大
きい程大きく開くよう作動させる。これにより導
管路４を流れる液化ガス１の一部で必要最少限の
液化ガス１を分岐管１０を介して液冷却器７の蒸
発部９に導き、これを蒸発部９内またはその入口
で蒸発させる。この蒸発熱で通過部８の液化ガス
１を冷却して液温を所定温度まで低下させる。
かかる方法を液の圧力か温度のどちらかで、例
えば特に、膨脹弁１９の作動をバーナへの供給圧
力検知信号のみで行わせようとしても、夏期条件
下では液温も高くまた液化ガスの蒸気圧も高いと
いうことから、燃焼量を低下させるためにバーナ
への供給圧力を下げてもなお液は陛脹弁１９の設
安圧以上の圧力を有しているため検知信号を得ら
れず、このために膨脹弁１９は作動しない。その
結果バーナから気液混合流体を噴出するので不安
定燃焼の原因を惹起する。従つて設定温度より高
い液温になつた場合に膨脹弁１９に液温の検知信
号を併せて入力させて作動させれば、圧力か温度
のどちらかによつて作動させていた場合に比べ
て、膨脹弁１９を感温部２０からの検出信号ａと
圧力取出口２１からの検出信号ｂとにより開閉制
御するので、膨脹弁１９を必要最低限に開き得
る。
えば特に、膨脹弁１９の作動をバーナへの供給圧
力検知信号のみで行わせようとしても、夏期条件
下では液温も高くまた液化ガスの蒸気圧も高いと
いうことから、燃焼量を低下させるためにバーナ
への供給圧力を下げてもなお液は陛脹弁１９の設
安圧以上の圧力を有しているため検知信号を得ら
れず、このために膨脹弁１９は作動しない。その
結果バーナから気液混合流体を噴出するので不安
定燃焼の原因を惹起する。従つて設定温度より高
い液温になつた場合に膨脹弁１９に液温の検知信
号を併せて入力させて作動させれば、圧力か温度
のどちらかによつて作動させていた場合に比べ
て、膨脹弁１９を感温部２０からの検出信号ａと
圧力取出口２１からの検出信号ｂとにより開閉制
御するので、膨脹弁１９を必要最低限に開き得
る。
膨脹弁１９が開いたときには、該膨脹弁１９の
下流側は0.2ｇ／cm2Ｇ以下の低圧であるので、通
過部８を流れている液化ガス１から熱を奪い（冷
却して）、直ちに気化する。また冬期のように液
温が低く、液化ガス１の蒸発（気化）が完全でな
い場合には、水道水などの水１８を利用したガス
加熱器１１において加熱される。この場合に水１
８は送風機の暖気により加温されている（通常、
燃焼装置用の送風機の空気温度は、外気温度より
５〜20度程高い）ものとする。気化したガスはパ
イロツトバーナ１６に導き、噴霧燃焼させるので
あるが、このときガス燃料制御弁１４は0.2Kg／
cm2Ｇの噴射圧になつたときに開くようになつてお
り、あまり低い圧力の場合は閉じている。
下流側は0.2ｇ／cm2Ｇ以下の低圧であるので、通
過部８を流れている液化ガス１から熱を奪い（冷
却して）、直ちに気化する。また冬期のように液
温が低く、液化ガス１の蒸発（気化）が完全でな
い場合には、水道水などの水１８を利用したガス
加熱器１１において加熱される。この場合に水１
８は送風機の暖気により加温されている（通常、
燃焼装置用の送風機の空気温度は、外気温度より
５〜20度程高い）ものとする。気化したガスはパ
イロツトバーナ１６に導き、噴霧燃焼させるので
あるが、このときガス燃料制御弁１４は0.2Kg／
cm2Ｇの噴射圧になつたときに開くようになつてお
り、あまり低い圧力の場合は閉じている。
第３図は第２の実施例を示している。第１の実
施例と異なる点は、分岐管１０の入口を、液燃料
制御弁６とバーナ３との間における導管路４に接
続したところである。
施例と異なる点は、分岐管１０の入口を、液燃料
制御弁６とバーナ３との間における導管路４に接
続したところである。
以上説明したように、本発明によると、バーナ
への導管路内を流れる液化ガスの一部を、圧力と
温度との検出信号によつて開閉制御される自動膨
脹弁を介して液化ガスの液冷却器へ導き蒸発させ
て導管路内の液化ガスを冷却するので、液化ガス
の導管路内での蒸発の問題がなく、また自動膨脹
弁はバーナからの液化ガス噴射圧力と液冷却器出
口における冷却媒体の温度とによつて制御作動さ
れるので、例えば圧力若しくは温度のどちらかに
よつて作動させる場合に比べて、冷却媒体の気化
量を最少限におさえることができ、更には冷却媒
体の気化潜熱によつて被冷却液である液化ガスの
圧力と温度とが所定に保たれ、たとえ大きな負荷
変動や負荷変動の速度が速い場合でも即応性に富
み、これによつて液の気化による気液混合流体現
象は回避できる。
への導管路内を流れる液化ガスの一部を、圧力と
温度との検出信号によつて開閉制御される自動膨
脹弁を介して液化ガスの液冷却器へ導き蒸発させ
て導管路内の液化ガスを冷却するので、液化ガス
の導管路内での蒸発の問題がなく、また自動膨脹
弁はバーナからの液化ガス噴射圧力と液冷却器出
口における冷却媒体の温度とによつて制御作動さ
れるので、例えば圧力若しくは温度のどちらかに
よつて作動させる場合に比べて、冷却媒体の気化
量を最少限におさえることができ、更には冷却媒
体の気化潜熱によつて被冷却液である液化ガスの
圧力と温度とが所定に保たれ、たとえ大きな負荷
変動や負荷変動の速度が速い場合でも即応性に富
み、これによつて液の気化による気液混合流体現
象は回避できる。
従つて、バーナより気液混合流体の噴射が回避
されることから、燃焼量を低下させても常に負荷
に即応した液燃料が供給でき、安定した燃焼が可
能になるとともに安全性も高く、設備、運転コス
トおよび液冷却器で蒸発させる液化ガス量を必要
最低限とすることができ、気化ガス量も少なくし
て経済的に有利である。
されることから、燃焼量を低下させても常に負荷
に即応した液燃料が供給でき、安定した燃焼が可
能になるとともに安全性も高く、設備、運転コス
トおよび液冷却器で蒸発させる液化ガス量を必要
最低限とすることができ、気化ガス量も少なくし
て経済的に有利である。
第１図は液化ガスの蒸気圧曲線図、第２図は本
発明の第１の実施例を示す管路構成図、第３図は
第２の実施例を示す管路構成図である。 １……液化ガス、２……タンク、３……バー
ナ、４……導管路、６……液燃料制御弁、７……
液冷却器、９……冷却媒体蒸発部、１０……分岐
管、１１……ガス加熱器、１４……ガス燃料制御
弁、１６……パイロツトバーナ、１９……温度式
自動膨脹弁。
発明の第１の実施例を示す管路構成図、第３図は
第２の実施例を示す管路構成図である。 １……液化ガス、２……タンク、３……バー
ナ、４……導管路、６……液燃料制御弁、７……
液冷却器、９……冷却媒体蒸発部、１０……分岐
管、１１……ガス加熱器、１４……ガス燃料制御
弁、１６……パイロツトバーナ、１９……温度式
自動膨脹弁。
Claims (1)
- １ タンク内の液化ガスをバーナに導く導管路に
液冷却器を設け、導管路内の液化ガスの一部を自
動膨脹弁を介して前記液冷却器の冷却媒体蒸発部
に導いて該冷却媒体蒸発部で減圧蒸発させ、その
蒸発熱により前記導管路内の液化ガスを冷却さ
せ、且つ前記自動膨脹弁の開度を、バーナからの
液化ガス噴射圧力と液冷却器出口における冷却媒
体の温度とによつて制御することを特徴とする液
化ガス自己冷却法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952478A JPS5576297A (en) | 1978-11-30 | 1978-11-30 | Self-cooling method of liquefied gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952478A JPS5576297A (en) | 1978-11-30 | 1978-11-30 | Self-cooling method of liquefied gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576297A JPS5576297A (en) | 1980-06-09 |
| JPS6149561B2 true JPS6149561B2 (ja) | 1986-10-30 |
Family
ID=15477012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14952478A Granted JPS5576297A (en) | 1978-11-30 | 1978-11-30 | Self-cooling method of liquefied gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5576297A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4978220A (ja) * | 1972-12-04 | 1974-07-27 |
-
1978
- 1978-11-30 JP JP14952478A patent/JPS5576297A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4978220A (ja) * | 1972-12-04 | 1974-07-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5576297A (en) | 1980-06-09 |
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