| 【発明の名称】 |
強制対流大気熱源式極低温液化ガスの気化装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】関口 優
【氏名】伊藤 進
【氏名】三浦 俊泰
【氏名】西口 豊
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】縦形フィンチューブ１０…内に極低温液化ガスを供給し、このフィンチューブ１０…の外側に大気を強制循環させることにより、フィンチューブ１０…内に供給した前記極低温液化ガスを加熱して蒸発させる気化装置において、前記フィンチューブ１０…のフィン１０ｂの枚数を９枚以上に設定し、且つフィンチューブ１０…の中央管１０ａの外径に対する前記フィン１０ｂの半径方向の長さの比を２．５以上に設定し、前記フィン１０ｂの半径方向の長さにより決定される隣接したフィンチューブ１０…同士のフィン１０ｂの外縁間の距離を前記中央管１０ａの外径に対する比において０．５未満に設定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 縦形フィンチューブ内に極低温液化ガスを供給し、このフィンチューブの外側に大気を強制循環させることにより、フィンチューブ内に供給した前記極低温液化ガスを加熱して蒸発させる気化装置において、前記フィンチューブのフィンの枚数を９枚以上に設定し、且つフィンチューブの中央管の外径に対する前記フィンの半径方向の長さの比を２．５以上に設定し、前記フィンの半径方向の長さにより決定される隣接チューブ同士のフィンの外縁間の距離を前記中央管の外径に対する比において０．５未満に設定したことを特徴とする強制対流大気熱源式極低温液化ガスの気化装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＮ2、ＬＮＧ等の極低温液化ガスを周囲大気の強制対流により蒸発させる縦形フィンチューブ型蒸発器を用いる気化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮ2、ＬＮＧ等の極低温液化ガスを蒸発させるための熱源として、大気を利用する気化装置がある。この気化装置は、比較的小規模の施設において用いられるもので、この構成の従来例を図４に示す。この図４において、気化装置は、カバー１内に縦形フィンチューブ２…の管束を配列し、カバー１の下部に大気導入口３を形成し、カバー１の上部にブロワー４を取り付けると共に、前記縦形フィンチューブ２…の下部にヘッダー６を介してＬＮＧ供給管５を接続し、上部にヘッダー８を介してＮＧ送出管７を接続した構造である。この気化装置にあっては、ブロワー４を駆動してカバー１内を負圧に形成することで大気導入口３から大気をカバー１内に吸引し、縦形フィンチューブ２…の間を上昇させ、この上昇する間に縦形フィンチューブ２…内に供給された、例えば−１６２℃のＬＮＧを加熱して蒸発させるものである。
【０００３】また、この気化装置の場合、縦形フィンチューブ２…におけるフィン２ｂの数は８枚以下であり、中央管２ａの外径に対するフィン２ｂの半径方向の長さの比は通常２．５未満であり、フィン２ｂの半径方向の長さに対する隣接チューブ同士のフィン２ｂの外縁間の距離の比は０．５以上に設定されている。例えば、図４の場合、中央管２ａ＝３１ｍ／ｍ、フィン２ｂの長さ＝５２ｍ／ｍ、フィン２ｂの外縁間の距離６５ｍ／ｍである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の比較的小規模の気化装置の場合、一般の自然対流式のものを使用しているため、大気側の伝熱面積には制約があり、隣接チューブ同士のフィンの外縁間についてもある程度以上の距離が離されている。このため、次のような欠点がある。
【０００５】１．フィン２ｂの外表面温度が低く（図４の例では、−８５℃程度）抑えられるため、強制対流式でありながら、霜着による性能低下の影響が大きく、長時間の連続運転ができない。
２．強制対流式としては大気流路の空隙割合が大きいため、大気側の温度変化幅（温度効率）を大きくとることができず、より多くの大気流量が必要となる。
【０００６】本発明の目的は、連続運転を行っても霜着せず、更に大気を大量に対流させないで済む強制対流大気熱源式極低温液化ガスの気化装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、強制対流大気熱源式極低温液化ガスの気化装置において、縦形フィンチューブ内に極低温液化ガスを供給し、このフィンチューブの外側に大気を強制循環させることにより、フィンチューブ内に供給した前記極低温液化ガスを加熱して蒸発させる気化装置において、前記フィンチューブのフィンの枚数を９枚以上に設定し、且つフィンチューブの中央管の外径に対する前記フィンの半径方向の長さの比を２．５以上に設定し、前記フィンの半径方向の長さにより決定される隣接チューブ同士のフィンの外縁間の距離を前記中央管の外径に対する比において０．５未満に設定したことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】縦形フィンチューブには、極低温液化ガスがこの下部から供給されると共に、蒸発用の大気もカバーの下部に形成した大気導入口からカバー内に導入されてカバー内を上昇し、この間にフィンチューブ内に供給された極低温液化ガスを加熱して蒸発させたのち、カバー上部に形成した大気排出口から大気中に排出される。フィンチューブ内で蒸発した極低温液化ガスは、フィンチューブの上部のヘッダーに集められたのち、送出管を経由して消費側に送出される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明が適用される気化装置は、大気を熱源とし、この大気をブロワー等により強制的に縦向きに多数配列されたフィンチューブ間に対流させて、このフィンチューブ内に供給された極低温液化ガスを加熱し、蒸発させる型のもので、一般に強制対流大気熱源式と称されるものである。
【００１０】この気化装置は、ステンレス等の金属材でカバーが形成され、このカバー内にフィンチューブが配列されていて、夫々のフィンチューブには、下部ヘッダーから極低温液化ガスが供給され、蒸発したガスは上部ヘッダーで集合されたのち、消費側に送出される。フィンチューブもステンレスのような、耐低温伝熱特性を有する金属で作られている。
【００１１】フィンチューブの中央管の周囲に放射状に形成されるフィンは、等角度で９枚以上、１６枚以下が実用的で、８枚以下になると温度効率が小さく、反対に１７枚以上にすると温度効率は大きいが、大気の対流抵抗が著しく増大してブロワー等を大型化したりする必要があると共に騒音も大きくなる。また、フィンの数が増加すると材料費に加えて、このフィンを中央管に溶接したりする手数も増し、製作費の高騰を招き、実用的ではなくなる。
【００１２】また、フィンの半径方向の長さは、中央管の外径に対する比を２．５〜３．５の範囲に設定することが望ましく、この範囲を超えた場合、温度効率が低下したり、装置が大型化することになる。
【００１３】また、隣接するフィンチューブのフィンの外縁同士の間隔は、中央管の外径に対して０．１〜０．４の範囲が好ましく、この範囲を超えた場合、温度効率が低下したり、製作が難しくなったり、装置が大型化するようになる。
【００１４】
【実施例】図１に基づいて本発明の実施例を詳述する。この実施例図は、大気が対流する空間（カバー）内に配置されたフィンチューブの配列の一部を示す平面図であって、従来例を示した図３に相当する。この図１において、符号の１０…はフィンチューブ、１０ａはフィンチューブ１０を構成している中央管、１０ｂは前記中央管１０ａの周囲に放射状に取り付けられたフィンであって、このフィン１０ｂは、等角度になるように１２枚が取り付けられていると共に、フィン１０ｂの半径方向における長さＬは、中央管１０ａの外径Ｐに対し、その比が３．５に設定され、更に、隣接するフィンチューブ１０におけるフィン１０ｂの先端（外縁間）の間隔（距離）Ｗは、中央管１０ａの外径Ｐに対し、その比が０．１５に設定されている。実施例の場合、Ｐ＝３１ｍ／ｍ、Ｌ＝１０９ｍ／ｍ、Ｗ＝１５ｍ／ｍである。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上のように、従来技術に比べ、強制対流式の利点を活かして大気側の伝熱面積を大きく設定できるため、フィンの外表面温度を上昇（図２の例では従来図を同じ条件で−８５℃→−４４℃）させることができる。このため、霜着による性能低下の影響が緩和され、より長時間の連続運転が可能となる。
【００１６】また、フィンチューブ単位長さ当りの伝熱量が増大（図２では従来図と同じ条件で約１．６４倍）するため、同一パス数でもフィンチューブ長を短くすることができる。この結果、液化ガス側の圧力損失の低減が可能となる。
【００１７】また、大気流路の空隙割合を小さく設定できるため、大気側の温度変化幅（温度効率）を大きくとることができ、必要大気流量の削減が可能となる。この結果、ブロワー等の小型化、低騒音化が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０２６２
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
【識別番号】０００２２００００
【氏名又は名称】東京ガス・エンジニアリング株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６７０９１
【弁理士】
【氏名又は名称】大橋 弘
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３３９４（Ｐ２０００−２８３３９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９３３５１ |
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