JPH0733880B2 - 減圧ボイラ型気化器 - Google Patents
減圧ボイラ型気化器Info
- Publication number
- JPH0733880B2 JPH0733880B2 JP33856990A JP33856990A JPH0733880B2 JP H0733880 B2 JPH0733880 B2 JP H0733880B2 JP 33856990 A JP33856990 A JP 33856990A JP 33856990 A JP33856990 A JP 33856990A JP H0733880 B2 JPH0733880 B2 JP H0733880B2
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- Japan
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- heat transfer
- heat
- burner
- decompression boiler
- steam
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、液化天然ガス（以下LNGという）等を気化
させる減圧ボイラ型気化器に係り、特に、ボイラ部と凝
縮室とを分離配置し、かつ凝縮水戻り管に不凝縮ガス除
去部を構成する熱交換器を設けて不凝縮性ガスの発生に
よる熱交換性能の劣化を防止した減圧ボイラ型気化器に
関する。
させる減圧ボイラ型気化器に係り、特に、ボイラ部と凝
縮室とを分離配置し、かつ凝縮水戻り管に不凝縮ガス除
去部を構成する熱交換器を設けて不凝縮性ガスの発生に
よる熱交換性能の劣化を防止した減圧ボイラ型気化器に
関する。
従来の技術 LNGの気化器には、海水を熱媒体として、立設配列した
パネル状に構成した伝熱管に散水し、LNGを昇温気化さ
せるオープンラック型気化器が実用化されている。
パネル状に構成した伝熱管に散水し、LNGを昇温気化さ
せるオープンラック型気化器が実用化されている。
また、熱源にバーナー燃焼熱を利用した気化器として、
水中燃焼式がある。
水中燃焼式がある。
これは、水槽内に浸漬したLNG気化用熱交換器の下方
に、水中燃焼バーナーで発生した高温燃焼ガスを導いて
水中に噴出させ、水を中間熱媒体としてLNGを昇温、気
化させる構成からなる。
に、水中燃焼バーナーで発生した高温燃焼ガスを導いて
水中に噴出させ、水を中間熱媒体としてLNGを昇温、気
化させる構成からなる。
かかる水中燃焼方式では、水槽内の湿気の影響により、
バーナー着火不良を起こし易く、また激しい循環水流に
対処するため、熱交換器構造が複雑かつ高価となり、さ
らに循環水流を発生し維持するために、送風機及び電動
機の容量が過大になるなどの問題があった。
バーナー着火不良を起こし易く、また激しい循環水流に
対処するため、熱交換器構造が複雑かつ高価となり、さ
らに循環水流を発生し維持するために、送風機及び電動
機の容量が過大になるなどの問題があった。
また、バーナー燃焼熱を利用するものとして、減圧ボイ
ラが実用化（特公昭52-47083号、特開昭62-245003号、
特公昭62-2667号）されている。
ラが実用化（特公昭52-47083号、特開昭62-245003号、
特公昭62-2667号）されている。
これは、第２図に示す如く、熱媒体としての水（２）を
収納し、かつ缶体内を所定の減圧雰囲気とした減圧缶体
（１）と、水が滞留した缶体下部に設けられてバーナー
（３）の燃焼熱を水に伝熱するためのバーナー管（４）
と、缶体（１）内の上部空間に配設された伝熱管（５）
から構成され、バーナー管（４）で加熱された水（２）
が減圧下で沸騰し水蒸気が発生し、この水蒸気の凝縮熱
伝達により、伝熱管（５）内の流体を昇温する作用を有
し、給水用や暖房用の温水ボイラ等として多用されてい
る。
収納し、かつ缶体内を所定の減圧雰囲気とした減圧缶体
（１）と、水が滞留した缶体下部に設けられてバーナー
（３）の燃焼熱を水に伝熱するためのバーナー管（４）
と、缶体（１）内の上部空間に配設された伝熱管（５）
から構成され、バーナー管（４）で加熱された水（２）
が減圧下で沸騰し水蒸気が発生し、この水蒸気の凝縮熱
伝達により、伝熱管（５）内の流体を昇温する作用を有
し、給水用や暖房用の温水ボイラ等として多用されてい
る。
発明が解決しようとする課題 上記構成の減圧ボイラをLNG等の低温流体用気化器とし
て利用する場合、発生した不凝縮性ガスによる性能劣化
が特に顕著である。
て利用する場合、発生した不凝縮性ガスによる性能劣化
が特に顕著である。
すなわち、第２図に示す構成において伝熱管（５）にLN
G供給管（６）を接続してLNGの気化器として利用する場
合、不凝縮ガスが伝熱管（５）の表面に付着すると、水
蒸気と伝熱管（５）内を流れるLNGとの熱伝達性能が大
幅に減少し、特にガスが多く付着した伝熱管（５）表面
には異常氷着が発生し、伝熱管（５）表面の氷着は水蒸
気とLNGとの熱伝達を益々阻害し、LNGは完全に気化せず
低温の液体成分が混在したガスとして外部へ供給される
問題があった。
G供給管（６）を接続してLNGの気化器として利用する場
合、不凝縮ガスが伝熱管（５）の表面に付着すると、水
蒸気と伝熱管（５）内を流れるLNGとの熱伝達性能が大
幅に減少し、特にガスが多く付着した伝熱管（５）表面
には異常氷着が発生し、伝熱管（５）表面の氷着は水蒸
気とLNGとの熱伝達を益々阻害し、LNGは完全に気化せず
低温の液体成分が混在したガスとして外部へ供給される
問題があった。
そこで上記構成の減圧ボイラ型気化器は、内部に発生し
た不凝縮性ガスを除去するため、真空ポンプ（７）を用
いて抽気する必要がある。
た不凝縮性ガスを除去するため、真空ポンプ（７）を用
いて抽気する必要がある。
この発明は、減圧ボイラ型気化器において、操業時に真
空ポンプとの併用により効果的な抽気を行うことで、不
凝縮ガスの伝熱管への付着を防止でき、不凝縮性ガスに
よる気化性能の劣化が少ない構成からなる減圧ボイラ型
気化気の提供を目的としている。
空ポンプとの併用により効果的な抽気を行うことで、不
凝縮ガスの伝熱管への付着を防止でき、不凝縮性ガスに
よる気化性能の劣化が少ない構成からなる減圧ボイラ型
気化気の提供を目的としている。
課題を解決するための手段 この発明は、 密閉かつ減圧された缶体内の下部に燃焼バーナーの燃焼
熱を伝熱するバーナー管が配設され、同部を含む缶体内
下部に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気室となった減
圧ボイラ部と、 液化天然ガスが流れる伝熱管束を配設した凝縮室部との
間に、 蒸気室から蒸気を流入させる導入管、凝縮室下部と缶体
下部とを連結した凝縮水戻り管を配設した構成からな
り、 凝縮水戻り管の途中に熱交換器を配置して、同熱交換器
を不凝縮ガスを集合させる不凝縮ガス除去部となしたこ
とを特徴とする減圧ボイラ型気化器である。
熱を伝熱するバーナー管が配設され、同部を含む缶体内
下部に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気室となった減
圧ボイラ部と、 液化天然ガスが流れる伝熱管束を配設した凝縮室部との
間に、 蒸気室から蒸気を流入させる導入管、凝縮室下部と缶体
下部とを連結した凝縮水戻り管を配設した構成からな
り、 凝縮水戻り管の途中に熱交換器を配置して、同熱交換器
を不凝縮ガスを集合させる不凝縮ガス除去部となしたこ
とを特徴とする減圧ボイラ型気化器である。
作用 この発明は、減圧ボイラ型のLNG等の低温流体用気化器
において、個別の減圧ボイラ部と凝縮室部を配管連結し
た構成とし、低負荷にともなう沸騰振動並びにNGの不要
な昇温を防止できる構成となし、さらに、凝縮室部と缶
体下部とを連結した凝縮水戻り管に別の熱交換器を配設
し、同熱交換器に不凝縮性ガスを集めるように構成した
ことにより、残りの伝熱管部分に不凝縮性ガスが滞留せ
ずに、本来の熱交換が可能になり熱伝達性能の低下が防
止できる。
において、個別の減圧ボイラ部と凝縮室部を配管連結し
た構成とし、低負荷にともなう沸騰振動並びにNGの不要
な昇温を防止できる構成となし、さらに、凝縮室部と缶
体下部とを連結した凝縮水戻り管に別の熱交換器を配設
し、同熱交換器に不凝縮性ガスを集めるように構成した
ことにより、残りの伝熱管部分に不凝縮性ガスが滞留せ
ずに、本来の熱交換が可能になり熱伝達性能の低下が防
止できる。
また、不凝縮ガス除去部の追加熱交換器に滞留したガス
体は、適当な時間サイクルで外部へ排出すればよく、こ
のサイクル間、伝熱管束のほとんどの伝熱管は主に熱交
換を行うことができ、熱伝達性能の低下がなく、安定し
た熱交換が可能になる。
体は、適当な時間サイクルで外部へ排出すればよく、こ
のサイクル間、伝熱管束のほとんどの伝熱管は主に熱交
換を行うことができ、熱伝達性能の低下がなく、安定し
た熱交換が可能になる。
不凝縮ガス除去部を構成する熱交換器には、凝縮水と冷
媒との熱交換を行なうことができれば、公知のいずれの
構成からなる熱交換器をしようすることができる。
媒との熱交換を行なうことができれば、公知のいずれの
構成からなる熱交換器をしようすることができる。
実施例 第１図はこの考案による減圧ボイラ型気化器の構成を示
す回路説明図である。
す回路説明図である。
なお、図面では理解を容易にするため、伝熱管束を単管
として表示してある。
として表示してある。
第１図に示す減圧ボイラ型気化器は、配管連結される減
圧ボイラ部（10）と凝縮室部（20）から構成され、減圧
ボイラ部（10）内に熱媒体としての水（２）を収納し、
かつ缶体内を所定の大気圧以下の雰囲気とするため、加
熱しながら抽気した後に密封して減圧雰囲気とするか、
あるいは図示の如く真空ポンプ（７）を接続配置する方
法が採用できる。
圧ボイラ部（10）と凝縮室部（20）から構成され、減圧
ボイラ部（10）内に熱媒体としての水（２）を収納し、
かつ缶体内を所定の大気圧以下の雰囲気とするため、加
熱しながら抽気した後に密封して減圧雰囲気とするか、
あるいは図示の如く真空ポンプ（７）を接続配置する方
法が採用できる。
また、減圧ボイラ部（10）の水が滞留した缶体下部に
は、バーナー（11）の燃焼熱を水に伝達するためのバー
ナー管（12）が配設してある。バーナー管（12）には、
例えば、燃焼ガスがＵターンする排気反転型等に公知の
いずれの構成も適用できる。
は、バーナー（11）の燃焼熱を水に伝達するためのバー
ナー管（12）が配設してある。バーナー管（12）には、
例えば、燃焼ガスがＵターンする排気反転型等に公知の
いずれの構成も適用できる。
さらに、バーナー（11）の燃料系には、蒸気室内に配設
した温度計にて開閉制御される燃料制御弁が設けられ、
また空気量を調整する空気制御弁とともに、バーナー
（11）の燃焼状態が調整される。
した温度計にて開閉制御される燃料制御弁が設けられ、
また空気量を調整する空気制御弁とともに、バーナー
（11）の燃焼状態が調整される。
減圧ボイラ部（10）とは別個の密閉缶にて構成される凝
縮室部（20）は、ボイラ部（10）内の上部空間である蒸
気室と蒸気導入管（21）にて連結され、また、凝縮室部
（20）の下部と減圧ボイラ部（10）下部とが凝縮水戻り
管（22）で連結され、減圧ボイラ部（10）と同様の減圧
雰囲気となし、さらに、室内には被加熱流体のLNGが流
れる伝熱管束（24）が配設してある。
縮室部（20）は、ボイラ部（10）内の上部空間である蒸
気室と蒸気導入管（21）にて連結され、また、凝縮室部
（20）の下部と減圧ボイラ部（10）下部とが凝縮水戻り
管（22）で連結され、減圧ボイラ部（10）と同様の減圧
雰囲気となし、さらに、室内には被加熱流体のLNGが流
れる伝熱管束（24）が配設してある。
凝縮室部（20）の伝熱管束（24）は、ここでは同寸法の
多数のＵ字管を並列した構成であり、制御弁を介してLN
G供給管（６）に接続され、室内に導入される蒸気にて
管内のLNGを昇温，蒸発させる。
多数のＵ字管を並列した構成であり、制御弁を介してLN
G供給管（６）に接続され、室内に導入される蒸気にて
管内のLNGを昇温，蒸発させる。
凝縮水戻り管（22）には、凝縮水と冷媒との熱交換を行
なうための熱交換器から構成した不凝縮性ガス除去部
（23）が設けてある。
なうための熱交換器から構成した不凝縮性ガス除去部
（23）が設けてある。
かかる構成において、バーナー（11）の燃焼熱はバーナ
ー管（12）を介して水（２）を加熱し、水（２）は減圧
下で沸騰して水蒸気となり、蒸気導入管（21）を通して
凝縮室部（20）に導入され、水蒸気の凝縮熱伝達によ
り、伝熱管束（24）内のLNG流体が昇温する作用を有し
ている。また、水蒸気は低温のLNG流体と熱交換し、凝
縮液となり凝縮水戻り管（22）を通ってボイラ部（10）
に戻る。
ー管（12）を介して水（２）を加熱し、水（２）は減圧
下で沸騰して水蒸気となり、蒸気導入管（21）を通して
凝縮室部（20）に導入され、水蒸気の凝縮熱伝達によ
り、伝熱管束（24）内のLNG流体が昇温する作用を有し
ている。また、水蒸気は低温のLNG流体と熱交換し、凝
縮液となり凝縮水戻り管（22）を通ってボイラ部（10）
に戻る。
この際、不凝縮性ガスを含む水蒸気は蒸気導入管（21）
より伝熱管束（24）に接触するが、凝縮水戻り管（22）
途中に熱交換器からなる不凝縮性ガス除去部（23）を配
置したことにより、同部に不凝縮性ガスを集めることが
でき、主に熱交換を行なう伝熱管束（24）部分に不凝縮
性ガスが滞留しない。
より伝熱管束（24）に接触するが、凝縮水戻り管（22）
途中に熱交換器からなる不凝縮性ガス除去部（23）を配
置したことにより、同部に不凝縮性ガスを集めることが
でき、主に熱交換を行なう伝熱管束（24）部分に不凝縮
性ガスが滞留しない。
発明の効果 従って、この発明による減圧ボイラ型気化器は、主に熱
交換を行なう伝熱管束（24）部分に不凝縮性ガスが滞留
しないため、伝熱性能の劣化がなくなり、伝熱管出
口の気化ガス温度が安定し、伝熱管外表面の氷着が少
なくなる利点がある。
交換を行なう伝熱管束（24）部分に不凝縮性ガスが滞留
しないため、伝熱性能の劣化がなくなり、伝熱管出
口の気化ガス温度が安定し、伝熱管外表面の氷着が少
なくなる利点がある。
第１図はこの考案による減圧ボイラ型気化器の構成を示
す回路説明図である。 第２図は従来の減圧ボイラの構成を示す回路説明図であ
る。 1,10……減圧ボイラ部、２……水、3,11……バーナー、
4,12……バーナー管、５……伝熱管、６……LNG供給
管、20……凝縮室部、21……蒸気導入管、22……凝縮水
戻り管、23……不凝縮性ガス除去部、24……伝熱管束。
す回路説明図である。 第２図は従来の減圧ボイラの構成を示す回路説明図であ
る。 1,10……減圧ボイラ部、２……水、3,11……バーナー、
4,12……バーナー管、５……伝熱管、６……LNG供給
管、20……凝縮室部、21……蒸気導入管、22……凝縮水
戻り管、23……不凝縮性ガス除去部、24……伝熱管束。
フロントページの続き (72)発明者 鯨井 寛司 神奈川県横浜市鶴見区東寺尾５―５―43― 211 (72)発明者 佐藤 洋治 兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地 住 友精密工業株式会社内 (72)発明者 庄谷 仁延 兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地 住 友精密工業株式会社内 (72)発明者 佐原 一彌 兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地 住 友精密工業株式会社内 (72)発明者 池田 誠道 兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地 住 友精密工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】密閉かつ減圧された缶体内の下部に燃焼バ
ーナーの燃焼熱を伝熱するバーナー管が配設され、同部
を含む缶体内下部に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気
室となった減圧ボイラ部と、 液化天然ガスが流れる伝熱管束を配設した凝縮室部との
管に、 蒸気室から蒸気を流入させる導入管、凝縮室下部と缶体
下部とを連結した凝縮水戻り管を配設した構成からな
り、 凝縮水戻り管の途中に熱交換器を配置して、同熱交換器
を不凝縮ガスを集合させる不凝縮ガス除去部となしたこ
とを特徴とする減圧ボイラ型気化器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33856990A JPH0733880B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 減圧ボイラ型気化器 |
| US07/712,740 US5173155A (en) | 1990-09-28 | 1991-06-10 | Vacuum boiler type evaporator |
| ES91305274T ES2069824T3 (es) | 1990-09-28 | 1991-06-11 | Evaporador del tipo de caldera de vacio. |
| DE69107754T DE69107754T2 (de) | 1990-09-28 | 1991-06-11 | Vakuumkocherartiger Verdampfer. |
| EP91305274A EP0478112B1 (en) | 1990-09-28 | 1991-06-11 | Vacuum boiler type evaporator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33856990A JPH0733880B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 減圧ボイラ型気化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203697A JPH04203697A (ja) | 1992-07-24 |
| JPH0733880B2 true JPH0733880B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=18319409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33856990A Expired - Lifetime JPH0733880B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-11-30 | 減圧ボイラ型気化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733880B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33856990A patent/JPH0733880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04203697A (ja) | 1992-07-24 |
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Legal Events
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