KR100716415B1

KR100716415B1 - 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프흡입용기

Info

Publication number: KR100716415B1
Application number: KR1020060093494A
Authority: KR
Inventors: 한기훈; 정길주; 장대준; 정삼헌; 이동훈; 송석용
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2007-05-11

Abstract

본 발명은 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압액화천연가스 펌프를 위한 흡입용기에 관한 것으로, 그 목적은 흡입용기내로 주입공급되는 비활성기체와 액화천연가스의 접촉면적을 감소시켜 재기화되는 천연가스의 순도를 향상시키고, 액위요동에 의한 유충격을 감소시키며, 질소와 같은 비활성기체의 소모량을 절감할 수 있는 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기를 제공하는 것이다.

본 발명은 액화천연가스 카고탱크로 부터 펌프에 의해 흡입용기내로 액화천연가스가 공급되고, 상기 흡입용기 상부로 비활성기체가 공급되며, 가압펌프에 의해 흡입용기내의 액화천연가스가 기화기로 공급되어 기화기에서 기화된 후 외부로 배출되는 액화천연가스 재기화설비에 있어서, 상기 흡입용기의 내부를 액화천연가스 저장부와 상기 액화천연가스 저장부보다 작은 체적을 구비하는 비활성기체 주입부로 분리하고, 상기 액화천연가스 저장부와 비활성기체 주입부를 연결관(30)에 의해 서로 연통시킨 후, 상기 액화천연가스의 액위가 연결관 상하범위 내에 위치하도록 조절하여 액화천연가스와 비활성기체의 접촉면적을 감소시키도록 되어 있다.

흡입용기, 액화천연가스, 비활성기체, 접촉면적, 재기화설비

Description

액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기{Suction Drum for High Pressure LNG Pumps in LNG Re-gasification Facility}

도 1 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 변형된 내부구성을 보인 예시도

도 3 은 천연가스 재기화 흐름을 보인 블록 예시도

도 4 는 종래의 흡입용기 내부구성을 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 액화천연가스 저장부 (11) : 배플(Baffle)

(12) : 액화천연가스 액위 (20) : 비활성기체 주입부

(30) : 연결관 (31) : 연결부위

(100) : 흡입용기(Suction Drum) (200) : 가압펌프(Booster Pump)

(300) : 카고탱크(Cargo Tank) (400) : 기화기(Vaporizer)

본 발명은 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기 에 관한 것으로, 액화천연가스 재기화설비의 흡입용기로 주입되는 비활성기체와 흡입용기내의 공급되는 액화천연가스의 접촉면적을 감소시켜 비활성기체의 용해현상을 저감시킨 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기에 관한 것이다.

일반적으로 LNG는 메탄(Methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -163℃로 냉각해 그 부피를 1/600로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로 일반적으로 액화천연가스로 칭한다. 이러한 LNG는 산지에서 LNG수송선에 의해 수송되어 육상 LNG 터미널에 저장된 후 소비자에게 공급되거나, LNG수송선을 개조하여 천연가스 공급기능을 갖춘 부유식 해상액화천연가스 터미널이나, 액화천연가스 저장 탱크 부분을 해저에 안착시킨 고정식 해상액화천연가스 터미널에서 직접 수요처로 보내지게 된다.

상기와 같은 액화천연가스는 재기화설비에 의해 액체상태에서 기화되어 수요처로 공급되고 있으며, 도 3 에 도시된 바와 같이, 액화천연가스 재기화설비는 카고탱크(300), 흡입용기(100), 가압펌프(200), 기화기(400) 등의 장치로 구성되어 있으며, 이중 흡입용기는 가압펌프의 흡입압력(순흡입양정)을 일정하게 유지하는 기능을 수행한다.

이와 같은 흡입용기는 일반적으로 3~10 bar의 압력을 유지하며, 압력유지를 위하여 질소와 같은 비활성기체를 흡입용기 상부로 가압 주입하는 형태로 설계/운전되고 있다

그러나, 상기 흡입용기는 운전압력에서 액화천연가스의 증발온도인 -160℃ 부근에서 운전되므로, 상부로 가압공급되는 질소 등의 비활성 기체가 액화천연가스 에 용해되어 가압펌프와 기화기를 통해 액화천연가스와 함께 기화되어 외부로 이송되는 현상이 발생되고 있다.

즉, 상기와 같은 종래의 흡입용기는 도 4 에 도시된 바와 같이, 상부로 질소 등의 비활성기체(500)가 주입되고, 하부로는 액화천연가스(600)가 공급되어 저장되며, 그 내부에는 유충격(Sloshing)방지를 위한 배플(700)이 설치되어 있으며, 이와 같은 흡입용기는 상부로 공급되는 질소등의 비활성기체와 하부로 공급되는 액화천연가스가 흡입용기 단면적과 동일한 접촉면적을 구비하게 되므로, 운전시 비활성기체의 용해량이 많아지고,이로 인해 재기화되는 천연가스의 순도가 저하되며, 주입되는 고순도 비활성기체의 소모량이 증가되어 운전비가 증가하고, 액위요동 방지를 위한 배플설치 비용의 증가 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 흡입용기내로 주입공급되는 비활성기체와 액화천연가스의 접촉면적을 감소시켜 재기화되는 천연가스의 순도를 향상시키고, 액위요동에 의한 유충격을 감소시키며, 질소의 소모량을 절감할 수 있는 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기를 제공하는 것이다.

본 발명은 흡입용기 내부를 두개의 공간부분으로 분리하고, 일측 공간에 액 화천연가스를 공급하며, 타측공간에 비활성기체를 공급함과 동시에, 상기 분리된 두개의 공간부분을 오리피스 형상의 연결관(30)으로 연결하도록 되어 있다.

즉, 본 발명의 흡입용기(100)는 액화천연가스가 공급되는 액화천연가스 저장부(10)와, 비활성기체가 공급되는 비활성기체 주입부(20)와, 상기 액화천연가스 저장부(10)와 비활성기체 주입부(20)를 연통시키는 오리피스 형상의 연결관(30)을 포함하도록 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명의 흡입용기는 액화천연가스 저장부(10)와 비활성기체 주입부(20)로 분리되어 있으며, 상기 액화천연가스 저장부(10) 상부에 비활성기체 주입부(20)가 위치하고, 상기 액화천연가스 저장부(10)와 비활성기체 주입부(20)는 오리피스 형상의 연결관(30)에 의해 서로 연통되도록 되어 있다.

상기 액화천연가스 저장부(10)는 내부에 다수개의 배플(11)이 설치되어 있으며, 일측으로 액화천연가스가 공급되고, 하부방향으로 가압펌프(200)와 연결되어 있다.

상기 비활성기체 주입부(20)는 액화천연가스 저장부(10)와 분리되어 형성되고, 일측으로 질소 등의 비활성기체가 주입되어 3∼10 bar의 압력을 유지하며, 액화천연가스 저장부(10)의 체적보다 작은 체적 또는 작은 체적과 작은 단면적을 구비한다.

상기 연결관(30)은 공급 및 주입된 액화천연가스와 비활성기체가 서로 접촉 되는 것으로, 원통형상을 구비하며, 일측단이 액화천연가스 저장부(10)에 연결되고 타측단이 비활성기체 주입부(20)에 연결된다.

또한, 상기 연결관(30)은 액화천연가스 저장부(10) 및 비활성기체 주입부(20)의 직경보다 작은 직경을 구비한다. 즉, 연결관(30)의 단면적은 액화천연가스 저장부(10) 및 비활성기체 주입부(20)의 단면적과 대비할 경우, 약 1/3∼1/20의 단면적을 구비하며, 바람직하게는 1/5 이하의 단면적을 구비한다.

상기와 같은 연결관(30)의 단면적은 너무 크게 할 경우 본 발명이 요구하는 목적을 달성할 수 없으며, 너무 작게 할 경우 비활성기체 주입에 의한 운전압력을 유지하기 곤란하므로, 액화천연가스 저장부(10) 및 비활성기체 주입부(20)의 단면적과 대비하여 약 1/3∼1/20의 단면적을 구비한다.

또한, 상기 연결관(30)은 양측단 즉, 액화천연가스 저장부(10) 및 비활성기체 주입부(20)에 연결되는 연결부위(31)는 원뿔대 등과 같이 소정각도로 테이퍼진 형상을 구비하도록 하여, 원활한 흐름(액유동과 발생기체의 이동)이 이루어지도록 할 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 액화천연가스 저장부(10)로 공급된 액화천연가스의 액위(12)가 연결관(30)의 중간부분에 위치하도록 제어함으로써, 비활성기체와 액화천연가스의 접촉면적을 감소시키고, 이를 통해 비활성기체의 용해현상을 방지하여 재기화되는 천연가스의 순도를 향상시키도록 되어 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 변형된 내부구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 흡입용기의 좌우방향으로 액화천연가스 저장부(10)와 비활성기체 주입부(20)로 분리하고, 상기 좌우방향으로 분리된 액화천연가스 저장부(10)와 비활성기체 주입부(20)를 오리피스 형상의 연결관(30)에 의해 서로 연통시키도록 되어 있다.

이때, 상기 액화천연가스 저장부(10)에는 다수개의 배플(11)이 더 설치되어 있으며, 상기 액화천연가스 저장부(10) 체적은 비활성기체 주입부(20)의 체적보다 더 크도록 되어 있다.

상기와 같이 액화천연가스 저장부(10)와 비활성기체 주입부(20)가 좌우로 분리된 흡입용기는 비활성기체 주입부(20)의 중간부분에 액화천연가스의 액위가 위치하게 되므로, 비활성기체와 액화천연가스의 접촉면적이 비활성기체 주입부(20)의 단면적에 한정되어 비활성기체가 용해되는 접촉면적이 현저하게 감소되게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 천연가스 재기화설비의 흡입용기를 액화천연가스 저장부와 비활성기체 주입부로 분리하여 액화천연가스의 액위를 조절함으로써, 비활성 기체와의 접촉면적을 감소시키도록 되어 있어, 소모되는 비활성 기체의 양을 감소시키고, 생산되는 천연가스의 순도를 높이며, 이를 통해 천연가스 재기화 설비의 운전비 절감과 생산제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 파도 등에 의한 요동이 심한 해상조건에서도 액위의 요동에 의한 유충격을 현저히 감소시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims

액화천연가스 카고탱크로 부터 펌프에 의해 흡입용기내로 액화천연가스가 공급되고, 상기 흡입용기 상부로 비활성기체가 공급되며, 가압펌프에 의해 흡입용기내의 액화천연가스가 기화기로 공급되어 기화기에서 기화된 후 외부로 배출되는 액화천연가스 재기화설비에 있어서;

상기 흡입용기의 내부를 액화천연가스 저장부와 상기 액화천연가스 저장부보다 작은 체적을 구비하는 비활성기체 주입부로 분리하고, 상기 액화천연가스 저장부와 비활성기체 주입부를 연결관에 의해 서로 연통시킨 후, 상기 액화천연가스의 액위가 연결관 또는 비활성기체 주입부에 위치하도록 조절하여 액화천연가스와 비활성기체의 접촉면적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기.
제 1 항에 있어서;

상기 연결관의 양측단은 분리된 하부 용기에 기체가 잔류되지 않도록 테이퍼진 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 재기화설비에 사용되는 고압천연가스 펌프 흡입용기.