TWI780361B - 氣化裝置 - Google Patents

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澄田祐二
河田一也
東孝祐
近口諭史
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日商神戶製鋼所股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係在於提供在液化氣體與較前述液化氣體更高溫的加熱用液體之間進行熱交換的情況下，使前述液化氣體氣化之氣化裝置。氣化裝置係具備：複數個傳熱面板；朝複數個傳熱管的外表面供給加熱用液體之第1槽與第2槽；供加熱用液體流動的歧管；連接於歧管與第1槽，將加熱用液體從歧管供給至第1槽之第1供給管；及連接於歧管與第2槽，將加熱用液體從歧管供給至第2槽，且具有較第1槽更小的流通路徑剖面積之第2供給管。

Description

氣化裝置
本發明係關於使用於為了使液化氣體氣化之氣化裝置。
以往以來，被開發有使用於低溫的液化氣體之氣化的各種氣化裝置。日本特開2017-40296號公報所記載的氣化裝置，具備有：複數個傳熱面板，其分別具有立設成將液化氣體朝上方導引之複數個傳熱管；及複數個槽，該等槽分別構成為對這些傳熱面板，噴灑較液化氣體更高溫的加熱用液體。複數個傳熱面板及複數個槽係在對複數個傳熱管的排列方向呈直角的方向，交互地配置。為了對複數個槽供給加熱用液體，在該等槽，分別連接有從歧管延伸設置的複數個供給管。
加熱用液體係透過歧管及複數個供給管供給至複數個槽。加熱用液體係從該等槽溢出，供給至與該等槽相鄰的傳熱面板之複數個傳熱管。在加熱用液體沿著該等傳熱管的外表面流下的期間，液化氣體係在傳熱管內朝上方流動，與加熱用液體進行熱交換。進行熱交換的結果，加熱用液體的溫度降低，另外，液化氣體升溫並氣化。
對於複數個槽中之一部分的槽，會有需要將比起其他槽較少量的加熱用液體供給至相對應的傳熱面板之情況。例如，在配置於傳熱面板的列的外側之最外側槽，僅相鄰於最外側的傳熱面板，另外，配置於相鄰的傳熱面板之間的槽係與2個傳熱面板相鄰。在此情況，最外側的槽，可供給較其他槽更少量的加熱用液體。
本發明之目的係在於提供具有能夠使在複數個槽之間，加熱用液體的供給量不同之構造的氣化裝置。
本發明的一態樣的氣化裝置，係構成為在液化氣體與較前述液化氣體更高溫的加熱用液體之間進行熱交換的情況下，使前述液化氣體氣化。氣化裝置係具備有：複數個傳熱面板，該等傳熱面板是以立設成導引前述液化氣體之複數個傳熱管排列於水平方向的方式構成；第1槽，其朝前述複數個傳熱面板中的1個傳熱面板之前述複數個傳熱管的外表面供給前述加熱用液體；第2槽，其朝前述複數個傳熱面板中的另一個傳熱面板之前述複數個傳熱管的外表面供給前述加熱用液體；供前述加熱用液體流動之歧管；第1供給管，其連接於前述歧管與前述第1槽，用來從前述歧管朝前述第1槽供給前述加熱用液體；及第2供給管，其具有較前述第1槽更小的流通路徑剖面積，並且連接於前述歧管與前述第2槽，用來從前述歧管朝前述第2槽供給前述加熱用液體。
前述的氣化裝置，係具有能夠使在複數個槽之間，加熱用液體的供給量不同之構造。
本發明的目的、特徵及優點，藉由下述的詳細說明及添附圖面，能變得更明確。
圖1係開架(open rack)式氣化裝置(ORV)100之概略斜視圖。圖2係假想的垂直平面上之氣化裝置100的概略斷面圖。參照圖1及圖2，說明氣化裝置100。
氣化裝置100，係構成為在液化天然氣(以下稱為[液化氣體])與較液化氣體更高溫的加熱用液體之間進行熱交換的情況下，使液化氣體氣化。進行熱交換的結果所獲得之氣相的天然氣，在以下的說明中稱為[氣化氣體]。在本實施形態，使用海水作為加熱用液體。亦可使用具有較氣化氣體更高的溫度之液體作為加熱用液體。
氣化裝置100係包含在內部流動有液化氣體或氣化氣體之下歧管111、上歧管112及複數個傳熱面板113。下歧管111及上歧管112朝水平方向延伸設置。上歧管112係在從下歧管111朝上分離的位置，與下歧管111略平行地延伸設置。複數個傳熱面板113係連接於上歧管112與下歧管111。複數個傳熱面板113係隔著間隔而排列於水平方向。上歧管112與下歧管111的延伸設置方向係與複數個傳熱面板113的排列方向一致。
下歧管111係用於將液化氣體分配至複數個傳熱面板113。複數個傳熱面板113係用於使液化氣體與海水進行熱交換。上歧管112係用於使進行液化氣體與海水之間的熱接換的結果所獲得之氣化氣體集結。在上歧管112，連接有用來對預定的需要對象(未圖示)供給氣化氣體之供給裝置(未圖示)。
複數個傳熱面板113分別包含下集管114、上集管115及複數個傳熱管116。下集管114及上集管115係在垂直方向互相分離的位置，分別朝對下歧管111及上歧管112的延伸設置方向呈直角的水平方向延伸設置。複數個傳熱管116係在下集管114及上集管115之間，分別朝垂直方向延伸設置。下集管114係從下歧管111延伸設置並形成傳熱面板113的下緣，另外，上集管115係從上歧管112延伸設置並形成傳熱面板113的上緣。複數個傳熱管116係從下集管114朝上方延伸設置，連接於上集管115。複數個傳熱管116係排列在下集管114及上集管115的延伸設置方向。複數個傳熱管116的排列方向，在以下的說明中，稱為[第1水平方向]。對第1水平方向呈直角的水平方向(亦即，下歧管111及上歧管112的延伸設置方向)，在以下的說明中，稱為[第2水平方向]。
氣化裝置100具備：用來吐出海水之泵浦121；及將自泵浦121吐出的海水朝第2水平方向導引之歧管122。且，氣化裝置100還包含分別連皆於歧管122之複數個第1供給管123’及複數個第2供給管123及複數個槽130。歧管122、複數個第1供給管123’及複數個第2供給管123係形成用來朝複數個槽130供給海水之流通路徑。
歧管122係在自複數個傳熱面板113於第1水平方向分離的位置，朝第2水平方向延伸設置。在歧管122，形成有供流入到歧管122內的海水流出的複數個流出口125。該等流出口125係在第2水平方向上隔著間隔而排列。
複數個槽130係配置成與複數個傳熱面板113在第2水平方向上交互地排列。對於複數個槽130各自的高度位置，槽130係配置於較上集管115更低的位置。槽130係配置成對傳熱面板113的複數個傳熱管116之上部(高度方向上之較複數個傳熱管116的中間位置更上側)，在第2水平方向上相鄰。槽130係配置於較形成有流出口125的歧管122更高的位置。
複數個槽130分別包含：用來儲存海水的箱體131；及將自箱體131溢出的海水導引至對應的傳熱面板113的複數個傳熱管之外表面的導引部139。
箱體131係為在第1水平方向長、在第2水平方向上短之矩形箱。箱體131係朝上方形成開口。箱體131包含：在第1水平方向呈細長的略矩形狀之底壁132；及從底壁132的外周緣朝上方立設之周壁133。周壁133的上緣全體略呈水平。
周壁133包含：從底壁132的一對朝長度方向延伸的緣朝上方立設之一對側壁134、135；以及從底壁132的一對朝短邊方向延伸的緣，朝上方立設之第1端壁136及第2端壁137。側壁134、135係在第2水平方向上互相分離的位置立設，另外，第1端壁136及第2端壁137係在第1水平方向上互相分離的位置立設。
側壁134、135及底壁132的第1水平方向上之長度係設定成較排列於第1水平方向上之複數個傳熱管116的管列的長度更大的值。以側壁134、135與複數個傳熱管116的管列全體在第2水平方向上重疊的方式，配置箱體131。
第1端壁136係比起第2端壁137，配置於更靠近歧管122的流出口125之附近。在第1端壁136，形成有供海水流入的流入口138(參照圖1)。流入口138的中心係位於較第1端壁的中心更下方。第2水平方向上之第1端壁136的流入口138之位置係與第2水平方向上之歧管122的流出口125之位置大致呈一致。因槽130係配置於較歧管122更高的位置，所以，形成於槽130的第1端壁136之流入口138也位於較歧管122的流出口125更高的位置。
在第2水平方向上隔著間隔而排列的4個槽130中，配置於相鄰的傳熱面板113之內側的槽130，在以下的說明中稱為[第1槽130A]。配置於傳熱面板113的列之外側的2個槽130，在以下的說明中稱為[第2槽130B]。2個第2槽130B分別僅與1個傳熱面板113相鄰。另外，2個第1槽130A分別配置於相鄰的2個傳熱面板113之間，因此，相鄰於該等的傳熱面板113。
第2槽130B的第1端壁136及第2端壁137的高度尺寸係設定成較側壁134、135的高度尺寸更大的值。亦即，第1端壁136及第2端壁137的上緣係延伸設置到較側壁134、135的上緣更高的位置。
右側的第2槽130B的第1端壁136、第2端壁137及右側的側壁135的高度尺寸係設定成較左側的側壁134(亦即，朝向傳熱面板113側之側壁134)的高度尺寸更大的值。亦即，第1端壁136、第2端壁137及側壁135的上緣係延伸設置到較側壁134的上緣更高的位置。亦即，比起傳熱面板113側的側壁，與該側壁相反側之側壁具有較大的高度。
左側的第2槽130B的第1端壁136、第2端壁137及左側的側壁134的高度尺寸係設定成較又側的側壁135(亦即，朝向傳熱面板113側之側壁135)的高度尺寸更大的值。亦即，第1端壁136、第2端壁137及側壁134的上緣係延伸設置到較側壁135的上緣更高的位置。
導引部139係形成有從側壁134、135中的至少其中一方的上緣，朝海水的供給對象之傳熱面板113向下方傾斜之傾斜面。導引部139係使用於將超過箱體131的容積而供給至槽130且超過箱體131的側壁134、135的上緣而溢出之海水導引至對應的傳熱面板113之複數個傳熱管116。
左側的第2槽130B的導引部139係設置成從傳熱面板113側的側壁135之上緣朝右側突出。導引部139未設在相反側的側壁134。右側的第2槽130B的導引部139係設置成從左側的側壁134之上緣朝左側突出。導引部139未設在相反側的側壁134。第1槽130A的導引部139係設置成從兩側壁134、135之上緣朝外側突出。
複數個第1供給管123’及複數個第2供給管123分別具有連皆於歧管122的流出口125之上游端、和連接於對應的槽130的流入口138之下游端，在上游端與下流端之間，形成有供海水流動之流通路徑。第1供給管123’係從歧管122延伸設置到第1槽130A的流入口138。第2供給管123係從歧管122延伸設置到第2槽130B的流入口138。第2供給管123的流通路徑剖面係較第1供給管123’的流通路徑剖面積小。
以下的內容說明氣化裝置100內之液化氣體及海水的流動。
液化氣體係藉由泵浦(未圖示)供給至下歧管111。液化氣體係流入到下歧管111後，再流入至複數個傳熱面板113各自的下集管114。流入到下集管114之液化氣體沿著複數個傳熱管116朝上方流動。在此期間，液化氣體係與海水進行熱交換而形成為氣化氣體。氣化氣體朝上方流動而流入至上集管115。然後，氣化氣體在上集管115流動而集結於上歧管112內。
海水藉由泵浦121供給至歧管122。海水係藉由歧管122朝第2水平方向導引，分配至安裝於歧管122之複數個第1供給管123’及複數個第2供給管123。流動於複數個第1供給管123’及複數個第2供給管123之海水流入到第1槽130A及第2槽130B內。流入到第1槽130A及第2槽130B內的海水會在藉由底壁132及周壁133所包圍的空間形成液體層。若海水流入到槽130的流入量超過箱體131的容積的話，海水會越過側壁134、135的上緣而溢出。然後，海水沿著導引部139的傾斜面流下。其結果，海水被噴灑於位在箱體131的側面之複數個傳熱管116的上部。
前述氣化裝置100的2個第2槽130B分別朝1個傳熱面板113供給加熱用液體，相對於此，2個第1槽130A需要分別朝2個傳熱面板113供給加熱用液體。因此，比起來自於第2槽130B之加熱用液體的流出量，需要更多的加熱用液體從第1槽130A流出。因此，比起來自於第2槽130B之加熱用液體的供給量，需要更多的加熱用液體供給至第1槽130A。
為了在第1槽130A與第2槽130B之間，使加熱用液體的供給量不同，第1供給管123’的流通路徑剖面積係設定成較第2供給管123的流通路徑剖面積更大的值。因此，比起來自於第2槽130B之加熱用液體的供給量，可使更多的加熱用液體供給至第1槽130A。為了獲得這樣的流量之大小關係，不需要在第1供給管123’及第2供給管123安裝閥體。
針對以往的構造，海水的流動路徑係因構成為水從槽的底面流入，所以，形成海水的流動路徑之管構件係從歧管越過第1端壁而延伸設置，連接於形成在底面的流入口。與以往的構造不同，第1供給管123’及第2供給管123連接於第1端壁136，但未延伸設置越過第1端壁136。因此，不僅可節約第1供給管123’及第2供給管123的材料費，亦可使對流動於第1供給管123’及第2供給管123內的海水之流動阻抗變低。
關於前述實施形態的說明之構造為舉例說明，並非用來限定本發明。對於前述實施形態的說明之構造，亦可施加各種的變更、改良等。
關於前述實施形態，以液化天然氣作為液化氣體為例進行了說明。但，液化氣體可為液化石油氣，亦可為液態氮。
關於前述實施形態，亦能以調整海水流入到槽130的流入量、抑制槽130內的海水液面隆起為目的，在槽130的箱體131內配置各種零件。箱體131內的示範性構造如圖3所示。圖3係箱體131之概略縱斷面圖。
氣化裝置100係包含安裝於箱體131的內面之封閉構件140，其用來部分地封閉流入口138。封閉構件140係用於將在複數個槽130間，將海水的流入量作成略均等。
作為封閉構件140，可理想利用形成有穿設於第1水平方向的開口141之孔口。開口141係具有較流入口138更小的面積。封閉構件140係安裝於第1端壁136及/或側壁134、135的內面。並且，封閉構件140可從第1端壁136及/或側壁134、135取下。例如，亦可將封閉構件140的側緣插入於形成在側壁134、135的內面之溝部。
若將安裝於複數個槽130中的1個槽之孔口更換成在開口面積上較小的另一個其他之孔口的話，海水朝進行了孔口的更換之槽130的流入量會減少，相反地海水朝其他的槽130之流入量會增加。相反地若新安裝在開口面積上較大的孔口的話，海水朝進行了孔口的更換之槽130的流入量會增加，相反地海水朝其他的槽130之流入量會減少。為了在複數個槽130間，獲得海水的略均等之分配，針對複數個槽130，選擇具有適當的開口面積之孔口作為封閉構件140為佳。
關於以往的構造，通常在從歧管到與複數個槽之間延伸設置的流動路徑，配置蝴蝶閥、孔口等之流體零件。該等流體零件是用來抑制流入到複數個槽間之海水量的參差不齊。關於本實施形態，為了抑制複數個槽間之海水量的參差不齊，採用封閉構件140。
關於封閉構件140的更換，進行更換作業之操作者係可透過箱體131之朝上的開口部，容易對封閉構件140進行連結。操作者能夠將原來存在的封閉構件140從箱體131抽出，再將新的封閉構件安裝至箱體131。與在供給管安裝有蝴蝶閥、孔口等之構造不同，封閉構件140的更換係不需要進行第1供給管123’及第2供給管123的分解。並且，並非利用延伸設置有第1供給管123’及第2供給管123之狹窄的空間，而是能夠利用槽130的上方之寬廣的空間進行更換作業。因此，封閉構件140的更換作業較容易進行。
關於前述實施形態，流入口138係形成於第1端壁136。在此情況，自流入口138流入的加熱用液體會與相反側的第2端壁137碰撞。與第2端壁137碰撞之加熱用液體的一部分係朝上方流動，在第2端壁137的附近使加熱用液體之液面隆起。為了抑制此液面的隆起，氣化裝置100係具有隆起抑制部，用來抑制槽130內的液面隆起。
隆起抑制部係包含配置於第1端壁136與第2端壁137之間的抵抗構件。抵抗構件係配置成在自流入口138流入的海水與第2端壁137碰撞前，先與抵抗構件碰撞。抵抗構件係包含從底壁132朝上方立設之阻礙板(阻抗體)151。圖3中顯示3個阻礙板151。
複數個阻礙板151係在第1端壁136及第2端壁137之間，隔著間隔排列於第1水平方向上。複數個阻礙板151係安裝於底壁132及/或側壁134、135的內面。複數個阻礙板151，亦可從底壁132及/或側壁134、135取下。
阻礙板151的高度尺寸係較周壁133的高度尺寸更小。因此，在阻礙板151的上方，形成有用來供海水朝第1水平方向流動之空間。
海水從歧管122朝複數個槽130之流動路徑與以往的氣化裝置之構造對比如下。
流入到箱體131之海水與複數個阻礙板151碰撞。該等阻礙板151在箱體131內對施加給海水的影響說明如下。
在複數個阻礙板151的上方，以朝第1水平方向延伸設置的直線(實線)及以虛線所描繪的曲線顯示於圖3。實線係概略地顯表示在複數個阻礙板151存在的情況下設想之海水的液面。虛線係概略地顯表示在複數個阻礙板151不存在的情況下設想之海水的液面。
在複數個阻礙板151不存在的情況，依次通過流入口138及封閉構件140(孔口)的開口141之海水係與第2端壁137的內面強勁地碰撞。與第2端壁137碰撞之海水的一部分沿著第2端壁137的內面面，朝上方強勁地流動。其結果，如虛線所示，箱體131內的海水之液面係在第2端壁137的內面附近朝上方隆起。
另外，在複數個阻礙板151存在下的情況，依次通過流入口138及封閉構件140(孔口)的開口141之海水的一部分係與配置於最上游之阻礙板151(亦即，配置於最接近第1端壁136的位置之阻礙板151)碰撞。與此阻礙板151碰撞的海水的一部分，朝改變了方向的第1水平方向以外之方向流動，另外，越過阻礙板151，並朝第2端壁137流動。越過最上游的阻礙板151之海水，與下一個阻礙板151碰撞。海水依次與複數個阻礙板151碰撞的結果，朝第2端壁137強勁地流動的海水成分逐漸地變少。在海水與第2端壁137之間產生的碰撞力，比起複數個阻礙板151不存在的情況，複數個阻礙板151存在的情況變得較小，因此，因海水對第2端壁137碰撞所引起之向上的海水流之勁勢也會變弱。其結果，在第2端壁137的內面附近之液面的隆起高度也會變低。
要配置幾個阻礙板151，是依據流入到槽130的海水之流速、海水在槽130內的流動態樣，以海水在槽130內之液面成為略平的方式決定為佳。因此，抵抗構件可為1個或2個阻礙板151，亦可為3個以上的阻礙板151。
作為抵抗構件，亦可使用構成與自流入口138流入的海水碰撞之其他抵抗構件，取代阻礙板151。參照圖4及圖5，說明可利用作為抵抗構件之替代構件。圖4及圖5係替代構件的斜視圖。
亦可使用形成有朝第1水平方向穿設的多數個貫通孔之多孔板152作為抵抗構件(參照圖4)，取代未形成有貫通孔之阻礙板151。因海水能夠通過多孔板152的貫通孔，所以，多孔板152亦可具有與周壁133略相同高度尺寸。
亦可使用第1水平方向、第2水平方向及垂直方向之尺寸差較阻礙板151更小的塊體153作為抵抗構件(參照圖5)，取代對第1水平方向薄之阻礙板151。作為隆起抑制部使用之構件的形狀、大小等，以箱體131內的海水液面成為略平坦的方式決定為佳。
隆起抑制部可為在第2端壁137的附近，配置在箱體131內的板狀蓋構件154。在蓋構件154，形成有多數個貫通孔。因此，作為蓋構件154，可理想地使用多孔板(板構件)。蓋構件154可單獨作為隆起抑制部使用(參照圖6)，亦可與抵抗構件(例如，阻礙板151)一同作為隆起抑制部使用。
蓋構件154係從第2端壁137的附近朝第1水平方向延伸設置，配置為呈略水平橫躺。蓋構件154係將箱體131的內部空間之一部分在第2端壁137附近區隔成上下部分。蓋構件154的一對側緣亦可安裝於側壁134、135的內面。蓋構件154的下游端緣，亦可安裝於第2端壁137的內面而抵接於第2端壁137的內面(參照圖6)。亦可以蓋構件154的下游端緣從第2端壁137的內面稍許分離的方式，決定蓋構件154的第1水平方向之位置(參照圖7)。蓋構件154的下游端緣接近第2端壁137的內面，相對於此，蓋構件154的上游端緣從第1端壁136的內面大幅度地分離。蓋構件154可自箱體131取下為佳。
蓋構件154係配置於較流入口138更高的位置。因此，從流入口138透過封閉構件140(孔口)的而流入到箱體131內的海水之多數，會在蓋構件154的下方與第2端壁137的內面碰撞。
在蓋構件154的下方產生碰撞的結果之向上的海水流會與蓋構件154的下表面碰撞。其結果，與蓋構件154碰撞之海水的多數會沿著蓋構件154的下表面，朝上游的第1端壁136流動。因此，下游的第2端壁137附近之液面的隆起可有效地被抑制。
與蓋構件154碰撞之海水的一部分會透過將蓋構件154朝垂直方向貫通之貫通孔，流入至蓋構件154的上方之空間。因此，蓋構件154不會過度地妨礙在蓋構件154的上方形成海水的液層。亦即，蓋構件154係不會過度地抑制海水自槽130的下游端溢出。
若能夠遍及槽130全體，獲得液面的局部隆起之抑制效果的話，在蓋構件亦可不形成貫通孔。在此情況，海水能夠透過蓋構件的上游端緣與上游的第1端壁136之間，流入至蓋構件的上方之空間。
圖6及圖7係顯示作為蓋構件154之單數的多孔板。但，複數個多孔板(板構件)155亦可作為蓋構件154而配置於箱體131內(參照圖8)。該等多孔板155係在第1水平方向上隔著間隔而進行配置。並且，該等多孔板155配置於略一定的高度位置(較流入口高且較箱體131的上緣低的位置)。最下游的多孔板155相當於依據圖6及圖7進行說明的蓋構件154。亦即，最下游的多孔板155有助於第2端壁137附近之液面隆起的抑制。其他的多孔板155有助於抑制因來自於流入口138的海水所引起之液面的波紋。液面的波紋可藉由流入口138形成於第1端壁136的下部區域某種程度加以抑制，但，藉由該等多孔板155能更有效地加以抑制。
亦可將未形成有貫通孔的薄板安裝於該等多孔板155的配置位置，取代複數個多孔板155。在此情況，透過相鄰的薄板間之空隙，海水能夠流入到較該等薄板的配置高度更上面的區域。藉由複數個薄板，亦可獲得對液面的波紋及隆起之抑制效果。
為了獲得對液面的波紋及隆起之抑制效果，亦可使用對第1水平方向長的1個多孔板156作為蓋構件154進行使用(參照圖9)。如圖9所示的多孔板156係在遍及第1端壁136的內面與第2端壁137的內面之間的區間，將箱體131的內部空間區隔成上下部分。多孔板156的高度位置係與圖8的多孔板155的高度位置相等。海水能透過多孔板156的貫通孔而流入至多孔板156的上側空間。
關於歧管122的高度位置，可採用各種的佈局配置。參照圖1及圖10，說明歧管122的其他之佈局配置。圖10係歧管122之概略斷面圖。
關於如圖1所示的佈局配置，第1端壁136的流入口138係配置於與歧管122的流出口125不同之高度位置。但，第1端壁136的流入口138，亦可為以與歧管122的流出口125成為略同軸的方式，制定歧管122與複數個槽130之間的相對位置關係(參照圖10)。亦即，以歧管122的高度位置與複數個槽130的高度位置變成略相等的方式，將歧管122配置於較如圖1所示的位置更高之位置。在此情況，作為連接於該等歧管之供給管，能夠理想地利用直管型第1供給管123’及第2供給管123，形成較彎曲的流動路徑短之流動路徑。
氣化裝置100亦可具備追加的歧管122及追加的第1供給管123’(及/或第2供給管123)(參照圖11)。在此情況，在第2端壁137亦形成有流入口138。並且，氣化裝置100係具備追加的封閉構件140，其以部分地封住第2端壁137的流入口138的方式，鄰接固定於第2端壁137的內面。
加熱用液體係從第1端壁136及第2端壁137的流入口138流入。其結果，在槽130內，產生互相朝相反方向之加熱用液體流。該等加熱用液體流係在槽130的長度方向上之略中間位置碰撞。其結果，加熱用液體的液面，雖在該中間位置亦會有隆起之情況，但，在此情況，亦可例如，使用參照圖9進行了說明之蓋構件154，抑制液面的隆起。
在朝第1槽130A供給加熱用液體之供給量，不僅將第1供給管123’的流通路徑剖面積作成較第2供給管123更大、且亦在第2端壁137側追加第1供給管123’，使得在第1槽130A與第2槽130B之間，讓加熱用液體的供給量不同之情況，如圖11所示的槽130之構造，亦可僅適用第1槽130A。
為了防止加熱用液體對第1端壁136或第2端壁137之碰撞，亦可將流入口138’形成於底壁132(參照圖12)。在此情況，加熱用液體係在透過底壁132的流入口138’流入到槽130內之後，朝槽130的長度方向流動。因流入口138’係未與槽130的周壁133相對向，所以，能夠抑制因加熱用液體對周壁133之碰撞所引起的液面隆起。
在如圖12所示的槽130的底壁132，形成有1個流入口138’。在此情況，如圖13所示，在該流入口138’的上方，會有液面局部隆起之情況。為了抑制這種液面局部隆起，亦可在底壁132形成複數個流入口138’。連接於圖13的槽130之第1供給管123’及/或第2供給管123係在槽130的下方具有在長度方向上從歧管122延伸設置之集管126。第1供給管123’及/或第2供給管123係具有從集管126朝上方延伸設置，並且連接於底壁132的流入口138’之複數個連接管127。該等連接管127及集管126的流通路徑剖面積係在第1供給管123’及第2供給管123之間不同。
若設有複數個流入口138’的話，則從1個流入口138’流入到槽130的加熱用液體的量減少，抑制液面在流入口138’的上方隆起。
以將槽130內的加熱用液體的液面平滑化為目的，亦可在複數個連接管127之間，設定成流通路徑剖面積互相不同的值。例如，在加熱用液體的液面產生大隆起之情況，亦可將與大隆起的產生部位對應之連接管127的流通路徑剖面積設定為較小的值。在此情況，較小的流通路徑剖面積127之抵抗增加，來自於該連接管127之加熱用液體的流入量減少。其結果，可減低在連接管127的上方之加熱用液體的液面隆起。
關於前述實施形態，為了朝槽130供給加熱用液體，形成有流入口138、138’。在加熱用液體透過槽130的向上之開口區域供給至槽130內的情況，流入口138、138’亦可不形成於槽130。在此情況，歧管122及第1供給管123’(及/或第2供給管123)係配置於槽130的上側之空間(參照圖14)。
即使在加熱用液體透過槽130的向上之開口區域供給至槽130之情況，也能夠抑制因加熱用液體對周壁133的碰撞所引起之液面隆起。並且，因流入口138、138’未形成於槽130，所以，槽130具有簡單的構造。
圖14係顯示1個歧管122。為了增加朝槽130流入加熱用液體的流入量，亦可將複數個歧管122配置於槽130的上側。
關於前述實施形態，封閉構件140配置於槽130的內部。亦可取代此結構，採用如圖15所示，在第2供給管123中配置將第2供給管123的流通路徑部分地封住的封閉構件140’。圖15的封閉構件140’係固定在第2供給管123的上游端。但，封閉構件140’亦可配置於第2供給管123的其他位置(例如，下游端、中間位置等)。
藉由在第2供給管123中配置封閉構件140’，可進一步減低流動於第2供給管123之加熱用液體的量。藉由調整封閉構件140’對第2供給管123的流通路徑剖面積之封閉面積，可將流動於第2供給管123的加熱用液體之流入量進行微調整。
亦可如圖16所示，2個封閉構件140”被固定在歧管122內。該等封閉構件140”構成為部分地封住歧管122內的流通路徑。該等封閉構件140”係固定於第1供給管123’對歧管122的連接部位和第2供給管123對歧管122的連接部位之間的位置(圖1中以虛線顯示的位置)。從泵浦121朝歧管122流入之加熱用液體的流入部係在該等封閉構件140”之間的流通路徑區間，設在歧管122。亦即，流入部係比起第2供給管123的連接部位，設在更靠近第1供給管123’的連接部位附近。
加熱用液體不會通過封閉構件140”而流入至第1供給管123’，另外，會通過封閉構件140”後流入至第2供給管123。藉由將封閉構件140”設在歧管122內，將因第1供給管123’及第2供給管123的流通路徑剖面積之差所引起的第1供給管123’及第2供給管123之間的流量差進行微調整。
關於前述實施形態，封閉構件140(及封閉構件140’、140”)係使用孔口來形成。但，亦可如圖17所示，封閉構件140(及封閉構件140’、140”)係使用多孔板142來形成。
關於前述實施形態，複數個阻礙板151係作為隆起抑制部使用。但，亦可將單一個阻礙板作為隆起抑制部使用。要使用幾個阻礙板作為隆起抑制部，係可依據海水流入至槽130的流量、流入口138的尺寸等加以決定。亦可基於該等設計條件，決定複數個阻礙板151的配置間隔、複數個阻礙板151的高度等。
依據前述各種實施形態進行說明的氣化裝置，主要具備有下述特徵。
前述實施形態的一態樣的氣化裝置，係構成為在液化氣體與較前述液化氣體更高溫的加熱用液體之間進行熱交換的情況下，使前述液化氣體氣化。氣化裝置係具備有：複數個傳熱面板，該等傳熱面板是以立設成導引前述液化氣體之複數個傳熱管排列於水平方向的方式構成；第1槽，其朝前述複數個傳熱面板中的1個傳熱面板之前述複數個傳熱管的外表面供給前述加熱用液體；第2槽，其朝前述複數個傳熱面板中的另一個傳熱面板之前述複數個傳熱管的外表面供給前述加熱用液體；供前述加熱用液體流動之歧管；第1供給管，其連接於前述歧管與前述第1槽，用來從前述歧管朝前述第1槽供給前述加熱用液體；及第2供給管，其具有較前述第1槽更小的流通路徑剖面積，並且連接於前述歧管與前述第2槽，用來從前述歧管朝前述第2槽供給前述加熱用液體。
若依據前述結構，因第1槽及第2槽係透過連接於歧管的第1供給管及第2供給管，接收加熱用液體，所以，朝該等槽供給加熱用液體的供給量會因應該等供給管的流通路徑剖面積改變。從第2槽供給至對應的傳熱面板之加熱用液體的供給量係當可較從第1槽供給至對應的傳熱面板之加熱用液體的供給量少時，不會使氣化裝置的構造複雜化，能夠將第較少量的加熱用液體供給至第2槽。
關於前述結構，亦可為前述第2槽係配置於前述複數個傳熱面板的列之外側。前述第1槽亦可配置於相鄰的傳熱面板之間。
若依據前述結構，1個傳熱面板相鄰於第2槽，另外，2個傳熱面板相鄰於第1槽。因此，加熱用液體從第2槽流下至1個傳熱面板，另外，加熱用液體從第1槽流下至2個傳熱面板。另外，連接於第2槽的供給管的流通路徑剖面積，係較第1槽用供給管的流通路徑剖面積小，因此，可使朝第2槽供給之加熱用液體的供給量變得較小。因第1槽及第2槽係透過連接於歧管的複數個供給管，接收加熱用液體，所以，朝該等槽供給加熱用液體的供給量會因應該等供給管的流通路徑剖面積改變。因此，可獲得因應被供給了加熱用液體的傳熱面板之數量的流量。因此，不需要在第2槽用供給管設置用來調整供給流量之閥體。
關於前述結構，亦可為前述第1槽係包含：朝前述複數個傳熱管的排列方向延伸設置之底壁；立設於在前述排列方向上位在前述歧管側的前述底壁的端部之第1端壁；及立設於在前述排列方向上自前述第1端壁分離之前述底壁的另一個端部之第2端壁。在前述第1端壁，亦可形成供前述加熱用液體流入之流入口。
若依據前述結構，因用來將加熱用液體朝第1槽供給之歧管是配置於槽的第1端壁側，並且在第1端壁形成有流入口，所以，可使從歧管朝第1槽之加熱用液體的流動路徑變短。換言之，從歧管朝第1槽之加熱用液體的流動路徑，係與使加熱用液體從歧管流入至流入口形成於底壁之第1槽的構造不同，不需要越過第1端壁而延伸設置直到底壁的流入口。
關於前述結構，亦可為在前述第2端壁，形成供前述加熱用液體流入之流入口。
在僅將流入口形成於第1端壁之情況，加熱用液體會與第2端壁碰撞而使加熱用液體的液面在第2端壁的附近隆起。在此情況，從第2端壁附近朝傳熱面板流出之加熱用液體的流出量會變得較從第1端壁附近朝傳熱面板流出之加熱用液體的流出量更大。若依據前述結構，因在第1端壁及第2端壁形成有流入口，所以，可使從第1端壁附近及第2端壁附近朝傳熱面板流出之加熱用液體的流出量作成為略相等。
關於前述結構，亦可為前述第1槽係具有形成有供前述加熱用液體流入之流入口的底壁。
若依據前述結構，因流入口形成於底壁，所以，加熱用液體能夠不與第1槽的內面碰撞，而流入至第1槽及第2槽內。
關於前述結構，亦可為前述第1供給管係配置於前述第1槽的上方。
若依據前述結構，因第1供給管配置於第1槽的上方，所以，加熱用液體可透過第1槽之向上的開口區域，流入至第1槽內。因亦可不在第1槽形成流入口，所以，能夠將第1槽的結構簡單化。
關於前述結構，亦可為氣化裝置進一步具備配置在前述第1槽內，用來部分地封住前述流入口之封閉構件。前述封閉構件，亦可為可從前述第1槽取下。
若依據前述結構，因封閉構件係將流入口部分地封住，所以，在槽的流入口，可對加熱用液體賦予抵抗，能夠調整加熱用液體流入至槽的流入量。因封閉構件可自槽取下，所以，藉由將封閉構件從槽取下，能夠減低對通過流入口之加熱用液體的抵抗。
關於前述結構，亦可為前述第1槽係包含與前述1個傳熱面板對向而立設之側壁。前述側壁，亦可具有形成有供前述封閉構件插入的溝部之內面。
若依據前述結構，封閉構件是藉由插入至形成於側壁的內面之溝部，安裝於第1槽。
關於前述結構，亦可為氣化裝置進一步具備封閉構件，其在前述第2供給管被連接於前述歧管的連接部位與前述第1供給管被連接於前述歧管的連接部位之間將前述歧管內的流通路徑部分地封住。供前述加熱用液體流入至前述歧管的流入部，亦可為了使前述加熱用液體透過前述封閉構件而流入至前述第2供給管，比起前述第2供給管的前述連接部位，形成於更靠近前述第1供給管的前述連接部位附近。
若依據前述結構，因供加熱用液體流入至歧管之流入部，比起第2供給管的連接部位，形成於更靠近第1供給管的連接部位附近，所以，加熱用液體可透過歧管內的封閉構件流入至第2供給管。因加熱用液體係藉由封閉構件接收抵抗，所以，加熱用液體流入至第2供給管之流入量會變得較加熱用液體流入至第1供給管的流入量少。
關於前述結構，亦可為氣化裝置進一步具備用來部分地封住前述第2供給管內的流通路徑之封閉構件。
若依據前述結構，因封閉構件係將第2供給管內的流通路徑部分地封住，所以，可減低加熱用液體流入至第2槽的流入量。
關於前述結構，亦可為氣化裝置進一步具備隆起抑制部，其構成用來抑制因流入到前述第1槽內的前述加熱用液體與前述第2端壁碰撞所產生之前述加熱用液體的液面隆起。
若依據前述結構，透過形成於第1端壁的流入口而流入到槽內之加熱用液體會朝第2端壁流動而與第2端壁碰撞。與第2端壁碰撞之加熱用液體的一部分係在第2端壁的附近朝上方流動，欲使加熱用液體之液面朝上方隆起。若加熱用液體的液面朝上方隆起的話，則在產生隆起的部位從槽溢出的加熱用液體會變得較在其他的部位溢出的流量更多。在此情況，在加熱用液體與液化氣體之間的熱交換量，在複數個傳熱管間變得大幅度參差不齊。但，因隆起抑制部可抑制液面隆起，所以，能夠防止加熱用液體在第2端壁附近朝傳熱管的外表面過度供給。因此，能夠抑制在複數個傳熱管間之熱交換量的參差不齊。
關於前述結構，亦可為前述隆起抑制部係在前述第1槽內，包含在較前述流入口更高的位置，從前述第2端壁側朝前述排列方向延伸設置之蓋構件。
若依據前述結構，自流入口流入的加熱用液體的多數會流入至配置在較流入口更高的位置之蓋構件的下方區域。若之後，加熱用液體與第2端壁碰撞的話，會產生加熱用液體之向上流動。藉由加熱用液體之向上流動與蓋構件碰撞，可抑制加熱用液體之液面隆起。
關於前述結構，亦可為在前述蓋構件，形成有在垂直方向貫通前述蓋構件之貫通孔。
若依據前述結構，向上流動之加熱用液體的一部分可透過蓋構件的貫通孔，流入至蓋構件的上側空間。當加熱用液體通過貫通孔時，抵抗會施加於加熱用液體，所以，流入至蓋構件的上側空間之加熱用液體的壓力會降低。其結果，可抑制在第2端壁附近之液面隆起。
關於前述結構，亦可為前述隆起抑制部係包含配置於前述第1端壁與前述第2端壁之間的抵抗構件，其用來藉由自前述流入口流入至前述第1槽的前述加熱用液體在與前述第2端壁碰撞前先碰撞，抑制前述加熱用液體的碰撞力。
若依據前述結構，自流入口流入的加熱用液體係在與第2端壁碰撞前，先與抵抗構件碰撞，所以，自第1端壁朝第2端壁之方向的加熱用液體的速度成分會在與第2端壁碰撞前先被減低。因加熱用液體在與第2端壁碰撞前，先被抵抗構件減速，所以，即使加熱用液體與第2端壁碰撞，也不會產生大碰撞力，在上方不易產生具有較大速度成分的加熱用液體之流動。亦即，可抑制在第2端壁附近之液面隆起。
關於前述結構，亦可為在前述抵抗構件，形成容許朝向前述第2端壁的前述加熱用液體通過之貫通孔。
若依據前述結構，因在抵抗構件形成有貫通孔，所以，自形成於第1端壁的流入口所流入之加熱用液體的一部分會透過抵抗構件的貫通孔而朝第2端壁流動。當加熱用液體通過貫通孔時，較大的抵抗會施加於加熱用液體，所以，朝向第2端壁之加熱用液體的壓力會降低。其結果，可抑制在第2端壁附近之液面隆起。 [產業上的利用可能性]
與前述實施形態相關而進行說明的技術，可理想地適用於需要進行從液化氣體朝氣化氣體之相變化的各種技術領域。
100,100’:氣化裝置 111:下歧管 112:上歧管 113:傳熱面板 114:下集管 115:上集管 116:傳熱管 121:泵浦 122:歧管 123:第2供給管 123’:第1供給管 125:流出口 130:槽 131:箱體 132:底壁 133:周壁 134,135:側壁 136:第1端壁 137:第2端壁 138:流入口 139:導引部 140:封閉構件 141:開口 151:阻礙板 152:多孔板 153:塊體 154:蓋構件 155:多孔板 156:多孔板
[圖1]係開架(open rack)式氣化裝置之概略斜視圖。 [圖2]係氣化裝置的概略斷面圖。 [圖3]係氣化裝置的箱體之概略斷面圖。 [圖4]係配置於箱體內的抵抗構件之概略斜視圖。 [圖5]係配置於箱體內的另一個抵抗構件之概略斜視圖。 [圖6]係具有單層蓋構件之箱體之概略斷面圖。 [圖7]係具有單層蓋構件之箱體之概略斷面圖。 [圖8]係具有單層蓋構件之箱體之概略斷面圖。 [圖9]係具有單層蓋構件之箱體之概略斷面圖。 [圖10]係氣化裝置的歧管之概略斷面圖。 [圖11]係具有2個流入口的槽之概略斷面圖。 [圖12]係在底壁形成有流入口的槽之概略斷面圖。 [圖13]係在底壁形成有流入口的槽之概略斷面圖。 [圖14]係從上側接受加熱用液體的供給之槽的概略斷面圖。 [圖15]係連接著在內部固定有封閉構件的第2供給管之第2槽的概略斷面圖。 [圖16]係連接著在內部固定有封閉構件的歧管的概略斷面圖。 [圖17]係具有在流入口安裝著多孔板的箱體之氣化裝置的概略斜視圖。
100:氣化裝置
111:下歧管
112:上歧管
113:傳熱面板
114:下集管
115:上集管
116:傳熱管
121:泵浦
122:歧管
123:第2供給管
123’:第1供給管
125:流出口
130:槽
130A:第1槽
130B:第2槽
131:箱體
132:底壁
133:周壁
134,135:側壁
136:第1端壁
137:第2端壁
138:流入口
139:導引部

Claims (15)

  1. 一種氣化裝置，係在液化氣體與較前述液化氣體更高溫的加熱用液體之間進行熱交換的情況下，使前述液化氣體氣化，其特徵為具備：複數個傳熱面板，該等傳熱面板分別是以立設成導引前述液化氣體之複數個傳熱管排列於水平方向的方式構成；第1槽，其朝前述複數個傳熱面板中的1個傳熱面板之前述複數個傳熱管的外表面供給前述加熱用液體；第2槽，其朝前述複數個傳熱面板中的另一個傳熱面板之前述複數個傳熱管的外表面供給前述加熱用液體；供前述加熱用液體流動之歧管；第1供給管，其連接於前述歧管與前述第1槽，用來從前述歧管朝前述第1槽供給前述加熱用液體；及第2供給管，其具有較前述第1供給管更小的流通路徑剖面積，並且連接於前述歧管與前述第2槽，用來從前述歧管朝前述第2槽供給前述加熱用液體。
  2. 如請求項1之氣化裝置，其中，前述第2槽係配置於前述複數個傳熱面板的列之外側，前述第1槽係配置於相鄰的傳熱面板之間。
  3. 如請求項1或2之氣化裝置，其中，前述第1槽係包含：朝前述複數個傳熱管的排列方向延伸設置之底壁；立設於在前述排列方向上位在前述歧管側的前述底壁的端部之第1端壁；及立設於在前述排列方向上自前 述第1端壁分離之前述底壁的另一個端部之第2端壁，在前述第1端壁，亦可形成供前述加熱用液體流入之流入口。
  4. 如請求項3之氣化裝置，其中，在前述第2端壁，形成供前述加熱用液體流入之流入口。
  5. 如請求項1或2之氣化裝置，其中，前述第1槽係具有形成有供前述加熱用液體流入之流入口的底壁。
  6. 如請求項1或2之氣化裝置，其中，前述第1供給管係配置於前述第1槽的上方。
  7. 如請求項3之氣化裝置，其中，前述氣化裝置進一步具備封閉構件，該封閉構件是配置在前述第1槽內，用來部分地封住前述流入口，前述封閉構件可從前述第1槽取下。
  8. 如請求項7之氣化裝置，其中，前述第1槽係包含與前述1個傳熱面板對向而立設之側壁，前述側壁係具有形成有供前述封閉構件插入的溝部之內面。
  9. 如請求項1或2之氣化裝置，其中，前述氣化裝置進一步具備封閉構件，該封閉構件是在前述第2供給管被連接於前述歧管的連接部位與前述第1供給管被連接於前述歧管的連接部位之間，將前述歧管內的流通路徑部分地封住，供前述加熱用液體流入至前述歧管的流入部，係為了 使前述加熱用液體透過前述封閉構件而流入至前述第2供給管，比起前述第2供給管的前述連接部位，形成於更靠近前述第1供給管的前述連接部位附近。
  10. 如請求項1或2之氣化裝置，其中，前述氣化裝置進一步具備封閉構件，該封閉構件是用來部分地封住前述第2供給管內的流通路徑。
  11. 如請求項3之氣化裝置，其中，前述氣化裝置進一步具備隆起抑制部，該隆起抑制部是構成用來抑制因流入到前述第1槽內的前述加熱用液體與前述第2端壁碰撞所產生之前述加熱用液體的液面隆起。
  12. 如請求項11之氣化裝置，其中，前述隆起抑制部係在前述第1槽內，包含在較前述流入口更高的位置，從前述第2端壁側朝前述排列方向延伸設置之蓋構件。
  13. 如請求項12之氣化裝置，其中，在前述蓋構件，形成有將前述蓋構件貫通之貫通孔。
  14. 如請求項11之氣化裝置，其中，前述隆起抑制部係包含配置於前述第1端壁與前述第2端壁之間的抵抗構件，該抵抗構件是用來藉由自前述流入口流入至前述第1槽的前述加熱用液體在與前述第2端壁碰撞前先碰撞，抑制前述加熱用液體的碰撞力。
  15. 如請求項14之氣化裝置，其中，在前述抵抗構件，形成有容許朝向前述第2端壁的前述加熱用液體通過之貫通孔。
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