KR101621651B1 - N_2 generator be equipped with enriched o_2 gas compression system for lng carrier - Google Patents

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KR101621651B1 KR1020150021683A KR20150021683A KR101621651B1 KR 101621651 B1 KR101621651 B1 KR 101621651B1 KR 1020150021683 A KR1020150021683 A KR 1020150021683A KR 20150021683 A KR20150021683 A KR 20150021683A KR 101621651 B1 KR101621651 B1 KR 101621651B1
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Abstract

The present invention relates to a nitrogen generation system for a liquefied natural gas (LNG) carrier ship including an oxygen compression apparatus. The nitrogen generation system extracts nitrogen from air in the atmosphere and supplies oxygen compressed at high concentrations, which are generated by compressing surplus oxygen, to a combustion apparatus such as an engine or an incinerator or to other locations needing the compressed oxygen to recycle the surplus oxygen obtained through a nitrogen generation apparatus, thereby saving energy. Accordingly, the nitrogen generation system, which includes the nitrogen generation apparatus extracting high concentration nitrogen by taking in air from the atmosphere, includes the oxygen generation apparatus (200) which generates the compressed oxygen by compressing surplus oxygen after extracting nitrogen from the air through the nitrogen generation apparatus (100).

Description

산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템{N₂ generator be equipped with enriched O₂ gas compression system for LNG carrier}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nitrogen generating system for a liquefied natural gas carrier including an oxygen compression device,

본 발명은 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대기 중의 공기에서 질소를 추출하고 잉여의 산소를 고농도로 압축한 압축산소를 소각로 또는 엔진 등의 연소장치나 또는 기타 압축산소를 필요로 하는 위치에 공급시킴으로써, 질소발생장치를 통해 획득된 잉여의 산소를 재활용하여 에너지를 절감하도록 하는 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a nitrogen generating system for a liquefied natural gas carrier including an oxygen compression device and more particularly to a system for extracting nitrogen from atmospheric air and compressing compressed oxygen at a high concentration of surplus oxygen, And an oxygen compression device for reducing the energy by recycling the excess oxygen obtained through the nitrogen generating device by supplying the compressed gas to a position requiring the device or other compressed oxygen .

오늘날 육상 자원에 대한 고갈 우려 속에 세계 각국은 근해에서부터 심해에 이르기까지 부족한 자원의 대체를 위한 해양자원에 관심을 가지게 되었다. 그 결과 LNG, LPG, 석유 등을 발견하여 시추하는 기술력을 갖추게 되었고, 또한 이를 운반하기 위한 선박기술 역시 급속하게 발전하고 있다.Today, with concern over depletion of land resources, countries around the world have become interested in marine resources for the substitution of scarce resources from offshore to deep water. As a result, LNG, LPG, and oil have been discovered and drilled, and the ship technology to transport it is also rapidly developing.

최근 들어, 시추기술의 발전으로 인하여 셰일가스(shale gas)라 불리는 셰일층에 갇혀있는 LNG를 쉽게 자원화할 수 있게 되었고, 이러한 셰일가스의 개발로 인하여 지금까지 최대 가스 수입국 중 하나였던 미국은 가스수출국으로 전환하고 있다.In recent years, the development of drilling technology has made it possible to easily recycle LNG trapped in a shale layer called a shale gas. As a result of the development of this shale gas, the United States, which has been one of the largest gas importers so far, .

한편, LNG와 같은 액화가스를 해상으로 수송하거나 보관하는 LNGC 등의 선박 또는 FLNG 등의 해상구조물 내에는 액화가스를 극저온(약 -163℃)상태로 저장하기 위한 소위 화물창이라 불리는 저장탱크가 설치되어 있다. 상기 저장탱크 내 BOG(Boil Off Gas)는 극저온의 발화성물질이기 때문에 가연성 가스가 일정 수준 이상의 산소농도(약 13% 이상)에서 점화원과 접촉 시 폭발을 일으켜, 많은 인명손실 및 환경오염을 일으키는 문제점이 있다.On the other hand, in a marine structure such as a LNGC or a marine structure such as FLNG that transports or stores a liquefied gas such as LNG by sea, a storage tank called a cargo hold is provided for storing the liquefied gas at a cryogenic temperature (about -163 DEG C) have. Since boiling off gas (BOG) in the storage tank is an extremely low temperature ignitable substance, explosion occurs when the combustible gas comes into contact with the ignition source at an oxygen concentration (about 13% or more) above a certain level, have.

이에 따라, 상기 저장탱크는 일반적으로 수송 또는 하역 시 상기 저장탱크 내 상부의 공간에 불활성가스를 공급해 주어 폭발을 방지하여야 한다.Accordingly, the storage tank generally needs to supply an inert gas to the upper space in the storage tank when transporting or unloading to prevent the explosion.

이와 관련한 설비 중 하나인 질소발생장치(N2 generator)는 공기 중 고농도의 질소를 추출하여 이를 저장탱크(또는 화물창)의 상부 빈공간 및 단열벽 내부에 충전하게 된다.Nitrogen generator (N 2 generator), one of the related facilities, extracts nitrogen of high concentration from the air and charges it into the upper empty space of the storage tank (or cargo hold) and the inside of the heat insulating wall.

상기 저장탱크의 단열벽에 질소를 충전하는 이유는, 단열벽의 균열 등으로 유출된 LNG로 인한 가연성혼합(Flammable mixture)상태의 방지를 위함이다. 또한, 단열벽으로부터 유출된 LNG를 쉽게 감지하거나, 또는 단열벽 내부의 부식방지를 하기 위함이다.The reason why the nitrogen is filled in the heat insulating wall of the storage tank is to prevent the flammable mixture state due to the LNG leaking due to the crack of the heat insulating wall. It is also intended to easily detect the LNG discharged from the heat insulating wall or to prevent corrosion inside the heat insulating wall.

또한, 상기 질소발생장치를 통해 생선된 질소는 불활성가스로 채워진 저장탱크와 연결된 배관에 연결되어, 상기 저장탱크 내 불활성기체의 불활성상태를 조성하기 위한 압력유지 및 실링의 역할을 수행한다. 이외에도 질소는 화재를 진압할 때도 사용된다.The nitrogen generated through the nitrogen generator is connected to a pipe connected to a storage tank filled with an inert gas to perform pressure maintenance and sealing for forming an inert state of the inert gas in the storage tank. Nitrogen is also used to suppress the fire.

종래의 일례를 살펴보면, 대한민국 특허 제614199호의 선박용 질소가스공급장치는, 선체 상에 설치된 상태에서 대기를 흡입하여 압축시키는 압축기를 가지는 탱크인 대기압축부와, 상기 대기압축부와 이송관으로 연결되어 상기 대기압축부에서 유입되는 대기를 냉각시키는 냉각기와 상기 냉각기에서 냉각된 대기의 수분을 제거하는 수분분리기와 상기 수분분리기에서 수분이 제거된 대기내 미세먼지를 제거하는 필터 및 대기 중 잔존하는 미세먼지를 제거하는 활성탄흡착기를 구비하여 대기압축부에서 흡입압축된 대기 내 미세먼지와 수분을 제거하는 대기여과부와, 상기 대기여과부에서 유입되는 대기의 특정압력에 따라 대기의 유입압력을 제어하는 유입조절밸브와 상기 유입조절밸브에 의해 유입되는 대기를 중공섬유가 내재된 복수의 추출관을 투과시켜 다량의 질소가스를 추출하는 멤브레인질소발생기와 상기 멤브레인질소발생기에서 추출되는 질소가스 내 자연산소농도를 측정한 후 상기 유입조절밸브를 제어하는 산소측정기와 상기 산소측정기에 의해 소정상태의 농도를 추출된 질소가스 유량을 측정하는 유량측정기와 상기 유량측정기에서 측정된 질소가스의 유량에 따라 배출압력을 제어하는 질소유출제어기를 구비하는 질소가스추출부와, 상기 질소가스추출부와 이송관으로 연결되어 상기 질소가스추출부에서 추출된 질소가스를 압축하는 압축기를 구비한 상태로 질소가스를 압축 저장하는 탱크인 자스저장부, 및 상기 가스저장부와 이송관으로 연결된 상태로 선체 갑판 상에 설치되어 상기 가스저장부의 탱크에 저장된 질소가스에서 먼지를 제거하는 질소필터 및 질소분리기와 상기 질소필터 및 질소분리기에 순도가 높아진 질소가스를 선체 갑판 상으로 분사가 용이하도록 압축하는 질소압축기를 구비하는 질소압축부를 포함함으로써, 선박 내의 설치가 용이하고, 설치 및 유지비용이 적게 소요되도록 한 것이다.The conventional nitrogen gas supply device of Korean Patent No. 614199 includes an atmospheric compression unit which is a tank having a compressor for sucking and compressing the atmosphere while being installed on a ship, A condenser for cooling the air introduced from the air compression unit, a water separator for removing moisture in the air cooled in the cooler, a filter for removing fine dust in the air from which moisture is removed in the water separator, An air filtering unit for removing fine dust and moisture in the air sucked and compressed by the air compression unit, an air inlet for controlling the inflow pressure of the air according to a specific pressure of the air flowing in the air filtering unit, Wherein the air introduced by the control valve and the inlet control valve is supplied to a plurality of extraction tubes A membrane nitrogen generator for extracting a large amount of nitrogen gas from the flue gas, an oxygen analyzer for measuring the natural oxygen concentration in the nitrogen gas extracted from the membrane nitrogen generator and controlling the inlet control valve, A nitrogen gas extracting unit having a flow meter for measuring the flow rate of the extracted nitrogen gas and a nitrogen outlet controller for controlling the discharge pressure according to the flow rate of the nitrogen gas measured by the flow meter; A gas storage unit for compressing and storing nitrogen gas with a compressor for compressing nitrogen gas extracted by the nitrogen gas extracting unit and a gas storage unit installed on the hull deck in a state of being connected to the gas storage unit by a transfer pipe A nitrogen filter and a nitrogen separator for removing dust from the nitrogen gas stored in the tank of the gas storage part, And a nitrogen compressor having a nitrogen filter and a nitrogen compressor for compressing nitrogen gas having a high purity to facilitate the injection of nitrogen gas onto the deck of the ship by the nitrogen filter and the nitrogen separator are provided so that installation in the ship is easy and installation and maintenance costs are reduced .

즉, 종래의 질소발생장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 대기 중의 공기를 흡입 및 압축하는 공기압축기(110)와, 상기 공기압축기(110)를 통해 배출된 압축공기 내의 먼지, 기름 또는 수분 등의 이물질을 제거하는 공기여과기(120)와, 상기 공기여과기(120)를 통해 배출되는 압축공기에서 질소 및 산소를 분리하는 질소분리기(130), 및 상기 질소분리기(130)를 통해 분리된 질소가스를 저장하는 질소저장탱크(140)로 구성된다.1, the conventional nitrogen generating apparatus 100 includes an air compressor 110 for sucking and compressing air in the air, a dust collecting unit 110 for collecting dust and dirt in the compressed air discharged through the air compressor 110, A nitrogen separator 130 for separating nitrogen and oxygen from the compressed air discharged through the air filter 120, and a nitrogen separator 130 for separating nitrogen and oxygen from the compressed air discharged through the air filter 120, And a nitrogen storage tank 140 for storing the separated nitrogen gas.

그러나, 상기 질소분리기(130)를 통해 압축공기에서 질소 및 산소가 분리되고 상기 질소는 질소저장탱크(140)로 저장되지만, 분리된 산소는 대기 중으로 방출됨으로써, 잉여의 산소를 활용하지 못하고 방출시킴에 따른 자원낭비의 문제점이 있다.However, nitrogen and oxygen are separated from compressed air through the nitrogen separator 130 and the nitrogen is stored in the nitrogen storage tank 140, but the separated oxygen is released into the atmosphere, There is a problem of waste of resources.

또한, 상기 산소를 대기 중으로 방출할 때 화재의 발화원인을 제공하게 됨으로써, 화재의 위험성을 가지는 문제점이 있다.
In addition, when the oxygen is released into the atmosphere, there is a risk of fire due to the cause of ignition of the fire.

대한민국 특허 제614199호(2006.08.110 등록)Korean Patent No. 614199 (Registered on August, 2006) 대한민국 특허 제824025호(2008.04.15. 등록)Korea Patent No. 824025 (Registered on April 15, 2008) 대한민국 특허 제835655호(2008.05.30. 등록)Korean Patent No. 835655 (registered on May 30, 2008) 대한민국 공개특허공보 제2010-112829호(2010.10.20. 공개)Korean Patent Publication No. 2010-112829 (published on October 20, 2010) 대한민국 공개특허공보 제2013-412호(2013.01.02. 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-412 (published on March 21, 2013) 대한민국 공개실용신안공보 제2014-133호(2014.01.08. 공개)Korea Public Utility Model Publication No. 2014-133 (Published on 2014.01.08.) 대한민국 특허 제1359857호(2014.01.29. 등록)Korean Patent No. 1359857 (Registered on January 29, 2014) 대한민국 특허 제1430156호(2014.08.07. 등록)Korea Patent No. 1430156 (Registered on August 4, 2014) 대한민국 특허 제1434144호(2014.08.20. 등록)Korean Patent No. 1434144 (Registered on August 20, 2014)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 대기 중의 공기에서 질소를 추출하고 잉여의 산소를 고농도로 압축한 압축산소를 소각로 또는 엔진 등의 연소장치나 또는 기타 압축산소를 필요로 하는 위치에 공급시킴으로써, 질소발생장치를 통해 획득된 잉여의 산소를 재활용하여 에너지를 절감하도록 하는 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템을 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for extracting nitrogen from air and extracting compressed oxygen, And an oxygen compression device for reducing the energy by recycling the excess oxygen obtained through the nitrogen generating device by supplying the nitrogen gas to the required position.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대기 중의 공기를 흡입하여 고농도의 질소를 추출하는 질소발생장치를 포함하는 질소발생시스템에 있어서, 상기 질소발생장치를 통해 공기에서 질소를 추출한 후 잉여의 산소를 압축시켜 압축산소를 생산하도록 하는 산소발생장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nitrogen generating system including a nitrogen generating device for extracting nitrogen at a high concentration by sucking air in the atmosphere, wherein nitrogen is extracted from the air through the nitrogen generating device, And an oxygen generator for compressing oxygen to produce compressed oxygen.

본 발명에 있어서, 산소발생장치는, 상기질소발생장치의 질소분리기를 통해 질소와 분리된 산소를 저장하는 제1저장탱크; 상기 제1저장탱크에 저장되는 산소의 농도를 측정하는 산소농도측정기; 상기 제1저장탱크에 저장되는 고농도의 산소를 제공받아 압축하는 산소압축기; 상기 산소농도측정기에서 제공된 산소농도값이 기설정된 산소농도값에 도달하면 상기 산소압축기를 작동시켜 압축산소가 생성되도록 제어하는 압축기제어부; 및 상기 산소압축기를 통해 압축된 산소를 제공받아 저장하는 제2저장탱크;를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the oxygen generator comprises: a first storage tank for storing oxygen separated from nitrogen through the nitrogen separator of the nitrogen generator; An oxygen concentration meter for measuring a concentration of oxygen stored in the first storage tank; An oxygen compressor for receiving and compressing high-concentration oxygen stored in the first storage tank; A compressor controller for controlling the oxygen compressor to generate compressed oxygen when the oxygen concentration value provided by the oxygen concentration meter reaches a predetermined oxygen concentration value; And a second storage tank for storing and storing the compressed oxygen through the oxygen compressor.

본 발명에 있어서, 제1저장탱크 및 산소압축기 사이에는, 상기 산소농도측정기를 통해 측정된 산소농도가 상기 압축기제어부에 기설정된 산소농도값에 도달하면 상기 제1저장탱크에 저장된 산소가 상기 산소압축기로 제공되도록 개폐하는 제1조절밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, between the first storage tank and the oxygen compressor, when the oxygen concentration measured through the oxygen concentration meter reaches a predetermined oxygen concentration value in the compressor control unit, the oxygen stored in the first storage tank is supplied to the oxygen compressor And a second control valve for opening and closing the first control valve.

본 발명에 있어서, 산소압축기 및 제2저장탱크 사이에는, 상기 산소압축기를 통해 산소압축이 완료되면 상기 제2저장탱크로 압축산소가 제공되도록 하는 개폐하는 제2조절밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include a second control valve between the oxygen compressor and the second storage tank for opening and closing the compressed oxygen to provide compressed oxygen to the second storage tank when oxygen compression is completed through the oxygen compressor Do.

본 발명에 있어서, 제1저장탱크에는, 상기 산소농도측정기를 통해 측정된 산소농도값이 상기 압축기제어부에 기설정된 산소농도값에 도달하지 못하면 외부로 방출할 수 있도록 일측에 조절밸브가 구성된 배출배관;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
In the present invention, when the oxygen concentration measured by the oxygen concentration measuring device does not reach the predetermined oxygen concentration value, the first storage tank is provided with a discharge pipe ; ≪ / RTI >

본 발명에 의하면, 대기 중의 공기에서 질소를 추출하고 잉여의 산소를 고농도로 압축한 압축산소를 소각로 또는 엔진 등의 연소장치나 또는 기타 압축산소를 필요로 하는 위치에 공급시킴으로써, 질소발생장치를 통해 획득된 잉여의 산소를 재활용하여 에너지를 절감하도록 하는 효과가 있다.
According to the present invention, nitrogen is extracted from atmospheric air and compressed oxygen in which excess oxygen is compressed at a high concentration is supplied to a combustion device such as an incinerator, an engine, or the like at a position requiring other compressed oxygen, It is effective to reduce energy by recycling the excess oxygen obtained.

도 1은 종래의 액화천연가스 운반선용 질소발생장치의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템의 블록도.1 is a block diagram of a conventional nitrogen generating device for a liquefied natural gas carrier.
2 is a block diagram of a nitrogen generating system for a liquefied natural gas carrier according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다(종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다).DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (the same reference numerals are used for the same components as the conventional ones, and a detailed description thereof will be omitted).

본 발명의 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템은, 대기 중에서 질소를 추출하여 저장하도록 하는 질소발생장치(100), 및 상기 질소발생장치(100)를 통해 잉여의 산소를 제공받아 이를 압축, 저장하는 산소압축장치(200)를 포함한다.The nitrogen generating system for a liquefied natural gas carrier of the present invention comprises a nitrogen generating device 100 for extracting and storing nitrogen in the air, and a nitrogen supplying device 100 for receiving and storing the surplus oxygen through the nitrogen generating device 100 And an oxygen compression device (200).

상기 질소발생장치(100)는 종래와 동일 또는 유사한 기술적 사상임으로, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.The nitrogen generating apparatus 100 is the same as or similar to the conventional technique, and detailed description thereof is omitted here.

상기 산소압축장치(200)는, 상기 질소발생장치(100)를 통해 질소와 분리된 잉여의 산소를 압축하여 고농도의 산소를 획득한 후 이를 별도로 저장함으로써, 소각로 또는 엔진 등의 연소장치에 공급시켜 상기 연소장치의 열효율을 향상시키고, 이와 더불어 에너지절감효과를 얻을 수 있도록 하는 수단이다.The oxygen compression apparatus 200 compresses surplus oxygen separated from nitrogen through the nitrogen generator 100 to obtain oxygen at a high concentration and stores it separately so as to supply it to a combustion apparatus such as an incinerator or an engine Thereby improving the thermal efficiency of the combustion apparatus and achieving an energy saving effect.

상기 산소압축장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1저장탱크(210)와, 산소농도측정기(220)와, 산소압축기(230)와, 압축기제어부(240)와, 제2저장탱크(250)와 제1 및 제2조절밸브(260)(270)를 포함한다.2, the oxygen compression apparatus 200 includes a first storage tank 210, an oxygen concentration meter 220, an oxygen compressor 230, a compressor controller 240, a second storage Tank 250 and first and second control valves 260,270.

상기 제1저장탱크(210)는 상기 질소발생장치(100)를 통해 질소와 분리된 산소를 1차 저장하는 수단이다.The first storage tank 210 is a means for primarily storing nitrogen and oxygen separated through the nitrogen generator 100.

상기 제1저장탱크(210)는 상기 질소발생장치(100)를 통해 제공된 산소를 저장하고, 고농도(28 ~ 32vol.%)의 산소를 상기 산소압축기(230)로 제공하는 수단이다.The first storage tank 210 is a means for storing the oxygen supplied through the nitrogen generator 100 and providing oxygen at a high concentration (28 to 32 vol.%) To the oxygen compressor 230.

또한, 상기 제1저장탱크(210)의 일측에는 산소농도에 따라 외부로 방출하도록 하는 조절밸브를 포함하는 배출배관(212)이 구성된다.In addition, a discharge pipe 212 including a control valve for discharging the oxygen gas to the outside according to the oxygen concentration is formed at one side of the first storage tank 210.

즉, 상기 제1저장탱크(210)는 초기 질소발생장치(100)를 통해 제공되는 산소는 공기압축기(110)의 낮은 압력으로 인하여 질소와 산소의 분리효율이 낮기 때문에 대기 중의 산소농도와 큰 차이가 없으므로 이는 상기 배출배관(212)에 구성된 조절밸브를 개방시켜 외부로 방출한다.That is, the oxygen supplied through the initial nitrogen generator 100 in the first storage tank 210 is low in the separation efficiency of nitrogen and oxygen due to the low pressure of the air compressor 110, So that the regulating valve formed in the discharge pipe 212 is opened and discharged to the outside.

상기 산소농도측정기(220)는, 상기 제1저장탱크(210)에 저장되는 산소의 농도를 측정하는 수단이다.The oxygen concentration measuring device 220 is a means for measuring the concentration of oxygen stored in the first storage tank 210.

상기 산소농도측정기(220)는 상기 제1저장탱크(210)의 산소 농도를 측정하고, 이렇게 측정된 산소농도값을 상기 압축기제어부(240)로 전송한다.The oxygen concentration meter 220 measures the oxygen concentration of the first storage tank 210 and transmits the measured oxygen concentration value to the compressor controller 240.

상기 산소압축기(230)는, 상기 제1저장탱크(210)에 저장된 산소를 제공받아 이를 압축하는 수단이다.The oxygen compressor 230 is a means for receiving and storing the oxygen stored in the first storage tank 210.

상기 산소압축기(230)는 상기 압축기제어부(240)를 통해 전송되는 제어신호에 따라 산소를 압축한다.The oxygen compressor 230 compresses oxygen according to a control signal transmitted through the compressor controller 240.

이 경우, 상기 산소압축기(230)는 상기 제1저장탱크(210) 내에 구성하여 산소를 압축하도록 구성함이 바람직하다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 제1저장탱크(210)에 저장되는 산소의 신속한 압축 및 압축효율을 높일 수 있도록 하는 구성이면 어느 것이든 채택 가능하다.In this case, it is preferable that the oxygen compressor 230 is configured in the first storage tank 210 to compress oxygen. Of course, the present invention is not limited thereto, and any structure can be adopted as long as it can increase the compression and compression efficiency of oxygen stored in the first storage tank 210 quickly.

상기 압축기제어부(240)는, 상기 산소농도측정기(220)를 통해 전송된 산소농도값에 따라 상기 산소압축기(230)를 작동 여부를 제어하는 제어신호를 전송하는 수단이다.The compressor control unit 240 is a means for transmitting a control signal for controlling the operation of the oxygen compressor 230 according to the oxygen concentration value transmitted through the oxygen concentration meter 220.

상기 압축기제어부(240)는 상기 산소농도측정기(220)에서 측정된 산소농도값에 따라 상기 제1조절밸브(260)를 개방시켜, 고농도의 산소가 상기 산소압축기(230)로 제공되도록 하고, 또한, 상기 산소압축기(230)를 작동시켜 산소를 압축시키도록 제어신호를 전송한다.The compressor control unit 240 opens the first control valve 260 according to the oxygen concentration measured by the oxygen concentration meter 220 so that high concentration oxygen is supplied to the oxygen compressor 230, , And transmits a control signal to operate the oxygen compressor (230) to compress oxygen.

상기 제2저장탱크(250)는, 상기 산소압축기(230)를 통해 압축된 산소를 제공받아 저장하고, 이렇게 저장된 압축산소를 소각로 또는 엔진 등과 같은 연소장치로 제공하는 수단이다.The second storage tank 250 is a means for receiving and storing compressed oxygen through the oxygen compressor 230 and providing the stored compressed oxygen to a combustion device such as an incinerator or an engine.

상기 제1조절밸브(260)는, 상기 제1저장탱크(210)와 산소압축기(230) 사이에 구성되어 상기 압축기제어부(240)의 제어신호에 따라 개폐됨으로써, 상기 제1저장탱크(210)의 산소가 상기 산소압축기(230)로 제공되도록 하는 개폐밸브 수단이다.The first control valve 260 is disposed between the first storage tank 210 and the oxygen compressor 230 and opened and closed in accordance with a control signal of the compressor control unit 240, Is provided to the oxygen compressor (230).

상기 제2조절밸브(270)는, 상기 산소압축기(230)와 제2저장탱크(250) 사이에 구성되어, 상기 산소압축기(230)에서 산소압축이 완료되면 개방시켜 압축산소가 상기 제2저장탱크(250)로 제공되도록 제어하는 개폐밸브 수단이다.The second control valve 270 is configured between the oxygen compressor 230 and the second storage tank 250 so that when the oxygen compression is completed in the oxygen compressor 230, To be provided to the tank (250).

상기와 같이 구성되는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.The operation state of the nitrogen generating system for a liquefied natural gas carrier constructed as described above will be described below.

먼저, 질소발생장치(100)에서 대기 중의 공기를 흡입하여 고농도의 질소를 추출한다.First, air in the atmosphere is sucked in the nitrogen generating apparatus 100 to extract nitrogen at a high concentration.

이어서, 질소분리기(130)를 통해 질소와 분리된 산소는 산소압축장치(200)의 제1저장탱크(210)로 공급된다. 이때, 상기 제1저장탱크(210)에 저장되는 산소는 산소농도측정기(220)를 통해 산소의 농도가 측정되고, 이렇게 측정된 산소농도값은 압축기제어부(240)로 제공된다.Then, oxygen separated from the nitrogen through the nitrogen separator 130 is supplied to the first storage tank 210 of the oxygen compression apparatus 200. At this time, the oxygen stored in the first storage tank 210 is measured by the oxygen concentration meter 220, and the measured oxygen concentration value is provided to the compressor controller 240.

또한, 상기 압축기제어부(240)는 상기 산소농도측정기(220)를 통해 측정된 산소농도값이 기설정된 산소농도값에 도달하면, 제1조절밸브(260)를 개방시켜 상기 제1저장탱크(210)에 저장된 산소가 산소압축기(230)로 제공되도록 한다.When the oxygen concentration measured by the oxygen concentration measuring device 220 reaches a predetermined oxygen concentration value, the compressor control unit 240 opens the first control valve 260 to open the first storage tank 210 ) To be supplied to the oxygen compressor (230).

한편, 상기 산소농도측정기(220)를 통해 측정된 산소농도값이 기설정된 산소농도값에 도달하지 않을 경우에는 상기 제1저장탱크(210)에 구성된 조절밸브를 개방시켜 배출배관(212)을 통해 저농도의 산소가 방출되도록 함이 바람직하다. 이는, 저농도의 산소를 압축할 때 소요되는 에너지손실을 최소화하고, 고농도의 산소의 산소압축률을 향상시키기 위함이다.On the other hand, when the oxygen concentration measured by the oxygen concentration measuring device 220 does not reach the predetermined oxygen concentration value, the control valve in the first storage tank 210 is opened and discharged through the discharge pipe 212 It is preferable that a low concentration of oxygen is released. This is to minimize energy loss when compressing low concentration oxygen and to improve oxygen compression ratio of high concentration oxygen.

이후, 상기 제1저장탱크(210)에서 산소의 공급이 완료되면 상기 제1조절밸브(260)를 폐쇄시키고, 상기 산소압축기(230)가 작동되어 산소를 압축한다.Then, when the supply of oxygen is completed in the first storage tank 210, the first control valve 260 is closed, and the oxygen compressor 230 is operated to compress oxygen.

상기 산소압축기(230)를 통해 산소압축이 완료되면, 제2조절밸브(270)를 개방시켜 상기 산소압축기(230)에 압축된 산소가 제2저장탱크(250)에 저장되도록 한다.When the oxygen compression is completed through the oxygen compressor 230, the second control valve 270 is opened to allow the oxygen compressed in the oxygen compressor 230 to be stored in the second storage tank 250.

이렇게 제2저장탱크(250)에 저장된 압축산소는 소각로 또는 엔진 등의 연소장치나 또는 기타 압축산소를 필요로 하는 위치에 공급시킴으로써, 질소발생장치(100)를 통해 획득된 잉여의 산소를 재활용하여 에너지절감효과를 얻을 수 있다.
Thus, the compressed oxygen stored in the second storage tank 250 is supplied to a combustion device such as an incinerator or an engine or other compressed oxygen at a required position, thereby reusing the excess oxygen obtained through the nitrogen generating device 100 Energy saving effect can be obtained.

이상에서 설명한 것은 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
The above description is only one embodiment for implementing a nitrogen generating system for a liquefied natural gas carrier including an oxygen compression device, and the present invention is not limited to the above embodiment. It will be understood by those skilled in the art that various changes may be made without departing from the spirit of the invention.

100: 질소발생장치 200: 산소압축장치
210: 제1저장탱크 212: 배출배관
220: 산소농도측정기 230: 산소압축기
240: 압축기제어부 250: 제2저장탱크
260: 제1조절밸브 270: 제2조절밸브100: nitrogen generating device 200: oxygen compression device
210: first storage tank 212: discharge pipe
220: oxygen concentration meter 230: oxygen compressor
240: compressor control unit 250: second storage tank
260: first control valve 270: second control valve

Claims (5)

대기 중의 공기를 흡입하여 고농도의 질소를 추출하는 질소발생장치를 포함하는 질소발생시스템에 있어서,
상기 질소발생장치(100)를 통해 공기에서 질소를 추출한 후 잉여의 산소를 압축시켜 압축산소를 생산하도록 하는 산소발생장치(200)를 포함하고;
상기 산소발생장치(200)는, 상기 질소발생장치(100)의 질소분리기(130)를 통해 질소와 분리된 산소를 저장하는 제1저장탱크(210)와;
상기 제1저장탱크(210)에 저장되는 산소의 농도를 측정하는 산소농도측정기(220)와;
상기 제1저장탱크(210)에 저장되는 고농도의 산소를 제공받아 압축하는 산소압축기(230)와;
상기 산소농도측정기(220)에서 제공된 산소농도값이 기설정된 산소농도값에 도달하면 상기 산소압축기(230)를 작동시켜 압축산소가 생성되도록 제어하는 압축기제어부(240); 및
상기 산소압축기(230)를 통해 압축된 산소를 제공받아 저장하는 제2저장탱크(250);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템.
1. A nitrogen generating system comprising a nitrogen generating apparatus for extracting nitrogen at a high concentration by sucking air in the atmosphere,
And an oxygen generator (200) for extracting nitrogen from the air through the nitrogen generator (100) and then compressing excess oxygen to produce compressed oxygen;
The oxygen generator 200 includes a first storage tank 210 for storing oxygen separated from nitrogen through the nitrogen separator 130 of the nitrogen generator 100;
An oxygen concentration meter 220 for measuring the concentration of oxygen stored in the first storage tank 210;
An oxygen compressor 230 for receiving and compressing high-concentration oxygen stored in the first storage tank 210;
A compressor controller 240 for controlling the oxygen compressor 230 to generate compressed oxygen when the oxygen concentration value provided by the oxygen concentration meter 220 reaches a predetermined oxygen concentration value; And
A second storage tank 250 for storing and storing compressed oxygen through the oxygen compressor 230;
And an oxygen compression device for compressing the nitrogen gas.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제1저장탱크(210) 및 산소압축기(230) 사이에는,
상기 산소농도측정기(220)를 통해 측정된 산소농도가 상기 압축기제어부(240)에 기설정된 산소농도값에 도달하면 상기 제1저장탱크(210)에 저장된 산소가 상기 산소압축기(230)로 제공되도록 개폐하는 제1조절밸브(260);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템.
[2] The apparatus of claim 1, wherein between the first storage tank (210) and the oxygen compressor (230)
The oxygen stored in the first storage tank 210 is supplied to the oxygen compressor 230 when the oxygen concentration measured by the oxygen concentration meter 220 reaches a preset oxygen concentration value in the compressor controller 240 A first control valve 260 for opening and closing;
Further comprising an oxygen compression device for compressing the nitrogen gas.
청구항 1에 있어서, 상기 산소압축기(230) 및 제2저장탱크(250) 사이에는,
상기 산소압축기(230)를 통해 산소압축이 완료되면 상기 제2저장탱크(250)로 압축산소가 제공되도록 하는 개폐하는 제2조절밸브(270);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템.
[3] The apparatus of claim 1, wherein between the oxygen compressor (230) and the second storage tank (250)
A second control valve 270 that opens and closes the compressed oxygen to provide compressed oxygen to the second storage tank 250 when oxygen compression is completed through the oxygen compressor 230;
Further comprising an oxygen compression device for compressing the nitrogen gas.
청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1저장탱크(210)에는,
상기 산소농도측정기(220)를 통해 측정된 산소농도값이 상기 압축기제어부(240)에 기설정된 산소농도값에 도달하지 못하면 외부로 방출할 수 있도록 일측에 조절밸브가 구성된 배출배관(212);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소압축장치를 포함하는 액화천연가스 운반선용 질소발생시스템.The method according to any one of claims 1 and 3 to 4, wherein the first storage tank (210)
A discharge pipe 212 having a control valve on one side thereof for discharging the oxygen concentration value measured by the oxygen concentration measuring device 220 to the outside when the oxygen concentration value does not reach the predetermined oxygen concentration value by the compressor control unit 240;
Further comprising an oxygen compression device, wherein the oxygen compression device further comprises:
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