KR101480255B1 - 액화가스 처리 시스템 - Google Patents

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백은성
한주석
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결되는 연료공급라인과 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 다단으로 가압하는 증발가스 압축기; 상기 연료공급라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 액화가스를 가압하는 부스팅 펌프; 상기 부스팅 펌프로부터 배출된 액화가스를 고압으로 가압하는 고압 펌프; 상기 연료공급라인 상에서 상기 부스팅 펌프와 상기 고압 펌프 사이에서 분기되어 상기 증발가스 공급라인으로 합류되는 분기라인; 및 상기 증발가스 공급라인의 유량 또는 압력을 통해 상기 분기라인으로 공급되는 액화가스의 유량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 하나의 부스팅 펌프를 이용하여 액화가스를 공급할 수 있음은 물론 증발가스의 공급이 충분하도록 액화가스를 배출시킬 수 있도록 사용할 수 있어, 펌프 수의 증가를 방지하여 비용을 절감시킬 수 있음은 물론, 수요처의 연료 요구량에 따라 액화가스와 증발가스의 흐름을 조절하여 수요처의 연료 요구량을 조절할 수 있다.

Description

액화가스 처리 시스템{Treatment system of liquefied gas}
본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것이다.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.
이러한 선박은 엔진을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.
그러나 최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.
일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃도 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다.
그러나 엔진이 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 엔진에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.
이러한 종래기술로는 국내등록공보 제10-1277965호 (2013.06.17) 등이 공개되어 있다.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발가스의 유량이 부족한 경우 별도의 펌프를 이용하지 않고 액화가스를 배출하는 펌프를 공용으로 사용할 수 있는 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결되는 연료공급라인과 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 다단으로 가압하는 증발가스 압축기; 상기 연료공급라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 액화가스를 가압하는 부스팅 펌프; 상기 부스팅 펌프로부터 배출된 액화가스를 고압으로 가압하는 고압 펌프; 상기 연료공급라인 상에서 상기 부스팅 펌프와 상기 고압 펌프 사이에서 분기되어 상기 증발가스 공급라인으로 합류되는 분기라인; 및 상기 증발가스 공급라인의 유량 또는 압력을 통해 상기 분기라인으로 공급되는 액화가스의 유량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 분기라인이 분기되는 지점의 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되어 상기 제어부에 의해 제어되는 제어밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 증발가스 공급라인의 유량이 상기 수요처에서 요구하는 증발가스의 유량보다 적은 경우 상기 분기라인을 개방시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분기라인이 분기되는 지점의 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되어 상기 제어부에 의해 제어되는 제어밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 설정값이하인 경우, 상기 분기라인을 개방시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분기라인상에 마련되어 액화가스를 기화시키는 강제기화기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연료공급라인이 연결된 상기 수요처는, 고압의 수요처인 것을 특징으로 한다.
또한, 일단이 상기 증발가스 공급라인 상에서 상기 증발가스 압축기 사이에 연결되며 상기 가압된 증발가스를 저압의 수요처로 공급하는 저압증발가스 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 하나의 부스팅 펌프를 이용하여 액화가스를 공급할 수 있음은 물론 증발가스의 공급이 충분하도록 액화가스를 배출시킬 수 있도록 사용할 수 있어, 펌프 수의 증가를 방지하여 비용을 절감시킬 수 있음은 물론, 수요처의 연료 요구량에 따라 액화가스와 증발가스의 흐름을 조절하여 수요처의 연료 요구량을 조절할 수 있다.
도 1은 종래의 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 액화가스 처리 시스템(1)은 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 펌프(30), 열교환기(40)를 포함한다. 이때 펌프(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31)와, 고압 펌프(High Pressure Pump; 32)를 포함할 수 있다. 이하 본 명세서에서, 연료는 LNG일 수 있고, 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.
종래의 액화가스 처리 시스템(1)은, 부스팅 펌프(31)가 액화가스 저장탱크(10)로부터 연료공급라인(21)을 통해 배출되는 연료를 수 내지 수십 bar로 가압한 뒤, 고압 펌프(32)가 수요처(20)에서 요구하는 압력(일례로 200bar 내지 400bar)으로 연료를 가압하여 열교환기(40)에 공급한다. 이후 열교환기(40)는 펌프(30)로부터 공급받은 연료의 온도를 높인 뒤 초임계 상태의 연료가 수요처(20)에 공급되도록 할 수 있다. 이때 수요처(20)에 공급되는 연료는 200bar 내지 400bar의 압력을 가지며 30도 내지 60도의 온도를 갖는 초임계 상태일 수 있다.
한편, 액화가스 저장탱크(10)내에 발생하는 증발가스는 배출라인(16)을 통해 배출되거나 가압 후 수요처(20)에 공급된다. 이때, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스의 유량이 부족한 경우 액화가스를 사용하여야 하는데, 증발가스와 합류시키도록 액화가스를 배출하기 위한 별도의 펌프(도시하지 않음)가 구비되어야 함에 따라 제조단가가 높아질 우려가 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(100)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 펌프(30), 열교환기(40), 증발가스 압축기(50) 및 제어부(60)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 펌프(30) 및 열교환기(40) 등은 종래의 액화가스 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(20)에 공급될 연료를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 연료를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)는, 이중 구조의 탱크(도시하지 않음)와 단열부(도시하지 않음)로 이루어져 1bar 내지 10bar(일례로 6bar)의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)에는 압력센서(부호 도시하지 않음)가 구비된다. 압력센서는 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 측정하는 센서로서, 탱크 내의 내압이 적은 경우 증발가스의 양이 적은 것을 의미할 수 있다.
수요처(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급되는 연료를 통해 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 수요처(20)는 고압 수요처(20A)와 저압 수요처(20B)를 포함하며, 고압 수요처(20A)는 MEGI 엔진일 수 있고, 저압 수요처(20B)는 이중연료 엔진일 수 있다.
수요처(20)는 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 따라, 선체가 전진 또는 후진하게 된다. 물론 본 실시예에서 수요처(20)는 프로펠러를 구동하기 위한 수요처(20)일 수 있으나, 발전을 위한 수요처(20) 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 수요처(20)일 수 있다. 즉 본 실시예는 수요처(20)의 종류를 특별히 한정하지 않는다. 다만 수요처(20)는 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 내연기관일 수 있다.
고압 수요처(20A)는, 초임계 상태(30℃ 내지 60℃, 200bar 내지 400bar)의 액화가스를 열교환기(40)로부터 공급받아 동력을 발생시키며, 반면 저압 수요처(20B)는 증발가스 압축기(50)에 의하여 가압된 증발가스를 공급받아 구동력을 얻을 수 있다. 물론 고압 수요처(20A)와 저압 수요처(20B)에 공급되는 액화가스 또는 증발가스의 상태는, 각 수요처(20)가 요구하는 상태에 따라 달라질 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)와 수요처(20) 사이에는 연료를 전달하는 연료공급라인(21)과 증발가스 공급라인(25)이 설치될 수 있다. 연료공급라인(21)에는 펌프(30) 및 열교환기(40) 등이 구비되어 연료가 수요처(20)에 공급되도록 할 수 있고, 증발가스 공급라인(25)에는 증발가스 압축기(50)가 구비될 수 있다. 이때 연료공급라인(21)에는 연료공급 밸브(부호 도시하지 않음)가 설치되어, 연료공급 밸브의 개도 조절에 따라 연료의 공급량이 조절될 수 있다.
펌프(30)는, 연료공급라인(21) 상에 마련되며, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출된 연료를 고압으로 가압한다. 펌프(30)는 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32)를 포함한다.
부스팅 펌프(31)는, 액화가스 저장탱크(10)와 고압 펌프(32) 사이의 연료공급라인(21) 상에 구비될 수 있으며, 고압 펌프(32)에 충분한 양의 연료가 공급되도록 하여 고압 펌프(32)의 공동현상(cavitation)을 방지하고, 액화가스 저장탱크(10) 내에 구비될 수 있다.
고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출된 연료를 고압으로 가압하여, 수요처(20)에 연료가 공급되도록 한다. 연료는 액화가스 저장탱크(10)로부터 약 10bar 정도의 압력으로 배출된 후 부스팅 펌프(31)에 의해 1차로 가압되는데, 고압 펌프(32)는 부스팅 펌프(31)에 의해 가압된 액체상태의 연료를 수요처(20)에서 요구하는 압력으로 2차 가압하여, 열교환기(40)에 공급하여, 수요처(20)가 연료를 통해 추력을 생산하도록 할 수 있다.
열교환기(40)는 고압 펌프(32)와 수요처(20) 사이의 연료공급라인(21) 상에 마련되며, 고압 펌프(32)로부터 배출된 연료를 가열할 수 있다. 열교환기(40)로 고압 펌프(32)에 의해 연료가 공급될 수 있으며, 열교환기(40)는 고압 펌프(32)에서 배출되는 압력인 200bar 내지 400bar를 유지하면서 가열시켜서, 30도 내지 60도의 초임계 상태의 연료로 변환한 후 수요처(20)에 공급할 수 있다.
열교환기(40)는 보일러(도시하지 않음)를 통해 공급되는 스팀이나 글리콜 히터(도시하지 않음)로부터 공급되는 글리콜 워터를 이용하여 연료를 가열하거나, 전기에너지를 이용하여 연료를 가열할 수 있고, 또는 선박에 구비되어 있는 발전기나 기타 설비 등으로부터 발생되는 폐열을 이용하여 연료를 가열할 수 있다.
증발가스 압축기(50)는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 가압할 수 있다. 증발가스 압축기(50)는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되어 10bar 내외의 압력으로 배출되는 증발가스를 2단 가압하여 30 내지 60bar(일례로 45bar)로 이루거나, 5단 가압하여 200bar 내지 400bar로 이루어 수요처(20)에 공급할 수 있다.
증발가스 압축기(50)는, 복수로 구비되어 증발가스를 다단 가압시킬 수 있다. 일례로 증발가스 압축기(50)는 5개가 구비되어 증발가스가 5단 가압되도록 할 수 있고, 증발가스 압축기(50)에서 2단 가압된 증발가스는 저압증발가스 공급라인(26)을 통해 저압 수요처(20B)에 공급될 수 있다.
저압증발가스 공급라인(26)은, 일단이 증발가스 공급라인(25) 상에서 복수의 증발가스 압축기(50) 사이에 연결되며 가압된 증발가스를 저압 수요처(20B)로 공급할 수 있다. 일례로 5개의 증발가스 압축기(50)가 구비될 경우, 증발가스의 흐름을 기준으로 2번째 증발가스 압축기(50)의 하류에 저압증발가스 공급라인(26)이 연결될 수 있다. 따라서 2번째 증발가스 압축기(50)에서 가압된 증발가스는, 저압 수요처(20B) 또는 3번째 증발가스 압축기(50) 이후로 각각 분기되어 공급될 수 있다.
또한, 5단 가압된 증발가스는 증발가스 공급라인(25)을 통해 고압 수요처(20A)에 공급될 수 있다.
저압증발가스 공급라인(26)이 분기되는 저압증발가스 공급라인(26)의 연결지점 상에는 증발가스 공급 밸브(도시하지 않음)가 구비될 수 있고, 증발가스 공급 밸브는 저압 수요처(20B)로 공급되는 증발가스의 유량 또는 5번째 증발가스 압축기(50)를 통하여 고압 수요처(20A)로 공급되는 증발가스의 유량을 제어할 수 있다.
증발가스 압축기(50)로 공급되는 증발가스의 양은 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양에 의해 결정될 수 있다. 이때, 증발가스 공급라인(25)에는 유량센서(부호 도시하지 않음)가 마련되어 증발가스의 유량을 감지하여, 수요처(20)에서 요구하는 증발가스의 양에 대응하는지 여부를 감지할 수 있다.
액화가스 수요처(10)에서 증발가스 공급라인(25)으로 공급되는 증발가스의 양이 수요처(20)에서 요구하는 증발가스의 양보다 적은 경우, 연료공급라인(21)으로부터 증발가스 공급라인(25)으로 액화가스를 공급받을 수 있다.
이때, 연료공급라인(21) 상에서 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32) 사이에서 분기되어 증발가스 공급라인(25)으로 합류되는 분기라인(22)이 마련될 수 있다. 분기라인(22) 상에는 강제기화기(24)가 마련되며, 강제기화기(24)는 증발가스의 유량이 부족한 경우 작동되어, 수요처(20)로 공급되는 증발가스의 유량을 증가시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 하나의 부스팅 펌프(31)를 이용하여 액화가스와 증발가스를 배출시킬 수 있어 펌프의 증가를 방지하여 비용을 절감시킬 수 있다.
제어부(60)는 수요처(20)에서 요구하는 액화가스 또는 증발가스의 유량에 대응하여 액화가스와 증발가스가 공급되도록 제어한다. 여기서, 분기라인(22)이 분기되는 지점의 증발가스 공급라인(21) 상에 제어밸브(23)가 마련되어 제어부(60)에 의해 제어밸브(23)의 개도조절이 이루어져 액화가스의 유량 및 증발가스 공급라인(25)으로 유입되는 액화가스의 유량이 제어될 수 있다.
예를 들어, 압력센서에서 측정되는 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 적은 경우 증발가스의 양이 적은 것을 의미할 수 있으므로, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하여 증발가스 압축기(50)로 공급되는 증발가스의 양이 요구량보다 적은 것을 방지하도록 제어밸브(23)를 제어하여 분기라인(22)을 개방시킨다. 여기서, 제어밸브(23)의 개도조절을 위한 액화가스 저장탱크(10) 내의 내압으로 설정된 설정값은 액화가스 저장탱크(10)의 스펙에 의해 달리 이루어질 수 있다. 또한, 제어부(60)는 증발가스 공급라인(21)의 유량이 수요처(20)에서 요구하는 증발가스의 유량보다 적은 경우 분기라인(22)을 개방시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 제어부(60)는 고압 수요처(20A)의 연료 요구량과 저압 수요처(20B)의 연료 요구량에 따라, 제어밸브(23)를 제어하여 분기라인(22)을 개방시킬 수도 있다. 예를 들어, 고압 수요처(20A)의 연료 요구량이 100이고, 저압 수요처(20B)의 연료 요구량이 150이며, 액화가스 저장탱크(10) 내의 액화가스가 200이고 증발가스가 30이면, 액화가스가 부스팅 펌프(31)에 의해 120이 배출되어, 100은 고압 수요처(20A)로, 20은 분기라인(22)을 통해 저압 수요처(20B)로 공급될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 하나의 부스팅 펌프(31)를 이용하여 액화가스를 공급할 수 있음은 물론 증발가스의 공급이 충분하도록 액화가스를 배출시킬 수 있도록 사용할 수 있어, 펌프의 증가를 방지하여 비용을 절감시킬 수 있음은 물론, 수요처(20)의 연료 요구량에 따라 액화가스와 증발가스의 흐름을 조절하여 수요처(20)의 연료 요구량을 조절할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1,2: 액화가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 수요처 20a: 고압 수요처
20b: 저압 수요처 21: 연료공급라인
22: 분기라인 23: 제어밸브
24: 강제기화기 25: 증발가스 공급라인
26: 저압증발가스 공급라인 30: 펌프
31: 부스팅 펌프 32: 고압 펌프
40: 열교환기 50: 증발가스 압축기
60: 제어부

Claims (6)

  1. 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결되는 연료공급라인과 증발가스 공급라인;
    상기 증발가스 공급라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 다단으로 가압하는 증발가스 압축기;
    상기 연료공급라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 액화가스를 가압하는 부스팅 펌프;
    상기 부스팅 펌프로부터 배출된 액화가스를 고압으로 가압하는 고압 펌프;
    상기 연료공급라인 상에서 상기 부스팅 펌프와 상기 고압 펌프 사이에서 분기되어 상기 증발가스 공급라인으로 합류되는 분기라인; 및
    상기 증발가스 공급라인의 유량 또는 압력을 통해 상기 분기라인으로 공급되는 액화가스의 유량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분기라인이 분기되는 지점의 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되어 상기 제어부에 의해 제어되는 제어밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 증발가스 공급라인의 유량이 상기 수요처에서 요구하는 증발가스의 유량보다 적은 경우 상기 분기라인을 개방시키는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분기라인이 분기되는 지점의 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되어 상기 제어부에 의해 제어되는 제어밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 설정값이하인 경우, 상기 분기라인을 개방시키는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 분기라인상에 마련되어 액화가스를 기화시키는 강제기화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연료공급라인이 연결된 상기 수요처는,
    고압의 수요처인 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    일단이 상기 증발가스 공급라인 상에서 상기 증발가스 압축기 사이에 연결되며 상기 가압된 증발가스를 저압의 수요처로 공급하는 저압증발가스 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163666A1 (ko) * 2015-04-07 2016-10-13 삼성중공업 주식회사 연료가스 공급시스템
KR20180036256A (ko) * 2016-09-30 2018-04-09 현대중공업 주식회사 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR101924685B1 (ko) * 2015-04-07 2018-12-03 현대중공업 주식회사 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
US20190203667A1 (en) * 2015-11-05 2019-07-04 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gas treatment system and vessel including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110042910A (ko) * 2009-10-20 2011-04-27 대우조선해양 주식회사 액화가스 수송선의 증발가스 재액화 장치
KR20110073825A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 삼성중공업 주식회사 부유식 해상구조물의 액화천연가스 재기화 장치
KR20120054394A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 삼성중공업 주식회사 재기화 시스템
KR20120064221A (ko) * 2010-12-09 2012-06-19 삼성중공업 주식회사 선박

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110042910A (ko) * 2009-10-20 2011-04-27 대우조선해양 주식회사 액화가스 수송선의 증발가스 재액화 장치
KR20110073825A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 삼성중공업 주식회사 부유식 해상구조물의 액화천연가스 재기화 장치
KR20120054394A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 삼성중공업 주식회사 재기화 시스템
KR20120064221A (ko) * 2010-12-09 2012-06-19 삼성중공업 주식회사 선박

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163666A1 (ko) * 2015-04-07 2016-10-13 삼성중공업 주식회사 연료가스 공급시스템
KR101924685B1 (ko) * 2015-04-07 2018-12-03 현대중공업 주식회사 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
US20190203667A1 (en) * 2015-11-05 2019-07-04 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gas treatment system and vessel including the same
US10683831B2 (en) 2015-11-05 2020-06-16 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gas treatment system and vessel including the same
US11041466B2 (en) 2015-11-05 2021-06-22 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gas processing system and vessel including the same
KR20180036256A (ko) * 2016-09-30 2018-04-09 현대중공업 주식회사 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR101941338B1 (ko) * 2016-09-30 2019-01-22 현대중공업 주식회사 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박

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