KR101680336B1 - 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크는, 액화가스가 저장되는 탱크와, 적어도 일면이 탱크와 접하여 탱크 내부의 액화가스 또는 증발가스와 접하는 재액화 탱크와, 재액화 탱크로 증발가스를 공급하는 제1 라인과, 재액화 탱크로 액화가스를 공급하는 제2 라인, 및 재액화 탱크와 탱크를 연결하여 재액화 탱크 내부의 액화가스를 탱크로 이동시키는 제3 라인을 포함할 수 있다.

Description

재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크{LNG tank having re-liquefaction apparatus}
본 발명은 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액화가스가 저장된 탱크와 재액화 탱크의 적어도 일면이 접하도록 형성하여 증발가스(Boil-off gas; BOG)의 재액화 효율을 높일 수 있는 구조의 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크에 관한 것이다.
일반적으로, 해양가스는 육상 또는 해상의 배관을 통해 기체 상태로 수송되거나, 액화된 상태로 운반선에 저장되어 소비처로 수송된다. 해양가스를 액화한 액화가스의 경우, 기체 상태일 때보다 부피가 현저하게 감소하므로 해상을 통한 원거리 수송에 효율적이다.
액화가스는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 및 디메틸에테르(Dimethylether; DME) 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의상 액화가스를 액화천연가스로 가정하여 설명한다.
액화천연가스는 천연가스를 상압에서 -163℃ 이하의 극저온 상태로 액화한 것으로, 그 온도가 상압에서 -163℃보다 약간만 높아도 기화된다. 따라서, 운반선에 설치된 저장탱크는 외벽에 단열처리를 하여 액화천연가스의 극저온 상태를 유지하고 있다. 그러나, 저장탱크의 외벽에 단열처리를 하더라도, 외부와의 온도차이에 의해 액화천연가스는 지속적으로 열을 전달받으며, 이로 인해, 수송되는 과정에서 액화천연가스가 기화되어 증발가스가 발생된다. 발생된 증발가스는 저장탱크 내부의 압력을 증가시키며, 선박의 요동에 따라 액화천연가스의 유동을 가속시켜 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 압축기를 거친 증발가스를 별도로 설치된 응축기에 공급하여 재액화시킨 다음, 다시 탱크로 저장하거나 엔진 등의 연료로 사용하고 있다.
그러나, 탱크의 외측에 설치된 응축기에 증발가스를 공급하기 위해서 압축기와 응축기를 연결하는 배관, 펌프 등의 부품을 추가로 설치해야 하는 번거로움이 있으며, 응축기와 부품을 설치하기 위한 별도의 공간이 필요하므로 선박의 제한된 공간에서 적용하는데 한계가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0747232호 2007. 08. 07
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액화가스가 저장된 탱크와 재액화 탱크의 적어도 일면이 접하도록 형성하여 증발가스의 재액화 효율을 높일 수 있는 구조의 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크는, 액화가스가 저장되는 탱크와, 적어도 일면이 상기 탱크와 접하여 상기 탱크 내부의 액화가스 또는 증발가스와 접하는 재액화 탱크와, 상기 재액화 탱크로 증발가스를 공급하는 제1 라인과, 상기 재액화 탱크로 액화가스를 공급하는 제2 라인, 및 상기 재액화 탱크와 상기 탱크를 연결하여 상기 재액화 탱크 내부의 액화가스를 상기 탱크로 이동시키는 제3 라인을 포함한다.
상기 재액화 탱크는 상기 탱크 내부에 위치할 수 있다.
상기 재액화 탱크는 상기 탱크의 일 측으로 돌출되며, 상기 재액화 탱크의 벽체와 상기 탱크의 벽체는 서로 이중벽체를 이루어 상기 이중벽체 사이에 증발가스가 채워질 수 있다.
상기 재액화 탱크 내측에 상기 제2 라인과 연결되어 액화가스를 분사하는 분사 노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 재액화 탱크는 상면이 돔 형상을 이룰 수 있다.
상기 재액화 탱크의 벽체와 상기 탱크의 벽체 사이에 단열재로 이루어진 지지대가 개재될 수 있다.
상기 이중벽체를 이루는 상기 탱크의 벽체에 형성되어 상기 이중벽체 내부의 증발가스를 배출하는 제4 라인을 더 포함할 수 있다.
상기 탱크는 복수 개가 형성되고, 상기 재액화 탱크는 복수 개의 상기 탱크 중 적어도 하나에 설치되며, 상기 제1 라인은 복수 개의 상기 탱크에 각각 연결되어 증발가스를 공급받고, 상기 제2 라인은 복수 개의 상기 탱크에 각각 연결되어 액화가스를 공급받을 수 있다.
상기 제1 라인 상에 설치되어 증발가스를 압축하여 상기 재액화 탱크로 공급하는 압축기를 더 포함할 수 있다.
상기 재액화 탱크는 상기 탱크 내부에 저장된 액화가스의 액위보다 높은 곳에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 액화가스가 저장된 탱크와 재액화 탱크의 적어도 일면이 접하도록 형성하여 탱크 내부에서 발생한 증발가스가 재액화 탱크의 외측을 둘러싸며 보냉 역할을 하도록 할 수 있다. 따라서, 재액화 탱크의 외벽에 설치된 단열재와 더불어 재액화 탱크를 둘러싸는 증발가스가 추가로 단열작용을 하여 재액화 탱크의 내부에서 증발가스의 재액화 효율이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 기설치된 배관들을 최대한 이용하여 장치가 구동되므로, 종래의 시스템에 용이하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 탱크와 재액화 탱크의 일부를 확대하여 도시한 절개 사시도이다.
도 4는 재액화 탱크의 내외부에서 증발가스의 재액화와 보냉이 이루어지는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크의 동작과정을 도시한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1)는 액화가스의 기화로 발생된 증발가스를 탱크(10)의 일 측에서 재액화한 후 탱크(10)에 다시 저장할 수 있는 장치로서, 액화가스를 수송하는 LNG 선박과 같은 선박에 적용될 수 있다. 그러나, 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1)가 LNG 수송 선박에 적용되는 것으로 한정될 것은 아니며, 액화가스를 저장하는 다양한 사용처에 적용될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 액화가스의 일례인 액화천연가스(LNG)를 기준으로 설명하고, 증발가스를 BOG로 통칭하여 설명한다.
재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1)는 LNG(L)가 저장된 탱크(10) 내부에 재액화 탱크(20)를 설치하여 탱크(10) 내부에서 발생한 BOG(B)가 재액화 탱크(20)의 외측을 둘러싸도록 할 수 있다. 따라서, 재액화 탱크(20)의 외벽에 설치된 PUF(Poly Urethane Form)와 같은 단열재와 더불어 재액화 탱크(20)를 둘러싸는 BOG(B)가 추가로 단열작용을 하여 재액화 탱크(20) 내부에서 BOG(B)의 재액화가 효율적으로 진행될 수 있다. 또한, 탱크(10)로부터 LNG(L)를 배출하거나 BOG(B)를 압축기(70)로 공급하는 기설치된 배관들을 이용하므로, 종래의 시스템에 용이하게 적용될 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1)는 탱크(10)와, 적어도 일면이 탱크(10)와 접하는 재액화 탱크(20)와, 재액화 탱크(20)로 BOG(B)를 공급하는 제1 라인(30)과, 재액화 탱크(20)로 LNG(L)를 공급하는 제2 라인(40), 및 BOG(B)의 액화로 발생된 LNG(L)를 탱크(10)로 이동시키는 제3 라인(50)을 포함한다.
탱크(10)는 내부에 LNG(L)가 저장되며, 외벽이 모두 단열 처리되어 LNG(L)의 극저온 상태를 유지시킬 수 있다. 도면 상에는 탱크(10)가 원통 형상으로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며 탱크(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 탱크(10)는 선체(도시되지 않음)의 일 측에 고정 설치되며, 적어도 일 면에 재액화 탱크(20)가 접할 수 있다. 여기서, 탱크(10)의 적어도 일 면에 재액화 탱크(20)가 접한다는 것은, 탱크(10)와 재액화 탱크(20)가 별도로 형성되어 적어도 일 면이 접하는 구조와, 탱크(10)와 재액화 탱크(20)의 적어도 일 면이 일체로 형성되어 접하는 구조를 모두 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 탱크(10)와 재액화 탱크(20)가 별도로 형성되어 적어도 일 면이 접하는 구조를 중점적으로 설명한다.
재액화 탱크(20)는 탱크(10)와 같이 외벽이 모두 단열 처리되며, 탱크(10)와 별도로 형성되되 적어도 일 면이 탱크(10)와 접하여 탱크(10) 내부의 LNG(L) 또는 BOG(B)와 접할 수 있다. 다시 말해, 재액화 탱크(20)는 탱크(10) 내부에 위치하며, 적어도 일 면이 탱크(10) 내측면과 접하도록 설치되어 외측이 LNG(L) 또는 BOG(B)에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 재액화 탱크(20)가 탱크(10)의 측부 또는 하부에 설치될 경우, 외측 일부 또는 전부가 LNG(L)에 의해 둘러싸일 수 있으며, 재액화 탱크(20)가 탱크(10)의 상부에 설치될 경우, 외측 일부 또는 전부가 BOG(B)에 의해 둘러싸일 수 있다.
이하, 재액화 탱크(20)의 외측이 BOG(B)와 접하는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.
탱크(10)는 내측 상면에 하부로 돌출되는 격실 구조가 마련되며, 재액화 탱크(20)는 격실 내부에 수용되어 외측 하면이 탱크(10)와 접할 수 있다. 이 때, 재액화 탱크(20)의 벽체와 탱크(10)의 벽체는 공간을 두고 이격 배치되어 서로 이중벽체를 이루며, 이중벽체 사이에 LNG(L)가 자연 기화하여 발생한 BOG(B)가 채워질 수 있다. BOG(B)는 탱크(10)의 벽체를 관통하여 형성된 적어도 하나의 관통홀(100)을 통해 별도의 구동력 없이 이중벽체 사이에 채워지며, 재액화 탱크(20)의 외측을 완전히 둘러싼다. 재액화 탱크(20)는 외측 하면이 탱크(10)와 접하므로, 상부와 측부가 BOG(B)에 의해 둘러싸일 수 있다.
재액화 탱크(20)는 탱크(10) 내부에 저장된 LNG(L)의 액위보다 높은 곳에 위치할 수 있다. 재액화 탱크(20)가 LNG(L)의 액위보다 높은 곳에 위치함으로써, 탱크(10) 내부에서 발생한 BOG(B)가 관통홀(100)을 통해 이중벽체 사이로 원활하게 유입되어 보냉 역할을 수행할 수 있다. 또한, 재액화 탱크(20)가 수용된 격실도 LNG(L)의 액위보다 높은 곳에 배치하여 LNG(L)와의 접촉으로 인해 발생하는 슬로싱(Sloshing) 등의 문제를 차단할 수 있다.
전술한 대로, 재액화 탱크(20)는 탱크(10)에 형성된 격실 내부에 수용된다. 따라서, 이중벽체 사이로 유입된 BOG(B)와 격실 외부에 존재하는 BOG(B)가 이중으로 보냉 역할을 수행할 수도 있다.
한편, 재액화 탱크(20)의 벽체와 탱크(10)의 벽체 사이에는 적어도 하나의 지지대(90)가 개재될 수 있다. 지지대(90)는 단열재로 이루어지며, 재액화 탱크(20)의 벽체와 탱크(10)의 벽체 사이에 복수 개가 서로 이격되어 배치될 수 있다. 지지대(90)가 배치됨으로써, 재액화 탱크(20)와 탱크(10) 사이의 간격을 유지시킬 수 있으며, 외부로부터 재액화 탱크(20)로의 열 전달을 최소화할 수 있다.
재액화 탱크(20)는 제1 라인(30)과 제2 라인(40)에 의해 각각 BOG(B)와 LNG(L)를 공급받는다.
제1 라인(30)은 재액화 탱크(20)로 BOG(B)를 공급한다. 제1 라인(30)은 일단부가 탱크(10)를 관통하여 탱크(10) 상부에 위치하고, 타단부는 탱크(10)와 재액화 탱크(20)를 관통하여 재액화 탱크(20)의 상부에 위치한다. 즉, 제1 라인(30)은 탱크(10) 내부에 저장된 BOG(B)를 재액화 탱크(20) 내부로 공급한다. 제1 라인(30) 상에는 적어도 하나의 개폐밸브가 형성되어 BOG(B)의 유동을 제어할 수 있다. 또한, 제1 라인(30) 상에는 압축기(70)가 설치된다.
압축기(70)는 BOG(B)를 압축하여 재액화 탱크(20)로 공급하는 것으로, 복수 개의 압축기로 구성되어 BOG(B)를 다단 압축할 수도 있다. 탱크(10) 내부에 저장된 BOG(B)는 재액화하기에 적당한 압력 상태가 아니며, 탱크(10)와 재액화 탱크(20) 사이의 압력 차가 없거나 미비할 경우, 재액화 탱크(20)로 BOG(B)의 유입이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, BOG(B)를 압축기(70)로 공급하여 고압의 상태로 만든 후 고압의 BOG(B)를 재액화 탱크(20)로 공급함으로써, BOG(B)의 재액화뿐만 아니라 유입도 원활하게 이루어질 수 있다. 이 때, 압축기(70)를 통과한 BOG(B)의 일부는 별도의 배관을 통해 엔진 등의 연료로 사용될 수 있다.
제2 라인(40)은 재액화 탱크(20)로 LNG(L)를 공급한다. 제2 라인(40)은 일단부가 탱크(10)를 관통하여 탱크(10) 하부에 위치한 펌프(P)와 연결되고, 타단부는 탱크(10)와 재액화 탱크(20)를 관통하여 재액화 탱크(20)의 내부에 위치한다. 즉, 제2 라인(40)은 탱크(10) 내부에 저장된 LNG(L)를 재액화 탱크(20) 내부로 공급한다. 이 때, 제2 라인(40)은 분지되어 LNG(L)를 소비처로 공급할 수도 있다. 제2 라인(40) 상에는 적어도 하나의 개폐밸브가 형성되어 LNG(L)의 유동을 제어할 수 있다. 재액화 탱크(20) 내부에 위치한 제2 라인(40)은 단부에 분사노즐(80)이 결합된다.
분사노즐(80)은 재액화 탱크(20) 내측에서 제2 라인(40)과 연결되어 LNG(L)를 분사한다. 분사노즐(80)은 환형으로 배치되는 복수 개의 노즐로 형성되므로, 재액화 탱크(20) 전 영역에 걸쳐 LNG(L)를 분사시킬 수 있다. 그러나, 복수 개의 노즐이 환형으로 배치되는 것으로 한정될 것은 아니며, 재액화 탱크(20)의 구조에 따라 배치 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
재액화 탱크(20)의 일 측에는 제3 라인(50)이 형성된다. 제3 라인(50)은 재액화 탱크(20)와 탱크(10)를 연결하여 재액화 탱크(20) 내부의 LNG(L)를 탱크(10)로 이동시킨다. 제1 라인(30)과 제2 라인(40)을 통해 각각 재액화 탱크(20) 내부로 공급된 고압의 BOG(B)와 저온의 LNG(L)는 열교환을 하며, BOG(B)는 열교환을 통해 LNG(L)로 재액화된다. 전술한 대로, 재액화 탱크(20)는 외벽이 PUF(Poly Urethane Form)와 같은 단열재로 단열 처리되며, 재액화 탱크(20)의 외측에는 이중벽체 사이로 유입된 BOG(B)가 보냉을 하고 있어 BOG(B)의 재액화가 원활하게 진행될 수 있다. BOG(B)의 재액화로 생성된 LNG(L)가 일정량 이상이 되면, 제3 라인(50)에 형성된 개폐밸브를 개방하여 재액화 탱크(20) 내부의 LNG(L)를 탱크(10)로 이동시킨다.
한편, 이중벽체를 이루는 탱크(10)의 벽체에는 이중벽체 사이에 채워진 BOG(B)를 외부로 배출하는 제4 라인(60)이 형성된다. 재액화 탱크(20)를 둘러싸며 보냉 역할을 하는 BOG(B)는 점차 온도가 상승하여, 일정 시간이 경과하면 보냉 역할을 제대로 수행할 수 없게 된다. 제4 라인(60)은 온도가 상승된 BOG(B)를 외부로 배출하여 이중벽체 사이에 항상 저온의 BOG(B)가 채워지도록 할 수 있다. 제4 라인(60) 상에는 개폐밸브와 펌프(도시되지 않음)가 형성되어 있어 BOG(B)를 효과적으로 배출할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1-1)에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 탱크와 재액화 탱크의 일부를 확대하여 도시한 절개 사시도이며, 도 4는 재액화 탱크의 내외부에서 증발가스의 재액화와 보냉이 이루어지는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1-1)는 복수 개의 탱크(10a, 10b) 중 적어도 하나에 재액화 탱크(20a, 20b)가 설치되며, 재액화 탱크(20a, 20b)는 탱크(10a, 10b)의 일 측으로 돌출 형성된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1-1)는 복수 개의 탱크(10a, 10b) 중 적어도 하나에 재액화 탱크(20a, 20b)가 설치되며, 재액화 탱크(20a, 20b)가 탱크(10a, 10b)의 일 측으로 돌출 형성되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 탱크(10a, 10b)와 재액화 탱크(20a, 20b)의 적어도 일 면이 일체로 형성되어 접하는 구조를 중점적으로 설명한다.
제1 탱크(10a)는 내부에 제1 LNG(L1)가 저장되며, 일 측에 제1 재액화 탱크(20a)가 설치된다. 제2 탱크(10b)는 내부에 제2 LNG(L2)가 저장되며, 일 측에 제2 재액화 탱크(20b)가 설치된다. 제1 재액화 탱크(20a)와 제2 재액화 탱크(20b)의 구성 및 형상은 동일하므로, 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 제1 재액화 탱크(20a)에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 재액화 탱크(20a)는 제1 탱크(10a)와 적어도 일 면이 일체로 형성되며, 제1 탱크(10a)의 외측으로 돌출 형성된다. 다시 말해, 제1 재액화 탱크(20a)는 제1 탱크(10a)의 상부에 위치하여 하면이 제1 탱크(10a)의 상면과 일체로 형성되며, 제1 탱크(10a)의 상측으로 돌출 형성될 수 있다. 이 때, 제1 탱크(10a)의 벽체는 제1 재액화 탱크(20a)의 외측을 둘러싸며 제1 재액화 탱크(20a)의 벽체와 이중벽체를 형성한다. 제1 재액화 탱크(20a)가 제1 탱크(10a)의 상부에 위치할 경우, 제1 재액화 탱크(20a)는 제1 탱크(10a) 내부에 저장된 제1 LNG(L1)의 액위보다 높은 곳에 위치하게 된다. 따라서, 제1 탱크(10a) 내부에서 발생한 제1 BOG(B1)가 관통홀(100)을 통해 이중벽체 사이로 원활하게 유입될 수 있다. 그러나, 제1 재액화 탱크(20a)가 제1 탱크(10a)의 상부에 위치하는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 제1 탱크(10a)의 측부에 위치할 수도 있다. 제1 재액화 탱크(20a)가 제1 탱크(10a)의 측부에 위치하는 경우, 제1 재액화 탱크(20a)의 측면이 제1 탱크(10a)의 측면과 일체로 형성된다.
제1 재액화 탱크(20a)의 벽체와 제1 탱크(10a)의 벽체 사이에는 적어도 하나의 지지대(90)가 개재될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예와 같이, 제1 재액화 탱크(20a)가 제1 탱크(10a)의 외측으로 돌출 형성되는 경우, 외부로부터 가해지는 열의 양이 증가할 수 있다. 따라서, 복수 개의 지지대(90)를 배치하여 외부로부터 제1 재액화 탱크(20a)로 전달되는 열을 효과적으로 차단할 수 있다.
제1 재액화 탱크(20a)는 제1 탱크(10a)의 상측으로 돌출 형성되어 상면이 돔(Dome) 형상을 이룰 수 있다. 이 때, 제1 재액화 탱크(20a)를 둘러싸는 제1 탱크(10a) 또한 상면이 돔 형상을 이루어, 제1 재액화 탱크(20a)와 제1 탱크(10a)의 벽체가 형성하는 이중벽체가 돔 구조로 형성될 수 있다. 이중벽체가 돔 구조로 형성됨으로써, 관통홀(100)을 통해 이중벽체로 유입되는 제1 BOG(B1)가 제1 재액화 탱크(20a)를 완전히 둘러싸며 효과적으로 보냉 역할을 할 수 있다. 또한, 이중벽체가 각형 구조로 형성되는 경우보다 적은 양의 제1 BOG(B1)로 제1 재액화 탱크(20a)를 보냉할 수 있으며, 사각지대에 해당하는 영역이 없어 효율적으로 보냉할 수 있다.
한편, 제1 라인(30)은 복수 개의 탱크(10a, 10b)에 각각 연결되어 BOG(B1, B2)를 공급받고, 제2 라인(40)은 복수 개의 탱크(10a, 10b)에 각각 연결되어 LNG(L1, L2)를 공급받는다.
다시 말해, 제1 라인(30)은 일단부가 제1 탱크(10a)와 제2 탱크(10b)에 각각 연결되어 제1 BOG(B1)와 제2 BOG(B2)를 공급받고, 압축기(70)를 경유한 타단부는 제1 재액화 탱크(20a)와 제2 재액화 탱크(20b)에 각각 연결되어 고압으로 압축된 제1 BOG(B1) 또는 제2 BOG(B2)를 공급한다. 명세서 상에는 설명의 편의를 위하여, 제1 BOG(B1)와 제2 BOG(B2)로 구분하였으나, 압축기(70)를 통과한 제1 BOG(B1)와 제2 BOG(B2)는 혼합되어 제1 재액화 탱크(20a)와 제2 재액화 탱크(20b)에 공급되므로, 하나의 BOG로 봐도 무방하다.
또한, 제2 라인(40)은 일단부가 제1 탱크(10a)와 제2 탱크(10b)에 형성된 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)에 각각 연결되어 제1 LNG(L1)와 제2 LNG(L2)를 공급받고, 타단부는 제1 재액화 탱크(20a)와 제2 재액화 탱크(20b)에 형성된 분사노즐(80)에 각각 연결되어 제1 LNG(L1) 또는 제2 LNG(L2)를 공급한다. 설명의 편의를 위하여, 제1 LNG(L1)와 제2 LNG(L2)로 구분하였으나, 제2 라인(40)을 통해 이동하는 제1 LNG(L1)와 제2 LNG(L2)는 혼합되어 제1 재액화 탱크(20a)와 제2 재액화 탱크(20b)에 공급되므로, 하나의 LNG로 봐도 무방하다.
제1 재액화 탱크(20a)와 제2 재액화 탱크(20b)는 각각 제3 라인(50)이 형성되어 제1 재액화 탱크(20a) 내부의 제2 LNG(L2)와 제2 재액화 탱크(20b) 내부의 제1 LNG(L1)를 제1 탱크(10a)와 제2 탱크(10b)로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1 탱크(10a)의 벽체와, 제2 탱크(10b)의 벽체에는 각각 제4 라인(60)이 형성되어 온도가 상승된 제1 BOG(B1)와 제2 BOG(B2)를 외부로 배출시킬 수 있다.
명세서 상에는 제1 BOG(B1)와 제1 LNG(L1) 및 제2 BOG(B2)와 제2 LNG(L2)의 공급이 동시에 이루어지고, 제1 BOG(B1)와 제2 BOG(B2)의 재액화 또한 동시에 이루어지는 것으로 설명하였으나, 이에 한정될 것은 아니다. 예를 들어, 제2 탱크(10b)는 제2 BOG(B2)와 제2 LNG(L2)를 공급만 하고, 제1 재액화 탱크(20a)에서만 제2 BOG(B2)의 재액화가 이루어질 수도 있다.
도 4를 참조하여 설명하면, 제1 재액화 탱크(20a)와 제1 탱크(10a)의 벽체가 이루는 이중벽체 사이에는 제1 BOG(B1)가 채워지며, 제1 라인(30)과 제2 라인(40)을 통해 각각 제2 BOG(B2)와 제2 LNG(L2)가 제1 재액화 탱크(20a)로 공급된다. 제1 재액화 탱크(20a)로 공급된 저온의 제2 LNG(L2)와 고압의 제2 BOG(B2)는 열교환을 하며, 제2 BOG(B2)는 열교환을 통해 제2 LNG(L2)로 재액화된다. 제1 재액화 탱크(20a)의 외측에는 제1 BOG(B1)가 둘러싸며 보냉 역할을 하고 있어 제2 BOG(B2)의 재액화가 원활하게 진행될 수 있다. 이 때, 제3 라인(50)에 형성된 개폐밸브는 폐쇄된 상태로 유지되며, 생성된 제2 LNG(L2)가 일정량 이상이 되면 개방되어 제1 탱크(10a) 내부로 제2 LNG(L2)를 이동시킬 수 있다. 또한, 제4 라인(60)에 형성된 개폐밸브는 폐쇄된 상태로 유지되며, 제1 BOG(B1)의 온도가 상승하면 개방되어 제1 BOG(B1)를 배출시킬 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크(1-1)의 동작과정에 관해 좀 더 상세히 설명한다.
도 5 및 도 6은 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크의 동작과정을 도시한 작동도이다.
먼저, 도 5를 참조하여 설명하면, 제1 탱크(10a) 내부의 제1 BOG(B1)는 제1 재액화 탱크(20a)와 제1 탱크(10a)가 이루는 이중벽체 사이에 채워지며, 제2 탱크(10b) 내부의 제2 BOG(B2)는 제2 재액화 탱크(20b)와 제2 탱크(10b)가 이루는 이중벽체 사이에 채워진다. 또한, 제1 BOG(B1)와 제2 BOG(B2)는 각각 제1 라인(30)을 통해 압축기(70)로 공급되며, 압축기(70)에서 고압으로 압축되어 제1 재액화 탱크(20a) 또는 제2 재액화 탱크(20b)로 공급된다. 제1 LNG(L1)와 제2 LNG(L2)는 각각 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)에 의해 펌핑되어 제2 라인(40)을 통해 제1 재액화 탱크(20a) 또는 제2 재액화 탱크(20b)로 공급된다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 제1 LNG(L1)와 제1 BOG(B1)는 제2 재액화 탱크(20b)로 공급되고, 제2 LNG(L2)와 제2 BOG(B2)는 제1 재액화 탱크(20a)로 공급되는 구조로 설명한다.
제1 재액화 탱크(20a)로 유입된 고압의 제2 BOG(B2)는 저온의 제2 LNG(L2)와 열교환을 통해 제2 LNG(L2)로 재액화된다. 이 때, 제1 재액화 탱크(20a)의 외측으로 채워진 제1 BOG(B1)가 보냉 역할을 하므로, 제2 BOG(B2)의 재액화가 원활하게 이루어질 수 있다. 제2 BOG(B2)의 재액화가 진행되는 동안, 제3 라인(50)과 제4 라인(60)은 폐쇄된다.
또한, 제2 재액화 탱크(20b)로 유입된 고압의 제1 BOG(B1)는 저온의 제1 LNG(L1)와 열교환을 통해 제1 LNG(L1)로 재액화된다. 이 때, 제2 재액화 탱크(20b)의 외측으로 채워진 제2 BOG(B2)가 보냉 역할을 하므로, 제1 BOG(B1)의 재액화가 원활하게 이루어질 수 있다. 제1 BOG(B1)의 재액화가 진행되는 동안, 제3 라인(50)과 제4 라인(60)은 폐쇄된다.
이어서, 도 6을 참조하면, 제1 재액화 탱크(20a)에서 제2 BOG(B2)의 재액화로 생성된 제2 LNG(L2)가 일정량 이상이 되면, 제3 라인(50)을 개방하여 제2 LNG(L2)를 제1 탱크(10a)로 이동시킨다. 이 때, 보냉에 사용된 제1 BOG(B1)의 온도가 상승한 경우, 제4 라인(60)을 개방하여 제1 BOG(B1)를 외부로 배출시킨다.
또한, 제2 재액화 탱크(20b)에서 제1 BOG(B1)의 재액화로 생성된 제1 LNG(L1)가 일정량 이상이 되면, 제3 라인(50)을 개방하여 제1 LNG(L1)를 제2 탱크(10b)로 이동시킨다. 이 때, 보냉에 사용된 제2 BOG(B2)의 온도가 상승한 경우, 제4 라인(60)을 개방하여 제2 BOG(B2)를 외부로 배출시킨다.
그러나, BOG(B1, B2)의 재액화가 진행되는 동안 제3 라인(50)이 폐쇄되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 제3 라인(50)은 개방될 수도 있다. 이 때, BOG(B1, B2)의 재액화에 사용될 LNG(L1, L2)가 모두 탱크(10a, 10b)로 배출되지 않도록 개폐밸브를 일부만 개방하여 작동할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1, 1-1: 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크
10: 탱크 10a: 제1 탱크
10b: 제2 탱크 20: 재액화 탱크
20a: 제1 재액화 탱크 20b: 제2 재액화 탱크
30: 제1 라인 40: 제2 라인
50: 제3 라인 60: 제4 라인
70: 압축기 80: 분사노즐
90: 지지대 100: 관통홀
B: BOG B1: 제1 BOG
B2: 제2 BOG L: LNG
L1: 제1 LNG L2: 제2 LNG
P: 펌프 P1: 제1 펌프
P2: 제2 펌프

Claims (10)

  1. 액화가스가 저장되는 탱크;
    내부에서 증발가스가 액화가스와 열교환하여 재액화되며, 상기 탱크 내부에 위치하여 적어도 일면이 상기 탱크와 접하며 상기 탱크 내부의 액화가스 또는 증발가스와 접하는 재액화 탱크;
    상기 재액화 탱크로 증발가스를 공급하는 제1 라인;
    상기 재액화 탱크로 액화가스를 공급하는 제2 라인;
    상기 재액화 탱크와 상기 탱크를 연결하여 상기 재액화 탱크 내부의 액화가스를 상기 탱크로 이동시키는 제3 라인을 포함하되,
    상기 재액화 탱크는 상기 탱크의 일 측으로 돌출되며, 상기 재액화 탱크의 벽체와 상기 탱크의 벽체는 서로 이중벽체를 이루어 상기 이중벽체 사이에 증발가스가 채워지는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크 내측에 상기 제2 라인과 연결되어 액화가스를 분사하는 분사 노즐을 더 포함하는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크는 상면이 돔 형상을 이루는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크의 벽체와 상기 탱크의 벽체 사이에 단열재로 이루어진 지지대가 개재되는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 이중벽체를 이루는 상기 탱크의 벽체에 형성되어 상기 이중벽체 내부의 증발가스를 배출하는 제4 라인을 더 포함하는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 탱크는 복수 개가 형성되고, 상기 재액화 탱크는 복수 개의 상기 탱크 중 적어도 하나에 설치되며, 상기 제1 라인은 복수 개의 상기 탱크에 각각 연결되어 증발가스를 공급받고, 상기 제2 라인은 복수 개의 상기 탱크에 각각 연결되어 액화가스를 공급받는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 라인 상에 설치되어 증발가스를 압축하여 상기 재액화 탱크로 공급하는 압축기를 더 포함하는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크는 상기 탱크 내부에 저장된 액화가스의 액위보다 높은 곳에 위치하는 재액화 설비를 구비하는 액화가스 탱크.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200290726Y1 (ko) 2002-05-31 2002-10-04 삼성중공업 주식회사 기화가스 공급시스템
KR100899997B1 (ko) 2007-10-11 2009-05-29 삼성중공업 주식회사 Ｂｏｇ 재액화에 의한 액체화물의 슬러싱 방지 화물창

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1163396A (ja) * 1997-08-18 1999-03-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ボイルオフガスの凝縮装置および液化ガス貯蔵設備
KR20070020162A (ko) 2006-10-04 2007-02-20 대우조선해양 주식회사 증발가스 재액화 장치 및 방법과 이 장치가 장착된 ｌｎｇ운반선

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200290726Y1 (ko) 2002-05-31 2002-10-04 삼성중공업 주식회사 기화가스 공급시스템
KR100899997B1 (ko) 2007-10-11 2009-05-29 삼성중공업 주식회사 Ｂｏｇ 재액화에 의한 액체화물의 슬러싱 방지 화물창

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