KR101291354B1 - 해상구조물의 라이저 및 이를 구비한 해상구조물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위한 해상구조물의 라이저 및 이를 구비한 해상구조물에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 해상구조물의 라이저는,해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위하여, 해상구조물 몸체에서 해저면을 향하여 연장형성되며, 단부에 해저지각을 뚫기 위한 드릴이 설치되는 해상구조물의 라이저에 있어서, 내부에 드릴링 윤활유가 드릴을 향하여 유동되는 윤활유 공급유로가 형성되는 드릴링 파이프; 상기 드릴링 파이프에 의하여 상기 드릴로 유동된 상기 드릴링 윤활유가 상기 드릴로부터 해상구조물 몸체를 향하여 회수되는 윤활유 회수유로가 형성되는 윤활유 회수 파이프; 및 상기 드릴링 파이프 및 상기 윤활유 회수파이프와 함께 연장형성되며, 저온의 해양심층수를 상기 해상구조물 몸체로 공급하기 위한 심층수 공급유로가 형성되는 심층수 파이프;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상구조물의 라이저는,해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위하여, 해상구조물 몸체에서 해저면을 향하여 연장형성되며, 단부에 해저지각을 뚫기 위한 드릴이 설치되는 해상구조물의 라이저에 있어서, 내부에 드릴링 윤활유가 드릴을 향하여 유동되는 윤활유 공급유로가 형성되는 드릴링 파이프; 상기 드릴링 파이프에 의하여 상기 드릴로 유동된 상기 드릴링 윤활유가 상기 드릴로부터 해상구조물 몸체를 향하여 회수되는 윤활유 회수유로가 형성되는 윤활유 회수 파이프; 및 상기 드릴링 파이프 및 상기 윤활유 회수파이프와 함께 연장형성되며, 저온의 해양심층수를 상기 해상구조물 몸체로 공급하기 위한 심층수 공급유로가 형성되는 심층수 파이프;를 포함한다.
Description
본 발명은 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위한 해상구조물의 라이저 및 이를 구비한 해상구조물에 관한 것이다.
해저유전을 탐사하거나 상기 해정유전으로부터 원유 또는 가스를 채굴하기 위한 선박 또는 부유식 생산저장설비(FPSO)와 같은 해상구조물에는 해전유전을 향하여 연장되는 드릴링 라이저(Riser)와, 상기 드릴링 라이저가 상하방향으로 드나들수 있는 문풀(Moon Pool)이 설치된다.
이때, 상기 라이저에는 상기 해전유정에 대한 시추를 수행하는 과정에서, 해저지각을 뚫기 위한 드릴이 설치되며, 상기 라이저는 상기 드릴을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 드릴링 파이프를 포함한다.
상기 드릴에 상기 해저지각의 드릴과정에서, 상기 해저지각과 상기 드릴의 마찰력을 감쇄시켜 상기 드릴의 파손을 방지하기 위한 드릴링 윤활유가 상기 라이저를 통하여 상기 드릴로 공급된다. 그리고, 상기 라이저에는, 상기 드릴로 유동된 상기 드릴링 윤활유가 다시 상기 해상구조물로 공급되도록 하기 위한 윤활유회수 파이프가 더 구비된다.
그리고, 상기 해상구조물에는 상기 해상구조물의 구동을 위한 전력을 생산하기 위하여 일례로 화석연료를 연소시켜 전력을 생산하기 위한 발전시설이 마련된다.
한편, 상기 해저유전이 위치되는 상기 해저지각의 해저면 깊이는 보통 수심 1000 m 이상으로 형성되며, 상기 해저 근처에는 일반적으로 표층수의 온도보다 낮은 온도, 예컨대 2 ℃ ~ 6 ℃ 사이의 온도로 유지되는 해양심층수가 유동되는 수괴가 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면 에너지 효율이 향상된 해상구조물 및 그 해상구조물의 라이저가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따르면, 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위하여, 해상구조물 몸체에서 해저면을 향하여 연장형성되며, 단부에 해저지각을 뚫기 위한 드릴이 설치되는 해상구조물의 라이저에 있어서, 내부에 드릴링 윤활유가 드릴을 향하여 유동되는 윤활유 공급유로가 형성되는 드릴링 파이프; 상기 드릴링 파이프에 의하여 상기 드릴로 유동된 상기 드릴링 윤활유가 상기 드릴로부터 해상구조물 몸체를 향하여 회수되는 윤활유 회수유로가 형성되는 윤활유 회수 파이프; 및 상기 드릴링 파이프 및 상기 윤활유 회수파이프와 함께 연장형성되며, 저온의 해양심층수를 상기 해상구조물 몸체로 공급하기 위한 심층수 공급유로가 형성되는 심층수 파이프;를 포함하는 해상구조물의 라이저가 제공된다.
또한, 상기 윤활유 회수파이프 및 상기 드릴링 파이프는 상기 심층수 파이프의 내부에 설치되며, 상기 심층수 공급유로는 상기 심층수 파이프의 내면과 상기 윤활유 회수파이프의 외면 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 윤활유 회수파이프의 외면에는 상기 윤활유 회수파이프의 윤활유 회수 유로에서 유동되는 드릴링 윤활유와 상기 심층수 파이프의 상기 심층수 공급유로에서 유동되는 상기 해양심층수 사이의 열전달을 억제하기 위한 제1단열부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 심층수 공급파이프에는, 상기 심층수 공급유로를 따라서 유동되는 상기 심층수와 상기 라이저의 외부 환경과 열전달이 발생되는 것을 억제하기 위한 제2단열부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 해양심층수가 유입되도록 상기 심층수 파이프에 형성되는 심층수 유입홀의 위치는 해저면으로부터 이격된 지점일 수 있다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위한 해상구조물에 있어서, 라이저; 상기 라이저가 설치되며, 상기 라이저를 통하여 공급되는 해양심층수보다 고온인 표층수가 유입되기 위한 표층수 유입홀과 내부로부터 외부로 해수를 배출시키기 위한 해수 배출홀이 형성되는 해상구조물 몸체; 및 상기 해양심층수와 상기 표층수가 공급되며, 상기 해양심층수와 상기 표층수의 온도차이를 이용하여 전력을 생산하는 온도차 발전장치;를 포함한다.
또한, 상기 온도차 발전장치는, 작동유체가 상기 해양심층수와 열교환되어, 기체상태에서 액체상태로 냉각되는 응축부; 상기 응축부에 냉각된 상기 작동유체가 압축되는 압축펌프; 상기 압축펌프에서 압축된 상기 작동유체가 상기 표층수와 열교환되어, 고압의 액체상태에서 기체상태로 가열되는 기화부; 및 상기 기화부에서 기화된 상기 작동유체가 공급되어, 전력을 생성하며, 회전시킨 상기 작동유체를 상기 응축부로 공급하기 위한 발전터빈;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도차 발전장치를 통과한 상기 해양심층수와 상기 표층수가 공급되며, 상기 해상구조물 몸체의 흘수선을 조절하기 위하여 상기 해양심층수 및 상기 표층수를 선택적으로 내부에 저수 또는 외부로 배수하는 밸러스팅 유닛;을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 라이저가 설치된 해상구조물을 보여주는 도면.
도 2는 본 실시예에 따른 해상구조물의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선도에 따른 라이저의 단면도.
도 2는 본 실시예에 따른 해상구조물의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선도에 따른 라이저의 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 라이저가 설치된 해상구조물을 보여주는 도면이며, 도 2는 본 실시예에 따른 해상구조물의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 해상구조물(1)은 해상구조물 몸체(30)와, 라이저(20), 온도차 발전장치(10)를 포함한다.
보다 상세히, 해상구조물 몸체(30)는, 해상구조물(1)의 외형을 형성하며, 예컨대 자가 운항가능하게 마련되는 선박 또는 다른 선박에 의하여 예인가능하게 형성되는 부유식 해상구조물로 형성될 수 있다. 그리고, 해상구조물 몸체(30)에는, 라이저(20), 온도차발전장치(10)가 설치된다. 또한, 해상구조물 몸체(30)에는 해상구조물 몸체(30) 인근의 표층수(Wi2)가 유입될 수 있는 표층수 유입홀(321) 및 해상구조물 몸체(30)로부터 외부로 내부의 해수(Wo)가 배출될 수 있는 해수 배출홀(322)이 형성된다. 또한, 해상구조물 몸체(30)에는, 라이저(20)를 상하방향으로 이동가능하게 지지하기 위한 데릭 유닛(31)과, 드릴(50)에 의한 드릴과정에서 윤활작용을 수행하는 드릴링 윤활유를 정화시키기 위한 윤활유정화장치(36)와, 온도차 발전장치(10)에서 생산된 전력을 저장하기 위한 전력저장유닛(33)과, 해상구조물 몸체(30)의 흘수선을 조정하기 위한 밸러스팅 유닛(34)과, 해상구조물 몸체(30)의 표층수 유입홀(321)과 연통되어 해상구조물 몸체(30)의 내부로 표층수(Wi2)를 공급하기 위한 표층수 공급유닛(35)이 설치된다. 이때, 밸러스팅 유닛(34)은 해수 배출홀(322)과 연통되어, 밸러스팅 유닛(34)의 내부에 저장된 해수가 선택적으로 해수 배출홀(322)을 통하여 해상구조물 몸체(30)의 외부로 배출되도록 할 수 있다.
상기 라이저(20)는 해상구조물(1)이 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위하여, 해상구조물 몸체(30)에서 해저면(B)을 향하여 연장형성되며, 라이저(20)의 단부에 해저지각을 뚫기 위한 드릴(50)이 설치된다. 이때, 해저면(B)에는 라이저(20)가 관통되며, 드릴(50)에 의하여 뚫려진 공간의 압력을 조절하기 위한 폭발방지장치(40)가 설치된다.
또한, 해상구조물 몸체(30)로부터 라이저(20)를 통하여 드릴(50)로, 드릴(50)의 상기 해저지각의 드릴링 과정에서 윤활작용을 하는 상기 드릴링 윤활유가 공급되며, 라이저(20)에는 해상구조물 몸체(30)로부터 상기 드릴링 윤활유(O)를 드릴(50) 측으로 유동되도록 위한 윤활유 공급유로(21) 및 드릴(50)측으로 공급되어 윤활작용을 수행한 다음, 자갈, 모래 등과 같은 불순물과 섞인 상기 드릴링 윤활유(O)가 해상구조물 몸체(30)로 회수되도록 하는 윤활유 회수유로(22)가 형성된다. 이때, 윤활유 공급유로(21) 및 윤활유 회수유로(22)는 해상구조물 몸체(30)의 윤활유 정화장치(36)에 연결되고, 윤활유 정화장치(36)는 윤활유 회수유로(22)를 거쳐 회수되는 상기 드릴링 윤활유(O)로부터 상기 불순물을 걸러내어, 정화된 상기 드릴링 윤활유(O)를 다시 윤활유 공급유로(21)를 통하여 드릴(50) 측으로 공급한다.
한편, 라이저(20)에는 예컨대, 2 ℃ ~ 6 ℃로 형성되는 저온의 해양심층수(Wi1)를 해상구조물 몸체(30) 측으로 공급하기 위한 심층수 공급유로(23)가 더 형성된다. 이때, 심층수 공급유로(23)는, 윤활유 공급유로(21) 및 윤활유 회수유로(22)와 달리, 해저면(B)까지 연장형성되지 않고, 일정 깊이(d)까지만 연장형성되어, 일정 깊이(d)에 위치되는 수괴(水槐)로부터 해양심층수(Wi1)를 취수하여 해상구조물 몸체(30)로 공급할 수 있다.
본 실시예에 따른 라이저(20)의 심층수 공급유로(23)가 형성되는 수면 깊이는(d)는 일례로 1000 m 일 수 있으며, 심층수 공급유로(23)가 해저면(B)에 인접한 위치 또는 해저면(B)까지 연장형성되어 해양심층수(Wi1)가 유입되도록 하는 구성 또한 본 발명의 구성에 포함된다고 할 것이다.
한편, 상기 온도차 발전장치(10)는 해양심층수(Wi1) 및 표층수(Wi2)가 공급되며, 해양심층수(Wi1) 및 표층수(Wi2)의 온도차이를 이용하여 전력을 생산한다. 이때, 해양심층수(Wi1)의 온도는 2 ℃ ~ 6 ℃의 범위 내로 형성될 수 있으며, 표층수(Wi2)의 온도는 20 ℃ ~ 35 ℃의 범위 내로 형성될 수 있다. 다만, 상기 온도의 범위는 해상구조물(1)이 위치되는 해역에 따라서 다르게 형성될 수 있다.
온도차 발전장치(10)는, 작동유체(R)가 해양심층수(Wi1)와 열교환되어 기체상태에서 액체상태로 냉각되는 응축부(11)와, 응축부(11)에서 냉각된 작동유체(R)가 응축부(11)에서의 압력보다 높은 압력으로 압축되는 압축펌프(12)와, 압축펌프(12)에서 압축된 작동유체(R)가 표층수(Wi1)와 열교환되어 고압의 액체상태에서 기체상태로 가열되는 기화부(13)와, 기화부(13)에서 고압의 기체로 기화된 작동유체(R)가 공급되어 내부의 블레이드들을 회전시켜 전력을 생성하며 상기 블레이드들을 회전시킨 작동유체(R)를 응축부(11)로 공급하는 발전터빈(14)을 포함한다. 본 실시예에 따른 해상구조물(1)의 온도차 발전장치(10)의 작동유체(R)는 예컨대 암모니아일 수 있으며, 작동유체(R)는 응축부(11), 압축펌프(12), 기화부(13) 및 발전터빈(14)을 차례로 순환하며, 전력이 생산되도록 한다. 이때, 발전터빈(14)에서 생산된 전력은 전력저장유닛(33)에 저장되어, 해상구조물(1)의 구동에 사용될 수 있다.
한편, 응축부(11) 및 기화부(13)에는 각각 작동유체(R)가 응축 또는 기화되는 응축공간(111) 및 기화공간(131)이 형성된다. 그리고, 응축공간(111) 및 기화공간(131)에는 해양심층수(Wi1) 및 표층수(Wi2)가 유동되며 작동유체(R)와 열교환되기 위한 제1열교환부(112) 및 제2열교환부(132)가 설치된다.
이때, 제1열교환부(112)는 심층수 공급유로(23)와 연통되어 해양심층수(Wi1)가 유동되도록 할 수 있으며, 제2열교환부(132)는 표층수 공급유닛(35)과 연통되어 표층수(Wi2)가 유동되도록 할 수 있다.
그리고, 제1열교환부(112) 및 제2열교환부(132)는 각각 상기 밸러스팅 유닛(34)과 연통됨으로써, 제1열교환부(112) 및 제2열교환부(132)를 거쳐 열교환된 해양심층수(Wo1) 및 표층수(Wo2)는 밸러스팅 유닛(34)으로 공급될 수 있다. 밸러스팅 유닛(34)에 공급된 해양심층수(Wo1) 및 표층수(Wo2)는 선택적으로 밸러스팅 유닛(34)의 내부에 저장되거나 밸러스팅 유닛(34)과 연통되는 해상구조물 몸체(30)의 해수 배출홀(322)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면 원유의 시추 또는 채굴을 위한 해상구조물(1)에서,해저면(B)을 향하여 연장형성되는 라이저(20)를 통하여 저온의 해양심층수(Wi1)를 취수(取水)하고, 해양심층수(Wi1)와 표층수(Wi2)의 온도차이를 이용하여 전력을 생산함으로써, 전력을 생산하기 위한 화석연료의 소모가 감소될 수 있다.
본 실시예에 따른 해상 구조물(1)의 온도차발전장치(10)에서 열교환된 해양심층수(Wo1) 및 표층수(Wo2)는 밸러스팅 유닛(34)을 통하여 해상구조물(1)의 외부로 배출되는 것으로 설명되고 있으나, 열교환된 해양심층수(Wo1) 및 표층수(Wo2)가 밸러스팅 유닛(34)을 거치지 않고 바로 해상구조물(1)의 외부로 배출되는 구성 또한 본 실시예의 구성에 포함된다고 할 것이다.
이하에선, 드릴링 윤활유(O) 및 해양심층수(Wi1)가 유동되는 라이저(20)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선도에 따른 라이저의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 라이저(20)는, 드릴링 파이프(24)와, 윤활유 회수파이프(25)와, 심층수 파이프(26)와, 제1단열부재(271)와, 제2단열부재(272)를 포함한다.
보다 상세히, 드릴링 파이프(24)는, 단부에 드릴(50)이 설치되며, 내부에 드릴링 윤활유(O)가 해상구조물 몸체(30)로부터 드릴(50)을 향하여 유동되는 윤활유 공급유로(21)가 형성된다.
그리고, 윤활유 회수파이프(25)는 드릴링 파이프(24)의 외주면을 둘러싸도록 형성되며, 윤활유 회수파이프(25)의 내면과 드릴링 파이프(24)의 외면 사이에는 윤활유 회수유로(22)가 형성된다.
그리고, 심층수 파이프(26)는 윤활유 회수파이프(25)를 둘러싸도록 형성되며, 심층수 파이프(26)의 내면과 윤활유 회수파이프(25)의 외면 사이에는 심층수 공급유로(23)가 형성된다.
즉, 드릴링 파이프(24) 및 심층수 파이프(26)가 각각 라이저(20)의 중심측 및 외곽측에 위치되며, 드릴링 파이프(24) 및 심층수 파이프(26) 사이에 윤활유 회수파이프(25)가 형성된다.
한편, 드릴(50)에 의한 상기 해저지각의 드릴링 과정에서 마찰에 의하여 고온의 열이 발생되며, 상기 열에 의하여 드릴(50)로부터 회수되는 드릴링 윤활유(O)는 고온으로 가열된다. 따라서, 윤활유 회수파이프(25)의 외주면에는 제1단열부재(271)가 배치되어, 윤활유 회수유로(22)를 따라서 유동되는 고온의 드릴링 윤활유(O)와 심층수 공급유로(23)를 따라서 유동되는 저온의 해양심층수(Wi1)가 열교환되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 심층수 파이프(26)의 외주면에는 제2단열부재(272)가 배치되어, 심층수 공급유로(23)를 따라서 유동되는 저온의 해양심층수(Wi1)와 라이저(20) 주변의 해수가 열교환되는 것을 억제할 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 해저면(B)까지 연장되는 라이저(20)를 이용하여 저온의 해양심층수(Wi1)를 취수함으로써, 원유의 시추 또는 채굴과 동시에 해양심층수(Wi1)의 취수가 수행될 수 있다.
본 실시예에 따른 해상구조물(1)의 라이저(20)는 일례로 해양지각을 뚫기위한 회전력을 전달하기 위한 드릴링 라이저(Drilling Riser)로 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 라이저(20)가 드릴링 과정이 완료된 상태에서 해저유전으로부터 원유를 채굴하기 위한 채굴용 라이저로 형성되는 구성 또한 본 실시예의 구성에 포함된다고 할 것이다. 물론, 이러한 경우, 라이저(20)에는 해저유전으로부터 해상구조물(1)을 향하여 원유를 수송하기 위한 수송 파이프 및 수송유로가 형성될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 발명에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
1 : 해상구조물 10 : 온도차 발전장치
20 : 라이저 30 : 해상구조물 몸체
20 : 라이저 30 : 해상구조물 몸체
Claims (8)
- 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위하여, 해상구조물 몸체에서 해저면을 향하여 연장형성되며, 단부에 해저지각을 뚫기 위한 드릴이 설치되는 해상구조물의 라이저에 있어서,
내부에 드릴링 윤활유가 드릴을 향하여 유동되는 윤활유 공급유로가 형성되는 드릴링 파이프;
상기 드릴링 파이프에 의하여 상기 드릴로 유동된 상기 드릴링 윤활유가 상기 드릴로부터 해상구조물 몸체를 향하여 회수되는 윤활유 회수유로가 형성되는 윤활유 회수 파이프; 및
상기 드릴링 파이프 및 상기 윤활유 회수파이프와 함께 연장형성되며, 저온의 해양심층수를 상기 해상구조물 몸체로 공급하기 위한 심층수 공급유로가 형성되는 심층수 파이프;를 포함하며,
상기 윤활유 회수파이프 및 상기 드릴링 파이프는 상기 심층수 파이프의 내부에 설치되며, 상기 심층수 공급유로는 상기 심층수 파이프의 내면과 상기 윤활유 회수파이프의 외면 사이에 형성되는 해상구조물의 라이저. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 윤활유 회수파이프의 외면에는 상기 윤활유 회수파이프의 윤활유 회수 유로에서 유동되는 드릴링 윤활유와 상기 심층수 파이프의 상기 심층수 공급유로에서 유동되는 상기 해양심층수 사이의 열전달을 억제하기 위한 제1단열부재가 설치되는 해상구조물의 라이저. - 제 1 항에 있어서,
상기 심층수 파이프에는, 상기 심층수 공급유로를 따라서 유동되는 상기 심층수와 상기 라이저의 외부 환경과 열전달이 발생되는 것을 억제하기 위한 제2단열부재가 설치되는 해상구조물의 라이저. - 제 1 항에 있어서,
상기 해양심층수가 유입되도록 상기 심층수 파이프에 형성되는 심층수 유입홀의 위치는 해저면으로부터 이격된 지점인 것을 특징으로 하는 해상구조물의 라이저. - 해상에서 원유를 시추 또는 채굴하기 위한 해상구조물에 있어서,
제1항, 또는 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 라이저;
상기 라이저가 설치되며, 상기 라이저를 통하여 공급되는 해양심층수보다 고온인 표층수가 유입되기 위한 표층수 유입홀과 내부로부터 외부로 해수를 배출시키기 위한 해수 배출홀이 형성되는 해상구조물 몸체; 및
상기 해양심층수와 상기 표층수가 공급되며, 상기 해양심층수와 상기 표층수의 온도차이를 이용하여 전력을 생산하는 온도차 발전장치;를 포함하는 해상구조물. - 제 6 항에 있어서,
상기 온도차 발전장치는,
작동유체가 상기 해양심층수와 열교환되어, 기체상태에서 액체상태로 냉각되는 응축부;
상기 응축부에 냉각된 상기 작동유체가 압축되는 압축펌프;
상기 압축펌프에서 압축된 상기 작동유체가 상기 표층수와 열교환되어, 고압의 액체상태에서 기체상태로 가열되는 기화부; 및
상기 기화부에서 기화된 상기 작동유체가 공급되어, 전력을 생성하며, 회전시킨 상기 작동유체를 상기 응축부로 공급하기 위한 발전터빈;를 포함하는 해상구조물. - 제 6 항에 있어서,
상기 온도차 발전장치를 통과한 상기 해양심층수와 상기 표층수가 공급되며, 상기 해상구조물 몸체의 흘수선을 조절하기 위하여 상기 해양심층수 및 상기 표층수를 선택적으로 내부에 저수 또는 외부로 배수하는 밸러스팅 유닛;을 더 포함하는 해상구조물.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2005240701A (ja) | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Japan Agengy For Marine-Earth Science & Technology | 温度差発電装置、潜水機及び温度差発電方法 |
| KR20100023449A (ko) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | 대우조선해양 주식회사 | 온도차발전기를 구비하고 있는 선박 |
| KR20100031998A (ko) * | 2008-09-17 | 2010-03-25 | 대우조선해양 주식회사 | 선박 밸러스트수 처리장치 |
| KR20100116073A (ko) * | 2009-04-21 | 2010-10-29 | 삼성중공업 주식회사 | 시추 시스템 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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