JP3965012B2 - Hot water bath vaporizer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化天然ガス(以下、LNGと称する。)等の低温気体を温水等の熱源流体を用いて気化する熱源流体式気化器に関する。
【0002】
【従来の技術】
小規模のLNG基地において、LNG等の低温液体を連続気化する手段としては、温水バス内に給排される温水等の熱源流体を用いる温水バス式気化器が知られている。
【0003】
温水バス式気化器の一例を図4及び図5に示す。図4及び図5はLNG気化器を示し、この気化器は、温水バス51、及び伝熱管束53を備えている。温水バス51は、両端を閉鎖した角シェル54と、角シェル54内を仕切る堰板55とを備えている。温水バス51内には、角シェル54側面の温水入口56、温水分散管57により温水70が供給される。供給された温水70は、堰55よりオーバーフローし、ダウンカマー58に溜まり、温水出口59からボイラ系の次工程に送出される。また、角シェル54は、角構造であるため、強度的に極めて弱く、多数の補強部材60で補強されている。さらに、温水バス51の外表面は、熱放散を防ぐため、断熱材61で覆われている。伝熱管束53は、角シェル54内に設けられ、180°リターンベンドを有する屈曲した多パスの伝熱管52を多数整列配置して形成されている。各伝熱管52は、角シェル54内の入口ヘッダー62及び出口ヘッダー63に接続されている。
【0004】
このような気化器において、温水70は、温水入口56から温水分散管57により分散され、温水バス51内に均等供給される。一方、気化対象であるLNGは、入口64から供給され、入口ヘッダー62により各伝熱管52に分配される。この各伝熱管52内のLNGと温水バス51内の温水70との熱交換により、その熱を受けてLNGが各伝熱管52内で気化し、天然ガス(以下、NGと称する。)となる。このNGは、温水70の熱を受けて各伝熱管52内で加温され、出口ヘッダー63に集合し、出口65より次工程に送出される。また、供給された温水70は、LNGとの熱交換により温度を下げて、堰板55よりオーバーフローし、ダウンカマー58に溜まり、温水出口59よりボイラ系の次工程に送出される。
従って、この温水バス式気化器によれば、温水70の給排を繰り返すことによって、LNGを連続的に気化させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の温水バス式気化器は、図4及び図5に示す通り、角シェル54を角構造とし、各伝熱管52を180°リターンベンドを有する多パスにして、これを多数整列配置しているので、温水バス51を大きなバスサイズとする必要がある。角シェル54が角構造であるため強度的に弱く、補強部材60を多く必要とする。以上のことから、温水バス式気化器が大型化し、小規模の基地への設置面積及び製品重量も大きくなる。温水バス51が大きなバスサイズであると、温水70の供給量が多くなり、満水重量が大きく従って基礎重量も大となる。
また、温水バス51の基地への設置は補強部材60を据付けて行うので、断熱材61の工事は、現地据付け後では角シェル54の底ができないため、製作工場内での施工が必要であった。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑み、軽量、小型化を図ることでき、しかも安価な温水バス式気化器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、温水バスを形成するシェル本体内に、温水と熱交換して液化ガスを蒸発させる伝熱管束を設け、この伝熱管束を、端部に複数の180°リターンベンドを有する多パスの伝熱管を多数列並べて形成してなる温水バス式気化器において、前記シェル本体を水平円筒型にし、前記円筒の軸方向から見て、前記伝熱管束の前記伝熱管が円筒断面内に有効に配置できるように前記リターンベンドを斜めを含む配置にしたものである。
この構成によれば、シェル本体を水平円筒型にすることにより、角シェルのような補強部材が必要なくなり、製品重量の低減を図ることができる。伝熱管束の伝熱管は、リターンベンドを斜めを含む配置にすることにより、シェル本体の円筒断面内に有効配置できる。
また、据付け現場では、シェル本体の円周を支持するだけで据付けられ、断熱材工事も据付けた後でもシェル本体の円周に施工できる。
【0008】
また、リターンベンドにより多パスの伝熱管の各列が上下に配置されて前記伝熱管束が形成され、前記水平円筒の両側面に一対の整流板が設けられるものである。
水平円筒の両側面に一対の整流板を設けることにより、伝熱管束とシェル本体の内周との間で温水がバイパスするスペースをなくすことができる。
さらに、前記一対の整流板の少なくとも一方が前記温水の堰板と兼用することが好ましい。これにより、伝熱管束の伝熱管に対する温水の流動分布を良くすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る温水バス式気化器を示す断面正面図であり、図2は、図1のA−A断面図であり、図3は、図1及び図2における伝熱管束の伝熱管の配置態様を示す拡大斜視図である。
【0010】
図1及び図2に示す温水バス式気化器は、小規模な基地に適したものであって、この気化器は、温水バス1を形成するシェル本体2と、このシェル本体2内に設けられる伝熱管束3と、一対の整流板15,16を備えてなる。
【0011】
シェル本体2は、水平円筒型に形成され、両端を蓋板4,5で閉鎖することにより温水バス1を形成する。シェル本体2は、水平円筒型であるため、強度的に強く、補強部材を必要としない。シェル本体2内には、入口ベッダー6と、出口ヘッダー7と、温水分散管8とを備えている。入口ヘッダー6及び出口ヘッダー7は、蓋板4側で円筒断面の上下に配置され、温水分散管8は円筒断面の下側に配置されている。また、シェル本体2の側面には温水入口9及び温水出口13が設けられ、シェル本体2の上面には2つのマンホール10が設けられている。温水25は、温水入口9に供給され、温水分散管8により温水バス1内に均等供給される。
【0012】
伝熱管束3は、温水25と熱交換してLNGを蒸発させるもので、図2に明瞭に示されるように、伝熱管11を多数列並べて形成されており、各伝熱管11の各列が各ヘッダー6,7間の上下に配置されてなる。各伝熱管11は、180°リターンベンド12を有して屈曲しており、シェル本体2内に水平に延びて多数回パスされる。また、各伝熱管11の始端及び終端は、各ヘッダー6,7内に接続されている。図2及び図3に明瞭に示されるように、シェル本体2の内周の軸方向から見て、各伝熱管11は、複数のリターンベンド12を水平方向に対して並行、又は斜めに配置することにより、シェル本体2の内周に向けて広がるジグザグ状に配置される。伝熱管11の各リターンベンド12は、上記並行、斜め配置を選択・組合わせることにより、伝熱管11の各列間に隙間をあけ、シェル本体2の内周に広がるようにしている。この伝熱管束3は、伝熱管11の各リターンベンド12を並行、又は斜め配置するため、各伝熱管11をシェル本体2の円筒断面内に有効に配置できる。
具体的には、図2に明瞭に示されるように、伝熱管束3の両側にある伝熱管11A,11Bであって、各ヘッダー6,7側に最も近いリターンベンド12A,12Bを、各ヘッダー6,7又は水平方向に対して並行配置する。各リターンベンド12A,12Bの間にある他のリターンベンド12は、前記のように水平方向に対して斜め配置する。また、伝熱管11A,11Bの間にある他の伝熱管11は、リターンベンド12を前記のように水平方向に対して並行、又は斜め配置し、伝熱管11の各列間に隙間をあけるようにジグザグ状に配置する。これで、伝熱管束3は、水平方向と直交する側から押しつぶした状態で、水平方向に長くなるように各伝熱管11を配置することになり、シェル本体2の円筒断面内に有効に配置できる。なお、水平方向とは、各ヘッダー6,7が延在して形成される方向である。
【0013】
一対の整流板15,16は、シェル本体2内の水平円筒の両側面に設けられている。図2に明瞭に示されるように、各整流板15,16は、伝熱管束3の両側に接近して配置されるため、伝熱管束3とシェル本体2の内周との間で温水25がバイパスするスペースをなくすことができる。整流板16は、出口ヘッダー7側で傾けられており、供給される温水25を堰止める堰板と兼用されている。供給された温水25は、整流板16よりオーバーフローし、ダウンカマー18に溜まり、温水出口13からボイラ系の次工程に送出される。
【0014】
前記温水バス式気化器において、温水25は、温水入口9から温水分散管8により分散され、温水バス1内に均等供給される。一方、気化対象であるLNGは、入口17から供給され、入口ヘッダー6により伝熱管束3の各伝熱管11に分配される。この各伝熱管11内のLNGと温水25との熱交換により、その熱を受けてLNGが各伝熱管11内で蒸発し、NGとなる。このNGは、温水25の熱を受けて各伝熱管11内で加温され、出口ヘッダー7に集合し、出口18より次工程に送出される。
【0015】
この温水バス式気化器は、シェル本体2を水平円筒型にするため、角シェルのような補強部材が必要なくなり、製品重量の低減を図ることができ、コストダウンが図れる。また、伝熱管束3の各伝熱管11は、複数のリターンベンド12を各ヘッダー6,7又は水平方向に対して並行、又は斜め配置することにより、シェル本体2の円筒断面内に有効配置でき、シェル本体2等を含む気化器の小型化を図れる。また、気化器の小型化を図ることにより、設置面積を少なくでき、満水重量を少なくして基礎重量も小さくできる。また、据付け現場では、図1に明瞭に示されるように、シェル本体2の円周をサドル19で支持するだけで据付けられ、断熱材20の工事も据付け後でもシェル本体2の円周に施工でき、現地工事性及びメンテナンス性が向上する。
【0016】
一対の整流板15,16を設けることにより、伝熱管束3とシェル本体2の内周との間で温水25がバイパスするスペースをなくすことができ、温水25の伝熱管束3への循環が良くなり、温水25とLNGとの熱交換を高めて、LNGの気化性能を向上することが可能となる。。また、整流板16を堰板と兼用することにより、伝熱管束3の伝熱管11に対する温25水の流動分布が良くなり、LNGの気化性能を向上することができる。
【0017】
さらに、伝熱管束3をシェル本体2から抜き出せる構造とすることにより、蓋材4をシェル本体2から取り外して行う伝熱管束3の検査及び保守が容易に行うことができる。また、簡単な検査及び保守では、伝熱管束3を抜き出すことなく、マンホール10からオペレータがシェル本体2内に入って行うことも可能である。
【0018】
なお、本発明の実施形態は、図示のもに限られず、例えば次のような形態をとることができる。
(1)伝熱管11のリターンベンド12の配置は、各ヘッダー6,7に対して並行、斜めの他に、直交するものを選択・組合わせることで、伝熱管11をジグザグ状に配置できる。
(2)液化ガスとして液化天然ガスを気化することについて説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、液化エチレン、LO2 (液化酸素)、LN2 (液化窒素)等を気化するものにも適用できる。
(3)各ヘッダー6,7は、シェル本体2の一端である蓋板4側に配置するものに限られず、両側にそれぞれ配置することもできる。
(4)各ヘッダー6,7は、管で形成する他、両端を閉鎖した筒体内を仕切り板で仕切ることで形成することもできる。
【0019】
【発明の効果】
以上のように本発明は、シェル本体を水平円筒型に形成するため、角シェルのような補強部材が必要なくなり、製品重量の低減を図ることができ、コストダウンが図れる。また、伝熱管束の各伝熱管は、リターンベンドを斜めを含む配置にすることにより、シェル本体の円筒断面内に有効配置でき、シェル本体を含む気化器の小型化を図れる。
これにより、温水バス式気化器の設置面積を少なくでき、満水重量を少なくして基礎重量も小さくできる。
さらに、シェル本体の円周を支持するだけで据付けられ、断熱材の工事も据付け後でもシェル本体に施工でき、現地工事性及びメンテナンス性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る温水バス式気化器を示す断面正面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1、図2における伝熱管束の伝熱管の配置態様を示す拡大斜視図である。
【図4】従来の温水バス式気化器を示す断面正面図である。
【図5】図4のB−B断面図である。
【符号の説明】
1 温水バス
2 シェル本体
3 伝熱管束
11 伝熱管
12 リターンベンド
15 整流板
16 整流板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat source fluid vaporizer that vaporizes a low temperature gas such as liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) using a heat source fluid such as hot water.
[0002]
[Prior art]
As a means for continuously vaporizing a low temperature liquid such as LNG in a small-scale LNG base, a hot water bath type vaporizer using a heat source fluid such as hot water supplied and discharged into the hot water bath is known.
[0003]
An example of a hot water bath type vaporizer is shown in FIG.4 and FIG.5. 4 and 5 show an LNG vaporizer, and this vaporizer includes a
[0004]
In such a vaporizer, the
Therefore, according to this hot water bath type vaporizer, LNG can be continuously vaporized by repeatedly supplying and discharging
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIGS. 4 and 5, the conventional hot water bath type vaporizer has a square structure of the
In addition, since the installation of the
[0006]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a hot water bath type vaporizer that can be reduced in weight and size and is inexpensive.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above problems, the present invention provides a heat transfer tube bundle that exchanges heat with hot water to evaporate the liquefied gas in the shell body forming the hot water bath, and this heat transfer tube bundle is provided at the end. In a hot water bath type vaporizer formed by arranging a plurality of multi-pass heat transfer tubes having a plurality of 180 ° return bends, the shell body is formed in a horizontal cylindrical shape, and the heat transfer tube bundle is viewed from the axial direction of the cylinder. The return bend is arranged so as to include a slant so that the heat transfer tube can be effectively arranged in a cylindrical cross section.
According to this configuration, by making the shell body a horizontal cylindrical shape, a reinforcing member such as a square shell is not necessary, and the product weight can be reduced. The heat transfer tubes of the heat transfer tube bundle can be effectively arranged within the cylindrical cross section of the shell body by arranging the return bend to include an oblique line.
Moreover, at the installation site, it is installed only by supporting the circumference of the shell body, and can be applied to the circumference of the shell body even after the heat insulation work is installed.
[0008]
The rows of multi-pass heat transfer tubes are arranged one above the other by return bends to form the heat transfer tube bundle, and a pair of rectifying plates are provided on both side surfaces of the horizontal cylinder.
By providing a pair of rectifying plates on both side surfaces of the horizontal cylinder, a space where hot water bypasses between the heat transfer tube bundle and the inner periphery of the shell body can be eliminated.
Furthermore, it is preferable that at least one of the pair of rectifying plates also serves as the warm water dam plate. Thereby, the flow distribution of the warm water with respect to the heat exchanger tube of a heat exchanger tube bundle can be improved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional front view showing a hot water bath type vaporizer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a transmission diagram in FIGS. It is an expansion perspective view which shows the arrangement | positioning aspect of the heat exchanger tube of a heat tube bundle.
[0010]
The hot water bath type vaporizer shown in FIGS. 1 and 2 is suitable for a small base, and this vaporizer is provided in the shell
[0011]
The
[0012]
The heat
Specifically, as clearly shown in FIG. 2, the return bends 12A and 12B closest to the
[0013]
The pair of rectifying
[0014]
In the warm water bath type vaporizer, the
[0015]
In this hot water bath type vaporizer, since the shell
[0016]
By providing the pair of rectifying
[0017]
Further, by adopting a structure in which the heat
[0018]
In addition, embodiment of this invention is not restricted to illustration, For example, it can take the following forms.
(1) The arrangement of the return bends 12 of the
(2) The vaporization of liquefied natural gas as the liquefied gas has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, vaporized liquefied ethylene, LO 2 (liquefied oxygen), LN 2 (liquefied nitrogen), etc. It can also be applied to.
(3) Each
(4) The
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the shell main body is formed in a horizontal cylindrical shape, a reinforcing member such as a square shell is not necessary, the product weight can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, each heat transfer tube of the heat transfer tube bundle can be effectively arranged in the cylindrical cross section of the shell body by arranging the return bend including the slant, and the vaporizer including the shell body can be downsized.
Thereby, the installation area of the hot water bath type vaporizer can be reduced, the full water weight can be reduced, and the basic weight can also be reduced.
Furthermore, it can be installed simply by supporting the circumference of the shell body, and the insulation work can be performed on the shell body even after installation, improving the local workability and maintainability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional front view showing a hot water bath type vaporizer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is an enlarged perspective view showing an arrangement mode of heat transfer tubes of the heat transfer tube bundle in FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a cross-sectional front view showing a conventional hot water bath type vaporizer.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記シェル本体を水平円筒型にし、前記円筒の軸方向から見て、前記伝熱管束の前記伝熱管が円筒断面内に有効に配置できるように前記リターンベンドを斜めを含む配置にするとともに、
前記リターンベンドにより多パスの伝熱管の各列が上下に配置されて前記伝熱管束が形成され、前記水平円筒の両側面に一対の整流板が設けられることを特徴とする温水バス式気化器。A heat transfer tube bundle that exchanges heat with hot water to evaporate the liquefied gas is provided in the shell body forming the hot water bath, and this heat transfer tube bundle is provided with a multi-pass heat transfer tube having a plurality of 180 ° return bends at the ends. In the hot water bath type vaporizer formed by arranging multiple rows,
The shell body has a horizontal cylindrical shape, and when viewed from the axial direction of the cylinder, the return bend is disposed so as to include an angle so that the heat transfer tubes of the heat transfer tube bundle can be effectively disposed in a cylindrical cross section.
The hot water bath carburetor is characterized in that rows of multi-pass heat transfer tubes are vertically arranged by the return bend to form the heat transfer tube bundle, and a pair of rectifying plates are provided on both side surfaces of the horizontal cylinder. .
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