KR101193613B1 - A low Heat Capacity Vaporization Equipment for Continuously Pressurizing Low temperature Liquid in Fuel Gas Supply System and Operating Method - Google Patents

A low Heat Capacity Vaporization Equipment for Continuously Pressurizing Low temperature Liquid in Fuel Gas Supply System and Operating Method Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 기존의 가열기에 비하여 열용량을 낮춤으로써 가열기로부터 저압 저온 액화물 탱크로의 열량 유입을 방지할 수 있는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 종래에 열교환을 이용하여 가열하던 방식을 배제하고 전기에 의한 가열이 이루어지도록 하는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기를 제공함에 있다.
본 발명의 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에 구비되는 가열기로서, 외부와 밀폐되어 그 내부에 액화물을 수용하며, 가열수단(200)이 구비되어 그 내부에 수용된 액화물을 가열하되, 액화물을 유입시키는 액화물 주입 노즐(111) 및 액화물이 증발되어 발생되는 고압가스를 배출시키는 고압가스 배출 노즐(112)이 구비되는 가열기 압력 용기(110)를 포함하여 이루어지는 저열용량 가열기(100)에 있어서, 일측이 개방된 용기 형태로서, 상기 압력 용기(110) 내부에 수용 구비되어 그 내부에 액화물을 수용하는 가열기 내부 용기(120);상기 가열기 압력 용기(110)로부터 상기 가열기 내부 용기(120)로의 열전달을 차단하도록, 상기 가열기 내부 용기를 상기 가열기 압력 용기(110)로부터 이격시켜 지지하는 단열 지지체(121); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system, which can prevent heat flow from a heater to a low pressure low temperature liquefaction tank by lowering a heat capacity as compared to a conventional heater. To provide a low heat capacity heater. Another object of the present invention is to provide a low heat capacity in a low temperature liquid liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system to remove the conventional heating method using heat exchange, so that the heating is performed by electricity. In providing a heater.
The low heat capacity heater in the low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using the many heaters provided in the fuel gas supply system of this invention is a heater provided in the low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using the many heaters provided in the fuel gas supply system. As, the liquid is sealed to the outside to accommodate the liquefied therein, the heating means 200 is provided to heat the liquefied contained therein, the liquefied injection nozzle 111 and the liquefied evaporated to introduce the liquefied In the low heat capacity heater (100) comprising a heater pressure vessel (110) having a high pressure gas discharge nozzle (112) for discharging the generated high pressure gas, the pressure vessel (110) in the form of an open vessel on one side. Heater inner container 120 accommodated in the inside to accommodate the liquefied inside; Heater inner container 120 from the heater pressure vessel 110 The heat transfer, so as to support the heat insulating block 121 to the support by spaced-apart within the vessel to the heater from the heater pressure vessel (110); And a control unit.

Description

연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기 {A low Heat Capacity Vaporization Equipment for Continuously Pressurizing Low temperature Liquid in Fuel Gas Supply System and Operating Method}Low Heat Capacity Vaporization Equipment for Continuously Pressurizing Low Temperature Liquid in Fuel Gas Supply System and Operating Method}

본 발명은 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기에 관한 것이다.The present invention relates to a low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system.

연료 가스 공급 시스템(fuel gas supply system)이란 천연 가스를 정제하고 온도 및 압력을 조절하여 안정적으로 공급할 수 있도록 만드는 시스템이다. 즉 연료 가스 공급 시스템은 천연 가스의 정제 및 온도, 압력 등을 조절하는 다수의 장치들로 구성되게 된다. 이러한 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 장치 중 하나인 저온 액화물 연속 가압 장치는 저온의 액화물을 가압 또는 가열하여 더 높은 압력과 온도의 액체로 만들거나 기체로 만드는 장치이다.The fuel gas supply system is a system that purifies natural gas and provides stable supply by controlling temperature and pressure. In other words, the fuel gas supply system is composed of a plurality of devices for refining the natural gas and controlling the temperature, pressure, and the like. One of the devices included in such a fuel gas supply system is a low temperature liquefied continuous pressurizing device which pressurizes or heats low temperature liquefied liquid to make a liquid or gas at a higher pressure and temperature.

상기 저온 액화물 연속 가압 장치에서 액화물의 가열을 수행하기 위하여 일반적으로 도 1(A)에 도시된 바와 같은 장치가 사용된다. 도 1에 도시된 가열기에서는, 가열기 내부에 액화물 및 열교환기가 수용되도록 하고, 스팀 혹은 브라인(Brine)과 같은 고온의 가열 매체원을 열교환기 내부로 통과시킴으로써, 가열 매체원과 액화물 사이에 열교환이 일어나도록 하여 액화물을 가열하도록 되어 있다. 이러한 종래의 가열기에서는 단열을 위하여 외벽에 폴리우레탄 등과 같은 재질의 단열재가 사용될 수 있다.
In order to perform heating of liquefaction in the low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus, an apparatus as shown in Fig. 1A is generally used. In the heater shown in Fig. 1, the liquefaction and the heat exchanger are accommodated inside the heater, and a high temperature heating medium source such as steam or brine is passed through the heat exchanger to thereby heat exchange between the heating medium source and the liquefaction. The liquefaction is heated to cause this to occur. In such a conventional heater, a heat insulating material such as polyurethane may be used on the outer wall for heat insulation.

도 2에 도시된 것은 본 출원인에 의하여 출원된 한국특허출원 제2010-0120930호("저온 액화물 연속 가압 장치 및 작동방법", 이하 선행기술)에 개시된 장치로서, 상기 선행기술에서는 저압 저온 액화물 탱크와 고압가스 사용처 사이에 적어도 두 개 이상의 열교환기가 구비되도록 하고 있다. 이에 따라 상기 선행기술에 따른 저온 액화물 연속 가압 장치에서는, 한 개의 열교환기가 저압 저온 액화물 탱크로부터 액화물이 채워지는 동안 나머지 한 개의 열교환기가 가열을 통해 생성된 고압의 가스를 고압가스 사용처에 공급하게 되는 액화물 충전 및 액화물 공급 과정이 교대로 반복하여 수행되도록 하고 있다.2 is a device disclosed in Korean Patent Application No. 2010-0120930 (“Low Temperature Liquefaction Continuous Pressurizing Device and Operation Method”, hereinafter Prior Art) filed by the present applicant, in the prior art low pressure low temperature liquefaction At least two heat exchangers are provided between the tank and the high pressure gas. Accordingly, in the low temperature liquefied continuous pressurization apparatus according to the prior art, while one heat exchanger is filled with liquefied liquid from the low pressure low temperature liquefied tank, the other one heat exchanger supplies the high pressure gas generated by heating to the high pressure gas user. The liquefaction filling and liquefaction supply process will be performed alternately and repeatedly.

상기 선행기술에 대하여 보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 저압 저온 액화물 탱크에 저장되어 있는 액화물은 먼저 소형 가열기 내에 채워진 뒤, 적정 온도와 압력으로 송출할 수 있도록 가열된다. 종래에는 액화물의 가열 또는 가압을 위하여 펌프를 사용하였는데, 이와 같이 펌프를 사용함으로써 발생하는 고비용 문제 및 액화물의 2상 유동(Two phase flow)로 인한 펌프의 고장 발생 문제가 있었던 바, 상기 선행기술에서는 이러한 문제를 미연에 방지하기 위하여 펌프를 설치하는 대신 다수의 소형 가열기를 사용하여 송출 압력을 올리도록 하고 있다. 이와 같이 가열기 내에서 액화물이 충분히 가열된 후 외부로 고압가스 송출을 시작하는데, 고압가스 사용처로의 송출이 진행됨에 따라 가열기 내의 액화물 수위가 낮아져서 적정수위 이하가 되면 송출을 중단하고 저온 액화물을 가열기 내에 다시 채운다. 고압가스의 연속적인 송출이 가능하도록 두 개 이상의 가열기를 사용하여 위와 같은 과정을 교대로 반복한다. The prior art will be described in more detail as follows. The liquefaction stored in the low pressure low temperature liquefaction tank is first filled in a small heater and then heated for delivery at the proper temperature and pressure. Conventionally, a pump was used to heat or pressurize a liquefied liquid. However, there has been a problem of a high cost caused by using the pump and a failure of the pump due to two phase flow of the liquefied liquid. To avoid this problem, instead of installing a pump, a large number of small heaters are used to raise the discharge pressure. In this way, after the liquefaction is sufficiently heated in the heater, the high pressure gas is started to be sent to the outside, and as the delivery to the high pressure gas is used, the level of the liquefaction in the heater is lowered. Refill in the heater. Repeat the above process using two or more heaters to enable continuous delivery of high pressure gas.

이 때, 송출을 끝낸 가열기는 저압 저온 액화물을 재공급 받기 위해서 액화물 공급 밸브와 압력 평형 밸브가 열리게 되고, 상대적으로 고압 고온인 가열기의 열량이 모두 저압 저온 액화물 탱크로 유입 된다. 가열기의 열이 유입됨에 따라 저압 저온탱크내의 액화물이 온도가 상승하고 기화되며, 이와 같은 과정이 계속해서 반복됨에 따라 저압 저온액화물 탱크의 저장 온도와 압력이 지속적으로 상승한다.At this time, the finished heater is opened to receive the low pressure low temperature liquefied liquid, the liquefaction supply valve and the pressure balance valve is opened, the heat of the relatively high pressure high temperature heater is introduced into the low pressure low temperature liquefaction tank. As the heat of the heater is introduced, the liquid in the low pressure low temperature tank rises in temperature and vaporizes, and as the above process is repeated, the storage temperature and pressure of the low pressure low temperature liquefied tank continuously increase.

상기 선행기술에 따르면, 펌프를 사용하지 않기 때문에 배관에서의 열침투로 인한 펌프의 기계적인 파손을 방지할 수 있으며, 고압가스 사용처에 지속적이고 안정적으로 고압가스를 공급할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 선행기술에 의하면 저압 저온 액화물 탱크 자체를 가압할 필요가 없다는 장점이 있다.
According to the prior art, since the pump is not used, it is possible to prevent mechanical damage of the pump due to heat penetration in the pipe, and there is an advantage that the high pressure gas can be continuously and stably supplied to the high pressure gas. In addition, the prior art has the advantage that it is not necessary to pressurize the low pressure low temperature liquefaction tank itself.

그런데, 상기 선행기술에 있어서 다음과 같은 문제점이 해결 과제로 남아 있다. 상술한 바와 같은 방식으로 가열이 진행되는 과정에서, 종래의 가열기, 즉 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 형태의 가열기를 그대로 사용할 경우, 액화물을 가열하는데 사용한 열량이 모두 가열기 용기에 그대로 흡수되게 된다. 이렇게 흡수된 열량은 저압 저온 액화물 탱크로부터 새로운 액화물을 공급받을 때 저압 저온 액화물 탱크로 방출되게 된다. 그런데 연료 가스 공급 시스템에서 저압 저온 액화물 탱크의 압력 변화가 안전상의 이유로 매우 중요하므로, 이와 같이 가열기로부터 열량이 유입되는 것은 안전성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 가열기로부터 저압 저온 액화물 탱크에 유입되는 열량을 줄일 수 있도록, 종래보다 열용량이 작은 가열기의 설계가 필요하다.
However, the following problems remain in the prior art. In the process of heating in the above-described manner, when a conventional heater, that is, a heater of the type shown in FIG. 1 is used as it is, all the heat used to heat the liquefied liquid is absorbed as it is in the heater vessel. . The heat absorbed in this way is released to the low pressure low temperature liquefaction tank when fresh liquid is supplied from the low pressure low temperature liquefaction tank. However, since the change in pressure of the low pressure low temperature liquefied tank in the fuel gas supply system is very important for safety reasons, inflow of heat from the heater in this way causes a decrease in safety. Therefore, it is necessary to design a heater having a smaller heat capacity than the conventional one so as to reduce the amount of heat flowing into the low pressure low temperature liquefaction tank from the heater.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 가열기에 비하여 열용량을 낮춤으로써 가열기로부터 저압 저온 액화물 탱크로의 열량 유입을 방지할 수 있는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 종래에 열교환을 이용하여 가열하던 방식을 배제하고 전기에 의한 가열이 이루어지도록 하는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기를 제공함에 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to lower the heat capacity as compared to the conventional heater to prevent the inflow of heat from the heater to the low pressure low temperature liquefaction tank. The present invention provides a low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system. Another object of the present invention is to provide a low heat capacity in a low temperature liquid liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system to remove the conventional heating method using heat exchange, so that the heating is performed by electricity. In providing a heater.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에 구비되는 가열기로서, 외부와 밀폐되어 그 내부에 액화물을 수용하며, 가열수단(200)이 구비되어 그 내부에 수용된 액화물을 가열하되, 액화물을 유입시키는 액화물 주입 노즐(111) 및 액화물이 증발되어 발생되는 고압가스를 배출시키는 고압가스 배출 노즐(112)이 구비되는 가열기 압력 용기(110)를 포함하여 이루어지는 저열용량 가열기(100)에 있어서, 일측이 개방된 용기 형태로서, 상기 압력 용기(110) 내부에 수용 구비되어 그 내부에 액화물을 수용하는 가열기 내부 용기(120);상기 가열기 압력 용기(110)로부터 상기 가열기 내부 용기(120)로의 열전달을 차단하도록, 상기 가열기 내부 용기를 상기 가열기 압력 용기(110)로부터 이격시켜 지지하는 단열 지지체(121); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The low heat capacity heater in the low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system of the present invention for achieving the above object is a low temperature using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system. A heater provided in a liquefied continuous pressurization apparatus, which is sealed to the outside to accommodate liquefied therein, and a heating means 200 is provided to heat the liquefied liquid contained therein, while injecting a liquefied liquid to introduce the liquefied liquid. In the low heat capacity heater (100) comprising a heater pressure vessel (110) having a nozzle (111) and a high pressure gas discharge nozzle (112) for discharging the high pressure gas generated by evaporation of liquefied liquid, one side of which is open. In the form of a container, a heater inner container 120 that is accommodated in the pressure vessel 110 to receive a liquid therein; for the heater pressure From 110 to block heat transfer to the heater inside the container 120, insulating support 121 for supporting the heater to separate the inner container from the heater pressure vessel (110); And a control unit.

이 때, 상기 저열용량 가열기(100)는 상기 가열기 내부 용기(120)가 상기 가열기 압력 용기(110)보다 낮은 비열을 가지는 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 저열용량 가열기(100)는 상기 가열기 압력 용기(110)가 스테인레스 스틸로 형성되고, 상기 가열기 내부 용기(120)가 구리로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단열 지지체(121)는 합판으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the low heat capacity heater 100 is characterized in that the heater inner container 120 is formed of a material having a lower specific heat than the heater pressure vessel 110. At this time, the low heat capacity heater 100 is preferably the heater pressure vessel 110 is made of stainless steel, the heater inner container 120 is formed of copper. In addition, the heat insulating support 121 is preferably formed of plywood.

또한, 상기 저열용량 가열기(100)는 상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 상태를 측정하는 감지 수단(130); 을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the low heat capacity heater (100) comprises a sensing means for measuring the state of the liquefaction accommodated in the heater inner container (120); Characterized in that further comprises.

이 때, 상기 감지 수단(130)은 상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 온도를 측정하는 열전대(131)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 열전대(131)는 상기 가열기 내부 용기(120)의 외측에 구비되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 감지수단(130)은 상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 수위를 측정하는 LC(level control, 132)을 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the sensing means 130 is characterized in that it comprises a thermocouple 131 for measuring the temperature of the liquefaction accommodated in the heater inner container 120. At this time, the thermocouple 131 is characterized in that provided on the outside of the heater inner container 120. In addition, the sensing means 130 is characterized in that it comprises a level control (LC) (132) for measuring the level of the liquefaction accommodated in the heater inner container 120.

또한, 상기 가열수단(200)은 상기 가열기 내부 용기(120) 내에 구비되며, 상기 저열용량 가열기(100)에 수용된 액화물보다 상대적으로 고온의 가열 매체원이 그 내부에 유통되는 열교환기(210)로서, 액화물과 가열 매체원을 열교환시켜 액화물을 가열하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 열교환기(210)는 가열 매체원으로서 스팀 또는 브라인(Brine)을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the heating means 200 is provided in the heater inner container 120, the heat exchanger 210 is a source of heating medium relatively hotter than the liquefaction housed in the low heat capacity heater 100 is distributed therein In this case, the liquefaction is heated by heat-exchanging the liquefaction and the heating medium source. At this time, it is preferable that the heat exchanger 210 use steam or brine as a heating medium source.

또는, 상기 가열수단(200)은 상기 저열용량 가열기(100) 내부에 구비되는 전기 히터(220)로서, 가열선(221) 및 전원(222)을 포함하여 이루어져, 전력을 이용하여 액화물을 가열하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 가열선(221)은 상기 가열기 내부 용기(120)의 외측에 부착 구비되는 것을 특징으로 한다. 더불어, 상기 가열선(221)은 상기 가열기 내부 용기(120)의 외측 하부에 구비되는 것이 더욱 바람직하다.Alternatively, the heating means 200 is an electric heater 220 provided in the low heat capacity heater 100, and includes a heating wire 221 and a power source 222 to heat liquefied water using electric power. Characterized in that. At this time, the heating wire 221 is characterized in that it is attached to the outside of the heater inner container 120. In addition, the heating line 221 is more preferably provided on the outer lower portion of the inner container 120 of the heater.

또는, 상기 가열수단(200)은 상기 저열용량 가열기(100) 외부에 구비되는 외부 가열기(230)로서, 상기 저열용량 가열기(100)에는 상기 가열기 압력 용기(110)를 관통하여 상기 가열기 내부 용기(120)와 연통되는 입구 및 출구가 형성되어, 상기 입구 및 출구를 연결하는 순환로(231)를 통해 상기 가열기 내부 용기(120) 내의 액화물을 순환시키되, 상기 외부 가열기(230)는 상기 순환로(231) 상에 구비되어 액화물을 가열하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the heating means 200 is an external heater 230 provided outside the low heat capacity heater 100, and the low heat capacity heater 100 penetrates the heater pressure vessel 110 to pass through the heater inner container ( An inlet and an outlet communicating with the 120 are formed to circulate the liquefied liquid in the heater inner container 120 through a circulation path 231 connecting the inlet and the outlet, wherein the external heater 230 is the circulation path 231. It is provided on the) characterized in that for heating the liquefaction.

이 때, 상기 외부 가열기(230)는 상기 저열용량 가열기(100)에 수용된 액화물보다 상대적으로 고온의 가열 매체원이 액화물과 열교환하여 액화물을 가열하는 열교환기 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 외부 가열기(230)는 가열 매체원으로서 스팀 또는 브라인(Brine)을 사용하는 것이 바람직하다.At this time, the external heater 230 is characterized in that formed in the form of a heat exchanger that heats the liquefied liquid by heat-exchanging heat with the liquefied liquid source relatively higher than the liquefied housed in the low heat capacity heater (100). . At this time, the external heater 230 preferably uses steam or brine as a heating medium source.

또는, 상기 외부 가열기(230)는 전력을 이용하여 액화물을 가열하는 전기 히터 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the external heater 230 is characterized in that it is formed in the form of an electric heater to heat the liquefaction using power.

또한, 상기 저열용량 가열기(100)는 상기 가열기 압력 용기(110) 외부에 구비되어 단열하는 외부 단열재(140); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 외부 단열재(140)는 폴리우레탄으로 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, the low heat capacity heater (100) is provided outside the heater pressure vessel 110, the outer heat insulating material 140 to insulate; Characterized in that further comprises. At this time, the external heat insulating material 140 is preferably formed of polyurethane.

본 발명의 가열기는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에 구비되는 가열기로서 최적화된 장점을 가진다. 보다 구체적으로 설명하자면, 본 발명에 의한 가열기는, 가열기 외부 압력 용기의 내부에 외부와 차단된 별도의 내부 용기를 설치하여 외부로의 열침투를 효과적으로 차단하고, 또한 상기 내부 가열 용기가 비열이 작은 금속으로 되도록 함으로써, 종래의 가열기에 비하여 훨씬 작은 열용량을 확보할 수 있게 되는 효과가 있다.The heater of the present invention has the advantage of being optimized as a heater provided in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system. More specifically, the heater according to the present invention, by installing a separate inner container that is isolated from the outside of the heater outside the pressure vessel to effectively block the heat penetration to the outside, and also the internal heating vessel has a small specific heat By using a metal, there is an effect that a much smaller heat capacity can be ensured as compared with a conventional heater.

이와 같이 가열기의 열용량을 줄임으로써, 본 발명에 의하면 가열 과정에서 가열기 용기로 흡수되었던 열량이 저온 저압 액화물 탱크로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 저온 저압 액화물 탱크의 압력 변화가 일어날 위험성을 크게 낮추고 저온 저압 액화물 탱크의 초기 상태가 용이하게 유지될 수 있도록 해 줌으로써, 궁극적으로는 연료 가스 공급 시스템 자체의 운용 안정성을 극대화시키는 큰 효과가 있다.Thus, by reducing the heat capacity of the heater, according to the present invention there is an effect that can prevent the problem that the amount of heat absorbed into the heater vessel in the heating process flows into the low temperature low pressure liquefied tank. This greatly reduces the risk of pressure changes in the low temperature low pressure liquefied tank and makes it easy to maintain the initial state of the low temperature low pressure liquefied tank, ultimately maximizing the operational stability of the fuel gas supply system itself. There is.

더불어, 본 발명에 의하면 종래의 가열기에서 고온의 가열 매체원을 사용한 열교환을 이용하여 가열을 수행하였던 것과는 달리 전기를 이용하여 가열을 수행함으로써, 가열 매체원을 순환시키기 위한 펌프를 시스템에서 완전히 배제할 수 있게 된다. 이에 따라 본 발명에 의하면 펌프의 배제에 의하여 시스템이 보다 안정적으로 운용되도록 할 수 있으며, 또한 시스템이 단순화되어 설비 비용이 저감되는 장점이 있다. 뿐만 아니라 열교환 가열 방식에 비해 전기 가열 방식을 이용할 경우 운용 비용 또한 크게 절감되는 효과 또한 있다.In addition, according to the present invention, the heating is performed using electricity, unlike in the conventional heater, in which the heating is performed using heat exchange using a high temperature heating medium source, thereby completely eliminating the pump for circulating the heating medium source from the system. It becomes possible. Accordingly, according to the present invention, the system can be more stably operated by the exclusion of the pump, and the system is simplified, thereby reducing the installation cost. In addition, the operating cost is also significantly reduced when using the electric heating method compared to the heat exchange heating method.

더불어 본 발명에 의하면, 가열기 내부에 내부 용기가 구비됨으로써 별도의 센싱용 장치를 구비시키기가 용이하며, 이에 따라 열전대(thermo couple)를 사용하여 가열기 내 액화물 온도를 측정하거나 LC(level control)를 사용하여 가열기 내 액화물 수위를 측정할 수 있는 등의 작업을 수행할 수 있게 된다. 즉 본 발명에 의하면 가열기 내 액화물의 상태를 보다 정확하게 측정하고 이에 따라 최적의 상태에서 운용이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, since the inner container is provided inside the heater, it is easy to provide a separate sensing device, and accordingly, the thermocouple is used to measure the liquefaction temperature in the heater or the LC (level control) is adjusted. Can be used to measure the level of liquefaction in the heater. In other words, according to the present invention, the state of the liquefied liquid in the heater can be more accurately measured, and thus, the operation can be performed in an optimal state.

도 1은 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 종래의 가열기.
도 2는 본 출원인에 의해 출원된, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 저온 액화물 연속 가압 장치.
도 3은 본 발명의 저열용량 가열기.
도 4는 본 발명의 저열용량 가열기의 가열수단의 제1실시예.
도 5는 본 발명의 저열용량 가열기의 가열수단의 제2실시예.
도 6은 본 발명의 저열용량 가열기의 가열수단의 제3실시예.1 is a conventional heater provided in the fuel gas supply system.
2 is a low temperature liquefied continuous pressurization device provided in the fuel gas supply system filed by the present applicant.
3 is a low heat capacity heater of the present invention.
Figure 4 is a first embodiment of the heating means of the low heat capacity heater of the present invention.
Figure 5 is a second embodiment of the heating means of the low heat capacity heater of the present invention.
Figure 6 is a third embodiment of the heating means of the low heat capacity heater of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system according to the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 저열용량 가열기를 도시한 것이다. 일단, 상술한 바와 같이 본 발명의 저열용량 가열기는, 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 저온 액화물 연속 가압 장치에 구비되기에 최적화되도록 설계된 것으로, 다수의 가열기를 이용한 상기 저온 액화물 연속 가압 장치에 대해서는 본 출원인에 의하여 출원된 한국특허출원 제2010-0120930호("저온 액화물 연속 가압 장치 및 작동방법")에 상세히 설명되어 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다. 본 발명의 저열용량 가열기(100)는, 기본적으로는 종래의 가열기와 유사하게, 외부와 밀폐되어 그 내부에 액화물을 수용하며, 가열수단(200)이 구비되어 그 내부에 수용된 액화물을 가열하며, 액화물을 유입시키는 액화물 주입 노즐(111) 및 액화물이 증발되어 발생되는 고압가스를 배출시키는 고압가스 배출 노즐(112)이 구비되는 가열기 압력 용기(110)를 포함하여 이루어진다. 이 때, 본 발명의 저열용량 가열기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 가열기 내부 용기(120) 및 단열 지지체(121)를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.3 shows a low heat capacity heater of the present invention. First, as described above, the low heat capacity heater of the present invention is designed to be optimized to be included in the low temperature liquefaction continuous pressurization device provided in the fuel gas supply system. Since it is described in detail in Korean Patent Application No. 2010-0120930 ("Low Temperature Liquefied Continuous Pressurizing Apparatus and Operation Method") filed by the present applicant, the description is omitted here. The low heat capacity heater 100 of the present invention, basically similar to a conventional heater, is sealed to the outside to accommodate the liquefied therein, the heating means 200 is provided to heat the liquefied contained therein And a heater pressure vessel 110 having a liquefied injection nozzle 111 for introducing a liquefied liquid and a high-pressure gas discharge nozzle 112 for discharging a high-pressure gas generated by evaporating the liquefied liquid. At this time, the low heat capacity heater 100 of the present invention is characterized in that it comprises a heater inner container 120 and the heat insulating support 121, as shown in FIG.

상기 가열기 내부 용기(120)는 일측이 개방된 용기 형태로서, 상기 압력 용기(110) 내부에 수용 구비되어 그 내부에 액화물을 수용한다. 또한, 상기 단열 지지체(121)는 상기 가열기 압력 용기(110)로부터 상기 가열기 내부 용기(120)로의 열전달을 차단하도록, 상기 가열기 내부 용기를 상기 가열기 압력 용기(110)로부터 이격시켜 지지한다.The heater inner container 120 is in the form of a container in which one side is opened, is accommodated in the pressure vessel 110 is accommodated in the liquid. In addition, the insulation support 121 supports the heater inner container spaced apart from the heater pressure vessel 110 so as to block heat transfer from the heater pressure vessel 110 to the heater inner vessel 120.

도 1에 도시된 바와 같은 종래의 가열기에서는 가열기 압력 용기 내에 직접 액화물이 수용되는 형태로 되어 있었다. 따라서 액화물이 가열되면 가열기 압력 용기로 열량이 직접 전달되어, 가열기 압력 용기가 열량을 축적하고 있다가 저압 저온 액화물 탱크로 열이 전달되어 액화물 탱크의 압력을 크게 상승시키는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는 상기 가열기 압력 용기(110) 내부에 별도의 상기 가열기 내부 용기(120)를 구비시키고, 상기 가열기 압력 용기(110)와 상기 가열기 내부 용기(120)가 상기 단열 지지체(121)에 의하여 이격 배치되도록 한 채, 상기 가열기 내부 용기(120) 내에만 액화물이 수용되도록 함으로써, 본 발명의 저열용량 가열기(100)는 종래의 가열기에 비하여 열용량을 크게 줄일 수 있다. 즉 본 발명의 저열용량 가열기(100)에 의하면, 액화물이 가열되더라도 그 열량이 상기 가열기 압력 용기(110)로 전달되는 것을 최대한 방지할 수 있게 되는 것이다. 이에 따라 상기 가열기 압력 용기(110)로 축적되는 열량이 최소화되어, 저압 저온 액화물 탱크로 전달되는 열량을 최소화할 수 있으며, 따라서 저압 저온 액화물 탱크에서의 상태 유지가 종래보다 훨씬 용이해지고 궁극적으로는 종래보다 훨씬 안정적인 시스템의 운용이 가능해지게 된다.In the conventional heater as shown in FIG. 1, the liquefaction is directly contained in the heater pressure vessel. Therefore, when the liquefied liquid is heated, heat is directly transferred to the heater pressure vessel, and the heater pressure vessel accumulates heat, and then heat is transferred to the low pressure low temperature liquefied tank, thereby greatly increasing the pressure of the liquefied tank. However, in the present invention, the heater inner vessel 120 is provided inside the heater pressure vessel 110, the heater pressure vessel 110 and the heater inner vessel 120 by the heat insulating support 121. By allowing the liquid to be contained only in the heater inner container 120 while being spaced apart from each other, the low heat capacity heater 100 of the present invention can significantly reduce the heat capacity of the conventional heater. That is, according to the low heat capacity heater 100 of the present invention, even if the liquefaction is heated, it is possible to prevent the maximum amount of heat transferred to the heater pressure vessel 110. Accordingly, the amount of heat accumulated in the heater pressure vessel 110 can be minimized, thereby minimizing the amount of heat transferred to the low pressure low temperature liquefaction tank, and thus, the state maintenance in the low pressure low temperature liquefaction tank is much easier than before and ultimately, It is possible to operate a much more stable system than the conventional.

상술한 바와 같이 상기 가열기 내부 용기(120)에만 액화물이 수용되며 액화물의 가열 시 상기 가열기 압력 용기(110)로 축적되는 열량을 최소화하기 위해서, 상기 저열용량 가열기(100)는 상기 가열기 내부 용기(120)가 상기 가열기 압력 용기(110)보다 낮은 비열을 가지는 재질로 형성되도록 한다. 구체적인 예를 들자면, 상기 가열기 압력 용기(110)가 스테인레스 스틸로 형성되고, 상기 가열기 내부 용기(120)가 구리로 형성되도록 할 수 있다.As described above, in order to minimize the amount of heat accumulated in the heater pressure vessel 110 when the liquid is accommodated in the heater inner container 120 only, the low heat capacity heater 100 is the heater inner container ( 120 is formed of a material having a lower specific heat than the heater pressure vessel (110). For example, the heater pressure vessel 110 may be formed of stainless steel, and the heater inner vessel 120 may be formed of copper.

상기 단열 지지체(121)는 상기 가열기 내부 용기(120)를 상기 가열기 압력 용기(110)로부터 이격시켜 줌으로써 전도에 의한 직접적인 열전달을 최소화할 수 있도록 구비되는 것이다. 이 때 상기 단열 지지체(121)를 통해 열전도가 일어날 수도 있는 바, 이러한 문제를 막기 위하여, 상기 단열 지지체(121)는 상기 가열기 압력 용기(110) 및 상기 가열기 내부 용기(120) 간의 이격된 간격을 안정적으로 지지할 수 있는 정도의 강성을 가지면서도 동시에 용기들에 비해서 비열이 훨씬 낮은 재질로 이루어지도록 한다. 구체적인 예를 들자면, 상기 단열 지지체(121)는 합판으로 형성되도록 할 수 있다.The insulation support 121 is provided to minimize direct heat transfer by conduction by separating the heater inner container 120 from the heater pressure vessel 110. In this case, heat conduction may occur through the heat insulating support 121. In order to prevent such a problem, the heat insulating support 121 may be spaced apart from the heater pressure vessel 110 and the heater inner vessel 120. It should be made of a material that is stiff enough to reliably support and at the same time has a much lower specific heat than containers. For example, the heat insulating support 121 may be formed of plywood.

아울러, 상기 저열용량 가열기(100)는 상기 가열기 압력 용기(110) 외부에 구비되어 단열하는 외부 단열재(140); 를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이 때 상기 외부 단열재(140)는 예를 들어 폴리우레탄과 같은 재질로 형성될 수 있다.
In addition, the low heat capacity heater (100) is provided outside the heater pressure vessel 110, the outer heat insulating material 140 to insulate; It is preferred to further comprise a. In this case, the external insulation 140 may be formed of a material such as polyurethane, for example.

본 발명의 저열용량 가열기(100)는 상술한 바와 같이 상기 가열기 압력 용기(110) 및 상기 가열기 내부 용기(120) 사이에 공간이 존재하게 되므로, 여기에 다른 장치들을 더 구비시키는 것이 용이하다. 이에 따라, 본 발명의 저열용량 가열기(100)는, 상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 상태를 측정하는 감지 수단(130); 을 더 포함하여 이루어지도록 할 수 있다.Since the low heat capacity heater 100 of the present invention has a space between the heater pressure vessel 110 and the heater inner vessel 120 as described above, it is easy to further include other devices. Accordingly, the low heat capacity heater 100 of the present invention, the sensing means 130 for measuring the state of the liquefaction accommodated in the heater inner container 120; It may be made to include more.

상기 감지 수단(130)은 상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 온도를 측정하는 열전대(thermocouple, 131)를 포함할 수 있다. 이 때 상기 열전대(131)는 직접적으로 액화물에 접촉함으로써 발생될 수 있는 손상 문제 등을 방지하기 위하여 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가열기 내부 용기(120)의 외측에 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 감지수단(130)은 상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 수위를 측정하는 LC(level control, 132)을 포함할 수 있다.The sensing means 130 may include a thermocouple 131 for measuring the temperature of the liquefaction accommodated in the heater inner container 120. At this time, the thermocouple 131 is preferably provided on the outside of the heater inner container 120 as shown in Figure 3 in order to prevent damage problems that may occur by directly contacting the liquefied. . In addition, the sensing means 130 may include a level control (LC) 132 for measuring the level of the liquefaction accommodated in the heater inner container 120.

이와 같이 본 발명의 저열용량 가열기(100)는 열전대, LC 등과 같은 감지수단을 이용하여 그 내부에 수용된 액화물의 온도, 수위 등을 용이하게 측정할 수 있다. 이에 따라 액화물의 상태를 정확하게 파악하여 보다 효율적인 시스템의 운용이 가능하다.
As described above, the low heat capacity heater 100 of the present invention can easily measure the temperature, level, etc. of the liquefied liquid contained therein by using a sensing means such as a thermocouple or LC. As a result, it is possible to accurately understand the state of the liquefaction and to operate the system more efficiently.

더불어, 상기 가열기 압력 용기(110) 및 상기 가열기 내부 용기(120) 사이에 공간이 존재함으로써, 본 발명의 저열용량 가열기(100)에서는 상기 가열 수단(200) 역시 종래의 형태(액화물과 직접 열교환하여 가열하는 열교환기 형태) 이외의 다른 형태로 이루어질 수 있다. 도 4 내지 도 6은 상기 가열수단의 여러 실시예를 도시한 것으로, 이하에서 각 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.
In addition, since there is a space between the heater pressure vessel 110 and the heater inner vessel 120, in the low heat capacity heater 100 of the present invention, the heating means 200 also has a conventional form (direct heat exchange with liquefied liquid). Heat exchanger) to form a heat exchanger. 4 to 6 show various embodiments of the heating means, which will be described in more detail below for each embodiment.

도 4는 본 발명의 저열용량 가열기의 가열수단의 제1실시예를 도시한 것이다. 제1실시예에서는, 상기 가열수단(200)은 열교환기(210)로서 형성된다. 이 때 상기 열교환기(210)는, 도시된 바와 같이 상기 가열기 내부 용기(120) 내에 구비되며, 상기 저열용량 가열기(100)에 수용된 액화물보다 상대적으로 고온의 가열 매체원이 그 내부에 유통되어, 액화물과 가열 매체원을 열교환시켜 액화물을 가열하게 된다. 이 때 상기 열교환기(210)는 가열 매체원으로서 스팀 또는 브라인(Brine)을 사용할 수 있다.Figure 4 shows a first embodiment of the heating means of the low heat capacity heater of the present invention. In the first embodiment, the heating means 200 is formed as a heat exchanger 210. In this case, the heat exchanger 210 is provided in the heater inner container 120 as shown, and a heating medium source having a temperature relatively higher than that of the liquefaction accommodated in the low heat capacity heater 100 is distributed therein. In addition, the liquefied material is heated by heat-exchanging the source of the liquefied material with the heating medium. In this case, the heat exchanger 210 may use steam or brine as a heating medium source.

즉 제1실시예에서의 상기 가열수단(200), 즉 상기 열교환기(210)는, 도 1에 도시된 종래의 가열수단과 동일한 형태로 되되, 다만 본 발명에서는 상기 열교환기(210)가 상기 가열기 내부 용기(120) 내에 구비된다는 점만이 약간 상이하다. 이와 같이 상기 가열수단(200)을 상기 열교환기(210)로서 형성할 경우, 종래의 가열기와의 호환성을 최대화할 수 있는 장점이 있다.In other words, the heating means 200 in the first embodiment, that is, the heat exchanger 210 is the same form as the conventional heating means shown in Figure 1, but in the present invention, the heat exchanger 210 is The only difference is that it is provided in the heater inner container 120. As such, when the heating means 200 is formed as the heat exchanger 210, there is an advantage of maximizing compatibility with a conventional heater.

그런데 제1실시예의 상기 열교환기(210)의 구성은, 실질적으로는 가열 매체원을 순환시키기 위한 펌프가 추가적으로 필요하며, 또한 상기 가열기 압력 용기(110) 및 상기 가열기 내부 용기(120)를 관통하는 관통로가 구성되어야 하는 바 각부의 밀폐가 확보되어야 한다는 점에서 제작이 어려워지는 경향이 있다. 특히 상기 가열기 내부 용기(120)와 관통로의 밀폐가 확보되지 못할 경우, 가열된 액화물이 상기 가열기 압력 용기(110) 내로 새어나오게 되어, 본 발명에서 추구하는 목적이 훼손될 우려가 있다.
However, in the configuration of the heat exchanger 210 of the first embodiment, a pump for substantially circulating a heating medium source is additionally required, and further, the heater pressure vessel 110 and the heater inner vessel 120 are penetrated. Since the through passage should be constructed, it is difficult to manufacture in that the sealing of each part should be secured. In particular, when the heater inner container 120 and the through passage are not secured, the heated liquefaction may leak into the heater pressure vessel 110, thereby deteriorating the object of the present invention.

도 5는 본 발명의 저열용량 가열기의 가열수단의 제2실시예로서, 상술한 바와 같은 제1실시예의 단점을 보완하고 보다 효율을 높일 수 있는 구성이다.Figure 5 is a second embodiment of the heating means of the low heat capacity heater of the present invention, a configuration that can compensate for the disadvantages of the first embodiment as described above and increase the efficiency more.

제2실시예에서는, 상기 가열수단(200)은 상기 저열용량 가열기(100) 내부에 구비되는 전기 히터(220)로서, 가열선(221) 및 전원(222)을 포함하여 이루어져, 전력을 이용하여 액화물을 가열한다. 이 때 상기 가열선(221)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가열기 내부 용기(120)의 외측에 부착 구비되도록 한다.In the second embodiment, the heating means 200 is an electric heater 220 provided in the low heat capacity heater 100, and includes a heating wire 221 and a power source 222, using power Heat the liquefaction. At this time, the heating wire 221 is attached to the outside of the heater inner container 120 as shown in FIG.

제2실시예에서와 같이 상기 가열수단(200)이 상기 전기 히터(220)로 형성됨으로써, 기존의 스팀 또는 브라인을 사용하여 가열하는 방식보다 시스템을 훨씬 단순화할 수 있다. 또한 가열 매체원을 순환시키기 위해 펌프를 사용할 필요가 없으며, 더불어 액화물을 가열하는 데 사용되는 비용 또한 절감할 수 있는 장점 또한 있다. 구체적으로 예를 들어 설명하자면 다음과 같다.As in the second embodiment, the heating means 200 is formed of the electric heater 220, so that the system can be much simpler than the conventional heating method using steam or brine. In addition, there is no need to use a pump to circulate the source of heating medium, and there is also an advantage in that the cost of heating the liquefaction is also reduced. In detail, an example is as follows.

Figure 112011015561521-pat00001
Figure 112011015561521-pat00001

저온 액화물이 LNG인 경우, 저압 저온 액화물 탱크 내의 액화물(LNG1)을 가열하여 고압가스(LNG2)를 만드는데 약 525kJ/kg이 필요하다. 또한, LNG의 공급 유량이 2.1t/h라고 가정한다면 총 291.66kW 만큼의 전기 에너지가 소모된다. 이를 전기 에너지 1kWh 당 70원으로 계산해 보면 LNG를 액화하는데 시간당 약 2만원이 사용된다는 것을 알 수 있다. 즉, 전기를 사용하여 직접 가열할 경우 가열 매체원의 순환을 위한 펌프 작동에 소요되는 에너지와 비교하였을 때 훨씬 경제적이라는 것을 확인할 수 있다.When the low temperature liquefaction is LNG, about 525 kJ / kg is required to heat the liquefaction (LNG1) in the low pressure low temperature liquefaction tank to produce the high pressure gas (LNG2). In addition, assuming a LNG supply flow rate of 2.1 t / h, a total of 291.66 kW of electric energy is consumed. Calculating this as 70 won per kWh of electric energy shows that about 20,000 won per hour is used to liquefy LNG. That is, it can be seen that the direct heating using electricity is much more economical compared to the energy required to operate the pump for circulation of the heating medium source.

더불어, 상기 가열선(221)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가열기 내부 용기(120)의 외측 하부에 구비되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 가열선(221)이 상기 가열기 내부 용기(120) 전체를 둘러싸게 될 경우, 액화물의 수위가 낮아지면 불필요한 가열이 이루어지는 부분이 발생하게 되어 에너지가 낭비될 우려가 있다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가열선(221)이 상기 가열기 내부 용기(120)의 하부에 구비되도록 함으로써, 이러한 문제를 예방하여 가열 효율을 극대화할 수 있다.
In addition, as shown in FIG. 5, the heating line 221 may be provided at an outer lower side of the heater inner container 120. When the heating wire 221 surrounds the entire inner vessel 120 of the heater, when the level of the liquefied liquid is lowered, a portion where unnecessary heating is generated may occur, and energy may be wasted. As shown in FIG. 5, the heating wire 221 is provided under the heater inner container 120 to prevent such a problem and maximize heating efficiency.

도 6은 본 발명의 저열용량 가열기의 가열수단의 제3실시예이다. 제1실시예 및 제2실시예에서는 상기 가열수단(200)의 형태가 열교환기(210) 또는 전기 히터(220)로서 다를 뿐 상기 저열용량 가열기(100)의 내부에 설치된다는 점에 있어서는 공통적인 구성을 가지고 있다. 반면 제3실시예에서는, 상기 가열수단(200)은 상기 저열용량 가열기(100) 외부에 구비된다. 이 때, 상기 저열용량 가열기(100)에는 상기 가열기 압력 용기(110)를 관통하여 상기 가열기 내부 용기(120)와 연통되는 입구 및 출구가 형성되어, 상기 입구 및 출구를 연결하는 순환로(231)를 통해 상기 가열기 내부 용기(120) 내의 액화물을 순환시키되, 상기 외부 가열기(230)는 상기 순환로(231) 상에 구비되어 액화물을 가열하게 된다. 상기 외부 가열기(230)는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 예를 들면 열교환기나 전기 히터 등의 형태로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다.6 is a third embodiment of the heating means of the low heat capacity heater of the present invention. In the first embodiment and the second embodiment, the shape of the heating means 200 is different from that of the heat exchanger 210 or the electric heater 220, but is common in that it is installed inside the low heat capacity heater 100. Has a configuration. In contrast, in the third embodiment, the heating means 200 is provided outside the low heat capacity heater 100. At this time, the low heat capacity heater 100 is formed through the heater pressure vessel 110 and the inlet and outlet communicating with the heater inner container 120 is formed, the circulation path 231 connecting the inlet and the outlet The liquefied liquid in the heater inner container 120 is circulated therethrough, and the external heater 230 is provided on the circulation path 231 to heat the liquefied liquid. The external heater 230 may be formed in various forms, for example, may be in the form of a heat exchanger or an electric heater. More specifically, it is as follows.

먼저, 상기 외부 가열기(230)는 상기 저열용량 가열기(100)에 수용된 액화물보다 상대적으로 고온의 가열 매체원이 액화물과 열교환하여 액화물을 가열하는 열교환기 형태로 형성될 수 있다. 이 때의 열교환기의 형태는, 그 내부에 액화물이 유통되고 외부에 가열 매체원이 유통되는 형태의 일반적인 열교환기 형태로 형성될 수도 있고, 또는 이종의 유체가 그 내부에 유통되면서 서로 열교환하도록 형성되는 이종 열교환기 형태로 형성될 수도 있는 등, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 어떤 형태로 이루어져도 무방하다. 또한, 상기 외부 가열기(230)는 가열 매체원으로서 스팀 또는 브라인(Brine)을 사용하도록 하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 외부 가열기(230)는 전력을 이용하여 액화물을 가열하는 전기 히터 형태로 형성될 수 있다. 물론 이 경우 상기 외부 가열기(230)로서의 전기 히터는 제2실시예의 전기 히터와 마찬가지로 가열선 및 전원을 포함하여 이루어질 수 있다.First, the external heater 230 may be formed in the form of a heat exchanger in which a relatively hot heating medium source heats the liquefied liquid to heat the liquefied liquid rather than the liquefied liquid contained in the low heat capacity heater 100. The heat exchanger at this time may be formed in the form of a general heat exchanger in which liquefaction is distributed therein and a heating medium source is circulated to the outside, or different types of fluids are exchanged therein so as to be circulated therein. It may be formed in the form of a heterogeneous heat exchanger to be formed, such as may be made in any form without departing from the spirit of the present invention. In addition, the external heater 230 preferably uses steam or brine as a heating medium source. Alternatively, the external heater 230 may be formed in the form of an electric heater to heat the liquefaction using power. Of course, in this case, the electric heater as the external heater 230 may include a heating wire and a power source similarly to the electric heater of the second embodiment.

물론 상술한 예시로 상기 외부 가열기(230)의 형태가 한정되는 것은 아니며, 상기 외부 가열기(230)가 상기 순환로(231) 상에 구비되어 액화물을 가열할 수만 있다면 어떠한 형태로 형성되어도 무방하다. 제3실시예에서와 같이 상기 가열수단(200)이 상기 외부 가열기(230) 형태로 이루어지면, 설계자가 원하는 대로 가열수단을 변형 실시할 수 있는 장점이 있으며, 또한 가열 방식을 어떤 것으로 하든 누출 문제를 염려할 필요가 없다는 장점이 있다.
Of course, the form of the external heater 230 is not limited to the above-described example, and may be formed in any form as long as the external heater 230 is provided on the circulation path 231 to heat the liquefied liquid. As in the third embodiment, when the heating means 200 is formed in the form of the external heater 230, there is an advantage that the heating means can be modified as desired by the designer, and no matter what the heating method as a leak problem There is no need to worry about.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

100: (본 발명의) 저열용량 가열기
110: 가열기 압력 용기 120: 가열기 내부 용기
121: 단열 지지체 130: 감지수단
131: 열전대 132: LC(level control)
140: 외부 단열재
200: 가열수단
210: 열교환기 220: 전기 히터
221: 가열선 222: 전원
230: 외부 가열기 231: 순환로100: low heat capacity burner (of the invention)
110: heater pressure vessel 120: heater inner vessel
121: thermal insulation support 130: sensing means
131: thermocouple 132: level control (LC)
140: external insulation
200: heating means
210: heat exchanger 220: electric heater
221: heating wire 222: power source
230: external heater 231: circulation path

Claims (19)

연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에 구비되는 가열기로서, 외부와 밀폐되어 그 내부에 액화물을 수용하며, 가열수단(200)이 구비되어 그 내부에 수용된 액화물을 가열하되, 액화물을 유입시키는 액화물 주입 노즐(111) 및 액화물이 증발되어 발생되는 고압가스를 배출시키는 고압가스 배출 노즐(112)이 구비되는 가열기 압력 용기(110)를 포함하여 이루어지는 저열용량 가열기(100)에 있어서,
일측이 개방된 용기 형태로서, 상기 압력 용기(110) 내부에 수용 구비되어 그 내부에 액화물을 수용하는 가열기 내부 용기(120);
상기 가열기 압력 용기(110)로부터 상기 가열기 내부 용기(120)로의 열전달을 차단하도록, 상기 가열기 내부 용기를 상기 가열기 압력 용기(110)로부터 이격시켜 지지하는 단열 지지체(121);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
A heater provided in a low-temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, the liquid being sealed to the outside to receive the liquefaction therein, the heating means 200 is provided to the liquid contained therein Heater pressure vessel 110 is provided with a liquefied injection nozzle 111 for heating the cargo, the liquid liquefied inlet and a high-pressure gas discharge nozzle 112 for discharging the high-pressure gas generated by evaporation of the liquefied liquid In the low heat capacity heater 100,
One side of the open container form, the inside of the pressure vessel 110 is provided with a heater inner container (120) for receiving a liquefied therein;
A thermal insulation support 121 for supporting the heater inner container spaced apart from the heater pressure vessel 110 to block heat transfer from the heater pressure vessel 110 to the heater inner vessel 120;
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system comprising a.
제 1항에 있어서, 상기 저열용량 가열기(100)는
상기 가열기 내부 용기(120)가 상기 가열기 압력 용기(110)보다 낮은 비열을 가지는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 1, wherein the low heat capacity heater 100
Low heat capacity in the low temperature liquid liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that the heater inner container 120 is formed of a material having a lower specific heat than the heater pressure vessel 110. Burner.
제 2항에 있어서, 상기 저열용량 가열기(100)는
상기 가열기 압력 용기(110)가 스테인레스 스틸로 형성되고, 상기 가열기 내부 용기(120)가 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 2, wherein the low heat capacity heater 100
In the low temperature liquefied continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that the heater pressure vessel 110 is formed of stainless steel, the heater inner vessel 120 is formed of copper. Low heat capacity burner.
청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 4 has been abandoned due to the setting registration fee. 제 1항에 있어서, 상기 단열 지지체(121)는
합판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
According to claim 1, wherein the thermal insulation support 121 is
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system, characterized in that formed of plywood.
제 1항에 있어서, 상기 저열용량 가열기(100)는
상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 상태를 측정하는 감지 수단(130);
을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 1, wherein the low heat capacity heater 100
Sensing means (130) for measuring a state of liquefaction contained in the heater inner container (120);
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that further comprising.
제 5항에 있어서, 상기 감지 수단(130)은
상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 온도를 측정하는 열전대(131)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 5, wherein the sensing means 130
Low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that it comprises a thermocouple 131 for measuring the temperature of the liquefaction accommodated in the heater inner container 120 .
청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 6항에 있어서, 상기 열전대(131)는
상기 가열기 내부 용기(120)의 외측에 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 6, wherein the thermocouple 131 is
Low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that provided on the outside of the heater inner container (120).
제 5항에 있어서, 상기 감지수단(130)은
상기 가열기 내부 용기(120)에 수용되는 액화물의 수위를 측정하는 LC(level control, 132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 5, wherein the sensing means 130
In the low temperature liquid liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that it comprises a level control (LC) (132) for measuring the level of the liquefied liquid contained in the heater inner container 120 Low heat capacity burner.
제 1항에 있어서, 상기 가열수단(200)은
상기 가열기 내부 용기(120) 내에 구비되며, 상기 저열용량 가열기(100)에 수용된 액화물보다 상대적으로 고온의 가열 매체원이 그 내부에 유통되는 열교환기(210)로서, 액화물과 가열 매체원을 열교환시켜 액화물을 가열하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 1, wherein the heating means 200
A heat exchanger 210 provided in the heater inner container 120 and having a relatively high temperature heating medium source circulated therein than a liquefied liquid contained in the low heat capacity heater 100. A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system, characterized in that the liquefaction is heated by heat exchange.
제 9항에 있어서, 상기 열교환기(210)는
가열 매체원으로서 스팀 또는 브라인(Brine)을 사용하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
10. The heat exchanger (210) of claim 9, wherein
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system, characterized by using steam or brine as a heating medium source.
제 1항에 있어서, 상기 가열수단(200)은
상기 저열용량 가열기(100) 내부에 구비되는 전기 히터(220)로서, 가열선(221) 및 전원(222)을 포함하여 이루어져, 전력을 이용하여 액화물을 가열하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 1, wherein the heating means 200
An electric heater 220 provided in the low heat capacity heater 100, comprising a heating wire 221 and a power source 222, and fuel gas supply system characterized in that to heat liquefaction using electric power. A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the.
청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 12 is abandoned in setting registration fee. 제 11항에 있어서, 상기 가열선(221)은
상기 가열기 내부 용기(120)의 외측에 부착 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 11, wherein the heating line 221 is
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that attached to the outside of the heater inner container (120).
청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 13 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 12항에 있어서, 상기 가열선(221)은
상기 가열기 내부 용기(120)의 외측 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 12, wherein the heating line 221 is
Low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that provided in the outer lower portion of the heater inner container (120).
제 1항에 있어서, 상기 가열수단(200)은
상기 저열용량 가열기(100) 외부에 구비되는 외부 가열기(230)로서,
상기 저열용량 가열기(100)에는 상기 가열기 압력 용기(110)를 관통하여 상기 가열기 내부 용기(120)와 연통되는 입구 및 출구가 형성되어, 상기 입구 및 출구를 연결하는 순환로(231)를 통해 상기 가열기 내부 용기(120) 내의 액화물을 순환시키되, 상기 외부 가열기(230)는 상기 순환로(231) 상에 구비되어 액화물을 가열하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 1, wherein the heating means 200
As the external heater 230 provided outside the low heat capacity heater 100,
The low heat capacity heater 100 is formed with an inlet and an outlet through the heater pressure vessel 110 to communicate with the heater inner vessel 120, through the circulation path 231 connecting the inlet and outlet the heater Low temperature using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system circulating the liquefied liquid in the inner vessel 120, the external heater 230 is provided on the circulation path 231 to heat the liquefied liquid Low heat capacity heaters in liquefied continuous pressurization unit.
제 14항에 있어서, 상기 외부 가열기(230)는
상기 저열용량 가열기(100)에 수용된 액화물보다 상대적으로 고온의 가열 매체원이 액화물과 열교환하여 액화물을 가열하는 열교환기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 14, wherein the external heater 230 is
A plurality of heatings provided in the fuel gas supply system, characterized in that the heating medium source is relatively hot than the liquefied housed in the low heat capacity heater 100 is formed in the form of a heat exchanger for heating the liquefied by heat exchange with the liquefied. Low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a machine.
제 15항에 있어서, 상기 외부 가열기(230)는
가열 매체원으로서 스팀 또는 브라인(Brine)을 사용하는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 15, wherein the external heater 230 is
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system, characterized by using steam or brine as a heating medium source.
제 14항에 있어서, 상기 외부 가열기(230)는
전력을 이용하여 액화물을 가열하는 전기 히터 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 14, wherein the external heater 230 is
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that formed in the form of an electric heater for heating the liquefaction using electric power.
제 1항에 있어서, 상기 저열용량 가열기(100)는
상기 가열기 압력 용기(110) 외부에 구비되어 단열하는 외부 단열재(140);
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.
The method of claim 1, wherein the low heat capacity heater 100
An external heat insulator 140 provided outside the heater pressure vessel 110 to insulate;
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization apparatus using a plurality of heaters provided in the fuel gas supply system, characterized in that further comprising.
청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 19 is abandoned in setting registration fee. 제 18항에 있어서, 상기 외부 단열재(140)는
폴리우레탄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기.The method of claim 18, wherein the outer insulation 140
A low heat capacity heater in a low temperature liquefaction continuous pressurization device using a plurality of heaters provided in a fuel gas supply system, characterized in that formed of polyurethane.
KR1020110019161A 2010-11-30 2011-03-03 A low Heat Capacity Vaporization Equipment for Continuously Pressurizing Low temperature Liquid in Fuel Gas Supply System and Operating Method KR101193613B1 (en)

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