KR20150122212A - 저온 액화 가스의 기화 장치 - Google Patents

저온 액화 가스의 기화 장치 Download PDF

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신지 에가시라
요시히코 즈루
유지 스미다
가즈히사 후쿠타니
고스케 히가시
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

저온 액화 가스의 기화 장치(10)는, LNG가 도입되는 복수의 전열관(20)과, 복수의 전열관(20)으로부터 흘러나온 NG를 집합시키는 상부 헤더(24)와, 복수의 전열관(20)의 외면을 따라 해수가 흘러내리도록, 복수의 전열관(20)에 해수를 공급하는 제1 트로프(28)와, 상부 헤더(24)의 외면을 따라 해수가 흘러내리도록, 해수를 상부 헤더(24)에 위로부터 떨어지게 하는 제2 트로프(36)를 구비한다. 복수의 전열관(20)에서는, LNG가 해수와의 열교환에 의해 가온된다. 상부 헤더(24)에서는, 복수의 전열관(20)에서 가온된 기화된 NG가, 상부 헤더(24)의 외면을 따라 흘러내리는 해수와의 열교환에 의해 가열된다.

Description

저온 액화 가스의 기화 장치{VAPORIZATION DEVICE FOR LOW-TEMPERATURE LIQUEFIED GAS}
본 발명은, 저온 액화 가스의 기화 장치에 관한 것이다.
종래, 하기 특허문헌 1 및 2에 개시되어 있는 바와 같이, 액화 천연 가스(LNG) 등의 저온 액화 가스를 기화시키기 위한 기화 장치가 알려져 있다. 하기 특허문헌 1 및 2에 개시된 기화 장치는, 복수의 전열관을 갖는 전열관 패널과, 전열관 패널의 상부에 배치된 상부 헤더를 구비하고 있다. 전열관 패널을 구성하는 각 전열관은, 내부관과 외부관으로 이루어지는 이중관 구조로 되어 있다. 내부관에는, LNG 헤더로부터 공급되어 벤트관을 거쳐 NG 헤더를 통과한 저온 액화 가스가 아래를 향해 흐른다. 외부관에는, 내부관 내를 흐른 저온 액화 가스가 위를 향해 흐른다. 외부관 내를 흐르는 저온 액화 가스는, 외부의 해수와 열교환함으로써 기화된다. 각 내부관 및 외부관을 흐르면서 기화된 저온 가스는 NG 헤더에 모아져, NG 헤더로부터 이용(利用)측으로 송출된다. 하기 특허문헌 1에 개시된 기화 장치에 있어서는, NG 헤더가 벤트관을 거쳐 내부관을 흐르는 저온 액화 가스에 의해 냉각되는 것을 방지하기 위해, NG 헤더는, 해수가 저류된 해수 저류부에 수몰되어 있다. 한편, 하기 특허문헌 2에 개시된 기화 장치에 있어서는, NG 헤더가 내부관을 흐르는 저온 액화 가스에 의해 냉각되는 것을 방지하기 위해, 상부 헤더의 상반부에 접촉하도록 해수 저류부가 설치되어 있다. 해수 저류부에는, 위로부터 해수가 공급되고, 저류된 해수는 상하 방향의 중간부로부터 배출된다.
상기 특허문헌 1 및 2에 있어서는, 벤트관을 거쳐 내부관을 흐르는 저온 액화 가스에 의해 NG 헤더가 냉각되는 것을 방지하기 위해, NG 헤더는, 해수에 의해 가열되는 구성으로 되어 있다. 단, 일반적인 LNG 기화 장치에 있어서는, 저온 액화 가스가 하방에 설치된 LNG 헤더로부터 공급되기 때문에, NG 헤더는 냉각되는 일은 없다.
특허문헌 1 및 2의 구성에서는, 가열 성능이 높지 않다고 하는 문제가 있다. 즉, 해수 저류부에 저류된 해수에 의해 NG 헤더를 가열할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1의 기화 장치에 있어서는, NG 헤더를 가열함으로써 저온으로 된 해수가 해수 저류부 저부에 계속 저류되기 때문에, 가열 성능은 높지 않다. 특허문헌 2에 있어서는, 해수 저류부로부터 해수를 배출하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 이 배출부는 해수 저류부의 상하 방향 중간부에 설치되어 있기 때문에, 이 특허문헌 2의 기화 장치에 있어서도, 해수 저류부에 저온으로 된 해수가 저류한다고 하는 문제가 있다. 또한, 해수 저류부는 NG 헤더의 상반부 밖에 가열할 수 없기 때문에, 역시 가열 성능은 높지 않다.
일본 특허 공개 평8-157841호 공보 일본 특허 공개 평8-157842호 공보
본 발명의 목적은, 전열관에서 가온된 저온 가스의 가열 성능을 향상시키는 것이다.
본 발명의 일 국면에 따르는 저온 액화 가스의 기화 장치는, 액상의 저온 가스가 도입되는 복수의 전열관과, 상기 복수의 전열관으로부터 흘러나온 저온 가스를 집합시키는 상부 헤더와, 상기 복수의 전열관의 외면을 따라 가열용 액체가 흘러내리도록, 상기 복수의 전열관에 상기 가열용 액체를 공급하는 제1 공급부와, 상기 상부 헤더의 외면을 따라 가열용 액체가 흘러내리도록, 상기 가열용 액체를 상기 상부 헤더에 위로부터 떨어지게 하는 제2 공급부를 구비하고 있다. 상기 복수의 전열관에서는, 상기 저온 가스가 상기 가열용 액체와의 열교환에 의해 가온된다. 상기 상부 헤더에서는, 상기 복수의 전열관에서 가온된 저온 가스가, 상기 상부 헤더의 외면을 따라 흘러내리는 상기 가열용 액체와의 열교환에 의해 가열된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 기화 장치의 주요부를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 기화 장치의 주요부를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 상기 기화 장치에 설치된 제2 트로프의 사시도이다.
도 4는 제2 트로프를 위로부터 본 도면이다.
도 5는 제2 트로프 내의 정류 부재의 지지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 6의 (A)는, 장착판의 정면도이며, 도 6의 (B)는, 정류판의 정면도이다.
도 7은 정류판이 높이 조정된 상태의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 그 밖의 실시 형태에 관한 기화 장치에 있어서의 제2 트로프를 위로부터 본 도면이다.
도 9는 도 9의 (A)∼도 9의 (C)는, 가동 게이트를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 그 밖의 실시 형태에 관한 기화 장치에 있어서의 제2 공급부를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에 관한 저온 액화 가스의 기화 장치(이하, 단순히 「기화 장치」라고도 칭함.)는, 소위 오픈랙형의 기화 장치(ORV)이다. 즉, 본 실시 형태의 기화 장치는, 공급된 저온 액화 가스를 외부의 가열용 액체와 열교환시킴으로써, 당해 저온 액화 가스를 기화시킨다. 본 실시 형태의 기화 장치에서는, 액화 천연 가스(LNG)를 기화한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 가열용 액체로서, 주로 해수가 사용되고 있다. 또한, 기화 장치는, 예를 들어, 액화 석유 가스(LPG), 액체 질소(LN2) 등, LNG 이외의 저온 액화 가스를 기화 혹은 가온시키는 장치로서 구성되어 있어도 된다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 기화 장치(10)는, 전열관 패널(12)과, 제1 공급부(14)와, 제2 공급부(16)를 구비하고 있다. 전열관 패널(12), 제1 공급부(14) 및 제2 공급부(16)는, 모두 1개 혹은 복수 설치되어 있다. 또한, 도 1에는, 3개의 전열관 패널(12) 및 제2 공급부(16)가 도시되고, 4개의 제1 공급부(14)가 도시되어 있다. 기화 장치(10)는, 더 많은 전열관 패널(12), 제1 공급부(14) 및 제2 공급부(16)를 구비하고 있는 경우도 있다.
각 전열관 패널(12)은 각각, 복수의 전열관(20)과, 각 전열관(20)의 하단부에 접속된 하부 헤더(22)와, 각 전열관(20)의 상단부에 접속된 상부 헤더(24)를 갖는다. 1개의 전열관 패널(12)을 구성하는 전열관(20)은, 예를 들어 수십개 정도이다.
각 전열관(20)은, 상하 방향으로 연장되고 또한 서로 평행한 자세로 배치됨과 함께, 수직 평면상에 배열되어 있다. 각 전열관(20)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 형성되어 있다.
각 하부 헤더(22)는, 도시 생략의 공급측 매니폴드에 접속되어 있다. 각 하부 헤더(22)에는, 이 공급측 매니폴드로부터 보내져 오는 LNG가 도입된다. 즉, 하부 헤더(22)에는, 액상의 저온 가스가 흐른다. 하부 헤더(22)는, 전열관(20)과 마찬가지로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 하부 헤더(22) 내를 흐르는 LNG는, 당해 하부 헤더(22)에 접속된 복수의 전열관(20)에 분배된다. 따라서, 각 전열관(20)에는, LNG가 아래로부터 위를 향해 흐르고, 그 도중에 기화되어 NG로 된다.
각 상부 헤더(24)는, 각 전열관(20)으로부터 흘러나온 NG를 집합시키는 것이며, 각 상부 헤더(24)는, 도시 생략의 송출측 매니폴드에 접속되어 있다. 상부 헤더(24)는, 전열관(20)과 마찬가지로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 각 상부 헤더(24)를 흐른 NG는, 송출측 매니폴드에 합류되어, 이용측으로 송출된다.
제1 공급부(14)는, 전열관 패널(12)을 구성하는 각 전열관(20)에 가열용 액체로서의 해수를 공급한다. 해수는, 각 전열관(20)의 외면을 타고 흘러내리면서, 전열관(20) 내를 흐르는 LNG와 열교환한다. 전열관(20) 내의 LNG는, 해수와 열교환함으로써 기화되어, NG로 된다.
제1 공급부(14)는, 서로 인접하는 전열관 패널(12) 사이에 배치됨과 함께, 전열관 패널(12)을 구성하는 전열관(20)의 상단부 근방에 배치되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 공급부(14)는, 제1 트로프(28)에 의해 구성되어 있다. 제1 트로프(28)는, 전열관(20)이 배열되는 방향으로 긴 형상이며, 또한, 상면이 개구된 상자형으로 형성된 용기 형상이다. 제1 트로프(28)의 저면에는, 상기 제1 트로프(28) 내에 해수를 공급하는 해수 헤더(30)가 접속되어 있다. 또한, 해수 헤더(30)는, 제1 트로프(28)의 상면에 배치되는 경우도 있다. 해수는 제1 트로프(28)의 길이 방향으로 흐른 후, 상면으로부터 제1 트로프(28) 밖으로 흘러 넘친다. 또한, 도시예에서는, 길이 방향의 1개소에 해수 헤더(30)가 접속된 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 해수 헤더(30)는, 길이 방향의 복수 개소에서 제1 트로프(28)에 접속되는 구성이어도 된다.
각 해수 헤더(30)는, 해수 매니폴드(32)에 접속되어 있다. 각 해수 헤더(30)에는, 도시 생략의 펌프로 끌어 올려져 해수 매니폴드(32)로부터 분배된 해수가 유입된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 트로프(28) 내에는, 정류판(34)이 설치되어 있다. 정류판(34)은, 제1 트로프(28)의 길이 방향을 따라 연장되는 형상이며, 길이 방향의 대략 전체에 걸쳐 설치되어 있다. 제1 트로프(28) 내에 정류판(34)이 배치됨으로써, 해수가, 제1 트로프(28)의 길이 방향의 전체로부터 균등하게 흘러 넘칠 수 있다. 또한, 해수 헤더의 좌우 양측에 정류판(34)이 설치됨으로써, 좌우 양측으로부터 동량의 해수가 흘러 넘칠 수 있다.
제2 공급부(16)는, 상부 헤더(24)에 가열용 액체로서의 해수를 공급한다. 제2 공급부(16)는, 각 상부 헤더(24)의 대략 바로 위의 위치에 해수를 공급할 수 있도록, 각 상부 헤더(24)의 상방에 각각 설치되어 있다. 각 제2 공급부(16)로부터 아래로 떨어지는 해수는, 상부 헤더(24)의 외면을 따라 흘러내린다. 해수는, 각 상부 헤더(24)의 외면을 타고 흘러내리면서, 상부 헤더(24) 내의 NG와 열교환하고, 또한 전열관(20)으로 흘러내린다. NG는, 해수와 열교환함으로써 가열된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 공급부(16)는, 제2 트로프(36)에 의해 구성되어 있다. 제2 트로프(36)는, 일방향으로 긴 형상이며, 또한, 상면이 개구된 상자형으로 형성된 용기 형상이다. 제2 트로프(36)는, 그 길이 방향이 상부 헤더(24)의 길이 방향으로 평행해지도록 배치되어 있다.
제2 트로프(36)는, 횡단면이 직사각 형상의 상자형이며, 제2 트로프(36)의 상면 개구(36a)의 장변측의 한쪽의 테두리부에는, 상기 테두리부를 따라 안내판(36b)이 설치되어 있다. 안내판(36b)은, 선단이 내려간 경사 형상으로 형성되어 있다. 안내판(36b)의 선단은, 상부 헤더(24)의 최상부의 대략 바로 위에 해수를 공급할 수 있도록 위치하고 있다. 개구(36a)로부터 흘러 넘친 해수는, 안내판(36b) 위를 유하하고, 그 후, 상부 헤더(24) 위에 떨어진다.
제2 트로프(36)의 횡단 면적(길이 방향으로 직교하는 방향의 단면적)은, 제1 트로프(28)의 횡단 면적보다도 작다. 또한, 제2 트로프(36) 내에 공급되는 해수량은, 제1 트로프(28)에 공급되는 해수량에 대해 수％∼수십％ 정도의 적은 유량으로 되어 있다.
제2 트로프(36)에는, 그 길이 방향의 단부로 되는 측벽(36c)에, 해수 헤더(38)가 접속되어 있다. 즉, 제2 트로프(36)에는, 제2 트로프(36)의 길이 방향의 단부에 해수의 도입구(36d)가 형성되어 있다. 해수 헤더(38)에는, 해수가 유입되고, 해수 헤더(38)를 흐른 해수는, 도입구(36d)를 통해 제2 트로프(36) 내에 유입된다. 또한, 제2 트로프(36)에 공급되는 해수는, 해수 매니폴드(32)로부터 빼내도 된다.
제2 트로프(36)에는, 그 길이 방향의 단부에 도입구(36d)가 형성되어 있기 때문에, 제2 트로프(36)는 옆으로부터 해수가 도입되는 구성으로 되어 있다. 이로 인해, 해수가 아래로부터 도입되는 구성과 달리, 제2 트로프(36)의 하측에 도입용의 배관이 존재하지 않는다. 따라서, 제2 트로프(36)를 상부 헤더(24)에 근접시켜 배치할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 트로프(36) 내에는, 정류 부재(44)가 배치되어 있다. 정류 부재(44)는, 제2 트로프(36)의 길이 방향으로 배열된 복수의 정류판(44a, 44a, ··)을 갖고 있다. 각 정류판(44a)은, 모두 직사각형 평판 형상의 부재에 의해 구성되어 있다. 정류 부재(44), 즉 복수의 정류판(44a, 44a, ··)은, 제2 트로프(36)의 측벽(길이 방향으로 연장되는 측벽)(36e)에 평행해지도록 배치되어 있다. 또한, 도입구(36d)측으로부터 보아, 정류 부재(44)는, 도입구(36d)에 대해 안내판(36b)측에 위치하고 있다. 이로 인해, 도입구(36d)로부터 제2 트로프(36) 내에 유입된 해수는, 그대로 똑바로 정류 부재(44)를 따라, 정류판(44a)과 측벽(긴 방향으로 연장되는 측벽)(36f) 사이를 흐른다.
제2 트로프(36) 내에는, 각 정류판(44a, 44a, ··)을 제2 트로프(36) 내에서 지지하기 위한 지지 부재(46)가 설치됨과 함께, 각 정류판(44a, 44a, ··)을 개별로 높이 조정 가능한 조정 수단(48)이 설치되어 있다.
지지 부재(46)는, 제2 트로프(36) 내에 있어서 제2 트로프(36)의 길이 방향으로 연장되는 형상의 장착판(46a)과, 이 장착판(46a)을 제2 트로프(36)에 고정하는 고정부(46b)를 갖는다.
장착판(46a)은, 평판 형상으로 형성됨과 함께, 제2 트로프(36)의 장변측의 측벽(긴 방향으로 연장되는 측벽)(36e)에 평행한 수직 자세로 되어 있다. 장착판(46a)의 하단부와 제2 트로프(36)의 저면 사이에는, 해수가 통과할 수 있도록 간극이 형성되어 있다.
고정부(46b)는, 제2 트로프(36)의 장변측의 측벽(긴 방향으로 연장되는 측벽)(36e)을 따르는 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 고정봉(46c, 46c, ··)을 갖고 있다. 각 고정봉(46c)의 일단부는, 안내판(36b)이 장착된 측벽(36e)에 대향하는 측벽(36f)에 고정되어 있다. 고정봉(46c)의 타단부는, 장착판(46a)에 고정되어 있다.
도 6의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 조정 수단(48)은, 각 정류판(44a)에 각각 형성된 삽입 관통 구멍(48a)과, 삽입 관통 구멍(48a)의 수에 대응하는 수만큼 장착판(46a)에 형성된 긴 구멍(48b)과, 긴 구멍(48b) 및 삽입 관통 구멍(48a)에 삽입 관통되는 체결구(48c)(도 5 참조)를 포함한다. 긴 구멍(48b)은, 상하 방향으로 긴 긴 구멍(48b)으로 되어 있다. 긴 구멍(48b)은, 각 정류판(44a)이 배치되는 곳에 각각 형성되어 있다. 각 긴 구멍(48b) 내에 있어서 체결구(48c)가 통과하는 위치를 변경함으로써, 그에 따라, 각 정류판(44a)의 높이 위치가 변경된다. 따라서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 예를 들어, 하류측에 위치하는 정류판(44a)의 높이를 낮게 설정함과 함께, 상류측[도입구(36d)측]에 위치하는 정류판(44a)을 그것보다도 높게 설정하는 것도 가능하다. 정류판(44a)의 높이 위치가 변경되면, 정류판(44a)의 하단부와 제2 트로프(36)의 저면 사이의 간극 폭이 변화된다. 이에 의해, 제2 트로프(36) 내의 해수의 유량, 유속, 압력 손실 등에 영향을 받아 상류측과 하류측에 있어서 수압이 상이한 것에 대처 가능해진다. 따라서, 제2 트로프(36)의 길이 방향의 임의의 장소에 있어서 동일 정도의 양의 해수가 흘러 넘치도록 설정할 수 있다. 또한, 각 정류판(44a)은, 유지 보수시 등에 제거할 수 있다. 따라서, 유지 보수성을 향상시킬 수 있다.
도 6의 (A), (B)의 예에서는, 장착판(46a)에, 각 정류판(44a)에 대해 각각 2개씩의 긴 구멍(48b)이 형성되어 있다. 또한, 정류판(44a)에는 각각 2개의 삽입 관통 구멍(48a)이 형성되어 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 각 정류판(44a)에 각각 1개 또는 3개 이상의 삽입 관통 구멍(48a)이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 삽입 관통 구멍(48a)의 수에 따라, 긴 구멍(48b)이 형성되면 된다.
또한, 도 6의 (A), (B)의 예에서는, 장착판(46a)에 긴 구멍(48b)이 형성된 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 장착판(46a)에 삽입 관통 구멍(48a)이 형성되고, 정류판(44a)에 긴 구멍(48b)이 형성되는 구성이어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 각 전열관(20)에 있어서 해수에 의해 가열되어 기화된 NG가, 상부 헤더(24)에 모아진다. 상부 헤더(24)에서는, NG가, 상부 헤더(24)의 위로부터 내려와 상부 헤더(24)의 외면을 따라 흘러내리는 해수에 의해 가열된다. 즉, 제2 공급부(16)로부터 공급되는 해수는, 상부 헤더(24)의 위로부터 상부 헤더(24)를 향해 떨어진 후, 상부 헤더(24)의 외면을 따라 흘러내리고, 그 후 전열관(20)으로 흘러내린다. 이로 인해, 상부 헤더(24)를 가열함으로써 저온으로 된 해수가 상부 헤더(24)에 체류하는 사태를 피할 수 있다. 또한, 상부 헤더(24)에 있어서 가열에 기여하는 부분을 증가시킬 수 있다. 따라서, NG의 가열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 제2 트로프(36)의 길이 방향의 단부에 위치하는 도입구(36d)로부터 제2 트로프(36) 내에 도입된 해수가, 제2 트로프(36)의 길이 방향을 따라 제2 트로프(36) 내를 흐른다. 제2 트로프에 아래로부터 도입되는 구성에서는, 도입된 해수를 정류시키기 위해, 제2 트로프의 상하 치수가 커지는 경우가 있다. 이에 비해, 본 실시 형태와 같이, 해수가 제2 트로프(36)의 단부로부터 도입되는 구성에서는, 그러한 경우가 없기 때문에, 제2 트로프(36)의 상하 치수를 작게 할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 제2 트로프(36) 내에 정류 부재(44)가 배치되어 있다. 이로 인해, 제2 트로프(36) 내에 도입된 해수는, 정류 부재(44)에 정류되면서 제2 트로프(36) 내를 흐른다. 제2 트로프(36) 내의 해수는, 제2 트로프(36)의 상부[개구(36a)]로부터 흘러 넘쳐, 상부 헤더(24)에 위로부터 쏟아진다. 따라서, 제2 트로프(36) 내에 도입된 해수가 도입구(36d)의 부근에서 바로 흘러 넘치는 것을 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 복수의 정류판(44a, 44a, ··)이 제2 트로프(36)의 길이 방향으로 배열되어 있고, 각 정류판(44a)은, 개별로 높이 조정이 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 제2 트로프(36) 내에 도입되는 해수의 유량이나 유속에 따라, 각 정류판(44a)의 높이를 적절히 조정할 수 있다. 이로 인해, 해수가 제2 트로프(36)로부터 흘러 넘치는 양을, 제2 트로프(36)의 길이 방향에 걸쳐 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경, 개량 등이 가능하다. 예를 들어, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제2 트로프(36)의 도입구(36d)에 가동 게이트(52)가 설치되어 있어도 된다. 가동 게이트(52)는, 측벽(36f)과 장착판(46a) 사이에 배치되어 있다. 가동 게이트(52)는, 모든 제2 트로프(36)에 설치되어 있다. 각 가동 게이트(52)는, 도입구(36d)의 개구 면적을 변경할 수 있도록 변위 가능하게 설치되어 있다. 각 가동 게이트(52)를 예를 들어 상하 방향으로 이동시킴으로써, 각 제2 트로프(36) 내에의 해수의 유입량을 조정할 수 있다. 이에 의해, 복수의 상부 헤더(24)의 각각에 쏟아지는 해수의 양이 변동되지 않도록 할 수 있다.
가동 게이트(52)는, 도 9의 (A)에 도시하는 바와 같이, 구멍이 개방되어 있지 않은 평판 형상으로 형성되어 있어도 되고, 혹은 도 9의 (B), (C)에 도시하는 바와 같이, 구멍(52a)이 형성된 평판 형상으로 형성되어 있어도 된다. 구멍(52a)이 형성된 가동 게이트(52)는, 예를 들어 펀칭 메탈에 의해 형성할 수도 있다. 가동 게이트(52)에 구멍(52a)이 형성되어 있는 경우에는, 해수의 공급량이 많은 경우에, 가동 게이트(52)의 구멍(52a)을 일부의 해수가 통과한다. 이로 인해, 가동 게이트(52) 통과 후의 해수의 액면이 흐트러지는 것을 억제할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 제2 공급부(16)가 용기 형상의 제2 트로프(36)에 의해 구성되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 공급부(16)는, 똑바로 연장되는 직관 형상으로 형성됨과 함께, 관벽에 다수의 구멍(16a, 16a, ··)이 형성된 구성으로 해도 된다. 구멍(16a, 16a, ··)은 제2 공급부(16)의 축방향으로 배열되어 있고, 예를 들어, 제2 공급부(16)의 하부에 형성되어 있다. 이러한 제2 공급부(16)는, 예를 들어 스파지 파이프(sparge pipe)에 의해 구성할 수 있다. 이 경우, 해수는, 관 형상으로 형성된 제2 공급부(16)의 단부의 도입구(36d)로부터 제2 공급부(16) 내에 유입된다. 해수는, 제2 공급부(16) 내를 길이 방향으로 흐르면서, 관벽에 형성된 구멍(16a, 16a, ··)으로부터 흘러내린다. 이 형태에서는, 제2 공급부(16)의 구성을 간소한 것으로 할 수 있다.
여기서, 상기 실시 형태에 대해 개략적으로 설명한다.
(1) 상기 실시 형태에서는, 각 전열관에 있어서 가열용 액체에 의해 가열된 저온 가스가, 상부 헤더에 모아진다. 상부 헤더에서는, 저온 가스가, 상부 헤더의 위로부터 내려와 상부 헤더의 외면을 따라 흘러내리는 가열용 액체에 의해 더욱 가열된다. 즉, 제2 공급부로부터 공급되는 가열용 액체는, 상부 헤더의 위로부터 상부 헤더를 향해 떨어진 후, 상부 헤더의 외면을 따라 흘러내린다. 따라서, 상부 헤더의 외면에서는, 그 상부로부터 하부에 걸쳐 가열용 액체가 흐르고, 그 후, 제1 공급부 상방의 전열관 외면을 따라, 제1 공급부로부터의 가열용 액체와 합류된다. 이로 인해, 상부 헤더를 가열함으로써 저온으로 된 가열용 액체가 상부 헤더에 계속 접촉하는 사태를 피할 수 있다. 이로 인해, 저온 가스의 가열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 동시에, 상부 헤더 전체 표면 및 종래 가열에 기여하지 않은 전열관 상부 표면을, 유효하게 가열에 기여하게 할 수 있다. 즉, 전열관에서는, 상부 헤더보다도 상방의 부위로부터 내려와 상부 헤더로부터 유하한 가열용 액체와 저온 가스가 열교환한다. 이로 인해, 종래 가열에 기여하지 않은 전열관의 상단부에 있어서도, 저온 가스의 가열을 행할 수 있다. 따라서, 기화 장치의 저온 가스의 가열 성능을 향상시킬 수 있다.
(2) 상기 제2 공급부는, 상기 상부 헤더의 길이 방향으로 긴 형상을 갖고 있어도 된다. 상기 제2 공급부에는, 당해 제2 공급부의 길이 방향의 단부에 가열용 액체가 도입되는 도입구가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 제2 공급부의 가열용 액체는, 제1 공급부의 가열용 액체와 비교하여 유량을 1/10 혹은 그 이하로 해도 되고, 제2 공급부의 상하 치수 및 폭 치수를 작게 할 수 있다.
(3) 상기 제2 공급부는, 상부가 개구됨과 함께 길이 방향의 단부에 상기 도입구가 형성된 용기 형상으로 형성되어 있어도 된다. 상기 제2 공급부 내에는, 정류 부재가 배치되어 있어도 된다. 상기 제2 공급부는, 상기 제2 공급부 내에 도입된 가열용 액체가, 상기 정류 부재에 정류되면서 제2 공급부 내를 흐르고, 상기 제2 공급부의 상부로부터 흘러 넘치도록 구성되어 있어도 된다.
이 형태에서는, 제2 공급부 내에 도입된 가열용 액체가 정류 부재에 정류되면서 제2 공급부 내를 흐른다. 제2 공급부 내의 가열용 액체는, 제2 공급부의 상부(개구)로부터 흘러 넘쳐, 상부 헤더에 위로부터 쏟아진다. 따라서, 제2 공급부 내에 도입된 가열용 액체가 도입구의 부근에서 바로 흘러 넘치는 것을 억제할 수 있다.
(4) 상기 정류 부재는, 상기 제2 공급부에 길이 방향으로 배열된 복수의 정류판을 갖고 있어도 된다. 각 정류판을 개별로 높이 조정 가능한 조정 수단이 설치되어 있어도 된다.
이 형태에서는, 복수의 정류판이 제2 공급부의 길이 방향으로 배열되어 있고, 각 정류판은 개별로 높이 조정이 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 제2 공급부 내에 도입된 가열용 액체의 유량이나 유속에 따라, 각 정류판의 높이를 적절히 조정할 수 있다. 이로 인해, 가열용 액체가 제2 공급부로부터 흘러 넘치는 양을, 제2 공급부의 길이 방향에 걸쳐 균일하게 할 수 있다.
(5) 상기 복수의 전열관, 상기 상부 헤더, 상기 제1 공급부 및 상기 제2 공급부는, 각각 복수 설치되어 있어도 된다. 상기 복수의 제2 공급부의 상기 도입구에는, 각각 가열용 매체의 유입량을 조정 가능한 가동 게이트가 설치되어 있어도 된다.
이 형태에서는, 가동 게이트를 조정함으로써, 각 제2 공급부에의 가열용 매체의 유입량을 조정할 수 있다. 이에 의해, 복수의 상부 헤더의 각각에 쏟아지는 가열용 액체의 양이 변동되지 않도록 할 수 있다.
(6) 상기 제2 공급부는, 직선상으로 연장되는 관 형상으로 형성됨과 함께, 관벽에 다수의 구멍이 형성되어 있어도 된다.
이 형태에서는, 관 형상으로 형성된 제2 공급부의 단부의 도입구로부터 가열용 액체가 제2 공급부 내에 유입된다. 가열용 액체는, 제2 공급부 내를 길이 방향으로 흐르면서, 관벽에 형성된 구멍으로부터 흘러내린다. 이 형태에서는, 제2 공급부의 구성을 간소한 것으로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 전열관에서 가온된 저온 가스의 가열 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 액상의 저온 가스가 도입되는 복수의 전열관과,
    상기 복수의 전열관으로부터 흘러나온 저온 가스를 집합시키는 상부 헤더와,
    상기 복수의 전열관의 외면을 따라 가열용 액체가 흘러내리도록, 상기 복수의 전열관에 상기 가열용 액체를 공급하는 제1 공급부와,
    상기 상부 헤더의 외면을 따라 가열용 액체가 흘러내리도록, 상기 가열용 액체를 상기 상부 헤더에 위로부터 떨어지게 하는 제2 공급부를 구비하고,
    상기 복수의 전열관에서는, 상기 저온 가스가 상기 가열용 액체와의 열교환에 의해 가온되고,
    상기 상부 헤더에서는, 상기 복수의 전열관에서 가온된 저온 가스가, 상기 상부 헤더의 외면을 따라 흘러내리는 상기 가열용 액체와의 열교환에 의해 가열되는, 저온 액화 가스의 기화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 공급부는, 상기 상부 헤더의 길이 방향으로 긴 형상을 갖고 있고,
    상기 제2 공급부에는, 당해 제2 공급부의 길이 방향의 단부에 가열용 액체가 도입되는 도입구가 형성되어 있는, 저온 액화 가스의 기화 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 공급부는, 상부가 개구됨과 함께 길이 방향의 단부에 상기 도입구가 형성된 용기 형상으로 형성되고,
    상기 제2 공급부 내에는, 정류 부재가 배치되고,
    상기 제2 공급부는, 상기 제2 공급부 내에 도입된 가열용 액체가, 상기 정류 부재에 정류되면서 제2 공급부 내를 흐르고, 상기 제2 공급부의 상부로부터 흘러 넘치도록 구성되어 있는, 저온 액화 가스의 기화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정류 부재는, 상기 제2 공급부에 길이 방향으로 배열된 복수의 정류판을 갖고 있고,
    각 정류판을 개별로 높이 조정 가능한 조정 수단이 설치되어 있는, 저온 액화 가스의 기화 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 복수의 전열관, 상기 상부 헤더, 상기 제1 공급부 및 상기 제2 공급부는, 각각 복수 설치되어 있고,
    상기 복수의 제2 공급부의 상기 도입구에는, 각각 가열용 매체의 유입량을 조정 가능한 가동 게이트가 설치되어 있는, 저온 액화 가스의 기화 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2 공급부는, 직선 형상으로 연장되는 관 형상으로 형성됨과 함께, 관벽에 다수의 구멍이 형성되어 있는, 저온 액화 가스의 기화 장치.
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