(57)【要約】【課題】ＬＮＧ等の低温液化ガスを貯蔵するタンク設備において、ＬＮＧの払出しに必要となる動力を削減する。【解決手段】貯槽２に低温液化ガス５０が供給されていないときに、貯槽２への低温液化ガス５０の供給中よりも圧縮機１３の圧縮比を低下させると共に圧縮比の低下分に応じてインタンクポンプ３の出力を低下させる。【選択図】図１
2014142021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯槽から低温液化ガスを送出するインタンクポンプと、前記貯槽にて発生したボイルオフガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮されたボイルオフガスと前記インタンクポンプから送出された前記低温液化ガスの一部とを混合することにより前記ボイルオフガスを液化するリコンデンサとを備えるタンク設備であって、
前記貯槽に前記低温液化ガスが供給されていないときに、前記貯槽への前記低温液化ガスの供給中よりも前記圧縮機の圧縮比を低下させると共に前記圧縮比の低下分に応じて前記インタンクポンプの出力を低下させる制御手段を備えることを特徴とするタンク設備。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記インタンクポンプから送出された前記低温液化ガスの流量と、前記ボイルオフガスの流量とから、前記リコンデンサにおいて液化させるために必要な前記ボイルオフガスに対する低温液化ガスの流量比の最大値を最大レシオとして求め、
最大レシオから前記リコンデンサの最小圧力値を求め、
前記圧縮機によって圧縮される前記ボイルオフガスの圧力が、リコンデンサの最小圧力値となるように前記圧縮機の圧縮比を調節する
ことを特徴とする請求項１記載のタンク設備。
【請求項３】
前記制御手段は、前記リコンデンサに供給される前記ボイルオフガスの圧力と、液化させるために必要な前記ボイルオフガスに対する低温液化ガスの流量比との関係を示す関係特性を予め記憶し、当該関係特性に基づいて前記最大レシオから前記リコンデンサの最小圧力値を求めることを特徴とする請求項２記載のタンク設備。
【請求項４】
前記リコンデンサから排出される低温液化ガスを圧送する送液ポンプをさらに備え、
前記制御手段は、前記送液ポンプの吸込み側圧力と前記送液ポンプの吸込み側の飽和圧力とが等しくなるときの前記リコンデンサに供給される前記ボイルオフガスに対する前記低温液化ガスの流量比を、前記最大レシオの上限値とすることを特徴とする請求項２または３記載のタンク設備。
【請求項５】
前記制御手段は、前記送液ポンプの吸込み側に設置される温度計の計測結果に基づいて前記飽和圧力を求めることを特徴とする請求項４記載のタンク設備。
【請求項６】
貯槽にて発生したボイルオフガスを圧縮すると共に貯槽から送出された低温液化ガスの一部と混合することにより前記ボイルオフガスを液化する低温液化ガス払出方法であって、
前記貯槽に前記低温液化ガスが供給されていないときに、前記貯槽への前記低温液化ガスの供給中よりも前記ボイルオフガスの圧縮比を低下させることを特徴とする低温液化ガス払出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク設備及び低温液化ガス払出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ（liquefied natural gas）等の低温液化ガスを貯蔵すると共に、火力発電所等の供給先から要求に応じて貯蔵したＬＮＧを払い出すタンク設備では、貯槽内で発生したボイルオフガスを圧縮する圧縮機と、圧縮されたボイルオフガスを再液化するリコンデンサを備えている。
【０００３】
リコンデンサでは、圧縮機より供給されるボイルオフガスと、貯槽からインタンクポンプによって送出されるＬＮＧとが混合することによってボイルオフガスが液化される。インタンクポンプによって送出されるＬＮＧは、過冷却の状態にある。このため、ボイルオフガスは、インタンクポンプによって送出されるＬＮＧの冷熱によって冷却されて凝集することによって液化する。
【０００４】
このようなタンク設備から払い出されるＬＮＧの総量は、インタンクポンプから送出されるＬＮＧの流量と、ボイルオフガスが液化されることで生成されたＬＮＧの流量との合計となる。貯槽内で発生するボイルオフガスは、自然発生するものであり、その流量を調節するものではない。このため、タンク設備では、インタンクポンプによって送出されるＬＮＧの流量を調節することによって、払い出されるＬＮＧの総量を調節している。
【０００５】
なお、ボイルオフガスを液化するためにリコンデンサで必要とされるＬＮＧの量は、ボイルオフガスの圧力及び流量に応じて増減する。例えば、ボイルオフガスの圧力が低いときには、ボイルオフガスを液化するために多くのＬＮＧが必要となり、ボイルオフガスの圧力が高いときには、ボイルオフガスを液化するためのＬＮＧの量が減少する。また、ボイルオフガスの流量が多い場合には、ボイルオフガスを液化するために多くのＬＮＧが必要となり、ボイルオフガスの流量が少ないときには、ボイルオフガスを液化するためのＬＮＧの量が減少する。逆に、リコンデンサにおいて必要とされるＬＮＧの流量は、ボイルオフガスの圧力及び流量によって一義的に決定される。このため、リコンデンサを回避するバイパス管を設け、ボイルオフガスの圧力及び流量に応じた必要量のＬＮＧをリコンデンサに供給すると共に、残りのＬＮＧはバイパス管を介して流すことでリコンデンサを回避させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−７２８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、リコンデンサにおいて必要とされるＬＮＧの流量は、ボイルオフガスの圧力によって増減する。ただし、実際には、圧縮機における圧縮比は常に一定に保たれた運転が行われている。このような場合には、必要以上に圧縮機においてボイルオフガスを圧縮する場合があり、無駄な動力を消費することがある。例えば、ボイルオフガスは、貯蔵に新たなＬＮＧを外部から供給するときに、通常時の数倍の規模で発生する。ボイルオフガスの発生量が多いとリコンデンサに供給されるＬＮＧの流量が増大し、タンク設備からの払出量が供給先の要求量を超えてしまう恐れがある。このため、圧縮機における圧縮比を高め、リコンデンサに供給されるＬＮＧの流量を減少させる必要がある。そこで、従来のタンク設備では、貯槽におけるボイルオフガスの最大発生量に合わせて圧縮機の圧縮比を設定し、貯槽へのＬＮＧの供給時ではない通常時においてもこの圧縮比にて圧縮機を駆動している。したがって、通常時においては、ボイルオフガスを過大に圧縮していることになり、無駄な動力を消費していることになる。  
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ＬＮＧ等の低温液化ガスを貯蔵するタンク設備において、ＬＮＧの払出しに必要となる動力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の発明は、貯槽から低温液化ガスを送出するインタンクポンプと、上記貯槽にて発生したボイルオフガスを圧縮する圧縮機と、上記圧縮機によって圧縮されたボイルオフガスと上記インタンクポンプから送出された上記低温液化ガスの一部とを混合することにより上記ボイルオフガスを液化するリコンデンサとを備えるタンク設備であって、上記貯槽に上記低温液化ガスが供給されていないときに、上記貯槽への上記低温液化ガスの供給中よりも上記圧縮機の圧縮比を低下させると共に上記圧縮比の低下分に応じて上記インタンクポンプの出力を低下させる制御手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段が、上記インタンクポンプから送出された上記低温液化ガスの流量と、上記ボイルオフガスの流量とから、上記リコンデンサにおいて液化させるために必要な上記ボイルオフガスに対する低温液化ガスの流量比の最大値を最大レシオとして求め、最大レシオから上記リコンデンサの最小圧力値を求め、上記圧縮機によって圧縮される上記ボイルオフガスの圧力が、リコンデンサの最小圧力値となるように上記圧縮機の圧縮比を調節するという構成を採用する。
【００１２】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記制御手段が、上記リコンデンサに供給される上記ボイルオフガスの圧力と、液化させるために必要な上記ボイルオフガスに対する低温液化ガスの流量比との関係を示す関係特性を予め記憶し、当該関係特性に基づいて上記最大レシオから上記リコンデンサの最小圧力値を求めるという構成を採用する。
【００１３】
第４の発明は、上記第２または第３の発明において、上記リコンデンサから排出される低温液化ガスを圧送する送液ポンプをさらに備え、上記制御手段が、上記送液ポンプの吸込み側圧力と上記送液ポンプの吸込み側の飽和圧力とが等しくなるときの上記リコンデンサに供給される上記ボイルオフガスに対する上記低温液化ガスの流量比を、上記最大レシオの上限値とするという構成を採用する。
【００１４】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記制御手段が、上記送液ポンプの吸込み側に設置される温度計の計測結果に基づいて上記飽和圧力を求めるという構成を採用する。
【００１５】
第６の発明は、貯槽にて発生したボイルオフガスを圧縮すると共に貯槽から送出された低温液化ガスの一部と混合することにより上記ボイルオフガスを液化する低温液化ガス払出方法であって、上記貯槽に上記低温液化ガスが供給されていないときに、上記貯槽への上記低温液化ガスの供給中よりも上記ボイルオフガスの圧縮比を低下させるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ボイルオフガスの発生量が少ないとき（貯槽に低温液化ガスが供給されていないとき）のボイルオフガスの圧縮比を、ボイルオフガスの発生量が多いとき（貯槽への低温液化ガスの供給中）のボイルオフガスの圧縮比よりも低下させる。このため、ボイルオフガスの圧縮比をボイルオフガスの発生量が多い状態に常に合わせることがなくなり、ボイルオフガスを圧縮するための動力の削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態におけるタンク設備の概略構成を示すフロー図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるタンク設備の制御器の制御系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に係るタンク設備及び低温液化ガス払出方法の一実施形態について説明する。なお、以下の説明において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
図１は、本実施形態のタンク設備１の概略構成を示すフロー図である。この図に示すように、本実施形態のタンク設備１は、貯槽２と、インタンクポンプ３と、回転制御器４と、低圧送液母管５と、第１流量調節弁６と、吸込母管７と、高圧ポンプ８と、高圧送液母管９（送液ポンプ）と、開閉弁１０と、気化器１１と、ボイルオフガス配管１２と、圧縮機１３と、リコンデンサ１４と、低圧送液枝管１５と、第２流量調節弁１６と、第１流量計１７と、第２流量計１８と、第３流量計１９と、第１圧力計２０と、第２圧力計２１と、第３圧力計２２と、温度計２３と、第１液面計２４と、第２液面計２５と、制御器２６（制御手段）とを備えている。
【００２０】
貯槽２は、ＬＮＧ５０（低温液化ガス）を貯蔵する容器である。この貯槽２は、例えば、金属からなる内槽と、コンクリートからなる外槽とを備える二重殻タンクからなる。インタンクポンプ３は、貯槽２の内部に配置されており、モータ３ａを備えている。このインタンクポンプ３は、回転制御器４と接続されており、回転制御器４から入力される電力に基づいてモータ３ａが回転され、これによって駆動される。このインタンクポンプ３は、低圧送液母管５と接続されており、低圧送液母管５を介して貯槽２からＬＮＧ５０を送出する。回転制御器４は、可変電圧回路や可変周波数回路を備え、制御器２６の制御の下、外部から供給される交流電源の電力を変調し、インタンクポンプ３のモータ３ａに供給する電力を生成する。
【００２１】
低圧送液母管５は、インタンクポンプ３と吸込母管７とを繋ぐ配管であり、インタンクポンプ３から吸込母管７までＬＮＧ５０を案内する。なお、図１に示すように、低圧送液母管５と低圧送液枝管１５との接続箇所からリコンデンサ１４との接続箇所までの間の領域Ｒは、インタンクポンプ３から送出されたＬＮＧ５０を、リコンデンサ１４を回避して流すバイパス管として機能する。つまり、低圧送液母管５の領域Ｒで示す一部は、バイパス管とされている。
【００２２】
第１流量調節弁６は、低圧送液母管５の領域Ｒで示す部位に設置されており、第２液面計２５の計測結果によって開度を調節するバルブである。吸込母管７は、低圧送液母管５と高圧ポンプ８とを繋ぐ配管であり、低圧送液母管５から高圧ポンプ８までＬＮＧ５０を案内する。高圧ポンプ８は、吸込母管７と高圧送液母管９とに接続されており、吸込母管７から供給されたＬＮＧ５０をさらに昇圧して高圧送液母管９に送出する。なお、高圧ポンプ８についても、インタンクポンプ３と同様にモータに備え、また、このモータを駆動するための回転制御器に接続されているが、これらのモータ及び回転制御器については図面上省略している。
【００２３】
高圧送液母管９は、高圧ポンプ８と気化器１１とを繋ぐ配管であり、高圧ポンプ８から気化器１１までＬＮＧ５０を案内する。開閉弁１０は、高圧送液母管９の途中部位に設置されており、非常時等に高圧送液母管９を閉鎖する。気化器１１は、高圧送液母管９と接続されており、高圧送液母管９から供給されるＬＮＧ５０を気化し、天然ガス６０として送出する。
【００２４】
ボイルオフガス配管１２は、貯槽２の上部とリコンデンサ１４とを接続する配管であり、貯槽２内において発生したボイルオフガス７０を貯槽２からリコンデンサ１４まで案内する。圧縮機１３は、ボイルオフガス配管１２の途中部位に設置されており、貯槽２側から供給されるボイルオフガス７０を圧縮してリコンデンサ１４側に送出する。この圧縮機１３は、例えばモータによってインペラが回転駆動される遠心圧縮機からなる。この圧縮機１３は、制御器２６の制御の下、圧縮比（すなわちモータの回転数）を調節することが可能とされている。
【００２５】
リコンデンサ１４は、ボイルオフガス配管１２と、低圧送液枝管１５と、低圧送液母管５と接続されている。このリコンデンサ１４は、ボイルオフガス配管１２から供給されるボイルオフガス７０と、後述の低圧送液枝管１５から供給されるＬＮＧ５０とを混合することによってボイルオフガス７０を液化してＬＮＧ５０とする。また、リコンデンサ１４は、液化されたボイルオフガス７０を含むＬＮＧ５０を低圧送液母管５に排出する。
【００２６】
低圧送液枝管１５は、低圧送液母管５の途中部位から分岐しており、低圧送液母管５とリコンデンサ１４とを繋ぐ。この低圧送液枝管１５は、低圧送液母管５を流れるＬＮＧ５０の一部をリコンデンサ１４に案内する。第２流量調節弁１６は、低圧送液枝管１５の途中部位に設けられており、制御器２６の制御の下、開度が調節される。
【００２７】
なお、この第２流量調節弁１６と上述の第１流量調節弁６とによって、低圧送液母管５を流れるＬＮＧ５０のリコンデンサ１４への供給量とリコンデンサ１４の回避量との割合が調節される。例えば、低圧送液枝管１５との接続箇所よりも上流側において低圧送液母管５を流れるＬＮＧ５０の流量を一定と仮定し、第１流量調節弁６を絞ったときには、低圧送液枝管１５からリコンデンサ１４に供給されるＬＮＧ５０の流量が減少し、供給量の減少によるリコンデンサ１４内での液面低下によって第１流量調節弁６の開度が増加し、これによってリコンデンサ１４を回避するＬＮＧ５０の流量が増大する。すなわち、第１流量調節弁６を絞ることにより、リコンデンサ１４へのＬＮＧ５０供給量が減り、ＬＮＧ５０のリコンデンサ１４の回避量が増える。一方、第１流量調節弁６を広げたときには、低圧送液枝管１５からリコンデンサ１４に供給されるＬＮＧ５０の流量が増加し、供給量の増加によるリコンデンサ１４内での液面上昇によって第１流量調節弁６の開度が減少し、これによってリコンデンサ１４を回避するＬＮＧ５０の流量が減少する。すなわち、第１流量調節弁６を広げることにより、リコンデンサ１４へのＬＮＧ５０供給量が増え、ＬＮＧ５０のリコンデンサ１４の回避量が減る。
【００２８】
第１流量計１７は、圧縮機１３とリコンデンサ１４との間においてボイルオフガス配管１２に設置されている。この第１流量計１７は、圧縮機１３とリコンデンサ１４との間においてボイルオフガス配管１２を流れるボイルオフガス７０の流量を計測し、その計測結果を出力する。第２流量計１８は、低圧送液枝管１５との接続箇所よりも上流側において低圧送液母管５に設置されている。この第２流量計１８は、低圧送液枝管１５との接続箇所よりも上流側において低圧送液母管５を流れるＬＮＧ５０の流量を計測し、その計測結果を出力する。第３流量計１９は、気化器１１から送出された天然ガス６０の流量を計測し、その計測結果を出力する。
【００２９】
第１圧力計２０は、リコンデンサ１４の上部に設置されている。この第１圧力計２０は、リコンデンサ１４内部の気圧（すなわち圧縮機１３によって圧縮されたボイルオフガス７０の圧力）を計測し、その計測結果を出力する。第２圧力計２１は、低圧送液枝管１５との接続箇所よりも上流側において低圧送液母管５に設置されている。この第２圧力計２１は、低圧送液枝管１５との接続箇所よりも上流側において低圧送液母管５を流れるＬＮＧ５０の圧力を計測し、その計測結果を出力する。第３圧力計２２は、吸込母管７に設置されており、吸込母管７におけるＬＮＧ５０の圧力を計測し、その計測結果を出力する。
【００３０】
温度計２３は、吸込母管７に設置されており、吸込母管７におけるＬＮＧ５０の温度を計測し、その計測結果を出力する。第１液面計２４は、貯槽２に設置されており、貯槽２内のＬＮＧ５０の液面高さを計測し、その計測結果を出力する。第２液面計２５は、リコンデンサ１４に設置されており、第１流量調節弁６と電気的に接続されている。この第２液面計２５は、リコンデンサ１４におけるＬＮＧ５０の液面高さを計測し、その計測結果を出力する。
【００３１】
制御器２６は、本実施形態のタンク設備１の全体を制御する。この制御器２６は、図１に示すように、インタンクポンプ３と、回転制御器４と、圧縮機１３と、第２流量調節弁１６と、第１流量計１７と、第２流量計１８と、第１圧力計２０と、第２圧力計２１と、第３圧力計２２と、温度計２３と、第２液面計２５とに電気的に接続されている。なお、図１に示していないが、制御器２６は、例えば、第３流量計１９や第１液面計２４とも電気的に接続されており、タンク設備１からの払出量や貯槽２におけるＬＮＧ５０の貯蔵量をモニターしている。
【００３２】
この制御器２６は、後に詳細に説明するが、貯槽２にＬＮＧ５０が貯蔵されているものの貯槽２に新たなＬＮＧ５０が供給されていないとき（以下、保冷時と称する）に、外部から貯槽２へのＬＮＧ５０の供給中（以下、受け入れ時と称する）よりも、圧縮機１３における圧縮比を低下させる。また、圧縮比の低下分に応じてインタンクポンプ３の出力を低下させる。
【００３３】
また、制御器２６は、表１に示すような、リコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０の圧力と、ボイルオフガス７０を液化させるために必要とされるボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比（レシオ）との関係を示す関係テーブルＴ（関係特性）を予め記憶している。このような制御器２６は、インタンクポンプ３から送出されたＬＮＧ５０の流量と、ボイルオフガス７０の流量とから、例えば、下式（１）を用いて、上記レシオの最大値を最大レシオとして求める。なお、下式（１）において、Ｒｍａｘは最大レシオ、Ｆ１はボイルオフガス７０の流量、Ｆ２はインタンクポンプ３から送出されたＬＮＧ５０の流量を示す。
【００３４】
【表１】
2014142021.tif 000003
【００３５】
【数１】
2014142021.tif 000004
【００３６】
また制御器２６は、例えば、上記関係テーブルＴを用いて、求めた最大レシオからリコンデンサ１４の最小圧力値を求める。そして、制御器２６は、圧縮機１３によって圧縮されたボイルオフガス７０の圧力が、リコンデンサ１４の最小圧力値となるように圧縮機１３の圧縮比を調節する。
【００３７】
また、制御器２６は、温度計２３の計測結果に基づいて高圧ポンプ８の吸込み側の飽和圧力を求め、高圧ポンプ８の吸込み側圧力と上記飽和圧力とが等しくなるときのリコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比を、上記最大レシオの上限値とする。
【００３８】
次に、上述のように構成された本実施形態のタンク設備１の動作（低温液化ガスの払出方法）について説明する。
【００３９】
制御器２６の制御の下、回転制御器４から変調された電力がインタンクポンプ３のモータ３ａに入力されると、モータ３ａが回転されてインタンクポンプ３が駆動され、貯槽２に貯蔵されたＬＮＧ５０が低圧送液母管５に送出される。低圧送液母管５を流れるＬＮＧ５０は、第１流量調節弁６及び第２流量調節弁１６の開度に応じて、リコンデンサ１４に供給される分と、リコンデンサ１４を回避する分とに分けられる。リコンデンサ１４に供給される分のＬＮＧ５０は、低圧送液枝管１５を介してリコンデンサ１４に供給される。また、リコンデンサ１４を回避する分のＬＮＧ５０は、そのまま低圧送液母管５を流れて吸込母管７に流入する。
【００４０】
また、制御器２６の制御の下、圧縮機１３が駆動されると、貯槽２において発生したボイルオフガス７０がボイルオフガス配管１２を介して圧縮機１３に供給され、圧縮機１３において圧縮される。圧縮されたボイルオフガス７０は、ボイルオフガス配管１２を介してリコンデンサ１４に流入する。ここで、リコンデンサ１４に供給されたボイルオフガス７０は、低圧送液枝管１５からリコンデンサ１４に供給されたＬＮＧ５０と混合され、過冷却の状態であるＬＮＧ５０の冷熱によって冷やされることで凝縮され、液化する。これによって、リコンデンサ１４からは、ボイルオフガス７０が液化されることによって生成された分を含むＬＮＧ５０が排出される。
【００４１】
リコンデンサ１４を回避されたＬＮＧ５０とリコンデンサ１４から排出されたＬＮＧ５０とは、合流して吸込母管７に供給され、高圧ポンプ８によって昇圧され、気化器１１に供給される。気化器１１に供給されたＬＮＧ５０が気化器１１によって気化されることによって天然ガス６０となり、本実施形態のタンク設備１から払い出される。
【００４２】
上述のような動作のなかで、制御器２６は、図２の制御系統図に示す処理を行う。第１流量計１７の計測結果が示す値を分母とし、第２流量計１８の計測結果が示す値を分子とする除算を行い、式（１）より最大レシオを求める。続いて、制御器２６は、求めた最大レシオから、上述の関係テーブルＴを用いてボイルオフガス７０の圧力を求め、この値をリコンデンサ１４の最小圧力値とする。なお、制御器２６は、圧縮機１３によって圧縮されるボイルオフガス７０の圧力が、リコンデンサ１４の最小圧力値となるように圧縮機１３に圧縮比を調節させる。
【００４３】
また、制御器２６は、第２圧力計２１の計測結果とリコンデンサ１４の最小圧力値との差分を求め、この差分から比例定数及び積分定数を用いてリコンデンサ１４を最小圧力とするためのインタンクポンプ３の制御値を求める。さらに制御器２６は、リコンデンサ１４を最小圧力とするためのインタンクポンプ３の制御値とインタンクポンプ３のモータ３ａから入力される実際の回転数との差分を求め、この値から比例定数及び積分定数を用いてモータ３ａの制御値を求める。また、制御器２６は、リコンデンサ１４の最小圧力値と第１圧力計２０の計測結果との差分を求め、この差分から比例定数及び積分定数を用いてリコンデンサ１４を最小圧力とするための第２流量調節弁１６の開度を規定する制御値を求める。このような制御値に基づいて、インタンクポンプ３及び第２流量調節弁１６を制御することによって、制御器２６は、インタンクポンプ３の出力を低下させる。
【００４４】
なお、制御器２６は、温度計２３の計測結果から吸込母管７の飽和圧力を求め、第３圧力計２２の計測結果と算出した飽和圧力との差分を求め、さらにこの差分から比例定数及び積分定数を用いて制御値を求める。ここで、第３圧力計２２の計測結果が算出した飽和圧力よりも低い場合には、第３圧力計２２の計測結果と算出した飽和圧力との差分から求めた制御値を、第２圧力計２１の計測結果とリコンデンサ１４の最小圧力値との差分から比例定数及び積分定数を用いて求めた制御値に置き換えてモータ３ａの制御値を求める。また、第３圧力計２２の計測結果が算出した飽和圧力よりも低い場合には、第３圧力計２２の計測結果と算出した飽和圧力との差分から比例定数及び積分定数を用いて求めた制御値を、リコンデンサ１４の最小圧力値と第１圧力計２０の計測結果との差分から比例定数及び積分定数を用いて求めた制御値に置き換えて第２流量調節弁１６の開度を規定する制御値とする。この結果、モータ３ａ及び第２流量調節弁１６は、第３圧力計２２の計測結果が温度計２３の計測結果から算出した飽和圧力と等しくなるように制御される。
【００４５】
また、リコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比が増大すると、冷熱の利用効率が増大することで吸込母管７の温度が上昇し、これによって吸込母管７の圧力が飽和圧力よりも低下する場合が考えられる。このような場合には、高圧ポンプ８においてキャビテーションが生じる可能性がある。これに対して、本実施形態においては、上述のように、モータ３ａ及び第２流量調節弁１６は、第３圧力計２２の計測結果が温度計２３の計測結果から算出した飽和圧力と等しくなるように制御されるため、高圧ポンプ８におけるキャビテーションの発生を防止することができる。なお、このような制御は、高圧ポンプ８の吸込み側圧力と高圧ポンプ８の吸込み側の飽和圧力とが等しくなるときのリコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比を、最大レシオの上限値とすることを意味する。
【００４６】
続いて、上述のような本実施形態のタンク設備１（及び低温液化ガス払出方法）の作用及び効果について説明する。
【００４７】
本実施形態のタンク設備１（及び低温液化ガス払出方法）においては、ボイルオフガス７０の発生量が少ないとき（保冷時）のボイルオフガス７０の圧縮比を、ボイルオフガス７０の発生量が多いとき（受け入れ時）のボイルオフガス７０の圧縮比よりも低下させる。このため、ボイルオフガス７０の圧縮比を受け入れ時の状態に常に合わせることがなくなり、ボイルオフガス７０を圧縮するための動力の削減を図ることが可能となる。さらに、本実施形態のタンク設備１においては、ボイルオフガス７０の圧縮比の低下に合わせてインタンクポンプ３の出力を低下させていることから、より動力の削減を図ることが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態のタンク設備１においては、インタンクポンプ３から送出されたＬＮＧ５０の流量と、ボイルオフガス７０の流量とから、リコンデンサ１４において液化させるために必要なボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比の最大値を最大レシオとして求め、最大レシオからリコンデンサ１４の最小圧力値を求め、圧縮機１３によって圧縮されるボイルオフガス７０の圧力が、リコンデンサ１４の最小圧力値となるように圧縮機１３の圧縮比を調節する。これによって、ボイルオフガス７０の圧縮比を最大限まで低下させることが可能となり、より動力の削減を図ることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態のタンク設備１においては、リコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０の圧力と、液化させるために必要なボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比との関係を示す関係テーブルＴを予め記憶し、当該関係テーブルＴに基づいて最大レシオからリコンデンサ１４の最小圧力値を求める。このため、リコンデンサ１４の最小圧力値を容易に求めることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態のタンク設備１においては、高圧ポンプ８の吸込み側圧力と高圧ポンプ８の吸込み側の飽和圧力とが等しくなるときのリコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比を、最大レシオの上限値とする。このため、吸込母管７の圧力が飽和圧力以下になることを防止し、高圧ポンプ８におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態のタンク設備１においては、高圧ポンプ８の吸込み側に設置される温度計２３の計測結果に基づいて飽和圧力を求める。このため、確実かつ容易に吸込母管７の飽和圧力を算出することが可能となる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態においては、リコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０の圧力と、液化させるために必要なボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比との関係を示す関係テーブルＴを本発明の関係特性とする構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、上記関係特性として、リコンデンサ１４に供給されるボイルオフガス７０の圧力と、液化させるために必要なボイルオフガス７０に対するＬＮＧ５０の流量比との関係を示す離散化方程式を用いるようにしても良い。
【００５４】
また、上記実施形態においては、ＬＮＧ５０を本発明の低温液化ガスとする構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の低温液化ガスを貯蔵するタンク設備に適用することも可能である。
【００５５】
また、上記実施形態においては、インタンクポンプ３が１台のみ設置された構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、インタンクポンプを複数台備える構成を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１……タンク設備、２……貯槽、３……インタンクポンプ、３ａ……モータ、４……回転制御器、５……低圧送液母管、６……第１流量調節弁、７……吸込母管、８……高圧ポンプ（送液ポンプ）、９……高圧送液母管、１０……開閉弁、１１……気化器、１２……ボイルオフガス配管、１３……圧縮機、１４……リコンデンサ、１５……低圧送液枝管、１６……第２流量調節弁、１７……第１流量計、１８……第２流量計、１９……第３流量計、２０……第１圧力計、２１……第２圧力計、２２……第３圧力計、２３……温度計、２４……第１液面計、２５……第２液面計、２６……制御器（制御手段）、５０……ＬＮＧ（低温液化ガス）、６０……天然ガス、７０……ボイルオフガス、Ｒ……領域、Ｔ……関係テーブル（関係特性）
【図１】
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【図２】
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