JP3720160B2

JP3720160B2 - Low temperature liquefied gas vaporization method and equipment

Info

Publication number: JP3720160B2
Application number: JP06355297A
Authority: JP
Inventors: 昭鈴木
Original assignee: Air Liquide Japan GK
Current assignee: Air Liquide Japan GK
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2017-03-17
Also published as: JPH10252994A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化天然ガスや液化窒素ガス等の低温液化ガスを気化してユースポイントに供給するための設備及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
天然ガスは、通常、液化ガスの状態で輸送され、貯蔵タンクにて貯蔵される。この液化天然ガスは蒸発器で気化された後、ユースポイントに供給される。このようなシステムにおける蒸発器は、経済性の面から、フィン付きの管からなる空気加熱式のものが一般に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、空気加熱式蒸発器の管内を低温の液化天然ガスが流れると、大気中の水分がフィンに結氷し、特に寒冷地或は冬場では氷塊に成長していく。フィンに大きな氷塊が付着した場合には、気化効率が低下し、所望量の天然ガスを０℃以上でユースポイントに送ることができないという問題が生ずる。
【０００４】
このため、従来においては、フィンに一定以上の大きさの氷塊が付着した場合には、温水を氷塊にかけて解かし落とすこととしている。しかし、氷塊全体を解かして除去するには、大量の温水を必要とし、また時間も相当にかかる。
【０００５】
一方、気化の熱源として温水を利用した温水加熱式の蒸発器を用いるシステムもある。このシステムでは結氷の問題は生じないが、温水を使用するためコストパフォーマンスが悪く、長期間にわたっての運用は不適当である、
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、経済性に優れた空気加熱式蒸発器を用いつつ、結氷の問題を容易に解決することのできる気化設備及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、低温液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、低温液化ガスを管内に通して大気との熱交換により気化する蒸発器と、蒸発器の管の表面を０℃を越える温度に昇温する昇温手段とを備える気化設備を特徴としている。
【０００７】
かかる構成においては、通常運転時、貯蔵タンクからの低温液化ガスを空気加熱式の蒸発器により気化することができる。また、蒸発器に氷が付着して気化能力が低下した場合には、昇温手段により蒸発器の管の表面を昇温して、付着した氷を内側から解かすことができる。内側から解かされた氷は簡単に除去することが可能である。
【０００８】
蒸発器の管に氷が付着して大きな氷塊に成長した場合、昇温手段をマニュアル操作で作動させることも可能であるが、制御手段により蒸発器の気化能力を自動的に検知して、昇温手段を自動的に作動させることが好ましい。
【０００９】
昇温手段としては、低温液化ガスを加熱して０℃を越える温度のガスに気化する加熱器と、貯蔵タンクから低温液化ガスを蒸発器又は加熱器のいずれか一方に選択的に供給する第１の配管系と、第１の配管系により低温液化ガスが加熱器に供給された場合に、加熱器により気化されたガスを蒸発器の管内に導いて管の表面を昇温する第２の配管系とを備えるものが考えられる。
【００１０】
また、昇温手段は、蒸発器の管を電気的に加熱する手段としてもよい。
【００１１】
なお、低温液化ガスとしては、天然ガス、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、炭酸ガス、メタン、プロパン、エチレン等の液化ガスが考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による気化設備の第１実施形態を示している。この実施形態における気化設備は、液化天然ガスを気化してユースポイントに供給するためのものであり、図１において、符号１０は液化天然ガスを貯蔵するためのタンクである。貯蔵タンク１０の底部と頂部との間には、加圧器１２が介設された配管１４が設けられている。また、貯蔵タンク１０の底部には、液化天然ガスを導出するための導出管１６が接続されている。導出管１６の他端側は２本に分岐しており、一方の分岐管１８の端部は空気加熱式蒸発器２０の導入口に接続され、他方の分岐管２２の端部は温水加熱式蒸発器２４の導入口に接続されている。
【００１３】
空気加熱式蒸発器２０としては種々の型式のものを用いることができる。しかし、特に図面では明示していないが、複数本のフィン付き管を鉛直方向に立設し、隣合う管の端部同士をＵ字管で接続してなるものが好ましい。フィンは管の一体構成物であり、管の長手方向、すなわち鉛直方向に延びる平板であり、水平方向においては放射状に広がっている。この蒸発器２０の導出口には、ユースポイントまで延びる供給管２６が接続されている。
【００１４】
温水加熱式蒸発器２４は、管２４ａの周囲をウォータジャケット２４ｂで囲んでなるものであり、ウォータジャケット２４ｂ内の空間には温水供給系から所定温度の温水が供給されるようになっている。温水供給系は、貯水器２８、ポンプ３０及び温水器３２から構成された実質的に閉じた回路である。温水加熱式蒸発器２４の導出口からは配管３４が延び、この配管３４は空気加熱式蒸発器２０の近傍にて分岐管１８に接続されている。また、配管３４からは分岐管３６が延び、空気加熱式蒸発器２０からの供給管２６の途中に接続されている。
【００１５】
また、配管１８，２２，２６，３４，３６中の符号３８，４０，４２，４４，４６はそれぞれ空気圧式弁であり、マイクロコンピュータ等からなる制御装置４８により開閉操作される。また、制御装置４８には、供給管２６に設けられた温度計５０からの信号が入力されるようになっている。更に、温水供給系におけるポンプ３０及び温水器３２の動作も制御装置４８により制御される。
【００１６】
このような構成において、液化天然ガスの気化方法について説明する。
【００１７】
まず、空気加熱式蒸発器２０の管及びフィンに氷が付着していない場合、或は、付着していても少量の場合の通常運転時には、弁４０，４４，４６が閉じられ、弁３８，４２が開放された状態とされる。これにより、貯蔵タンク１０内の液化天然ガスは、タンク１０内のガス圧により導出管１６及び分岐管１８を通って空気加熱式蒸発器２０に供給される。なお、貯蔵タンク１０内のガス圧は、加圧器１２により気化された天然ガスを圧力制御弁５２を介して貯蔵タンク１０に補充することで、一定に保たれている。
【００１８】
空気加熱式蒸発器２０に送られた液化天然ガスは大気との間で熱交換が行われ、気化される。この気化された天然ガスは供給管２６を通して適宜ユースポイントに送られる。
【００１９】
空気加熱式蒸発器２０内を低温の液化天然ガスが流通すると、蒸発器２０における管及びフィンの表面に氷が付着し、氷塊へと成長していく。これは特に冬季或は寒冷地において顕著となる。かかる場合、蒸発器２０の気化能力が減じ、蒸発器２０から排出された天然ガスの温度が低下する。制御装置４８はこの温度変化を温度計５０からの信号により検知し、気化能力が低くなったことを認識する。具体的には、一定時間、例えば４時間における天然ガスの温度を計測し、その温度が所定値以下に下がった場合には、空気加熱式蒸発器２０の気化能力が、使用には不適当なレベルまで低下したものと認識する。なお、この気化能力を検出する手段としては、蒸発器２０から排出された天然ガスの温度をモニタリングする方法以外にも、天然ガスの流量や圧力をモニタリングする手段も適用可能である。
【００２０】
気化能力が所定レベル以下に下がった場合、制御装置４８は弁３８を閉じると共に、弁４０，４４を開く。また、温水供給系のポンプ３０及び温水器３２を動作させる。これにより、貯蔵タンク１０からの液化天然ガスは導出管１６及び分岐管２２を経て温水加熱式蒸発器２４に送られ、温水と熱交換されて気化される。そして、気化された天然ガスは配管３４及び分岐管１８を通して空気加熱式蒸発器２０に送られ、最終的には供給管２６からユースポイントに送られる。
【００２１】
ところで、従来の空気加熱式蒸発器においては、導入口の断面積（管路面積）が導出口よりも小さくされており、導入口に接続されている配管の管路面積も導出口に接続されている配管よりも小さくされているのが一般的であった。これは、蒸発器に導入される流体は液相であり、導出される流体は気相であるので、導入流量と排出流量とが大きく相違するためである。これに対して本実施形態では、蒸発器２０の導入口には配管３４から気相の天然ガスが導入され、ほぼ同一の流量のまま導出口から排出されるため、圧力損失が生じないよう、蒸発器２０の導入口と導出口は実質的に同一の管路面積とすることが好ましい。また、配管３４から蒸発器２０の導入口に続く分岐管１８の内径ないしは管路面積もほぼ一定で、前記導入口と実質的に同一であることが好ましい。
【００２２】
温水により気化された天然ガスは、空気加熱の場合よりも高温とされ、Ｏ℃を越える温度、好ましくは常温以上とされる。例えば温水が約６０℃の場合には、気化された天然ガスの温度は約４０℃程度にまで達する。従って、この比較的高温の天然ガスが空気加熱式蒸発器２０の管内を流通すると、管の表面（フィンの表面も含む）を昇温し、管及びフィンに付着した氷塊を内側から解かすこととなる。前述したように、蒸発器２０の管及びフィンは鉛直方向に延びているため、氷塊が管及びフィンとの境界面で解け出すと、氷塊は自重により管及びフィンに沿って滑り落ち、極めて短時間のうちに空気加熱式蒸発器２０から除去される。勿論、このような状況においては、外部から力を加えた場合も、氷塊を容易に管及びフィンから除去することができる。
【００２３】
氷塊が空気加熱式蒸発器２０から除去されたならば、この蒸発器２０の使用が可能となるため、温水加熱式蒸発器２４への液化天然ガスの供給は停止される。すなわち、温水加熱式蒸発器２４に関連される温水供給系が停止されると共に、再び弁３８が開放され且つ弁４０，４４が閉鎖されて通常運転状態に復帰される。
【００２４】
前述したように、この方法によれば、氷塊は、温水加熱式蒸発器２４から天然ガスを供給し始めてから短時間のうちに除去されるため、温水加熱式蒸発器２４の稼働時間は短くてすみ、温水の使用に伴うコストの問題は大幅に軽減されることとなる。
【００２５】
なお、空気加熱式蒸発器２０が故障の場合等は、弁３８，４２，４４を閉じると共に弁４０，４６を開き、温水加熱式蒸発器２４により気化された天然ガスを配管３４，３６，２６を経てユースポイントに供給すればよい。また、空気加熱式蒸発器２０の下側に、落下した氷を回収するためのトレイ等を配置し、回収した氷を解かして工業用水等に利用することが好適である。
【００２６】
図２は、本発明の第２実施形態を示しており、図中、図１に示す第１実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付してある。図２から明らかなように、この第２実施形態では、空気加熱式蒸発器２０の管表面を昇温する手段として、温水加熱式蒸発器に代えて電気的な加熱手段が設けられている。この電気加熱手段としては種々考えられる。例えば電気ヒータを管の表面に付着させておく手段を採用することが可能であるが、図示実施形態における電気加熱手段は、電気抵抗の高い材料から形成された蒸発器２０の管自体と、この管の両端間に接続された電源６０とから主に構成されている。なお、図２において符号６２は管継手であり、この管継手６２には、蒸発器２０の前後の配管１６，２６に電気が流れないよう絶縁体が適宜設けられている。
【００２７】
このような構成において、通常運転時には、スイッチ６４が開放された状態で蒸発器２０は使用される。この後、蒸発器２０の管及びフィンの表面に氷が付着して大きな氷塊に成長したならば、スイッチ６４を投入して管に通電すると、管自体が発熱し、その表面の温度が上昇する。これによって、氷塊が内側から溶解し、前記第１実施形態の場合と同様に自然落下することとなる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記第１及び第２の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２９】
例えば、天然ガスの場合、ユースポイントでの使用のピークは朝夕の一定時間にあるため、この時間帯において空気加熱式蒸発器２０が使用状態となるよう、時間帯により温水加熱式蒸発器２４や電気加熱手段を動作させることとしてもよい。
【００３０】
また、第１実施形態では制御装置４８による自動制御となっているが、作業員が必要と感じた場合にマニュアルで弁の開閉操作を行うこととしてもよい。逆に第２実施形態においてはスイッチ６４の投入はマニュアル操作となっているが、制御装置による自動制御とすることも勿論可能である。
【００３１】
更に、上記第１及び第２の実施形態は、液化天然ガスを気化する場合についてであるが、大気との熱交換により気化が可能な低温液化ガス、例えば窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、水素、炭酸ガス、メタン、プロパン、エチレン等についての気化にも適用可能である。
【００３２】
更にまた、氷塊を解かすべく液化天然ガスを０℃よりも高温に加熱する手段としては温水加熱式蒸発器２４に限定する必要はなく、オイルヒータ、電気式、ガス直熱式等の他の加熱器を用いることもできる。
【００３３】
また、貯蔵タンク１０及び蒸発器２０，２４の間に配設される配管系についても図示実施形態のものに限られず、また、各蒸発器２０，２４の台数もユースポイントにおけるガス使用量等に応じて適宜変更されるものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、空気加熱式蒸発器の管に氷が付着し成長した場合に、管の表面を昇温して氷を内側から解かすようにしたことを特徴としている。かかる手段を採ることで、蒸発器からの氷の除去を短時間のうちに行うことが可能となる。従って、空気加熱式蒸発器の気化能力が低下している期間が短縮される。また、氷の除去作業を短時間で完了することができるので、低温液化ガスを加熱するためのエネルギも少量ですむ。
【００３５】
このように、本発明は、経済性に優れた空気加熱式蒸発器の稼働率を高める一方、氷の除去に要するエネルギ、時間を大幅に低減することができるので、経済的に低温液化ガスを気化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液化天然ガスの気化設備の第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明による液化天然ガスの気化設備の第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１０…貯蔵タンク、１６…導出管、１８…分岐管、２０…空気加熱式蒸発器、２２…分岐管、２４…温水加熱式蒸発器（加熱器）、３８，４０，４２，４４，４６…弁、４８…制御装置（制御手段）、５０…温度計、６０…電源、６４…スイッチ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to equipment and a method for vaporizing a low-temperature liquefied gas such as liquefied natural gas or liquefied nitrogen gas and supplying them to a use point.
[0002]
[Prior art]
Natural gas is usually transported in the form of liquefied gas and stored in a storage tank. The liquefied natural gas is vaporized by an evaporator and then supplied to a use point. As an evaporator in such a system, an air heating type composed of a finned tube is generally used from the viewpoint of economy.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when low-temperature liquefied natural gas flows in the tube of the air-heated evaporator, moisture in the atmosphere freezes on the fins, and grows into ice blocks especially in cold regions or in winter. When a large ice block adheres to the fin, the vaporization efficiency is lowered, and there arises a problem that a desired amount of natural gas cannot be sent to the use point at 0 ° C. or higher.
[0004]
For this reason, conventionally, when an ice block of a certain size or more adheres to the fins, the hot water is applied to the ice block to melt it. However, unraveling and removing the entire ice mass requires a large amount of hot water and takes considerable time.
[0005]
On the other hand, there is also a system using a warm water heating type evaporator using warm water as a heat source for vaporization. This system does not cause the problem of icing, but the cost performance is poor because hot water is used, and it is not suitable for long-term operation.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vaporization facility and method that can easily solve the problem of icing while using an economically heated air-heated evaporator. There is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a storage tank for storing a low-temperature liquefied gas, an evaporator for passing the low-temperature liquefied gas through the pipe and vaporizing it by heat exchange with the atmosphere, and the surface of the pipe of the evaporator is zero. It is characterized by vaporization equipment provided with a temperature raising means for raising the temperature to a temperature exceeding ° C.
[0007]
In such a configuration, during normal operation, the low-temperature liquefied gas from the storage tank can be vaporized by the air heating evaporator. In addition, when ice is attached to the evaporator and the vaporization ability is lowered, the surface of the evaporator tube is heated by the temperature raising means, and the attached ice can be melted from the inside. Ice melted from the inside can be easily removed.
[0008]
If the ice sticks to the evaporator tube and grows into a large ice block, it is possible to manually operate the temperature raising means. However, the control means automatically detects the vaporization capacity of the evaporator and raises the temperature. It is preferable to automatically activate the temperature means.
[0009]
The temperature raising means includes a heater that heats the low-temperature liquefied gas and vaporizes it into a gas having a temperature exceeding 0 ° C., and a low-temperature liquefied gas that is selectively supplied from the storage tank to either the evaporator or the heater. When the low-temperature liquefied gas is supplied to the heater by the first piping system and the first piping system, the gas vaporized by the heater is introduced into the evaporator pipe to raise the temperature of the pipe surface. A thing provided with a piping system can be considered.
[0010]
The temperature raising means may be means for electrically heating the evaporator tube.
[0011]
As the low-temperature liquefied gas, liquefied gases such as natural gas, oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, carbon dioxide, methane, propane, and ethylene can be considered.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a first embodiment of a vaporization facility according to the present invention. The vaporization facility in this embodiment is for vaporizing liquefied natural gas and supplying it to a use point. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a tank for storing liquefied natural gas. Between the bottom part and the top part of the storage tank 10, the piping 14 in which the pressurizer 12 was interposed is provided. In addition, a lead-out pipe 16 for leading liquefied natural gas is connected to the bottom of the storage tank 10. The other end of the lead-out pipe 16 is branched into two, the end of one branch pipe 18 is connected to the inlet of the air heating evaporator 20, and the end of the other branch pipe 22 is hot water heated. It is connected to the inlet of the evaporator 24.
[0013]
Various types of air-heated evaporator 20 can be used. However, although not specifically shown in the drawings, it is preferable that a plurality of finned tubes are erected in the vertical direction and the ends of adjacent tubes are connected by a U-shaped tube. The fin is an integral component of the tube, is a flat plate extending in the longitudinal direction of the tube, that is, the vertical direction, and spreads radially in the horizontal direction. A supply pipe 26 extending to the use point is connected to the outlet of the evaporator 20.
[0014]
The hot water heating type evaporator 24 is formed by surrounding the pipe 24a with a water jacket 24b, and warm water of a predetermined temperature is supplied to the space in the water jacket 24b from a hot water supply system. The hot water supply system is a substantially closed circuit composed of a water reservoir 28, a pump 30 and a water heater 32. A piping 34 extends from the outlet of the hot water heating evaporator 24, and this piping 34 is connected to the branch pipe 18 in the vicinity of the air heating evaporator 20. A branch pipe 36 extends from the pipe 34 and is connected to the supply pipe 26 from the air heating evaporator 20.
[0015]
Reference numerals 38, 40, 42, 44, and 46 in the pipes 18, 22, 26, 34, and 36 are pneumatic valves that are opened and closed by a control device 48 including a microcomputer. In addition, a signal from a thermometer 50 provided in the supply pipe 26 is input to the control device 48. Further, the operation of the pump 30 and the water heater 32 in the hot water supply system is also controlled by the control device 48.
[0016]
In such a configuration, a method for vaporizing liquefied natural gas will be described.
[0017]
First, when ice does not adhere to the tubes and fins of the air-heated evaporator 20, or during normal operation when there is a small amount even if it adheres, the valves 40, 44, 46 are closed, and the valves 38, 42 is opened. Thereby, the liquefied natural gas in the storage tank 10 is supplied to the air heating type evaporator 20 through the outlet pipe 16 and the branch pipe 18 by the gas pressure in the tank 10. Note that the gas pressure in the storage tank 10 is kept constant by replenishing the storage tank 10 with natural gas vaporized by the pressurizer 12 via the pressure control valve 52.
[0018]
The liquefied natural gas sent to the air-heated evaporator 20 undergoes heat exchange with the atmosphere and is vaporized. The vaporized natural gas is appropriately sent to the use point through the supply pipe 26.
[0019]
When low-temperature liquefied natural gas flows in the air-heated evaporator 20, ice adheres to the surfaces of the tubes and fins in the evaporator 20 and grows into ice blocks. This is particularly noticeable in winter or cold regions. In such a case, the vaporization capacity of the evaporator 20 is reduced, and the temperature of the natural gas discharged from the evaporator 20 is lowered. The control device 48 detects this temperature change by a signal from the thermometer 50, and recognizes that the vaporization ability has become low. Specifically, when the temperature of natural gas is measured for a certain time, for example, 4 hours, and the temperature falls below a predetermined value, the vaporization capability of the air heating evaporator 20 is inappropriate for use. Recognize that the level has dropped. As means for detecting this vaporization capability, means for monitoring the flow rate and pressure of natural gas can be applied in addition to the method of monitoring the temperature of natural gas discharged from the evaporator 20.
[0020]
When the vaporization capacity falls below a predetermined level, the control device 48 closes the valve 38 and opens the valves 40 and 44. Further, the pump 30 and the water heater 32 of the hot water supply system are operated. As a result, the liquefied natural gas from the storage tank 10 is sent to the hot water heating evaporator 24 through the outlet pipe 16 and the branch pipe 22, and is vaporized by heat exchange with the hot water. The vaporized natural gas is sent to the air-heated evaporator 20 through the pipe 34 and the branch pipe 18, and finally sent from the supply pipe 26 to the use point.
[0021]
By the way, in the conventional air heating type evaporator, the cross-sectional area (pipe area) of the inlet is made smaller than that of the outlet, and the pipe area of the pipe connected to the inlet is also connected to the outlet. In general, it was made smaller than the pipes. This is because the fluid introduced into the evaporator is in the liquid phase and the fluid to be derived is in the gas phase, so that the introduction flow rate and the discharge flow rate are greatly different. On the other hand, in the present embodiment, gas phase natural gas is introduced into the inlet of the evaporator 20 from the pipe 34 and is discharged from the outlet with substantially the same flow rate, so that no pressure loss occurs. It is preferable that the inlet and outlet of the evaporator 20 have substantially the same pipe area. Further, it is preferable that the inner diameter or the pipe area of the branch pipe 18 extending from the pipe 34 to the inlet of the evaporator 20 is substantially constant and substantially the same as the inlet.
[0022]
Natural gas vaporized by warm water is set to a temperature higher than that in the case of air heating, and is set to a temperature exceeding 0 ° C., preferably above room temperature. For example, when hot water is about 60 ° C., the temperature of the vaporized natural gas reaches about 40 ° C. Therefore, when this relatively high temperature natural gas flows through the pipe of the air-heated evaporator 20, the surface of the pipe (including the surface of the fin) is heated, and the ice mass adhering to the pipe and the fin is unwound from the inside. It becomes. As described above, since the tubes and fins of the evaporator 20 extend in the vertical direction, when the ice blocks are unwound at the interface between the tubes and the fins, the ice blocks slide down along the tubes and fins due to their own weight, and are extremely short. Removed from the air-heated evaporator 20 over time. Of course, in such a situation, even when an external force is applied, the ice block can be easily removed from the tube and the fin.
[0023]
If the ice block is removed from the air-heated evaporator 20, the evaporator 20 can be used, and the supply of liquefied natural gas to the hot water-heated evaporator 24 is stopped. That is, the hot water supply system related to the hot water heating evaporator 24 is stopped, the valve 38 is opened again, and the valves 40 and 44 are closed to return to the normal operation state.
[0024]
As described above, according to this method, since the ice block is removed within a short time after the supply of natural gas from the hot water heating evaporator 24, the operating time of the hot water heating evaporator 24 is short. Excuse me, the cost problem associated with the use of hot water will be greatly reduced.
[0025]
When the air-heated evaporator 20 is out of order, the valves 38, 42, 44 are closed and the valves 40, 46 are opened, and the natural gas vaporized by the hot water-heated evaporator 24 is piped 34, 36, 26. After that, it can be supplied to the use point. Further, it is preferable to dispose a tray or the like for recovering the fallen ice below the air-heated evaporator 20, and use the recovered ice for industrial water or the like.
[0026]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. As apparent from FIG. 2, in the second embodiment, as means for raising the temperature of the tube surface of the air heating evaporator 20, an electric heating means is provided instead of the hot water heating evaporator. Various electric heating means are conceivable. For example, it is possible to employ a means for attaching an electric heater to the surface of the pipe. However, the electric heating means in the illustrated embodiment includes the pipe itself of the evaporator 20 formed of a material having high electrical resistance, It is mainly composed of a power source 60 connected between both ends of the tube. In FIG. 2, reference numeral 62 denotes a pipe joint. The pipe joint 62 is appropriately provided with an insulator so that electricity does not flow through the pipes 16 and 26 before and after the evaporator 20.
[0027]
In such a configuration, during normal operation, the evaporator 20 is used with the switch 64 opened. Thereafter, if ice adheres to the surfaces of the tubes and fins of the evaporator 20 and grows into a large ice block, when the switch 64 is turned on to energize the tubes, the tubes themselves generate heat and the surface temperature rises. . As a result, the ice blocks are melted from the inside and fall naturally as in the case of the first embodiment.
[0028]
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said 1st and 2nd embodiment.
[0029]
For example, in the case of natural gas, the use peak at the use point is at a certain time in the morning and evening, so that the hot water heating evaporator 24 or The electric heating means may be operated.
[0030]
In the first embodiment, automatic control is performed by the control device 48. However, when an operator feels necessary, the valve may be manually opened and closed. Conversely, in the second embodiment, turning on the switch 64 is a manual operation, but of course, automatic control by a control device is also possible.
[0031]
Furthermore, although the said 1st and 2nd embodiment is about the case where liquefied natural gas is vaporized, low temperature liquefied gas which can be vaporized by heat exchange with air | atmosphere, for example, nitrogen, oxygen, argon, helium, hydrogen, It can also be applied to vaporization of carbon dioxide, methane, propane, ethylene, and the like.
[0032]
Furthermore, the means for heating the liquefied natural gas to a temperature higher than 0 ° C. in order to dissolve the ice block need not be limited to the hot water heating type evaporator 24, and other means such as an oil heater, an electric type, a gas direct heating type, etc. A heater can also be used.
[0033]
Further, the piping system disposed between the storage tank 10 and the evaporators 20 and 24 is not limited to that of the illustrated embodiment, and the number of the evaporators 20 and 24 depends on the amount of gas used at the use point. It will be changed accordingly.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is characterized in that when ice adheres to the tube of the air-heated evaporator and grows, the surface of the tube is heated to melt the ice from the inside. By adopting such means, it is possible to remove the ice from the evaporator in a short time. Therefore, the period during which the vaporization capability of the air heating evaporator is reduced is shortened. In addition, since the ice removal operation can be completed in a short time, a small amount of energy is required to heat the low-temperature liquefied gas.
[0035]
As described above, the present invention can improve the operating rate of the air-heated evaporator excellent in economic efficiency, while greatly reducing the energy and time required for removing the ice, so that the low-temperature liquefied gas can be economically used. It becomes possible to vaporize.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a liquefied natural gas vaporization facility according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the liquefied natural gas vaporization facility according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Storage tank, 16 ... Outlet pipe, 18 ... Branch pipe, 20 ... Air heating type evaporator, 22 ... Branch pipe, 24 ... Hot water heating type evaporator (heater), 38, 40, 42, 44, 46 ... Valve, 48 ... control device (control means), 50 ... thermometer, 60 ... power supply, 64 ... switch.

Claims

低温液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、
導入口が前記貯蔵タンクに第１の管路（１８）を介して接続されており、導出口がユースポイントに第２の管路（２６）を介して接続される蒸発器であって、前記貯蔵タンクからの低温液化ガスを管内に通して大気との熱交換により気化するようになっている前記蒸発器と、
導入口が前記貯蔵タンクに第３の管路（２２）を介して接続されており、導出口が前記蒸発器の前記導入口に第４の管路（３４）を介して接続されると共に前記ユースポイントに、前記第４の管路（３４）から分岐して延びる第５の配管（３６）を介して接続されている加熱器であって、前記貯蔵タンクからの低温液化ガスを加熱して０℃を越える温度のガスに気化するようになっている前記加熱器と、
前記第１の管路（１８）に設けられた弁（３８）と、
前記第３の管路（２２）に設けられた弁（４０）と、
前記第５の管路（３６）との分岐点から前記蒸発器の前記導入口に延びる前記第４の管路（３４）の部分に設けられた弁（４４）と、
前記第５の管路（３６）に設けられた弁（４６）と
を備えることを特徴とする低温液化ガスの気化設備。A storage tank for storing the cryogenic liquefied gas;
An evaporator having an inlet connected to the storage tank via a first pipe (18) and an outlet connected to a use point via a second pipe (26) , The evaporator, which is adapted to evaporate a low-temperature liquefied gas from a storage tank through a pipe and heat exchange with the atmosphere;
Wherein with inlet is connected the storage tank are connected via a third conduit (22), outlet port via a fourth conduit (34) to said inlet of said evaporator A heater connected to the use point via a fifth pipe (36) extending from the fourth pipe (34) , the low-temperature liquefied gas from the storage tank being heated The heater adapted to vaporize into a gas having a temperature exceeding 0 ° C;
A valve (38) provided in the first conduit (18);
A valve (40) provided in the third conduit (22);
A valve (44) provided in a portion of the fourth pipe (34) extending from a branch point to the fifth pipe (36) to the inlet of the evaporator;
A low temperature liquefied gas vaporization facility comprising a valve (46) provided in the fifth pipe (36) .

前記加熱器は温水を熱源とする蒸発器であることを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガスの気化設備。The low temperature liquefied gas vaporization equipment according to claim 1 , wherein the heater is an evaporator using hot water as a heat source.

前記加熱器の前記導出口から前記蒸発器の前記導入口までの前記第４の管路（３４）の管路面積がほぼ一定であり、前記蒸発器の前記導入口と前記蒸発器の前記導出口との管路面積がほぼ同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の低温液化ガスの気化設備。The conduit area of the fourth conduit (34) from the outlet of the heater to the inlet of the evaporator is substantially constant, and the inlet of the evaporator and the guide of the evaporator are 3. The low-temperature liquefied gas vaporization facility according to claim 1 or 2 , wherein a pipe area with the outlet is substantially the same.

前記蒸発器に氷が付着して気化能力が低下したことを検知した場合に、前記貯蔵タンクからの低温液化ガスを前記加熱器に送り、前記加熱器により気化されたガスを前記蒸発器の前記導入口に送るよう前記弁を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の低温液化ガスの気化設備。When it is detected that ice has adhered to the evaporator and the vaporization capacity is reduced, a low-temperature liquefied gas from the storage tank is sent to the heater, and the gas vaporized by the heater is sent to the evaporator. The low temperature liquefied gas vaporization equipment according to any one of claims 1 to 3 , further comprising control means for controlling the valve so as to be sent to the introduction port.

前記制御手段は、前記蒸発器から排出されるガスの温度に基づいて、気化能力が低下したことを検知することを特徴とする請求項４に記載の低温液化ガスの気化設備。The low temperature liquefied gas vaporization equipment according to claim 4 , wherein the control means detects that the vaporization capability has decreased based on the temperature of the gas discharged from the evaporator.

前記低温液化ガスが天然ガス、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、炭酸ガス、メタン、プロパン及びエチレンよりなる群から選ばれたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の低温液化ガスの気化設備。The low-temperature liquefied gas is natural gas, oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, any one of the preceding claims, characterized in that carbon dioxide, methane, those selected from the group consisting of propane and ethylene The vaporization equipment for low-temperature liquefied gas according to Item.

低温液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、前記低温液化ガスを管内に通して大気との熱交換により気化する蒸発器とを備える気化設備を用いる低温液化ガスの気化方法において、
前記蒸発器の前記管として電気抵抗の高い材料から形成したものを用い、前記蒸発器の前記管の表面に氷が付着して気化能力が低下した場合に、前記管に通電することにより該管自体を加熱して前記氷を解かし除去するステップを含むことを特徴とする低温液化ガスの気化方法。In a method for vaporizing a low-temperature liquefied gas using a vaporization facility comprising a storage tank for storing a low-temperature liquefied gas and an evaporator for passing the low-temperature liquefied gas through a pipe and evaporating by heat exchange with the atmosphere,
The tube of the evaporator is made of a material having high electrical resistance, and when the vaporization ability is reduced due to ice adhering to the surface of the tube of the evaporator, the tube is energized to energize the tube. A method for vaporizing a low-temperature liquefied gas, comprising the step of heating and melting and removing the ice.

前記低温液化ガスが天然ガス、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、炭酸ガス、メタン、プロパン及びエチレンよりなる群から選ばれたものであることを特徴とする請求項７に記載の低温液化ガスの気化方法。The low-temperature liquefied gas according to claim 7 , wherein the low-temperature liquefied gas is selected from the group consisting of natural gas, oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, carbon dioxide, methane, propane, and ethylene. Vaporization method.

低温液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、
前記低温液化ガスを管内に通して大気との熱交換により気化するようになっており、且つ、前記管が電気抵抗の高い材料から形成されている蒸発器と、
を備え、
前記蒸発器の前記管の表面に氷が付着して気化能力が低下した場合に、前記管に通電することにより該管自体を加熱して前記氷を解かし除去するようになっていることを特徴とする低温液化ガスの気化設備。A storage tank for storing the cryogenic liquefied gas;
An evaporator in which the low-temperature liquefied gas is vaporized by heat exchange with the atmosphere through the pipe, and the pipe is formed of a material having high electrical resistance;
With
When ice adheres to the surface of the tube of the evaporator and the vaporization ability decreases, the tube itself is heated by energizing the tube to melt and remove the ice. Low temperature liquefied gas vaporization equipment.

前記蒸発器に氷が付着して気化能力が低下したことを検知した場合に、前記蒸発器の前記管に通電するよう制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の低温液化ガスの気化設備。The low-temperature liquefaction according to claim 9 , further comprising a control unit that controls to energize the pipe of the evaporator when it is detected that ice has adhered to the evaporator and the vaporization ability is reduced. Gas vaporization equipment.

前記制御手段は、前記蒸発器から排出されるガスの温度に基づいて、気化能力が低下したことを検知することを特徴とする請求項１０に記載の低温液化ガスの気化設備。11. The low temperature liquefied gas vaporization facility according to claim 10 , wherein the control means detects that the vaporization capability has decreased based on the temperature of the gas discharged from the evaporator.

前記低温液化ガスが天然ガス、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、炭酸ガス、メタン、プロパン及びエチレンよりなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の低温液化ガスの気化設備。The low-temperature liquefied gas is natural gas, oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, any one of claims 9 to 11, characterized in that carbon dioxide, methane, are those selected from the group consisting of propane and ethylene The vaporization equipment for low-temperature liquefied gas according to Item.