JPS6335230Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の対象、産業上の利用分野） 本考案は液化天然ガス（LNG）運搬船におい
て貨物タンク内で発生する蒸発ガスをガス／油混
焼デイーゼル機関の燃料の一部として使用するた
めの燃料ガス加圧装置に関するものである。

（従来技術及びその問題と技術的分析） LNG運搬船の貨物タンク内で発生する蒸発ガ
スをガス／油混焼デイーゼル機関の燃料の一部と
して使用するには発生する低温（約−160℃）の
約１バールの圧力のガスを高圧ガスにする必要が
あり、この目的の先行技術として例えば特開昭58
−113536号が存在する。この先行技術は低温液体
の蒸発ガスを燃料として、船上の油／ガス混焼デ
イーゼル機関に利用する方法にして、前記蒸発ガ
スを高圧に圧縮し、そして燃焼圧力、望みの毎分
回転数、及び出力動力によつて制御される高圧噴
射によつて燃焼中に機関の燃焼室に導入する、こ
とを特徴とする低温液体の蒸発ガスを油／ガス混
焼デイーゼル機関に利用する方法並びに装置であ
る。この先行技術の蒸発ガスの圧縮器は中間冷却
器を有する多段圧縮機であり、積荷タンクからの
蒸発ガスを200バール程度の圧力に圧縮する旨の
記載がある。これは圧縮冷却を繰り返しながら
200バール以上に昇圧することを意味し、高圧の
圧縮機と大きなエネルギーの消費を余儀なくされ
る。

（本考案の目的） 本考案は上記に鑑みなされたもので、従来の如
く圧縮冷却を繰り返しながらLNGの蒸発ガスを
高圧まで昇圧させるのではなく、従つて大きなエ
ネルギーの消費を伴うことなく上記過程で一たん
液化したものを昇圧後気化させ、高圧の燃料ガス
を得る装置を提供することを目的とする。

（技術的手段） 本考案はLNG運搬船の貨物船の貨物タンクで
発生するガスをガス／油混燃デイーゼル機関の燃
料の一部として供給するための加圧装置であつ
て、貨物タンクからの蒸発ガスを再液化するに容
易な圧力まで昇圧するための昇圧手段（圧縮器）
と、この昇圧された蒸発ガスを一たん再液化する
ための再液化手段と、この再液化液を所定の圧力
まで昇圧するためのポンプと、ポンプ昇圧後の再
液化液を再び気化するための気化手段とを備えて
なる液化天然ガス運搬船用燃料ガス加圧装置であ
る。本考案を実施例を示す図によつて詳細に説明
すると、第１図において、貨物タンクに接続され
た管路１内の蒸発ガスは約１バールの圧力のメタ
ンガスで温度は約−130℃とする。貨物タンクか
ら発生するLNGの蒸発ガスの成分はメタンであ
り、他に若干の窒素ガスを含むが、ここでは純メ
タンとして取扱う。貨物タンク内での蒸発ガス温
度は−160℃であるが移送ガス管からの侵入熱に
より−130℃に昇温する。一方機関の燃料として
送給される最終工程のメタンガスは約250バール
の圧力で約30℃で管路２から機関に送給されるも
のとする。管路１に接続された熱交換器３は蒸発
ガスの温度を常温にまで上昇させる。このとき蒸
発ガスは冷熱を放出し、後述のコンデンサーとし
ての冷媒となる。次に接続するコンプレツサ４，
５はそれぞれガスクーラー６、海水クーラー７が
接続され、更にブースターコンプレツサ８、海水
クーラー９が接続され、比較的高温で再液化する
圧力である約42バールの蒸発ガスが得られる。海
水クーラー９から出た管路１０は前記熱交換器３
を経由して受液器１１に接続されており、蒸発ガ
スは約42バールの圧力状態で再液化され、約−85
℃の液体として受液器１１に蓄積される。受液器
１１からの再液化液はポンプ１２によつて約250
バールに昇圧後ベーパライザ１３を経由し、前記
ガスクーラー６に至り、この間で冷熱を放散し、
海水クーラー１４を経由して温度調整され、約
250バール、約30℃のガスとして機関の燃料とし
て使用されるのである。ベーパライザ１３におい
ては前記コンプレツサ５により加圧された約20バ
ールの蒸発ガスの一部が海水クーラー７を経由し
た後で管路１５に分岐され導かれており、該ベー
パライザ１３で冷却された約20バールの蒸発ガス
をエクスパンダ１６で約１バールまで膨張させ、
得られたエネルギーを回転動力として前記ブース
ターコンプレツサ８で使用するように構成する。
エクスパンダ１６にて膨張された蒸発ガスは、温
度約−160℃になつており、熱交換器３にて冷熱
を放出せしめて同管路１７に接続する。

（技術的手段の作用） 次に本考案の作用について述べると、蒸発ガス
の圧縮冷却を繰り返して約１バールから約250バ
ールまで上昇させることは、エネルギー的に損失
が大きいので、上記工程の如く一たん比較的高い
温度で再液化しやすい圧力の約42バールまで圧縮
加圧し、該圧縮ガスを管路１０から熱交換器３に
導く。該熱交換器はコンデンサーとして蒸発ガス
を約−85℃まで冷却し再液化せしめて受液器１１
に送り蓄積する。液体を加圧することは、ガスを
加圧することに比べそれに要するエネルギーは少
なくてすむことからポンプ１２により約250バー
ルまで加圧し、これをベーパライザ１３、ガスク
ーラー６にて気化し機関に供給する。再液化液の
気化昇温に要する熱量は前述のコンプレツサーに
よる圧縮ガスから得る。ブースターコンプレツサ
８は20バールの気体の一部を膨張させてエクスパ
ンダ１６が得た動力を使用したものである。

次に気体の状態で加圧する場合と液体の状態で
加圧する場合とを第２図によつて比較し、その原
理を説明する。第２図の図表の横軸はグラム当り
のエンタルピー、縦軸が圧力であり、Ａゾーンは
液体、Ｂゾーンは気液混合状態、Ｃゾーンは気体
で、圧力−エンタルピー線は気体になる程カーブ
がねる傾向にある。例えば気体の状態でＱからＰ
まで圧力をあげることはＳカロリーを必要とする
に対し、液体で圧力をあげる場合にはカーブが立
つており、Ｒカロリーが必要にすぎず、はるかに
エネルギー上有利になる。

（効果） LNG運搬船では積荷タンクに侵入する熱によ
り蒸発ガスが発生するという特殊な問題を有して
おり、従来のLNG運搬船では蒸気ガスはボイラ
ーで燃焼処理され、そこで得られたエネルギーは
蒸気タービンで回収され、推進に利用されてい
た。ところが、蒸気タービンはデイーゼル機関に
比べ効率が悪く、船の運航経済性の点からガス／
油混焼デイーゼル機関の採用が最もよいと考えら
れ、そのために例えば200〜250バールの高圧燃料
ガスを得ることが推奨され、本考案に到達するに
至つたもので、本考案においては蒸発ガスを約42
バール程度に加圧するが、気体ではそれ以上に圧
縮せず、この中圧の状態で液体とし、液体ポンプ
にて液体のまま約250バールに昇圧後気化昇温す
るために従来の様な約250バール程度の高圧圧縮
機を必要とせず、従つて消費エネルギーも従来の
約80％で済むという効果があり、LNG蒸発ガス
の最も経済的な消費手段ということができる。な
お、上記説明では蒸発ガスの再液化システムを循
環系のシステムとして述べたが独立システムを採
用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を説明するための系統
図、第２図は圧力−エンタルピー曲線である。 １，２，１０，１５，１７……管路、３……熱
交換機、４，５……コンプレツサ、６……ガスク
ーラー、７，９，１４……海水クーラー、８……
ブースターコンプレツサ、１１……受液器、１２
……ポンプ、１３……ベーパライザ、１６……エ
クスパンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 貨物タンクからの蒸発ガスを再液化するに容易
   な圧力まで昇圧するための昇圧手段と、この昇圧
   された蒸発ガスを一たん再液化するための再液化
   手段と、この再液化液を所定の圧力まで昇圧する
   ためのポンプと、ポンプ昇圧後の再液化液を再び
   気化するための気化手段とを備えてなる液化天然
   ガス運搬船用燃料ガス加圧装置。