KR20130132638A - Gasification device for low-temperature liquefied gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기화관간 분배관의 길이 방향의 온도의 차이에 기인하는 기화관간 분배관의 만곡이 발생하기 어려운 저온 액화 가스의 기화 장치를 제공한다. 복수의 기화관(21)과 이들 각 기화관(21)에 저온 액화 가스를 분배하는 기화관간 분배관(22)을 갖고, 복수의 기화관(21)이 수직면 상에 수평 방향으로 배열되고 또한 기화관간 분배관(22)이 수평 방향으로 연장되어 각 기화관(21)의 하단부에 접속되어 있는 기화관 패널(16)과, 복수의 기화관(21)을 따라 흘러내리도록 기화관 패널(16)의 상단부로부터 열교환용 액체를 공급하는 액체 공급부(30)와, 복수의 기화관(21)이 배치되어 있는 기화관간 분배관(22)의 제1 영역(A1)에 있어서의 열교환용 액체로부터의 열전달률보다도, 제1 영역(A1)의 외측의 기화관간 분배관(22)의 제2 영역(A2)의 전체에 있어서의 열교환용 액체로부터의 열전달률을 억제하기 위한 열전달 억제부(23)를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a vaporization apparatus for a low temperature liquefied gas which is hard to bend in the distribution pipe between the vaporization pipes due to the difference in the temperature in the longitudinal direction of the distribution pipes between the vaporization pipes. And a plurality of vaporization pipes 21 and an intergasification pipe distribution pipe 22 for distributing the low temperature liquefied gas to each of these vaporization pipes 21, and the plurality of vaporization pipes 21 are arranged in a horizontal direction on a vertical plane, The vaporization pipe panel 16 extends in the horizontal direction and is connected to the lower end part of each vaporization pipe 21, and the vaporization pipe panel so that it flows down along the several vaporization pipes 21 ( Liquid for heat exchange in the first area A1 of the distribution pipe 22 between the liquid supply part 30 which supplies the liquid for heat exchange from the upper end of 16, and the some vaporization pipe 21 is arrange | positioned. Heat transfer suppression unit for suppressing the heat transfer rate from the liquid for heat exchange in the whole of the second area A2 of the intergasification pipe distribution pipe 22 outside the first area A1 from the heat transfer rate from 23).
Description
본 발명은 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 액체 질소(LN2) 등의 저온 액화 가스를, 해수 등의 열매체와 열교환시킴으로써 기화시키기 위한 기화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vaporization apparatus for vaporizing low temperature liquefied gas, such as liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG), liquid nitrogen (LN 2 ), by heat exchange with a heat medium such as seawater.
종래부터, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 액화천연가스(LNG)를 해수(열교환용 액체)와 열교환시켜 기화시키는 기화 장치(ORV)가 알려져 있다.Conventionally, as disclosed in
이 기화 장치는, 도 11에 도시한 바와 같이, 특정한 수직면을 따라 펼쳐지는 기화관 패널(102)과, 기화관 패널(102)에 해수를 공급하는 해수 공급부(104)를 구비한다.As shown in FIG. 11, this vaporization apparatus is provided with the
기화관 패널(102)은 복수의 기화관(전열관)(106)과, 기화관간 분배관(공급측 헤더)(108)를 갖는다. 해수 공급부(104)는 기화관 패널(102)의 표면을 따라 흘러내리도록 기화관 패널(102)의 상단부로부터 해수를 공급한다.The
각 기화관(106)은 수직 방향으로 연장되어 있어, 내부에 흐르는 액화천연가스(저온 액화 가스)를 외부의 매체와의 열교환에 의해 기화시킨다. 이들 기화관 패널(102)에 포함되는 복수의 기화관(106)은 서로 평행한 자세로 되도록 상기 특정한 수직면 상에 있어서 수평 방향으로 배열된다. 기화관간 분배관(108)은 기화관 패널(102) 내에 있어서의 각 기화관(106)에 액화천연가스를 각각 분배한다. 이 기화관간 분배관(108)은 수평 방향으로 연장되어 있으며, 기화관 패널(102)에 포함되는 각 기화관(106)의 하단부에 각각 접속되어 있다.Each
이러한 기화 장치(100)에 있어서는, 기화관간 분배관(108)이 각 기화관(106)에 액화천연가스를 분배하고, 이 분배된 액화천연가스가 각 기화관(106) 내를 상승한다. 이와 더불어, 해수 공급부(104)로부터 공급된 해수가 기화관(106)의 외측을 당해 기화관(106)을 따라 흘러내린다. 이때, 각 기화관(106)에 있어서, 당해 기화관(106)의 내부와 외부를 격리시키는 관벽을 통하여, 액화천연가스와 해수가 열교환한다. 이것에 의해, 액화천연가스는, 기화되어 천연가스(NG)로 된다.In
또한, 특허문헌 2에 기재된 기화 장치가 알려져 있다. 이 기화 장치에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 기화관간 분배관(108)의 제1 영역(a1)의 상측에 방수 커버(110)가 씌워져 있다. 이 방수 커버(110)는 해수가 기화관간 분배관(108)의 제1 영역(a1)에 직접 닿는 것을 방지한다. 이것에 의해, 해수의 온도가 비교적 높고 부하가 작은 경우에 있어서의 액화천연가스(기화한 액화천연가스)의 열량 변동을 억제할 수 있다.Moreover, the vaporization apparatus of patent document 2 is known. In this vaporization apparatus, as shown in FIG. 12, the
상기 특허문헌 1의 기화 장치에 있어서는, 저온 액화 가스(액화천연가스)가 기화될 때, 기화관간 분배관(108)에 있어서의 당해 분배관(108)의 길이 방향의 단부[도 11에 있어서의 영역(a2)]와 중앙부[도 11에 있어서의 영역(a2)]에 있어서 온도의 차이가 발생한다. 이러한 온도차가 발생하면, 이것에 기인하는 각 기화관(106)의 열 신축량의 차이에 의해, 기화관간 분배관(108)이 만곡하는 경우가 있다. 이것에 의해, 기화관간 분배관(108)에 있어서의 구부러짐의 발생이나, 기화관간 분배관(108)과 각 기화관(106)의 접합 부위에 있어서 응력이 발생한다.In the vaporization apparatus of the said
구체적으로는, 기화관간 분배관(108)의 길이 방향에 있어서, 복수의 기화관(106)이 배치된 영역(a1)의 외측이, 상기 영역(a1)의 온도보다도 높아진다. 즉, 기화관간 분배관(108)의 길이 방향에 있어서의 단부(a2)의 온도가, 상기 영역(a1)의 온도보다도 높아진다. 이것은, 이하의 이유에 의한다.Specifically, the outer side of the region a1 in which the plurality of
기화관 패널(102)을 따라 제1 영역(a1)을 흘러내리는 열교환용 액체(해수)는 기화관간 분배관(108)까지 흘러내렸을 때, 기화관(106) 내의 저온 액화 가스와의 열교환에 의해 충분히 저온으로 되어 있다. 이에 비해, 상기 길이 방향에 있어서의 기화관 패널(102)의 외측을 흘러내리는 열교환용 액체는, 기화관(106) 내의 저온 액화 가스와의 열교환을 거의 행하지 않고 흘러내리기 때문에, 기화관간 분배관(108)에 도달했을 때의 열교환용 액체의 온도는, 상기 제1 영역(a1)을 흘러내리는 열교환용 액체에 비하여 높다.The heat exchange liquid (sea water) flowing down the first region a1 along the
이와 같이 기화관간 분배관(108)에 있어서 제1 영역(a1)과 제2 영역(a2) 사이에 온도의 차이가 발생하면, 당해 기화관간 분배관(108)으로부터 상기 길이 방향의 단부 위치의 기화관(106)에 분배되는 저온 액화 가스의 온도와, 제1 영역(a1)의 상기 길이 방향의 중앙부 위치의 기화관(106)에 분배되는 저온 액화 가스의 온도에 차이가 발생한다. 그 결과, 상기 단부 위치의 기화관(106)과 상기 중앙부 위치의 기화관(106)에 열 신축량의 차가 발생하고, 이것에 의해, 기화관간 분배관(108)이 만곡한다.As described above, when a difference in temperature occurs between the first region a1 and the second region a2 in the
한편, 상기 특허문헌 2에 기재된 기화 장치에 있어서는, 방수 커버(110)는 기화관간 분배관(108)의 제1 영역(a1)에 대하여 열교환용 액체가 직접 닿는 것을 방지한다. 그러나, 방수 커버(110)는 기화관간 분배관(108)의 제2 영역(a2)에 있어서, 수평 방향에 있어서의 단부 위치의 기화관(106)과 인접하는 부위밖에 덮고 있지 않다. 따라서, 당해 기화 장치에 있어서도, 저온 액화 가스와 열교환하고 있지 않은(온도가 높은) 열교환용 액체가, 기화관간 분배관(108)의 제2 영역(a2)에 닿는다. 이로 인해, 당해 기화 장치에 있어서도, 기화관간 분배관(108)의 제1 영역(a1)과 제2 영역(a2) 사이에 온도의 차이가 발생한다. 그 결과, 특허문헌 2에 기재된 기화 장치에 있어서도, 상기 특허문헌 1의 기화 장치와 마찬가지로, 기화관간 분배관(108)이 만곡하는 것이 우려된다.On the other hand, in the vaporization apparatus of the said patent document 2, the
본 발명의 목적은, 기화관간 분배관의 길이 방향의 온도의 차이에 기인하는 기화관간 분배관의 만곡이 발생하기 어려운 저온 액화 가스의 기화 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a vaporization apparatus for a low temperature liquefied gas, in which curvature of the distribution pipe between the vaporization pipes due to a difference in the temperature in the longitudinal direction of the distribution pipes between the vaporization pipes is hard to occur.
본 발명의 일 국면에 의하면, 저온 액화 가스를 기화하기 위한 장치이며, 수직 방향으로 연장되고 또한 내부에 흐르는 상기 저온 액화 가스와 외부의 매체의 열교환에 의해 상기 저온 액화 가스를 기화시키기 위한 복수의 기화관과 이들 각 기화관에 상기 저온 액화 가스를 각각 분배하는 기화관간 분배관을 갖고, 상기 복수의 기화관이 수직면 상에 있어서 수평 방향으로 배열되고 또한 상기 기화관간 분배관이 수평 방향으로 연장되어 상기 각 기화관의 하단부에 각각 접속되어 있는 기화관 패널과, 상기 복수의 기화관을 따라 흘러내리도록 상기 기화관 패널 상단부로부터 열교환용 액체를 공급하는 액체 공급부와, 상기 복수의 기화관이 배치되어 있는 상기 기화관간 분배관의 제1 영역에 있어서의 상기 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량과 비교하여, 상기 수평 방향에 있어서 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 상기 기화관간 분배관의 제2 영역에 있어서의 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량을 동일한 정도 이하로 억제하기 위한 전열 억제부를 구비한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a device for vaporizing a low temperature liquefied gas, a plurality of devices for vaporizing the low temperature liquefied gas by the heat exchange between the low temperature liquefied gas and an external medium flowing in the vertical direction and flowing therein And a vaporization pipe distribution pipe for distributing the low temperature liquefied gas to each of these vaporization pipes, wherein the plurality of vaporization pipes are arranged in a horizontal direction on a vertical plane, and the distribution pipes between the vaporization pipes extend in a horizontal direction. And a vaporization tube panel connected to the lower ends of the respective vaporization tubes, a liquid supply unit for supplying heat-exchange liquid from the upper end of the vaporization tube panel to flow along the plurality of vaporization tubes, and the plurality of vaporization tubes. The heat transfer amount per unit area from the liquid for heat exchange in the first region of the distribution pipe between the vaporization pipes; In other words, the heat transfer suppressing portion for suppressing the amount of heat transfer per unit area from the liquid for heat exchange in the second region of the distribution pipe between the vaporization tubes located outside the first region in the horizontal direction to the same or less degree. Equipped.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 저온 액화 가스의 기화 장치의 개략 구성 사시도이다.
도 2는, 상기 기화 장치의 배관의 상태를 도시하는 모식도(정면도)이다.
도 3은, 상기 기화 장치의 배관의 상태를 도시하는 모식도(측면도)이다.
도 4는, 상기 기화 장치의 열전달 억제부를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 5의 (A)는, 상기 기화 장치의 해수 공급부를 설명하기 위한 측면도이며, 도 5의 (B)는, 상기 기화 장치의 해수 공급부를 설명하기 위한 정면도이다.
도 6은, 상기 기화 장치가 설치된 상태를 도시하는 도면이며, 일부를 파단한 사시도이다.
도 7은, 단열 부재의 두께에 의한 공급측 헤더 내를 흐르는 액화천연가스의 온도의 차이를 도시하는 도면이다.
도 8은, 기타 실시 형태에 따른 단열 부재(열전달 억제부)를 설명하기 위한 종단면도이다.
도 9는, 기타 실시 형태의 저온 액화 가스의 기화 장치에 있어서의 커버 부재를 설명하기 위한 확대 횡단면도이다.
도 10은, 기타 실시 형태의 저온 액화 가스의 기화 장치에 있어서의 기화관간 분배관의 제2 영역의 확대 횡단면도이다.
도 11은, 종래의 기화 장치를 설명하기 위한 부분 확대 사시도이다.
도 12는, 종래의 기화 장치를 설명하기 위한 부분 확대 사시도이다.1 is a schematic configuration perspective view of a vaporization device of a low temperature liquefied gas according to the present embodiment.
FIG. 2: is a schematic diagram (front view) which shows the state of the piping of the said vaporization apparatus.
3: is a schematic diagram (side view) which shows the state of the piping of the said vaporization apparatus.
4 is a partially enlarged view for explaining the heat transfer suppressing portion of the vaporization apparatus.
5: (A) is a side view for demonstrating the seawater supply part of the said vaporization apparatus, and FIG. 5 (B) is a front view for demonstrating the seawater supply part of the said vaporization apparatus.
6 is a diagram illustrating a state in which the vaporization device is installed, and is a perspective view in which part thereof is broken.
FIG. 7 is a diagram showing a difference in temperature of liquefied natural gas flowing in the supply-side header due to the thickness of the heat insulating member.
8 is a longitudinal sectional view for explaining a heat insulating member (heat transfer suppressing portion) according to another embodiment.
FIG. 9 is an enlarged cross sectional view for explaining a cover member in a vaporization apparatus of a low temperature liquefied gas according to another embodiment.
FIG. 10 is an enlarged cross sectional view of a second region of the distribution pipe between the vaporization pipes in the vaporization apparatus of the low temperature liquefied gas according to another embodiment.
11 is a partially enlarged perspective view for explaining a conventional vaporization apparatus.
12 is a partially enlarged perspective view for explaining a conventional vaporization apparatus.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described, referring an accompanying drawing.
본 실시 형태에 따른 저온 액화 가스의 기화 장치(이하, 간단히 「기화 장치」라고도 칭함)는 공급된 저온 액화 가스를 외부의 열교환용 액체와 열교환시킴으로써, 당해 저온 액화 가스를 기화시키는, 소위 오픈 랙형의 기화 장치(ORV)이다. 본 실시 형태의 기화 장치는, 액화천연가스(LNG)을 기화한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 열교환용 액체는, 해수이다.The low temperature liquefied gas vaporization apparatus according to the present embodiment (hereinafter, simply referred to as "vaporizer") is a so-called open rack type that vaporizes the low temperature liquefied gas by heat-exchanging the supplied low temperature liquefied gas with an external heat exchange liquid. Vaporizer (ORV). The vaporization apparatus of this embodiment vaporizes liquefied natural gas (LNG). In addition, the liquid for heat exchangers used in this embodiment is seawater.
구체적으로, 기화 장치는, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 기화관 블록(11)과, 분배관(12)과, 집합관(14)과, 해수 공급부(액체 공급부)(30)를 구비한다. 분배관(12)은 각 기화관 블록(11)으로 LNG를 분배한다. 집합관(14)은 각 기화관 블록(11)에 있어서 기화된 LNG[천연가스(NG)]를 모은다. 해수 공급부(30)는 각 기화관 패널(16)의 표면을 타고 흘러내리도록 기화관 패널(16)의 상부에 해수를 공급한다. 또한, 기화 장치(10)에 설치되는 기화관 블록(11)의 수는, 복수로 한정되지 않으며, 1개이어도 된다.Specifically, as shown in Figs. 1 to 5, the vaporization apparatus includes a plurality of
이하, 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each structure is demonstrated in detail.
각 기화관 블록(11)은 복수(본 실시 형태에서는 5장)의 기화관 패널(16)과, 공급측 매니폴드(17)와, 송출측 매니폴드(19)를 각각 갖는다. 또한, 1개의 기화관 블록(11)에 포함되는 기화관 패널(16)의 수는 5장으로 한정되지 않으며, 다른 매수이어도 된다.Each
각 기화관 패널(16)은 수직면 상에 서로 평행한 자세로 되도록 배열된 복수(본 실시 형태에서는 90개)의 기화관(전열관)(21)과, 공급측 헤더(기화관간 분배관)(22)와, 전열 억제부(23)와, 송출측 헤더(24)를 각각 갖는다. 또한, 1매의 기화관 패널(16)에 포함되는 기화관(21)의 수는 90개로 한정되지 않으며, 다른 개수이어도 된다.Each
각 기화관(21)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 형성되고, 상하 방향으로 연장되는 관이다.Each
공급측 헤더(22)는 공급측 매니폴드(17)로부터의 LNG를 각 기화관(21)에 분배한다. 구체적으로, 공급측 헤더(22)는 기화관(21)이 배열되는 상기 수직면을 따라 수평 방향으로 연장되는 관이다. 이 공급측 헤더(22)도, 기화관(21)과 마찬가지로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 공급측 헤더(22)는 1개의 기화관 패널(16)에 포함되는 각 기화관(21)의 하단부와 각각 접속되어 있다. 또한, 공급측 헤더(22)는 그 내부에 헤더 내부관(50)을 갖는다. 그리고, 공급측 헤더(22)에서는, 내부에 배치된 헤더 내부관(50)을 통하여 공급측 매니폴드(17)로부터 LNG가 공급되도록, 그 일단부가 공급측 매니폴드(17)에 접속되어 있다.The
헤더 내부관(50)은 공급측 헤더(22)를 따라 연장되는 관상 부재이며, 공급측 헤더(22)와 동축으로 되도록 당해 공급측 헤더(22)의 내부에 배치되어 있다(도 3 참조). 이 헤더 내부관(50)의 외경은, 공급측 헤더(22)의 내경보다도 작다. 이것에 의해, 헤더 내부관(50)이 공급측 헤더(22)의 내부에 배치되었을 때, 당해 헤더 내부관(50)의 외주면과 공급측 헤더(22)의 내주면 사이에 소정의 공간이 형성되어 있다. 그리고, 헤더 내부관(50)은 그 내부에 LNG가 공급되도록 공급측 매니폴드(17)에 접속되어 있다. 헤더 내부관(50)은 당해 헤더 내부관(50)의 축 방향에 있어서 관벽(주위벽)의 각 기화관(21)과 대응하는 위치에 각각 구멍(51)을 갖는다. 이 축 방향의 각 기화관(21)에 대응하는 위치에는, 각각 복수의 구멍(본 실시 형태에서는 4개의 구멍)(51)이 형성되어 있다. 구체적으로, 이들 복수의 구멍(51)은 상기 축 방향에 있어서의 각 기화관(21)과 대응하는 위치(본 실시 형태에서는, 각 기화관(21)의 하방측의 위치)에 있어서, 각 구멍(51)의 중심이 헤더 내부관(50)의 하반부에 위치하도록, 헤더 내부관(50)의 주위 방향으로 배열되어 있다.The header
이와 같이, 공급측 헤더(22)의 내부에 헤더 내부관(50)이 설치되어 이중관 구조로 되고, 또한, 복수의 구멍(51)이 헤더 내부관(50)의 각 기화관(21)에 대응하는 위치에 각각 형성됨으로써, 각 기화관(21)에 분배되는 LNG의 유량이 균등해진다.In this way, the header
또한, 복수의 구멍(51)이 헤더 내부관(50)의 각 기화관(21)에 대응하는 위치에 각각 형성됨으로써, 각 기화관(21)에 유입하는 LNG의 흐름이 균일해진다. 구체적으로는, 각 기화관(21)에 대응하는 위치의 복수의 구멍(51)으로부터 흘러나온 LNG는, 공급측 헤더(22)와 헤더 내부관(50) 사이를 기화관(21)을 향하여 흐를 때, 공급측 헤더(22)의 주위 방향 상측을 향하여 흐른 후에 기화관(21) 내에 유입한다. 이것에 의해, LNG가 헤더 내부관(50)의 상부(예를 들어, 기화관(21)의 하단부와 대향하는 위치 등)에 형성된 구멍으로부터 흘러나와 기화관(21) 내에 곧장 유입하는 경우에 비하여, LNG의 흐름이 균일해진다.Further, the plurality of
전열 억제부(23)는 공급측 헤더(22)의 양단부에 설치된다. 이 전열 억제부(23)는 공급측 헤더(22)에 있어서의 해수로부터의 단위 면적당 전열량을 억제한다. 구체적으로, 전열 억제부(23)는 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 전역(전체)에 있어서, 해수 공급부(30)로부터 공급된 해수가 갖는 열이 당해 제2 영역(A2)에 전열될 때의 단위 면적당 전열량을 억제한다.The heat
여기서, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)이란, 공급측 헤더(22)의 길이 방향(수평 방향)에 있어서의 복수의 기화관(21)이 배치되어 있는 영역(제1 영역)(A1)의 외측의 영역이다(도 3 및 도 4 참조).Here, the 2nd area | region A2 of the
제1 영역(A1)은, 공급측 헤더(22)의 길이 방향에 있어서, 기화관(21)이 배치되어 있는 영역이다. 즉, 상기 길이 방향에 있어서, 공급측 헤더(22)를 따라 배열되는 복수의 기화관(21)의 일단부의 기화관(21)으로부터 타단부의 기화관(21)까지의 영역이다. 한편, 제2 영역(A2)은, 상기 길이 방향에 있어서, 제1 영역(A1)의 외측의 영역이다. 예를 들어, 기화관 블록(11)이 방(H)(도 6 참조) 내에 배치되는 경우에는, 제2 영역(A2)은, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1) 이외이며 실내에 위치하는 부위이다. 또한, 이 경우, 각 기화관 블록(11)은 공급측 헤더(22)의 공급측 매니폴드(17)와 반대측의 단부가 방(H) 내에 위치하도록 배치된다.The 1st area | region A1 is an area | region where the
보다 상세하게는, 제2 영역(A2)은, 상기 길이 방향에 있어서, 제1 영역(A1)에 대하여 공급측 매니폴드(17)측(도 3에 있어서의 좌측)에 위치하는 제2 영역(A2)과, 제1 영역(A1)에 대하여 공급측 매니폴드(17)와 반대측(도 3에 있어서의 우측)에 위치하는 제2 영역(A2)이 있다. 상기 반대측의 제2 영역(A2)은, 도 4에 있어서 복수의 기화관(21) 중 우측 단부에 배치된 기화관(21)의 외측으로부터 공급측 헤더(22)의 우측 단부까지의 영역이다. 또한, 상기 공급측 매니폴드(17)측의 제2 영역(A2)은, 도 4에 있어서 복수의 기화관(21) 중 좌측 단부에 배치된 기화관(21)의 외측으로부터, 기화관 블록(11)이 배치되는 방(H)의 구획벽(H1)까지의 영역이다(도 1, 도 3, 도 6 참조).In more detail, 2nd area | region A2 is located in
본 실시 형태의 열전달 억제부(23)는 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)을 둘러싸는 단열 부재이다. 단열 부재(23)의 열전도율은, 공급측 헤더(22)(상세하게는, 공급측 헤더(22)의 관벽)의 열전도율보다도 작다. 이 단열 부재(23)는 제2 영역(A2)의 표면을 덮도록 공급측 헤더(22)에 감긴 우레탄 폼 등의 발포 플라스틱제의 테이프에 의해 형성되어 있다. 상세하게는, 상기 테이프는, 소정의 신축성을 갖는다. 그리고, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 있어서의 표면(외주면)으로부터의 두께가 예를 들어 1.5㎜로 되기까지, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 전역에 있어서 겹쳐 권취되어 있다. 또한, 단열 부재(23)의 두께는, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)을 향하여 흘러내리는 해수와, 제2 영역(A2)을 향하여 흘러내리는 해수의 온도차 및 단열 부재(23)의 열전도율 등에 기초하여 적절히 설정된다.The heat
이 단열 부재(23)는 공급측 헤더(22)에 있어서, 제2 영역(A2)에만 설치되고, 제1 영역(A1)에는 설치되지 않는다. 즉, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)은 외부에 노출된 상태이며, 제2 영역(A2)은 그 전역에 있어서 단열 부재(23)에 의해 덮인 상태이다.This
이러한 단열 부재(23)가 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 설치됨으로써, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)에 있어서의 해수[상세하게는, 해수 공급부(30)로부터 공급되는 해수]로부터의 열전달률에 비해, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 있어서의 해수로부터의 열전달률이 억제되어 있다. 이것에 의해, 제2 영역을 향하여 흘러내리는 해수의 온도가 해수 공급부(30)로부터 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)을 향하여 흘러내리는 해수의 온도보다도 높더라도, 제2 영역(A2)의 관벽의 온도가 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)의 관벽의 온도보다도 높아지는 것이 방지된다.The
또한, 단열 부재(23)는 상기 신축성을 갖는 테이프에 의해 형성되어 있기 때문에, 소정의 신축성을 갖는다. 그로 인해, 공급측 헤더(22)가 열 신축하더라도, 이 열 신축에 수반하여 단열 부재(23) 자신도 신축한다. 이것에 의해, 공급측 헤더(22)의 열 신축(특히, 공급측 헤더(22)의 직경 방향의 열 신축)에 기인하는 단열 부재(23)의 찢어짐 등의 손상이 효과적으로 방지된다.Moreover, since the
송출측 헤더(24)는 각 기화관(21)에 있어서 기화된 LNG를 모아 송출측 매니폴드(19)로 송출한다. 이 송출측 헤더(24)는 공급측 헤더(22)와 평행하게 연장되는 관이다. 송출측 헤더(24)는 1개의 기화관 패널(16)에 포함되는 각 기화관(21)의 상단부와, 송출측 매니폴드(19)에 접속되어 있다.The delivery-
이상과 같이 구성된 복수의 기화관 패널(16)은 서로 평행한 자세로 되도록 패널면(기화관(21)이 배열되는 상기 수직면)과 직교하는 방향(도 2에 있어서 좌우 방향)으로 배치되어 있다.The plurality of
공급측 매니폴드(17)는 분배관(12)으로부터의 LNG를 각 기화관 패널(16)로 분배한다. 이 공급측 매니폴드(17)는 공급측 헤더(22)와 교차하는 방향(본 실시 형태에서는, 대략 직교하는 방향: 도 3에 있어서의 지면과 직교하는 방향)으로 연장되는 관이다. 그리고, 공급측 매니폴드(17)는 1개의 기화관 블록(11)에 포함되는 각 공급측 헤더(22)와, 분배관(12)에 각각 접속되어 있다.The
송출측 매니폴드(19)는 각 기화관 패널(16)에 있어서 기화한 LNG(즉, NG)를 모아 집합관(14)으로 송출한다. 이 송출측 매니폴드(19)는 송출측 헤더(24)와 교차하는 방향(본 실시 형태에서는, 대략 직교하는 방향: 도 3에 있어서 지면과 직교하는 방향)으로 연장되는 관이다. 그리고, 송출측 매니폴드(19)는 1개의 기화관 블록(11)에 포함되는 각 송출측 헤더(24)와, 집합관(14)에 각각 접속되어 있다.The
분배관(12)은 공급측 매니폴드(17)와 대략 평행하게 연장되는 관이다. 이 분배관(12)은 각 공급측 매니폴드(17)에 각각 접속된다. 또한, 분배관(12)은 외부로부터 당해 기화 장치(10)에 LNG를 공급하기 위한 배관(P1)이 접속되는 공급측 접속부(12a)를 갖는다.The
집합관(14)은 송출측 매니폴드(19)와 대략 평행하게 연장되는 관이다. 이 집합관(14)은 각 송출측 매니폴드(19)에 각각 접속되어 있다. 또한, 집합관(14)은 소비지 등의 외부로 NG를 송출하기 위한 배관(P2)이 접속되는 송출측 접속부(14a)를 갖는다.The collecting
해수 공급부(30)는 트로프(31)와, 해수 헤더(32)와, 해수 매니폴드(33)를 구비한다(도 5의 (A), 도 5의 (B) 참조). 트로프(31)는 각 기화관 패널(16)의 상단부 근방에 배치되어 있다. 이 트로프(31)는 기화관 패널(16)[상세하게는, 당해 기화관 패널(16)을 구성하는 각 기화관(21)]의 표면을 따라 해수가 흘러내리도록 각 기화관 패널(16)의 상단부에 해수를 공급한다. 이 트로프(31)로부터 공급되어 기화관 패널(16)의 표면을 흘러내리는 해수(기화관(21)의 외부의 매체)와, 각 기화관(21) 내를 흐르는 LNG가, 기화관(21)의 관벽을 통하여 열교환한다. 이것에 의해, LNG가 기화하여 NG로 된다. 또한, 해수 헤더(32)는 각 트로프(31)에 해수를 공급한다. 또한, 해수 매니폴드(33)는 각 해수 헤더(32)에 해수를 분배한다.The
이와 같이 구성된 기화 장치(10)의 각 기화관 블록(11)은 도 6에 도시한 바와 같이, 콘크리트 등의 벽에 둘러싸인 방(H) 내에 각각 배치되어 있다. 구체적으로는, 각 기화관 블록(11)은 당해 기화관 블록(11)에 있어서의 공급측 매니폴드(17) 및 송출측 매니폴드(19)가 방(H)의 외측에 위치하도록, 방(H) 내에 배치되어 있다. 이 방(H)은, 공급측 헤더(22)의 길이 방향에 있어서, 기화관(21)과 공급측 매니폴드(17) 사이를 실내와 실외로 구획하는 구획(H1)을 갖는다. 그리고, 공급측 헤더(22)는 그 단부(공급측 매니폴드(17)측의 단부)와 당해 단부측에 위치하는 기화관(21) 사이의 부위에 있어서 구획벽(H1)을 관통하고 있고, 또한, 송출측 헤더(24)는 그 단부(송출측 매니폴드(19)측의 단부)와 당해 단부측에 위치하는 기화관(21) 사이의 부위에 있어서, 구획벽(H1)을 관통하고 있다. 이 방(H)의 외측에 배치되는 각 관(12, 14, 17, 19)에는, 그 표면 전체를 덮도록 단열 부재가 설치되어 있다.Each
이상과 같이 구성된 기화 장치(10)는 이하와 같이 하여 LNG를 기화한다.The
해수는, 트로프(31)로부터 각 기화관 패널(16)의 표면에 공급된다. 이와 더불어, LNG가, 공급 펌프 등으로부터 공급측 접속부(12a)에 접속된 배관(P1)을 통하여 분배관(12)에 공급된다. 분배관(12)은 공급 펌프 등에 의해 공급된 LNG를, 당해 분배관(12)에 접속된 각 공급측 매니폴드(17)에 분배한다. 각 공급측 매니폴드(17)는 분배관(12)으로부터의 LNG를, 당해 공급측 매니폴드(17)에 접속된 각 공급측 헤더(22)에 각각 분배한다. 각 공급측 헤더(22)는 공급된 LNG를, 당해 공급측 헤더(22)에 접속된 각 기화관(21)에 분배한다. 각 기화관(21)의 내부에 있어서, 공급측 헤더(22)로부터 공급된 LNG는, 당해 기화관(21)의 하단부로부터 상단부를 향하여 흐른다. 이때, 기화관(21)의 내부를 흐르는 LNG는, 기화관(21)의 표면을 흘러내리는 해수와, 당해 기화관(21)의 관벽을 통하여 열교환한다. 이 열교환에 의해, LNG가 기화하여 NG로 된다.Seawater is supplied from the
이 기화 장치(10)에 있어서 LNG의 기화가 행해지고 있을 때, 해수 공급부(30)는 기화관 패널(16)의 기화관(21)이 설치된 영역뿐만 아니라, 그 폭 방향[당해 기화관 패널(16)에 있어서의 기화관(21)의 배열 방향]의 외측의 영역에도 해수를 공급한다. 이는, 상기 폭 방향 양단부에 위치하는 기화관(21)에 있어서도, 전체 둘레에 있어서 해수와 충분히 접촉시키기 위해서이다. 이것에 의해, LNG가 기화되어 NG로 될 때, 즉, 기화 장치(10)의 운전 중에 있어서는, 기화관 패널(16)을 따라 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)을 향하여 흘러내리는 해수는, 기화관(21) 내의 LNG와의 열교환에 의해 공급측 헤더(22)의 위치까지 흘러내렸을 때 충분히 저온으로 되어 있다. 이에 비해, 상기 기화관 외측을 흘러내리는[즉, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)을 향하여 흘러내리는] 해수에서는, 기화관(21) 내의 LNG와의 열교환을 거의 행하지 않고 흘러내리기 때문에, 상기 제1 영역(A1)을 향하여 흘러내리는 해수에 비하여 공급측 헤더(22)의 위치에 도달했을 때의 온도가 높다. 그로 인해, 가령 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 단열 부재(열전달 억제부)(23)가 설치되어 있지 않으면, 이 해수와의 열교환에 의해 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)의 관벽보다도 제2 영역(A2)의 관벽 쪽이 고온으로 된다. 이로 인해, 제2 영역(A2)에 인접하는 기화관(21)[상기 기화관 패널의 폭 방향의 단부 위치 기화관(21)]에 공급되는 LNG[상세하게는, 헤더 내부관(50)의 구멍(51)로부터 흘러나와 당해 헤더 내부관(50)과 공급측 헤더(22) 사이를 기화관(21)을 향하여 흐를 때, 공급측 헤더(22)의 주방향 상측을 향하여 흐르는 LNG]는 제1 영역(A1)의 중앙부 위치의 기화관(21)에 공급되는 LNG에 비하여 고온으로 된다. 그러나, 본 실시 형태의 기화 장치(10)에 있어서는, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 단열 부재(23)가 설치되어 있기 때문에, 당해 제2 영역(A2)의 관벽에 있어서의 이 온도가 높은 해수로부터의 단위 면적당 전열량이 억제된다. 이것에 의해, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 인접하는 기화관(21)에 공급되는 LNG와, 제1 영역(A1)의 중앙부 위치의 기화관(21)에 공급되는 LNG 사이에 온도의 차이가 발생하는 것이 방지된다.When LNG is vaporized in this
각 기화관(21) 내에서 기화된 LNG, 즉, NG는, 송출측 헤더(24)에 의해 모아져, 송출측 매니폴드(19)로 송출된다. 송출측 매니폴드(19)로 보내진 NG는, 집합관(14)을 거져, 송출측 접속부(14a)에 접속된 배관(P2)을 통하여 소비지 등으로 송출된다.LNG vaporized in each vaporization pipe |
이상의 기화 장치(10)에 의하면, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)을 향하여 흘러내리는 해수의 온도에 비하여 제2 영역(A2)을 향하여 흘러내리는 해수의 온도가 높더라도, 단열 부재(열전달 억제부)(23)에 의해, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 전역[각 기화관 블록(11)의 수용되어 있는 방(H) 내에 있어서의 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1) 이외의 영역]에 있어서의 해수로부터의 단위 면적당 전열량이 억제된다. 그로 인해, 상기 온도의 다른 해수에 의해 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)보다도 제2 영역(A2)이 고온으로 되는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 기화관 패널(16)의 수평 방향(폭 방향)에 있어서의 단부 위치의 기화관(21)에 분배되는 LNG와, 상기 수평 방향에 있어서의 중앙부 위치의 기화관(21)에 분배되는 LNG의 온도의 차이가 억제된다. 그 결과, 각 기화관(21)의 열 신축량에 기인하는 공급측 헤더(22)의 만곡이 방지된다.According to the
또한, 본 실시 형태의 기화 장치(10)에 있어서는, 단열 부재(23)에 의해 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 전역(전체)이 둘러싸여 있다. 이로 인해, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 있어서의 해수로부터의 단위 면적당 전열량은, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)에 있어서의 해수로부터의 단위 면적당 전열량에 비해, 용이하고도 확실하게 억제된다.In addition, in the
또한, 본 실시 형태의 기화 장치(10)에 있어서는, 단열 부재(23)가 소정의 신축성을 갖기 때문에, 공급측 헤더(22)의 열 신축에 의한 단열 부재(23)의 손상이 방지된다. 구체적으로는, 공급측 헤더(22)는 기화 장치(10)의 운전 중과 기화 장치(10)의 정지 중 사이의 온도차에 의해 열 신축한다. 이로 인해, 당해 공급측 헤더(22)를 둘러싸는 단열 부재(23)는 소정의 신축성을 가짐으로써 당해 공급측 헤더(22)의 열 신축에 맞춰 신축한다. 이것에 의해, 공급측 헤더(22)의 열 신축(특히, 직경 방향의 열 신축)에 기인하는 단열 부재(23)의 손상이 효과적으로 방지된다.In addition, in the
실시예 1Example 1
단열 부재의 효과를 확인하기 위하여, 단열 부재(23)를 제외하고 상기 기화 장치(10)과 동일한 구성의 기화 장치를 사용하여, 당해 기화 장치의 운전 중의 공급측 헤더(22)의 제2 영역을 흐르는 LNG의 온도를 조사하였다.In order to confirm the effect of a heat insulation member, the vaporization apparatus of the same structure as the said
이 기화 장치의 공급측 헤더는, 외경이 165.2㎜의 알루미늄제이다. 공급측 헤더의 열전달률은 5000W/mK이다. 단열 부재의 열전도율은 1W/mK이다.The supply side header of this vaporization apparatus is made from aluminum whose outer diameter is 165.2 mm. The heat transfer rate of the supply header is 5000 W / mK. The thermal conductivity of the heat insulating member is 1 W / mK.
이 공급측 헤더에 -145℃의 LNG를 공급하고, 단열 부재가 없는 상태, 두께가0.5㎜의 단열 부재가 설치된 상태, 두께가 1.5㎜의 단열 부재가 설치된 상태의 각 상태에 있어서의 공급측 헤더의 제2 영역을 흐르는 LNG의 온도가 측정되었다. 그 결과를, 도 7에 나타낸다.The supply-side header is supplied with LNG having a temperature of -145 ° C to the supply side header, and there is no heat insulation member, a heat insulation member having a thickness of 0.5 mm and a heat insulation member having a thickness of 1.5 mm. The temperature of LNG flowing through two zones was measured. The result is shown in FIG.
이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 단열 부재가 설치되어 있지 않은 상태에 비해, 얇은 단열 부재라 하더라도 당해 단열 부재가 공급측 헤더의 제2 영역에 설치됨으로써, 내부를 흐르는 LNG의 해수에 의한 온도 상승이 억제되는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from this figure, the heat insulation member is installed in the second region of the supply-side header even in the case of a thin heat insulation member, as compared with a state in which the heat insulation member is not provided, so that the temperature rise due to the seawater of LNG flowing inside is increased. It was confirmed that it was suppressed.
이것에 의해, 제2 영역을 향하여 흘러내리는 해수의 온도가 제1 영역을 향하여 흘러내리는 해수의 온도보다도 높더라도, 제2 영역에 단열 부재가 설치됨으로써, 공급측 헤더에 있어서의 제1 영역과 제2 영역 사이의 온도차가 억제되는 것을 확인할 수 있었다.Thereby, even if the temperature of the seawater which flows toward a 2nd area | region is higher than the temperature of the seawater which flows toward a 1st area | region, by providing a heat insulation member in a 2nd area | region, the 1st area | region and 2nd in a supply side header It was confirmed that the temperature difference between the regions was suppressed.
또한, 본 발명의 저온 액화 가스의 기화 장치는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다.In addition, the vaporization apparatus of the low temperature liquefied gas of this invention is not limited to the said embodiment, Of course, various changes can be added within the range which does not deviate from the summary of this invention.
단열 부재(23)의 구체적 구성은 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 실시 형태의 단열 부재(23)는 우레탄 폼 등의 발포 플라스틱제의 테이프가 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 겹쳐 권취되는(권취되는) 것에 의해 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 단열 부재는, 도 8에 도시된 바와 같이, 열전도율이 작은 소재(예를 들어, 실리콘, 폴리염화비닐 등의 수지, 또는 발포 수지, 유리 섬유 등으로 짠 수지, 고무 등)에 의해 형성된 통 형상 또는 바닥이 있는 통 형상의 부재(23A, 23B)이어도 된다. 이 통 형상의 단열 부재(23A) 및 바닥이 있는 통 형상의 단열 부재(23B)는, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 외주면의 직경(외경)에 대응하는 직경(내경), 또는 상기 외경보다도 큰 상기 내경의 내주면(123)을 각각 갖는다. 그리고, 통 형상의 단열 부재(23A)는, 공급측 헤더(22)에 있어서의 공급측 매니폴드(17)측의 제2 영역(A2)의 주위에 씌워진다. 한편, 바닥이 있는 통 형상의 단열 부재(23B)는, 공급측 헤더(22)에 있어서의 공급측 매니폴드(17)와 반대측의 제2 영역(A2)에 씌워진다. 이것에 의해, 제2 영역(A2)의 전역이 단열 부재(23A, 23B)에 의해 둘러싸인다.The specific structure of the
또한, 단열 부재는, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 표면에 소정의 두께로 되기까지 분사된 우레탄 폼 등의 발포 플라스틱에 의해 형성되어도 된다.In addition, the heat insulation member may be formed of foamed plastics, such as urethane foam, injected into the surface of the 2nd area | region A2 of the
또한, 열전달 억제부는, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)을 둘러싸는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 열전달 억제부는, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 상측에 배치되고, 평면에서 볼 때 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)을 덮어 가리는 형상을 갖는 커버 부재(60)(도 9 참조)이어도 된다. 이 커버 부재(60)는 평면에서 볼 때 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)을 덮어 가릴 수 있도록 공급측 헤더(22)의 외경보다도 큰 폭(수평 방향의 폭)을 갖는다. 그리고, 커버 부재(60)는 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 상측에 있어서 당해 제2 영역(A2)과 간격을 두고(또는 접촉하도록) 배치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 공급측 헤더의 길이 방향(수평 방향)에 있어서의 단부 위치의 기화관보다도 외측을 흘러내리고 또한 당해 기화관 내를 흐르는 LNG와의 열교환이 거의 행해지고 있지 않은 해수가, 공급측 헤더의 제2 영역에 닿는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 제2 영역(A2)을 향하여 흘러내리는 해수의 온도가 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)을 향하여 흘러내리는 해수의 온도보다도 높더라도, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이에 온도의 차이가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 즉, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 해수 공급부(30)로부터 흘러내리는 해수가 닿지 않도록 커버 부재(60)가 설치됨으로써, 당해 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 내부에 해수로부터의 열을 전달되기 어렵게 한다. 이와 같이 하여, 공급측 헤더(22)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에 흐르는 LNG의 온도차가 억제되어도 된다.In addition, a heat transfer suppression part is not limited to the structure which surrounds the 2nd area | region A2 of the
또한, 공급측 헤더의 제2 영역(A2)의 관벽이 제1 영역(A1)의 관벽보다 열전도율이 작은 소재에 의해 구성되어도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 제1 영역(A1)의 관벽이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 열전도율이 높은 금속에 의해 형성되고, 제2 영역(A2)의 관벽이 철이나 SUS에 의해 형성되어도 된다. 이것에 의해, 제2 영역(A2)의 관벽에 있어서의 열전도율이, 공급측 헤더의 제1 영역(A1)의 관벽에 있어서의 열전도율에 비하여 작아진다. 이로 인해, 공급측 헤더에 있어서 제1 영역(A1)보다도 온도가 높은 해수가 제2 영역(A2)에 닿더라도, 공급측 헤더의 제1 영역(A1)의 내부를 흐르는 LNG의 온도와, 제2 영역(A2)의 내부를 흐르는 LNG의 온도 사이에 온도차가 발생하는 것이 방지된다. 그 결과, 이 온도의 차이에 기인하는 공급측 헤더의 만곡이 방지된다.In addition, the pipe wall of the 2nd area | region A2 of a supply side header may be comprised with the raw material whose thermal conductivity is smaller than the pipe wall of the 1st area | region A1. Specifically, for example, the tube wall of the first region A1 is formed of a metal having high thermal conductivity, such as aluminum or an aluminum alloy, as in the first embodiment, and the tube wall of the second region A2 is formed of iron or the like. It may be formed by SUS. Thereby, the thermal conductivity in the pipe wall of the 2nd area | region A2 becomes small compared with the thermal conductivity in the pipe wall of the 1st area | region A1 of a supply side header. For this reason, even if the seawater which is higher in temperature than the 1st area | region A1 in a supply side header touches 2nd area | region A2, the temperature of LNG which flows inside the 1st area | region A1 of a supply side header, and a 2nd area | region The temperature difference is prevented from occurring between the temperatures of LNG flowing through the inside of A2. As a result, the curvature of the supply side header resulting from this temperature difference is prevented.
또한, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 있어서의 관벽만이 당해 관벽의 두께 방향으로 층상으로 구성되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 공급측 헤더의 제2 영역(A2)의 표면(외주면)으로부터 당해 제2 영역(A2)의 내부(공급측 헤더의 내주면)으로의 열전도율이 억제되고, 이것에 의해, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 관벽의 열전도율(등가 열전도율)이 제1 영역(A1)의 관벽의 열전도율보다도 작아진다. 구체적으로는, 도 10에 도시한 바와 같이, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)에 있어서의 관벽이 복수의 층(도 10의 예에서는 2층)으로 이루어지고, 각 층간에는, 공기 또는 단열 부재가 충전된 열전도 억제층(62)이 형성된다. 이와 같은 구성에 의하더라도, 공급측 헤더(22)의 제2 영역(A2)의 관벽에 있어서의 열전도율(등가 열전도율)이 제1 영역(A1)의 관벽에 있어서의 열전도율보다도 작아진다. 또한, 관벽을 구성하는 층은, 3층 이상이어도 된다.In addition, only the pipe wall in the 2nd area | region A2 of the
또한, 상기 실시 형태에서는, 헤더 내부관(50)이 공급측 헤더(22)의 내부에 설치되어 있지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 즉, 헤더 내부관(50)이 설치되지 않고, LNG가, 공급측 매니폴드(17)로부터 공급측 헤더(22)에 직접 공급되도록 구성되어도 된다.In addition, although the header
[실시 형태의 개요][Outline of Embodiment]
이상의 실시 형태를 정리하면, 이하와 같다.The above embodiments are summarized as follows.
즉, 상기 실시 형태에 따른 저온 액화 가스의 기화 장치에서는, 저온 액화 가스를 기화하기 위한 장치이며, 수직 방향으로 연장되고 또한 내부에 흐르는 상기 저온 액화 가스와 외부의 매체의 열교환에 의해 상기 저온 액화 가스를 기화시키기 위한 복수의 기화관과 이들 각 기화관에 상기 저온 액화 가스를 각각 분배하는 기화관간 분배관을 갖고, 상기 복수의 기화관이 수직면 상에 있어서 수평 방향으로 배열되고 또한 상기 기화관간 분배관이 수평 방향으로 연장되어 상기 각 기화관의 하단부에 각각 접속되어 있는 기화관 패널과, 상기 복수의 기화관을 따라 흘러내리도록 상기 기화관 패널 상단부로부터 열교환용 액체를 공급하는 액체 공급부와, 상기 복수의 기화관이 배치되어 있는 상기 기화관간 분배관의 제1 영역에 있어서의 상기 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량과 비교하여, 상기 수평 방향에 있어서 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 상기 기화관간 분배관의 제2 영역에 있어서의 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량을 동일한 정도 이하로 억제하기 위한 전열 억제부를 구비한다. 또한, 전열량이 동일한 정도 이하란, 열교환용 액체로부터 기화관간 분배관을 흐르는 저온 액화 가스에 열이 전달되었을 때, 기화관간 분배관의 제2 영역 내를 흐르는 저온 액화 가스의 온도가 제1 영역 내를 흐르는 저온 액화 가스의 온도와 동일하거나 또는 낮은 경우뿐만 아니라, 기화관간 분배관의 구부러짐에 영향을 주지 않는 정도로 제1 영역 내를 흐르는 저온 액화 가스의 온도보다도 약간 높아지는 경우도 포함한다.That is, in the vaporization apparatus of the low temperature liquefied gas according to the above embodiment, the low temperature liquefied gas is an apparatus for vaporizing the low temperature liquefied gas, and the low temperature liquefied gas is extended by the heat exchange between the low temperature liquefied gas and an external medium extending in the vertical direction. And a plurality of vaporization pipes for distributing the low temperature liquefied gas to the respective vaporization pipes, each of the vaporization pipes being arranged in a horizontal direction on a vertical plane, and between the vaporization pipes. A vaporization pipe panel extending in a horizontal direction and connected to lower ends of the respective vaporization pipes, and a liquid supply part supplying liquid for heat exchange from an upper end of the vaporization pipe panel so as to flow along the plurality of vaporization pipes; The liquid for heat exchange in the first region of the distribution pipe between the vaporization pipes in which the plurality of vaporization pipes are arranged. The amount of heat transfer per unit area from the liquid for heat exchange in the second area of the distribution pipe between the vaporization pipes located outside the first area in the horizontal direction is equal to or less than the heat transfer amount per unit area from the same degree. It is provided with a heat transfer suppressing portion for suppressing. In addition, when heat transfers from the liquid for heat exchange to the low temperature liquefied gas which flows through the distribution pipe between vaporization pipes, the temperature of the low temperature liquefied gas which flows in the 2nd area | region of the distribution pipes between vaporization pipes is made into the same degree. It includes not only the temperature equal to or lower than the temperature of the low temperature liquefied gas flowing in one region, but also the case of slightly higher temperature than the temperature of the low temperature liquefied gas flowing in the first region to such an extent that it does not affect the bending of the distribution pipe between the vaporization tubes. .
이러한 구성에 의하면, 기화관간 분배관의 제2 영역을 향하여 흘러내리는 열교환용 액체의 온도가 기화관간 분배관의 제1 영역을 향하여 흘러내리는 열교환용 액체의 온도에 비하여 높더라도, 전열 억제부에 의해 제2 영역에서의 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량이 억제된다. 이로 인해, 상기 온도의 다른 열교환용 액체에 의해 기화관간 분배관의 제1 영역보다도 제2 영역이 고온으로 되는 것이 방지된다. 이것에 의해, 기화관간 분배관으로부터 기화관 패널의 수평 방향에 있어서의 단부 위치의 기화관에 분배되는 저온 액화 가스와, 기화관간 분배관으로부터 중앙부 위치의 기화관에 분배되는 저온 액화 가스의 온도의 차이가 억제되어, 각 기화관의 열 신축량에 기인하는 기화관간 분배관의 만곡이 방지된다.According to such a structure, even if the temperature of the liquid for heat exchange which flows down toward the 2nd area | region of the intergas pipe distribution pipe is high compared with the temperature of the liquid for heat exchange which flows toward the 1st area | region of the intergas pipe distribution pipe, heat transfer suppression part As a result, the amount of heat transfer per unit area from the liquid for heat exchange in the second region is suppressed. For this reason, it is prevented that a 2nd area | region becomes higher temperature than the 1st area | region of the distribution pipe between vaporization pipes by the other heat exchange liquid of the said temperature. Thereby, the low temperature liquefied gas distributed to the vaporization pipe of the end position in the horizontal direction of a vaporization pipe panel from the inter-vapor pipe distribution pipe, and the low temperature liquefied gas distributed to the vaporization pipe of a central part position from the distribution pipe between vaporization pipes. The difference in temperature is suppressed, and curvature of the distribution pipe between vaporization pipes resulting from the amount of thermal expansion and contraction of each vaporization pipe is prevented.
또한, 상기 실시 형태에 따른 저온 액화 가스의 기화 장치에서는, 상기 전열 억제부는, 상기 기화관간 분배관의 제2 영역을 둘러싸는 단열 부재이며, 상기 단열 부재의 열전도율이 상기 기화관간 분배관의 열전도율보다도 작다.Moreover, in the vaporization apparatus of the low temperature liquefied gas which concerns on said embodiment, the said heat transfer suppression part is a heat insulation member surrounding the 2nd area | region of the distribution pipe between said vaporization pipe | tubes, and the thermal conductivity of the said heat insulation member of the distribution pipe between vaporization pipes is It is smaller than the thermal conductivity.
이러한 구성에 의하면, 기화관간 분배관의 제1 영역에서의 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량에 비해, 제2 영역에서의 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량을 용이하고도 확실하게 억제할 수 있다.According to this structure, the heat transfer amount per unit area from the heat exchange liquid in the second region can be easily and reliably suppressed, compared to the heat transfer amount per unit area from the liquid for heat exchange in the first region of the distribution pipe between the vaporization tubes. Can be.
이 경우, 상기 단열 부재가 소정의 신축성을 갖는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the said heat insulating member has predetermined elasticity.
이러한 구성에 의하면, 기화관간 분배관의 열 신축에 의한 단열 부재의 손상이 방지된다. 상세하게는, 기화관간 분배관을 둘러싸는 단열 부재는, 소정의 신축성을 갖는다. 이로 인해, 저온 액화 가스가 흐르고 있는 상태(즉, 기화 장치의 운전 중)와, 저온 액화 가스가 흐르고 있지 않은 상태(즉, 기화 장치의 정지 중) 사이의 온도차에 의해 기화관간 분배관이 열 신축했을 때, 단열 부재는, 기화관간 분배관의 열 신축에 맞춰 신축한다. 이것에 의해, 기화관간 분배관의 열 신축(특히, 직경 방향의 열 신축)에 기인하는 단열 부재의 손상이 효과적으로 방지된다.According to this structure, the damage of the heat insulation member by the thermal expansion and contraction of the distribution pipe between vaporization pipes is prevented. In detail, the heat insulation member surrounding the distribution pipe between vaporization pipes has predetermined elasticity. Therefore, the distribution pipe between the vaporization pipes is heated by the temperature difference between the state in which the low temperature liquefied gas flows (that is, during operation of the vaporizer) and the state in which the low temperature liquefied gas does not flow (that is, the stop of the vaporizer). When it expands and contracts, a heat insulation member expands and contracts according to the thermal expansion and contraction of the distribution pipe between vaporization pipes. This effectively prevents damage to the heat insulating member due to thermal expansion and contraction (particularly, thermal expansion and contraction in the radial direction) of the distribution pipe between the vaporization pipes.
또한, 전열 억제부는, 상기 기화관간 분배관의 제2 영역의 상측에 배치되고, 평면에서 보아 상기 분배관의 제2 영역을 덮어 가리는 형상을 갖는 커버 부재이어도 된다.The heat transfer suppressing portion may be disposed above the second region of the distribution pipe between the vaporization tubes, and may be a cover member having a shape covering the second region of the distribution pipe in plan view.
이러한 구성에 의하면, 기화관간 분배관의 길이 방향(수평 방향)에 있어서의 단부 위치의 기화관보다도 외측을 흘러내리고, 또한 당해 기화관 내를 흐르는 저온 액화 가스와의 열교환이 거의 행해지고 있지 않은 열교환용 액체가, 기화관간 분배관의 제2 영역에 닿는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 기화관간 분배관의 제1 영역과 제2 영역 사이에 온도의 차이가 발생하는 것이 방지된다.According to such a constitution, the heat exchange between the vaporizing tube and the vaporizing tube is performed by flowing the vaporizing tube outside the vaporizing tube at the end position in the longitudinal direction (horizontal direction) of the vaporizing tube and performing heat exchange with the low temperature liquefied gas flowing in the vaporizing tube The liquid can be prevented from reaching the second region of the vaporizing tube distribution pipe. This prevents the difference in temperature between the first region and the second region of the distribution pipe between the vaporization tubes.
또한, 상기 기화관간 분배관에 있어서의 그 단부와 당해 단부측에 위치하는 기화관 사이의 부위가 구획벽을 관통하는 경우, 상기 제2 영역은, 상기 구획벽과 상기 단부측에 위치하는 기화관까지의 영역이다.Moreover, when the site | part between the end part in the said vaporization pipe | tube distribution pipe | tube, and the vaporization pipe located in the said end side penetrates a partition wall, the said 2nd area | region is the machine located in the said partition wall and the said end side It is an area to a corolla.
또한, 상기 과제를 해소하기 위하여, 본 발명은 저온 액화 가스를 기화하기 위한 장치이며, 수직 방향으로 연장되고 또한 내부에 흐르는 상기 저온 액화 가스와 외부의 매체의 열교환에 의해 상기 저온 액화 가스를 기화시키기 위한 복수의 기화관과 이들 각 기화관에 상기 저온 액화 가스를 각각 분배하는 기화관간 분배관을 갖고, 상기 복수의 기화관이 특정한 수직면 상에 있어서 수평 방향으로 배열되고 또한 상기 기화관간 분배관이 수평 방향으로 연장되어 상기 각 기화관의 하단부에 각각 접속되어 있는 기화관 패널과, 상기 복수의 기화관을 따라 흘러내리도록 상기 기화관 패널 상단부로부터 열교환용 액체를 공급하는 액체 공급부를 구비한다. 그리고, 상기 복수의 기화관이 배치되어 있는 상기 기화관간 분배관의 제1 영역에 있어서의 관벽 열전도율보다도, 상기 수평 방향에 있어서 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 상기 기화관간 분배관의 제2 영역에 있어서의 관벽의 열전도율이 작다.Moreover, in order to solve the said subject, this invention is an apparatus for vaporizing low temperature liquefied gas, and vaporizes the said low temperature liquefied gas by the heat exchange of the said low temperature liquefied gas and an external medium which flows in a vertical direction and flows inside. And a plurality of vaporization pipes for distributing the low temperature liquefied gas to the respective vaporization pipes respectively, wherein the plurality of vaporization pipes are arranged in a horizontal direction on a specific vertical surface and are further distributed between the vaporization pipes. A vaporization pipe panel extending in the horizontal direction and connected to the lower ends of the respective vaporization pipes, respectively, and a liquid supply part for supplying a liquid for heat exchange from the upper end of the vaporization pipe panel so as to flow along the plurality of vaporization pipes. And the said intergasification pipe distribution pipe located in the said horizontal direction outside the said 1st area | region rather than the pipe wall heat conductivity in the 1st area | region of the said intergasification pipe distribution pipe in which the said several vaporization pipe | tube is arrange | positioned, The thermal conductivity of the pipe wall in two areas is small.
이러한 구성에 의하면, 기화관간 분배관의 제1 영역의 관벽의 열전도율보다 제2 영역의 관벽의 열전도율이 작기 때문에, 기화관간 분배관의 제1 영역보다도 온도가 높은 열교환용 액체가 기화관간 분배관의 제2 영역에 닿더라도, 기화관간 분배관의 제1 영역의 내부를 흐르는 저온 액화 가스의 온도와, 제2 영역의 내부를 흐르는 저온 액화 가스의 온도 사이에 온도의 차이가 발생하는 것이 방지된다. 그 결과, 이 온도의 차이에 기인하는 기화관간 분배관의 만곡이 방지된다.According to such a structure, since the thermal conductivity of the pipe wall of a 2nd area | region is smaller than the thermal conductivity of the pipe wall of a 1st area | region of an inter-gas pipe | tube distribution pipe | tube, the liquid for heat exchange which has a temperature higher than the 1st area | region of the distribution pipe | tube between vaporizer pipes is between vaporization pipes. Even if it touches the 2nd area | region of a distribution pipe, a temperature difference generate | occur | produces between the temperature of the low temperature liquefied gas which flows inside the 1st area | region of the intergasification pipe, and the temperature of the low temperature liquefied gas which flows inside the 2nd area | region. Is prevented. As a result, the curvature of the distribution pipe between vaporization pipes resulting from this temperature difference is prevented.
이상과 같이, 본 발명에 따른 저온 액화 가스의 기화 장치는, 액화천연가스(LNG)나 액화석유가스(LPG), 액체 질소(LN2) 등의 저온 액화 가스를, 해수 등의 열매체와 열교환시킴으로써 기화시키는 데 유용하며, 기화관간 분배관의 길이 방향의 온도의 차이에 기인하는 기화관간 분배관의 만곡을 억제하는 데 적합하다.As described above, the low-temperature liquefied gas vaporization apparatus according to the present invention heat-exchanges low-temperature liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG), liquid nitrogen (LN 2 ) with a heat medium such as seawater It is useful for vaporizing, and it is suitable for suppressing the curvature of the distribution tube between vaporization tubes resulting from the difference of the temperature of the distribution tube between vaporization tubes in the longitudinal direction.
Claims (6)
수직 방향으로 연장되고 또한 내부에 흐르는 상기 저온 액화 가스와 외부의 매체의 열교환에 의해 상기 저온 액화 가스를 기화시키기 위한 복수의 기화관과 이들 각 기화관에 상기 저온 액화 가스를 각각 분배하는 기화관간 분배관을 갖고, 상기 복수의 기화관이 수직면 상에 있어서 수평 방향으로 배열되고 또한 상기 기화관간 분배관이 수평 방향으로 연장되어 상기 각 기화관의 하단부에 각각 접속되어 있는 기화관 패널과,
상기 복수의 기화관을 따라 흘러내리도록 상기 기화관 패널 상단부로부터 열교환용 액체를 공급하는 액체 공급부와,
상기 복수의 기화관이 배치되어 있는 상기 기화관간 분배관의 제1 영역에 있어서의 상기 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량과 비교하여, 상기 수평 방향에 있어서 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 상기 기화관간 분배관의 제2 영역에 있어서의 열교환용 액체로부터의 단위 면적당 전열량을 동일한 정도 이하로 억제하기 위한 전열 억제부를 구비하는, 저온 액화 가스의 기화 장치.Apparatus for vaporizing low temperature liquefied gas,
Between a plurality of vaporization tubes for vaporizing the low temperature liquefied gas by heat exchange between the low temperature liquefied gas and an internal medium extending in a vertical direction and between the low temperature liquefied gas and each of the vaporized tubes A vaporization pipe panel having a distribution pipe, wherein the plurality of vaporization pipes are arranged in a horizontal direction on a vertical plane, and the distribution pipes between the vaporization pipes extend in a horizontal direction and connected to lower ends of the respective vaporization pipes, respectively;
A liquid supply unit for supplying a heat exchange liquid from an upper end portion of the vaporization tube panel to flow along the plurality of vaporization tubes;
The heat transfer per unit area from the liquid for heat exchange in the first region of the distribution pipe between the vaporization pipes in which the plurality of vaporization pipes are arranged is located outside the first area in the horizontal direction. The vaporization apparatus of low temperature liquefied gas provided with the heat transfer suppression part for suppressing the heat transfer per unit area from the liquid for heat exchange in the 2nd area | region of the said vaporization pipe | tube distribution pipe to the same grade or less.
상기 전열 억제부는, 상기 기화관간 분배관의 제2 영역을 둘러싸는 단열 부재이며,
상기 단열 부재의 열전도율은, 상기 기화관간 분배관의 열전도율보다도 작은, 저온 액화 가스의 기화 장치.The method of claim 1,
The heat transfer suppressing portion is a heat insulating member surrounding a second region of the distribution pipe between the vaporization pipe,
The vaporization apparatus of low temperature liquefied gas whose heat conductivity of the said heat insulation member is smaller than the heat conductivity of the distribution pipe between said vaporization pipes.
상기 단열 부재는, 소정의 신축성을 갖는, 저온 액화 가스의 기화 장치.3. The method of claim 2,
The said heat insulation member is a vaporization apparatus of low temperature liquefied gas which has predetermined elasticity.
상기 전열 억제부는, 상기 기화관간 분배관의 제2 영역의 상측에 배치되고, 평면에서 볼 때 상기 분배관의 제2 영역을 덮어 가리는 형상을 갖는 커버 부재인, 저온 액화 가스의 기화 장치.The method of claim 1,
And the heat transfer suppressing portion is a cover member which is disposed above the second region of the distribution pipe between the vaporization pipes and has a shape covering the second region of the distribution pipe in plan view.
상기 기화관간 분배관에 있어서의 그 단부와 당해 단부측에 위치하는 기화관 사이의 부위가 구획벽을 관통하고,
상기 제2 영역은, 상기 구획벽과 상기 단부측에 위치하는 기화관까지의 영역인, 저온 액화 가스의 기화 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A portion between the end portion of the distribution pipe between the vaporization pipes and the vaporization pipe located on the end side passes through the partition wall;
The said 2nd area | region is the area | region to the said vapor deposition pipe located in the said partition wall and the said end side, The vaporization apparatus of low temperature liquefied gas.
수직 방향으로 연장되고 또한 내부에 흐르는 상기 저온 액화 가스와 외부의 매체의 열교환에 의해 상기 저온 액화 가스를 기화시키기 위한 복수의 기화관과 이들 각 기화관에 상기 저온 액화 가스를 각각 분배하는 기화관간 분배관을 갖고, 상기 복수의 기화관이 특정한 수직면 상에 있어서 수평 방향으로 배열되고 또한 상기 기화관간 분배관이 수평 방향으로 연장되어 상기 각 기화관의 하단부에 각각 접속되어 있는 기화관 패널과,
상기 복수의 기화관을 따라 흘러내리도록 상기 기화관 패널 상단부로부터 열교환용 액체를 공급하는 액체 공급부를 구비하고,
상기 복수의 기화관이 배치되어 있는 상기 기화관간 분배관의 제1 영역에 있어서의 관벽의 열전도율보다도, 상기 수평 방향에 있어서 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 상기 기화관간 분배관의 제2 영역에 있어서의 관벽의 열전도율이 작은, 저온 액화 가스의 기화 장치.Apparatus for vaporizing low temperature liquefied gas,
Between a plurality of vaporization tubes for vaporizing the low temperature liquefied gas by heat exchange between the low temperature liquefied gas and an internal medium extending in a vertical direction and between the low temperature liquefied gas and each of the vaporized tubes A vaporizing tube panel having a distribution tube, wherein the plurality of vaporizing tubes are arranged in a horizontal direction on a specific vertical plane, and the distribution tubes between the vaporizing tubes extend in a horizontal direction and connected to lower ends of the respective vaporizing tubes, respectively;
It is provided with a liquid supply for supplying a liquid for heat exchange from the upper end of the vaporization tube panel to flow along the plurality of vaporization tube,
A second of the inter-gap distribution pipe located outside the first area in the horizontal direction than the thermal conductivity of the pipe wall in the first area of the inter-gas distribution pipe in which the plurality of vaporization pipes are arranged. A vaporization apparatus for a low temperature liquefied gas having a low thermal conductivity of a pipe wall in a region.
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