KR101387759B1 - 선박의 화물창 세척 시스템 - Google Patents

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Abstract

선박의 화물창 세척 시스템에 관한 기술이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따르면, 물을 공급하는 공급펌프, 상기 공급펌프에 의하여 공급된 물 중 일부를 상기 화물창 내에 분사하는 분사노즐 및 상기 연료전지에서 배출된 배기가스와 열 교환하고, 상기 열 교환에 의해 상기 공급펌프에 의하여 공급된 물 중 나머지 일부가 가열되는 열교환기를 포함하는, 선박의 화물창 세척 시스템이 제공된다.

Description

선박의 화물창 세척 시스템{Cleaning system for cargo holds}
본 발명은 선박의 화물창 세척 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 유조선은 석유류·경유(鯨油)·당밀(糖蜜)·포도주원액·화공약품 및 액화석유가스(LPG)·액화천연가스(LNG) 등 액체화물을 용기에 넣지 않은 비포장 상태로 선적하여 대량 수송하는 선박으로서, 일반 화물선과는 달리 보통 화물창에 원유를 만재한 상태로 수송하고 선착지에서 선적지로 되돌아갈 때는 공선 상태로 항해하게 된다.
이와 같은 유조선에서는 적재물이 바뀌어야 할 때 주기적으로 화물창 내부를 씻는 세척 작업을 실시하게 되고, 이렇게 화물창의 세척에 사용되었던 기름과 물의 혼합액은 바다의 오염을 방지하기 위하여 분리 배출이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는 선박의 화물창을 세척할 수 있는 선박의 화물창 세척 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 연료전지가 구비된 선박의 화물창 세척 시스템으로서, 물을 공급하는 공급펌프, 상기 공급펌프에 의하여 공급된 물 중 일부를 상기 화물창 내에 분사하는 분사노즐 및 상기 연료전지에서 배출된 배기가스와 열 교환하고, 상기 열 교환에 의해 상기 공급펌프에 의하여 공급된 물 중 나머지 일부가 가열되는 열교환기를 포함하는, 선박의 화물창 세척 시스템이 제공된다.
또한, 상기 화물창에서 배출된 유수 및 상기 배기가스와의 열 교환에 의해 가열된 유수를 제 1 저장탱크를 포함할 수 있다.
이때, 상기 열교환기 내에서 발생되는 응축수를 저장하는 제 2 저장탱크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 저장탱크의 후단에 마련되어 유분과 물을 분리하는 유수 분리장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 유수 분리장치는 상기 유수, 상기 물 및 상기 응축수 중 적어도 하나가 공급될 수 있다.
또한, 상기 화물창의 하부면 및 측면 중 적어도 하나가 상기 열 교환에 의해 가열된 물에 의하여 가열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창 세척 시스템은 선박에 설치된 연료전지 시스템으로부터 배출되는 폐열의 활용도를 높이고, 상기 세척 시스템의 유지를 위해 선박이 부담해야 할 청수의 양을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창 세척 시스템의 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템은 선박에 설치된 연료전지(10)로부터 배출되는 폐열을 이용하여 화물창(20)의 세척에 필요한 물을 가열하거나 화물창(20)을 가열하여 세척을 용이하게 하고, 배기가스를 열 교환하여 얻어진 응축수를 유수 분리에 활용함으로써 선박이 부담해야 할 청수의 양을 줄일 수 있는 기술에 관한 것이다.
이때, 선박은 수상을 항해하는 구조물을 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 수상을 항해하는 구조물뿐만 아니라, 수상에서 부유하며 작업을 수행하는 FLNG(LNG-FPSO, 부유식 액화천연가스 생산/저장/하역 설비)와 같은 해상 구조물을 아울러 지칭한다. 본 발명의 일 실시형태의 선박은 예를 들어, LNGC(Liquefied Natural Gas Carrier, 액화천연가스 운반선) 또는 FLNG일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템은 공급펌프(30), 분사노즐(40) 및 열교환기(50)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템의 공급펌프(30)는 물을 공급하는 역할을 한다.
이때, 물은 해수일 수 있으며, 선박으로부터 공급된 청수(淸水)일 수도 있다.
여기에서, 물이 해수인 경우, 공급펌프(30)는 바다로부터 해수를 끌어올려 후술되는 분사노즐(40)과 열교환기(50)에 공급라인을 통해 공급할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템의 분사노즐(40)은 상기 공급라인을 통해 공급펌프(30)로부터 공급된 물 중 일부를 화물창(20) 내부로 분사하여 화물창(20)을 세척하게 된다.
여기에서, 화물창(20)을 세척한 후 유분찌꺼기가 포함된 물은 화물창(20)의 외부로 배출될 수 있다.
한편, 선박에 구비된 고온형연료전지(10)로부터 배기된 배기가스의 폐열은 도 1과 같이, 열교환기(50)로 공급되어 열 교환함으로써, 상기 공급펌프(30)로부터 공급된 물 중 분사노즐(40)로 공급된 일부를 제외한 나머지 일부를 가열할 수 있다.
여기에서, 상기 분사노즐(40)로 공급된 일부의 물과 상기 열교환기(50)로 공급된 나머지 일부의 물은 도 1에서와 같이, 하나의 공급펌프(30)로부터 공급되어 분기된 것으로서, 분기점에는 공급밸브(31)가 설치되어 분사노즐(40)과 열교환기(50)로 공급되는 물의 양을 조절할 수 있다.
한편, 하나의 공급펌프(30)로부터 분기되지 않고, 두 개의 펌프가 구비되어 분사노즐(40)과 열교환기(50)로 각각 물을 공급할 수도 있다.
이때, 열교환기(50)로 공급된 물이 상기 열교환기(50)에서 열 교환된 배기가스의 폐열에 의해 가열될 때, 상기 나머지 일부가 유동하는 공급라인, 즉 배관이 화물창(20)의 하부면 및 측면 중 적어도 한 면을 지나도록 설치된다.
그리고, 가열된 물에 의해 상기 화물창(20)의 하부면 및 측면 중 적어도 한 면이 가열될 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템은 상기에서 화물창(20)의 외부로 배출된 유분찌꺼기가 포함된 물(유수) 및 배기가스와의 열 교환에 의해 가열된 물이 저장되는 제 1 저장탱크(100)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템의 열교환기(50)에서 열 교환을 거친 배기가스는 많은 양의 응축수를 포함하게 되는데, 이러한 응축수는 깨끗한 물이므로 유수 분리장치(300)에서 요구되는 청수로써 사용 가능하다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템은 열교환기(50) 내에서 상기 배기가스와 열 교환될 때 발생되는 응축수를 저장하는 제 2 저장탱크(200)를 포함할 수도 있다.
또한, 응축수가 제 2 저장탱크(200)에 저장될 때, 잔여된 배기가스는 배출구를 통해 배출되도록 한다.
그리고, 상기의 제 1 저장탱크(100)에 저장된 유수와 물과 제 2 저장탱크(200)에 저장된 응축수 중에서 적어도 하나는 선박에 구비된 유수 분리장치(300)로 공급될 수 있으며, 유분과 물로 분리하는 작업을 거친 후, 외부로 배출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창(20) 세척 시스템의 유수 분리장치(300)는 선박에 구비된 일반적인 유수 분리장치(300)로서, 자세한 설명은 하지 않도록 하며, 개괄적으로 설명하면 다음과 같다.
하기에서는 일반적인 유수 분리장치(300) 중 밀도 차이에 의하여 유분과 물을 분리하는 API(미국석유협회, American Petroleum Institute)식의 유수 분리장치를 예로 하여 설명하도록 한다.
중앙으로는 유분을 부상시켜 분리하는 분리조가 설치되고, 일단부에 유수와 청수가 각각 유입되는 유수 유입구와 청수 유입구가 위치된다.
그리고, 타단부에는 분리된 유분과 물을 각각 배출하는 유분 배출구와 물 배출구가 위치된다.
상기의 분리조의 상부로는 검지 탐침(probe)이 구비되어 부상된 유분이 일정량 이상이면, 이를 검지하여 유분 배출구를 통해 배출시킨다.
또한, 물 배출 시에는, 물이 분기되어 일부는 선박 밖으로 배출될 수 있고, 나머지 일부는 유수 분리장치에 청수로써 재 공급될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10 : 연료전지 20 : 화물창
30 : 공급펌프 31 : 공급밸브
40 : 분사노즐 50 : 열교환기
100 : 제 1 저장탱크 200 : 제 2 저장탱크
300 : 유수 분리장치

Claims (5)

  1. 연료전지가 구비된 선박의 화물창 세척 시스템으로서,
    물을 공급하는 공급펌프;
    상기 공급펌프에 의하여 공급된 물 중 일부를 상기 화물창 내에 분사하는 분사노즐;및
    상기 연료전지에서 배출된 배기가스와 열 교환하고, 상기 열 교환에 의해 상기 공급펌프에 의하여 공급된 물 중 나머지 일부가 가열되는 열교환기를 포함하되,
    상기 열 교환에 의해 가열된 물에 의하여 상기 화물창의 하부면 및 측면 중 적어도 하나가 가열되는, 선박의 화물창 세척 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화물창에서 배출된 유수(油水) 및 상기 배기가스와의 열 교환에 의해 가열된 물을 저장하는 제 1 저장탱크를 포함하는, 선박의 화물창 세척 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열교환기 내에서 발생되는 응축수를 저장하는 제 2 저장탱크를 포함하는, 선박의 화물창 세척 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유수(油水), 상기 물 및 상기 응축수 중 적어도 하나가 공급되어 유분과 물을 분리하는 유수 분리장치를 더 포함하는, 선박의 화물창 세척 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003254084A (ja) 2002-03-01 2003-09-10 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートを用いる分散型コージェネレーション設備
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