KR101585782B1 - Liquefied gas storage apparatus and method of liquefied gas supply - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided are a liquefied gas storage apparatus and a method for supplying a liquefied gas, which can prevent loss due to a boil-off gas generated during the supply of the liquefied gas. The liquefied gas storage apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a liquefied gas storage tank which has a space to store the liquefied gas, and has a supply hole and an outlet prepared to supply and discharge the liquefied gas at one side; a cooling part which is provided around the liquefied gas storage tank, and forms a flow path space where a refrigerant having a boiling temperature lower than a boiling temperature of the liquefied gas is circulated; and a refrigerant supply tank for supplying the refrigerant to the cooling part. The cooling part includes a refrigerant circulation pipe which is arranged in numerous columns so that the refrigerant can circulate along an outer circumference of the liquefied gas storage tank, and includes a groove part which is provided in correspondence to the refrigerant circulation pipe on the outer circumference of the liquefied gas storage tank, and accommodates the liquefied gas, and increases a contact area with the liquefied gas storage tank.

Description

액화가스 저장장치 및 액화가스 공급방법 {LIQUEFIED GAS STORAGE APPARATUS AND METHOD OF LIQUEFIED GAS SUPPLY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a liquefied gas storage device and a liquefied gas supply method,

본 발명은 액화가스 저장장치 및 액화가스 공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화가스의 저장이나 공급과정에서 발생하는 증발가스의 발생을 방지할 수 있도록 한 액화가스 저장장치 및 액화가스 공급방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquefied gas storage device and a liquefied gas supply method, and more particularly to a liquefied gas storage device and a liquefied gas supply method which can prevent generation of evaporation gas generated during storage or supply of liquefied gas .

화석연료로 대표되는 석유는 우수한 사용성과 기술 발달에 따라 다양한 산업부문에서 사용되고 있으나, 최근 들어 매장량의 제한으로 인한 유가 상승 및 연소시 발생하는 환경오염물질로 인해 값싸면서도 친환경적인 대체 에너지의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 대체에너지로 액화 연료 가스의 사용이 증가하고 있다.Petroleum, represented by fossil fuels, has been used in various industrial sectors due to its excellent use and development of technology. However, recently, it is necessary to develop cheap and environmentally friendly alternative energy due to rising oil prices due to the limitation of reserves and environmental pollutants generated by combustion And the use of liquefied fuel gas is increasing with such alternative energy.

이러한 추세에 따라 액화가스를 연료로 하는 자동차 및 선박이 증가하고 있는 추세이다. 일례로, 액화가스는 액화천연가스(이하, LNG)와 액화석유가스(LPG)가 대표적이다. LNG와 LPG는 극저온으로 냉각시 부피가 크게 감소하며, 일례로 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 액화하면 가스 상태일 때보다 부피가 약 1/600배로 감소한다. 또한, 석유가스의 경우 액화에 의해 부패가 약 1/250배로 감소한다.With this trend, automobiles and vessels using liquefied gas as fuel are increasing. For example, liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) and liquefied petroleum gas (LPG) are typical examples of liquefied gas. LNG and LPG are greatly reduced in volume when cooled to cryogenic temperatures. For example, liquefying natural gas at cryogenic temperatures (approximately -163 ° C) reduces the volume to about 1/600 times that in the gaseous state. In the case of petroleum gas, decay is reduced to about 1/250 times by liquefaction.

이와 같이, 액화가스는 기체 상태일 때보다 부피가 크게 줄어서 저장과 운송에 편리하지만 온도를 끓는 점 이하로 유지시켜 주어야 하며, 보관과정에서 외부로부터 전달되는 열에 의해 기화되며 증발가스가 발생된다.As described above, the liquefied gas is greatly reduced in volume compared to when it is in a gaseous state, which is convenient for storage and transportation. However, the temperature should be kept below the boiling point, and evaporation gas is generated by heat transmitted from the outside during storage.

일례로, LNG를 연료로 사용하는 LNG 추진 선박은 연료로 사용되는 LNG를 저장하는 저장탱크를 구비하고 있으며, 이러한 저장탱크는 단열처리가 되어 있다.For example, an LNG propulsion vessel using LNG as fuel is equipped with a storage tank for storing LNG used as fuel, and this storage tank is heat-treated.

그러나, 이러한 단열처리에서도 LNG는 상압에서 대략 -163℃의 극저온에서 액체 상태로 유지되며, 외부의 온도가 -163℃보다 높을 경우 전달되는 열이나, 저장탱크 내부에서 펌프 작동 또는 LNG의 슬로싱 등의 운동에너지의 전달에 의해 기화되며 증발가스(BOG, Boil Off Gas)가 발생한다. 따라서, 저장탱크 내의 LNG는 급유중이나, LNG의 공급 및 저장중에 증발가스가 지속적으로 발생한다.However, even in this adiabatic treatment, the LNG is kept in a liquid state at a cryogenic temperature of about -163 ° C at normal pressure, and the heat transferred when the external temperature is higher than -163 ° C, the pump operation in the storage tank or the sloshing of the LNG And the boil-off gas (BOG) is generated. Accordingly, the LNG in the storage tank is in the lubrication state, and the evaporation gas is continuously generated during the supply and storage of the LNG.

일반적으로 액화가스 저장장치는 대량의 액화가스가 저장된 액화가스 공급탱크에서 발생하는 증발가스 량보다 훨씬 많은 량의 증발가스가 발생한다.Generally, the liquefied gas storage device generates much more evaporative gas than the amount of evaporative gas generated in the liquefied gas supply tank storing a large amount of liquefied gas.

또한, 액화가스 저장장치는 액화가스의 공급 중에 증발가스의 발생을 최소화해야 하며, 이와 더불어 액화가스에 불순물이 용해되는 것을 억제할 필요가 있다. 예컨대, 액화가스 공급탱크로부터 액화가스를 공급받기 전에, 액화가스 저장장치에 액체 질소를 담아 냉각한 후, 기화된 액화가스를 공급하여 저장용기 내에 존재하는 불순물을 제거한다.In addition, the liquefied gas storage device must minimize the generation of evaporation gas during the supply of liquefied gas, and it is also necessary to suppress the dissolution of impurities in the liquefied gas. For example, before the liquefied gas is supplied from the liquefied gas supply tank, liquid nitrogen is supplied to the liquefied gas storage device to cool it, and then vaporized liquefied gas is supplied to remove impurities present in the storage container.

냉각에 사용된 질소와 기화된 액화가스는 액화가스의 공급 중에 외부로 배출되어 폐기된다. 바람직하게는 불순물을 제거하는 과정 중에 사용된 기화된 액화 가스는 폐기되어야 하는데, 이에 따른 경제적 손실을 최소화하기 위해 폐기되는 기화된 액화가스를 최소화하는 기술이 요구된다.The nitrogen used for cooling and the vaporized liquefied gas are discharged to the outside during the supply of the liquefied gas and discarded. Preferably, the vaporized liquefied gas used during the process of removing impurities should be discarded, and a technique is needed to minimize the vaporized liquefied gas that is discarded in order to minimize economic losses.

이를 위해, 국내특허등록번호 제1347354호 액화연료가스 급유장치 및 국내공개특허번호 제2011-0041939호 액화연료가스 추진 선박에 대해 해상에서 연료를 급유하기 위한 방법이 개시되어 있다. 이러한 종래기술은 액화가스의 급유중 발생하는 증발가스를 재액화시키거나 재수집하는 기술에 관한 것이다.To this end, a method for lubrication of fuel at sea is disclosed for a liquefied fuel gas lubrication apparatus of Korean Patent Registration No. 1347354 and a liquefied fuel gas propulsion vessel of Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0041939. This prior art relates to a technique for re-liquefying or recollecting evaporative gas generated during lubrication of a liquefied gas.

그러나, 종래에 증발가스를 재액화시키거나 재수집하는 기술은 상당히 고가의 설비를 필요로 하고, 구성이 복잡하며, 이에 따른 공간 활용성도 제한되고 있으며, 이를 위한 운영비용도 크게 증가하는 요인이 되고 있다.However, conventionally, the technique of re-liquefying or re-collecting the evaporated gas requires considerably expensive equipment, is complicated in configuration, and thus has limited space utilization, and the operating cost for the evaporation gas is greatly increased have.

본 발명의 일 실시예는 액화가스를 공급하는 과정중에 발생하는 증발가스에 의한 손실을 방지할 수 있도록 한 액화가스 저장장치 및 액화가스 공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a liquefied gas storage device and a liquefied gas supply method capable of preventing loss due to evaporation gas generated during the process of supplying liquefied gas.

본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장장치는 액화가스가 저장되는 공간을 갖고, 일측에 액화가스의 공급과 배출을 위한 공급구와 배출구가 마련된 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 둘레에 제공되어 액화가스보다 낮은 끓는점 온도를 갖는 냉매가 순환되는 유로공간을 형성하는 냉각부; 및 상기 냉각부로 냉매를 공급하는 냉매 공급탱크;를 포함하고, 상기 냉각부는 상기 액화가스 저장탱크의 외주면을 따라 냉매가 순환하도록 다수열로 이격되어 배열되는 냉매순환배관을 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크의 외주면에 상기 냉매순환배관과 대응하여 제공되어 상기 냉매순환배관이 수용되며 상기 액화가스 저장탱크와의 접촉면적을 증가시키는 홈부를 포함한다.A liquefied gas storage device according to one aspect of the present invention includes: a liquefied gas storage tank having a space for storing liquefied gas, a supply port and an exhaust port for supplying and discharging liquefied gas to one side; A cooling unit provided around the liquefied gas storage tank to form a flow path space in which a refrigerant having a boiling point temperature lower than that of the liquefied gas is circulated; And a coolant supply tank for supplying coolant to the cooler, wherein the cooler includes a coolant circulation pipe arranged in a plurality of rows so as to circulate the coolant along an outer circumferential surface of the liquefied gas storage tank, And a groove portion provided on the outer circumferential surface of the tank in correspondence with the refrigerant circulation pipe to receive the refrigerant circulation pipe and increase the contact area with the liquefied gas storage tank.

또한, 상기 냉각자켓부의 외부에 제공되는 단열부를 포함할 수 있다.Further, it may include a heat insulating portion provided outside the cooling jacket portion.

또한, 상기 냉매는 액화질소를 포함할 수 있다.In addition, the refrigerant may include liquefied nitrogen.

또한, 상기 액화가스 저장탱크의 일측에 연결되어 내부에 진공압을 형성하는 진공형성부를 더 포함할 수 있다.Further, the apparatus may further include a vacuum forming part connected to one side of the liquefied gas storage tank to form a vacuum pressure therein.

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또한, 본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 공급방법은 전술된 액화가스 저장탱크에 진공형성부를 연결하여 목표 진공압으로 형성하는 진공형성단계; 상기 액화가스 저장탱크를 액화가스의 끓는점 이하의 목표 온도로 냉각하는 냉각단계; 및 상기 진공형성단계 및 상기 냉각단계에 의해 상기 액화가스 저장탱크가 목표 진공압 및 목표 온도에 도달하면 액화가스를 공급하는 액화가스 공급단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquefied gas supply method including: a vacuum forming step of connecting a vacuum forming unit to a liquefied gas storage tank to form a target vacuum pressure; A cooling step of cooling the liquefied gas storage tank to a target temperature below the boiling point of the liquefied gas; And a liquefied gas supply step of supplying liquefied gas when the liquefied gas storage tank reaches a target vacuum pressure and a target temperature by the vacuum forming step and the cooling step.

또한, 상기 냉각단계는 상기 액화가스 저장탱크의 주위로 냉매를 순환하여 상기 액화가스 저장탱크를 냉각할 수 있다.In addition, the cooling step may circulate the refrigerant around the liquefied gas storage tank to cool the liquefied gas storage tank.

또한, 상기 냉매는 액화질소를 포함할 수 있다.In addition, the refrigerant may include liquefied nitrogen.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화가스의 저장 또는 공급과정에서 발생하는 증발가스의 발생을 억제할 수 있어 액화가스의 손실을 최소화하고, 이에 따른 경제성 향상에 기여할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to suppress the generation of evaporative gas generated during the storage or supply of the liquefied gas, thereby minimizing the loss of the liquefied gas and contributing to the improvement of economical efficiency.

또한, 본 발명은 액화가스 저장탱크 내부를 진공으로 형성함에 따라 액화가스의 저장전에 불순물을 쉽게 제거할 수 있고, 이에 따라 불순물의 저장을 위해 액화질소를 공급하여 공기중에 포함된 불순물을 밀어낼 필요가 없다. 또한, 액화가스 저장탱크 내부가 진공으로 형성되며 공기와 함께 불순물이 제거되므로, 종래에 액화가스를 기화하여 공급하며 액화가스 저장탱크에 남아 있는 불순물을 밀어내는 과정이 불필요하고, 이에 따라 기화된 액화가스의 폐기에 따른 처리 비용 및 액화가스의 낭비로 인한 경제적인 손실을 방지할 수 있다. Further, according to the present invention, since the inside of the liquefied gas storage tank is formed in a vacuum, the impurities can be easily removed before storing the liquefied gas. Accordingly, it is necessary to supply the liquefied nitrogen to store the impurities, There is no. In addition, since the inside of the liquefied gas storage tank is formed in a vacuum and the impurities are removed together with air, a process of vaporizing and supplying the liquefied gas and pushing out the impurities remaining in the liquefied gas storage tank is not needed in the related art, It is possible to prevent an economical loss due to the disposal cost of the gas and waste of the liquefied gas.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장장치의 간략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장장치의 일부 절결하여 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장장치의 일부 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장방법의 순서도.1 is a schematic view of a liquefied gas storage device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a partially cut-away perspective view of a liquefied gas storage device according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a partial cross-sectional view of a liquefied gas storage device according to one embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a liquefied gas storage method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장장치의 간략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장장치의 일부 절결하여 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장장치의 일부 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view of a liquefied gas storage device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a liquefied gas storage device according to an embodiment of the present invention, 1 is a partial cross-sectional view of a liquefied gas storage device according to one embodiment.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 액화가스 저장장치(100)는 액화가스가 저장되는 공간을 갖는 액화가스 저장탱크(110)를 포함할 수 있다. 이러한 액화가스 저장탱크(110)는 일측에 액화가스의 공급과 배출을 위한 공급구(112)와 배출구가 마련될 수 있다.1 to 3, the liquefied gas storage device 100 of the present embodiment may include a liquefied gas storage tank 110 having a space in which liquefied gas is stored. The liquefied gas storage tank 110 may have a supply port 112 and a discharge port for supplying and discharging the liquefied gas to one side.

액화가스 저장탱크(110)는 일측에 마련된 공급구(112)에 대용량의 액화가스가 저장된 액화가스 공급탱크(10)로부터 인출된 배관(114)이 연계될 수 있으며, 이를 통해 액화가스를 공급받을 수 있다.The liquefied gas storage tank 110 can be connected to the piping 114 drawn out from the liquefied gas supply tank 10 storing a large amount of liquefied gas in the supply port 112 provided at one side, .

또한, 액화가스 공급탱크(10)와 액화가스 저장탱크(110)의 공급구(112)를 연결하는 배관(114)에는 밸브(116)가 제공될 수 있으며, 이 밸브(116)의 개폐를 통해 액화가스의 공급을 제어할 수 있다.A valve 116 may be provided in the pipe 114 connecting the liquefied gas supply tank 10 and the supply port 112 of the liquefied gas storage tank 110. By opening and closing the valve 116 The supply of the liquefied gas can be controlled.

또한, 액화가스 저장탱크(110)는 (도시되지 않은) 배출구에 연결되는 배관을 통해 액화가스 수요처 또는 선박의 엔진 등으로 액화가스를 공급할 수 있으며, 배출구에 연결되는 배관에도 액화가스의 배출을 제어하기 위한 밸브가 제공될 수 있다.In addition, the liquefied gas storage tank 110 can supply liquefied gas to a liquefied gas consumer or an engine of a ship through piping connected to an outlet (not shown), and also controls the discharge of liquefied gas to the piping connected to the discharge port May be provided.

액화가스 저장탱크(110)에 저장되는 액화가스, 일례로 액화천연가스(LNG)는 상압에서 -163℃의 극저온에서 액체 상태로 유지되며, 액화가스의 공급시 발생되는 움직임이나, 외부로부터 전달되는 열 및 내부 압력변화 등에 의해 온도가 -163℃보다 오르게 될 경우 기화되며 증발가스를 발생할 수 있다.The liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 110, for example, LNG, is maintained in a liquid state at an extremely low temperature of -163 DEG C at normal pressure, If the temperature rises above -163 ° C due to changes in heat and internal pressure, it may vaporize and generate evaporative gas.

본 실시예에서는 액화가스의 기화를 방지하기 위해 액화가스 저장탱크(110)를 냉각하는 냉각수단이 구비될 수 있다.In this embodiment, a cooling means for cooling the liquefied gas storage tank 110 may be provided to prevent vaporization of the liquefied gas.

일례로, 본 실시예의 냉각수단은 액화가스 저장탱크(110)의 둘레에 제공되는 냉각부(130)를 포함할 수 있으며, 이 냉각부(130)에는 액화가스 저장탱크(110)의 외측으로 냉매가 순환되는 유로공간을 형성함으로써 냉매의 순환에 의해 액화가스 저장탱크(110)의 온도를 낮추도록 제공될 수 있다. 본 실시예에서 냉매는 액화가스의 끓은 점보다 낮은 온도를 갖는 유체인 것이 바람직하다. 예컨대, 액화가스가 LNG일 경우, 냉매는 상압에서 대략 -163℃보다 낮은 온도에서 기화되는 유체인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 냉매는 액화질소를 포함할 수 있다. 액화질소는 끓는점의 온도가 상압에서 대략 -196℃로, 냉각부(130)로 공급되어 순환되는 과정에서 액화질소가 저장된 액화가스 저장탱크(110)로부터 열을 빼앗으며 액화질소를 냉각할 수 있다. 따라서, 액화가스 저장탱크(110)에 저장된 액화가스, 즉 LNG는 액화가스 저장소가 냉각됨에 따라 증발가스의 발생을 최소화할 수 있다.For example, the cooling means of the present embodiment may include a cooling portion 130 provided around the liquefied gas storage tank 110, May be provided to lower the temperature of the liquefied gas storage tank 110 by circulation of the refrigerant by forming a circulating flow path space. In this embodiment, the refrigerant is preferably a fluid having a temperature lower than the boiling point of the liquefied gas. For example, when the liquefied gas is LNG, the refrigerant is preferably a fluid which is vaporized at a temperature lower than approximately -163 DEG C at normal pressure. More preferably, the refrigerant may comprise liquefied nitrogen. The temperature of the boiling point of the liquefied nitrogen is supplied to the cooling unit 130 at an ambient pressure of about -196 ° C. to circulate the liquefied nitrogen, and the liquefied nitrogen can be cooled by taking heat from the liquefied gas storage tank 110 storing the liquefied nitrogen . Thus, the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 110, that is, the LNG, can minimize the generation of evaporated gas as the liquefied gas reservoir cools.

본 실시예에서 냉각부(130)는 액화가스 저장탱크(110)의 전체 둘레면적을 덮는 커버부재로 제공될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(110)의 둘레를 따라 소정의 간격으로 배열되는 다수의 냉매순환배관(132)을 포함하는 것도 가능하다.In this embodiment, the cooling unit 130 may be provided as a cover member covering the entire circumferential area of the liquefied gas storage tank 110, and may be provided with a plurality of liquefied gas storage tanks 110 arranged at predetermined intervals along the circumference of the liquefied gas storage tank 110 It is also possible to include the refrigerant circulation pipe 132.

바람직하게는 액화가스 저장탱크(110)의 외주면에는 냉매순환배관(132)이 배열되는 위치에 대응되어 냉매순환배관(132)이 삽입되는 홈부(111)가 형성될 수 있다. 홈부(111)는 냉매순환배관(132)과 액화가스 저장탱크(110)의 접촉면적을 증가시킬 수 있고, 냉매순환배관(132)을 통과하는 냉매에 의한 온도변화시 수축 또는 팽창함에 따라 액화가스 저장탱크(110)에 크랙(crack), 누설 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.A groove portion 111 may be formed in the outer circumferential surface of the liquefied gas storage tank 110 so as to correspond to a position where the refrigerant circulation pipe 132 is arranged and into which the refrigerant circulation pipe 132 is inserted. The groove portion 111 can increase the contact area between the refrigerant circulation pipe 132 and the liquefied gas storage tank 110 and can be expanded or contracted when the temperature changes by the refrigerant passing through the refrigerant circulation pipe 132, It is possible to prevent the storage tank 110 from being cracked or leaking.

냉각부(130)에는 냉매의 공급을 위한 인렛(inlet)(134)과, 냉매순환배관(132)을 순환한 냉매를 배출하기 위한 아웃렛(outlet)(137)이 마련될 수 있다. 바람직하게는 냉매순환배관(132)의 일측에는 냉매의 순환을 위한 (도시되지 않은) 순환펌프가 더 제공되는 것도 가능하다.The cooling unit 130 may be provided with an inlet 134 for supplying refrigerant and an outlet 137 for discharging the refrigerant circulated through the refrigerant circulation pipe 132. It is also possible that a circulation pump (not shown) for circulating the refrigerant is further provided on one side of the refrigerant circulation pipe 132.

또한, 냉각부(130)의 인렛(134)에는 냉매 공급탱크(140), 일례로 액화질소가 저장된 액화질소 공급탱크(140)와 연결된 냉매공급배관(135) 및 냉매의 공급을 제어하기 위한 밸브(136)가 제공될 수 있다. 또한, 냉각부(130)를 순환하며 액화가스 저장탱크(110)를 냉각한 후 아웃렛(137)으로 배출된 냉매는 대기중으로 배출되거나, 아웃렛(137)과 연결되는 냉매회수배관(138)을 통해 연결되는 별도의 회수수단에 의해 회수될 수 있다. 또한, 냉매회수배관(138)에는 냉매의 배출을 제어하기 위한 밸브(139)가 제공될 수 있다.The inlet 134 of the cooling unit 130 is connected to a refrigerant supply pipe 140 connected to the liquid nitrogen supply tank 140 that stores the liquid nitrogen and a valve for controlling the supply of the refrigerant, (136) may be provided. The refrigerant circulated through the cooling unit 130 and cooled in the liquefied gas storage tank 110 is discharged to the atmosphere or discharged through the refrigerant return pipe 138 connected to the outlet 137 And may be recovered by a separate recovery means connected thereto. Further, the refrigerant return pipe 138 may be provided with a valve 139 for controlling the discharge of the refrigerant.

본 실시예에서, 냉매로 액화질소가 사용된 경우, 액화질소는 기화되어 대기중으로 배출될 수 있다.In this embodiment, when liquefied nitrogen is used as the refrigerant, the liquefied nitrogen can be vaporized and discharged to the atmosphere.

또한, 냉각부(130)의 외부에는 냉각유로 및 액화가스 저장탱크(110)를 외부 열과 단열하기 위한 단열부(120)가 제공될 수 있다.The cooling unit 130 may be provided with a heat insulating unit 120 for insulating the cooling channel and the liquefied gas storage tank 110 with external heat.

또한, 본 실시예에서 액화가스 저장탱크(110)의 일측에는 내부 압력을 진공압으로 형성하기 위한 진공형성부(150)가 연결될 수 있다.Further, in this embodiment, a vacuum forming unit 150 for forming the internal pressure to a vacuum pressure may be connected to one side of the liquefied gas storage tank 110.

진공형성부(150)는 액화가스 저장탱크(110)의 일측에 연결된 진공배관(152)과, 이 진공배관(152)에 제공된 진공펌프(154)를 포함할 수 있다. 또한, 진공배관(152)의 일측에는 진공개폐를 위한 밸브(156)가 제공될 수 있다.The vacuum forming unit 150 may include a vacuum pipe 152 connected to one side of the liquefied gas storage tank 110 and a vacuum pump 154 provided in the vacuum pipe 152. In addition, a valve 156 for vacuum opening and closing may be provided at one side of the vacuum pipe 152.

본 실시예에서 진공형성부(150)는 액화가스 저장탱크(110)의 내부 압력을 약 3kPa 이하의 진공압으로 형성하는 것이 바람직하다.In this embodiment, the vacuum forming part 150 preferably forms the internal pressure of the liquefied gas storage tank 110 at a vacuum pressure of about 3 kPa or less.

이와 같이, 본 실시예는 액화가스 저장탱크(110)의 내부가 진공으로 형성하는 과정에서, 공기중에 포함된 불순물을 제거할 수 있으며, 이에 따라 액화가스에 불순물이 용해되는 것을 방지할 수 있다.In this way, in the process of forming the inside of the liquefied gas storage tank 110 by vacuum, the impurities contained in the air can be removed, and the impurities can be prevented from dissolving in the liquefied gas.

또한, 본 실시예는 액화가스 저장탱크(110)에 불순물이 제거됨에 따라 액화가스 저장탱크(110)의 내부는 불순물을 포함한 액화가스 또는 이로부터 기화된 증발가스를 제거하지 않은 상태로 유지되므로, 청정한 액화가스를 신속하게 저장할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
In addition, since the impurity is removed from the liquefied gas storage tank 110, the interior of the liquefied gas storage tank 110 is maintained without removing the liquefied gas containing impurities or the vaporized gas evaporated therefrom, It is possible to provide an environment in which a clean liquefied gas can be quickly stored.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 공급방법은 다음과 같다.The liquefied gas supply method according to an embodiment of the present invention is as follows.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 공급방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart showing a liquefied gas supply method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 액화가스 공급방법은, 진공형성단계와, 냉각단계 및 진공형성단계와 냉각단계의 완료후 액화가스를 공급하는 액화가스 공급단계를 포함할 수 있다.Referring to Fig. 4, the liquefied gas supplying method may include a liquefied gas supplying step for supplying the liquefied gas after completion of the vacuum forming step, the cooling step, and the vacuum forming step and the cooling step.

진공형성단계는 액화가스 저장탱크(110)를 목표 진공압으로 형성하는 단계로서, 액화가스 저장탱크(110)에 진공형성부(150)를 연결하고, 액화가스 저장탱크(110) 내의 공기를 외부로 배출하며 목표 진공압을 형성할 수 있다. 이때, 액화가스 저장탱크(110) 내에 공기와 함께 불순물이 배출되므로, 나중에 공급되는 액화가스에는 불순물이 용해되지 않은 순수한 액화가스만 저장할 수 있다.The vacuum forming step is a step of forming the liquefied gas storage tank 110 with a target vacuum pressure, connecting the vacuum forming part 150 to the liquefied gas storage tank 110, And the target vacuum pressure can be formed. At this time, impurities are discharged together with air in the liquefied gas storage tank 110, so that only the pure liquefied gas in which impurities are not dissolved can be stored in the liquefied gas to be supplied later.

진공형성단계에서 액화가스 저장탱크(110)의 목표 진공압은 약 3kPa 이하로 설정될 수 있다.In the vacuum forming step, the target vacuum pressure of the liquefied gas storage tank 110 may be set at about 3 kPa or less.

이를 위해, 본 실시예에서 액화가스 공급방법은 액화가스 공급탱크(10)로부터 액화가스 저장탱크(110)와 연결된 배관(114)의 밸브(116)를 닫아 액화가스 공급탱크(10)로부터 액화가스가 공급되지 않게 한다(S11 참조).The liquefied gas supply method in this embodiment is such that the valve 116 of the piping 114 connected to the liquefied gas storage tank 110 from the liquefied gas supply tank 10 is closed and the liquefied gas (See S11).

그리고, 진공형성부(150)에서 진공펌프(154)와 액화가스 저장탱크(110) 사이의 배관(152)에 제공된 밸브(156)를 열고, 진공펌프(154)를 작동하여 액화가스 저장탱크(110) 내의 공기를 배출한다(S12 참조).The valve 156 provided in the pipe 152 between the vacuum pump 154 and the liquefied gas storage tank 110 is opened in the vacuum forming unit 150 and the vacuum pump 154 is operated to supply the liquefied gas to the liquefied gas storage tank 110 (see S12).

그리고, 진공형성부(150)에 의해 형성된 액화가스 저장탱크(110)의 진공압이 목표 설정치인 약 3kPa 이하로 형성되면, 진공펌프(154)와 액화가스 저장탱크(110) 사이의 배관(152)에 제공된 밸브(156)를 닫고, 진공펌프(154)의 작동을 중지한다(S13, S14 참조).When the vacuum pressure of the liquefied gas storage tank 110 formed by the vacuum forming unit 150 is about 3 kPa or less which is the target setting value, the pipe 152 between the vacuum pump 154 and the liquefied gas storage tank 110 , And the operation of the vacuum pump 154 is stopped (see S13 and S14).

또한, 액화가스 공급방법은 액화가스 저장탱크(110)에 진공을 형성함과 동시에 액화가스 저장탱크(110)를 냉각하는 냉각단계가 동시에 진행될 수 있다.In addition, the liquefied gas supply method can simultaneously perform a cooling step of forming a vacuum in the liquefied gas storage tank 110 and cooling the liquefied gas storage tank 110.

냉각단계는 액화가스 저장탱크(110)의 주변에 냉매를 순환하여 열교환함으로써 액화가스 저장탱크(110)를 액화가스의 끓는점 이하의 목표 온도로 냉각할 수 있다.In the cooling step, the refrigerant is circulated around the liquefied gas storage tank 110 and heat-exchanged to cool the liquefied gas storage tank 110 to a target temperature below the boiling point of the liquefied gas.

일례로, 액화가스는 LNG를 포함할 수 있으며, 이때 LNG의 끓는점 온도는 대략 -163℃로, 냉각단계는 액화가스 저장탱크(110)는 대략 -163℃ 이하로 냉각하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 냉각단계에서 액화가스 저장탱크(110)를 냉각하기 위해 공급되는 냉매는 LNG의 끓는점 온도보다 낮은 끓는점 온도를 갖는 유체일 수 있으며, 바람직하게는 끓는점 온도가 대략 -196℃인 액화질소가 사용될 수 있다.For example, the liquefied gas may include LNG, wherein the boiling point temperature of the LNG is approximately -163 ° C. and the cooling stage is preferably cooled to approximately -163 ° C. or less for the liquefied gas storage tank 110. To this end, the refrigerant supplied to cool the liquefied gas storage tank 110 in the cooling step may be a fluid having a boiling point temperature lower than the boiling point temperature of the LNG, preferably a liquefied nitrogen having a boiling point temperature of approximately -196 ° C Can be used.

즉, 본 실시예에서 액화가스 저장탱크(110)를 냉각하기 위해, 냉매 공급탱크(140)로부터 냉각부(130)의 인렛(134)으로 냉매를 공급한다. 이때, 냉매 공급탱크(140)와 냉각부(130)의 인렛(134) 사이의 배관(135)에 제공된 밸브(136)를 열고 냉각부(130)로 냉매를 공급한다(S15 참조).That is, in order to cool the liquefied gas storage tank 110 in this embodiment, the refrigerant is supplied from the refrigerant supply tank 140 to the inlet 134 of the cooling unit 130. At this time, the valve 136 provided in the piping 135 between the refrigerant supply tank 140 and the inlet 134 of the cooling unit 130 is opened and the refrigerant is supplied to the cooling unit 130 (see S15).

일례로, 냉매는 액화질소일 수 있으며, 이 액화질소는 냉각부(130)를 순환하여 아웃렛(137)으로 배출되는 과정에서, 액화가스 저장탱크(110)를 냉각시킬 수 있다.For example, the refrigerant may be liquefied nitrogen, and the liquefied nitrogen may cool the liquefied gas storage tank 110 in the process of circulating through the cooling unit 130 and discharging to the outlet 137.

바람직하게는 액화가스 저장탱크(110)는 목표온도인 약 -163℃ 이하로 냉각될 수 있다(S16 참조).Preferably, the liquefied gas storage tank 110 can be cooled to a target temperature of about -163 占 폚 or lower (see S16).

이때, 액화가스 저장탱크(110)를 냉각한 후, 아웃렛(137)으로 배출되는 냉매, 즉 액화질소는 액화가스 저장탱크(110)와 열교환되어 흡열됨에 따라 가스 상태가 되며 배관(138)을 통해 대기중으로 배출될 수 있다.In this case, after cooling the liquefied gas storage tank 110, the refrigerant discharged to the outlet 137, that is, the liquefied nitrogen is heat-exchanged with the liquefied gas storage tank 110 and becomes a gas state as heat is absorbed, It can be discharged to the atmosphere.

한편, 전술된 진공형성단계 및 냉각단계에 의해 액화가스 저장탱크(110)가 목표 진공압 및 목표 온도에 도달하면 액화가스를 공급하는 액화가스 공급단계가 진행될 수 있다(S17)On the other hand, when the liquefied gas storage tank 110 reaches the target vacuum pressure and the target temperature by the vacuum forming step and the cooling step described above, the liquefied gas supplying step for supplying the liquefied gas may proceed (S17)

액화가스 공급단계가 진행되면, 액화가스 공급탱크(10)와 액화가스 저장탱크(110) 사이에 연결된 배관의 밸브를 열어 액화가스 공급탱크(10) 내의 액화가스를 액화가스 저장탱크(110)로 공급한다(S18 참조).The liquefied gas in the liquefied gas supply tank 10 is opened to the liquefied gas storage tank 110 by opening the valve of the pipe connected between the liquefied gas supply tank 10 and the liquefied gas storage tank 110 (See S18).

이때, 액화가스 저장탱크(110)는 진공 상태 및 액화가스의 끓는점 온도 이하로 유지되며, 이에 따라 액화가스가 공급되는 과정에서 증발가스가 발생되는 것이 최소화될 수 있다.At this time, the liquefied gas storage tank 110 is kept at a vacuum state and below the boiling point temperature of the liquefied gas, so that the generation of the evaporation gas during the supply of the liquefied gas can be minimized.

그리고, 액화가스 저장탱크(110)에 액화가스의 공급이 완료되면, 액화가스 공급탱크(10)와 연결된 배관의 밸브를 닫아 액화가스 공급탱크(10)로부터 액화가스가 공급되지 않게 한다(S19, S20 참조).
When the supply of liquefied gas to the liquefied gas storage tank 110 is completed, the valve of the piping connected to the liquefied gas supply tank 10 is closed to prevent the liquefied gas from being supplied from the liquefied gas supply tank 10 (S19, S20).

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. It will be clear to those who have knowledge.

10: 액화가스 공급탱크 100: 액화가스 저장장치
110: 액화가스 저장탱크 111: 홈부
112: 공급구 120: 단열부
130: 냉각부 132: 냉각순환배관
140: 냉매 공급탱크 150: 진공형성부
154: 진공펌프10: liquefied gas supply tank 100: liquefied gas storage device
110: liquefied gas storage tank 111:
112: supply port 120:
130: Cooling section 132: Cooling circulation piping
140: Refrigerant supply tank 150: Vacuum forming part
154: Vacuum pump

Claims (8)

액화가스가 저장되는 공간을 갖고, 일측에 액화가스의 공급과 배출을 위한 공급구와 배출구가 마련된 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 둘레에 제공되어 액화가스보다 낮은 끓는점 온도를 갖는 냉매가 순환되는 유로공간을 형성하는 냉각부; 및 상기 냉각부로 냉매를 공급하는 냉매 공급탱크;를 포함하고,
상기 냉각부는 상기 액화가스 저장탱크의 외주면을 따라 냉매가 순환하도록 다수열로 이격되어 배열되는 냉매순환배관을 포함하고,
상기 액화가스 저장탱크의 외주면에 상기 냉매순환배관과 대응하여 제공되어 상기 냉매순환배관이 수용되며 상기 액화가스 저장탱크와의 접촉면적을 증가시키는 홈부를 포함하는 액화가스 저장장치.A liquefied gas storage tank having a space for storing the liquefied gas and provided with a supply port and an exhaust port for supplying and discharging the liquefied gas to one side; A cooling unit provided around the liquefied gas storage tank to form a flow path space in which a refrigerant having a boiling point temperature lower than that of the liquefied gas is circulated; And a coolant supply tank for supplying coolant to the cooler,
Wherein the cooling unit includes a refrigerant circulation pipe arranged in a plurality of rows so as to circulate the refrigerant along the outer circumferential surface of the liquefied gas storage tank,
And a groove portion provided corresponding to the refrigerant circulation pipe on the outer circumferential surface of the liquefied gas storage tank and accommodating the refrigerant circulation pipe and increasing the contact area with the liquefied gas storage tank. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각부의 외부에 제공되는 단열부를 포함하는 액화가스 저장장치.The method according to claim 1,
And a heat insulating portion provided outside the cooling portion. 청구항 1에 있어서,
상기 냉매는 액화질소를 포함하는 액화가스 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the refrigerant comprises liquefied nitrogen. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액화가스 저장탱크의 일측에 연결되어 내부에 진공압을 형성하는 진공형성부를 더 포함하는 액화가스 저장장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a vacuum forming part connected to one side of the liquefied gas storage tank and forming a vacuum pressure therein. 삭제delete 청구항 4에 따른 액화가스 저장탱크에 진공형성부를 연결하여 목표 진공압으로 형성하는 진공형성단계;
상기 액화가스 저장탱크를 액화가스의 끓는점 이하의 목표 온도로 냉각하는 냉각단계; 및
상기 진공형성단계 및 상기 냉각단계에 의해 상기 액화가스 저장탱크가 목표 진공압 및 목표 온도에 도달하면 액화가스를 공급하는 액화가스 공급단계;
를 포함하는 액화가스 공급방법.A vacuum forming step of forming a target vacuum pressure by connecting a vacuum forming part to a liquefied gas storage tank according to claim 4;
A cooling step of cooling the liquefied gas storage tank to a target temperature below the boiling point of the liquefied gas; And
A liquefied gas supply step of supplying liquefied gas when the liquefied gas storage tank reaches a target vacuum pressure and a target temperature by the vacuum forming step and the cooling step;
/ RTI > 청구항 6에 있어서,
상기 냉각단계는 상기 액화가스 저장탱크의 주위로 냉매를 순환하여 상기 액화가스 저장탱크를 냉각하는 액화가스 공급방법.The method of claim 6,
Wherein the cooling step circulates the refrigerant around the liquefied gas storage tank to cool the liquefied gas storage tank. 청구항 7에 있어서,
상기 냉매는 액화질소를 포함하는 액화가스 공급방법.The method of claim 7,
Wherein the refrigerant comprises liquefied nitrogen.
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