KR101479878B1 - Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage - Google Patents

Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage Download PDF

Info

Publication number
KR101479878B1
KR101479878B1 KR20130166110A KR20130166110A KR101479878B1 KR 101479878 B1 KR101479878 B1 KR 101479878B1 KR 20130166110 A KR20130166110 A KR 20130166110A KR 20130166110 A KR20130166110 A KR 20130166110A KR 101479878 B1 KR101479878 B1 KR 101479878B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon dioxide
pipe
valve
air
dry ice
Prior art date
Application number
KR20130166110A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조맹익
허철
강성길
정정열
Original Assignee
한국해양과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양과학기술원 filed Critical 한국해양과학기술원
Priority to KR20130166110A priority Critical patent/KR101479878B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101479878B1 publication Critical patent/KR101479878B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
    • F17D1/05—Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/10—Arrangements for preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/20—Arrangements or systems of devices for influencing or altering dynamic characteristics of the systems, e.g. for damping pulsations caused by opening or closing of valves

Abstract

The present invention relates to an apparatus mounted on a pipeline for preventing tube blockages, causing dry ice in a carbon dioxide exhaust system, through which carbon dioxide is transferred from a source (collecting place) to a storage place in order to store carbon dioxide under the ground of the ocean on a large scale, which is a notable greenhouse gas that causes global warming and climate change.

Description

이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 배출 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치{experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in CO₂ marine geological storage}[0001] The present invention relates to an apparatus and a method for preventing an obstruction in a dry ice-

본 발명은 지구온난화와 기후변화를 유발시키는 대표적 온실가스인 이산화탄소를 대규모로 해양지중에 저장하기 위하여 이산화탄소를 발생지(포집지)로부터 저장지까지 이송하는 파이프라인에 장착되는 이산화탄소 배출(blow down) 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide blowdown system installed in a pipeline that transports carbon dioxide from a generation site to a storage site in order to store carbon dioxide, a representative greenhouse gas causing global warming and climate change, And more particularly, to a device for preventing an obstruction in a dry ice pipe.

안전한 해저 지질구조 내에 이산화탄소(CO2)를 격리, 저장시키는 기술(이하 이산화탄소 해양지중저장기술이라 함)은 기후변화 및 교토의정서 상의 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).
Technology to isolate and store carbon dioxide (CO 2 ) in a safe submarine geological structure (hereinafter referred to as carbon dioxide marine underground storage technology) is a technology that captures from large-scale sources such as power plants and steel mills in response to climate change and Kyoto Protocol greenhouse gas reduction requirements. Refers to a technology for transporting carbon dioxide through a pipeline or ship and storing it on a large scale over a period of several hundred to several thousand years for long periods in the ocean sediments (oil / gas field, deep sea salt aquifers, coal beds, etc.) , Korea Ocean Research and Development Institute).

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.
Generally, carbon dioxide captured at steel mills, power plants, etc. is present at atmospheric pressure at atmospheric pressure, and it is very important to transport it to the offshore reservoir in large quantities of tens to millions of tons or more annually. A large-volume storage vessel or a very large-diameter pipeline is required, which is economically and technically undesirable. Therefore, it is necessary to develop a technology for transferring a large amount of carbon dioxide from a capture site to a marine storage site by pressurizing and cooling it into a liquid or supercritical state, and then using a pipeline.

상기 언급된 이산화탄소 수송용 파이프라인(1)(이하, 파이프라인(1)이라 함)에는 수송공정의 운전 중 정비(maintenance)를 위해 파이프라인(1) 내부의 이산화탄소를 외부로 배출시켜야 하는 상황이 생기거나, 또는 파이프라인(1)의 파손 및 사고 등에 의해 강제로 내부의 이산화탄소를 외부로 배출시켜야 할 상황이 발생할 수 있다. 이때 필요한 것이 이산화탄소 배출(blow down) 시스템(이하, 배출 시스템이라 함)이며, 이는 파이프라인(1)에 연결된 밸브(2)와 밸브(2) 후단의 파이프(3)로 이루어져 있다(도 1).
The above-mentioned carbon dioxide transport pipeline 1 (hereinafter referred to as pipeline 1) is required to discharge carbon dioxide in the pipeline 1 to the outside for maintenance during the transportation process Or the inside of the pipeline 1 may be forcibly discharged due to breakage or accident of the pipeline 1 or the like. What is needed here is a blow down system (hereinafter referred to as a discharge system), which consists of a valve 2 connected to the pipeline 1 and a pipe 3 at the rear end of the valve 2 (Fig. 1) .

이산화탄소의 배출 시, 배출 시스템의 밸브(2)가 열리면 밸브(2) 및 파이프(3) 내부로 이산화탄소가 감압되면서 통과한다. 이때 이산화탄소는 삼중점에 해당하는 압력인 5.18 bar를 지나게 되며 지속적인 상변화에 따라 충분히 낮은 저온조건이 생성되었을 때에는 드라이아이스가 생성될 수 있다. 이러한 드라이아이스는 밸브(2)나 파이프(3) 내부를 막는 관내폐색(clogging)의 문제를 야기하게 되는데, 이 경우 원활한 이산화탄소 배출이 어렵게 되며 관내를 폐색시킨 드라이아이스가 녹기를 기다리는 수밖에 없다.
When the carbon dioxide is discharged, when the valve 2 of the exhaust system is opened, the carbon dioxide passes through the valve 2 and the pipe 3 while being decompressed. At this time, the carbon dioxide passes the pressure of 5.18 bar corresponding to the triple point, and dry ice can be generated when a sufficiently low temperature condition is generated due to the continuous phase change. Such dry ice causes a problem of clogging in the pipe closing the valve 2 or the pipe 3. In this case, it is difficult to discharge the carbon dioxide smoothly and the dry ice that blocks the inside of the pipe is inevitably waiting to be melted.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 이산화탄소의 배출 시 배출 시스템의 밸브(2) 및 파이프(3)를 외부의 열원을 이용하여 가열함으로써 드라이아이스의 생성을 억제하거나 이미 생성된 드라이아이스를 신속히 녹일 필요가 있다.Therefore, in order to solve such a problem, it is necessary to heat the valve 2 and the pipe 3 of the discharge system by using an external heat source to suppress the generation of dry ice or to melt the already generated dry ice rapidly .

이산화탄소 해양지중저장을 위한 바이패스형 파이프라인 수송공정 안전해석 모의실험 장치(특허출원 제10-2010-0138628호)Bypass type pipeline transportation safety analysis simulation apparatus for marine CO2 storage (Patent Application No. 10-2010-0138628)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 이산화탄소 수송용 파이프라인에 장착된 이산화탄소 배출(blow down) 시스템을 통해 이산화탄소가 대기 중으로 배출될 때 밸브 내부 및 파이프 내부에서 발생할 수 있는 고체형태의 이산화탄소, 즉 드라이아이스로 인해 밸브 및 파이프가 폐색되는 현상을 저감시킬 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a carbon dioxide blowdown system installed in a pipeline for transporting carbon dioxide, Which is capable of reducing the phenomenon of clogging of valves and pipes due to carbon dioxide, i.e., dry ice.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이산화탄소 수송용 파이프라인에 연결된 밸브와 상기 밸브 후단의 파이프로 이루어지는 이산화탄소 배출 시스템에 장착되어 이산화탄소 배출 공정 시 상기 밸브 및 상기 파이프를 외부의 열원을 이용하여 가열함으로써 상기 밸브 및 상기 파이프 내부에 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하거나 이미 생성된 드라이아이스를 녹이는 장치로서, 일 끝단이 상기 밸브의 전단에 설치되며, 이산화탄소 배출 공정 시 상기 밸브로 유입되는 이산화탄소의 일부가 별도로 유입되도록 하는 바이패스관; 상기 바이패스관의 타 끝단에 연결되며, 내부의 저압을 이용하여 외부의 공기를 끌어들여 공기-이산화탄소 혼합물을 생성하는 이젝터 및; 상기 이젝터와 연결되는 유입구와 대기 중으로 개방된 유출구를 구비하는 통 형상으로 제작되어 상기 밸브 및 상기 파이프의 외부를 감싸도록 설치되는바, 상기 유입구로 유입된 공기-이산화탄소 혼합물이 상기 밸브 및 상기 파이프를 가열한 후 상기 유출구로 유출되는 작용을 하는 공기-이산화탄소 혼합물 유로관;을 포함하는, 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 배출 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a carbon dioxide discharge system including a valve connected to a pipeline for transporting carbon dioxide and a pipe disposed downstream of the valve, wherein the valve and the pipe are heated Thereby preventing dry ice from being generated in the valve and the pipe or melting the already generated dry ice, wherein one end is provided at the front end of the valve, and a part of the carbon dioxide flowing into the valve during the carbon dioxide discharging process A bypass pipe for allowing the water to flow separately; An ejector connected to the other end of the bypass pipe and generating an air-carbon dioxide mixture by drawing outside air using a low pressure inside; Wherein the air-carbon dioxide mixture introduced into the inlet port is formed in a cylindrical shape having an inlet connected to the ejector and an outlet opened to the atmosphere, And an air-carbon dioxide mixture flow path tube which is heated and then flows out to the outflow port. The present invention also provides an apparatus for preventing a dry ice-induced pipe clogging in a carbon dioxide ocean underground storage pipeline discharge system.

본 발명에 있어서, 상기 바이패스관 상에 설치되어 상기 바이패스관을 개방 또는 차단하는 온/오프 밸브;를 더 포함한다.
The present invention further includes an on / off valve installed on the bypass pipe to open or shut off the bypass pipe.

본 발명에 있어서, 상기 바이패스관 상에 설치되어 상기 바이패스관 내부를 통과하는 이산화탄소의 압력을 상기 이젝터의 작동압력에 해당하는 압력으로 조절하는 압력조절기;를 더 포함한다.
The present invention further includes a pressure regulator installed on the bypass pipe and regulating a pressure of carbon dioxide passing through the bypass pipe to a pressure corresponding to an operating pressure of the ejector.

본 발명에 있어서, 상기 공기-이산화탄소 혼합물 유로관 내부에는 반원 형태의 배플이 설치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a semicircular baffle is installed inside the air-carbon dioxide mixture flow pipe.

본 발명에 따르면, 제철소, 발전소 등과 같은 대규모의 이산화탄소 발생지에서 포집된 이산화탄소를 파이프라인을 통하여 수송하는 도중 이산화탄소 배출(blow down) 공정을 진행할 시 효과적으로 공정을 실시할 수 있다. 즉 이산화탄소 배출 공정 중 배출 시스템의 밸브 및 파이프 내부에서 드라이아이스가 생성될 경우 이를 빠른 시간 내에 녹임으로써 관내폐색을 저감시킬 수 있으며 또한 드라이아이스가 생성되지 않게 하는 예방효과도 있다.According to the present invention, it is possible to effectively carry out a process of blowing down carbon dioxide while transporting carbon dioxide collected from a large-scale carbon dioxide generating plant such as a steel mill, a power plant, etc. through a pipeline. That is, when dry ice is generated inside the valve and pipe of the exhaust system during the carbon dioxide discharge process, it is dissolved in a short time, thereby reducing the clogging in the pipe and preventing dry ice from being generated.

도 1은 이산화탄소 수송 파이프라인에 장착된 이산화탄소 배출 시스템의 구성.
도 2는 이산화탄소 배출 시스템에 적용된 본 발명의 구성.
도 3은 본 발명에 따른 공기-이산화탄소 혼합물 유로관의 단면 구조.Figure 1 shows a configuration of a carbon dioxide discharge system mounted in a carbon dioxide transport pipeline.
2 is a configuration of the present invention applied to a carbon dioxide discharge system.
3 is a cross-sectional view of an air-carbon dioxide mixture flow pipe according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 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, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. 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 2는 이산화탄소 배출 시스템에 적용된 본 발명의 구성을 보여준다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8)의 단면 구조를 보여준다.
2 shows a configuration of the present invention applied to a carbon dioxide emission system. 3 shows a sectional structure of the air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 according to the present invention.

본 발명은 이산화탄소 수송용 파이프라인(1)(이하, 파이프라인(1)이라 함)에 연결된 밸브(2)와 밸브(2) 후단의 파이프(3)로 이루어지는 이산화탄소 배출(blow down) 시스템(이하, 배출 시스템이라 함)에 장착되어 이산화탄소 배출 공정 시 밸브(2) 및 파이프(3)를 외부의 열원을 이용하여 가열함으로써 밸브(2) 및 파이프(3) 내부에 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하거나 이미 생성된 드라이아이스를 신속히 녹일 수 있는 장치를 제공하는바, 이러한 본 발명은 기본적으로 바이패스관(4), 이젝터(7) 및 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8)을 포함하여 이루어진다(도 2).
The present invention relates to a carbon dioxide blowdown system comprising a valve 2 connected to a pipeline 1 for transporting carbon dioxide 1 (hereinafter referred to as a pipeline 1) and a pipe 3 at the rear end of the valve 2 (Hereinafter referred to as " exhaust system ") to suppress the generation of dry ice in the valve 2 and the pipe 3 by heating the valve 2 and the pipe 3 using an external heat source during the carbon dioxide discharge process The present invention basically comprises a bypass pipe 4, an ejector 7, and an air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 (see FIG. 2 ).

바이패스관(4)은 일 끝단이 밸브(2)의 전단(입구)에 설치되며 타 끝단이 이젝터(7)와 연결된다. 그리고 바이패스관(4) 상에는 온/오프 밸브(5)가 설치된다. 이러한 온/오프 밸브(5)는 바이패스관(4)을 개방 또는 차단하는 작용을 한다. 따라서 이산화탄소 배출 공정 시 온/오프 밸브(5)가 작동하여 바이패스관(4)을 개방하면 밸브(2)로 유입되는 이산화탄소의 일부가 바이패스관(4) 내로 유입된다.
One end of the bypass pipe (4) is installed at the front end (inlet) of the valve (2), and the other end is connected to the ejector (7). An on / off valve 5 is provided on the bypass pipe 4. This on / off valve 5 acts to open or shut off the bypass pipe 4. [ Therefore, when the on / off valve 5 is operated and the bypass pipe 4 is opened during the carbon dioxide discharge process, a part of the carbon dioxide flowing into the valve 2 flows into the bypass pipe 4.

바이패스관(4) 상에는 온/오프 밸브(5) 외에 압력조절기(6)가 또한 설치된다. 이러한 압력조절기(6)는 바이패스관(4) 내부를 통과하는 이산화탄소의 압력을 이젝터(7)의 작동압력에 해당하는 압력으로 조절하는 작용을 한다. 바이패스관(4) 내로 유입된 이산화탄소는 압력조절기(6)로 도달하게 되며 압력조절기(6)를 통해 이젝터(7)의 작동압력에 해당하는 압력으로 조절된 이산화탄소는 바이패스관(4)의 타 끝단에 연결된 이젝터(7)로 공급된다.
On the bypass pipe 4, in addition to the on / off valve 5, a pressure regulator 6 is also installed. The pressure regulator 6 functions to regulate the pressure of the carbon dioxide passing through the inside of the bypass pipe 4 to a pressure corresponding to the operating pressure of the ejector 7. The carbon dioxide introduced into the bypass pipe 4 reaches the pressure regulator 6 and the carbon dioxide regulated to the pressure corresponding to the operating pressure of the ejector 7 through the pressure regulator 6 is supplied to the bypass pipe 4 And is supplied to the ejector 7 connected to the other end.

이젝터(7)는 내부의 저압을 이용하여 외부의 공기를 끌어들여 공기-이산화탄소 혼합물을 생성한다. 즉, 이산화탄소가 이젝터(7) 내부의 노즐(미도시)을 통과하게 되면 이때 생성되는 저압으로 인해 외부의 공기가 공기유입구(7a)를 통하여 이젝터(7) 내부로 공급되게 되며 이에 따라 공기와 이산화탄소가 혼합된 공기-이산화탄소 혼합물이 생성되는 것이다. 공기-이산화탄소 혼합물은 공기에서 비롯되는 열원을 보유하고 있는바, 이러한 이젝터(7)의 작용으로 본 발명은 외부의 전원이나 에너지 공급이 없이도 자연스럽게 공기와 이산화탄소가 혼합된 열원의 유동을 얻을 수 있게 된다. 이렇게 생성된 공기-이산화탄소 혼합물은 이젝터(7)를 빠져나와 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8) 내부로 흐르게 된다.
The ejector 7 draws in the outside air using a low pressure inside to generate an air-carbon dioxide mixture. That is, when carbon dioxide passes through a nozzle (not shown) inside the ejector 7, external air is supplied into the ejector 7 through the air inlet 7a due to the low pressure generated at this time, Carbon dioxide mixture is produced. The air-carbon dioxide mixture has a heat source originating from the air. Due to the operation of the ejector 7, the present invention can naturally obtain a flow of a heat source in which air and carbon dioxide are mixed without an external power source or energy supply . The air-carbon dioxide mixture thus generated exits the ejector 7 and flows into the air-carbon dioxide mixture flow pipe 8.

공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8)은 이젝터(7)와 연결되는 유입구(8a)와 대기 중으로 개방된 유출구(8b)를 구비하는 통 형상으로 제작되어 배출 시스템의 밸브(2) 및 파이프(3)의 외부를 감싸도록 설치된다. 유입구(8a)로 유입된 공기-이산화탄소 혼합물은 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8) 내부를 흐르면서 밸브(2) 및 파이프(3)를 가열한 후 유출구(8b)로 유출된다. 이 경우 밸브(2) 및 파이프(3)는 공기-이산화탄소 혼합물보다 온도가 낮으므로 공기-이산화탄소 혼합물의 열원이 밸브(2) 및 파이프(3)에 전달되어 밸브(2) 및 파이프(3)가 가열된다. 그리고 이처럼 밸브(2) 및 파이프(3)가 가열됨으로써 이산화탄소 배출 공정 시 밸브(2) 및 파이프(3) 내부에 드라이아이스가 생성되는 것이 억제되거나 이미 생성된 드라이아이스가 신속히 녹을 수 있게 된다.
The air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 is formed in a tubular shape having an inlet 8a connected to the ejector 7 and an outlet 8b opened to the atmosphere and connected to the valve 2 and the pipe 3 of the discharge system. As shown in Fig. The air-carbon dioxide mixture flowing into the inlet 8a heats the valve 2 and the pipe 3 while flowing inside the air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 and then flows out to the outlet 8b. In this case, since the valve 2 and the pipe 3 are at a lower temperature than the air-carbon dioxide mixture, the heat source of the air-carbon dioxide mixture is transmitted to the valve 2 and the pipe 3 so that the valve 2 and the pipe 3 And heated. As the valve 2 and the pipe 3 are heated in this manner, the generation of dry ice in the valve 2 and the pipe 3 is suppressed during the carbon dioxide discharging process, or the already generated dry ice can be quickly melted.

한편, 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8)의 작용효과를 증진시키기 위하여 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8) 내부에는 반원 형태의 배플(baffle)(9)을 다수 개 설치하는 것이 바람직하다(도 2, 도 3). 배플(9)은 공기-이산화탄소 혼합물의 유로를 증대시키고 난류발생 또한 증대시킴으로써 공기-이산화탄소 혼합물과 밸브(2) 및 파이프(3) 사이의 열전달을 증진시키게 된다.
On the other hand, it is preferable to install a plurality of semicircular baffles 9 in the air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 in order to enhance the action effect of the air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 , Fig. 3). The baffle 9 promotes heat transfer between the air-carbon dioxide mixture and the valve 2 and the pipe 3 by increasing the flow path of the air-carbon dioxide mixture and also by increasing turbulence generation.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면 본 발명은 다음의 과정에 따라 작동한다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the present invention operates according to the following procedure.

이산화탄소 배출 공정 시 온/오프 밸브(5)가 바이패스관(4)을 개방하면 밸브(2)로 유입되는 이산화탄소의 일부가 바이패스관(4) 내로 유입된다. 압력조절기(6)가 바이패스관(4) 내부를 통과하는 이산화탄소의 압력을 이젝터(7)의 작동압력에 해당하는 압력으로 조절한다. 이젝터(7)가 내부의 저압을 이용하여 외부의 공기를 끌어들여 공기-이산화탄소 혼합물을 생성한다. 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8)이 밸브(2) 및 파이프(3)의 외부를 감싸도록 설치된 상태에서 이젝터(7)로부터 유입된 공기-이산화탄소 혼합물의 열원으로 밸브(2) 및 파이프(3)를 가열한다.
When the on / off valve 5 opens the bypass pipe 4 during the carbon dioxide discharge process, a part of the carbon dioxide flowing into the valve 2 flows into the bypass pipe 4. The pressure regulator 6 regulates the pressure of the carbon dioxide passing through the bypass pipe 4 to a pressure corresponding to the operating pressure of the ejector 7. [ The ejector 7 draws in the outside air using the low pressure inside to generate an air-carbon dioxide mixture. Carbon dioxide mixture into the valve 2 and the pipe 3 as a heat source of the air-carbon dioxide mixture introduced from the ejector 7 while the air-carbon dioxide mixture flow pipe 8 is installed so as to surround the outside of the valve 2 and the pipe 3. [ .

이상에서 설명한 것과 같이 본 발명에 따르면, 제철소, 발전소 등과 같은 대규모의 이산화탄소 발생지에서 포집된 이산화탄소를 파이프라인(1)을 통하여 수송하는 도중 이산화탄소 배출(blow down) 공정을 진행할 시 효과적으로 공정을 실시할 수 있다. 즉 이산화탄소 배출 공정 중 배출 시스템의 밸브(2) 및 파이프(3) 내부에서 드라이아이스가 생성될 경우 이를 빠른 시간 내에 녹임으로써 관내폐색을 저감시킬 수 있으며 또한 드라이아이스가 생성되지 않게 하는 예방효과도 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively carry out a process of blowing down carbon dioxide while transporting carbon dioxide collected from a large-scale carbon dioxide generating source such as a steel mill, a power plant, etc. through the pipeline 1 have. That is, when dry ice is generated in the valve (2) and the pipe (3) of the discharge system during the carbon dioxide discharging process, it is melted in a short period of time to reduce the clogging in the pipe and prevent dry ice from being generated .

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 scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1 : 파이프라인 2 : 밸브
3 : 파이프 4 : 바이패스관
5 : 온/오프 밸브 6 : 압력조절기
7 : 이젝터 7a : 공기유입구
8 : 공기-이산화탄소 혼합물 유로관
8a : 유입구 8b : 유출구
9 : 배플1: Pipeline 2: Valve
3: pipe 4: bypass pipe
5: ON / OFF valve 6: Pressure regulator
7: Ejector 7a: Air inlet
8: air-carbon dioxide mixture flow tube
8a: Inlet port 8b: Outlet port
9: Baffle

Claims (4)

이산화탄소 수송용 파이프라인(1)에 연결된 밸브(2)와 상기 밸브(2) 후단의 파이프(3)로 이루어지는 이산화탄소 배출 시스템에 장착되어 이산화탄소 배출 공정 시 상기 밸브(2) 및 상기 파이프(3)를 외부의 열원을 이용하여 가열함으로써 상기 밸브(2) 및 상기 파이프(3) 내부에 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하거나 이미 생성된 드라이아이스를 녹이는 장치로서,
일 끝단이 상기 밸브(2)의 전단에 설치되며, 이산화탄소 배출 공정 시 상기 밸브(2)로 유입되는 이산화탄소의 일부가 별도로 유입되도록 하는 바이패스관(4);
상기 바이패스관(4)의 타 끝단에 연결되며, 내부의 저압을 이용하여 외부의 공기를 끌어들여 공기-이산화탄소 혼합물을 생성하는 이젝터(7) 및;
상기 이젝터(7)와 연결되는 유입구(8a)와 대기 중으로 개방된 유출구(8b)를 구비하는 통 형상으로 제작되어 상기 밸브(2) 및 상기 파이프(3)의 외부를 감싸도록 설치되는바, 상기 유입구(8a)로 유입된 공기-이산화탄소 혼합물이 상기 밸브(2) 및 상기 파이프(3)를 가열한 후 상기 유출구(8b)로 유출되는 작용을 하는 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8);
을 포함하는, 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 배출 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치.A valve 2 connected to the carbon dioxide transporting pipeline 1 and a pipe 3 disposed downstream of the valve 2 are installed in the carbon dioxide discharge system so that the valve 2 and the pipe 3 An apparatus for suppressing the generation of dry ice in the valve (2) and the pipe (3) by heating using an external heat source or for dissolving the already generated dry ice,
A bypass pipe 4 installed at a front end of the valve 2 to allow a part of carbon dioxide introduced into the valve 2 to be introduced separately during a carbon dioxide discharging process;
An ejector 7 connected to the other end of the bypass pipe 4 for generating air-carbon dioxide mixture by drawing outside air using a low pressure therein;
And is installed in a cylindrical shape having an inlet 8a connected to the ejector 7 and an outlet 8b opened to the atmosphere so as to surround the outside of the valve 2 and the pipe 3, An air-carbon dioxide mixture flow pipe (8) which functions to heat the valve (2) and the pipe (3) and then flow out to the outlet (8b); an air-carbon dioxide mixture introduced into the inlet (8a)
Of the carbon dioxide marine storage pipeline discharge system. 청구항 1에 있어서,
상기 바이패스관(4) 상에 설치되어 상기 바이패스관(4)을 개방 또는 차단하는 온/오프 밸브(5);
를 더 포함하는, 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 배출 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치.The method according to claim 1,
An on / off valve (5) installed on the bypass pipe (4) to open or shut off the bypass pipe (4);
Further comprising at least a portion of the dry ice-induced pipe closure device of the carbon dioxide marine underground storage pipeline discharge system. 청구항 1에 있어서,
상기 바이패스관(4) 상에 설치되어 상기 바이패스관(4) 내부를 통과하는 이산화탄소의 압력을 상기 이젝터(7)의 작동압력에 해당하는 압력으로 조절하는 압력조절기(6);
를 더 포함하는, 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 배출 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치.The method according to claim 1,
A pressure regulator (6) installed on the bypass pipe (4) to regulate the pressure of carbon dioxide passing through the bypass pipe (4) to a pressure corresponding to an operating pressure of the ejector (7);
Further comprising at least a portion of the dry ice-induced pipe closure device of the carbon dioxide marine underground storage pipeline discharge system. 청구항 1에 있어서,
상기 공기-이산화탄소 혼합물 유로관(8) 내부에는 반원 형태의 배플(9)이 설치되는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소 해양지중저장 파이프라인 배출 시스템의 드라이아이스 유발 관내폐색 방지 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that a semicircular baffle (9) is installed in the air-carbon dioxide mixture flow pipe (8).
KR20130166110A 2013-12-27 2013-12-27 Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage KR101479878B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130166110A KR101479878B1 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130166110A KR101479878B1 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101479878B1 true KR101479878B1 (en) 2015-01-13

Family

ID=52588478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130166110A KR101479878B1 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101479878B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080093193A (en) * 2007-04-16 2008-10-21 민승기 Prevention device for pipe winter-sowing
KR20120086869A (en) * 2011-01-27 2012-08-06 이광호 Pipe insert type preventing bursting device of pipe by freezing
KR101287605B1 (en) 2012-05-08 2013-07-19 (주)휘일 Double pipe type heat exchanger
KR20130118807A (en) * 2012-04-20 2013-10-30 테이 오토모티브 (하이델베르크) 게엠베하 Connector, in particular a quick connector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080093193A (en) * 2007-04-16 2008-10-21 민승기 Prevention device for pipe winter-sowing
KR20120086869A (en) * 2011-01-27 2012-08-06 이광호 Pipe insert type preventing bursting device of pipe by freezing
KR20130118807A (en) * 2012-04-20 2013-10-30 테이 오토모티브 (하이델베르크) 게엠베하 Connector, in particular a quick connector
KR101287605B1 (en) 2012-05-08 2013-07-19 (주)휘일 Double pipe type heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170296853A1 (en) Method and Device for the Testing of Fire Extinguishing Systems
JP2013234774A (en) Slag heat recovery device
KR101876129B1 (en) Filter automatic cleaner and method of filter automatic cleaning using it and supercritical fluid power generation system comprising it
CN104594938A (en) Mine liquid nitrogen fireproof and fire extinguishing device and use method thereof
KR101479878B1 (en) Experimental device for safety analysis of by-pass pipeline transport process in co_2 marine geological storage
KR101479879B1 (en) Co_2 dry-ice clogging prevent method by utilizing the atmospheric air heat source in the blow down system of transport pipeline for co_2 capture and storage
CN106764447B (en) A kind of urea liquid anti-clogging protection system
CN103432919B (en) A kind of liquefied ammonia ammoniacal liquor device
KR101938508B1 (en) Seawater supply for seawater vaporizer
JP6803786B2 (en) Containment vessel maintenance equipment
CN204447943U (en) Polyethylene generating apparatus and blow-down tank thereof
GB2559019B (en) Power generation
CN204815466U (en) Emergent device of dealing with of fire control
CN207873549U (en) A kind of super-pressure stream of supercritical carbon dioxide carries the cutter device of dry ice
KR101282549B1 (en) Pressure and mass flow rate auto-controllable experimental method by applying p.i.d controller for safety analysis of pipeline transport process in co2 marine geological storage
KR101637726B1 (en) Bubble generator
JP5714675B2 (en) Piping system and method for removing contaminants in piping
CN205971737U (en) Improved generation bilge water bleeder pipe
JP2006160841A (en) Method and apparatus for gasifying gas hydrate
JP2018071438A (en) Gas-liquid separation device, geothermal power generation device and geothermal power generation method
CN109986318A (en) A kind of super-pressure stream of supercritical carbon dioxide carries dry ice cutter device and method
JP2007268445A (en) Treatment method and system for exhaust gas
RU24748U1 (en) NUCLEAR POWER PLANT
CN203628623U (en) Closed recovery device for high-temperature condensation water
JP2018062868A (en) Gas-water separation device, geothermal power generation device, and geothermal power generation method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170927

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181002

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191001

Year of fee payment: 6