JP2002089791A - 液化ガス気化装置 - Google Patents
液化ガス気化装置Info
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Abstract
氷問題を解決し、特に従来空温式の構成が設置ができな
いほどの外気温度が低下する立地条件でも、安定した連
続運転が可能な液化ガス気化装置の提供。 【解決手段】 不凍液加温器2において空気により不凍
液を加温し、その不凍液を散水ノズル6より気化装置本
体1に供給して低温液化ガスを気化させ、回収した不凍
液は循環ポンプ3により再度不凍液加温器2に戻して循
環使用することにより、気化装置本体1と不凍液加温器
2はともに凍結をほぼ完全に防止することができるの
で、伝熱面積を有効に利用することにより、従来より設
備費を大幅に低減できるとともに、補助熱源がほとんど
不要となるので運転費も低減できる。さらに外気気温が
低下した場合は、不凍液加温器2を出た不凍液の一部又
は全部を不凍液補助加温器21に導入して気化装置本体
1入口の不凍液温度を設定温度に昇温する。
Description
して、液化天然ガス(LNG)、液化石油ガス(LP
G)、液化窒素、液化酸素等の液化ガスを気化する空温
式液化ガス気化装置の改良に係り、熱媒体としての不凍
液又は水を散水又は浸漬して熱交換させる構成におい
て、外気温度が極端に低下しても当該不凍液等を所定温
度に昇温し、安定した気化を可能にした液化ガス気化装
置に関する。
から自然対流型があり、これの改良型として、特開平9
−303696号公報に開示の強制対流型と、特開平1
1−294694号公報に開示の強制循環型がある。
り低温液化ガスを気化させるものである。これに対し
て、特開平9−303696号公報の強制対流型は、フ
ァンにより大気を強制対流させて低温液化ガスを気化さ
せるものである。
強制循環型は、密閉ハウジング内の空気を強制循環させ
て低温液化ガスを気化させると同時に、外気で加温した
ブライン等を循環し密閉ハウジング内の循環空気を加温
するものである。
過大な氷着が発生して、頻繁に予備機と切り替え運転し
なければならず、また、大気中の水分が霧化して白煙公
害を発生する。
ンにより大気を強制対流させているので、氷着温度は鈍
化しているが、一定時間経過すればやはり過大な氷着が
発生し、実際の運転では温水散水による間歇的な解氷作
業を実施しており、着霜及び着氷問題は根本的には解決
されていない。
グ内の空気を強制循環さえて低温液化ガスを気化させて
いるので、ハウジングの密閉度が完全であれば理論的に
は着霜及び着氷するのは当初ハウジング内にあった密閉
空気中の水分のみに限定されるはずである。
着氷が進展し、着霜及び着氷問題は完全には解決されて
いない。また、循環系統が空気とブライン系の2系統あ
り、構造が複雑で設備費が高価となる。
置における着霜及び着氷問題を解決し、特に従来空温式
の構成が設置ができないほどの外気温度が低下する立地
条件でも、安定した連続運転が可能な液化ガス気化装置
を提供することを目的としている。
液化ガス気化装置における着霜及び着氷を発生させない
構成を目的に種々検討した結果、従来装置と異なり、大
気を低温液化ガスと直接接触させないよう、不凍液を中
間熱媒体として採用することにより、すなわち、大気と
不凍液、不凍液と低温液化ガスという2段階で熱交換を
させることにより、着霜及び着氷問題を解決できること
を知見(特願2000−070103)した。
装置において、例えば、液化ガス気化装置にオープンラ
ック式熱交換器、不凍液の加温・循環手段にファン式の
プレートフィン型熱交換器を用いた場合、外気温度が極
端に低下すると、前記各熱交換器はその性能が大幅に低
下し、運転できなくなる可能性がある。
して安定した運転を実現すべく種々検討した結果、不凍
液の加温用熱交換器を複数段として、初段の空温式熱交
換器で十分に昇温できない場合に初段熱交換器を経た不
凍液の一部又は全部をさらに空気あるいは空気以外の熱
媒体を用いた補助熱交換器で昇温することが可能な熱交
換器の構成とすることにより、外気温の変動並びにLN
G負荷変動があっても対応でき、安定した省エネルギー
運転が可能となることを知見し、この発明を完成した。
に熱媒体としての不凍液又は水を散水又は浸漬して熱交
換させ、冷却された不凍液又は水を加温して再度該気化
装置に送る加温・循環手段を有する液化ガス気化装置に
おいて、不凍液又は水の加温手段が複数の熱交換器を有
し、外気温に応じて選択使用することを特徴とする液化
ガス気化装置である。
は、不凍液を中間熱媒体として採用して、大気と不凍
液、必要に応じて補助熱交換器で空気以外の熱媒体と不
凍液、不凍液と低温液化ガスという2〜3段階で熱交換
をさせることにより、従来の空温式装置で不可避であっ
た着霜及び着氷問題を解決し、外気温の極端な低下にも
安定した連続運転を可能としたものである。
不凍液との熱交換が可能であれば、公知のいずれの構成
の熱交換器であっても採用でき、例えばオープンラック
式のほか、シェルアンドチューブ式、浸漬式、撹拌式等
を採用できる。
凍液と低温液化ガスの熱交換にオープンラック式熱交換
器で散水使用し、この冷却された不凍液を加熱するため
の熱交換器にプレートフィン型を使用することが想定さ
れる。さらにかかる熱交換器の構成の場合、不凍液に塩
化カルシウム水溶液等の腐食性のあるものを用いると、
この循環経路がオープンとなり、不凍液中の溶存酸素の
影響により熱交換器などの腐食が懸念される。
容器内に収納し、例えば窒素雰囲気下で不凍液散水を行
えば、オープンラック式並びにプレートフィン型熱交換
器の腐食を防止できる。すなわち、オープンラック式、
浸漬式、撹拌式等の構成において、不凍液の散水や浸漬
等を非酸素雰囲気で実施する手段を設ける。
密閉容器内に収納して、密閉容器内に窒素ガスを充填
し、窒素ガス雰囲気中で不凍液の散水を行うことで、不
凍液中に酸素を溶存させることがない。また、不凍液の
使用は、通年で常時使用することも、所定期間のみの使
用で他の期間は水などを使用することも可能であり、水
などの使用時は前記密閉容器を解放して大気雰囲気とす
ることができる。
設計条件や採用する液化ガス気化器、不凍液加温器など
の構成に応じて適宜選定する。例えば、凝固点、伝熱特
性、毒性などの各種物性などを適用する機器に応じて比
較検討して、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコー
ル水溶液、プロピレングリコール水溶液などより適宜選
定する。
環手段には、前記の液化ガス気化器の構成に応じて、公
知の手段を適宜選定利用することができる。例えば、実
施例に示すオープンラック式気化器において、空気によ
る不凍液加温器を用いて、加温した不凍液を気化器に散
水し、これを受水槽で回収して循環ポンプを備えて、循
環使用するための不凍液加温器への循環配管を設けた構
成などとすることができる。
ことで効率の良い加温が可能となる。また、加温手段、
循環手段には、不凍液を気化器用熱交換器と加温器用熱
交換器との間を密閉構成で循環させることも可能であ
る。
温用として空気ファン式のプレートフィン型熱交換器を
用いるが、例えばその後段に1〜2の補助熱交換器をバ
イパス配置し、主昇温用熱交換器を通過した不凍液の温
度が所定温度まで昇温しない際に、その一部又は全部を
補助熱交換器で既定値に昇温し、外気温度の変動や液化
ガス気化器の負荷変動などに対応できるよう補助熱交換
器の使用条件を適宜選択できる構成とする。
熱交換器を初め、公知のいずれの構成の熱交換器も採用
でき、熱媒体も空気あるいは空気以外の熱媒体を用いる
など、その構成や数のほか、配管やバイパス手段をも適
宜選定できる。
凍液の性状変化対策として、循環配管中に不凍液の品質
を維持するための公知のフィルター類、濃度調整などの
処理装置を付加することも可能である。
ス温度が低くなるような設計条件の場合には、例えば、
同気化器の出口ガス配管中に補助加温器を設置すること
も可能である。この補助加温器の型式としては、設計条
件に応じて、大気による自然対流式加温器、大気による
強制対流式加温器、各種温水熱源加温器等より適宜選定
すればよい。
ューブを多数立設してその外周に設けたスターフィン同
士を突き合わせてパネル状に形成し、当該熱交換パネル
の上部より不凍液を散水ノズル6にて流下させ、液化ガ
スをチューブ下端より導入して熱交換、気化させる構成
からなり、熱交換パネルの下方には受水槽7が配置され
ている。
受水槽7及び配管を含めて全てが、密閉容器11内に収
容配置されている。密閉容器11の下部には、窒素ガス
導入管12と空気導入管14が設けられ、上部にはガス
排出管13を設けてあり、容器内を窒素ガス雰囲気に置
換することが可能になっている。
素濃度の測定並びに警報装置が付設してあり、窒素ガス
雰囲気中の酸素濃度の検出、メンテナンス時の空気(酸
素)濃度の検出を行う構成である。なお、空気導入管1
4はファンを用いた密閉可能な空調装置であってもよ
い。
は、循環ポンプ3にて不凍液加温器2へ送られる。不凍
液加温器2はプレートフィン型熱交換器からなり、空気
ファン8にて不凍液が熱源の空気で加温されて、循環配
管9を経て不凍液が散水ノズル6へと送られる。
1が並列配置されており、図示しないバルブなどにより
不凍液加温器2で昇温した不凍液の一部又は全部が導
入、加温可能に構成されている。不凍液補助加温器21
には、シェルアンドチューブ型熱交換器なども採用でき
るが、ここではプレートフィン型熱交換器を用い、熱源
には空気又は温水が用いられる。
より高い時は、まず不凍液加温器2において空気により
不凍液を加温する。すなわち、不凍液補助加温器21を
休止させ、全ての液化ガス吸収熱量を外気より吸収する
ことにより、気化装置本体1入口の不凍液温度を設定温
度に昇温し、その不凍液を散水ノズル6より気化装置本
体1に供給して低温液化ガスを気化させ、回収した不凍
液は循環ポンプ3により再度不凍液加温器2に戻して循
環使用するものである。
い時は、不凍液加温器2を出た不凍液の一部又は全部を
不凍液補助加温器21に導入して昇温する。すなわち、
一部の液化ガス吸収熱量を不凍液補助加温器21で与
え、残りを外気より吸収することにより、気化装置本体
1入口の不凍液温度を設定温度に昇温する。
作動させずに不凍液加温器2を出た不凍液の全部を不凍
液補助加温器21に導入して昇温する。すなわち、全て
の液化ガス吸収熱量を不凍液補助加温器21で与えるこ
とにより、気化装置本体1入口の不凍液温度を設定温度
に昇温する。
はともに凍結をほぼ完全に防止することができるので、
伝熱面積を有効に利用することにより、従来より設備費
を大幅に低減できるとともに、補助熱源の利用を最小限
とできるため、運転費も低減できる。
自体の温度追従性が悪いことから、気化装置本体1側の
ガス負荷変動が激しい、あるいは大きい場合には、気化
ガス定格負荷で性能を満足する外気温度T1を先ず固定
し、次に定格運転での気化装置本体1における不凍液の
入口出口温度差を△Tとした時に、T2=T1−△Tで
固定する制御を行うことが好ましい。
は小さな場合には、液化ガス各負荷で性能を満足する外
気温度T1を先ず設定し、次に各運転での気化装置本体
1における不凍液の入口出口温度差を△Tとした時に、
T2=T1−△Tで設定し、このT1及びT2を液化ガ
ス負荷に応じて適宜変化すれば、上記の固定する場合と
比較して省エネルギー運転が可能となる。
の腐食性のある不凍液を用いた場合に、前記密閉容器1
1内を窒素ガス雰囲気にすることで、不凍液は密閉循環
経路を循環することになり、酸素を巻き込むことがな
く、オープンラック型気化装置本体1とプレートフィン
型熱交換器の不凍液加温器2、不凍液補助加温器21並
びに各配管を腐食させることがなく、長期間にわたって
安定して連続運転を実現できる。
策として、低温液化ガス気化装置本体1の出口ガスをさ
らに昇温させるための補助加温器4を付設しておくこと
ができる。
るため、循環ポンプ3からの循環不凍液は、バイパス配
管10にて不凍液処理装置5に送られて、不凍液の所定
の品質を維持するように処理される。
く、過大な氷着にて切り替え運転するための予備機が不
要であり、強制対流型のごとく、一定時間経過後に発生
する過大な氷着のために間歇的な解氷作業を実施する必
要がなく、また、強制循環型の如く複雑な循環系が不要
で、着霜及び着氷問題を解決するとともに、循環系統を
不凍液の1系統のみの構造が単純であり、設備費が安価
となる。
に着霜及び着氷問題を解決し、また不凍液種によっては
懸念される熱交換器の腐食も防止でき、長期間安定した
連続運転が可能な空温式の液化ガス気化装置を実現でき
る。
うな外気温度の低くなる立地条件であっても、従来冬期
用として空温式と併設されていた温水バス式などの燃料
熱源専用の気化器が不要となり、プラント全体の設備及
び設置スペースを大幅に低減できる。
説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 液化ガス気化装置に熱媒体としての不凍
液又は水を散水又は浸漬して熱交換させ、冷却された不
凍液又は水を加温して再度該気化装置に送る加温・循環
手段を有する液化ガス気化装置において、不凍液又は水
の加温手段が複数の熱交換器を有し、外気温に応じて選
択使用する液化ガス気化装置。 - 【請求項2】 液化ガス気化装置にオープンラック型、
不凍液又は水の加温手段にプレートフィン型熱交換器を
用いた請求項1に記載の液化ガス気化装置。 - 【請求項3】 不凍液又は水の加温手段の主熱交換器の
熱源が空気である請求項1に記載の液化ガス気化装置。 - 【請求項4】 不凍液の循環手段に不凍液の品質を維持
するための処理装置を付加した請求項1に記載の液化ガ
ス気化装置。 - 【請求項5】 液化ガス気化装置の不凍液の散水又は浸
漬を非酸素雰囲気で実施する手段を備えた請求項1に記
載の液化ガス気化装置。 - 【請求項6】 液化ガス気化装置の出口ガスをさらに昇
温させるための補助加温手段を備えた請求項1に記載の
液化ガス気化装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000279384A JP2002089791A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 液化ガス気化装置 |
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JP2000279384A JP2002089791A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 液化ガス気化装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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