JPH0689880B2 - 空温・温水兼用型lpgエアーガス製造プラント - Google Patents

空温・温水兼用型lpgエアーガス製造プラント

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JPH0689880B2 JP24997390A JP24997390A JPH0689880B2 JP H0689880 B2 JPH0689880 B2 JP H0689880B2 JP 24997390 A JP24997390 A JP 24997390A JP 24997390 A JP24997390 A JP 24997390A JP H0689880 B2 JPH0689880 B2 JP H0689880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液化プロパンガス、液化ブタンガスなどの液
化石油ガス(LPG)を気化し、エアーと混合してプロパ
ンエアーガス或はブタンエアーガス(本明細書では「LP
Gエアーガス」という。)を製造するプラントに関する
ものであり、特に、寒冷地又は厳寒期においても使用可
能な空温・温水兼用型気化装置を備えた空温・温水兼用
型LPGエアーガス製造プラントに関するものである。
従来の技術 本出願人は、特開昭61−180099号公報にて開示されるよ
うに、液化プロパンガスを空温式強制気化器にて気化
し、エアーと混合することによって13Aプロパンエアー
ガスを製造するプラントを提案した。
この13Aプロパンエアーガス製造プラントに使用される
空温式強制気化器は、その熱交換部の材質が、液体酸素
或は液体窒素と同様の伝熱効率の高いアルミニウム製の
フィン付き伝熱チューブ(総括伝熱係数:25.3kg/m3・h
r.℃)にて作製され、一方、該気化器に流入する液化プ
ロパンガスは、該気化器の液入口部にて減圧することに
より液化プロパンガスの沸点を降下させ、即ち、1kg/cm
2・Gの場合約−27℃とし、大気温度と温度差を作り、
フィン付き伝熱チューブにてガス化させる構造となって
いる。
このように、空温式強制気化器は、大気温度を熱源と
し、大気温度と液化プロパンガスの液温との温度差によ
り液化プロパンガスを蒸発させる構造とされるために、
この13Aプロパンエアーガス製造プラントは、蒸発用熱
源設備のためのイニシャルコストがゼロであり、それに
よって極めて安価に都市ガスを製造供給し得るという特
徴を有している。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、本出願人による前記13Aプロパンエアー
ガス製造プラントでは、空温式強制気化器の設計能力
は、設備のイニシャルコスト及びランニングコストなど
を考慮して、大気温度−8℃以上、曇り、無風状態で4
時間連続運転を標準としており、従って、寒冷地又は厳
寒期における使用が困難となるか、或は場合によっては
不可能となることがある。
例えば、日本で例をとるなら関東以南であれば、上記設
計仕様の空温式強制気化器で十分対応可能であるが、そ
の他の地区では冬期に於ける気化能力の低下を来すこと
になる。本出願人の実験研究の結果によると、関東北部
が北限となる。
又、例えば関東以南であっても、プラントの連続運転を
続けると気化器への着霜が激しいため、切替のための予
備の空温式強制気化器が必要となり、イニシャルコスト
が割高となる。
又、寒冷地又は厳寒期対策として別途に温水式ベーパー
ライザーを設置した場合には、更にイニシャルコストが
大となる。
更に、我国においては、都市ガス製造プラントとして、
液化ブタンガスを原料としてブタンエアーガスを製造す
ることも試みられている。
該ブタンエアーガスプラントに使用される液化ブタンは
沸点が高く、即ち、1kg/cm2・Gの場合約15℃であり、
電気、温水或はスチームなどを熱源とした気化器にて気
化することが必要とされ、上述したような13Aプロパン
エアーガス製造プラントにて使用されるような従来の空
温式強制気化器の使用は不可能であった。
本発明の主たる目的は、一般には夏期には空温式、冬期
は温水式にといったように、気候条件等により切替運転
が可能であり、又、寒冷地或は厳寒期においても好適に
LPGの気化をなすことのできる空温・温水兼用型気化装
置を備え、LPGエアーガスを効率よく製造することので
きる空温・温水兼用型LPGエアーガス製造プラントを提
供することである。
本発明の他の目的は、気化能力及び蒸発能力の増大を図
ると共に、連続運転などにより生じた装置への着霜を効
率よく除去することができ、切替用の予備気化器を必要
とすることのない空温・温水兼用型気化装置を備え、LP
Gエアーガスを効率よく製造することのできる空温・温
水兼用型LPGエアーガス製造プラントを提供することで
ある。
課題を解決するための手段 上記諸目的は本発明に係る空温・温水兼用型LPGエアー
ガス製造プラントにて達成される。要約すれば本発明
は、液化プロパンガス或は液化ブタンガスとされる液化
石油ガスを空温・温水兼用型気化装置にて気化し、この
気化した液化石油ガスをエアーと混合してLPGエアーガ
スを製造するプラントであって、前記空温・温水兼用型
気化装置は、供給側マニホルドと、排出側マニホルド
と、一端が前記供給側マニホルドに、又他端が前記排出
側マニホルドに連結された複数の伝熱チューブと、前記
供給側マニホルドの外周囲に巻き付けられ、内部に温水
が供給される加熱管とを有することを特徴とする空温・
温水兼用型LPGエアーガス製造プラントである。好まし
くは、前記加熱管は、断面が矩形とされ、又、前記温水
は、不凍液が混合された水とされる。
実施例 次に、本発明に係るLPGエアーガス製造プラント、特に
この製造プラントに好適に使用される空温・温水兼用型
気化装置を図面に則して更に詳細に説明する。
第1図に本発明の要部を構成する空温・温水兼用型気化
装置の一実施例が図示される。本実施例によると、空温
・温水兼用型気化器1は、供給側マニホルド2と排出側
マニホルド4とを有し、該供給側マニホルド2と排出側
マニホルド4との間には伝熱チューブ6が多数連結され
る。更に、該伝熱チューブ6の伝熱(吸熱)効果を向上
せしめるために、該伝熱チューブ6のまわりに伝熱フイ
ン8が配設される。
更に、本発明によれば、第2図をも参照するとより良く
理解されるように、供給側マニホルド2の外周囲には加
熱管21が巻き付けられる。該加熱管21は、熱伝導率の良
い任意の材料にて作製し得るが、真鍮、銅などが好適に
使用し得る。又、加熱管21は、任意の断面形状を有し得
るが、供給側マニホルド2の外表面との接触面積が大き
くなるといった点から矩形とされるのが好適である。
本実施例では、管内部の形状が幅17.6mm、高さ7.6mm、
板厚1.2mmの、矩形真鍮管21を、外径30mmの供給側マニ
ホールド2に、ピッチ40mmにて巻き付けることにより良
好な結果を得ることができた。加熱管21の形状、材質、
巻き付け態様は、要求される空温・温水兼用型気化装置
の気化能力に応じて、種々に変更可能である。
前記加熱管21の一端、則ち入口端22はポンプPを備えた
供給管路L1を介して温水供給源30の温水貯槽31に連結さ
れ、又、他端、即ち出口端23は、戻し管路L2を介して温
水供給源30に還流される。従って、温水貯槽31からの温
水は、供給管路L1を介してポンプPにより加熱管21の入
口22に供給され、次いで、加熱管21内を、供給側マニホ
ルド2内を通るLPGと熱交換しながら出口23へと流動
し、戻し管路L2を経由して温水貯槽へと戻される。
本実施例にて、温水供給源30の温水貯槽31は、貯湯式温
水ボイラーとされ、ボイラーの如き加熱源(図示せず)
が付設されている。従って、加熱管21から、戻し管路L2
を介して温水貯槽31へと還流される温水は、例えば戻し
管路L2の適所に配設されたサーミスタのような温度検知
手段32にて温水の温度が検温され、予め運転者が設定し
た温度との差異により、ボイラーの燃焼がコントロール
され、所定温度の温水が、例えば60℃〜80℃程度の温水
が常に加熱管21内へと供給される。加熱管21内への温水
の供給量は、所望される空温・温水兼用型気化装置の気
化能力により種々に選択されるであろう。
又、温水供給源30は、温水貯槽31内の温水の水位を常に
一定に保持するべく、レベル発振器のようなレベル検知
器33が設けられており、該レベル検知器33の信号により
給水ラインL3のバルブ、即ち、空気式アクチュエーター
バルブ34を制御し、給水ラインL3を介して温水貯槽31に
給水される量を調整する。
本発明にて、温水として使用される液体は、通常の水で
あっても良いが、水に不凍液を混入した不凍液混合水が
好ましい。それは次の理由による。
つまり、例えば、液化プロパンガスを原料LPGとして使
用した場合には、空温・温水兼用型気化装置1のLPG管2
1には−42℃に近い低温の液化プロパンガスが流動する
こととなる。従って、例え加熱管21に、例えば60℃〜80
℃程度の温水が、流量0.2〜0.4/分にて流入されたと
しても、供給側マニホルド2に近接した内側は、−42℃
に近いLPGのために冷却され、凍結の恐れがある。特
に、加熱管21内を流れる温水流体の中心から供給側マニ
ホルド2に近ずくに従い摩擦抵抗のために流速は減少
し、供給側マニホルド2側の内面ではゼロに近くになり
静止水の状態となる可能性があり、更に冷却凍結の恐れ
が増すこととなる。従って、万一温水の流入が停止した
場合でも凍結しないようにするためには、不凍液の混入
が極めて好ましいか、場合によっては必須となる。
不凍液としては主成分としてエチレングリコールを30〜
60%含有した市販の不凍液を使用することができ、不凍
液の量は、気化装置が使用される条件或は地域により異
なるが、通常、水:不凍液=10:2〜3とされるであろ
う。
上記構成の空温・温水兼用型気化装置の作用について次
に説明する。
例えば、液化プロパンガスを原料とし、気化したプロパ
ンガスとエアーとをミキシングすることにより13Aプロ
パンエアーガスを製造する13Aプロパンエアーガス製造
プラントで本発明に従った上記空温・温水兼用型気化装
置1を使用すると、 例えば夏期におけるように、大気温度−8℃以上、曇
り、無風状態で4時間連続運転時には、空温・温水兼用
型気化装置1は、加熱管21内に温水が循環されることは
ない。従って、空温・温水兼用型気化装置1は、単に空
温式気化装置として作用する。つまり、空温・温水兼用
型気化装置1に供給された液化プロパンガス(LPG)
は、供給側マニホルド2より伝熱チューブ6を介して排
出側マニホルド4へと流れる。この時、液化プロパンガ
スは伝熱チューブ6及び伝熱フィン8の作用によつて気
化されプロパンガス(G)となる。
一方、大気温度が−8℃より低くなるような厳寒期、或
は寒冷地において使用する場合には、温水供給源30の温
水貯槽31から、所定温度とされる温水Lが循環ポンプP
により供給管路L1を介して供給側マニホルド2に巻き付
けられた加熱管21内へと圧送される。
液化プロパンガス(LPG)は、供給側マニホルド2へと
送給されるが、該供給側マニホルド2の外表面に巻き付
けられた加熱管21内を流動する温水と熱交換を行い、そ
れによって気化される。気化されたプロパンガス(G)
は伝熱チューブ6を介して排出側マニホルド4へと流れ
る。従って、一般には、伝熱チューブ6にて液化プロパ
ンガスが気化されることはないが、供給側マニホルド2
内にて気化されなかった液化プロパンガスは伝熱チュー
ブ6にて完全に気化される。
このとき、本発明によれば、供給側マニホルド2の外表
面に、温水を流動せしめる加熱管21が巻き付けられる構
成とされるために、加熱管21の外周囲より、大気中へと
逃出した温水の熱エネルギは、供給側マニホルド2と排
出側マニホルド4との間に位置している伝熱チューブ6
及び伝熱フィン8を加温することとなり、従って、上記
伝熱チューブ6による液化プロパンガスの気化作用を促
進することができる。
加熱管21の出口23から排出され、温水貯槽31へと貫流さ
れる温水は、液化プロパンガスとの熱交換により温度が
低下されており、従って、例えば戻し管路L2の適所に配
設された温度検知手段32にて温水の温度が検温される。
該温度検知手段32からの信号に基づいて、温水貯槽31は
加熱制御され、温水貯槽31から再度加熱管21へと送給さ
れる水は、所定の温度に加熱されている。
又は、温水貯槽31内の温水が蒸発などによりその水位が
低下した場合には、レベル検知器33にてその水位低下を
検知し、該レベル検知器33の信号により給水ラインL3
バルブ34を制御し、給水ラインL3を介して温水貯槽31に
所定量の水を供給する。
上記説明では、供給側マニホルド2の温水加熱は、大気
温度が−8℃より低くなるような厳寒期、或は寒冷地に
おいて使用する場合として説明したが、例えば、夏期に
おいて、伝熱チューブ6或は伝熱フィン8に着霜が生じ
た場合には、温水加熱を行なうことができ、これにより
斯る着霜が自動的に除去可能になり、着霜除去のために
切替用の予備気化器を必要とするようなことが回避され
る。
更に説明すれば、夏期においても、加熱管21に温水を流
動せしめることによって、供給側マニホルド2内に流動
する液化プロパンガスの気化を促進し、伝熱チューブ6
及び伝熱フィン8の気化作用を補助すると共に、上述し
たように、加熱管21の外周囲より、大気中へと逃出した
温水の熱エネルギを、供給側マニホルド2と排出側マニ
ホルド4との間に位置している伝熱チューブ6及び伝熱
フィン8に与えることによって、伝熱チューブ6及び伝
熱フィン8の着霜除去を有効に達成することができる。
従って、本発明によれば、従来伝熱チューブ6及び伝熱
フィン8の着霜時に使用するために準備された切替用予
備気化器などが一切不要となる。
又、上記説明では、本発明に従って構成された空温・温
水兼用型気化装置1を13Aプロパンエアーガス製造プラ
ントで使用した場合について説明したが、本発明の空温
・温水兼用型気化装置は、他のLPG、例えば液化ブタン
の気化にも好適に使用することができる。
つまり、プロパンエアーガスプラントに使用される液化
ブタンは沸点が高く、即ち、1kg/cm2・Gの場合15℃で
あり、従来の空温式強制気化器の使用は不可能であった
が、本発明の空温・温水兼用型気化装置1は好適に使用
することができ、極めて効率よく液化ブタンの気化を達
成することが可能となった。
発明の効果 本発明に係る空温・温水兼用型気化装置を備えた空温・
温水兼用型LPGエアーガス製造プラントは上記の如くに
構成されるために、 (1)夏期は空温式、冬期は温水式にといったように、
気候条件等により切替運転が可能であり、 又、寒冷地或又は厳寒期においても好適にLPGの気化を
なすことができる。
(2)温水加熱により、空温気化装置の気化能力及び蒸
発能力の増大させると共に、温水加熱により、伝熱チュ
ーブなどの着霜の除去が可能になり、切替用予備気化器
が不要になる。
(3)13Aプロパンエアーガス製造プラントにも有効に
適用し得るのみならず、従来の空温式強制気化器は使用
できなかったブタンエアーガス製造プラントにても使用
し得て、効率よくLPGエアーガスを製造することができ
る。
といった種々の利益を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の要部を構成する空温・温水兼用型気
化装置の一実施例の概略構成図である。 第2図は、供給側マニホルドの斜視図である。 1:空温・温水兼用型気化装置 2:供給側マニホルド 4:排出側マニホルド 6:伝熱チューブ 8:伝熱フィン 21:加熱管 22:ジャケット管 30:温水供給源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液化プロパンガス或は液化ブタンガスとさ
    れる液化石油ガスを空温・温水兼用型気化装置にて気化
    し、この気化した液化石油ガスをエアーと混合してLPG
    エアーガスを製造するプラントであって、前記空温・温
    水兼用型気化装置は、供給側マニホルドと、排出側マニ
    ホルドと、一端が前記供給側マニホルドに、又他端が前
    記排出側マニホルドに連結された複数の伝熱チューブ
    と、前記供給側マニホルドの外周囲に巻き付けられ、内
    部に温水が供給される加熱管とを有することを特徴とす
    る空温・温水兼用型LPGエアーガス製造プラント。
  2. 【請求項2】前記加熱管は、断面が矩形とされて成る請
    求項1記載の空温・温水兼用型LPGエアーガス製造プラ
    ント。
  3. 【請求項3】前記温水は、不凍液が混合された水である
    請求項1又は2記載の空温・温水兼用型LPGエアーガス
    製造プラント。
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