KR101319364B1 - 연료용 ｌｎｇ를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LNG가 저장되는 LNG연료탱크와, LNG연료탱크로부터 배출되는 LNG의 저온특성을 이용하여 액화가스탱크의 압력을 조절하는 압력조절부를 포함하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선이 제공된다.
본 발명에 따르면, LNG를 연료로 사용함으로써 대기 중 오염물질의 배출을 줄일 수 있고, 나아가서, 연료용 LNG를 액화가스탱크의 압력을 제어하는데 활용함으로써 기존의 액화가스 운반선에 설치된 재액화장치의 비용을 줄이고, 운영을 간단히 하며, 재액화 운영중에 발생하는 이산화탄소 배출을 줄일 수 있고, LNG 연료로 액화가스탱크의 압력을 제어하여 탱크의 두께를 증가시키지 않음으로써 탱크의 제작 비용을 줄일 수 있으며, LNG 연료가 액화가스의 온도 또는 압력을 낮추는데 사용됨으로써 에너지를 얻으며, 이로 인해서 연료로 사용되기 위해서 기화기를 통해서 유입되는 에너지를 줄일 수 있고, 이로 인해 기화기의 용량을 줄임으로써 비용과 에너지 소비를 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, LNG를 연료로 사용함으로써 대기 중 오염물질의 배출을 줄일 수 있고, 나아가서, 연료용 LNG를 액화가스탱크의 압력을 제어하는데 활용함으로써 기존의 액화가스 운반선에 설치된 재액화장치의 비용을 줄이고, 운영을 간단히 하며, 재액화 운영중에 발생하는 이산화탄소 배출을 줄일 수 있고, LNG 연료로 액화가스탱크의 압력을 제어하여 탱크의 두께를 증가시키지 않음으로써 탱크의 제작 비용을 줄일 수 있으며, LNG 연료가 액화가스의 온도 또는 압력을 낮추는데 사용됨으로써 에너지를 얻으며, 이로 인해서 연료로 사용되기 위해서 기화기를 통해서 유입되는 에너지를 줄일 수 있고, 이로 인해 기화기의 용량을 줄임으로써 비용과 에너지 소비를 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선에 관한 것으로서, 액화가스운반선의 재액화장치의 설치 및 운영에 소모되는 비용을 줄일 수 있고, 재액화공정에서 추가의 연료를 소모하지 않음으로써 환경오염 물질을 줄일 수 있도록 구성된 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선에 관한 것이다.
최근에는 환경 문제와 고유가로 인하여 LNG를 추진 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다. 그러나, 이러한 LNG를 추진 연료로 사용하는 선박은 LNG의 연료화를 위한 별도의 장치가 추가되어야 하기 때문에 선박의 비용을 증가시킴으로써 상용화에 걸림돌이 되고 있다.
LNG를 추진 연료로 사용하는 선박은 연료탱크의 부피를 줄이기 위해서, 연료를 액화상태의 천연가스인 LNG로 보관하게 되고, LNG를 연료로 사용하기 전에 기화시키게 되며, 이때, 발생하는 냉동열은 모두 외부로 배출된다.
한편, LPG 운반선이나 CO2 운반선 등과 같은 액화가스운반선은 운항 중에 외부의 열침입에 의해 액화가스탱크 내의 압력이 증가하며, 이를 제어하기 위한 방법 중의 하나로서 생성되는 가스 등을 재액화시키는 재액화장치를 사용하는 방법이 있다.
그러나, 이와 같은 재액화장치는 액화가스운반선의 비용을 증가시키고, 선박의 운영을 복잡하게 만들며, 재액화장치를 작동시키기 위해서 연료가 추가적으로 소모되고, 환경오염물질을 다량으로 배출시키는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LNG를 연료로 사용하고, 연료로 사용하는 LNG를 화물인 액화가스의 압력을 제어하는데 사용하도록 함으로써, 기존의 액화가스운반선의 재액화장치의 설치 및 운영에 소모되는 비용을 줄일 수 있고, 재액화공정에서 추가의 연료를 소모하지 않음으로써 환경오염물질을 줄일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치로서, 상기 LNG가 저장되는 LNG연료탱크; 및 상기 LNG연료탱크로부터 배출되는 LNG의 저온특성을 이용하여 상기 액화가스탱크의 압력을 조절하는 압력조절부를 포함하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치가 제공된다.
상기 압력조절부는, 상기 LNG연료탱크로부터 상기 액화가스탱크를 통과하도록 설치되고, LNG와 상기 액화가스탱크 내의 유체간에 열교환이 일어나도록 하는 제 1 LNG라인; 및 상기 제 1 LNG라인을 통한 LNG의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 제 1 펌프를 포함할 수 있다.
상기 제 1 LNG라인은, 상기 액화가스탱크에 삽입된 부분에 코일 형태로 이루어진 코일부가 형성될 수 있다.
상기 제 1 LNG라인은, 상기 액화가스탱크 내에서 기체가 위치하는 부분을 통과할 수 있다.
상기 제 1 LNG라인은, 상기 액화가스탱크 내에서 액체가 위치하는 부분을 통과할 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 제 1 LNG라인에서 상기 액화가스탱크의 전단에 설치되는 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 제 1 LNG라인에 상기 액화가스탱크를 바이패스하도록 연결되는 제 1 바이패스라인; 및 상기 제 1 LNG라인과 상기 제 1 바이패스라인에 설치되어 상기 액화가스탱크와 상기 제 1 바이패스라인을 통한 LNG의 흐름을 제어하는 제 1 제어밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 액화가스탱크에 설치되어 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호로 출력하는 압력감지부; 및 상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 상기 제 1 제어밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 LNG라인에서 상기 액화가스탱크의 후단에 설치되는 기화기를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 LNG라인에서 상기 기화기의 후단에 설치되고, 상기 기화기를 통과한 유체의 온도를 측정하여 감지신호를 출력하는 온도감지부; 및 상기 온도감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받고, 상기 기화기의 열량을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 LNG연료탱크로부터 LNG가 이송되는 제 2 LNG라인; 상기 제 2 LNG라인을 통한 LNG의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 제 2 펌프; 상기 제 2 LNG라인에 설치되는 열교환기; 상기 열교환기에 냉매를 순환 공급하고, 상기 액화가스탱크를 통과하도록 설치되는 냉매순환라인; 및 상기 냉매순환라인을 통한 냉매의 순환을 위한 펌핑력을 제공하는 제 3 펌프를 포함할 수 있다.
상기 냉매는, 글리콜(glycol)일 수 있다.
상기 냉매순환라인은, 상기 액화가스탱크에 삽입된 부분에 코일 형태로 이루어진 코일부가 형성될 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 제 2 LNG라인에 냉매를 보급하는 메이크업탱크; 상기 액화가스탱크에 설치되고, 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부; 및 상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 상기 메이크업탱크로부터 상기 제 2 LNG라인에 대한 냉매의 보급을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 액화가스탱크에 설치되고, 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부; 및 상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 가변펌프로 이루어지는 상기 제 3 펌프의 펌핑력을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 압력조절부는, 상기 제 2 LNG라인에 상기 열교환기를 바이패스하도록 연결되는 제 2 바이패스라인; 상기 제 2 LNG라인과 상기 제 2 바이패스라인에 설치되어 상기 열교환기와 상기 제 2 바이패스라인을 통한 LNG의 흐름을 제어하는 제 2 제어밸브; 상기 액화가스탱크에 설치되고, 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부; 및 상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받고, 상기 제 2 제어밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG가 저장되는 LNG연료탱크; 및 상기 LNG연료탱크로부터 배출되는 LNG의 저온특성을 이용하여 액화가스탱크의 압력을 조절하는 압력조절부를 포함하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 가지는 LNG를 연료로 사용하는 액화가스운반선이 제공되며, 화물인 액화가스가 LPG 또는 CO2일 수 있다.
본 발명에 따르면, LNG를 연료로 사용함으로써 대기 중 오염물질의 배출을 줄일 수 있고, 나아가서, 연료용 LNG를 액화가스탱크의 압력을 제어하는데 활용함으로써 기존의 액화가스운반선에 설치된 재액화장치의 비용을 줄이고, 운영을 간단히 하며, 재액화 운영중에 발생하는 이산화탄소 배출을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, LNG를 이용하여 액화가스탱크의 압력을 제어하여 액화가스탱크의 두께를 증가시키지 않음으로써 액화가스탱크의 제작 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, LNG가 액화가스의 온도 또는 압력을 낮추는데 사용됨으로써 에너지를 얻으며, 이로 인해서 연료로 사용되기 위해 기화기를 통해서 유입되는 에너지를 줄일 수 있고, 이로 인해 기화기의 용량을 줄임으로써 비용과 에너지 소비를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 도시한 구성도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(100)는 LNG가 저장되는 LNG연료탱크(110)와, LNG연료탱크(110)로부터 배출되는 LNG의 저온특성을 이용하여 액화가스탱크(10)의 압력을 조절하는 압력조절부(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 액화가스탱크(10)는 화물로서 LPG 또는 CO2 뿐만 아니라, 그 밖의 다양한 액화가스가 저장될 수 있다.
LNG연료탱크(110)는 LNG의 압력과 저온에 견디기 위한 용기로 이루어지고, 액화가스운반선의 연료로서 사용되기 위한 LNG가 저장된다.
압력조절부(120)는 LNG연료탱크(110)로부터 액화가스탱크(10)를 통과하도록 설치되고, LNG와 액화가스탱크(10) 내의 유체간에 열교환이 일어나도록 하는 제 1 LNG라인(121)과, 제 1 LNG라인(121)을 통한 LNG의 이송을 위한 펌핑력을 제공하도록 제 1 LNG라인(121) 상에 설치되는 제 1 펌프(122)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 LNG라인(121)은 액화가스탱크(10)에 삽입된 부분에 코일 형태로 이루어진 코일부(123)가 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 LNG라인(121)이 코일부(123)에 의해 액화가스탱크(10) 내의 배관 길이 또는 배관 면적을 넓히도록 하여 액화가스탱크(10)에 저장된 유체와의 열교환 효율을 높이도록 하고, 이로 인해 액화가스탱크(10)의 압력 상승을 저하시킨다. 또한, LNG연료탱크(110) 내에서 LNG가 -163도씨이고, 제 1 펌프(122)를 통과함으로써 온도가 조금 상승하게 된다. LNG의 보관온도는 -163도씨보다 더 높은 온도인 반면, 액화가스, 예컨대 CO2는 -50 ~ -20도씨이고, LPG는 -50도씨 내외이다. 따라서, LNG는 액화가스탱크(10)를 통과시 온도가 상승하게 되어 후술하게 될 기화기(130)를 통과함으로써 엔진에 적합한 조건을 가지게 된다.
제 1 LNG라인(121)은 액화가스탱크(10) 내에서 기체가 위치하는 부분을 통과할 수 있다. 따라서, 액화가스탱크(10) 내에서 차가운 제 1 LNG라인(121)에 가까운 기체들은 재액화됨으로써 액화가스탱크(10)의 압력 상승을 억제한다.
제 1 LNG라인(121)은 액화가스탱크(10) 내에서 액체가 위치하는 부분, 즉 액체부를 통과할 수 있다. 따라서, 차가운 제 1 LNG라인(121)에 의해 액화가스탱크(10) 내의 액화가스 온도가 낮아져서 액체의 프리 서페이스(free surface)의 온도를 낮추게 되고, 이로 인해 프리 서페이스에서의 포화 압력(saturation pressure)을 떨어뜨려서 액화가스탱크(10) 내의 압력을 조절할 수 있다.
압력조절부(120)는 제 1 LNG라인(121)에서 액화가스탱크(10)의 전단에 설치되는 히터(124)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 히터(124)는 액화가스탱크(10) 내로 공급되는 LNG의 온도를 어느 정도 높이도록 하여, LNG의 온도가 너무 낮아서 액화가스탱크(10)에 열변형을 주거나, 액화가스가 제 1 LNG라인(121) 주위에서 응결되어 성애가 되는 것을 막도록 한다.
압력조절부(120)는 제 1 LNG라인(121)에 액화가스탱크(10)를 바이패스하도록 연결되는 제 1 바이패스라인(125)과, 제 1 LNG라인(121)과 제 1 바이패스라인(125)에 설치되어 액화가스탱크(10)와 제 1 바이패스라인(125)을 통한 LNG의 흐름을 제어하는 제 1 제어밸브(126)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 액화가스탱크(10)의 압력을 제어하는데 필요한 만큼의 LNG만을 냉매로 사용해서 액화가스탱크(10)에 공급되도록 함으로써 액화가스탱크(10)가 과냉각되는 것을 방지한다. 한편, 제 1 제어밸브(126)는 본 실시예에서처럼 한 쌍으로 이루어질 수 있으며, 이에 한하지 않고 단일로서 3방향 밸브가 사용될 수 있다.
압력조절부(120)는 액화가스탱크(10)에 설치되어 액화가스탱크(10) 내의 압력을 측정하여 감지신호로 출력하는 압력감지부(127)와, 압력감지부(127)로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 제 1 제어밸브(126)를 제어하는 제어부(128)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(128)는 압력감지부(127)를 통해서 액화가스탱크(10) 내의 압력을 계측하고, 계측된 압력이 설정된 압력 이상으로 올라가면 LNG가 액화가스탱크(10)를 통과하도록 제 1 제어밸브(126)를 제어하고, 계측된 압력이 설정된 압력으로 떨어지면 LNG가 액화가스탱크(10)를 바이패스하도록 제 1 제어밸브(126)를 제어한다.
제 1 LNG라인(121)에서 액화가스탱크(10)의 후단에는 기화기(130)가 설치될 수 있다. 따라서, 액화가스탱크(10)를 통과한 LNG를 기화시킴으로써 엔진에 적합한 조건을 가지도록 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(100)는 제 1 LNG라인(121)에서 기화기(130)의 후단에 설치되고, 기화기(130)를 통과한 유체의 온도를 측정하여 감지신호를 출력하는 온도감지부(140)와, 온도감지부(140)로부터 출력되는 감지신호를 수신받고, 기화기(130)의 열량을 제어하는 제어부(128)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(128)는 온도감지부(140)에 의해 기화기(130) 후단에서 온도를 계측하고, LNG를 연료로 사용하기에 LNG의 온도가 너무 낮으면 기화기(130)의 열량을 높여주고, 반대로 LNG를 연료로 사용하기에 LNG의 온도가 높으면 기화기(130)의 열량을 줄여 준다. 제어부(128)는 기화기(130)에 열을 전기에 의해 또는 액체나 기체를 매개로 공급하는 열공급부(131)를 제어함으로써 기화기(130)의 열량을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(200)는 LNG연료탱크(210)와, 압력조절부(220)를 포함할 수 있다. 제 1 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(100)와의 차이점 위주로 설명하기로 한다.
압력조절부(120)는 LNG연료탱크(10)로부터 LNG가 이송되는 제 2 LNG라인(221)과, 제 2 LNG라인(221)을 통한 LNG의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 제 2 펌프(222)와, 제 2 LNG라인(221)에 설치되는 열교환기(223)와, 열교환기(223)에 냉매를 순환 공급하고, 액화가스탱크(10)를 통과하도록 설치되는 냉매순환라인(224)과, 냉매순환라인(224)을 통한 냉매의 순환을 위한 펌핑력을 제공하는 제 3 펌프(225)를 포함할 수 있다. 따라서, LNG라인(221)을 통과하는 LNG와의 열교환에 의해 냉각된 냉매가 냉매순환라인(224)을 통해서 액화가스탱크(10)를 통과하여 액화가스탱크(10)를 냉각시킴으로써 압력을 조절하게 된다.
냉매는 LNG보다 녹는점이 더 높아서 LNG에 의해 응결되지 않아야 하며, 이로 인해 LNG보다 녹는점이 높은 액화가스, 예컨대 CO2, LPG 등에 의한 배관 주변의 응결 문제를 피할 수 있고, 폐루프 내의 냉매 온도가 LNG보다 높기 때문에 액화가스탱크(10)의 열충격(thermal stress)을 줄일 수 있다. 여기서, 냉매는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 피나콜 등의 글리콜(glycol)일 수 있다.
냉매순환라인(224)은 액화가스탱크(10)에 삽입된 부분에 코일 형태로 이루어진 코일부(232)가 형성될 수 있다.
압력조절부(220)는 제 2 LNG라인(221)에 냉매를 보급하는 메이크업탱크(make-up tank; 226)와, 액화가스탱크(10)에 설치되고, 액화가스탱크(10) 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부(227)와, 압력감지부(227)로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 메이크업탱크(226)로부터 제 2 LNG라인(221)에 대한 냉매의 보급을 제어하는 제어부(228)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(228)는 밸브 또는 별도의 펌프에 의하여 메이크업탱크(226)로부터 제 2 LNG라인(221)에 대한 냉매의 보급량을 제어할 수 있다. 이와 같이, 제어부(228)는 압력감지부(227)를 통해서 계측한 액화가스탱크(10)의 압력이 높아지면, 메이크업탱크(226)에서 냉매를 배출시켜서 냉매의 유량을 늘려서 열교환기(223)에서 열을 더 많이 뺏도록 하고, 이로 인해 액화가스탱크(10)에서 열량을 더 많이 뺏을 수 있다.
압력조절부(220)는 액화가스탱크(10)에 설치되고, 액화가스탱크(10) 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부(227)와, 압력감지부(227)로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 가변펌프로 이루어지는 제 3 펌프(225)의 펌핑력을 제어하는 제어부(228)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(228)가 폐루프의 냉매 유속을 조절하도록 함으로써 압력감지부(227)에 의해 측정된 액화가스탱크(10) 내의 압력이 정해진 압력을 가지도록 조절할 수 있다.
압력조절부(220)는 제 2 LNG라인(221)에 열교환기(223)를 바이패스하도록 연결되는 제 2 바이패스라인(229)과, 제 2 LNG라인(221)과 제 2 바이패스라인(229)에 설치되어 열교환기(223)와 제 2 바이패스라인(229)을 통한 LNG의 흐름을 제어하는 제 2 제어밸브(230)와, 액화가스탱크(10)에 설치되고, 액화가스탱크(10) 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부(227)와, 압력감지부(227)로부터 출력되는 감지신호를 수신받고, 제 2 제어밸브(230)를 제어하는 제어부(228)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(228)는 압력감지부(227)로부터 측정된 액화가스탱크(10) 내의 압력이 증가할 경우, 제 2 제어밸브(230)를 제어하여 열교환기(223)에 의한 액화가스의 열량을 많이 뺏어야 하므로 제 2 바이패스라인(229)에 의해 열교환기(223)를 바이패스하는 LNG의 유량을 줄이고, 반대의 경우에는 열교환기(223)를 바이패스하는 LNG의 유량을 늘린다. 한편, 제 2 제어밸브(230)는 본 실시예에서처럼 한 쌍으로 이루어질 수 있으며, 이에 한하지 않고 단일로서 3방향 밸브가 사용될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(200)는 제 1 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(100에서와 마찬가지로, 기화기(240), 열공급부(241), 및 온도감지부(250)를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 LNG를 연료로 사용하는 액화가스운반선은 상기한 바와 같은 본 발명의 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치(100,200)을 가질 수 있으며, 화물인 액화가스가 LPG 또는 CO2일 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 액화가스탱크 110,210 : LNG연료탱크
120,220 : 압력조절부 121 : 제 1 LNG라인
122 : 제 1 펌프 123 : 코일부
124 : 히터 125 : 제 1 바이패스라인
126 : 제 1 제어밸브 127 : 압력감지부
128 : 제어부 130 : 기화기
131 : 열공급부 140 : 온도감지부
221 : 제 2 LNG라인 222 : 제 2 펌프
223 : 열교환기 224 : 냉매순환라인
225 : 제 3 펌프 226 : 메이크업탱크
227 : 압력감지부 228 : 제어부
229 : 제 2 바이패스라인 230 : 제 2 제어밸브
232 : 코일부 240 : 기화기
241 : 열공급부 250 : 온도감지부
120,220 : 압력조절부 121 : 제 1 LNG라인
122 : 제 1 펌프 123 : 코일부
124 : 히터 125 : 제 1 바이패스라인
126 : 제 1 제어밸브 127 : 압력감지부
128 : 제어부 130 : 기화기
131 : 열공급부 140 : 온도감지부
221 : 제 2 LNG라인 222 : 제 2 펌프
223 : 열교환기 224 : 냉매순환라인
225 : 제 3 펌프 226 : 메이크업탱크
227 : 압력감지부 228 : 제어부
229 : 제 2 바이패스라인 230 : 제 2 제어밸브
232 : 코일부 240 : 기화기
241 : 열공급부 250 : 온도감지부
Claims (18)
- 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치로서,
상기 LNG가 저장되는 LNG연료탱크; 및
상기 LNG연료탱크로부터 배출되는 LNG의 저온특성을 이용하여 상기 액화가스탱크의 압력을 조절하는 압력조절부;
를 포함하며,
상기 압력조절부는 상기 액화가스탱크를 통과하는 배관을 포함하며,
상기 액화가스탱크의 내부에 저장된 액화가스는, 상기 액화가스탱크의 내부에서, 상기 배관을 통하여 LNG의 저온을 전달받아 냉각됨으로써 상기 액화가스탱크의 압력이 조절되고, 상기 LNG는 상기 액화가스에 의해 온도가 상승하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 배관은, 상기 LNG연료탱크로부터 상기 액화가스탱크를 통과하도록 설치되고, LNG와 상기 액화가스탱크 내의 유체간에 열교환이 일어나도록 하는 제 1 LNG라인이며,
상기 압력조절부는, 상기 제 1 LNG라인을 통한 LNG의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 제 1 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 LNG라인은, 상기 액화가스탱크에 삽입된 부분에 코일 형태로 이루어진 코일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 LNG라인은, 상기 액화가스탱크 내에서 기체가 위치하는 부분을 통과하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 LNG라인은, 상기 액화가스탱크 내에서 액체가 위치하는 부분을 통과하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 압력조절부는, 상기 제 1 LNG라인에서 상기 액화가스탱크의 전단에 설치되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 압력조절부는,
상기 제 1 LNG라인에 상기 액화가스탱크를 바이패스하도록 연결되는 제 1 바이패스라인; 및
상기 제 1 LNG라인과 상기 제 1 바이패스라인에 설치되어 상기 액화가스탱크와 상기 제 1 바이패스라인을 통한 LNG의 흐름을 제어하는 제 1 제어밸브;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 압력조절부는,
상기 액화가스탱크에 설치되어 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호로 출력하는 압력감지부; 및
상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 상기 제 1 제어밸브를 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 LNG라인에서 상기 액화가스탱크의 후단에 설치되는 기화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 제 1 LNG라인에서 상기 기화기의 후단에 설치되고, 상기 기화기를 통과한 유체의 온도를 측정하여 감지신호를 출력하는 온도감지부; 및
상기 온도감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받고, 상기 기화기의 열량을 제어하는 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 배관은, 상기 액화가스탱크를 통과하도록 설치되는 냉매순환라인이며,
상기 압력조절부는,
상기 LNG연료탱크로부터 LNG가 이송되는 제 2 LNG라인;
상기 제 2 LNG라인을 통한 LNG의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 제 2 펌프;
상기 제 2 LNG라인에 설치되는 열교환기;
상기 열교환기에 냉매를 순환 공급하는 상기 냉매순환라인; 및
상기 냉매순환라인을 통한 냉매의 순환을 위한 펌핑력을 제공하는 제 3 펌프;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 냉매는, 글리콜(glycol)인 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 냉매순환라인은, 상기 액화가스탱크에 삽입된 부분에 코일 형태로 이루어진 코일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 압력조절부는,
상기 제 2 LNG라인에 냉매를 보급하는 메이크업탱크;
상기 액화가스탱크에 설치되고, 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부; 및
상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 상기 메이크업탱크로부터 상기 제 2 LNG라인에 대한 냉매의 보급을 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 압력조절부는,
상기 액화가스탱크에 설치되고, 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부; 및
상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 가변펌프로 이루어지는 상기 제 3 펌프의 펌핑력을 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 압력조절부는,
상기 제 2 LNG라인에 상기 열교환기를 바이패스하도록 연결되는 제 2 바이패스라인;
상기 제 2 LNG라인과 상기 제 2 바이패스라인에 설치되어 상기 열교환기와 상기 제 2 바이패스라인을 통한 LNG의 흐름을 제어하는 제 2 제어밸브;
상기 액화가스탱크에 설치되고, 상기 액화가스탱크 내의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하는 압력감지부; 및
상기 압력감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받고, 상기 제 2 제어밸브를 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치. - 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 기재된 연료용 LNG를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치를 가지는 것을 특징으로 하는 LNG를 연료로 사용하는 액화가스운반선.
- 청구항 17에 있어서, 화물인 액화가스가 LPG 또는 CO2인 것을 특징으로 하는 LNG를 연료로 사용하는 액화가스운반선.
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| KR1020110052274A KR101319364B1 (ko) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 연료용 ｌｎｇ를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선 |
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| CN201280026556.7A CN103619705A (zh) | 2011-05-31 | 2012-05-31 | 使用lng燃料的寒热回收设备及包含此设备的液化气运输船 |
| JP2014513437A JP6273472B2 (ja) | 2011-05-31 | 2012-05-31 | Ｌｎｇ燃料を用いた冷熱回収装置及びこれを有する液化ガス運搬船 |
| EP12793505.4A EP2716542A4 (en) | 2011-05-31 | 2012-05-31 | HEAT AND COLD RECOVERY APPARATUS USING LIQUEFIED NATURAL GAS FUEL AND LIQUEFIED GAS CARRIER INCLUDING THE SAME |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020110052274A KR101319364B1 (ko) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 연료용 ｌｎｇ를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선 |
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| KR20150120729A (ko) * | 2014-04-18 | 2015-10-28 | 삼성중공업 주식회사 | 휘발성 유기화합물 저감 시스템 |
| KR20150120728A (ko) * | 2014-04-18 | 2015-10-28 | 삼성중공업 주식회사 | 휘발성 유기화합물 저감 시스템 |
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