JPS6036547B2 - Effective use of vaporization heat in liquefied gas vaporizer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液化ガス気化装置における液化ガスの気化熱
（冷熱）を有効に利用することができるようにした液化
ガス気化装置における気化熱の有効利用方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for effectively utilizing the heat of vaporization in a liquefied gas vaporizer, which makes it possible to effectively utilize the heat of vaporization (cold heat) of liquefied gas in the liquefied gas vaporizer.

ＬＮＧやＬＰＧのような液化ガスは、公害の少し、ェネ
ルギとして最近広く利用され始めたが、例えば団地にお
いてＬＮＧやＬＰＧのような液化ガスを使用する場合、
その使用時間が朝夕等の食事準備中に集中する傾向があ
る関係上、気化設備は間欠的に運転されることになる。
従って、気化設備運転中における液化ガスの気化熱を冷
蔵庫等の冷却に使用した場合、冷蔵庫内の温度を一定温
度に保持できないということで、前述した気化熱（冷熱
）が有効に利用されていないのが現状である。本発明は
、このような現状を打解しようとするものであって、本
発明は、液化ガス気化装置に、例えば気化に伴う冷熱を
連続して消費するような装置を蓮設する一方、この気化
熱を冷媒に供給してこれを液化あるいは過冷却して該冷
煤に冷熱を貯留し、この冷煤を順次消費するようにする
ことによって低温液化ガスの気化設備が間欠的に稼動し
ても、該液化ガスの気化に伴う冷熱は連続して取出し、
この冷熱を、冷蔵倉庫等の冷蔵ェネルギに利用するよう
にした点を特長とするものであって、本発明によれば、
液化ガスの気化設備が間欠的に稼動しても、冷蔵倉庫等
は連続して使用が可能であるからら、液化ガスの冷熱の
利用は極めて有効に行えることになる。次に、図面によ
り、本発明の実施例を説明する。Liquefied gases such as LNG and LPG have recently begun to be widely used as energy sources with little pollution, but for example, when using liquefied gases such as LNG and LPG in a housing complex,
The vaporizing equipment is operated intermittently because its usage time tends to be concentrated during meal preparation, such as in the morning and evening.
Therefore, when the heat of vaporization of liquefied gas during operation of vaporization equipment is used to cool a refrigerator, etc., the temperature inside the refrigerator cannot be maintained at a constant temperature, so the heat of vaporization (cold heat) mentioned above is not used effectively. is the current situation. The present invention aims to solve this current situation, and the present invention provides a liquefied gas vaporizer with a device that continuously consumes the cold energy associated with vaporization. The low-temperature liquefied gas vaporization equipment operates intermittently by supplying the heat of vaporization to the refrigerant, liquefying or supercooling it, storing the cold heat in the cold soot, and consuming this cold soot in sequence. Also, the cold heat accompanying the vaporization of the liquefied gas is continuously extracted,
According to the present invention, this cold energy is used as refrigeration energy for refrigerated warehouses, etc.
Even if the liquefied gas vaporization equipment operates intermittently, the refrigerated warehouse etc. can be used continuously, so the cold energy of the liquefied gas can be used extremely effectively. Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図に示す第一実施例の装置において、１はＬＮＧ用
の気化設備（以下べーパラィザ）であって、該べ−パラ
ィザーには、ＬＮＧ供給管２と気化したＬＮＧの取出管
２′が設けられており、さらにその底部にはプロパンラ
イン３が閉口している。In the apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes LNG vaporization equipment (hereinafter referred to as a vaporizer), and the vaporizer includes an LNG supply pipe 2 and a vaporized LNG extraction pipe 2'. Further, a propane line 3 is closed at the bottom thereof.

プロパンライン３はプロパンポンプ４を介して第１フロ
ン凝縮器５に蓮通し、こ〉で気化したプロパンは管３′
を介してべーパラィザ１にその上部から還流される。６
は第１フロン凝縮器５で液化したフロンを第１フロン貯
蔵タンク７に管８を介して送給するフロンポンプであっ
た、該タンク７に貯蔵された液状のフロンは、ブースタ
ポンプ９により空気冷却器１１に送られる。The propane line 3 passes through the first Freon condenser 5 via the propane pump 4, and the vaporized propane is passed through the pipe 3'.
It is refluxed from the upper part of the vaporizer 1 through the vaporizer 1. 6
is a fluorocarbon pump that delivers fluorocarbons liquefied in a first fluorocarbon condenser 5 to a first fluorocarbon storage tank 7 via a pipe 8. The liquid fluorocarbons stored in the tank 7 are converted into air by a booster pump 9. It is sent to the cooler 11.

空気冷却器１１には、液状のフロンと熱交換して空気を
冷却するための空気ライン１２が設けられている。The air cooler 11 is provided with an air line 12 for cooling air by exchanging heat with liquid Freon.

１３は圧縮機でモータ１３′により駆動され空気冷却器
１１から吐出された気化フロンを圧縮して第２フロン凝
縮器１４に送入する。A compressor 13 is driven by a motor 13' to compress vaporized fluorocarbon discharged from the air cooler 11 and send it to the second fluorocarbon condenser 14.

第２フ。ン凝縮器１４には冷却水管２０が設けられてい
て、該冷却水管２０によって凝縮したフロンは、第２フ
ロン貯蔵タンク１５に貯えられる。１８は液状のフロン
の導管であって、途中に設けた膨脹弁２１、逆止弁２４
を介して、空気冷却器１１に通じるフロン管２５に開□
する。Second f. The fluorocarbon condenser 14 is provided with a cooling water pipe 20, and the fluorocarbons condensed by the cooling water pipe 20 are stored in a second fluorocarbon storage tank 15. 18 is a conduit for liquid Freon, and an expansion valve 21 and a check valve 24 are provided in the middle.
Open to the Freon pipe 25 leading to the air cooler 11 via □
do.

なお図中２２，２３は功換弁、２６は逆止弁、１６，１
９はコントローラ、１７はフロンガスライン、１０は液
位トランスミッタである。また図中実線は、液ライン、
点線はガスラィンである。第２図は、機軸に１日の時間
ｔをとり、縦軸のＧはガスの需要量、Ｌ，は第１フロン
貯蔵タンクの液位、Ｌ２は第２フロン貯蔵タンクの液＆
をとったグラフであり、Ｇ，，Ｇ２はベースロード（基
本的なガス需要量）、Ｇ３は需要量の変動分を示して・
いる。In the figure, 22 and 23 are functional valves, 26 is a check valve, and 16, 1
9 is a controller, 17 is a freon gas line, and 10 is a liquid level transmitter. In addition, the solid line in the figure is the liquid line,
The dotted line is the gas line. In Figure 2, the axis is the time t of the day, G on the vertical axis is the demand for gas, L is the liquid level in the first fluorocarbon storage tank, and L2 is the liquid level in the second fluorocarbon storage tank.
This is a graph that shows G,, G2 is the base load (basic gas demand amount), and G3 is the fluctuation in demand amount.
There is.

第２図のグラフＧは、ガスの需要量が、１日のうち、時
間帯によって変動する１例を示したものであるが、この
図でも明らかなように、ある時間帯のみガスの需要量が
大きい。Graph G in Figure 2 shows an example in which the amount of gas demanded fluctuates depending on the time of the day. is large.

したがって、この時点ではＬＮＧの気化設備則ち、第１
図におけるＬＮＧ用べ−パラィザ１を稼動する。べーパ
ラィザ１におけるＬＮＧの気化熱は、プロパンに伝えら
れ、その冷熱は、プロパンポンプ４を介して第１フロン
凝縮器５で、フロンガスラィン１７を経て凝縮器５に流
入していたフロンに伝えられ、フロンは凝縮する。Therefore, at this point, the LNG vaporization equipment, that is, the first
The LNG vaporizer 1 shown in the figure is operated. The heat of vaporization of LNG in the vaporizer 1 is transferred to propane, and the cold heat is transferred to the first fluorocarbon condenser 5 via the propane pump 4 to the fluorocarbons flowing into the condenser 5 via the fluorocarbon gas line 17. , Freon condenses.

液化したフロンはポンプ６により、第１貯蔵タンク７に
貯えられると共に、その一部は、フースタポンプ９によ
って、空気冷却器１ １に送られ、こ）で、冷蔵倉庫等
に用いられる空気を、空気ライン１２を介して冷却する
。空気冷却器１１で、空気ライン１２により過熱したフ
ロンは、圧縮機１３で加圧された後第２フロン凝縮機１
４によって常温液化し、第２フロン貯蔵タンク１５に貯
えられる。The liquefied Freon is stored in the first storage tank 7 by the pump 6, and a part of it is sent to the air cooler 11 by the Fousta pump 9. Cooling is provided via line 12. In the air cooler 11, the fluorocarbons superheated by the air line 12 are compressed by the compressor 13 and then transferred to the second fluorocarbon condenser 1.
4, it is liquefied at room temperature and stored in the second Freon storage tank 15.

この行程は、ガスの需要量の大なとき即ち、ベーパラィ
ザ１が稼動している状態は勿論のこと、第１フロン貯蔵
タンク７の使用により、ベーパラィザ１の稼動を停止し
た後も暫くの間は、けし、続して行われる。This process is performed not only when the demand for gas is large, that is, when the vaporizer 1 is in operation, but also for a while after the vaporizer 1 has stopped operating due to the use of the first fluorocarbon storage tank 7. , Poppy, will be performed successively.

しかし、ベーパラィザ１の稼動を停止すると、第１フロ
ン凝縮器５の凝縮能力が低下するため、第１フロン貯蔵
タンク７のレベルは次第に低下する。However, when the operation of the vaporizer 1 is stopped, the condensing capacity of the first fluorocarbon condenser 5 decreases, so the level of the first fluorocarbon storage tank 7 gradually decreases.

そして、そのレベルがある値まで低下したときには膨脹
弁２１を開くことによって、第２フロン貯蔵タンク１５
内の液をフラッシュごせて、空気冷却器１１の作動を確
保する。したがって、空気冷却器１ １は、ベーパライ
ザ１の稼動状態のときは勿論のこと、非稼動状態時にも
作動することになり、これを利用する冷蔵庫等は常時稼
動状態に保たれることになる。When the level drops to a certain value, by opening the expansion valve 21, the second fluorocarbon storage tank 15 is opened.
Flush the liquid inside to ensure the operation of the air cooler 11. Therefore, the air cooler 11 operates not only when the vaporizer 1 is in operation, but also when it is not in operation, and a refrigerator or the like that uses it is kept in operation at all times.

このときに空気冷却器１ １から排出されるフロンガス
は、圧縮機１３を介して切換弁２３を開とし、第１フロ
ン凝縮器５に送り、こ）で凝縮した後に、（この凝縮は
次回のべーパラィザ１の稼動時に行われることになる）
、第１フロン貯蔵タンク７に貯えられる。At this time, the fluorocarbon gas discharged from the air cooler 11 is sent via the compressor 13 to the first fluorocarbon condenser 5 by opening the switching valve 23, where it is condensed. (This will be done when vaporizer 1 is in operation)
, is stored in the first fluorocarbon storage tank 7.

そして、次のＬＮＧ用のべーパラィザ１の稼動時間帯に
入ると、上述した行程が綴り返えすことになる。Then, when the next operating period of the vaporizer 1 for LNG begins, the above-mentioned process is repeated.

このように、本装置によれば、ベーパライザ１が、間欠
的に稼動しても、該べ−パラィザから取出される冷熱は
連続して冷蔵庫用空気の冷却に利用されるこ）となり、
安定した冷空気の供Ｖ給を確保することができることに
なる。In this way, according to this device, even if the vaporizer 1 operates intermittently, the cold energy extracted from the vaporizer is continuously used to cool the air for the refrigerator.
This means that a stable supply of cold air can be ensured.

次に本発明の２実施例を、以下第３図により、説明する
。Next, two embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.

第３図において、３１はＬＮＧべーパラィザであって、
該べーパラィザで気化したＮＧは、ＮＧ加熱器３２を経
て、需要先４０１こ送られる。In FIG. 3, 31 is an LNG vaporizer,
The NG vaporized by the vaporizer is sent to a demand destination 401 via an NG heater 32.

ＬＮＧべーパラィザ１で過冷却されたＬＰＧは、第１プ
ロパン移送ポンプ３６により、プロパン低温槽３７に送
られ、こ）で貯えられ、必要量が第２プロパン移送ポン
プ３８により、ブラィンク−ラ３３に送られる。プラィ
ンクーラ３３には、冷蔵庫を冷却するブラィン管４１が
設けられていて、該クーラ３３に送られたＬＰＧは、こ
）でプラィンと熱交換してブラィンを冷却する共にＬＰ
Ｇは気化してガス状となり、モータ４２により駆動され
る圧縮機３９により、圧縮された後、凝縮器３４で冷却
水によって冷却されて、液化する。LPG supercooled in the LNG vaporizer 1 is sent to a propane cryogenic tank 37 by a first propane transfer pump 36 and stored there, and the required amount is transferred to a blinker 33 by a second propane transfer pump 38. Sent. The prine cooler 33 is provided with a brine pipe 41 that cools the refrigerator, and the LPG sent to the cooler 33 exchanges heat with the prine in this step to cool the brine and also to the LP.
G is vaporized and becomes a gas, and after being compressed by a compressor 39 driven by a motor 42, it is cooled by cooling water in a condenser 34 and liquefied.

液化したＬＰＧは、常温槽３５内に貯えられ、必要量だ
けが、ライン４３により、ＮＧ加熱器３２に予冷された
後、ＬＮＧべ‐パラィザ３１‘こ送られる。なお図中、
４４は流量制御弁でライン４３のＬＰＧ流量の制御を行
うものであり、流量制御弁４５は、ブラィン管４１の温
度に応じてポンプ３８からの吐出量を調整するものであ
る。The liquefied LPG is stored in a normal temperature tank 35, and only the required amount is pre-cooled to the NG heater 32 via a line 43 and then sent to the LNG vaporizer 31'. In addition, in the figure,
A flow control valve 44 controls the LPG flow rate in the line 43, and a flow control valve 45 adjusts the discharge amount from the pump 38 according to the temperature of the brine pipe 41.

この実施例では、ＬＮＧの気化に伴う冷熱は、プロパン
液（常温）を過冷却することに変換され、この過冷却さ
れたプロパンを、プロパン低温槽３７に貯え、これを必
要に応じて取り出し、そして貯えられた冷熱をブラィン
に伝えるようにしたため、前記第１実施例の場合と同様
にＬＮＧべーパラィザが間欠運転しても、冷蔵庫を冷却
するブラィンには、継続して冷熱を供給することができ
る。In this embodiment, the cold energy associated with the vaporization of LNG is converted into supercooling the propane liquid (room temperature), and this supercooled propane is stored in a propane cryostat 37 and taken out as needed. Since the stored cold energy is transmitted to the brine, even if the LNG vaporizer operates intermittently as in the case of the first embodiment, cold energy can be continuously supplied to the brine that cools the refrigerator. can.

この第２実施例では、冷媒としてＬＰＧを用い、ＬＮＧ
の冷熱を直線ＬＰＧこ伝えるようにしたため、冷媒価格
が安く、また装置の制御が簡単な装置をうろことができ
る。In this second embodiment, LPG is used as the refrigerant, and LNG
Since the cooling energy of the refrigerant is transmitted through the LPG in a straight line, the cost of the refrigerant is low and the device can be easily controlled.

第２実施例の装置により、１０ｍ′Ｄの冷熱による冷蔵
庫を計画すると、その冷凍能力は５００ＲＴなる。If a refrigerator with cold heat of 10 m'D is planned using the apparatus of the second embodiment, its refrigerating capacity will be 500 RT.

冷凍能力が５００ＲＴの冷蔵庫は、約１８０血．Ｗ．の
動力を必要とするが、本装置を併用することにより、約
５００Ｋ．Ｗ．の動力ですむことにり、大中な電力の節
減ができることになる。なおこのとき、各機器の温度条
件は次表の如くであり、その状態のモリエールチャート
は第４に示すようになる。各機器各部温度条件ＬＮＧペ
ーパーライザ ＬＮＧ入口温度 −１６２℃ＬＮＧ出ロ
〃 −８０００ＮＧ加熱器 ＮＧ 入口
〃 −８００世□ 〃 −２５００ＬＮＧペーパーラ
イザ プロパン入口温度− ４００出口 〃 − ７０
００ＮＧ加熱器 プロパン入口 〃 − ４
００出口 〃 − ４０００プロパン低温槽 （
維持温度） − ６５００ブラインクーラー ブ
ロパン入口温度− ６５０出□〃 −３５００プロパン
凝縮器 プロパン凝縮温度− ４００冷却水入口
温度 −３００プロパン圧縮機 吸入ガス温度
− ３５０以上説明したように、本発明では、液化ガ
スの気化熱を、フロンやＬＰＧのような、冷媒の液化又
は過冷却に利用して、この冷媒を冷却した状態に一旦変
えてこの状態で貯蔵し、これを所望時に気化させること
により、冷熱を所望時に利用するようにしたため、冷熱
の貯蔵が容易に行えることになる。A refrigerator with a freezing capacity of 500 RT has a freezing capacity of approximately 180 RT. W. However, by using this device in combination, approximately 500K. W. This means that a large amount of electricity can be saved. At this time, the temperature conditions of each device are as shown in the following table, and the Molière chart in that state is as shown in the fourth table. Temperature conditions for each part of each equipment LNG paper riser LNG inlet temperature -162℃LNG outlet -8000NG heater NG inlet
〃 -800 □ 〃 -2500LNG paper riser Propane inlet temperature - 400 outlet 〃 -70
00NG heater propane inlet 〃 - 4
00 outlet 〃 - 4000 propane cryostat (
Maintenance temperature) - 6500 Brine cooler Propane inlet temperature - 650 Output -3500 Propane condenser Propane condensing temperature - 400 Cooling water inlet temperature - 300 Propane compressor Suction gas temperature
- 350 As explained above, in the present invention, the heat of vaporization of liquefied gas is used to liquefy or supercool a refrigerant, such as Freon or LPG, and once the refrigerant is changed to a cooled state, By storing the cold energy and vaporizing it when desired, the cold energy can be used at the desired time, making it easy to store the cold energy.

そして、この貯蔵した冷熱は、液冷媒を蒸発（気化）さ
せることによって、簡単に、熱ェネルギに変えることが
できるので、間欠的に発生する冷熱を、連続して、安定
した状態で取出すことが可能となる。その結果、冷熱が
極めて利用しやすい状態となるから、これを例えば冷蔵
倉庫の熱ェネルギ源に利用することが可能となり、熱ヱ
ネルギ総合プラントとしての熱ェネルギ利用効率を極め
て良好なものとすることができ、その実用的効果は極め
て大である。This stored cold energy can be easily converted into thermal energy by evaporating the liquid refrigerant, so the cold energy that is generated intermittently can be extracted continuously and stably. It becomes possible. As a result, cold energy becomes extremely easy to use, making it possible to use it as a heat energy source for refrigerated warehouses, for example, and achieving extremely high heat energy utilization efficiency as a comprehensive heat energy plant. The practical effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の第一実施例装置を示し、第２図は、ガ
ス需要と本装置の作動との関係を示し、第３図は本発明
の第二実施例装置を示し、第４図は、第３図の装置にお
けるプロパンのモリェルチートである。 １・…・・ＬＮＧ気化用べーパラィザ、２・・・・・・
ＬＮＧ導入管、３・・・・・・プロパンライン、４・・
・・・・プロパンポンプ、５・・・・・・第１フロン凝
縮器、６・…・・フロンポンプ、７・・・・・・第１フ
ロン貯蔵タンク、９・・・・・・フースタポンプ、１１
・・・・・・空気冷却器、１２・・・・・・空気ライン
、１３・・・・・・圧縮機、１４・・・・・・第２フロ
ン凝縮器、１５・・・・・・第２フロン貯蔵タンク、２
０・・・・・・冷却水ライン、３１・・・・・・ＬＮＧ
べーパラィザ、３２・・・…ＮＧ加熱器、３３・・・・
・・ブラィンクーラ、３４・・・・・・凝縮器、３５・
・・・・・プロパン常温槽、３６・・・・・・第１プロ
パン移送ポンプ、３７・・・・・・プロパン低温槽、３
８・・・・・・第２プロパン移送ポンプ、３９・・・・
・・圧縮機、４１・・・・・・ブラィン管、４３・・・
・・・プロ／ぐンライン。 第１図 第２図 第３図 第４図FIG. 1 shows a device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows the relationship between gas demand and operation of the device, FIG. 3 shows a device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. The diagram shows the propane Mollercito in the apparatus of Figure 3. 1... LNG vaporizer, 2...
LNG introduction pipe, 3...Propane line, 4...
...propane pump, 5 ... first fluorocarbon condenser, 6 ... fluorocarbon pump, 7 ... first fluorocarbon storage tank, 9 ... Fousta pump, 11
... Air cooler, 12 ... Air line, 13 ... Compressor, 14 ... Second Freon condenser, 15 ... Second Freon storage tank, 2
0... Cooling water line, 31... LNG
Vaporizer, 32...NG heater, 33...
... Brine cooler, 34 ... Condenser, 35.
...Propane room temperature tank, 36...First propane transfer pump, 37...Propane cold tank, 3
8...Second propane transfer pump, 39...
...Compressor, 41...Brine pipe, 43...
...Pro/Gunline. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 間欠的に作動して低温液化ガスを気化する気化設備
をもつ液化ガス気化装置における気化熱の利用方法であ
つて、低温液化ガスの気化熱を、冷媒の液化あるいは過
冷却に用い、この液化あるいは過冷却した冷媒を貯蔵し
、該冷媒の冷熱を取出すことにより、連続して液化ガス
の気化に伴う冷熱を取出せるようにした液化ガスの気化
熱の有効利用方法。1. A method of utilizing the heat of vaporization in a liquefied gas vaporizer having vaporization equipment that operates intermittently to vaporize low-temperature liquefied gas, in which the heat of vaporization of low-temperature liquefied gas is used to liquefy or supercool a refrigerant, and this liquefaction Alternatively, a method for effectively utilizing the heat of vaporization of liquefied gas, which stores supercooled refrigerant and extracts the cold heat of the refrigerant, thereby making it possible to continuously extract the cold heat accompanying the vaporization of the liquefied gas.