KR20180095869A

KR20180095869A - 중간 매체식 기화기

Info

Publication number: KR20180095869A
Application number: KR1020187020133A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 아사다; 마사히데 이와사키
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2018-08-28
Also published as: KR102086641B1; SG11201804834SA; NO20180844A1; JP6651424B2; CN108368973A; JP2017116090A

Abstract

중간 매체식 기화기는, 제1 열원 매체와 액상의 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 중간 매체의 적어도 일부를 증발시키는 중간 매체 증발부와, 6MPaG 이상의 압력을 갖는 저온 액화 가스가 도입되는 전열관을 갖고, 중간 매체 증발부에서 증발한 중간 매체를 응축시킴으로써, 전열관 내의 저온 액화 가스를 기화시켜 가스를 유출시키는 액화 가스 기화부와, 액화 가스 기화부로부터 유출된 가스를 제2 열원 매체에 의해 가열하는 가온기를 구비한다. 제1 열원 매체는 해수 또는 대기이며, 제2 열원 매체는 스팀 또는 온수이며, 가온기는 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있다.

Description

중간 매체식 기화기

본 발명은 중간 매체식 기화기에 관한 것이다.

종래, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, LNG(Liquefied Natural Gas) 등의 저온 액체를 기화하는 장치로서, 열원 유체에 추가로 중간 매체를 사용하는 중간 매체식 기화기가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 중간 매체식 기화기는, 도 5에 도시한 바와 같이, 중간 매체 증발기(81)와, LNG 증발기(82)와, 가온기(83)를 구비하고 있다.

또한, 기화기에는, 열원 유체로서의 해수가 통과하는 경로로서, 입구실(85), 다수개의 전열관(86), 중간실(87), 다수개의 전열관(88) 및 출구실(89)이 이 순서로 설치되어 있다. 전열관(86)은 가온기(83) 내에, 또한 전열관(88)은 중간 매체 증발기(81) 내에 각각 배치되어 있다.

중간 매체 증발기(81) 내에는, 해수의 온도보다도 비점이 낮은 중간 매체(예를 들어 프로판)(M)가 수용되어 있다.

LNG 증발기(82)는 입구실(91) 및 출구실(92)과, 양실(91, 92)을 연통하는 다수개의 전열관(93)을 구비하고 있다. 각 전열관(93)은 대략 U자형을 이루고, 중간 매체 증발기(81) 내의 상부로 돌출되어 있다. 출구실(92)은 NG 도관(94)을 통하여 가온기(83) 내에 연통하고 있다.

이러한 기화기에 있어서, 열원 유체인 해수는, 입구실(85), 전열관(86), 중간실(87) 및 전열관(88)을 통하여 출구실(89)에 이르는데, 전열관(88)을 통과하는 해수는, 중간 매체 증발기(81) 내의 액상 중간 매체(M)와 열교환하여 당해 중간 매체(M)를 증발시킨다.

한편, 기화 대상인 LNG는, 입구실(91)로부터 전열관(93)에 도입된다. 이 전열관(93) 내의 LNG와 중간 매체 증발기(81) 내의 증발 중간 매체와의 열교환에 의해, 당해 중간 매체(M)가 응축함과 함께, 그 응축열을 받아서 LNG가 전열관(93) 내로 증발하여, NG(Natural Gas)가 된다. 이 NG는, 출구실(92)로부터 NG 도관(94)을 통하여 가온기(83) 내에 도입되고, 이 가온기(83) 내의 전열관(86)을 흐르는 해수와의 열교환에 의해 추가로 가열된 후, 이용측으로 공급된다.

일본 특허 공개 제2000-227200호 공보

특허문헌 1에 개시된 중간 매체식 기화기에서는, 가온기(83)가 다수의 전열관(86)을 갖는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 가온기(83)를 소형화하기에는 한계가 있어, 필연적으로 중간 매체식 기화기 자체의 소형화에도 한계가 있다. 특히, 중간 매체식 기화기에 고압의 LNG가 도입되는 경우에는, 가온기(83) 내의 압력도 높아지기 때문에, 전열관(86) 및 그것에 포함되는 관판이나 셸에도 내압성이 요구됨으로써, 거기에 적당한 내압 성능을 실현하기 위해서는, 더욱더 소형화는 곤란해진다.

그래서, 본 발명은 상기 종래 기술을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 점은, 소형화를 도모할 수 있는 중간 매체식 기화기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 형태로서 제공되는 중간 매체식 기화기는, 제1 열원 매체와 액상의 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 상기 중간 매체의 적어도 일부를 증발시키는 중간 매체 증발부와, 6MPaG 이상의 압력을 갖는 저온 액화 가스가 도입되는 전열관을 갖고, 상기 중간 매체 증발부에서 증발한 중간 매체를 응축시킴으로써, 상기 전열관 내의 저온 액화 가스를 기화시켜 가스를 유출시키는 액화 가스 기화부와, 상기 액화 가스 기화부로부터 유출된 상기 가스를 제2 열원 매체에 의해 가열하는 가온기를 구비하는 중간 매체식 기화기이다. 상기 제1 열원 매체는 해수 또는 대기이며, 상기 제2 열원 매체는 스팀 또는 온수이며, 상기 가온기는 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 중간 매체식 기화기의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 중간 매체식 기화기에 설치된 가온기의 구성을, 일부 파단한 상태에서 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 가온기에 설치된 적층체를 부분적으로 확대하여 도시하는 도면이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 중간 매체식 기화기의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 종래의 중간 매체식 기화기의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.

이하, 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 중간 매체식 기화기(이하, 간단히 기화기라고 칭한다)(10)는, 중간 매체(M)를 통하여, 제1 열원 매체인 해수의 열을 저온 액화 가스인 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)에 전달하여, LNG를 기화하여 가스를 얻는 장치이다. 또한, 기화기(10)는 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas), 액체질소(Liquid Nitrogen, LN²) 등, LNG 이외의 저온 액화 가스를 기화 또는 가온시키는 장치로서 구성되어 있어도 된다.

기화기(10)는 중간 매체 증발부인 중간 매체 증발기(E1)와, 액화 가스 기화부인 LNG 증발기(E2)와, 가온기(E3)를 구비하고 있다. 중간 매체 증발기(E1)와 LNG 증발기(E2)는, 하나의 중공형 케이싱(11)에 설치되어 있다.

케이싱(11)은 수평 방향으로 긴 형상이며, 그 하부가 중간 매체 증발기(E1)의 케이싱부(제1 케이싱부)로서 구성되고, 상부가 LNG 증발기(E2)의 케이싱부(제2 케이싱부)로서 구성되어 있다.

제1 케이싱부를 구성하는 한 쌍의 측벽 중 한쪽에는, 입구실(수실)(14)이 인접하고, 다른쪽(타면)에는 출구실(18)이 인접하고 있다. 중간 매체 증발기(E1)에는, 다수의 전열관(20)이 설치되어 있다. 전열관(20)은 케이싱(11) 내의 공간 하부에 배치되어 있다. 전열관(20)은 제1 케이싱부를 구성하는 서로 대향하는 한 쌍의 측벽 중, 입구실(14)과의 구획벽으로서 기능하는 제1 측벽(11a)과, 출구실(18)과의 구획벽으로서 기능하는 제2 측벽(11b) 사이에 걸쳐져 있다. 이 전열관(20)은 일방향으로 직선형으로 연장되는 형상을 갖지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

입구실(14)에는, 도시 생략된 펌프 등이 설치된 도입관(22)이 접속되어 있고, 바다로부터 퍼올려진 해수가 도입관(22)을 통하여 입구실(14) 내에 도입된다. 즉, 입구실(14)에 도입되기 전의 해수가 NG(Natural Gas)를 가온하는 데 사용되는 일은 없다.

출구실(18)에는, 해수를 배출하는 배출관(24)이 접속되어 있다. 출구실(18) 내의 해수는, 배출관(24)을 통하여 외부로 배출된다.

케이싱(11) 내에는, 해수의 온도보다도 비점이 낮은 중간 매체(예를 들어 프로판)(M)가 수용되어 있다. 중간 매체(M)는, 모든 전열관(해수가 흐르는 전열관)(20)보다도 상측에 액면이 위치할 정도로 수용되어 있다.

출구실(18)의 상방에는, LNG의 입구실(32)과, NG를 도출하는 출구실(34)이 설치되어 있다. 입구실(32) 및 출구실(34)은 제2 측벽(11b)의 상측에 있어서의 외측에 인접하고 있다. 출구실(34)은 입구실(32)의 상측에 인접하도록 형성되어 있다. 입구실(32)에는, LNG를 도입하기 위한 공급관(36)이 접속되어 있다. 출구실(34)에는, NG를 도출하기 위한 도출관(38)이 접속되어 있다. 입구실(32)에는, 6MPaG(게이지압으로 6MPa) 이상의 압력을 갖는 LNG가 도입된다.

LNG 증발기(E2)는, 상기 입구실(32)과, 상기 출구실(34)과, 입구실(32)과 출구실(34)을 연통하는 다수의 전열관(40)을 구비하고 있다. 각 전열관(40)은 대략 U자 형상을 이루고 있고, 제1 단부가 입구실(32)에 연결되고, 제2 단부가 출구실(34)에 연결되어 있다. 그리고, 전열관(40)은 케이싱(11) 내에 있어서의 전열관(20)보다도 상방, 즉 중간 매체(M)의 액면보다도 상방에 배치되어 있다.

도출관(38)에는, 가온기(E3)가 접속되어 있다. NG는, 도출관(38)을 통하여 가온기(E3)에 공급되고, 가온기(E3)에서 가열된 후, 이용측에 공급된다.

가온기(E3)는, 도 3에 도시하는, 전열 특성이 우수한 다수의 금속판(43, 44)이 적층된 구조의 적층체를 구비한 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 마이크로 채널 열교환기에서는, 단부판(45, 45) 사이에 금속판(43, 44)의 적층체가 끼워 넣어진 구성으로 되어 있고, 이 적층체는, NG가 흐르는 다수의 유로(제1 유로)(43a)가 오목 형성된 제1 금속판(43)과, 제2 열원 매체로서의 스팀이 흐르는 다수의 유로(제2 유로)(44a)가 오목 형성된 제2 금속판(44)이 교대로 적층된 구성으로 되어 있다. 그리고, 각 제1 유로(43a)를 흐르는 NG와 각 제2 유로(44a)를 흐르는 스팀 간에 열교환이 행하여져, NG가 가열된다. 이들 금속판(43, 44)에 형성된 유로는, 예를 들어, 0.2mm 내지 3mm의 유로 폭을 갖고 있다. 또한, 제2 열원 매체로서, 스팀 대신에 온수가 사용되어도 된다.

각 제1 유로(43a)에는, NG가 흐르고, 각 제2 유로(44a)에는, 제2 열원 매체로서의 수증기 등의 스팀이 흐른다. 또한, 제2 열원 매체는, 제1 열원 매체(본 실시 형태에서는 해수)와는 다른 열원 매체이면 되고, 예를 들어 온수여도 된다.

각 제1 유로(43a)에는, 제1 유입 헤더(47)와 제1 유출 헤더(48)가 연통하고 있고, 또한, 각 제2 유로(44a)에는, 제2 유입 헤더(49)와 제2 유출 헤더(50)가 연통하고 있다. 도출관(38)을 통하여 공급된 NG는, 제1 유입 헤더(47)를 통하여 각 제1 유로(43a)에 분배되고, 각 제1 유로(43a)를 흐른 NG는 제1 유출 헤더(48)에서 집합하고, 가온기(E3)로부터 도출된다. 제2 유입 헤더(49)에는, 스팀의 공급관(51)이 접속되어 있다. 이 공급관(51)을 통하여 공급되는 스팀은, 제2 유입 헤더(49)를 통하여 각 제2 유로(44a)에 분배되고, 각 제2 유로(44a)에 흐른 스팀은, 제2 유출 헤더(50)에서 집합하고, 가온기(E3)로부터 도출된다.

여기서, 제1 실시 형태에 따른 기화기(10)의 운전 동작에 대하여 설명한다.

케이싱(11) 내의 하부에 저류된 액상의 중간 매체(M)는, 입구실(14)을 통하여 각 전열관(20) 내에 유입한 해수에 의해 가열되어 증발한다. 즉, 가열 매체 증발부(E1)에 있어서, 중간 매체(M)가 제1 열원 매체에 의해 가열되어 증발한다. 증발한 중간 매체(M)는, 케이싱(11) 내의 상부에 위치하는 전열관(40)을 가열한다. 공급관(36)으로부터 입구실(32)을 통하여 전열관(40) 내에 유입되고, 전열관(40) 내에 흐르는 LNG는, 전열관(40)에 의해 가열되어 증발하여, NG가 된다. 또한, 해수는, 전열관(20)으로부터 유출되고, 출구실(18) 및 배출관(24)을 통하여 외부로 배출된다.

NG는, 출구실(34)을 경유하여 도출관(38)을 흘러, 가온기(E3)에 도입된다. 가온기(E3)에서는, NG는, 제1 유입 헤더(47)를 통하여 각 제1 유로(43a)에 분류된다. 각 제1 유로(43a)에 흐르는 NG는, 각 제2 유로(44a)에 흐르는 스팀에 의해 가열되고, 제1 유출 헤더(48)를 통하여 가온기(E3)로부터 도출되어, 이용측에 공급된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 가온기(E3)가 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있기 때문에, 가온기가 셸 앤드 튜브 타입의 열교환기에 의해 구성되는 경우에 비해, 가온기(E3)의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 기화기(10) 자체의 소형화를 도모할 수도 있다. 특히, LNG 증발기(E2)에는, 6MPaG(게이지압으로 6MPa) 이상의 압력을 갖는 LNG가 도입된다. 이러한 고압의 LNG를 기화시키는 경우에도, 가온기(E3)가 마이크로 채널 열교환기로 구성되어 있기 때문에, 도 5에 도시하는 종래의 중간 매체식 기화기와 같이, 가온기(E3)의 전열관, 관판 및 셸의 두께를 두껍게 하여 내압 성능을 높이는 대책을 실시할 필요가 없다.

따라서, 고압의 LNG를 기화시키는 구성이면서, 가온기(E3)가 대형화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가온기(E3)를 소형화할 수 있음에 수반하여, 가온기(E3)의 경량화를 도모할 수도 있다.

또한, 가온기(E3)가 마이크로 채널 열교환기로 구성되어 있어서, 도 5의 중간 매체식 기화기의 가온기(E3)와 같이, 외각, 캔판을 갖지 않고, 또한 전열관이 밖으로부터 압축되는 방향의 고압에 견디는 구성이 없기 때문에, 가온기(E3)에 고압의 가스가 도입되는 경우에도, 가온기(E3)가 대형화되는 경우는 없다. 또한, 도 5의 구성에서는, 기기가 대형 또한 대중량이 되는 것에 추가로, 해수 저온기에는 원하는 NG 출구 온도의 달성이 어렵다.

또한 본 실시 형태에서는, 제2 열원 매체로서 스팀이 사용되고 있으므로, 제2 열원 매체로서 해수 또는 대기가 사용되는 경우에 비하여, 가온기(E3)에서의 가스의 가열 성능을 높게 할 수 있다. 또한, 한랭 지역에 있어서도, 이용측으로부터 요구되는 온도의 가스를 얻을 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 운전 경비 삭감의 효과도 있다. 이 점에 대해서, 이하, 구체적으로 설명한다. 본 실시 형태의 구성의 경우에 필요한 운전 경비를 A라 하고, 제1 열원 매체도 스팀이 사용되는 전스팀 열원식 기화기의 경우에 필요한 운전 경비를 B라 하여, 연중에 걸친 운전 경비의 비교를 행한다.

기화기에서의 전체 기화열량(100％) 중 중간 매체 증발기(E1)와 가온기(E3)에서의 열부하 배분은 각각, 일반적으로 약 80％와 약 20％이다. 본 실시 형태에서는, 열부하 80％를 저렴한 자연 에너지(해수)로 공급하고, 나머지 20％를 고가의 스팀으로 제공한다. 한편, 전스팀 열원식 기화기에서는, 열부하의 100％를 고가의 스팀(연료 열효율 90％ 정도)으로 공급하게 된다.

필요한 펌프 동력(전력)원 단위는, 4KWh/t-LNG 정도이기 때문에, 전력 단가를 10￥/KWh로 하면, 40￥/t-LNG 즉 LNG-1ton을 기화하는 데 40엔을 요한다. 한편, 스팀(연료비)원 단위는, 연료 소비량 베이스로 약 1.5％(열효율 90％로 한 경우)를 자가 소비하므로, 15Kg/t-LNG가 되기 때문에, 이 경우, 가스화 비용을 포함하는 연료 가스 단가를 40,000￥/t로 하면, 600￥/t-LNG 즉 LNG-1ton을 기화하는 데, 600엔을 요한다.

본 실시 형태에 따른 기화기(10)에서는, 중간 매체 증발기(E1): 80％, 가온기(E3): 20％의 열부하 배분이므로, 운전 경비 A는, 40×0.8+600×0.2=152￥/t-LNG가 된다. 한편, 전스팀 열원식 기화기에서의 운전 경비 B는, 100％ 스팀 열원이 되므로, 600￥/t-LNG가 된다. 따라서, 운전 경비는 명확하게 A<<B가 된다.

추가로, 연중으로 보면, 본 실시 형태에 따른 기화기(10)에서는, 여름철에는, 해수 온도 상승에 의해 중간 매체 증발기(E1)에서의 열부하가 커지고, 가온기(E3)에서의 열부하가 작아지는 것에 의해, 그 결과, 운전 경비 A가 저감된다. 이에 반해, 전스팀 열원식 기화기에서는, 중간 매체 증발기(E1)에서의 열부하가 커졌다고 해도, 운전 경비 B는 저감되지 않는다.

또한, 조업상 불가피한 부분 부하 운전이 행해진 경우에 있어서는, 본 실시 형태의 기화기(10)에서는, 중간 매체 증발기(E1)에서의 열부하가 크고, 가온기(E3)에서의 열부하가 작아지는 특성이 있기 때문에, 부분 부하율을 초과하여 운전 경비 A가 저감되는 경우가 있다.

이에 반해, 전스팀 열원식 가온기에서는, 부분 부하율인채 그대로 운전 경비 B는 이것을 초과하여 저감할 일은 없다. 해수 온도 변화나 부분 부하 운전은 불가피하기 때문에, 연중에 걸친 실조업에 있어서는, 상술한 상승 효과에 의해, 연중에 걸친 운전 경비의 차는 더 확대되어 A<<<B가 된다.

(제2 실시 형태)

도 4는, 제2 실시 형태에 따른 기화기(10)의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 달리, 제1 열원 매체로서 대기가 사용된다. 또한, 여기에서는, 제1 실시 형태와 다른 구성 및 효과에 대해서만 설명한다.

제1 실시 형태에서는, 중간 매체 증발기(E1)와 LNG 증발기(E2)가 공통의 케이싱(11) 내에 설치된 구성으로 되어 있지만, 제2 실시 형태에서는, 중간 매체 증발기(E1)와 LNG 증발기(E2)가 별개로 구성되어 있다.

LNG 증발기(E2)는, 중간 매체(M)가 봉입된 하우징(55)과, 이 하우징(55) 내에 배치되어, LNG를 기화시키는 전열관(40)을 구비하고 있다. 하우징(55)에는, LNG가 도입되는 입구실(32)과, NG를 유출시키는 출구실(34)이 설치되어 있다. 하우징(55)의 하부에는, 중간 매체(M)를 저류하는 액체 저장소(55a)가 설치되어 있다.

하우징(55)에는, 중간 매체(M)의 순환로(57)가 접속되어 있다. 순환로(57)의 일단부는, 하우징(55)에 있어서의 액체 저장소(55a)의 하면에 접속되어, 하우징(55)의 외측을 연장하고 있다. 이 순환로(57)의 타단부는, 하우징(55)의 상면부에 접속되어 있다. 순환로(57)에는 펌프(58)가 설치되어 있고, 펌프(58)를 구동함으로써, 액체 저장소(55a)에 저류된 중간 매체(M)가 순환로(57)에 흐른다.

순환로(57)의 중간 부분에 있어서, 중간 매체 증발기(E1)의 전열관(20)이 접속되어 있다. 따라서, 순환로(57)는 전열관(20)을 향하여 액상의 중간 매체(M)가 흐르는 액관(57a)과, 전열관(20)에서 증발하여 LNG 증발부(E2)를 향하여 가스 상태의 중간 매체(M)가 흐르는 가스관(57b)을 포함한다.

중간 매체 증발기(E1)는, 대기가 도입되는 열교환실(60)에 전열관(20)이 배치된 구성이다. 열교환실(60)의 상측에는, 송풍기실(61)이 설치되어 있고, 송풍기(62)를 구동함으로써, 대기는 송풍기실(61)을 경유하여 열교환실(60)에 유입된다. 본 실시 형태에서는, 대기가 위로부터 아래로 향하여 흐르는 구성으로 되어 있지만, 대기가 밑으로부터 위로 향하여 흐르는 구성으로 되어 있어도 된다. 또한, 송풍기실(61)을 생략하고 송풍기(62)가 열교환실(60)에 설치되고, 대기가 직접, 열교환실(60)에 도입되는 구성으로 해도 된다. 또한, 열교환실(60)로부터 송풍기실(61)을 향하여 대기가 흐르는 구성이어도 된다.

제2 실시 형태에서는, 하우징(55) 내의 액체 저장소(55a)에 저류된 액상의 중간 매체(M)는, 펌프(58)가 구동되면, 순환로(57)의 액관(57a)을 흘러, 중간 매체 증발기(E1)의 전열관(20)에 도입된다. 전열관(20)에 있어서, 중간 매체(M)는 대기에 의해 가열되어 증발하여, 순환로(57)의 가스관(57b)을 흐른다. 이 가스 상태의 중간 매체(M)는 LNG 증발부(E2)의 하우징(55) 내에 도입되어, 전열관(40)을 가열한다. 이에 의해, 전열관(40) 내의 LNG는 기화되어, NG가 된다. NG는 도출관(38)을 통하여 가온기(E3)에 도입되어, 스팀에 의해 가열된 후, 이용측에 공급된다.

[실시 형태의 개략 설명]

이상의 제1 실시 형태 및 상기 제2 실시 형태로부터, 본 발명의 일 형태로서 제공하는 중간 매체식 기화기에 대해서 개략적으로 설명한다.

본 발명의 일 형태로서 제공하는 중간 매체식 기화기는, 제1 열원 매체와 액상의 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 상기 중간 매체의 적어도 일부를 증발시키는 중간 매체 증발부와, 6MPaG 이상의 압력을 갖는 저온 액화 가스가 도입되는 전열관을 갖고, 상기 중간 매체 증발부에서 증발한 중간 매체를 응축시킴으로써, 상기 전열관 내의 저온 액화 가스를 기화시켜 가스를 유출시키는 액화 가스 기화부와, 상기 액화 가스 기화부로부터 유출된 상기 가스를 제2 열원 매체에 의해 가열하는 가온기를 구비한다. 상기 제1 열원 매체는 해수 또는 대기이며, 상기 제2 열원 매체는 스팀 또는 온수이며, 상기 가온기는 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있다.

이 중간 매체식 기화기에서는, 가온기가 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있기 때문에, 가온기가 셸 앤드 튜브 타입의 열교환기에 의해 구성되는 경우에 비해, 가온기의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 이 중간 매체식 기화기 자체에서는, 소형화를 도모할 수도 있다. 특히, 액화 가스 기화부에는, 6MPaG(게이지압으로 6MPa) 이상의 압력을 갖는 저온 액화 가스가 도입된다. 이러한 고압의 저온 액화 가스를 기화시키는 경우에도, 가온기가 마이크로 채널 열교환기로 구성되어 있기 때문에, 전열관, 관판 및 셸의 두께를 두껍게 하여 내압 성능을 높이는 대책을 실시할 필요가 없다.

따라서, 고압의 저온 액화 가스를 기화시키는 구성이면서, 가온기가 대형화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 가온기를 소형화할 수 있음에 수반하여, 가온기의 경량화를 도모할 수도 있다. 또한, 제2 열원 매체는 스팀 또는 온수이기 때문에, 제2 열원 매체로 하여 해수 또는 대기가 사용되는 경우에 비하여, 가온기에 의한 가열 성능을 높게 할 수 있다.

또한, 한랭 지역에 있어서도, 이용측으로부터 요구되는 온도의 가스를 얻을 수 있다.

여기서, 마이크로 채널 열교환기란, 전열 특성이 우수한 다수의 금속판이 적층된 구조의 적층체를 구비한 열교환기이다. 이 적층체는, 가스가 흐르는 유로가 오목 형성된 금속판과, 제2 열원 매체가 흐르는 유로가 오목 형성된 금속판이 교대로 적층된 구성으로 되어 있다. 이들 금속판에 형성된 유로는, 예를 들어, 0.2mm 내지 3mm의 유로 폭을 갖고 있다. 이 때문에, 가온기에 고압의 가스가 도입되는 경우에도, 가온기를 고내압용으로 다시 설계할 필요가 없어, 가온기가 대형화되는 경우는 없다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 중간 매체식 기화기에서는, 소형화를 도모할 수 있다.

Claims

제1 열원 매체와 액상의 중간 매체 사이에서의 열교환에 의해 상기 중간 매체의 적어도 일부를 증발시키는 중간 매체 증발부와,
6MPaG 이상의 압력을 갖는 저온 액화 가스가 도입되는 전열관을 갖고, 상기 중간 매체 증발부에서 증발한 중간 매체를 응축시킴으로써, 상기 전열관 내의 저온 액화 가스를 기화시켜 가스를 유출시키는 액화 가스 기화부와,
상기 액화 가스 기화부로부터 유출된 상기 가스를 제2 열원 매체에 의해 가열하는 가온기를 구비하고,
상기 제1 열원 매체는 해수 또는 대기이며, 상기 제2 열원 매체는 스팀 또는 온수이며,
상기 가온기는 마이크로 채널 열교환기에 의해 구성되어 있는,
중간 매체식 기화기.