KR101293393B1 - Bending tube effect analysis experimental device with vertical U-tube and horizontal tube for safety analysis of pipeline transport process in CO2 marine geological storage - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지구온난화와 기후변화를 유발시키는 대표적 온실가스인 이산화탄소를 대규모로 해양지중에 저장하기 위하여 이산화탄소를 발생지(포집지)로부터 저장지까지 파이프라인을 이용하여 이송하는 이산화탄소 혼합물 수송공정을 모의실험하기 위한 장치로서, 특히 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 이산화탄소 수송공정의 관련 데이터를 축적하고, 이를 기반으로 공정의 안정성을 해석하여 고효율을 확보할 수 있으며, 특히 대기 온도, 풍속, 해수 온도, 해수 유속, 실제로 파이프라인이 매설되는 지형의 표고차, 파이프라인의 연결 시 생성되는 곡관부의 영향과 파이프라인이 매설된 토양의 열전달 특성 및 계절의 변화 등에 따른 외부 환경조건의 변화를 실험적으로 모사함으로써 이산화탄소의 장거리 이송 시 압력강하 및 열전달 특성이 외부 변화에 따라 어떤 영향을 미치는지를 파악하고 이를 통해 외부환경의 변화에 따른 이송공정의 부정적 영향을 감소시킬 수 있다.The present invention simulates a carbon dioxide mixture transport process for transporting carbon dioxide from a source (collection site) to a storage site in order to store carbon dioxide, a representative greenhouse gas causing global warming and climate change, on a large scale in the ocean. In particular, the present invention provides a simulation apparatus for grasping the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transportation process using vertical U-pipes and horizontal pipes. According to the present invention, it is possible to secure high efficiency by accumulating relevant data of carbon dioxide transport process and analyzing the stability of the process based on this, in particular, air temperature, wind speed, sea water temperature, sea water flow rate, and the terrain in which the pipeline is actually buried. Experimental simulations of changes in external environmental conditions such as the difference in elevation, the effects of the bends created when the pipelines are connected, and the heat transfer characteristics and seasonal changes of the soil in which the pipelines are buried are used to reduce the pressure drop and heat transfer characteristics during the long-distance transfer of carbon dioxide. By identifying the effects of external changes, it is possible to reduce the negative effects of the transfer process due to changes in the external environment.

Description

수직 Ｕ-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치{Bending tube effect analysis experimental device with vertical U-tube and horizontal tube for safety analysis of pipeline transport process in CO2 marine geological storage}Bending tube effect analysis experimental device with vertical U-tube and horizontal tube for safety analysis of pipeline transport process in CO2 marine geological storage}

본 발명은 지구온난화와 기후변화를 유발시키는 대표적 온실가스인 이산화탄소를 대규모로 해양지중에 저장하기 위하여 이산화탄소를 발생지(포집지)로부터 저장지까지 파이프라인을 이용하여 이송하는 이산화탄소 혼합물 수송공정을 모의실험하기 위한 장치로서, 특히 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치를 제공한다.The present invention simulates a carbon dioxide mixture transport process for transporting carbon dioxide from a source (collecting site) to a storage site in order to store carbon dioxide, a representative greenhouse gas causing global warming and climate change, on a large scale in the ocean. In particular, the present invention provides a simulation apparatus for grasping the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transportation process using vertical U-pipes and horizontal pipes.

안전한 해저 지질구조 내에 이산화탄소(CO2)를 격리·저장시키는 기술(이하 '이산화탄소 해양지중저장기술'이라 함)은 기후변화 및 교토의정서상의 온실가스 감축요구에 대응하기 위해 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 이산화탄소를 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하여 이를 해양의 퇴적층(유·가스전, 심부 염대수층, 석탄층 등)에 대규모로 수백~수천 년 이상 장기간 저장 및 관리하는 기술을 말한다(참고문헌 : 강성길, 허철, 한국해양환경공학회 논문).
The technology to sequester and store carbon dioxide (CO2) in a safe seabed geological structure (hereinafter referred to as 'CO2 marine underground storage technology') is collected from large-scale sources such as power plants and steel mills to cope with climate change and GHG reduction requirements under the Kyoto Protocol. It refers to a technology that transports carbon dioxide through pipelines or ships, and stores and manages it on a large scale for hundreds to thousands of years in the sedimentary layers of oil (oil and gas fields, deep salt aquifers, coal beds, etc.) (Ref. Huh Chul, The Korean Society for Marine Environmental Engineering).

일반적으로 제철소, 발전소 등에서 포집된 이산화탄소는 상온(atmospheric temperature) 상압(atmospheric pressure)의 기상(vapor)으로 존재하는데, 이를 연간 수십~수백만 톤 이상의 대량으로 해상(offshore)의 저장지까지 이송하기 위해서는 매우 큰 부피의 저장용기 또는 매우 큰 직경의 파이프라인이 필요하게 되므로 경제적, 기술적으로 바람직하지 않다. 따라서 이산화탄소를 가압 및 냉각하여 액상(liquid)이나 초임계(supercritical) 상태로 만든 후, 파이프라인을 이용하여 대량으로 포집지부터 해상의 저장지까지 이송하는 기술의 개발이 필요하다.
In general, carbon dioxide collected from steel mills and power plants exists as vapor at atmospheric temperature and atmospheric pressure, which is very difficult to transport to offshore storage in large quantities of tens to millions of tons or more per year. It is economically and technically undesirable because of the need for large volumes of storage vessels or very large diameter pipelines. Therefore, after pressurizing and cooling carbon dioxide into a liquid or supercritical state, it is necessary to develop a technology for transporting a large amount from a collection site to an offshore storage site using a pipeline.

이와 관련하여 종래의 이산화탄소 열전달 실험장치(최이철 등 논문, 설비공학논문집)는 에어컨이나 냉장고와 같은 냉동시스템에서 대체 냉매로써 이산화탄소를 사용하고자 고온(80~110 ℃), 중압(70~100 bar), 저유량(19.5~34.08 kg/hr) 범위에서의 기상(gas) 또는 기상 영역 근처의 초임계 이산화탄소의 냉각과정을 실험할 수 있는 장치를 개발하였다.
In this regard, the conventional carbon dioxide heat transfer experiment apparatus (papers, such as Choi Chul Choi, Equipment Engineering Paper Collection) is intended to use carbon dioxide as an alternative refrigerant in refrigeration systems such as air conditioners and refrigerators. A device was developed to test the cooling of supercritical carbon dioxide in the gas or near gaseous regions at low flow rates (19.5-34.08 kg / hr).

또한 종래의 이산화탄소 열전달 실험장치 2(윤석호 등 논문, 설비공학논문집)도 역시 에어컨이나 냉장고와 같은 냉동시스템에서 대체 냉매로써 이산화탄소를 사용하고자 고온(50~80 ℃), 저압(75~88 bar), 저질량유속(225~450 kg/m2s)의 기상의 이산화탄소 냉각과정을 실험할 수 있는 장치를 개발하였다.
In addition, the conventional carbon dioxide heat transfer experiment apparatus 2 (papers such as Yoon Seok-ho and other equipment engineering papers) is also used to use carbon dioxide as an alternative refrigerant in refrigeration systems such as air conditioners and refrigerators. A device was developed to test the carbon dioxide cooling process in the gaseous phase at low mass flow rate (225 ~ 450 kg / m2s).

상기 언급한 종래의 기술(논문)은 모두 이산화탄소를 냉동시스템에 대체 냉매로 적용하기 위한 것으로, 고온(80~110 ℃), 중압(70~100 bar), 저유량(19.5~34.08 kg/hr)에서만 적용 가능한 실험 장치이다.
The above-mentioned conventional techniques (papers) are all for applying carbon dioxide as an alternative refrigerant to a refrigeration system, and include high temperature (80 to 110 ° C.), medium pressure (70 to 100 bar), and low flow rate (19.5 to 34.08 kg / hr). It is only an experimental device applicable.

그런데, 이와 같은 공정 조건은 대량의 이산화탄소를 수송하여 해양퇴적층에 저장하기 위한 이산화탄소 해양지중저장기술에 적용하기가 어렵다. 왜냐하면 기후변화에 대비하여 이산화탄소를 해양지중에 대량으로 저장하기 위해서는 보다 높은 압력(100 bar 이상), 낮은 온도(-20~50 ℃), 고유량(~70 kg/hr, 질량유속으로는 600 kg/m2s 내외)의 이송공정을 모사할 수 있어야 하기 때문이다.
However, such process conditions are difficult to apply to the carbon dioxide marine underground storage technology for transporting a large amount of carbon dioxide to be stored in the marine sediment. Because of the large amount of CO2 stored in the ocean in preparation for climate change, higher pressure (over 100 bar), low temperature (-20 ~ 50 ℃), high flow rate (~ 70 kg / hr, 600 kg at mass flow rate) This is because it should be able to simulate the transfer process of about / m2s).

또한 종래의 기술(논문)은 기상(vapor)의 불순물이 이송공정의 안전에 미치는 영향을 실험하는 데 있어 많은 제약이 따랐다. 설명하자면, 이는 종래의 실험장치가 순환형(loop)이기 때문에 생기는 문제로서, 만약 액상(liquid)이나 고상(solid)의 불순물을 실험할 경우라면 액상의 이산화탄소에 액상이나 고상의 불순물이 섞일 수 있으므로 이산화탄소 혼합물이 실험장치 내부를 순환(circulation)할 수 있어 실험이 원활히 진행될 수 있으나, 기상의 불순물을 실험할 경우에는 기상의 불순물이 액상의 이산화탄소와 섞일 수 없어 중력에 의해 액상은 하단에 기상은 상단에 모여 순환형 실험장치 내부의 특정구간에 기상의 불순물이 정체되어 쌓이므로 이산화탄소와 불순물 혼합물 유동의 이송을 실험하기가 불가능하게 되는 것이다.
In addition, the prior art (thesis) has a lot of restrictions in the experiment on the effect of vapor impurities on the safety of the transport process. To explain, this is a problem caused by the conventional experimental equipment is a loop (loop), if the liquid (solid) or solid (solid) impurities when the liquid phase carbon dioxide in the liquid or solid impurities may be mixed Since the carbon dioxide mixture can circulate inside the experimental apparatus, the experiment can be smoothly performed.However, when the gas phase impurities are tested, the gas phase impurities cannot be mixed with the carbon dioxide in the liquid phase. It is impossible to experiment with the transfer of carbon dioxide and impurity mixture flow due to stagnation and accumulation of gaseous impurities in a certain section inside the cyclic type experimental apparatus.

제철소, 발전소 등에서 포집된 이산화탄소는 산소(oxygen), 질소(nitrogen), 암모니아(NH3), 아르곤(argon), 황화수소(h2S), 수분(water vapor) 등과 같은 불순물을 함유하고 있다. 이와 같은 불순물들은 대량의 해양지중저장을 위한 파이프라인 이송공정에 있어 부정적 영향을 미친다. 특히나 수분은 고압 저온의 조건에서 고체 수화물인 하이드레이트(hydrate) 생성을 유발시킬 수 있으므로 반드시 제거되어야 한다. 배관 내에 생성된 하이드레이트 등은 파이프라인, 밸브, 피팅 또는 펌프 등과 같은 유체시스템에 폐색현상(blockage)을 유발시킬 수 있다. 더불어 액상의 수분은 저온 조건에서 얼음으로 상(phase)이 바뀔 수 있으며 배관기기와 부딪혀 파손이나 폐색현상을 유발시키기도 한다. 또한 굳이 얼음으로 바뀌지 않더라도 액상의 수분이 생성되어 이산화탄소와 같이 이송되는 도중 배관의 좁은 통로(압력조절기, 밸브, 등)에서 갑자기 유속이 빨라지는 경우 침식(erosion)문제를 일으킬 수도 있다. 그 외 황화수소나 암모니아 등은 이송 시스템 내의 밸프(valve), 피팅(fitting), 압력조절기(pressure regulator) 등과 같은 배관기기에 부식문제를 일으킬 수 있다.
Carbon dioxide collected in steel mills and power plants contains impurities such as oxygen, nitrogen, ammonia (NH 3), argon (argon), hydrogen sulfide (h 2 S), and water vapor. These impurities have a negative impact on pipeline transfer processes for storage of large volumes of marine underground. In particular, water must be removed under conditions of high pressure and low temperature, which can cause the formation of hydrate, a solid hydrate. Hydrates and the like generated in piping can cause blockage in fluid systems such as pipelines, valves, fittings or pumps. In addition, liquid moisture can change its phase to ice at low temperatures, and it can also cause damage or blockages by colliding with piping equipment. In addition, even if it does not change to ice, liquid water may be generated and suddenly accelerated in narrow passages (pressure regulators, valves, etc.) of pipes during transportation with carbon dioxide may cause erosion problems. In addition, hydrogen sulfide and ammonia can cause corrosion problems in piping equipment such as valves, fittings and pressure regulators in the transfer system.

한편, 종래의 기술(논문)에 따르면 육상의 제철소, 발전소 등에서 포집된 대량의 이산화탄소를 해양의 저장지까지 이송함에 있어 대기 온도, 풍속, 해수 온도, 해수 유속, 파이프라인이 매설된 토양의 열전달 특성 및 계절의 변화 등에 따른 외부 환경조건의 변화가 파이프라인 이송공정 중의 이산화탄소에 미치는 영향을 검토할 수 없다.
On the other hand, according to the prior art (paper), in the transfer of a large amount of carbon dioxide collected from onshore steel mills, power plants, etc. to the storage of the ocean, air temperature, wind speed, seawater temperature, seawater flow rate, heat transfer characteristics of the soil in which the pipeline is buried And the effects of changes in external environmental conditions due to seasonal changes on carbon dioxide during pipeline transfer processes cannot be examined.

대량의 이산화탄소를 보다 경제적으로 저장지까지 이송하기 위해서는 이산화탄소를 압축하여 밀도가 높은 상태로 만드는 과정이 필요하며, 조건은 고압(100~400 bar)의 과냉액상(subcooled liquid) 또는 초임계(supercritical) 상태로 이송하는 것이 바람직하다.
In order to transport large amounts of carbon dioxide to the reservoir more economically, it is necessary to compress the carbon dioxide to make it dense, and the conditions are high pressure (100-400 bar) subcooled liquid or supercritical. It is preferable to transfer in a state.

한편, 본 출원인은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 지난 2010년 12월 30일자로 특허출원 제 10-2010-0138628 호의 "이산화탄소 해양지중저장을 위한 바이패스형 파이프라인 수송공정 안전해석 모의실험 장치"(이하, '종래의 바이패스형 모의실험 장치'라고 함)를 출원한 바 있으나, 종래의 바이패스형 모의실험 장치의 경우에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
On the other hand, the present applicant to solve the above problems, the application of the patent application No. 10-2010-0138628 dated December 30, 2010 "bypass type pipeline transport process safety analysis simulation device for marine underground storage of carbon dioxide" ( Hereinafter, the conventional bypass simulation device has been applied), but the conventional bypass simulation device has the following problems.

도 2는 종래의 바이패스형 모의실험 장치를 보여주는바, 이하에서는 도 2를 참조하여 종래의 바이패스형 모의실험 장치의 문제점에 관하여 상세하게 설명한다.
Figure 2 shows a conventional bypass type simulation apparatus, hereinafter with reference to Figure 2 will be described in detail with respect to the problem of the conventional bypass type simulation apparatus.

종래의 바이패스형 모의실험 장치의 경우 이산화탄소 및 불순물이 포함된 혼합물 이송공정을 모사함에 있어, 실제로 파이프라인이 설치되는 지형의 영향을 평가하는데 제약이 있었다. 이는 수평 관(horizontal tube)으로만 이루어진 종래의 실험부(23)에서 실험을 할 경우, 수평방향 유동의 거동을 파악할 수는 있으나 수직방향의 유동이나 기울어진 파이프라인 내의 유동에 중력이 미치는 영향을 파악하는 것은 매우 제한적이었기 때문이다. 또한 지형의 기울기에 변화가 생기는 부분에서 존재하는 파이프라인 곡관부의 영향을 직선의 수평 관으로만 이루어진 종래의 실험부(23)에서 검토하는 것은 불가능하였기 때문이다. 따라서 실제로 파이프라인이 설치되는 지형의 영향을 정확히 평가할 수 있도록 종래의 바이패스형 모의실험 장치의 실험부(23)를 개선할 필요가 있다.In the conventional bypass type simulation apparatus, in simulating a mixture transfer process including carbon dioxide and impurities, there is a limitation in evaluating the influence of the terrain in which the pipeline is actually installed. It is possible to grasp the behavior of the horizontal flow when the experiment is performed in the conventional experiment section 23 which is composed only of horizontal tubes, but the influence of gravity on the flow in the vertical direction or in the inclined pipeline is measured. It was very limited to figure out. In addition, it is because it is impossible to examine the influence of the pipeline bent portion existing in the portion where the slope of the terrain changes in the conventional experiment section 23 consisting of only a straight horizontal tube. Therefore, it is necessary to improve the experiment section 23 of the conventional bypass type simulation apparatus so as to accurately evaluate the influence of the terrain in which the pipeline is actually installed.

본 발명은 고압의 과냉액상(subcooled liquid) 또는 초임계(supercritical) 상태의 이산화탄소를 파이프라인을 이용하여 이송하는 공정을 모사하고 그 외 기상(vapor) 및 이상(two phase)의 상태로 이산화탄소가 이송되는 상황의 안전을 해석하기 위한 모의실험 장치를 제공하고자 한다.
The present invention simulates the process of transporting carbon dioxide in a high pressure subcooled liquid or supercritical state using a pipeline, and in addition, the carbon dioxide is transported in a vapor and two phase state. It is intended to provide a simulation device to analyze the safety of the situation.

또한, 본 발명은 육상의 제철소, 발전소 등에서 포집된 대량의 이산화탄소를 해양의 저장지까지 이송하는 데 있어 상기 언급한 대기 온도, 풍속, 해수 온도, 해수 유속, 파이프라인이 매설된 토양의 열전달 특성 및 계절의 변화 등에 따른 외부 환경조건의 변화가 파이프라인 이송공정 중의 이산화탄소에 미치는 영향을 검토하는 데 목적이 있다.
In addition, the present invention transfers a large amount of carbon dioxide collected from onshore steel mills, power plants, etc. to the storage of the ocean, the above-mentioned air temperature, wind speed, sea water temperature, sea water flow rate, heat transfer characteristics of the soil embedded in the pipeline and The purpose of this study is to examine the effects of changes in external environmental conditions on the carbon dioxide during pipeline transfer processes.

또한, 본 발명은 상기 언급한 질소, 산소, 아르곤, 하이드레이트(hydrate) 등과 같은 불순물이 포함된 이산화탄소 혼합물의 이송실험이 가능한 고압, 중저온, 고유량의 이산화탄소 이송공정에 미치는 영향을 검토하여 공정의 안정성을 실험·해석하는 데 또 다른 목적이 있다. 이 경우 질소, 산소, 아르곤 등과 같은 기상의 불순물들은 종래의 순환형(loop) 실험장치 내부의 특정부분에 정체되어 파이프라인 이송공정 모의실험을 정상적으로 수행하기가 어려운 면이 있었으므로, 본 발명은 각각의 이산화탄소 유동과 불순물 유동이 실험부 직전에 만나서 섞인 후 실험부를 통과하는 바이패스(by-pass)형 실험장치를 설계함으로써 이러한 문제를 해결하고자 한다.
In addition, the present invention examines the effect of the carbon dioxide mixture containing the impurities such as nitrogen, oxygen, argon, hydrate and the like on the high-pressure, low-temperature, high flow rate of carbon dioxide transfer process that can be carried out Another purpose is to test and interpret stability. In this case, impurities in gaseous phase, such as nitrogen, oxygen, argon, etc., were stagnant in a specific part of a conventional loop test apparatus, so that it was difficult to normally perform a pipeline transfer process simulation. This problem is solved by designing a by-pass type experimental device in which the carbon dioxide flow and the impurity flow are met just before the experimental part, mixed, and passed through the experimental part.

또한, 본 발명은 압축가능한 상(phase)인 기상(vapor)의 이산화탄소를 압축하여 압력을 상승시키므로 압축이 불가능한 상(phase)인 액상(liquid)의 이산화탄소를 압축하는 경우보다 압축기 토출압력의 맥동을 축압기로 줄이기가 더욱 용이하며 추후 실험부로 공급되는 과정에 있어서도 실험 조건인 실험부 입구 압력을 유지하는데 있어 더욱 유리함이 있도록 하였다.
In addition, the present invention increases the pressure by compressing the carbon dioxide in the vapor phase (compressible phase), so that the pulsation of the discharge pressure of the compressor than the case of compressing liquid carbon dioxide in the phase (compressible phase) It is easier to reduce with the accumulator, and even more advantageous in maintaining the experimental part inlet pressure, which is an experimental condition, in the process of supplying the experimental part later.

한편, 본 발명은 상술한 종래의 바이패스형 모의실험 장치에서 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, 실제로 파이프라인이 설치되는 지형의 영향을 정확히 평가할 수 있도록 실험부를 개선한 새로운 형태의 바이패스형 모의실험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.On the other hand, the present invention, in order to solve the problems occurring in the conventional bypass type simulation apparatus described above, a new type of bypass type simulation in which the experimental part is improved to accurately evaluate the influence of the terrain in which the pipeline is actually installed. It is an object to provide a device.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

액체 이산화탄소 저장조에서 공급된 액상의 이산화탄소를 대기와 열교환시켜 기상의 이산화탄소로 바꾸어 주는 제 1 증발기;A first evaporator for exchanging liquid carbon dioxide supplied from the liquid carbon dioxide storage tank with the atmosphere to convert carbon dioxide into vapor phase;

상기 제 1 증발기를 통과한 기상의 이산화탄소를 고압으로 압축하는 제 1 왕복동식 고압용 압축기;A first reciprocating high pressure compressor for compressing the carbon dioxide in the gas phase passed through the first evaporator to a high pressure;

상기 제 1 왕복동식 고압용 압축기로부터 토출된 고압의 기상 이산화탄소의 압력 맥동을 줄여주는 제 1 축압기;A first accumulator for reducing the pressure pulsation of the high pressure gaseous carbon dioxide discharged from the first reciprocating high pressure compressor;

상기 제 1 축압기를 통과한 고압의 기상 이산화탄소를 실험에 필요한 압력으로 감압시키는 제 1 압력조절기;A first pressure regulator for reducing the high pressure gaseous carbon dioxide passing through the first accumulator to a pressure required for an experiment;

상기 제 1 압력조절기를 통과하면서 실험에 필요한 압력으로 감압된 이산화탄소를 액상으로 변화시키는 고압 열교환기;A high pressure heat exchanger for converting carbon dioxide decompressed to a liquid pressure necessary for an experiment into a liquid phase while passing through the first pressure regulator;

상기 고압 열교환기를 통과한 액상의 고압 이산화탄소를 수용하는 한편 액상으로 들어온 이산화탄소가 증발하여 기상으로 변하지 않도록 하는 수액기;A receiver for accommodating the high pressure carbon dioxide in the liquid phase passing through the high pressure heat exchanger and preventing the carbon dioxide entering the liquid phase from evaporating to a gas phase;

상기 수액기를 통과한 액상의 이산화탄소의 유동 면적을 조절하면서 유동저항을 부여하고 그에 따라 실험부로 공급되는 이산화탄소의 유량을 조절하는 제 1 유량조절밸브;A first flow rate control valve for controlling flow rate of the carbon dioxide in the liquid phase passing through the receiver and thereby providing flow resistance and thus adjusting the flow rate of carbon dioxide supplied to the experiment unit;

상기 제 1 유량조절밸브를 통과한 액상의 이산화탄소를 수용하는 한편 별도의 물 공급부로부터 물을 공급받아 하이드레이트 반응실험을 수행하는 반응기;A reactor for accommodating the liquid carbon dioxide passing through the first flow control valve and receiving water from a separate water supply unit to perform a hydrate reaction experiment;

상기 반응기를 통과한 이산화탄소 유동과 기상의 불순물 유동이 실험부 직전에 만나서 섞이도록 기상의 불순물을 바이패스(by-pass)형으로 유동시키는 불순물 유동부 및;An impurity flow portion for flowing the gaseous impurities in a bypass type so that the carbon dioxide flow and the gaseous impurity flow passing through the reactor are met and mixed immediately before the experimental portion;

2개의 수평 관(horizontal tube) 및 2개의 수직 U-관(vertical U-tube)이 서로 번갈아가며 직렬로 연결되는 방식으로, 외부 환경 조건에 맞게 모사되며 이 때의 이산화탄소 혼합물의 각종 상태 변화를 측정하는 실험부;Two horizontal tubes and two vertical U-tubes are alternately connected in series to simulate different conditions of the carbon dioxide mixture at the same time. An experiment unit;

를 포함하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치를 제공한다.
Using a vertical U-pipe and a horizontal pipe comprising a simulation apparatus for grasping the influence of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process.

여기서, 상기 실험부의 경우,Here, in the case of the experimental unit,

상기 수평 관의 입출구 및 상기 수직 U-관의 입출구에 장착되어 입출구의 압력 및 상기 수평 관과 상기 수직 U-관에 걸리는 차압을 측정하는 압력계;A pressure gauge mounted at the inlet and outlet of the horizontal tube and the inlet and outlet of the vertical U-pipe to measure the pressure at the inlet and outlet and the differential pressure applied to the horizontal tube and the vertical U-pipe;

를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
Characterized in that it further comprises.

또한, 상기 실험부의 경우,In addition, in the case of the experimental unit,

상기 2개의 수평 관 중 한 쪽의 수직 U-관은 상승방향 유동이 통과할 때의 영향을 평가하고 다른 한 쪽의 수직 U-관은 하강방향 유동이 통과할 때의 영향을 평가하는 것을 특징으로 한다.
The vertical U-tube on one side of the two horizontal tubes evaluates the effect of the upward flow, and the other vertical U-tube assesses the effect of the downward flow. do.

한편, 상기 물 공급부는,On the other hand, the water supply unit,

고압의 물을 공급하는 고압 액체펌프;A high pressure liquid pump for supplying high pressure water;

상기 고압 액체펌프를 지난 고압의 물의 유량을 실시간으로 측정하는 제 2 질량유량계;A second mass flow meter for measuring the flow rate of the high pressure water passing the high pressure liquid pump in real time;

상기 제 2 질량유량계 후단에 장착되어 물의 유량을 조절하는 제 2 유량조절밸브 및;A second flow rate control valve mounted on a rear end of the second mass flow meter to control a flow rate of water;

상기 제 2 유량조절밸브 후단에 장착되어 하이드레이트 반응실험 시에는 물을 공급하고 하이드레이트 반응실험이 없을 시에는 액상 이산화탄소만이 상기 반응기 내부를 통과하도록 하는 밸브;A valve installed at a rear end of the second flow control valve to supply water when the hydrate reaction test is performed and to allow only liquid carbon dioxide to pass through the inside of the reactor when the hydrate reaction test is not performed;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a control unit.

또한, 상기 불순물 유동부는,In addition, the impurity flow portion,

불순물 저장조에서 공급된 액상의 불순물을 대기와 열교환시켜 기상의 불순물로 바꾸어 주는 제 2 증발기;A second evaporator for exchanging the liquid impurities supplied from the impurity reservoir with the atmosphere to convert the impurities into vapor phase impurities;

상기 제 2 증발기를 통과한 기상의 불순물을 고압으로 압축하는 제 2 왕복동식 고압용 압축기;A second reciprocating high pressure compressor for compressing impurities in the gas phase passed through the second evaporator to a high pressure;

상기 제 2 왕복동식 고압용 압축기로부터 토출된 고압의 기상 불순물의 압력 맥동을 줄여주는 제 2 축압기;A second accumulator for reducing the pressure pulsation of the high-pressure gas phase impurities discharged from the second reciprocating high pressure compressor;

상기 제 2 축압기를 통과한 기상의 불순물을 실험조건에 맞는 압력으로 감압시키는 제 2 압력조절기;A second pressure regulator for depressurizing the gaseous impurities passing through the second accumulator to a pressure suitable for experimental conditions;

상기 제 2 압력조절기를 통과하면서 감압된 기상의 불순물의 실시간 유량을 측정하는 제 3 질량유량계 및;A third mass flow meter for measuring a real-time flow rate of impurities in a gaseous phase decompressed while passing through the second pressure regulator;

상기 제 3 질량유량계를 통과한 기상의 불순물의 유량을 실험조건에 맞추어 조절하는 제 3 유량조절밸브;A third flow rate control valve which adjusts a flow rate of impurities in the gas phase passing through the third mass flow meter according to experimental conditions;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.

본 발명에 따르면, 제철소, 발전소 등과 같은 대규모의 이산화탄소 발생지에서 포집된 이산화탄소를 고압, 중저온의 상태로 파이프라인을 통하여 수송하는 공정을 효과적으로 모사할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to effectively simulate the process of transporting the carbon dioxide collected in a large-scale carbon dioxide source such as steel mills, power plants, etc. through the pipeline in a state of high pressure, low temperature.

또한, 본 발명에 따르면, 대기 온도, 풍속, 해수 온도, 해수 유속, 실제로 파이프라인이 매설되는 지형의 표고차, 파이프라인의 연결 시 생성되는 곡관부의 영향과 파이프라인이 매설된 토양의 열전달 특성 및 계절의 변화 등에 따른 외부 환경조건의 변화를 실험적으로 모사함으로써 이산화탄소의 장거리 이송 시 압력강하 및 열전달 특성이 외부 변화에 따라 어떤 영향을 미치는지를 파악하고 이를 통해 외부환경의 변화에 따른 이송공정의 부정적 영향을 감소시키는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, atmospheric temperature, wind speed, seawater temperature, seawater flow rate, the elevation difference of the terrain where the pipeline is actually buried, the effect of the curved portion generated when the pipeline is connected and the heat transfer characteristics and seasons of the soil with the pipeline embedded By experimentally simulating the change of external environmental conditions according to the change of, it is possible to understand how the pressure drop and heat transfer characteristics affect the external change in the long-distance transfer of carbon dioxide. It has a reducing effect.

또한, 본 발명에 따르면, 질소, 산소, 아르곤, 수분, 하이드레이트(hydrate) 등과 같은 불순물이 고압, 중저온, 고유량의 이산화탄소 이송공정에 미치는 영향을 검토함으로써 이송공정 중 고체 불순물의 부정적 영향을 감소시키고 그로 인한 유체시스템의 폐색현상을 방지하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by examining the effects of impurities such as nitrogen, oxygen, argon, water, hydrate, etc. on the high-pressure, low-temperature, high-flow carbon dioxide transfer process, the negative effect of the solid impurities during the transfer process is reduced It is effective in preventing the blockage of the fluid system.

도 1은 본 발명에 따른 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 종래의 바이패스형 모의실험 장치를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a simulation apparatus for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a conventional bypass type simulation apparatus.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치를 나타낸 개략도이다.
1 is a schematic view showing a simulation apparatus for determining the effect of the curved pipe in the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe according to the present invention.

액체 이산화탄소 저장조(1)에서 공급된 액상의 이산화탄소는 대기와 열교환을 하여 액상의 이산화탄소를 기상으로 바꾸어 주는 제 1 증발기(evaporator)(2)를 거친 후, 기상(vapor)의 상태로 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)에 주입되며 압축된다. 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)의 경우 300 bar 이상의 토출압력이 가능하여 고압의 이산화탄소 해양지중저장 현상에 대한 모의실험이 가능할 수 있도록 한다.
The liquid carbon dioxide supplied from the liquid carbon dioxide storage tank (1) passes through a first evaporator (2) for exchanging liquid carbon dioxide into the gas phase by exchanging heat with the atmosphere, and then the first reciprocating type in the state of vapor phase (vapor). It is injected into the high pressure compressor 3 and compressed. In the case of the first reciprocating high-pressure compressor (3) it is possible to discharge pressure of 300 bar or more to enable the simulation of the high pressure carbon dioxide marine underground storage phenomenon.

이처럼 본 발명은 압축가능한 상(phase)인 기상(vapor)의 이산화탄소를 압축하여 압력을 상승시키므로 압축이 불가능한 상(phase)인 액상(liquid)의 이산화탄소를 압축하는 종래의 경우보다 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3) 토출압력의 맥동을 제 1 축압기(4)로 줄이기가 더욱 용이하며 추후 실험부(23)로 공급되는 과정에 있어서도 실험 조건인 실험부(23) 입구 압력을 유지하는 데 있어 더욱 유리함이 있도록 하였다.
As such, the present invention increases the pressure by compressing carbon dioxide in the vapor phase, which is a compressible phase, so that the first reciprocating high pressure is higher than the conventional case of compressing liquid carbon dioxide, which is incompressible phase. It is easier to reduce the pulsation of the discharge pressure of the compressor (3) to the first accumulator (4), and to maintain the inlet pressure of the experiment section 23, which is an experimental condition even in a process of supplying the experiment section 23 later. It was to be more advantageous.

제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)로부터 토출된 이산화탄소는 왕복동식 펌프의 운전특성인 압축 팽창으로 인하여 유동에 심각한 맥동(pulsation)이 발생한다. 이러한 맥동 발생을 줄이기 위해 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)로부터 토출된 고압의 기상(vapor) 이산화탄소는 제 1 축압기(pulsation damper)(4)로 전달된다. 제 1 축압기(4)는 압력 맥동을 줄여주는 역할을 하며 댐퍼의 용량은 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)의 실린더 내용적보다 10배 이상 크게 선정하여 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)로부터 고압으로 토출된 이산화탄소가 공급되더라도 제 1 축압기(4) 내부의 압력변화가 충분히 감쇠될 수 있도록 한다.
The carbon dioxide discharged from the first reciprocating high-pressure compressor 3 causes severe pulsation in the flow due to compression expansion, which is an operating characteristic of the reciprocating pump. In order to reduce the occurrence of pulsation, the high pressure vapor carbon dioxide discharged from the first reciprocating high pressure compressor 3 is transferred to the first pulsation damper 4. The first accumulator 4 serves to reduce the pressure pulsation and the capacity of the damper is selected to be 10 times larger than the cylinder volume of the first reciprocating high pressure compressor 3 so that the first reciprocating high pressure compressor 3 Even if the carbon dioxide discharged at a high pressure is supplied from), the pressure change inside the first accumulator 4 can be sufficiently attenuated.

맥동 감쇠기(pulsation damper)인 제 1 축압기(4)를 통과한 고압의 기상(vapor) 이산화탄소는 제 1 압력조절기(5)를 거친 후, 실험에 필요한 압력으로 감압된다.
The high-pressure vapor carbon dioxide passing through the first accumulator 4, which is a pulsation damper, passes through the first pressure regulator 5 and is then decompressed to the pressure required for the experiment.

실험에 필요한 압력 즉 실험조건의 압력으로 감압된 이산화탄소는 고압 열교환기(condenser)(6)를 통과하면서 액상(liquid)으로 변하게 된다. 고압 열교환기(6)는 내측관 내부로는 기상(vapor)의 이산화탄소가 흐르고 내측관을 감싸는 외측관 내부와 내측관 외부 사이로는 이산화탄소보다 온도가 낮은 냉각수가 흐르게 하여, 이산화탄소와 냉각수가 열교환을 함으로써 이산화탄소의 상(phase)이 기상에서 액상으로 바뀌게 한다. 이 경우 냉각수는 외부의 제 3 항온조(32)로부터 공급된다.
The carbon dioxide decompressed to the pressure required for the experiment, that is, the pressure of the experimental conditions, is converted into a liquid while passing through the high pressure heat exchanger 6. The high pressure heat exchanger 6 allows carbon dioxide of vapor to flow inside the inner tube and coolant having a lower temperature than carbon dioxide flows between the inner tube and the outer tube surrounding the inner tube, thereby exchanging the carbon dioxide and the cooling water. It causes the phase of carbon dioxide to change from the gaseous phase to the liquid phase. In this case, cooling water is supplied from an external third thermostat 32.

액상의 고압 이산화탄소는 수액기(receiver tank)(7) 내부로 모이게 된다. 수액기(7)는 제 1 왕복동식 고압용 압축기(3)의 토출압력에 대응할 수 있도록 300 bar 이상의 최대작동압력을 확보하며 액상으로 들어온 이산화탄소가 증발하여 기상으로 변하지 않도록 수액기(7) 외부에 냉각수가 흐를 수 있는 쿨링자켓(cooling jacket)을 설치하고 냉각수를 쿨링자켓 내부로 순환시켜 수액기(7) 내부의 이산화탄소가 과냉액상(subcooled liquid)으로 유지될 수 있도록 한다. 이 경우 냉각수는 외부의 제 1 항온조(8)로부터 공급된다.
Liquid high pressure carbon dioxide is collected into a receiver tank 7. The receiver 7 secures the maximum operating pressure of 300 bar or more to cope with the discharge pressure of the first reciprocating high-pressure compressor 3, and the outside of the receiver 7 so that carbon dioxide entering the liquid phase does not evaporate and change into the gas phase. A cooling jacket (cooling jacket) through which the coolant can flow is installed and the coolant is circulated into the cooling jacket so that the carbon dioxide inside the receiver 7 can be maintained as a subcooled liquid. In this case, cooling water is supplied from an external first thermostat 8.

수액기(7)를 통과한 이산화탄소는 제 1 질량유량계(9)로 공급되며, 공급되는 액상 이산화탄소의 유량은 제 1 질량유량계(9)에 의하여 실시간으로 측정된다. 제 1 질량유량계(9)를 거친 액상의 이산화탄소는 제 1 유량조절밸브(10)로 공급된다. 제 1 유량조절밸브(10)는 액상의 이산화탄소의 유동에 관내 오리피스에 밸브 내 니들(needle)이 진입 또는 후퇴하며 유동 면적을 조절하면서 유동저항을 부여하고 그에 따라 후술하는 실험부(23)로 공급되는 이산화탄소의 유량이 조절된다.
The carbon dioxide passing through the receiver 7 is supplied to the first mass flow meter 9, and the flow rate of the liquid carbon dioxide supplied is measured in real time by the first mass flow meter 9. Liquid carbon dioxide having passed through the first mass flow meter 9 is supplied to the first flow control valve 10. The first flow control valve 10 is supplied to the experimental section 23 to provide a flow resistance while adjusting the flow area while the needle (needle) in the valve enters or retracts into the tube orifice to the flow of liquid carbon dioxide, and adjusts the flow area The flow rate of the carbon dioxide is adjusted.

제 1 유량조절밸브(10)를 통과한 액상의 이산화탄소는 반응기(reactor)(11)로 공급된다. 반응기(11)는 이산화탄소 하이드레이트가 이산화탄소 이송공정 도중 생성될 경우 파이프라인 수송 시스템의 안전에 미치는 영향을 모의실험 하는 데 필요한 장치로서, 별도의 '물 공급부'로부터 물을 공급받아 하이드레이트 반응실험을 수행한다.
Liquid carbon dioxide passing through the first flow control valve 10 is supplied to the reactor (11). Reactor 11 is a device required to simulate the impact on the safety of the pipeline transport system when carbon dioxide hydrate is generated during the carbon dioxide transfer process, the water is supplied from a separate 'water supply unit' to perform the hydrate reaction test .

상기한 물 공급부의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다. 하이드레이트가 생성되는 데 필수적인 원료인 물은 이산화탄소의 제 1 유량조절밸브(10)와 반응기(11) 사이의 튜브(A)에 고압의 상태로 주입된다. 고압의 물은 고압 액체펌프(12)를 이용하여 공급되며 고압 액체펌프(12)를 지난 고압의 물은 제 2 질량유량계(13)를 통과하면서 유량이 실시간으로 측정된다. 제 2 질량유량계(13) 후단에는 물의 유량을 조절하기 위해 물용 제 2 유량조절밸브(14)를 장착하도록 한다. 그리고 제 2 유량조절밸브(14) 후단에는 밸브(15)를 두어 하이드레이트 반응실험 시에는 밸브를 열어 물이 반응기(11) 내부로 공급될 수 있도록 하고 하이드레이트 반응실험이 없을 시에는 닫아두어 액상 이산화탄소만이 반응기(11) 내부를 통과하도록 한다.
The operation of the water supply unit described above is as follows. Water, which is an essential raw material for hydrate formation, is injected under high pressure into the tube A between the first flow control valve 10 and the reactor 11 of carbon dioxide. The high pressure water is supplied using the high pressure liquid pump 12, and the high pressure water passing through the high pressure liquid pump 12 passes through the second mass flow meter 13 to measure the flow rate in real time. At the rear end of the second mass flow meter 13, a second flow control valve 14 for water is mounted to adjust the flow rate of the water. And after the second flow control valve 14 has a valve 15 to open the valve during the hydrate reaction test so that the water can be supplied into the reactor 11, and closed when there is no hydrate reaction test only liquid carbon dioxide The reactor 11 is passed through.

반응기(11)를 통과한 이산화탄소는 기상(vapor)의 불순물과 섞이게 된다. 질소, 산소, 아르곤 등과 같은 기상의 불순물들은 종래의 순환형(loop) 실험장치 내부의 특정부분에 정체되어 파이프라인 이송공정 모의실험을 정상적으로 수행하기가 어려운 면이 있었으므로, 본 발명은 각각의 이산화탄소 유동과 기상의 불순물 유동이 실험부(23) 직전에 만나서 섞인 후 실험부(23)를 통과하는 바이패스(by-pass)형 모의실험 장치를 설계함으로써 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 본 발명에서는 이처럼 각각의 이산화탄소 유동과 기상의 불순물 유동이 실험부(23) 직전에 만나서 섞이도록 기상의 불순물을 바이패스형으로 유동시키는 요소를 '불순물 유동부'라 한다.
Carbon dioxide passed through the reactor 11 is mixed with impurities in the vapor (vapor). Since gaseous impurities such as nitrogen, oxygen, argon, etc. are stagnant in a specific part of a conventional loop test apparatus, it is difficult to perform a pipeline transfer process simulation normally. This problem was solved by designing a bypass-type simulation apparatus in which flow and gaseous impurity flows meet and mix just before the experiment unit 23 and then pass through the experiment unit 23. In the present invention, the element which flows the impurities in the gaseous phase by-pass so that each carbon dioxide flow and the gaseous impurity flow meets and mixes immediately before the experiment part 23 is referred to as an 'impurity flow part'.

상기한 불순물 유동부의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 액상(liquid)의 불순물이 불순물 저장조(16)에서 공급되어 제 2 증발기(evaporator)(17)를 통과하게 된다. 제 2 증발기(17)는 대기와 열교환을 하여 액상(liquid)으로 공급된 불순물을 기상(vapor)으로 변환시켜 주는 역할을 한다. 기상으로 변환된 불순물은 고압의 액상 이산화탄소 라인에 공급될 수 있는 압력으로 승압(pressurization)되어야 하므로 제 2 왕복동식 고압용 압축기(18)로 공급되어 고압의 상태로 토출된다. 토출된 고압의 기상 불순물은 제 2 축압기(19)에 공급되어 제 2 왕복동식 고압용 압축기(18) 토출 압력으로부터 발생된 압력 맥동이 감쇠된다. 그 후, 불순물은 제 2 압력조절기(20)를 통과하면서 실험조건에 맞는 압력으로 감압된다. 감압된 기상의 불순물은 제 3 질량유량계(21)를 통과하며 실시간으로 유량이 측정되며, 제 3 질량유량계(21) 후단의 제 3 유량조절밸브(22)를 지나면서 실험조건에 맞추어 유량이 조절된다. 유량이 조절된 기상 불순물은 액상 이산화탄소 라인과 만나게 되고 불순물과 액상 이산화탄소는 섞이게 된다. 그리고 이처럼 불순물과 이산화탄소가 섞인 이산화탄소 혼합물은 실험부(23)로 공급된다.
The operation of the impurity flow portion described above is as follows. First, liquid impurities are supplied from the impurity reservoir 16 to pass through the second evaporator 17. The second evaporator 17 performs a heat exchange with the atmosphere to convert impurities supplied into the liquid into a vapor. The impurities converted into the gas phase must be pressurized to a pressure that can be supplied to the high pressure liquid carbon dioxide line, so that the impurities are supplied to the second reciprocating high pressure compressor 18 and discharged at a high pressure. The discharged high pressure gas phase impurity is supplied to the second accumulator 19 to attenuate the pressure pulsation generated from the discharge pressure of the second reciprocating high pressure compressor 18. Thereafter, the impurities are decompressed to a pressure suitable for the experimental conditions while passing through the second pressure regulator 20. The impurities in the reduced gas phase pass through the third mass flow meter 21 and the flow rate is measured in real time, and the flow rate is adjusted in accordance with the experimental conditions while passing through the third flow rate control valve 22 at the rear end of the third mass flow meter 21. do. Flow-controlled gaseous impurities meet the liquid carbon dioxide line and the impurities and liquid carbon dioxide mix. The carbon dioxide mixture in which impurities and carbon dioxide are mixed is supplied to the experiment unit 23.

실험부(23)는 2개의 수평 관(horizontal tube)(23a, 23b) 및 2개의 수직 U-관(vertical U-tube)(본 발명에서 '수직 U-관'이라 함은 실험부에서 수직방향으로 장착된 U-관을 의미한다)(23c, 23d)이 서로 번갈아가며 직렬로 연결되는 방식으로, 외부 환경 조건에 맞게 모사되며 이 때의 이산화탄소 혼합물의 각종 상태 변화를 측정한다. 이를 위하여 수평 관(23a, 23b)의 입출구 및 수직 U-관(23c, 23d)의 입출구에는 압력계(24)를 장착하여 입출구의 압력 및 수평 관(23a, 23b)과 수직 U-관(23c, 23d)에 걸리는 차압(differential pressure)을 측정하도록 한다.
The experimental section 23 includes two horizontal tubes 23a and 23b and two vertical U-tubes (or 'vertical U-tubes' in the present invention). (C) (23c, 23d) are alternately connected in series, and simulated according to external environmental conditions, and measures various state changes of the carbon dioxide mixture at this time. For this purpose, a pressure gauge 24 is attached to the inlet and outlet of the horizontal pipes 23a and 23b and the inlet and outlet of the vertical U-pipes 23c and 23d, so that the pressure of the inlet and the horizontal pipes 23a and 23b and the vertical U-pipe 23c, Measure the differential pressure on 23d).

수직 U-관(23c, 23d)은 실험부(23)의 2개소에 장착되며, 한 쪽의 수직 U-관(23c)은 상승방향 유동이 통과할 때의 영향을 평가하고 다른 한 쪽의 수직 U-관(23d)은 하강방향 유동이 통과할 때의 영향을 평가하게 된다. 이 경우, 이산화탄소 혼합물의 유동이 수평 관(23a, 23b)을 통과할 때 측정되는 차압을 바탕으로, 유동이 상승하는 방향의 수직 U-관(23c)을 통과할 때 측정되는 차압과 그리고 유동이 하강하는 방향의 수직 U-관(23d)을 통과할 때 측정되는 차압을 서로 비교하여 곡관의 영향 및 상승, 하강방향 유동일 때의 영향을 분석할 수 있게 된다.
The vertical U-tubes 23c and 23d are mounted at two places of the experimental section 23, and one vertical U-tube 23c evaluates the effect of the upward flow and passes the other vertical. U-tube 23d evaluates the effect of the downward flow. In this case, based on the differential pressure measured when the flow of the carbon dioxide mixture passes through the horizontal tubes 23a and 23b, the differential pressure measured when passing through the vertical U-tube 23c in the direction in which the flow rises and By comparing the differential pressure measured when passing through the vertical U-pipe 23d in the downward direction, it is possible to analyze the influence of the curved pipe and the effect of the upward and downward flow.

한편, 전체 실험부(23)의 입출구에는 온도측정 센서(25)를 장착하여 입출구의 온도를 측정하도록 한다. 그리고 실험부(23)의 외부는 이중관 형식으로 만들어 냉각수(cooling water) 또는 가열수(heating water)가 흐를 수 있는 통로를 설치하도록 한다. 이는 겨울철 및 저온 심해저 환경을 모사하거나 여름철 및 고온의 환경을 모사하기 위하여 각각 냉각수와 가열수를 이용하기 위함이다. 냉각수 및 가열수는 외부의 제 2 항온조(26)로부터 순환되며, 실험부(23)로 공급되는 열량을 측정하기 위해 실험부(23)로 공급되기 전(前)과 후(後)의 온도를 각각 측정(31)하며 또한 유량을 측정(27)하여 정확한 열량을 측정할 수 있도록 한다. 한편, 실험부(23)의 하류(downstream)에는 출구 뷰셀(viewcell)을 설치하여 이산화탄소 이송공정의 가시화가 가능하도록 한다. 이를 통해 실험부(23)를 통과한 이산화탄소 혼합물의 상태 변화를 출구 뷰셀에서 관측할 수 있다.
On the other hand, the entrance and exit of the entire experimental section 23 is equipped with a temperature measuring sensor 25 to measure the temperature of the entrance and exit. In addition, the outside of the experiment unit 23 is formed in a double tube type to install a passage through which cooling water or cooling water flows. This is to use the cooling water and the heating water to simulate the winter and low temperature deep seabed environment, or to simulate the summer and high temperature environment. The cooling water and the heating water are circulated from the external second thermostat 26, and the temperature before and after being supplied to the experimental part 23 is measured to measure the amount of heat supplied to the experimental part 23. Each measurement (31) and the flow rate is measured (27) so that the correct amount of heat can be measured. Meanwhile, an outlet viewcell is installed downstream of the experiment unit 23 to enable visualization of the carbon dioxide transport process. Through this, the state change of the carbon dioxide mixture passed through the experiment unit 23 can be observed in the exit view cell.

실험부(23)를 통과한 이산화탄소 혼합물은 제 4 유량조절밸브(28)를 지나 저압 저장조(29)로 유입된다. 실험부(23) 후단의 제 4 유량조절밸브(28)는 상기한 이산화탄소용, 물용, 불순물용 유량조절밸브, 즉 제 1, 제 2, 제 3 유량조절밸브(10, 14, 22)와 달리 전체 이산화탄소 혼합물의 유량을 조절하기 위한 것이다. 저압 저장조(29)는 실험부(23)를 통과한 70~180 bar의 이산화탄소 혼합물이 직접 대기에 분출될 경우 이산화탄소 드라이아이스(dry ice)가 생성되어 관내에 폐색현상(blockage)이 발생하는 것을 방지하기 위하여 이산화탄소 혼합물을 밀폐 공간 내에 수용한다. 저압 저장조(29)는 10~30 bar 사이의 압력을 유지하여 대기압과의 압력차이가 실험부(23)의 경우보다 상대적으로 작게 유지하도록 한다. 저압 저장조(29)의 후단에는 배압조절기(back pressure regulator)(30)를 장착하여 저압 저장조(29) 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 한다. 배압조절기(30)를 통과한 이산화탄소 혼합물은 대기압 상태로 배출되도록 한다.
The carbon dioxide mixture passing through the experiment unit 23 is introduced into the low pressure reservoir 29 through the fourth flow control valve 28. The fourth flow control valve 28 at the rear end of the experiment unit 23 is different from the above-described flow control valves for carbon dioxide, water, and impurities, that is, the first, second, and third flow control valves 10, 14, and 22. To control the flow rate of the entire carbon dioxide mixture. The low pressure reservoir 29 prevents the occurrence of blockage in the pipe when dry carbon is generated when the carbon dioxide mixture of 70 to 180 bar passing through the experiment unit 23 is directly ejected to the atmosphere. In order to accommodate the carbon dioxide mixture. The low pressure reservoir 29 maintains a pressure between 10 and 30 bar so that the pressure difference with the atmospheric pressure is kept relatively smaller than that of the experimental part 23. The rear end of the low pressure reservoir 29 is equipped with a back pressure regulator (30) to maintain a constant pressure inside the low pressure reservoir (29). The carbon dioxide mixture passed through the back pressure regulator 30 is discharged to the atmospheric pressure.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 액체 이산화탄소 저장조 2 : 제 1 증발기
3 : 제 1 왕복동식 고압용 압축기 4 : 제 1 축압기
5 : 제 1 압력조절기 6 : 고압 열교환기
7 : 수액기 8 : 제 1 항온조
9 : 제 1 질량유량계 10 : 제 1 유량조절밸브
11 : 반응기 12 : 고압 액체펌프
13 : 제 2 질량유량계 14 : 제 2 유량조절밸브
15 : 밸브 16 : 불순물 저장조
17 : 제 2 증발기 18 : 제 2 왕복동식 고압용 압축기
19 : 제 2 축압기 20 : 제 2 압력조절기
21 : 제 3 질량유량계 22 : 제 3 유량조절밸브
23 : 실험부 24 : 압력계
25 : 온도측정 센서 26 : 제 2 항온조
28 : 제 4 유량조절밸브 29 : 저압 저장조
30 : 배압조절기 32 : 제 3 항온조
23a, 23b : 수평 관 23c, 23d : 수직 U-관1: liquid carbon dioxide storage tank 2: first evaporator
3: first reciprocating high pressure compressor 4: first accumulator
5: first pressure regulator 6: high pressure heat exchanger
7: receiver 8: first thermostat
9: first mass flow meter 10: first flow control valve
11 reactor 12 high pressure liquid pump
13: 2nd mass flow meter 14: 2nd flow control valve
15 valve 16 impurity reservoir
17 second evaporator 18 second reciprocating high pressure compressor
19: second accumulator 20: second pressure regulator
21: third mass flow meter 22: third flow control valve
23 experimental section 24 pressure gauge
25: temperature measuring sensor 26: second thermostat
28: fourth flow control valve 29: low pressure reservoir
30: back pressure regulator 32: third thermostat
23a, 23b: horizontal tube 23c, 23d: vertical u-tube

Claims (17)

액체 이산화탄소 저장조에서 공급된 액상의 이산화탄소를 대기와 열교환시켜 기상의 이산화탄소로 바꾸어 주는 제 1 증발기;
상기 제 1 증발기를 통과한 기상의 이산화탄소를 고압으로 압축하는 제 1 왕복동식 고압용 압축기;
상기 제 1 왕복동식 고압용 압축기로부터 토출된 고압의 기상 이산화탄소의 압력 맥동을 줄여주는 제 1 축압기;
상기 제 1 축압기를 통과한 고압의 기상 이산화탄소를 실험에 필요한 압력으로 감압시키는 제 1 압력조절기;
상기 제 1 압력조절기를 통과하면서 실험에 필요한 압력으로 감압된 이산화탄소를 액상으로 변화시키는 고압 열교환기;
상기 고압 열교환기를 통과한 액상의 고압 이산화탄소를 수용하는 한편 액상으로 들어온 이산화탄소가 증발하여 기상으로 변하지 않도록 하는 수액기;
상기 수액기를 통과한 액상의 이산화탄소의 유동 면적을 조절하면서 유동저항을 부여하고 그에 따라 실험부로 공급되는 이산화탄소의 유량을 조절하는 제 1 유량조절밸브;
상기 제 1 유량조절밸브를 통과한 액상의 이산화탄소를 수용하는 한편 별도의 물 공급부로부터 물을 공급받아 하이드레이트 반응실험을 수행하는 반응기;
상기 반응기를 통과한 이산화탄소 유동과 기상의 불순물 유동이 실험부 직전에 만나서 섞이도록 기상의 불순물을 바이패스(by-pass)형으로 유동시키는 불순물 유동부 및;
2개의 수평 관(horizontal tube) 및 2개의 수직 U-관(vertical U-tube)이 서로 번갈아가며 직렬로 연결되는 방식으로, 외부 환경 조건에 맞게 모사되며 이 때의 이산화탄소 혼합물의 각종 상태 변화를 측정하는 실험부;
를 포함하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.A first evaporator for exchanging liquid carbon dioxide supplied from the liquid carbon dioxide storage tank with the atmosphere to convert carbon dioxide into vapor phase;
A first reciprocating high pressure compressor for compressing the carbon dioxide in the gas phase passed through the first evaporator to a high pressure;
A first accumulator for reducing the pressure pulsation of the high pressure gaseous carbon dioxide discharged from the first reciprocating high pressure compressor;
A first pressure regulator for reducing the high pressure gaseous carbon dioxide passing through the first accumulator to a pressure required for an experiment;
A high pressure heat exchanger for converting carbon dioxide decompressed to a liquid pressure necessary for an experiment into a liquid phase while passing through the first pressure regulator;
A receiver for accommodating the high pressure carbon dioxide in the liquid phase passing through the high pressure heat exchanger and preventing the carbon dioxide entering the liquid phase from evaporating to a gas phase;
A first flow rate control valve for controlling flow rate of the carbon dioxide in the liquid phase passing through the receiver and thereby providing flow resistance and thus adjusting the flow rate of carbon dioxide supplied to the experiment unit;
A reactor for accommodating the liquid carbon dioxide passing through the first flow control valve and receiving water from a separate water supply unit to perform a hydrate reaction experiment;
An impurity flow portion for flowing the gaseous impurities in a bypass type so that the carbon dioxide flow and the gaseous impurity flow passing through the reactor are met and mixed immediately before the experimental portion;
Two horizontal tubes and two vertical U-tubes are alternately connected in series to simulate different conditions of the carbon dioxide mixture at the same time. An experiment unit;
Simulation device to determine the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 왕복동식 고압용 압축기는 300 bar 이상의 토출압력을 구비하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The first reciprocating high pressure compressor has a discharge pressure of 300 bar or more using a vertical U-pipe and a horizontal pipe to simulate the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process Device. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 축압기의 댐퍼의 용량은 상기 제 1 왕복동식 고압용 압축기의 실린더 내용적보다 10배 이상 크게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The capacity of the damper of the first accumulator transports the carbon dioxide marine underground pipeline using vertical U-pipes and horizontal pipes, wherein the capacity of the damper of the first accumulator is 10 times larger than the cylinder volume of the first reciprocating high-pressure compressor. Simulation device to understand the effect of curved pipe on the process. 제 1 항에 있어서,
상기 고압 열교환기는 내측관 내부로는 기상의 이산화탄소가 흐르고 내측관을 감싸는 외측관 내부와 내측관 외부 사이로는 이산화탄소보다 온도가 낮은 냉각수가 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The high-pressure heat exchanger uses a vertical U-tube and a horizontal tube, in which a gaseous carbon dioxide flows into an inner tube and a coolant having a lower temperature than carbon dioxide flows between an outer tube and an outer tube that surrounds the inner tube. Simulation device to understand the effect of curved pipe on CO2 marine underground pipeline transport process. 제 1 항에 있어서,
상기 수액기는 상기 제 1 왕복동식 고압용 압축기의 토출압력에 대응할 수 있도록 300 bar 이상의 최대작동압력을 확보하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The receiver uses a vertical U-pipe and a horizontal pipe to secure a maximum operating pressure of 300 bar or more so as to correspond to the discharge pressure of the first reciprocating high-pressure compressor. Simulation device to understand the effect of the curve. 제 1 항에 있어서,
상기 수액기는 냉각수가 흐를 수 있는 쿨링자켓(cooling jacket)을 구비하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The receiver uses a vertical U-pipe and a horizontal pipe, characterized in that the cooling jacket (cooling jacket) through which the coolant flows to simulate the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process Device. 제 1 항에 있어서,
상기 물 공급부는,
고압의 물을 공급하는 고압 액체펌프;
상기 고압 액체펌프를 지난 고압의 물의 유량을 실시간으로 측정하는 제 2 질량유량계;
상기 제 2 질량유량계 후단에 장착되어 물의 유량을 조절하는 제 2 유량조절밸브 및;
상기 제 2 유량조절밸브 후단에 장착되어 하이드레이트 반응실험 시에는 물을 상기 반응기 내부로 공급하고 하이드레이트 반응실험이 없을 시에는 액상 이산화탄소만이 상기 반응기 내부를 통과하도록 하는 밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The water supply unit,
A high pressure liquid pump for supplying high pressure water;
A second mass flow meter for measuring the flow rate of the high pressure water passing the high pressure liquid pump in real time;
A second flow rate control valve mounted on a rear end of the second mass flow meter to control a flow rate of water;
A valve installed at a rear end of the second flow control valve to supply water into the reactor when the hydrate reaction test is performed, and to allow only liquid carbon dioxide to pass through the reactor when there is no hydrate reaction test;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 불순물 유동부는,
불순물 저장조에서 공급된 액상의 불순물을 대기와 열교환시켜 기상의 불순물로 바꾸어 주는 제 2 증발기;
상기 제 2 증발기를 통과한 기상의 불순물을 고압으로 압축하는 제 2 왕복동식 고압용 압축기;
상기 제 2 왕복동식 고압용 압축기로부터 토출된 고압의 기상 불순물의 압력 맥동을 줄여주는 제 2 축압기;
상기 제 2 축압기를 통과한 기상의 불순물을 실험조건에 맞는 압력으로 감압시키는 제 2 압력조절기;
상기 제 2 압력조절기를 통과하면서 감압된 기상의 불순물의 실시간 유량을 측정하는 제 3 질량유량계 및;
상기 제 3 질량유량계를 통과한 기상의 불순물의 유량을 실험조건에 맞추어 조절하는 제 3 유량조절밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The impurity flow portion,
A second evaporator for exchanging the liquid impurities supplied from the impurity reservoir with the atmosphere to convert the impurities into vapor phase impurities;
A second reciprocating high pressure compressor for compressing impurities in the gas phase passed through the second evaporator to a high pressure;
A second accumulator for reducing the pressure pulsation of the high-pressure gas phase impurities discharged from the second reciprocating high pressure compressor;
A second pressure regulator for depressurizing the gaseous impurities passing through the second accumulator to a pressure suitable for experimental conditions;
A third mass flow meter for measuring a real-time flow rate of impurities in a gaseous phase decompressed while passing through the second pressure regulator;
A third flow rate control valve which adjusts a flow rate of impurities in the gas phase passing through the third mass flow meter according to experimental conditions;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 수평 관의 입출구 및 상기 수직 U-관의 입출구에 장착되어 입출구의 압력 및 상기 수평 관과 상기 수직 U-관에 걸리는 차압을 측정하는 압력계;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
A pressure gauge mounted at the inlet and outlet of the horizontal tube and the inlet and outlet of the vertical U-pipe to measure the pressure at the inlet and outlet and the differential pressure applied to the horizontal tube and the vertical U-pipe;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe further comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 실험부의 입출구에 장착되어 입출구의 온도를 측정하는 온도측정 센서;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
A temperature measuring sensor mounted on the inlet and outlet of the test unit to measure a temperature of the inlet and outlet;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe further comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 실험부의 외부에는 냉각수 또는 가열수가 흐를 수 있는 이중관 형식의 통로가 설치되는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The outside of the experiment unit is to determine the effect of the curved pipe in the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe, characterized in that the passage of the double pipe type through which cooling water or heating water flows is installed. Simulator. 제 1 항에 있어서,
상기 실험부의 하류에 상기 실험부를 통과한 이산화탄소 혼합물의 상태 변화를 관측할 수 있도록 하는 출구 뷰셀을 설치하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
Downwards of the experimental section is installed in the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal tube, characterized in that the outlet view cell is installed to observe the change in the state of the carbon dioxide mixture passed through the experimental section Simulation device to determine the impact. 제 1 항에 있어서,
상기 실험부를 통과한 이산화탄소 혼합물이 직접 대기에 분출되지 않도록 밀폐 공간 내에 수용하는 저압 저장조;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
A low pressure storage tank accommodating the carbon dioxide mixture passing through the experiment unit in a closed space so as not to be directly discharged into the atmosphere;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe further comprising. 제 13 항에 있어서,
상기 실험부 및 상기 저압 저장조 사이에 이산화탄소 혼합물의 유량을 조절하는 제 4 유량조절밸브;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 13,
A fourth flow rate control valve controlling a flow rate of the carbon dioxide mixture between the experiment section and the low pressure reservoir;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe further comprising. 제 13 항에 있어서,
상기 저압 저장조는 10~30 bar 사이의 압력을 유지하여 대기압과의 압력차이가 상기 실험부의 경우보다 상대적으로 작게 되도록 유지하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 13,
The low pressure reservoir is a carbon dioxide marine underground pipe using a vertical U-pipe and a horizontal pipe, characterized in that to maintain a pressure between 10 ~ 30 bar so that the pressure difference with the atmospheric pressure is relatively smaller than the case of the experimental part Simulation device to understand the effect of curved pipe on the line transportation process. 제 13 항에 있어서,
상기 저압 저장조의 후단에 장착되어 상기 저압 저장조 내부의 압력을 일정하게 유지시키는 배압조절기;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 13,
A back pressure regulator mounted at a rear end of the low pressure reservoir to maintain a constant pressure in the low pressure reservoir;
Simulation device for determining the effect of the curved pipe on the carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using a vertical U-pipe and a horizontal pipe further comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 실험부를 구성하는 2개의 수직 U-관 중 한 쪽의 수직 U-관은 상승방향 유동이 통과할 때의 영향을 평가하고 다른 한 쪽의 수직 U-관은 하강방향 유동이 통과할 때의 영향을 평가하는 것을 특징으로 하는 수직 U-관 및 수평 관을 이용하여 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 수송공정에 곡관이 미치는 영향을 파악하기 위한 모의실험 장치.The method of claim 1,
The vertical U-tube of one of the two vertical U-tubes constituting the experimental section evaluates the effect of the upward flow, and the other of the vertical U-tubes of the downward flow. A simulation apparatus for grasping the effect of curved pipe on carbon dioxide marine underground storage pipeline transport process using vertical U-pipe and horizontal pipe.
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