JPS6238080Y2 - - Google Patents
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- JPS6238080Y2 JPS6238080Y2 JP14521082U JP14521082U JPS6238080Y2 JP S6238080 Y2 JPS6238080 Y2 JP S6238080Y2 JP 14521082 U JP14521082 U JP 14521082U JP 14521082 U JP14521082 U JP 14521082U JP S6238080 Y2 JPS6238080 Y2 JP S6238080Y2
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- liquefied gas
- heat exchanger
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- heat
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
利用産業分野
この考案は、液化ガスの冷熱利用プラント、例
えば、空気分離、発電プラント等に使用する熱交
換器の改良に係り、液化ガス中の成分を全て完全
に気化させる共に圧力損失の増加もなく、長期の
連続運転が可能な液化ガス用熱交換器に関する。
えば、空気分離、発電プラント等に使用する熱交
換器の改良に係り、液化ガス中の成分を全て完全
に気化させる共に圧力損失の増加もなく、長期の
連続運転が可能な液化ガス用熱交換器に関する。
背景技術
近年、重要なエネルギー源として天然ガスの利
用が盛んであり、天然ガスの輸送に至便なように
液化されているが、省エネルギーに鑑みこれを気
化させる際に放出される膨大な冷熱を積極的に利
用する冷熱利用プラントが各種開発されている。
空気分離、発電プラント等がその代表的なもので
ある。
用が盛んであり、天然ガスの輸送に至便なように
液化されているが、省エネルギーに鑑みこれを気
化させる際に放出される膨大な冷熱を積極的に利
用する冷熱利用プラントが各種開発されている。
空気分離、発電プラント等がその代表的なもので
ある。
かかるプラントで熱交換される液化天然ガス
は、過冷液、蒸発、ガスに変化しているが、液化
ガスに含まれる重質成分の影響により、熱交換器
における中間温度が運転時間とともにふらついた
り、圧力損失が増加してプラントの連続運転が短
期間しかできない等の問題があり、運転効率や熱
効率の上で、液化天然ガスの気化用熱交換器の改
善が強く要望されていた。
は、過冷液、蒸発、ガスに変化しているが、液化
ガスに含まれる重質成分の影響により、熱交換器
における中間温度が運転時間とともにふらついた
り、圧力損失が増加してプラントの連続運転が短
期間しかできない等の問題があり、運転効率や熱
効率の上で、液化天然ガスの気化用熱交換器の改
善が強く要望されていた。
従来技術の問題点
上述した熱交換器における中間温度のふらつき
や圧損の増加した問題を調査したところ、液化天
然ガスにはメタン（C1）、エタン（C2）、プロパ
ン（C3）、ブタン（C4）〜（C12）の炭化水素が混
合した状態で含有されているため、これを従来の
熱交換器である液化天然ガスを下注し気化上昇し
て流出させる、所謂アツプ・フロー・パスの熱交
換器に通した場合、液化天然ガスに含有される高
沸点成分（重質成分）は完全に蒸発しきれずに、
熱交換器中に滞留し、また一部は付着し、圧損を
増加させていることが分つた。
や圧損の増加した問題を調査したところ、液化天
然ガスにはメタン（C1）、エタン（C2）、プロパ
ン（C3）、ブタン（C4）〜（C12）の炭化水素が混
合した状態で含有されているため、これを従来の
熱交換器である液化天然ガスを下注し気化上昇し
て流出させる、所謂アツプ・フロー・パスの熱交
換器に通した場合、液化天然ガスに含有される高
沸点成分（重質成分）は完全に蒸発しきれずに、
熱交換器中に滞留し、また一部は付着し、圧損を
増加させていることが分つた。
考案の目的
この考案は、液化ガス冷熱利用プラントにおけ
る液化ガスの気化用熱交換器の熱効率を向上させ
ることを目的とし、また、液化ガス成分の完全気
化が可能で、圧力損失の増大がなく、長期の連続
運転が可能な液化ガス用熱交換器を目的としてい
る。
る液化ガスの気化用熱交換器の熱効率を向上させ
ることを目的とし、また、液化ガス成分の完全気
化が可能で、圧力損失の増大がなく、長期の連続
運転が可能な液化ガス用熱交換器を目的としてい
る。
考案の開示
この考案は、液化ガス成分の完全気化が可能な
構成の熱交換器を目的に種々検討した結果、従来
のアツプ・フロー・パスの熱交換器において、蒸
発ゾーンで残液の中に、ほとんど低沸点成分のメ
タン（C1）がなくなる温度付近でガス流との間に
スリツプ現象を起し、熱交換器の通路中に滞留
し、伝熱面効率が低下し、また、時間と共に蓄積
され圧損を増加させていることに着目し、液化天
然ガスを過冷域及び一部蒸発域については、コー
ルドセクシヨンをアツプ・フローさせて高沸点成
分を液中に含有させたまま流出させ、続いてウオ
ームセクシヨンをダウン・フローさせる構成とす
ることにより、高沸点成分を完全に蒸発させ得る
熱交換器が得られることを知見し、この考案を完
成したものである。
構成の熱交換器を目的に種々検討した結果、従来
のアツプ・フロー・パスの熱交換器において、蒸
発ゾーンで残液の中に、ほとんど低沸点成分のメ
タン（C1）がなくなる温度付近でガス流との間に
スリツプ現象を起し、熱交換器の通路中に滞留
し、伝熱面効率が低下し、また、時間と共に蓄積
され圧損を増加させていることに着目し、液化天
然ガスを過冷域及び一部蒸発域については、コー
ルドセクシヨンをアツプ・フローさせて高沸点成
分を液中に含有させたまま流出させ、続いてウオ
ームセクシヨンをダウン・フローさせる構成とす
ることにより、高沸点成分を完全に蒸発させ得る
熱交換器が得られることを知見し、この考案を完
成したものである。
考案の構成
すなわち、この考案は、
液の出入口を除いた周囲をサイドバーで囲い、
その内部に波形フインを挿入した熱媒通路と液化
ガス通路とを仕切板を介して交互に積層したプレ
ートフイン型熱交換器において、 重質成分を含む液化ガスの通路が仕切バーで区
分され、 液化ガスを下から流入させて通路内を上昇させ
ながら隣接通路の熱媒と向流熱交換させて上から
流出するコールドセクシヨンと、 コールドセクシヨンから流出した液化ガスを上
から流入して通路内を降下させながら隣接通路の
熱媒と並流熱交換させて気化させ下方より流出さ
せるウオームセクシヨンとの２セクシヨンから構
成され、 コールドセクシヨンの上部にウオームセクシヨ
ンを配置したことを特徴とする液化ガス用熱交換
器である。
その内部に波形フインを挿入した熱媒通路と液化
ガス通路とを仕切板を介して交互に積層したプレ
ートフイン型熱交換器において、 重質成分を含む液化ガスの通路が仕切バーで区
分され、 液化ガスを下から流入させて通路内を上昇させ
ながら隣接通路の熱媒と向流熱交換させて上から
流出するコールドセクシヨンと、 コールドセクシヨンから流出した液化ガスを上
から流入して通路内を降下させながら隣接通路の
熱媒と並流熱交換させて気化させ下方より流出さ
せるウオームセクシヨンとの２セクシヨンから構
成され、 コールドセクシヨンの上部にウオームセクシヨ
ンを配置したことを特徴とする液化ガス用熱交換
器である。
液化天然ガスと熱交換する媒体には、上述の冷
熱利用プラントに応じて選定し、熱交換器内の通
路も向流型あるいは並流型を適宜選定するが、例
えば、熱媒がプロパン、フロン等の単一成分の場
合に、そのクーリングカーブより一部並流型が可
能である場合には、この考案による熱交換器が特
に有効であり、熱交換器を１つのコアより構成で
き、例えば、実施例に示すごとく、１つのコアの
液化天然ガスの通路を上下に２分してコールド、
ウオームの各セクシヨンに構成できる。
熱利用プラントに応じて選定し、熱交換器内の通
路も向流型あるいは並流型を適宜選定するが、例
えば、熱媒がプロパン、フロン等の単一成分の場
合に、そのクーリングカーブより一部並流型が可
能である場合には、この考案による熱交換器が特
に有効であり、熱交換器を１つのコアより構成で
き、例えば、実施例に示すごとく、１つのコアの
液化天然ガスの通路を上下に２分してコールド、
ウオームの各セクシヨンに構成できる。
考案の図面に基づく開示
第１図は熱媒にプロパンを使用した熱交換器の
フロー図であり、第２図はコアの要部（Ａ，Ｂ通
路）を示す一部破断斜視図である。第３図は流路
の断面説明図である。
フロー図であり、第２図はコアの要部（Ａ，Ｂ通
路）を示す一部破断斜視図である。第３図は流路
の断面説明図である。
ここでは、液の出入口を除いた周囲をサイドバ
ーで囲い、その内部に波形フインを挿入した熱媒
通路と液化ガス通路とを仕切板を介して交互に積
層したアルミ・プレートフイン型熱交換器コア１
を用いて、液化天然ガスが通過するコールドセク
シヨンとウオームセクシヨンを構成してある。
ーで囲い、その内部に波形フインを挿入した熱媒
通路と液化ガス通路とを仕切板を介して交互に積
層したアルミ・プレートフイン型熱交換器コア１
を用いて、液化天然ガスが通過するコールドセク
シヨンとウオームセクシヨンを構成してある。
このコア１には２通路、すなわち、液化天然ガ
ス（LNG）のＡ通路、熱媒（PG）のＢ通路の２
通路を設け、Ａ通路を上下に２分して、上部をウ
オームセクシヨン、下部をコールドセクシヨンに
構成してある。
ス（LNG）のＡ通路、熱媒（PG）のＢ通路の２
通路を設け、Ａ通路を上下に２分して、上部をウ
オームセクシヨン、下部をコールドセクシヨンに
構成してある。
作用・効果
まず、液化天然ガスはコア１のコールドセクシ
ヨンのＡ通路に下注されて、気化上昇して中央ヘ
ツダより流出し、ついで連結管を通して上部ヘツ
ダよりウオームセクシヨンのＡ通路に上注され、
気化降下して完全な天然ガス（NG）として他の
中央ヘツダより流出する。
ヨンのＡ通路に下注されて、気化上昇して中央ヘ
ツダより流出し、ついで連結管を通して上部ヘツ
ダよりウオームセクシヨンのＡ通路に上注され、
気化降下して完全な天然ガス（NG）として他の
中央ヘツダより流出する。
この間、熱媒はコア１のＢ通路に上注され、液
化天然ガスと並流及び向流で熱交換し凝縮されて
下部ヘツダより流出する。
化天然ガスと並流及び向流で熱交換し凝縮されて
下部ヘツダより流出する。
第４図に示すように、この考案の熱交換器では
液化ガスを低沸点成分の残存した液残しの状態
で、中間部のコールドセクシヨン出口から取り出
し、ウオームセクシヨン上端より流入することに
より、下向きの流れとなつて熱媒と熱交換するの
で、熱交換器通路内に高沸点成分（重質分）が滞
留したり、壁に付着することがなく、出口まで気
液混合成分の状態で流れるため、液化ガス中の成
分は全て完全に気化すると共に、圧力損失の増加
もなく、所定の性能を発揮し長期の連続運転が可
能となる。
液化ガスを低沸点成分の残存した液残しの状態
で、中間部のコールドセクシヨン出口から取り出
し、ウオームセクシヨン上端より流入することに
より、下向きの流れとなつて熱媒と熱交換するの
で、熱交換器通路内に高沸点成分（重質分）が滞
留したり、壁に付着することがなく、出口まで気
液混合成分の状態で流れるため、液化ガス中の成
分は全て完全に気化すると共に、圧力損失の増加
もなく、所定の性能を発揮し長期の連続運転が可
能となる。
実施例
前述した第２図から第４図に示す構成からなる
この考案による熱交換器において、液化天然ガス
と熱媒の気液状態を分析した結果、 液化天然ガスは コールドセクシヨン入口で−157℃、 液体率（液体／全量wt％）100％、 コールドセクシヨンとウオームセクシヨンとの中
間点で−70℃、12％、 そしてウオームセクシヨン出口で−31℃、0.1％
であつた。
この考案による熱交換器において、液化天然ガス
と熱媒の気液状態を分析した結果、 液化天然ガスは コールドセクシヨン入口で−157℃、 液体率（液体／全量wt％）100％、 コールドセクシヨンとウオームセクシヨンとの中
間点で−70℃、12％、 そしてウオームセクシヨン出口で−31℃、0.1％
であつた。
一方、熱媒は、
Ｂ通路の上部ヘツダ前で−21℃のガスであり、
Ｂ通路出口で−29℃、液体率100％であつた。
また、液化天然ガスと熱媒とのＴ−ｉ線図を第
３図に示す。
３図に示す。
上記結果より明らかなように、この考案の熱交
換器によつて液化天然ガスが完全に気化され、熱
交換器の圧損を発生させることなく、プラントの
連続運転が可能なことが分る。
換器によつて液化天然ガスが完全に気化され、熱
交換器の圧損を発生させることなく、プラントの
連続運転が可能なことが分る。
第１図はこの考案による実施例を示すフロー図
てあり、第２図はコアのＡ，Ｂ通路を示す一部破
断斜視図で、第３図はコアのＡ，Ｂ通路の流路断
面図である。第４図は実施例における液化天然ガ
スと熱媒とのエンタルピー（ｉ）と温度（℃）と
の関係を示すＴ−ｉ線図である。 図中、１……コア、Ａ，Ｂ……通路、LNG…
…液化天然ガス、PG……熱媒、NG……天然ガ
ス、LPG……プロパン。
てあり、第２図はコアのＡ，Ｂ通路を示す一部破
断斜視図で、第３図はコアのＡ，Ｂ通路の流路断
面図である。第４図は実施例における液化天然ガ
スと熱媒とのエンタルピー（ｉ）と温度（℃）と
の関係を示すＴ−ｉ線図である。 図中、１……コア、Ａ，Ｂ……通路、LNG…
…液化天然ガス、PG……熱媒、NG……天然ガ
ス、LPG……プロパン。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 液の出入口を除いた周囲をサイドバーで囲い、
その内部に波形フインを挿入した熱媒通路と液化
ガス通路とを仕切板を介して交互に積層したプレ
ートフイン型熱交換器において、 重質成分を含む液化ガスの通路が仕切バーで区
分され、 液化ガスを下から流入させて通路内を上昇させ
ながら隣接通路の熱媒と向流熱交換させて上から
流出するコールドセクシヨンと、 コールドセクシヨンから流出した液化ガスを上
から流入して通路内を降下させながら隣接通路の
熱媒と並流熱交換させて気化させ下方より流出さ
せるウオームセクシヨンとの２セクシヨンから構
成され、 コールドセクシヨンの上部にウオームセクシヨ
ンを配置したことを特徴とする液化ガス用熱交換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14521082U JPS5955272U (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 液化ガス用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14521082U JPS5955272U (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 液化ガス用熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5955272U JPS5955272U (ja) | 1984-04-11 |
| JPS6238080Y2 true JPS6238080Y2 (ja) | 1987-09-29 |
Family
ID=30323588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14521082U Granted JPS5955272U (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 液化ガス用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5955272U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6839975B2 (ja) * | 2015-12-28 | 2021-03-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 中間媒体式気化器 |
-
1982
- 1982-09-25 JP JP14521082U patent/JPS5955272U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5955272U (ja) | 1984-04-11 |
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