(57)【要約】【課題】  海水を使用してＬＮＧの気化を行うオープンラック式気化器において、海水温度の季節変動に伴う使用済み海水の過冷却を防止し、環境への悪影響を回避する。【解決手段】  パネルチューブ２の上部両側に設けられ、そのチューブ両面に沿って海水を流下させる両側のトラフ５，５を昇降可能に構成する。或いは両側のトラフ５，５を複数段に配置する。チューブパネル２における有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）を変更でき、海水温度の変動に関係なく、熱交換に伴う海水の温度低下量ΔＴ（Ｔ１−Ｔ２）を所定範囲内（例えば５℃以内）に管理できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦向きに配置された複数本の伝熱管をパネル状に並べ、そのパネルの上部両側に配設されたトラフからパネルの両面に沿って熱媒体を流下させることにより、複数本の伝熱管を流通する過程でＬＮＧを気化させるオープンラック式気化器において、両側のトラフにおける熱媒体流出口レベルを、前記伝熱管の長手方向に沿って連続的又は段階的に変更可能としたことを特徴とするオープンラック式気化器。
【請求項２】
両側のトラフを、前記伝熱管の長手方向に沿って昇降可能に構成した請求項１に記載のオープンラック式気化器。
【請求項３】
両側のトラフを前記伝熱管の長手方向に沿って複数段に配置し、前記熱媒体を複数段のトラフへ選択的に供給するようにした請求項１に記載のオープンラック式気化器。
【請求項４】
両側のトラフを、底面から流出口までの高さが調節可能な深さ可変構造とした請求項１に記載のオープンラック式気化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ（液化天然ガス) の気化に使用されるオープンラック式気化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＮＧの気化にはオープンラック式気化器が多用されている。ここにおけるオープンラック式気化器は、縦向きの伝熱管を管径方向に複数本並べて構成されたチューブパネルを備えている。そして通常は、下部ヘッダから複数本の伝熱管にＬＮＧが導入され、これと同時に、チューブパネルの上部両側に配設されたトラフから、熱媒体としての海水がチューブパネルの両面に沿って流下される。これにより、ＬＮＧは伝熱管を流通する過程で熱媒体と熱交換され、これによる加熱により気化されて、上部ヘッダからＮＧ（天然ガス）として取り出される（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８４３２８９号公報
【０００４】
ＬＮＧの気化に使用される従来のオープンラック式気化器においては、その構造に起因して次のような問題がある。
【０００５】
熱媒体である海水には季節的な温度変動がある。上部ヘッダから取り出されるＮＧの温度としては０℃まで上がればよく、海水温度が低い冬季でもこの出口ガス温度が確保されるようにオープンラック式気化器は設計されている。このため、海水温度が上がる夏期においては、出口ガス温度は０℃より高くなってしまう。これは伝熱管内のＬＮＧ・ＮＧと管外の海水との熱交換量が増大することを意味する。
【０００６】
この結果、熱交換に伴う海水の温度低下量ΔＴ（図１中のＴ１−Ｔ２）が大きくなり、元の温度から大きく温度が下がった海水が海へ戻されることにより、環境上の問題が発生する懸念がある。ちなみに、ＬＮＧの気化に伴う海水の温度低下量ΔＴは５℃程度とすることが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、季節を問わず所定の出口ガス温度を確保でき、且つ熱交換に伴う熱媒体の温度低下量を所定範囲内に制限することができるオープンラック式気化器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のオープンラック式気化器は、縦向きに配置された複数本の伝熱管をパネル状に並べ、そのパネルの上部両側に配設されたトラフからパネルの両面に沿って熱媒体を流下させることにより、複数本の伝熱管を流通する過程でＬＮＧを気化させるオープンラック式気化器において、両側のトラフにおける熱媒体流出口レベルを、前記伝熱管の長手方向に沿って連続的又は段階的に変更可能としたものである。
【０００９】
両側のトラフにおける熱媒体流出口レベルを変更可能とするための具体的な構成としては、例えば次の３つを挙げることができ、これらを単独で或いは組み合わせて用いることができる。
１）両側のトラフを伝熱管の長手方向に沿って昇降可能に構成する。
２）両側のトラフを伝熱管の長手方向に沿って複数段に配置し、熱媒体を複数段のトラフへ選択的に供給するように構成する。
３）両側のトラフを底面から流出面までの高さが調節可能な深さ可変構造とする。
【００１０】
いずれの構成を採用することによっても、両側のトラフにおける熱媒体流出口レベルが伝熱管の長手方向に沿って連続的又は段階的に変更可能となり、そのレベル変更により、チューブパネルにおける有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が変更される。その結果、いずれのオープンラック式気化器においても、熱媒体の温度に関係なく熱交換量を一定に維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のオープンラック式気化器は、両側のトラフにおける熱媒体流出口のレベル変更により、チューブパネルにおける有効伝熱長さＬを任意に変更できる。これにより、季節を問わず所定の出口ガス温度を確保できる。また、熱交換に伴う熱媒体の温度低下量を所定範囲内に制限できことにより、熱媒体の温度低下に伴う環境への悪影響を可及的に排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示すオープンラック式気化器の概略構成図で正面図である。
【００１３】
本実施形態のオープンラック式気化器は、縦向きの伝熱管１を管径方向へ所定本数並べて構成された垂直なチューブパネル２を備えている。チューブパネル２は、パネル厚方向に所定の間隔で複数枚配列されている。
【００１４】
各チューブパネル２における複数本の伝熱管１，１・・は、垂直なフィン付きチューブであり、隣接するチューブ同士を溶接することによりパネル化されている。チューブパネル２の下方には、ＬＮＧを供給するための下部ヘッダー３が設けられており、チューブパネル２の上方には、ＮＧを取り出すための上部ヘッダー４が設けられている。いずれのヘッダーも水平管からなり、複数本の伝熱管１，１・・の各端部と溶接により接合されている。
【００１５】
チューブパネル２の上部の両側にはトラフ５，５が設けられている。隣接するチューブパネル２との間にあるトラフ５は、その両側のチューブパネル２，２との間で共用される。チューブパネル２の両側に設けられたトラフ５，５は、長手方向の両端部を閉塞された水平な樋であり、熱媒体としての海水を、供給母管６から分岐した両側の分岐供給管７，７により長手方向中央部に下方から供給され、流出口である上面開口部から側方へオーバーフローさせることにより、その海水をチューブパネル２の両面に沿って流下させる。
【００１６】
ここで特に重要なことは、両側のトラフ５，５がチューブパネル２の両面に沿って上下方向に移動可能に構成されている点である。両側のトラフ５，５の上下移動を許容するために、両側の分岐供給管７，７の各垂直部は、脱着可能な長さ調整管８，８の挿入により長さが調整可能に構成されている。このような両側トラフ５，５の昇降可能な構成により、両側トラフ５，５における熱媒体の流出口レベルが上下方向で連続的又は段階的にに変更可能となり、チューブパネル２における有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が任意に変更可能となる。
【００１７】
次に、本実施形態のオープンラック式気化器の使用方法及び機能について説明する。
【００１８】
チューブパネル２を構成する複数の垂直な伝熱管１，１・・に下部ヘッダー３からＬＮＧが供給され、伝熱管１，１・・内を上昇する。一方、両側のトラフ５，５からチューブパネル２の両面に海水が供給される。その海水はチューブパネル２の両面を上から下へ流下する。これにより、伝熱管１，１・・内を上昇するＬＮＧが管外の海水と熱交換されて加熱され、気化してＮＧとなる。こうして生成されたＮＧは上部ヘッダー４から外部へ取り出される。
【００１９】
ここで、熱媒体である海水の温度は季節変動を生じる。この季節変動のため、海水温度が高い夏期にはＬＮＧ・ＮＧは海水温度と同等付近まで過熱されるため、最低必要な出口ガス温度である０℃を超え、その結果として熱交換量が増加し、熱交換後の海水が過度に温度低下することは前述したとおりである。
【００２０】
そこで、本実施形態のオープンラック式気化器では、熱交換に使用する海水の温度が上昇するにしたがって両側のトラフ５，５を下げる。このとき、両側の長さ調整管８，８を取り外して両側の分岐供給管７，７を上下で直結するか、短い長さ調整管８，８に交換する。
【００２１】
トラフ５，５が下がると、トラフ５，５における流出口レベルが下がり、チューブパネル２における有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が減少する。これにより伝熱管１，１・・内のＬＮＧ・ＮＧと管外の海水との熱交換量が減少する。その結果、海水の過度の温度低下が回避される。一方、出口ガス温度に関しては、海水の温度が上昇しているので、有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が減少しても、最低必要な出口ガス温度は確保される。
【００２２】
このようにして夏期と冬季、或いは夏期、冬季、春秋期でトラフ５，５の高さを変える。具体的には、季節に応じ海水の温度が上昇するほどトラフ５，５を下げる。そうすることにより、出口ガス温度を理想的な０℃近傍に維持しつつ、熱交換に伴う海水の温度低下量ΔＴ（Ｔ１−Ｔ２）を要求値（例えば５℃程度）に管理することができ、海水の過度の温度低下に伴う環境への悪影響を回避することが可能となる。
【００２３】
上記実施形態では、両側のトラフ５，５の昇降に伴う分岐供給管７，７の各垂直部の長さ調節を長さ調整管８，８の脱着・交換により行ったが、分岐供給管７，７の各垂直部の途中に設けた蛇腹による伸縮構造や、内管及び外管を組み合わせたスライド式の伸縮構造で行うことも可能である。両側のトラフ５，５の高さを連続的に変更するならば、出口ガス温度及び海水の温度低下量ΔＴ（Ｔ１−Ｔ２）をより厳密に管理することができる。
【００２４】
図２は本発明の別の実施形態を示すオープンラック式気化器の概略構成図で正面図である。
【００２５】
本実施形態のオープンラック式気化器では、両側のトラフ５，５が複数段（ここでは上下２段）に設けられている。そして、各段の供給母管６Ｈ，６Ｌに設けた開閉弁９Ｈ，９Ｌからなる切り換え機構の操作により、熱媒体である海水が複数段のトラフ５Ｈ，５Ｈ又は５Ｌ，５Ｌに選択的に供給される。
【００２６】
上段のトラフ５Ｈ，５Ｈを使用する場合に比べ、下段のトラフ５Ｌ，５Ｌを使用する場合は、両側トラフにおける熱媒体流出口レベルが下がり、チューブパネル２における有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が減少する。これにより伝熱管１，１・・内のＬＮＧ・ＮＧと管外の海水との熱交換量が減少する。その結果、海水の過度の温度低下が回避される。一方、出口ガス温度に関しては、海水の温度が上昇しているので、有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が減少しても、出口ガス温度の低下は回避される。
【００２７】
このようにして、夏期を中心とする高温期と冬季を中心とする低温期とでトラフ５Ｈ，５Ｈ又は５Ｌ，５Ｌを切り換え使用する。具体的には、高温期に下段を使用し、低温期に上段を使用する。そうすることにより、出口ガス温度を理想的な０℃近傍に維持しつつ、熱交換に伴う海水の温度低下量ΔＴ（Ｔ１−Ｔ２）を要求値（例えば５℃程度）に管理することができ、海水の過度の温度低下に伴う環境への悪影響を回避することが可能となる。
【００２８】
両側のトラフ５，５は、上記実施形態では上下２段に設けたが、３段或いはそれ以上に設けることもできる。３段の場合は、夏期、冬季、春秋期で３段のトラフ５，５を切り換え使用する。段数を増やすことにより、出口ガス温度及び海水の温度低下量ΔＴ（Ｔ１−Ｔ２）をより厳密に管することが可能となる。
【００２９】
また、各段のトラフ５，５に海水を選択的に供給する切り換え機構としては、上記実施形態では各段の供給母管６Ｈ，６Ｌに設けた開閉弁９Ｈ，９Ｌを用いたが、海水を分岐供給管７，７により上段のトラフ５Ｈ，５Ｈに上方から供給し、下段のトラフ５Ｌ，５Ｌに海水を供給する場合は、上段のトラフ５Ｈ，５Ｈを通過させて下段のトラフ５Ｌ，５Ｌに落下供給する構成でもよく、特にその構成を限定するものではない。
【００３０】
図３は本発明の更に別の実施形態を示すオープンラック式気化器の主要部の概略構成図で縦断正面図である。
【００３１】
本実施形態のオープンラック式気化器では、両側のトラフ５，５が、底付きの主トラフ５ａと、外トラフ５ａの内側又は外側に水密に組み合わされた底無しの副トラフ５ｂとからなる。ここで、有底の主トラフ５ａは固定式である。一方、無底の副トラフ５ｂは、上下にスライドが可能な可動式であり、任意のレベル（ここでは上下２レベル）にボルトなどの固定手段５ｃにより固定される。これにより、両側のトラフ５，５は深さ、すなわち底面から流出口である上面開口部までの高さを変えることができる。副トラフ５ｂは、海水を側方へスムーズに流出させるために、外側へ下降傾斜したエッジ部５ｄを側壁の上端部に有している。
【００３２】
本実施形態のオープンラック式気化器では、熱交換に使用する海水の温度が低い冬季を中心とする季節に可動式の副トラフ５ｂを上段に固定し、海水の温度が高い夏期を中心とする季節にその副トラフ５ｂを下段に固定する。すなわち高温期に、両側のトラフ５，５の底面レベルを固定したまま深さを浅くする。これによりトラフ５における流出口レベルが下がり、チューブパネル２における有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が減少し、伝熱管１，１・・内のＬＮＧ・ＮＧと管外の海水との熱交換量が減少する。その結果、海水の過度の温度低下が回避される。一方、出口ガス温度に関しては、海水の温度が上昇しているので、有効伝熱長さＬ（熱媒体の流下経路長）が減少しても、最低必要な出口ガス温度は確保される。
【００３３】
このようにして夏期と冬季、或いは夏期、冬季、春秋期でトラフ５における流出口レベルを変えることにより、出口ガス温度を理想的な０℃近傍に維持しつつ、熱交換に伴う海水の温度低下量ΔＴ（Ｔ１−Ｔ２）を要求値（例えば５℃程度）に管理することができ、海水の過度の温度低下に伴う環境への悪影響を回避することが可能となる。
【００３４】
両側のトラフ５，５は、上記実施形態では深さを２段階に変更する構造としたが、３段階或いはそれ以上に変更する構造も可能である。また、深さを変更する構造については、上記実施形態では底付きの主トラフと底無しの副トラフをスライド可能に組み合わせ２重構造としたが、他の構造を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態を示すオープンラック式気化器の概略構成図で正面図である。
【図２】本発明の別の実施形態を示すオープンラック式気化器の概略構成図で正面図である。
【図３】本発明の更に別の実施形態を示すオープンラック式気化器の主要部の概略構成図で縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  伝熱管
２  チューブパネル
３，４  ヘッダー
５  トラフ
５ａ  主トラフ
５ｂ  副トラフ
６  供給母管
７  分岐供給管
８  長さ調整管
９  開閉弁
【図１】
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【図２】
2006177427.tif 000004
【図３】
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