TWI645154B - Liquefied gasifier - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種即使被負載反覆熱應力，傳熱管或熱媒容器本身，或者，在傳熱管與熱媒容器的接頭之熔接部等，極少會產生破壞等問題之氣化器。一種液化瓦斯用氣化器X1，加熱氣化液化瓦斯，其特徵在於：其包含氣化單元3，氣化單元3具有：熱媒容器31，熱媒可補充地被收容；以及傳熱管32，上下貫通熱媒容器31的內部，同時上端部與下端部被熱媒容器31支撐，藉無縫直管構成。熱媒容器31包含：本體部311；以及伸縮部312，比本體部311容易伸縮；使在傳熱管32內必須氣化之液化瓦斯連續性流動並氣化。

Description

液化瓦斯用氣化器

本發明係關於一種氣化蒸發氮氣、氧氣、氬氣、天然瓦斯、丙烷等液化後之氣體，以氣體狀供給給需要者之氣化器。

在代表產業用氣體之液化氮、液化氧、液化氬及液化二氧化碳等之外，使LNG(液化天然瓦斯)、LPG(液化丙烷)等之燃料氣體，以液狀儲存在桶槽，以氣化器等使其蒸發氣化而成為氣體狀供給，係在各產業領域中，被使用做為反覆液化氣體之儲藏與消耗之重要工業性手法。液化氮、液化氧或液化氬係-180℃以下，液化二氧化碳係-25℃以下，LNG係-160℃以下，LPG係-40℃以下之低溫儲藏。氣化器的加熱源，可對應氣體的物性，使用種種物件，但是，最近，LNG衛星設備之氣化器中之加熱源，變得使用空氣以外之溫水。

關於將空氣當作加熱源之空溫式LNG氣化器，有例如開示於專利文獻1。在開示於該文獻之氣化器中，接近-160℃之LNG被導入傳熱管的內部，同時自外部被環境空氣加熱，所以，空氣中的水分在傳熱管表面結冰，有可能傳熱效果顯著下降。

相對於此，使用溫水之溫水式LNG氣化器，有例 如開示於專利文獻2。在溫水式之氣化器中，做為熱媒容器之複數個金屬製殼體(shells)的各內部，設有金屬製傳熱管。在氣化器運轉時，持續流過溫水到殼體，流過接近-160℃之LNG到傳熱管。當依據這種溫水式氣化器時，做為加熱源之溫水係使用溫水鍋爐等，藉此，可強制性調節溫度，所以，全年可維持穩定之性能，又，可使氣化器本身小型化，所以，設置面積可以減少。但是，當間歇性運轉氣化器時，LNG的供給也被間歇性地施行(亦即，加熱‧冷卻被重複)，殼體與傳熱管隨著較大之熱膨脹差，以反覆伸縮。如此一來，在傳熱管的熔接部，或者，傳熱管與歧管之間的熔接部，被施加過剩之應力，當間歇運轉氣化器時，經常有在熔接部產生龜裂之問題。

在專利文獻2中，設於殼體內部之傳熱管，係使用捲繞成螺旋狀之無縫鋼管。當依據這種構成時，藉做成螺旋狀，持續吸收傳熱管的伸縮，可避免由在熔接部之應力所做之龜裂之問題。但是，當使無縫鋼管捲繞成螺旋狀時，必須強制性彎曲直線狀的鋼管，所以，在傳熱管的各部存在延伸部分或縮入部分，藉彎曲加工，產生相當大之變形。在這種加工變形較大之傳熱管中，很容易承受熱疲勞，當反覆由加熱‧冷卻所做之伸縮時，傳熱管本身有破損之虞。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2005-156141號公報

【專利文獻2】日本特開2012-229860號公報

本發明係鑑於上述情事所研發出者，其課題在於提供一種即使被負載反覆熱應力，傳熱管或熱媒容器本身，或者，傳熱管與熱媒容器之接頭處之熔接部等，也很少產生破壞等問題之氣化器。

為解決上述課題，本發明中，講求下述之技術性手段。

在本發明中，係一種液化瓦斯用氣化器，加熱氣化液化瓦斯，其特徵在於：其包含氣化單元，前述氣化單元具有：熱媒容器，熱媒可補充地被收容；以及傳熱管，上下貫通前述熱媒容器的內部，同時上端部與下端部被前述熱媒容器支撐，藉無縫直管構成；前述熱媒容器包含：本體部；以及伸縮部，比前述本體部容易伸縮；使在前述傳熱管內必須氣化之液化瓦斯連續性流動並氣化。

最好前述熱媒容器係前述上端部與前述下端部分別具有蓋部，前述蓋部係透過第1熔接部，被接合在前述傳熱管的上端部或下端部。

最好前述蓋部具有凸狀曲面，前述傳熱管係貫穿前述蓋部的凸狀曲面，前述第1熔接部係鈍角地橫跨前述傳熱管與前述蓋部的凸狀曲面以接合。

最好前述蓋部與前述本體部係藉不同構件構成，前述蓋部與前述傳熱管係以相同材質構成，前述蓋部係透過第2熔接部，被接合在前述本體部上。

最好前述本體部係上下延伸之直管狀，前述伸縮 部係被插入前述本體部的縱向途中之伸縮接頭。

最好在前述熱媒容器的下端部，設有用於供給熱媒到該熱媒容器的內部之熱媒導入噴嘴，在俯視中，前述熱媒導入噴嘴的中心線，係自前述熱媒容器的中心線偏移。

液化瓦斯用氣化器，最好而且包含：熱媒供給管，用於供給熱媒；以及液化瓦斯供給管，用於供給液化瓦斯；前述氣化單元係在對應前述熱媒供給管與前述液化瓦斯供給管之位置，並列配置有複數個，前述熱媒供給管與前述各熱媒容器的下端部，係透過熱媒用分歧路相連通，前述液化瓦斯供給管與前述各傳熱管的下端部，係透過液化瓦斯用分歧路相連通。

液化瓦斯用氣化器，最好而且包含：液化瓦斯供給管，用於供給液化瓦斯；以及氣化瓦斯排出管，用於藉液化瓦斯流動在前述傳熱管內，排出氣化後之瓦斯；前述氣化單元係在對應前述液化瓦斯供給管與前述氣化瓦斯排出管之位置，被複數並列配置，前述液化瓦斯供給管與前述各傳熱管的下端部，係透過液化瓦斯用分歧路相連通，而且，前述氣化瓦斯排出管與前述各傳熱管的上端部，係透過氣化瓦斯排出用分歧路相連通。

最好當前述氣化單元的數量係N個(N係2以上之整數)時，前述熱媒用分歧路的流路剖面積，係前述熱媒供給管的流路剖面積的1/N以下。

最好當前述氣化單元的數量係N個(N係2以上之整數)時，前述液化瓦斯用分歧路的流路剖面積，係前述液 化瓦斯供給管的流路剖面積的1/N以下。

最好當前述氣化單元的數量係N個(N係2以上之整數)時，前述氣化瓦斯排出用分歧路的流路剖面積，係前述氣化瓦斯排出管的流路剖面積的1/N以下。

最好前述傳熱管的下端部與上端部之至少一者，設有節流機構。

本發明的其他特徵及優點，係參照附圖詳細說明如下，應該可更加明瞭。

1‧‧‧熱媒供應管

2‧‧‧液化瓦斯供給管

3‧‧‧氣化單元

4‧‧‧熱媒排出管

5‧‧‧氣化瓦斯排出管

6,7‧‧‧節流機構

8,9‧‧‧孔板

11‧‧‧熱媒用分歧路

21‧‧‧液化瓦斯用分歧路

31‧‧‧熱媒容器

32‧‧‧傳熱管

33a‧‧‧熔接部(第1熔接部)

33b‧‧‧熔接部(第2熔接部)

34‧‧‧熱媒導入噴嘴

35‧‧‧封閉法蘭

41‧‧‧熱媒排出用分歧路

51‧‧‧氣化瓦斯排出用分歧路

311‧‧‧本體部

312‧‧‧伸縮部

313‧‧‧蓋部

314‧‧‧分歧路

X1‧‧‧液化瓦斯用氣化器

第1圖係表示本發明實施形態的液化瓦斯用氣化器的概略構成之正視圖。

第2圖係第1圖所示液化瓦斯用氣化器之俯視圖。

第3圖係表示氣化單元中之熔接處所的構造之放大縱剖面圖。

第4圖係表示氣化單元中之熔接處所的構造之放大縱剖面圖。

第5圖係沿著第1圖的V-V線之局部放大剖面圖。

第6圖係表示熱媒供應管與熱媒容器之連接構造之另一例之與第5圖相同之圖面。

第7圖係表示被設於傳熱管的下端之節流機構的一例之放大縱剖面圖。

第8圖係表示被設於傳熱管的上端之節流機構的一例之放大縱剖面圖。

第1圖及第2圖係表示本發明實施形態的液化瓦斯用氣化器的概略構成。本實施形態的液化瓦斯用氣化器X1係具有：熱媒供給管1；液化瓦斯供給管2；複數氣化單元3，分別具有熱媒容器31及傳熱管32；熱媒排出管4；以及氣化瓦斯排出管5。在各傳熱管32的下端與上端，安裝有節流機構6，7。而且，在第1圖及第2圖中，熱媒供給管1、液化瓦斯供給管2、熱媒容器31、傳熱管32、熱媒排出管4及氣化瓦斯排出管5等的壁厚，係為簡略化而予以省略圖示。又，在以下中，雖然有時被氣化後之液化瓦斯被當作液化天然瓦斯(LNG)進行說明，但是，本發明並不侷限於此。

熱媒供給管1係被連接到自未圖示之熱媒供給源(溫水供給源)延伸之配管上，在水平方向上延伸。熱媒供給管係例如以壓力配管用碳鋼管(STPG管)構成。

液化瓦斯供給管2係例如以不銹鋼管(SUSTP管)構成，例如被連接在自LNG儲藏槽延伸之配管上。液化瓦斯供給管2係在與熱媒供給管1延伸之方向概略平行之水平方向上延伸。

複數氣化單元3係在熱媒供給管1與液化瓦斯供給管2延伸之方向中，間隔並列配置。在本實施形態中，雖然表示四個氣化單元3並列之態樣，但是，氣化單元3之數量並不侷限於此。各氣化單元3係具有：熱媒容器31，在上下延伸；以及傳熱管32，上下貫穿熱媒容器31的內部。

熱媒容器31係整體成直立圓筒狀，在本實施形態 中，具有本體部311、伸縮部312及蓋部313。本體部311係成上下延伸之直管狀，例如以壓力配管用碳鋼管(STPG管)構成。伸縮部312係比本體部311還要容易伸縮之部分，係由例如被插入本體部311的縱向(第1圖的上下方向)途中之伸縮接頭所構成。伸縮部312可採用例如金屬製之波紋管形伸縮接頭。

如第1圖、第3圖及第4圖所示，蓋部313係分別被設於熱媒容器31的上端部及下端部，阻塞本體部311的兩端。蓋部313係以材質與本體部不同之另外構件構成，其例如係不銹鋼製。蓋部313係成凸狀之半球面狀或曲面狀。

傳熱管32係貫穿上下的蓋部313，在熱媒容器31的內部中，上下延伸。傳熱管32係例如以沒有接縫之直管構成，例如使用市售之規格品的無縫不銹鋼管。規格品的無縫不銹鋼管(傳熱管32)，係例如長度為4公尺或6公尺，直徑(外徑)為27.2mm、34.0mm或42.7mm。而且，關於構成熱媒容器31之本體部311，也例如使用市售之規格品的鋼管(壓力配管用碳鋼管)。規格品的壓力配管用碳鋼管(本體部311)，係例如長度為4公尺或6公尺，直徑(外徑)為89.1mm、114.3mm或139.8mm。又，在如本實施形態之在本體部311的途中，被插入做為伸縮部312之伸縮接頭之構成中，也可以適宜切斷規格品的壓力配管用碳鋼管以使用。

接著，說明傳熱管32之相對於熱媒容器31而言之連接構造。第3圖係表示傳熱管32及熱媒容器31的上部中之連接構造，第4圖係表示傳熱管32及熱媒容器31的下部中 之連接構造。第3圖所示之傳熱管32及熱媒容器31之連接構造，與第4圖所示之傳熱管32及熱媒容器31之連接構造，係上下反轉之相同構成，所以，說明第3圖所示之上部的連接構造，省略第4圖所示之連接構造之說明。

如第3圖所示，傳熱管32係貫穿蓋部313的中央部。傳熱管32的上端部與蓋部313之間，係藉熔接部33a(第1熔接部)接合。又，蓋部313的裙部與本體部311的端部之間，係藉熔接部33b(第2熔接部)接合。

如第5圖所示，在熱媒容器31的靠下端之部分，設有用於導入熱媒到該熱媒容器31內部之熱媒導入噴嘴34。在俯視中，熱媒導入噴嘴34的中心線O2，係自熱媒容器31的中心線O1偏移。熱媒導入噴嘴34係例如法蘭連接在自熱媒供給管1成分歧狀延伸之熱媒用分歧路11上。藉該構成，熱媒供給管1與熱媒容器31的靠下端之部分，係透過熱媒用分歧路11與熱媒導入噴嘴34連通。

熱媒用分歧路11係直徑比熱媒供給管1還要小，流過熱媒供給管1之熱媒，係在通過熱媒用分歧路11時被節流，透過熱媒導入噴嘴34被供給到熱媒容器31。熱媒用分歧路11的流路剖面積，係相對於熱媒供給管1的流路剖面積而言，成為對應氣化單元3的數量之比率。當使氣化單元3的數量為N時，熱媒用分歧路11的流路剖面積，係熱媒供給管1的流路剖面積的1/N以下。例如在氣化單元3的數量為四個之本實施形態之情形下，熱媒用分歧路11的流路剖面積，係熱媒供給管1的流路剖面積的1/4以下。

第6圖係表示熱媒供給管1與熱媒容器31之連接構造之另一例。在第6圖所示之連接構造中，於熱媒容器31設有直徑較大(與熱媒容器31的直徑相當)之分歧路314，在此分歧路314，連接有具備熱媒導入噴嘴34之封閉法蘭35。在此，熱媒導入噴嘴34的中心線O2，係自熱媒容器31的中心線O1偏移。而且，在封閉法蘭35處，法蘭連接有熱媒用分歧路11。當依據這種構成時，使熱媒容器31(本體部311)與分歧路314相同直徑，可例如如T字管地一體化，所以，氣化單元3的製作變容易。

如第1圖所示，在傳熱管32的下端，自液化瓦斯供給管2成分歧狀延伸之液化瓦斯用分歧路21，係藉熔接等被連接。藉上述構成，液化瓦斯供給管2與傳熱管32的下端，係透過液化瓦斯用分歧路21連通。

液化瓦斯用分歧路21係直徑小於液化瓦斯供給管2，在液化瓦斯供給管2流動之液化瓦斯，通過液化瓦斯用分歧路21時被節流，被供給到傳熱管32。液化瓦斯用分歧路21的流路剖面積，係相對於液化瓦斯供給管2的流路剖面積而言，成為對應氣化單元3的數量之比率。當使氣化單元3的數量為N時，液化瓦斯用分歧路21的流路剖面積，係液化瓦斯供給管2的流路剖面積的1/N以下。例如在氣化單元3的數量為四個之本實施形態之情形下，液化瓦斯用分歧路21的流路剖面積，係液化瓦斯供給管2的流路剖面積的1/4以下。

如第1圖所示，熱媒排出管4係被設於氣化單元3的上端部附近之高度位置。熱媒排出管4係在與熱媒供給管1 延伸之方向概略平行之水平方向上延伸。如第2圖所示，在熱媒排出管4設有分別對應複數氣化單元3之複數熱媒排出用分歧路41，熱媒排出管4與各熱媒容器31的靠近上端之部分，係透過熱媒排出用分歧路41連通。如第2圖所示，例如在俯視中，熱媒排出用分歧路41的中心線O3，係自熱媒容器31的中心線O1偏移。當透過上述熱媒導入噴嘴34，熱媒依序被供給到熱媒容器31內時，該熱媒在熱媒容器31內流動而上升，透過熱媒排出用分歧路41與熱媒排出管4，被排出到外部。被排出到外部之熱媒，係藉圖面外之再加熱機構被再加熱，再度被循環到圖面外的熱媒供給源。

如第1圖所示，氣化瓦斯排出管5係被設於氣化單元3的上端部附近之高度位置，在與液化瓦斯供給管2與熱媒排出管4延伸之方向概略平行之水平方向上延伸。在氣化瓦斯排出管5，設有分別對應複數氣化單元3之複數氣化瓦斯排出用分歧路51，氣化瓦斯排出管5與各傳熱管32的上端，係透過氣化瓦斯排出用分歧路51連通。當透過上述液化瓦斯用分歧路21，液化瓦斯依序被供給到傳熱管32內時，該液化瓦斯係在貫穿熱媒容器31的內部之傳熱管32內上升之過程中，藉與熱媒之熱交換，依序氣化而成為瓦斯。在傳熱管32內完全氣化後之瓦斯，係透過氣化瓦斯排出用分歧路51，藉氣化瓦斯排出管5集中，被排出到外部。氣化瓦斯排出管5的下游側端部，係被連接到例如連接在天然瓦斯利用側之配管(未圖示)上。氣化瓦斯排出用分歧路51的流路剖面積，係相對於氣化瓦斯排出管5的流路剖面積而言，成為對應氣化單元3的數量 之比率。當使氣化單元3的數量為N時，氣化瓦斯排出用分歧路51的流路剖面積，係氣化瓦斯排出管5的流路剖面積的1/N以下。例如在氣化單元3的數量為四個之本實施形態之情形下，氣化瓦斯排出用分歧路51的流路剖面積，係氣化瓦斯排出管5的流路剖面積的1/4以下。

被設於各傳熱管32的下端之節流機構6，如第7圖所示，係例如以孔板8構成。孔板8係具有被形成在液化瓦斯用分歧路21或傳熱管32的流路的中心位置之孔，孔板8的流路剖面積，係小於液化瓦斯用分歧路21的流路剖面積。節流機構6(孔板8)係對藉液化瓦斯供給管2，通過液化瓦斯用分歧路21而被導入之液化瓦斯的流動施予阻力。在本實施形態中，係對於四個氣化單元3(傳熱管32)的全部，使用相同流路剖面積(口徑)之節流機構6(孔板8)。使節流機構6中之流動阻力，比分割流入四個氣化單元3的各傳熱管32之液化瓦斯在傳熱管32內之流動阻力還要大。藉此節流機構6，對於液化瓦斯之流入，強制性施加流動阻力，藉此，可使往各氣化單元3的傳熱管32之液化瓦斯流量均勻化。

被設於各傳熱管32的上端之節流機構7，如第8圖所示，係例如以孔板9構成。孔板9係具有被形成在傳熱管32或氣化瓦斯排出用分歧路51的流路的中心位置之孔，孔板9的流路剖面積，係小於傳熱管32的流路剖面積。節流機構7(孔板9)係對藉液化瓦斯流動在傳熱管32內，以氣化之瓦斯的流動施予阻力。在本實施形態中，係對於四個氣化單元3(傳熱管32)的全部，使用相同流路剖面積(開口徑)之節流機構 7(孔板9)。這些孔板9的開口徑係被決定，使得均一化自四個氣化單元3的各傳熱管32，流出到氣化瓦斯排出用分歧路51之氣化瓦斯量。當依據具有這種節流機構7(孔板9)之構成時，也可發揮限制自傳熱管32，激烈流入氣化瓦斯排出用分歧路51之效果。

又，節流機構6，7的開口徑愈小時，該節流機構6，7的流量有愈均一化之傾向，其被決定，使得在傳熱管32內之液化瓦斯或氣化後之瓦斯的流動阻力成為期望值。節流機構6，7的開口徑，係例如做成傳熱管32的內徑的1/6~1/3左右。而且，液體(液化瓦斯)流過節流機構6，但是，氣體(氣化瓦斯)流過節流機構7，所以，流體的流動阻力，係節流機構7大於節流機構6。因此，最好使節流機構7的開口徑，大於節流機構6的開口徑。

而且，在第7圖及第8圖中，雖然表示節流機構6，7係使用孔板8，9之情形，但是，節流機構6，7的構造並不侷限於此。節流機構6，7係只要流體流動被節流即可，也可以係例如喉管(throat)或文氏管(venturi)，流路剖面積逐漸減少或增加之構造。又，也可以取代具有單一孔之構造，而為具有複數孔之構造。

當液化瓦斯通過液化瓦斯用分歧路21時，該液化瓦斯係一邊被節流機構6(孔板8)節流，一邊流入傳熱管32。在此，最好在往傳熱管32流入時，賦予流動在傳熱管32內阻力的數倍以上之阻力。藉此，在液化瓦斯用分歧管21之往各氣化單元3之液分散性變得更好。在本實施形態中，液化瓦斯 係往被開設於孔板8的中心部之孔，集束流動後，往傳熱管32內突然被開放，所以，在傳熱管32內之液分散性也變好。

藉在傳熱管32內流動而完全氣化之瓦斯，係一邊被節流機構7(孔板9)節流，一邊往氣化瓦斯排出用分歧路51被排出。在此，氣化而流動速度增加之瓦斯，係往被開設於孔板9的中心部之孔，集束流動後，突然往氣化瓦斯排出用分歧路51被排出。而且，氣化瓦斯排出管5的流路剖面積，係被擴大到氣化瓦斯排出用分歧路51的流路剖面積的N倍(例如四倍)以上，所以，瓦斯流動速度變慢成小於1/N，在做為其上游側之傳熱管32內之液化瓦斯的分散性變得更好。

在上述構成之液化瓦斯用氣化器X1運轉時，自熱媒供給管1透過各氣化單元3的熱媒導入噴嘴34，做為熱媒之例如40℃左右之溫水，係透過複數熱媒用分歧路11及複數熱媒導入噴嘴34分配，以被供給到熱媒容器31內。被供給之溫水，係一邊在熱媒容器31內上升，一邊在與傳熱管32內的LNG之間進行熱交換，透過熱媒排出用分歧路41與熱媒排出管4，被排出到外部。

另外，透過液化瓦斯供給管2，做為-160~-140℃左右之低溫液體之LNG，係透過複數液化瓦斯用分歧路21，分配供給到各氣化單元3的傳熱管32。被供給之LNG，係透過傳熱管32，藉溫水被加熱氣化，成直管狀之傳熱管32係昇溫至0℃~40℃。傳熱管32係不銹鋼製，所以，因為±100℃之溫度變化，每1公尺伸縮±1.5mm。另外，熱媒容器31的本體部311係壓力配管用碳鋼管(STPG管)，所以，因為±100 ℃之溫度變化，每1公尺伸縮±1.2mm。又，在傳熱管32內流動之LNG在氣化時之溫度變化相對較大，流動在熱媒容器31內之溫水的溫度變化相對較小。因此，當間歇運轉液化瓦斯用氣化器X1時，傳熱管32承受之溫度變化，係比熱媒容器31承受之溫度變化大很多。結果，當間歇運轉液化瓦斯用氣化器X1時，傳熱管32的伸縮量，比熱媒容器31的伸縮量大。

在本實施形態中，傳熱管32係藉無縫直管所構成，所以，傳熱管32本身不產生加工變形，傳熱管32即使被反覆加熱及冷卻，也不太會產生熱疲勞。

又，傳熱管32即使因為溫度變化而伸縮，在包圍傳熱管32的外側，同時支撐上下兩端部之熱媒容器31中，設有伸縮比本體部311還要容易之伸縮部312，所以，可藉伸縮部312吸收傳熱管32的伸縮。因此，可避免反覆之較大應力，作用在傳熱管32與熱媒容器31之接合部，或者，傳熱管32本身。而且，在第1圖中，做為伸縮部312之伸縮接頭，雖然例示設於一處，但是，也可以設置伸縮部312在分開之複數處所。又，關於伸縮接頭之形式，也並不侷限於波紋管形伸縮接頭。

在傳熱管32與熱媒容器31之接合部，中介有蓋部313。蓋部313係成圓頂狀(或者，反轉圓頂狀)，在熔接合部33a，33b中被熔接接合。蓋部313係具有頂部側突出之曲面，傳熱管32係貫穿蓋部313的頂部。而且，關於相對於傳熱管32而言之熔接部33a，係鈍角橫跨傳熱管32與蓋部313以接合。當依據這種構成時，傳熱管32藉伸縮，即使作用例 如第3圖及第4圖所示之箭頭a之力量，該力量係如向量b所示地被分散。因此，當依據本實施形態之構成時，由曲面所做之應力分散效果係追加性地作用，可更有效避免對熔接部33a之應力集中。

在本實施形態中，蓋部313係與傳熱管32相同材質之不銹鋼製。傳熱管32的上下兩端部，分別透過與傳熱管32相同材質之蓋部313，被熱媒容器31支撐，所以，可使伴隨著傳熱管32與蓋部313之伸縮之應力，分別分散到熱媒容器31側的熔接部33b，可避免應力集中。

又，在應力集中之部位，因為異種金屬之接觸，很容易產生電偶腐蝕(因為離子化傾向不同，所以產生之電氣腐蝕)，但是，當使蓋部313以與傳熱管32相同材質之不銹鋼製成時，也可適於避免電偶腐蝕之產生。

被設於熱媒容器31的靠近下部之熱媒導入噴嘴34，其中心線O2在俯視中，係自直立圓筒狀之熱媒容器31的中心線偏移。因此，透過熱媒導入噴嘴34，被供給到熱媒容器31內之溫水，係成圓周狀地沿著熱媒容器31的管內壁，而且，環繞傳熱管32的周圍地流動上升。如此一來，溫水在熱媒容器31內，成為渦流而高速流動，所以，用於蒸發在傳熱管32內流動之LNG之熱傳率變高。

而且，關於被設於熱媒容器31的上端部附近之熱媒排出用分歧路41，最好其中心線O3在俯視中，係自熱媒容器31的中心線O1偏移(參照第2圖)。當依據這種構成時，一邊環繞傳熱管32的周圍，一邊流動上升之溫水，不改變流 動地被排出，可實現在熱媒容器31內之溫水的順暢流動。

在液化瓦斯用氣化器X1中，相對於熱媒供給管1或液化瓦斯供給管2而言，並列設有複數氣化單元3。各氣化單元3的往熱媒容器31之溫水供給，係透過熱媒用分歧路11進行。在此，熱媒用分歧路11的流路剖面積，係例如做成熱媒供給管1的流路剖面積的1/4以下。當依據這種構成時，自熱媒供給管1流入之溫水，藉熱媒用分歧路11被節流，以比熱媒供給管1還要快之速度，例如以2m/sec，溫水被供給到熱媒容器31內。結果，溫水被賦予旋轉之方向性，例如以0.05~0.15m/sec之流速，一邊旋轉在傳熱管32的周圍，一邊在熱媒容器31內上升。而且，熱媒容器31內的溫水的流動，係成高速亂流狀態，可藉較高傳熱效率加溫傳熱管32。又，使熱媒用分歧路11的流路剖面積，對應氣化單元3的數量以節流，藉此，可謀求溫水往各熱媒容器31之分配量之均等化。

又，各氣化單元3之往傳熱管32之LNG之供給，係透過液化瓦斯用分歧路21進行，液化瓦斯用分歧路21的流路剖面積，係被節流成液化瓦斯供給管2的流路剖面積的1/4。當依據這種構成時，LNG係以較液化瓦斯供給管2更快之流速被供給至傳熱管32內。其結果，LNG係例如以0.05~0.1m/sec左右之快速流速，被供給到傳熱管32內。以此傳熱管32被氣化，被增速到5.0~20m/sec之LNG的氣化瓦斯，之後，為使此流速回到1/4以下，被排出到具有氣化瓦斯排出用分歧路51的流路剖面積的四倍以上之氣化瓦斯排出管5。

而且，在傳熱管32中，在下端設有液狀的液化瓦 斯用之節流機構6，在上端設有氣化後之瓦斯用之節流機構7。藉這些節流機構6，7，可強制性地分別設置流動壓差，所以，各氣化單元3的在傳熱管32內之LNG的分散性變得更好。

以上，說明過本發明的實施形態，但是，由該實施形態所致之效果，總結於下。

(1)照原樣使無熔接部且無接頭之直管使用在傳熱管32，不施加成螺旋狀之彎曲加工，未施加加工變形在金屬材料本身，所以，即使加熱或冷卻傳熱管32，熱應力或熱疲勞也很少。

(2)在傳熱管32即使產生由溫度變化所做之自然伸縮變化，藉與傳熱管32平行且被配設於外側之熱媒容器31的伸縮接頭(伸縮部312)吸收，所以，在傳熱管32本身，幾乎不產生由反覆應力所致之金屬疲勞。

(3)在傳熱管32與熱媒容器31之上下部之接合，係透過蓋部313，分成兩處之熔接部33a，33b以進行，所以，可不干涉伴隨著傳熱管32與蓋部313的分別之伸縮之熱應力而分散。又，關於蓋部313之對於傳熱管32之熔接部33a，由在蓋部313中之曲面所做之應力分散效果，係追加性地作用，所以，可更提高整體之應力分散效果。

(4)被供給到熱媒容器31的下部之溫水的噴嘴位置(熱媒導入噴嘴34之位置)，與自熱媒容器31的上部被排出之噴嘴位置(熱媒排出用分歧路41之位置)，係自直立圓筒狀的熱媒容器31的中心線O1偏移，而且，該噴嘴內之溫水流速，係大於被供給到氣化單元3之溫水，在熱媒供給管1內之溫水流 速，所以，可使溫水一邊在熱媒容器31內，沿著做為傳熱管32之直管旋轉，一邊以高速之亂流狀態，加溫傳熱管32。如此一來，當使直管當作傳熱管32使用，做成以熱媒容器31包圍此直管(傳熱管32)之雙重構造時，可使溫水的流動剖面積，與傳熱管被捲繞成螺旋狀之構成相比較下，小於1/10。結果，當例如溫水速度成為九倍時，雷諾數成為三倍，自溫水往傳熱管32之熱傳速度成為約兩倍。藉此，溫水加溫LNG之總括熱傳係數成為約1.5倍，熱傳效率顯著上升。如此一來，熱傳導效率良好地被進行，所以，加溫用之用作熱媒之溫水溫度，在先前係以50~60℃左右供給，在本發明中，可使用40℃以下之相對低溫之溫水。

(5)使被分配供給到各傳熱管32之液化瓦斯用分歧路21內的液化瓦斯的流速，比液化瓦斯供給管2內的液化瓦斯的流速還要快，所以，即使複數並列設置氣化單元3，也可以良好地做液化瓦斯之流體分配。因此，即使製作使得可氣化之瓦斯量成為最小，依序並列連接複數個氣化單元3，也可以簡單地更換或追加連接氣化單元3，所以，液化瓦斯用氣化器X1可以不要預備品。

(6)使自各傳熱管32成為瓦斯狀被排出之氣化瓦斯用排出用分歧路51內的氣化瓦斯的流速，比傳熱管32內的流速還要慢，所以，即使複數並列設置氣化單元3，也可以良好地做液化瓦斯之流體分配。因此，即使製作使得可氣化之瓦斯量成為最小，依序並列連接複數個氣化單元3，也可以簡單地更換或追加連接氣化單元3，所以，液化瓦斯用氣化器X1可以不 要預備品。

(7)而且，在傳熱管32下端之液狀液化瓦斯流入之入口部，設有節流機構6，在傳熱管32上端之氣化瓦斯流出之出口部，設有節流機構7。藉此，可更加提高在被複數個依序並列連接之氣化單元3內的液化瓦斯的分散性。

本發明在不自其基本思想脫逸之範圍內，可有種種變形。例如在圖示之實施形態中，雖然使傳熱管32等的素材為不銹鋼製，但是，當希望輕量化時，也可以藉鋁或鋁合金構成。又，在圖示之實施形態中，雖然相對於一個氣化單元3而言，使用一支傳熱管32，但是，也可以設置使得相對於一個氣化單元3而言，使複數直管做為傳熱管32，而在配置上不彼此干涉。而且，本發明的液化瓦斯用氣化器，係不僅適用於LNG之氣化，也適用於使沸點-183℃之液化氧、-186℃之液化氬、-196℃之液化氮、-42℃之丙烷等，在液狀被低溫儲藏之液化瓦斯之氣化。

Claims (7)

1. 一種液化瓦斯用氣化器，加熱氣化液化瓦斯，包含：氣化單元，前述氣化單元具有：熱媒容器，熱媒可補充地被收容；以及傳熱管，上下貫通前述熱媒容器的內部，同時上端部與下端部被前述熱媒容器支撐，藉無縫直管構成；熱媒供給管，用於供給熱媒；以及液化瓦斯供給管，用於供給液化瓦斯，前述氣化單元係在對應前述熱媒供給管與前述液化瓦斯供給管之位置，並列配置有複數個，前述各熱媒容器包含：本體部；以及伸縮部，比前述本體部容易伸縮，前述熱媒供給管與前述各熱媒容器的下端部，係透過熱媒用分歧路相連通，前述液化瓦斯供給管與前述各傳熱管的下端部，係透過液化瓦斯用分歧路相連通，使前述各傳熱管內必須氣化之液化瓦斯連續性流動並氣化。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液化瓦斯用氣化器，其中，在前述各熱媒容器的下端部，設有用於供給熱媒到該各熱媒容器的內部之熱媒導入噴嘴，在俯視中，前述熱媒導入噴嘴的中心線，係自前述各熱媒容器的中心線偏移。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液化瓦斯用氣化器，其中，而且包含：氣化瓦斯排出管，用於藉液化瓦斯流動在前述 傳熱管內，排出氣化後之瓦斯，前述氣化瓦斯排出管與前述各傳熱管的上端部，係透過氣化瓦斯排出用分歧路相連通。
4. 如申請專利範圍第1項所述之液化瓦斯用氣化器，其中，當前述氣化單元的數量係N個(N係2以上之整數)時，前述熱媒用分歧路的流路剖面積，係前述熱媒供給管的流路剖面積的1/N以下。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液化瓦斯用氣化器，其中，當前述氣化單元的數量係N個(N係2以上之整數)時，前述液化瓦斯用分歧路的流路剖面積，係前述液化瓦斯供給管的流路剖面積的1/N以下。
6. 如申請專利範圍第3項所述之液化瓦斯用氣化器，其中，當前述氣化單元的數量係N個(N係2以上之整數)時，前述氣化瓦斯排出用分歧路的流路剖面積，係前述氣化瓦斯排出管的流路剖面積的1/N以下。
7. 如申請專利範圍第3項所述之液化瓦斯用氣化器，其中，前述各傳熱管的下端部與上端部之至少一者，設有節流機構。