KR101644343B1 - 순환식 기화장치 - Google Patents

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KR101644343B1
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변철욱
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 순환식 기화장치는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기로 이동되는 유입라인과 상기 작동유체가 상기 제1기화기로부터 배출되는 배출라인을 포함하는 제1순환회로, 상기 작동유체가 유입되도록 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 상기 제1순환회로와 독립적인 폐순환회로를 형성하는 제2순환회로 및 상기 제1순환회로와 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 제1순환회로의 상기 작동유체가 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 분리밸브를 포함하는 연결라인을 포함한다.

Description

순환식 기화장치{REGASIFICATION APPARATUS USING CIRCULATING WATER}
본 발명은 작동유체를 이용하여 액화가스를 기화시키는 기화장치로서 더 상세하게는 바다로부터 펌핑된 해수와 내부에서 순환 이동되는 해수가 독립적으로 분리되는 순환회로를 각각 형성하여 각각의 순환회로를 이동하는 해수를 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있는 순환식 기화장치에 관한 것이다.
천연가스(Natual Gas)는 기체상태로 매장된 화석연료로서 메탄(methane)이 주성분이며, 가스전에서 천연적으로 채취된 상태에서 바로 사용될 수 있는 가스에너지이며, 땅속에 퇴적된 유기물이 변동되어 생긴 화학연료라는 점에서 석유와 같다.
액화가스에는 예를 들어 액화천연가스(LNG)와 액화석유가스(LPG)가 있을 수 있는데, 액화천연가스(LNG)의 부피는 천연가스 부피의 600분의 1이고, 액화석유가스(LPG)의 부피는 천연가스 부피의 250분의 1이다.
따라서, 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 부피를 줄임으로써 천연가스의 운송효율이 향상될 수 있다. 이와 같이, 저장탱크에 저장되거나 수요처에 운송된 액화가스는 기화기를 통해 다시 기화가스로 변환된 후 사용될 수 있다.
예를 들어 액화천연가스의 온도는 -162℃로 기화기 내부에서 해수와 열 교환되면 기화가스로 변할 수 있다.
선행문헌(제10-2008-0085284호)에서와 같이, 해수를 순환 사용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다. 선행문헌에서는 기화기로 유입되는 해수가 가열되어 기화기로 유입되고, 기화기로부터 배출되는 해수가 다른 장비에서 배출되는 폐열 등에 의해 재 가열된 후 기화기에 재 사용될 수 있다.
하지만, 이와 같은 발명은 내부에 유입된 해수를 순환 사용하므로 외부의 해수가 가열을 거치지 않고 액화가스를 기화시킬 수 있는 온도일 때와 같이 해수의 가열이 필요하지 않은 환경에서는 비효율 적일 수 있다.
한국공개특허 10-2008-0085284 (공개일: 2008.09.24)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부로부터 유입된 작동유체와 내부에서 순환되는 작동유체가 독립적으로 이동하는 회로를 형성하여 외부로부터 유입된 작동유체 또는 내부에서 순환되는 작동유체 중 적어도 어느 하나를 사용하여 액화가스를 기화시키는 순환식 기화장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 순환식 기화장치는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기로 이동되는 유입라인과 상기 작동유체가 상기 제1기화기로부터 배출되는 배출라인을 포함하는 제1순환회로, 상기 작동유체가 유입되도록 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 상기 제1순환회로와 독립적인 폐순환회로를 형성하는 제2순환회로 및 상기 제1순환회로와 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 제1순환회로의 상기 작동유체가 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 분리밸브를 포함하는 연결라인을 포함한다.
또한, 상기 연결라인은 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2순환회로는 상기 제2순환회로를 순환 이동하는 상기 작동유체를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키는 적어도 하나의 제2기화기 및 상기 제2순환회로의 어느 한 구간라인에 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제1가열기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1순환회로를 이동하는 상기 작동유체와 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체가 각각 상기 제1기화기 및 상기 제2기화기에 유입되어 독립적으로 상기 액화가스를 기화시키도록 상기 제1순환회로 및 상기 제2순환회로가 서로 독립적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 유입라인의 어느 한 구간라인과 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 온도가 낮은 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제2가열기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바다로부터 펌핑되는 상기 작동유체의 온도가 설정된온도보다 높거나 같으면, 상기 작동유체가 상기 구간라인으로만 통과하여 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 구간라인의 차단밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 작동유체의 온도가 설정된온도보다 낮으면, 상기 작동유체가 상기 바이패스라인에 설치된 상기 제2가열기를 통해 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 바이패스라인의 차단밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결라인은 상기 배출라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 작동유체가 상기 제1순환회로로부터 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 제1분리밸브를 포함하는 제1연결라인 및 상기 유입라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 해수가 상기 제2순환회로로부터 상기 제1순환회로에 가변적으로 유입되도록 제2분리밸브를 포함하는 적어도 하나의 제2연결라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 작동유체는 해수이며, 상기 해수는 상기 유입라인을 통해 바다로부터 펌핑되어 상기 제1기화기로 이동되고, 상기 배출라인을 통해 상기 제1기화기로부터 배출되어 바다로 이동될 수 있다.
본 발명의 순환식 기화장치는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체의 일 예로 해수를 사용하였으며, 바다로부터 펌핑된 해수가 이동되는 제1순환회로와 내부에서 해수가 순환 이동되는 제2순환회로가 서로 독립적으로 분리되어 제1순환회로 및 제2순환회로를 이동하는 해수가 각각 독립적으로 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 순환식 기화장치는 제2순환회로를 이동하는 해수만 사용하여 액화가스를 기화시킬 때에 비해 해수를 가열하기 위한 에너지의 소모가 감소될 수 있으며, 액화가스의 기화효율이 향상될 수 있다.
또한, 제1순환회로에 유입되는 해수의 양을 조절하거나 또는 제1순환회로를 차단하고 제2순환회로만 사용하여 액화가스를 기화시킬 수 있어, 바다로 배출되는 해수의 양이 제한된 구역에 적용될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 발명의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 변형예를 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면; 그리고
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 따른 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 실시예에 따른 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치를 나타낸다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100), 제2순환회로(200) 및 연결라인(300)을 포함한다.
제1순환회로(100)는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기(400)로 이동되는 유입라인(110)과 작동유체가 제1기화기(400)로부터 배출되는 배출라인(120)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 순환식 기화장치에서 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체는 예를 들어, 냉각수 또는 해수 일 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 및 제3실시예에 따른 순환식 기화장치에서는 작동유체의 일 예로 해수를 사용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다.이와 같이, 제1순환회로(100)는 해수가 이동되는 통로를 제공하여 해수가 제1기화기(400)로 이동되게 함으로써, 해수가 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
또한, 제1순환회로(100)의 유입라인(110)에는 해수를 바다로부터 유입라인(110)으로 펌핑하기 위한 제1펌프(520)가 설치될 수 있으며, 유입라인(110) 및 배출라인(120)에는 유입라인(110) 및 배출라인(120)에 흐르는 해수의 양을 조절할 수 있도록 각 라인에 적어도 하나 이상의 차단밸브(510) 설치될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 사용되는 제1기화기(400)는 저온의 액화가스를 해수와 열 교환시킴으로써 액화가스의 온도를 상승시켜 기화시키는 장치이다.
따라서, 제1기화기(400)에는 액화가스가 외부로부터 유입되는 기화기 유입라인(550) 및 액화가스가 기화되어 배출되는 기화기 배출라인(560)이 형성될 수 있으며, 제1기화기(400)는 유입라인(110) 및 배출라인(120)과 연결되어 해수를 제1기화기(400)로 유입시키거나 배출시킬 수 있다.
제1기화기(400)에서 해수와 액화가스가 열교환되어 액화가스가 기화되는 내용은 통상의 기술로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 해수가 바다로부터 펌핑되어 제1기화기(400)로 유입되는 통로와 해수가 제1기화기(400)로부터 배출되어 바다로 이동되는 통로를 제공할 수 있다.
한편, 제1순환회로(100)와 독립적인 제2순환회로(200)는 제1순환회로(110)를 흐르는 해수가 제2순환회로(200)로 유입되도록 유입라인(110) 또는 배출라인(120) 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 제1순환회로(100)와 독립적인 폐순환회로를 형성할 수 있다.
이와 같이, 바다로부터 펌핑된 해수는 제1순환회로(100)로부터 제2순환회로(200)에 유입될 수 있으며, 제2순환회로(200)에 유입된 해수는 제1순환회로(100)에서 이동되는 해수와 독립적으로 이동될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 연결라인(300)은 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)를 연결하며, 제1순환회로(100)의 해수가 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입되도록 분리밸브(310)를 포함할 수 있다.
즉, 연결라인(300)에 설치된 분리밸브(310)의 개폐에 따라 제1순화회로(100)를 흐르는 해수가 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입될 수 있다.
예를 들어, 분리밸브(310)가 오픈되면 제1순환회로(100)의 해수가 제2순환회로(200)로 유입되고, 반대로 분리밸브(310)가 잠기면 제1순환회로(100)의 해수는 제2순환회로(200)로 유입될 수 없으며, 제2순환회로(200)에서 이동되는 해수는 제1순환회로(100)에서 이동되는 해수와 독립적으로 순환 이동될 수 있다.
이와 같은 연결라인(300)은 배출라인(120) 또는 유입라인(110) 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연결라인(300)은 일단이 제1순환회로(100)의 배출라인(120)에 결합되고, 타단이 제2순환회로(200)에 결합될 수 있다.
이때, 분리밸브(310)가 오픈되면 바다로부터 펌핑되어 제1순환회로(100)를 흐르던 해수는 연결라인(300)을 통해 배출라인(120)으로부터 제2순환회로(200)로 유입될 수 있다.
제2순환회로(200)에 유입된 해수는 제2순환회로(200)를 따라 이동되고, 제2순환회로(200)에 설치된 제2기화기(410)에서 외부로부터 유입된 액화가스를 기화시킬 수 있다.
이때, 분리밸브(310)가 잠기면 제1순환회로(100)의 해수가 제2순환회로(200)로 유입되지 않으므로, 제2순환회로(200)를 흐르는 해수는 제1순환회로(100)를 흐르는 해수와 독립적으로 순환 이동될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 연결라인(300)에 설치된 분리밸브(310)의 개폐에 따라 제1순환회로(100)를 흐르는 해수가 제2순환회로(200)로 유입되거나 유입되지 않을 수 있으며, 제2순환회로(200)는 제1순환회로(100)와 독립적인 폐순환회로를 형성할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 연결라인(300)은 제1순환회로(100)의 유입라인(110)에 결합될 수 있다.
즉, 연결라인(300)은 일단이 제1순환회로(100)의 유입라인(110)에 결합되고, 타단이 제2순환회로(200)에 결합될 수 있다.
따라서, 바다로부터 펌핑되는 해수는 유입라인(110)으로 유입되어 제1기화기(400)에 사용되거나 연결라인(300)을 통해 제2순환회로(200)로 유입되어 제2기화기(410)에 사용될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 제2기화기(410)는 제1기화기(400)와 마찬가지로 액화가스가 유입되는 기화기 유입라인(550) 및 액화가스가 기화되어 배출되는 기화기 배출라인(560)을 포함할 수 있으며, 제2기화기(410)는 제2순환회로(200)를 순환 이동하는 해수를 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다.
한편, 제2순환회로(200)에는 제2기화기(410) 외에 제1가열기(450)가 설치될 수 있다.
제1가열기(450)는 제2순환회로(200)의 어느 한 구간라인(200a)과 병렬로 형성된 바이패스라인(200b)에 설치되어 제2순환회로(200)를 이동하는 해수를 가열시킬 수 있다. 구간라인(200a)은 바이패스라인(200b)이 제2순환회로(200)와 병렬로 결합되는 제2순환회로(200)의 일부 구간일 수 있다.
제2순환회로(200)에서 순환 이동되는 해수는 제2기화기(410)에서 액화가스의 기화에 사용되어 온도가 낮아질 수 있으며, 온도가 낮은 해수가 제2기화기(410)에 유입되면 제2기화기(410)의 기화효율이 떨어질 수 있다.
따라서, 제2기화기(410)의 기화효율을 높일 수 있도록 제1가열기(450)를 이용하여 제2기화기(410)로 유입되는 해수를 가열할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 제1가열기(450)는 전기에너지를 열에너지로 전화시키는 장치 일 수 있으며, 예를 들어 히터(heater) 일 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치에 포함되는 제1가열기(450)는 히터에 한정되지 않으며 고열의 증기 또는 엔진과 같은 장비에서 배출되는 폐열 등을 이용하여 해수를 가열시키는 장치일 수 있다.
한편, 제2순환회로(200)에는 제2펌프(530) 및 팽창탱크(500)가 더 포함될 수 있으며, 제2펌프(530)는 해수가 순환 이동되도록 해수에 동력을 제공할 수 있고, 팽창탱크(500)는 제2순환회로(200)의 압력 평형을 유지시킬 수 있다.
즉, 해수가 제1가열기(450)를 통과하여 온도가 상승되거나 해수가 제2기화기(410)에 사용되어 온도가 저하되는 등 해수의 온도변화에 따라 팽창탱크(500)는 해수를 팽창탱크(500) 내부로 흡입하거나 팽창탱크(500)에 저장된 해수를 제2순환회로(200)로 배출할 수 있다. 따라서, 팽창탱크(500)에 의해 제2순환회로(200)의 압력 평형이 유지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)가 독립적으로 형성되며, 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 각각 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)로 유입되어 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 변형예를 나타낸다.
본 발명의 순환식 기화장치의 제2순환회로(200)에는 복수개의 제2기화기(410)와 복수개의 제1가열기(450)가 설치될 수 있으며, 복수개의 제2기화기(410) 및 복수개의 제1가열기(450)에 의해 액화가스의 기화효율이 향상될 수 있다.
예를 들어, 제1순환회로(100)로부터 바다로 배출되는 해수의 양이 제한되어 있는 구역에서는 제2순환회로(200)를 흐르는 해수만 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다.
또는, 바다로부터 펌핑된 해수의 온도가 설정온도 보다 낮을 경우 제1순환회로(100)에 해수를 유입시키지 않고 제2순환회로(200)에서 순환 이동되는 해수만으로 액화가스를 기화시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100) 및 제2순환회로(200)가 서로 독립적으로 형성되어, 제1순환회로(100)를 이동하는 해수와 제2순환회로(200)를 이동하는 해수가 각각 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 유입되어 독립적으로 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
따라서, 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)를 이동하는 해수를 동시에 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있어, 액화가스의 기화효율이 향상될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸다.
본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100), 제2순환회로(200) 및 연결라인(300)을 포함하며, 제1순환회로(100)에는 제2가열기(460)가 더 포함될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 제1순환회로(100), 제2순환회로(200), 연결라인(300), 분리밸브(310), 제1기화기(400), 제2기화기(410), 제1가열기(450), 제1펌프(520), 제2펌프(530), 팽창탱크(500) 및 차단밸브(510)는 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치는 바다로부터 펌핑되는 해수의 온도에 따라 해수가 제1기화기(400)로 유입되는 이동 경로가 가변될 수 있다.
제2가열기(460)는 유입라인(110)의 어느 한 구간라인(110a)과 병렬되는 바이패스라인(110b)에 하나 또는 복수개가 설치되어 온도가 낮은 해수를 가열할 수 있다.
앞서 설명한 제1가열기(450)와 마찬가지로 제2가열기(460)는 해수를 가열할 수 있다. 제1순환회로(100)를 흐르는 해수는 제2가열기(460)를 통해 가열되어 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
한편, 바다로부터 펌핑된 해수의 온도에 따라, 해수는 제1순환라인(100)의 구간라인(110a)을 통해 직접 제1기화기(400)로 유입되거나 바이패스라인(110b)에서 제2가열기(460)를 거쳐 가열된 후 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구간라인(110a) 및 바이패스라인(110b)에는 구간라인(110a) 및 바이패스라인(110b)의 개폐를 조절하는 차단밸브(150,160)가 각각 구비될 수 있다.
예를 들어, 바다로부터 펌핑되는 해수의 온도가 설정된 해수의 온도보다 높거나 같으면, 구간라인(110a)의 차단밸브(160)가 오픈되어 해수가 구간라인(110a)으로만 통과되어 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
반면, 바다로부터 펌핑되는 해수의 온도가 설정된 해수의 온도보다 낮으면, 구간라인(110a)의 차단밸브(160)가 잠기고, 바이패스라인(110b)의 차단밸브(150)가 오픈되어 해수는 바이패스라인(110b)에 설치된 제2가열기(460)를 통해 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 제2가열기(460)는 앞서 설명한 제1가열기(450)와 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100) 및 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 독립적으로 이동되며 액화가스의 기화에 사용될 수 있으며, 바다로부터 펌핑된 해수의 온도에 따라 제1순환회로(100)를 이동하는 해수의 이동경로가 가변될 수 있다.
즉, 해수의 온도에 따라 해수가 구간라인(110a) 또는 바이패스라인(110b) 중 어느 하나를 통해 제1기화기(400)로 유입되어 액화가스의 기화에 사용되어 제1기화기(400)의 기화효율이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면이다. 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100), 제2순환회로(200) 및 연결라인(350,360)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 제1순환회로(100), 제2순환회로(200), 제1기화기(400), 제2기화기(410), 제1가열기(450), 제2가열기(460), 제1펌프(520), 제2펌프(530), 팽창탱크(500) 및 차단밸브(510)는 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 내용과 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 제2순환회로(200)에서 순환되는 해수가 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 순환 공급되어 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
이때, 제1순환회로(100)의 차단밸브(510)가 차단되어 유입라인(110) 및 배출라인(120)이 바다와 연결된 일단에는 해수가 흐르지 않으며, 유입라인(110) 및 배출라인(120)이 제1기화기(400)와 연결된 타단에는 해수가 흐를 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 연결라인은 제1연결라인(350) 및 제2연결라인(360)을 포함할 수 있다.
제1연결라인(350)은 배출라인(120)과 제2순환회로(200)를 연결하며, 해수가 제1순환회로(100)로부터 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입되도록 제1분리밸브(355)를 포함할 수 있다.
즉, 제1연결라인(350)에 형성된 제1분리밸브(355)의 개폐에 따라 제1순환회로(100)를 이동하는 해수가 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입될 수 있다.
제2연결라인(360)은 유입라인(110)과 제2순환회로(200)를 연결하며, 해수가 제2순환회로(200)로부터 제1순환회로(100)에 가변적으로 유입되도록 제2분리밸브(365)를 포함할 수 있다.
제1분리밸브(355)와 마찬가지로 제2연결라인(360)에 형성된 제2분리밸브(365)의 개폐에 따라 제2순환회로(200)를 이동하는 해수가 제1순환회로(100)에 가변적으로 유입될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 해수가 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 유입되어 액화가스의 기화에 사용되며, 제1기화기(400)에 사용된 해수와 제2기화기(410)에 사용된 해수는 모두 바다로 배출되지 않고 순환 이동될 수 있다.
예를 들어, 유입라인(110)에 설치된 차단밸브(510)와 배출라인(120)에 설치된 차단밸브(510)가 모두 잠기고, 제1분리밸브(355)와 제2분리밸브(365)가 오픈되면, 제2순환회로(200)를 흐르는 해수는 제2연결라인(360)을 통해 제1기화기(400)에 유입되고, 제1기화기(400)에서 액화가스의 기화에 사용된 해수는 제1연결라인(350)을 통해 다시 제2순환회로(200)로 유입될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 제2연결라인(360)은 제2가열기(460)의 전단 및 제2가열기(460)의 후단에 결합될 수 있다.
예를 들어, 제2순환회로(200)를 흐르는 해수의 온도가 설정된 온도보다 낮을 경우 제2가열기(460)의 전단의 제2분리밸브(365)가 오픈되어 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 제2연결라인(360)을 통해 제2가열기(460)로 유입되어 가열될 수 있다.
따라서, 제1기화기(400)로 유입되는 해수의 온도가 상승되어 제2기화기(400)의 기화효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1분리밸브(355) 및 제2분리밸브(365)의 개폐에 따라 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 제1기화기(400)로 가변적으로 유입될 수 있으며, 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 사용된 해수는 바다로 배출되지 않고 순환 이동될 수 있다.
본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 제1순환회로 110: 유입라인
110a: 제1순환회로 구간라인 110b: 제1순환회로 바이패스라인
120: 배출라인 150: 바이패스라인 차단밸브
160: 구간라인 차단밸브 200: 제2순환회로
200a: 제2순환회로 구간라인 200b: 제2순환회로 바이패스라인
300: 연결라인 310: 분리밸브
350: 제1연결라인 355: 제1분리밸브
360: 제2연결라인 365: 제2분리밸브
400: 제1기화기 410: 제2기화기
450: 제1가열기 460: 제2가열기
500: 팽창탱크 510: 차단밸브
520: 제1펌프 530: 제2펌프
550: 기화기 유입라인 560: 기화기 배출라인
X: 제1순환회로 해수이동방향 Y: 제2순환회로 해수이동방향

Claims (9)

  1. 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기로 이동되는 유입라인과 상기 작동유체가 상기 제1기화기로부터 배출되는 배출라인을 포함하는 제1순환회로;
    상기 작동유체가 유입되도록 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 상기 제1순환회로와 독립적인 폐순환회로를 형성하는 제2순환회로; 및
    상기 제1순환회로와 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 제1순환회로의 상기 작동유체가 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 분리밸브를 포함하는 연결라인;을 포함하며,

    상기 제2순환회로는
    상기 제2순환회로를 순환 이동하는 상기 작동유체를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키는 적어도 하나의 제2기화기; 및
    상기 제2순환회로의 어느 한 구간라인에 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제1가열기;를 포함하고,

    상기 제1순환회로를 이동하는 상기 작동유체와 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체가 각각 상기 제1기화기 및 상기 제2기화기에 유입되어 독립적으로 상기 액화가스를 기화시키도록 상기 제1순환회로 및 상기 제2순환회로가 서로 독립적으로 형성되며,

    상기 작동유체는 해수이고, 상기 제1순환회로로부터 바다로 배출되는 해수의 양이 제한되어 있는 구역에서는 상기 제2순환회로를 흐르는 상기 해수만을 이용하여 상기 제2순환회로에서 상기 액화가스를 기화시키는 순환식 기화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결라인은 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나에 결합되는 순환식 기화장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유입라인의 어느 한 구간라인과 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 온도가 낮은 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제2가열기를 더 포함하는 순환식 기화장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 작동유체의 온도가 설정된 온도보다 높거나 같으면, 상기 작동유체가 상기 구간라인으로만 통과하여 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 구간라인의 차단밸브를 포함하는 순환식 기화장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 작동유체의 온도가 설정된 온도보다 낮으면, 상기 작동유체가 상기 바이패스라인에 설치된 상기 제2가열기를 통해 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 바이패스라인의 차단밸브를 포함하는 순환식 기화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결라인은
    상기 배출라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 작동유체가 상기 제1순환회로로부터 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 제1분리밸브를 포함하는 제1연결라인; 및
    상기 유입라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 작동유체가 상기 제2순환회로로부터 상기 제1순환회로에 가변적으로 유입되도록 제2분리밸브를 포함하는 적어도 하나의 제2연결라인;을 포함하는 순환식 기화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 해수는 상기 유입라인을 통해 바다로부터 펌핑되어 상기 제1기화기로 이동되고, 상기 배출라인을 통해 상기 제1기화기로부터 배출되어 바다로 이동되는 순환식 기화장치.
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