KR101714673B1 - Vessel Including Storage Tanks - Google Patents

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Abstract

저장탱크를 포함하는 선박이 개시된다.
상기 저장탱크를 포함하는 선박은, 천연가스를 압축시키는 제 1 압축기; 상기 제 1 압축기에 의해 압축된 천연가스의 일부 흐름(이하, ‘x 흐름’이라고 함.)을 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 제 1 열교환기; 상기 제 1 압축기에 의해 압축된 천연가스 중 상기 ‘x 흐름’을 제외한 나머지 흐름(이하, ‘y 흐름’이라고 함.)을 팽창시키는 제1 팽창부; 상기 제1 열교환기 후단에 설치되는 제1 압축부; 상기 제1 팽창부에 의해 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 제2 기액분리기; 및 상기 제 1 열교환기에 의해 냉각된 유체를 팽창시키는 팽창수단;을 포함하고, 상기 제1 팽창부 및 상기 제1 압축부는 제1 컴팬더를 구성하고, 상기 제 1 열교환기는, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스;를 냉매로 사용하여, 상기 ‘x 흐름’을 냉각시키고, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후 상기 제1 압축부에 의해 압축되고, 상기 제1 압축부에 의해 압축된 천연가스는 상기 제1 압축기 전단으로 보내진다.A ship comprising a storage tank is disclosed.
The ship including the storage tank includes: a first compressor for compressing natural gas; A first heat exchanger for cooling a part of the natural gas compressed by the first compressor (hereinafter referred to as "x-flow") by heat exchange with the refrigerant; A first expansion unit for expanding the remaining natural gas other than the 'x-flow' (hereinafter referred to as 'y-flow') from the natural gas compressed by the first compressor; A first compression unit disposed downstream of the first heat exchanger; A second gas-liquid separator which separates the liquefied natural gas expanded by the first expansion part and left liquefied natural gas and the natural gas left in a gaseous state; And expansion means for expanding the fluid cooled by the first heat exchanger, wherein the first expanding portion and the first compressing portion constitute a first compander, and the first heat exchanger comprises a second gas- Liquefied natural gas separated by < RTI ID = 0.0 > And the natural gas separated by the second gas-liquid separator is used as a refrigerant to cool the " x-flow ", and the gaseous natural gas separated by the second gas- The natural gas is compressed by the first compressing unit after being used as a refrigerant in the heat exchanger, and the natural gas compressed by the first compressing unit is sent to the front side of the first compressor.

Figure R1020150079061
Figure R1020150079061

Description

저장탱크를 포함하는 선박{Vessel Including Storage Tanks}[0001] VESSEL Including Storage Tanks [0002]

본 발명은 저장탱크를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 천연가스나 증발가스(BOG; Boil Off Gas)를 천연가스나 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 액화시킨 후 액화된 액화천연가스를 저장탱크로 보내는, 저장탱크를 포함하는 선박에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a ship including a storage tank, and more particularly, to a ship including a storage tank, To a storage tank, comprising a storage tank.

근래 LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. Recently, the consumption of liquefied gas such as Liquefied Natural Gas (LNG) and Liquefied Petroleum Gas (LPG) has been rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of being able to increase the storage and transport efficiency because the volume becomes very small as compared with the gas. In addition, liquefied natural gas (LNG) and other liquefied gases can be used as eco-friendly fuels that can reduce or eliminate air pollutants during the liquefaction process.

액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다. 따라서, 천연가스를 액화천연가스로 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적이다.Liquefied natural gas is a colorless transparent liquid obtained by cooling methane-based natural gas to about -162 ° C and liquefying it, and has a volume of about 1/600 of that of natural gas. Therefore, it is very efficient when liquefied natural gas is transported to liquefied natural gas.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압에서 대략 -162 ℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도 변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 액화천연가스 운반선의 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로, 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생한다. 이는 에탄 등 다른 저온 액화가스의 경우에도 마찬가지이다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of about -162 ° C at normal pressure, liquefied natural gas is easily vaporized due to temperature change sensitivity. However, since the external heat is continuously transferred to the storage tank, the liquefied natural gas is naturally vaporized continuously in the storage tank during the transportation of the liquefied natural gas, and the evaporation gas (BOG; Boil -Off Gas) occurs. This also applies to other low temperature liquefied gases such as ethane.

증발가스는 일종의 손실로서, 증발가스를 줄이는 것은 수송 효율에 있어서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료 소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 이용되고 있다.Evaporation gas is a kind of loss, and reducing the evaporation gas is an important issue in transportation efficiency. Further, when the evaporation gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may rise excessively, and there is a risk that the tank may be damaged. Accordingly, various methods for treating the evaporative gas generated in the storage tank have been studied. Recently, a method of re-liquefying the evaporative gas and returning it to a storage tank, a method of using evaporative gas as an energy source of a fuel consuming place, Method and the like are used.

본 발명은, 별도의 냉매 시스템을 사용하지 않고 액화천연가스 자체를 냉매로 이용하여 천연가스를 액화시켜 저장탱크로 돌려보내는, 저장탱크를 포함하는 선박을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a vessel including a storage tank that liquefies natural gas by using liquefied natural gas itself as a refrigerant without using a separate refrigerant system and returns it to a storage tank.

한편, 증발가스를 재액화시키기 위해서는 다수개의 압축기 등을 포함하는 별도의 재액화 설비가 필요한데, 압축기 등의 재액화 설비는 비용도 많이 들어가고 선박에서 차지하는 공간도 많다는 문제점이 있다.On the other hand, in order to re-liquefy the evaporation gas, a separate liquefaction facility including a plurality of compressors and the like is required. However, the liquefaction facility of a compressor or the like requires a lot of cost and a lot of space in the ship.

또한, 증발가스의 발생량이 엔진 등에서 필요로 하는 양을 초과하는 경우 증발가스는 소각시키게 되는데, 증발가스의 소각은 결국 증발가스가 가진 에너지 및 운용 비용의 낭비라고 볼 수 있다.In addition, when the amount of evaporation gas generated exceeds the amount required by the engine or the like, the evaporation gas is incinerated. Incineration of the evaporation gas is a waste of the energy and operation cost of the evaporation gas.

본 발명은, 별도의 재액화 설비 없이도 증발가스를 천연가스를 액화시키는 냉매로 사용하는, 저장탱크를 포함하는 선박을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a vessel including a storage tank in which evaporation gas is used as a refrigerant for liquefying natural gas without a separate liquefaction facility.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 천연가스를 압축시키는 제 1 압축기; 상기 제 1 압축기에 의해 압축된 천연가스의 일부 흐름(이하, ‘x 흐름’이라고 함.)을 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 제 1 열교환기; 상기 제 1 압축기에 의해 압축된 천연가스 중 상기 ‘x 흐름’을 제외한 나머지 흐름(이하, ‘y 흐름’이라고 함.)을 팽창시키는 제1 팽창부; 상기 제1 열교환기 후단에 설치되는 제1 압축부; 상기 제1 팽창부에 의해 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 제2 기액분리기; 및 상기 제 1 열교환기에 의해 냉각된 유체를 팽창시키는 팽창수단;을 포함하고, 상기 제1 팽창부 및 상기 제1 압축부는 제1 컴팬더를 구성하고, 상기 제 1 열교환기는, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스;를 냉매로 사용하여, 상기 ‘x 흐름’을 냉각시키고, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후 상기 제1 압축부에 의해 압축되고, 상기 제1 압축부에 의해 압축된 천연가스는 상기 제1 압축기 전단으로 보내지는, 저장탱크를 포함하는 선박이 제공된다.
상기 저장탱크를 포함하는 선박은, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스를 팽창시키는 제2 팽창부; 및 상기 제1 열교환기로부터 배출된 유체가 상기 제1 압축부로 공급되는 라인 상에 설치되는 제2 압축부;를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 팽창부 및 상기 제2 압축부는 제2 컴팬더를 구성할 수 있고, 상기 제 1 열교환기는, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 유체;를 냉매로 사용하여, 상기 ‘x 흐름’을 냉각시키고, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후, 상기 제2 압축부 및 상기 제1 압축부에 의해 순차로 압축될 수 있다.
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후, 상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 유체와 합류될 수 있다.
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용될 수 있다.
상기 저장탱크를 포함하는 선박은, 상기 팽창수단을 통과하며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 제1 기액분리기를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용될 수 있다.
상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후, 상기 제2 압축부 및 상기 제1 압축부에 의해 순차로 압축된 천연가스는 상기 제1 압축기 전단으로 보내질 수 있다.
상기 저장탱크를 포함하는 선박은, 상기 ‘x 흐름’을 추가로 압축시키는 제2 압축기를 포함할 수 있고, 상기 제1 열교환기는, 상기 제2 압축기에 의해 압축된 상기 ‘x 흐름’을 냉매와 열교환시켜 냉각시킬 수 있다.
상기 저장탱크를 포함하는 선박은, 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 유체를 냉매로 사용하는 제2 열교환기; 및 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제2 열교환기에서 냉매로 사용된 유체를 압축시키는 제3 압축기;를 더 포함할 수 있고, 상기 제3 압축기에 의해 압축된 유체는, 상기 제2 열교환기에 의해, 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 유체를 냉매로 열교환되어 냉각된 후, 상기 제2 기액분리기로 보내질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 천연가스를 압축시키는 제1 압축기; 상기 제1 압축기에 의해 압축된 천연가스의 일부(이하, ‘s-1 흐름’이라고 함.)를 냉각시키는 냉매 시스템; 상기 냉매 시스템에 의해 냉각된 천연가스를 냉매로 사용하여, 상기 제1 압축기에 의해 압축된 천연가스 중 상기 ‘s-1 흐름’을 제외한 나머지(이하, ‘s-2 흐름’이라고 함.)를 액화시키는 액화 시스템;을 포함하고, 상기 냉매 시스템은, 상기 ‘s-1 흐름’을 팽창시키는 제1 팽창부; 및 상기 제1 팽창부에 의해 팽창되며 액화된 액화천연가스 및 기체상태의 천연가스를 분리하는 제2 기액분리기;를 포함하고, 상기 액화 시스템은, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스;를 냉매로 사용하여 상기 ‘s-2 흐름’을 액화시키고, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 액화 시스템에서 냉매로 사용된 후 제1 압축부에 의해 압축되고, 상기 제1 팽창부 및 상기 제1 압축부는 제1 컴팬더를 구성하고, 상기 냉매 시스템은 개방 루프인, 저장탱크를 포함하는 선박이 제공된다.
상기 저장탱크를 포함하는 선박은, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 상기 액화 시스템에 공급하는 증발가스 공급 시스템을 더 포함할 수 있고, 상기 액화 시스템은, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스; 및 상기 증발가스 공급 시스템으로부터 공급된 증발가스;를 냉매로 사용하여 상기 ‘s-2 흐름’을 액화시킬 수 있다.
상기 냉매 시스템은, 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 상기 ‘s-1 흐름’을 냉매로 사용하는 제2 열교환기; 및 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제2 열교환기에서 냉매로 사용된 상기 ‘s-1 흐름’을 압축시키는 제3 압축기;를 더 포함할 수 있고, 상기 제3 압축기에 의해 압축된 유체는, 상기 제2 열교환기에 의해, 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 유체를 냉매로 열교환되어 냉각된 후, 상기 제2 기액분리기로 보내질 수 있다.
상기 냉매 시스템은, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 천연가스를 팽창시키는 제2 팽창부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 유체는 제2 압축부에 의해 압축된 후 상기 제1 압축부에 의해 압축될 수 있고, 상기 제2 팽창부 및 상기 제2 압축부는 제2 컴팬더를 구성할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 1) 천연가스를 두 흐름으로 분기시키고, 2) 상기 1)단계에서 분기된 천연가스 중 한 흐름(이하, ‘a 흐름’이라고 함.)을 팽창시키고, 3) 상기 2)단계에서 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하고, 4) 상기 3)단계에서 분리된 천연가스를 팽창시키고, 5) 상기 3)단계에서 분리된 액화천연가스; 및 상기 4)단계에서 팽창된 유체;를 냉매로, 상기 1)단계에서 분기된 천연가스 중 나머지 흐름(이하, ‘b 흐름’이라고 함.)을 열교환시켜 냉각시키고, 6) 상기 5)단계에서 냉각된 상기 ‘b 흐름’을 팽창시키고, 7) 상기 4)단계에서 팽창된 후 상기 ‘b 흐름’을 냉각시키는 냉매로 사용된 천연가스는, 상기 4)단계에서 천연가스를 팽창시킬 때 방출된 에너지에 의해 압축되고, 8) 상기 7)단계에서 압축된 천연가스는, 상기 2)단계에서 천연가스를 팽창시킬 때 방출된 에너지에 의해 추가적으로 압축되고, 상기 4)단계에서 팽창된 유체는, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되어, 상기 5)단계에서 상기 ‘b 흐름’을 열교환시켜 냉각시키는 냉매로 사용되는, 방법이 제공된다.
9) 상기 6)단계에서 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하고, 10) 상기 9)단계에서 분리된 천연가스는 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류될 수 있다.
상기 3)단계에서 분리된 액화천연가스는, 상기 5)단계에서 냉매로 사용된 후, 상기 4)단계에서 팽창된 후 상기 5)단계에서 냉매로 사용된 유체와 합류될 수 있다.
2-1) 상기 2)단계에서 팽창된 상기 ‘a 흐름’은 제2 열교환기에서 냉매로 사용되고, 2-2) 상기 2-1)단계에서 냉매로 사용된 상기 ‘a 흐름’은 압축되고, 2-3) 상기 2-2)단계에서 압축된 상기 ‘a 흐름’은, 상기 2)단계에서 팽창된 상기 ‘a 흐름’을 냉매로, 상기 제2 열교환기에 의해 열교환되어 냉각되고, 2-4) 상기 2-3)단계에서 열교환되어 냉각된 상기 ‘a 흐름’은, 상기 5)단계에서 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스로 분리될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor for compressing natural gas, comprising: a first compressor for compressing natural gas; A first heat exchanger for cooling a part of the natural gas compressed by the first compressor (hereinafter referred to as "x-flow") by heat exchange with the refrigerant; A first expansion unit for expanding the remaining natural gas other than the 'x-flow' (hereinafter referred to as 'y-flow') from the natural gas compressed by the first compressor; A first compression unit disposed downstream of the first heat exchanger; A second gas-liquid separator which separates the liquefied natural gas expanded by the first expansion part and left liquefied natural gas and the natural gas left in a gaseous state; And expansion means for expanding the fluid cooled by the first heat exchanger, wherein the first expanding portion and the first compressing portion constitute a first compander, and the first heat exchanger comprises a second gas- Liquefied natural gas separated by < RTI ID = 0.0 > And the natural gas separated by the second gas-liquid separator is used as a refrigerant to cool the " x-flow ", and the gaseous natural gas separated by the second gas- Wherein the natural gas compressed by the first compressing unit after being used as a refrigerant in a heat exchanger and natural gas compressed by the first compressing unit is sent to the front side of the first compressor.
The ship including the storage tank may include a second expander for expanding the natural gas in the gaseous state separated by the second gas-liquid separator; And a second compression unit installed on a line supplied with the fluid discharged from the first heat exchanger to the first compression unit, and the second expansion unit and the second compression unit may further include a second compressor And the first heat exchanger may comprise liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator; And a gas expanded in the gaseous state separated by the second gas-liquid separator, wherein the first gas-liquid separator and the second gas- And then sequentially compressed by the second compression unit and the first compression unit.
The liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator is used as a refrigerant in the first heat exchanger, and then expanded by the second expansion unit and then joined to a fluid used as a refrigerant in the first heat exchanger .
The gaseous natural gas separated by the second gas-liquid separator may be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant in the first heat exchanger.
The vessel including the storage tank may further include a first gas-liquid separator for separating liquefied natural gas that has passed through the expansion means and natural gas remaining in a gaseous state, and the first gas- The natural gas in the gaseous state may be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant in the first heat exchanger.
After being used as a refrigerant in the first heat exchanger, the natural gas sequentially compressed by the second compression unit and the first compression unit can be sent to the front side of the first compressor.
The ship including the storage tank may include a second compressor for further compressing the 'x-flow', and the first heat exchanger may include a compressor for compressing the 'x-flow' And can be cooled by heat exchange.
The ship including the storage tank may include a second heat exchanger using the fluid expanded by the first expansion unit as a refrigerant; And a third compressor that compresses the fluid used as the refrigerant in the second heat exchanger after being expanded by the first expansion part, and the fluid compressed by the third compressor is compressed by the second compressor The fluid expanded by the first expansion portion can be cooled by heat exchange with the refrigerant and then sent to the second gas-liquid separator by the heat exchanger.
According to another aspect of the present invention, there is provided a compressor for compressing natural gas, comprising: a first compressor for compressing natural gas; A refrigerant system for cooling part (hereinafter referred to as 's-1 flow') of the natural gas compressed by the first compressor; (Hereinafter referred to as 's-2 flow') of the natural gas compressed by the first compressor by using the natural gas cooled by the refrigerant system as a refrigerant, except for the 's-1 flow' A first expansion unit for expanding the 's-1 flow'; a second expansion unit for expanding the 's-1 flow'; And a second gas-liquid separator for separating the liquefied natural gas expanded by the first expansion portion and liquefied natural gas and gaseous natural gas, wherein the liquefaction system includes a liquefied natural gas separated by the second gas- ; And a second gas-liquid separator for separating the gas-phase natural gas separated by the second gas-liquid separator from the liquefied natural gas, Wherein the refrigerant system is an open loop, the vessel including a storage tank, wherein the first compressor and the first compressor compose a first compander, the first compressor and the first compressor are compressed by a first compressor after being used as a refrigerant in the system, / RTI >
The vessel including the storage tank may further include an evaporative gas supply system for supplying evaporative gas discharged from the storage tank to the liquefaction system, wherein the liquefaction system comprises a liquefied natural gas separator separated by the second gas- gas; A natural gas in a gaseous state separated by the second gas-liquid separator; And the evaporation gas supplied from the evaporation gas supply system may be used as a refrigerant to liquefy the 's-2 flow'.
The refrigerant system includes a second heat exchanger using the 's-1 flow' expanded by the first expansion unit as a refrigerant; And a third compressor which compresses the 's-1 flow' used as a refrigerant in the second heat exchanger after being expanded by the first expansion part, and a third compressor which is compressed by the third compressor The fluid may be sent to the second gas-liquid separator after the fluid expanded by the first expander is cooled by heat exchange with the refrigerant by the second heat exchanger.
The refrigerant system may further include a second expansion portion for expanding the natural gas separated by the second gas-liquid separator, wherein the fluid used as the refrigerant in the first heat exchanger after being inflated by the second expansion portion Can be compressed by the first compression unit after being compressed by the second compression unit, and the second expansion unit and the second compression unit can constitute the second compander.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a natural gas, comprising the steps of: 1) branching natural gas into two streams; 3) separating the liquefied natural gas which has expanded and liquefied in the step 2) and the natural gas remaining in the gaseous state, 4) expanding the natural gas separated in the step 3), and 5) ) Liquefied natural gas separated in step; And the fluid expanded in the step 4) is used as a refrigerant, and the remaining flow of the natural gas branched in the step 1) (hereinafter referred to as "b flow") is cooled by heat exchange, and 6) The natural gas used as the refrigerant to expand the cooled 'b-flow', and 7) to cool the 'b-flow' after being expanded in the step 4) And 8) the natural gas compressed in the step 7) is further compressed by the energy released when the natural gas is expanded in the step 2), and the fluid expanded in the step 4) Is combined with the evaporated gas discharged from the tank, and is used as a refrigerant for cooling by heat-exchanging the 'b-flow' in the step (5).
9) separating the liquefied natural gas expanded and liquefied in the step 6) and the natural gas remaining in the gaseous state, and 10) the natural gas separated in the step 9) may be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank have.
The liquefied natural gas separated in the step 3) may be combined with the fluid used as the refrigerant in the step 5) after being used as the refrigerant in the step 5), and then expanded in the step 4).
2-1) The 'a flow' expanded in the step 2) is used as a refrigerant in the second heat exchanger, 2-2) the 'a flow' used as a refrigerant in the 2-1) 2-3) The 'a flow' compressed in the step 2-2) is a refrigerant which is cooled by the heat exchanged by the second heat exchanger and flows through the 'a flow' expanded in the step 2) ) The 'a flow' cooled by the heat exchange in the step 2-3) may be separated into the liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state in the step 5).

본 발명에 의하면, 별도의 냉매 시스템을 사용하지 않으므로, 시스템이 간편하고 운용이 편리하다는 장점이 있다.According to the present invention, since a separate refrigerant system is not used, there is an advantage that the system is simple and convenient to operate.

또한, 액화천연가스 자체를 냉매로 이용하는 시스템은, 크게 폐쇄 루프(Closed Loop)를 사용하는 것과, 개방 루프(Opened Loop)를 사용하는 것으로 나누어 볼 수 있는데, 본 발명은 개방 루프를 사용하므로, 비교적 냉매 시스템의 컨트롤이 간단하고 시스템의 구성 요소가 간단하다.In addition, a system using the liquefied natural gas itself as a refrigerant can be roughly divided into a closed loop and an open loop. Since the present invention uses an open loop, The control of the refrigerant system is simple and the components of the system are simple.

본 발명은, 컴팬더(Compander)의 팽창부(Expander)에서 천연가스를 냉각시키면서 얻은 에너지를, 팽창부와 축으로 연결된 압축부(Compressor)에서 천연가스를 압축시키는데 사용할 수 있으므로, 낭비되는 에너지를 최소한으로 줄일 수 있다.Since the energy obtained by cooling the natural gas in the expander of the compander can be used to compress the natural gas in the compressor connected to the expansion part and the shaft, Can be reduced to a minimum.

뿐만 아니라, 본 발명은 별도의 재액화 설비를 설치하지 않고도 천연가스를 액화시키는 냉매로 증발가스를 사용하므로, 설치 비용을 절감할 수 있고, 증발가스의 냉열을 회수할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the present invention uses evaporative gas as a refrigerant for liquefying natural gas without providing a separate liquefaction facility, it is possible to reduce the installation cost and recover the cold and hot of the evaporative gas.

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 온도 및 압력에 따른 메탄의 상변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a first preferred embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a second preferred embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a third preferred embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
5 is a graph schematically illustrating the phase change of methane with temperature and pressure.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 저장탱크를 포함하는 선박은 액화천연가스 저장탱크가 설치되는 선박 및 육상에서 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The vessel including the storage tank of the present invention can be applied to various applications on ships equipped with liquefied natural gas storage tanks and onshore. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a first preferred embodiment of the present invention.

본 실시예에서 "유체"라 함은, 천연가스, 액화천연가스, 또는 천연가스와 액화천연가스가 혼합되어 있는 것을 의미한다. 기체 상태였던 천연가스는, 각 장치를 통과하며 압력 및 온도에 따라 기체, 액체 또는 기액혼합상태가 될 수 있다. 이하, 동일하다.The term "fluid" in this embodiment means a natural gas, a liquefied natural gas, or a mixture of natural gas and liquefied natural gas. The gaseous natural gas passes through each device and can be in a gaseous, liquid or gas-liquid mixture depending on the pressure and temperature. Hereinafter, the same applies.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 천연가스를 압축시키는 제 1 압축기(110); 제 1 압축기(110)에 의해 압축된 천연가스를 냉각시키는 제 1 냉각기(210); 유체를 팽창시키거나 압축시키는 제 1 컴팬더(510)와 제 2 컴팬더(520); 팽창된 유체 및 증발가스를 냉매로 하여 천연가스를 냉각시키는 제 1 열교환기(310); 제 1 열교환기(310)를 통과한 유체를 팽창시키는 팽창수단(600); 제 1 컴팬더(510)를 통과한 유체를 냉각시키는 제 3 냉각기(230); 제 2 컴팬더(520)를 통과한 유체를 냉각시키는 제 2 냉각기(220); 및 저장탱크(10) 내부의 증발가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되는 제 1 밸브(20);를 포함한다.Referring to FIG. 1, the ship including the storage tank of this embodiment includes a first compressor 110 for compressing natural gas; A first cooler 210 for cooling the natural gas compressed by the first compressor 110; A first compander 510 and a second compander 520 for expanding or compressing the fluid; A first heat exchanger (310) for cooling the natural gas using the expanded fluid and the evaporation gas as refrigerant; Expansion means (600) for expanding the fluid having passed through the first heat exchanger (310); A third cooler 230 for cooling the fluid passing through the first compander 510; A second cooler 220 for cooling the fluid passing through the second compander 520; And a first valve (20) installed on the line for sending the evaporated gas in the storage tank (10) to the first heat exchanger (310).

본 실시예의 선박에 설치되는 저장탱크(10)는, 다수개가 선체 길이 방향으로 나란히 설치되며, 선체 내부 공간 활용이 용이한 멤브레인형 저장탱크인 것이 바람직하다. 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스는, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내져, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다. 또한, 제 1 열교환기(310)에서 냉매와 열교환되어 냉각된 후, 팽창수단(600)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 액화된 유체는, 저장탱크(10)로 보내진다.It is preferable that a plurality of the storage tanks 10 installed in the ship of the present embodiment are a membrane type storage tank which is installed side by side in the longitudinal direction of the hull and is easy to utilize the inner space of the hull. The evaporated gas generated in the storage tank 10 is sent on the line from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 to be supplied to the second heat exchanger 310 from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 The first heat exchanger 310 is used as a refrigerant for cooling the natural gas. Further, the fluid which has been heat-exchanged with the refrigerant in the first heat exchanger 310 and then cooled and expanded by the expansion means 600 to partially or completely liquefy is sent to the storage tank 10.

본 실시예의 제 1 압축기(110)는, 외부로부터 공급된 천연가스를 압축시킨다. 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 1 압축기(110)를 통과한 천연가스를 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통해 액화시켜 저장탱크(10)로 보내기 위한 것이며, 천연가스를 제 1 열교환기(310)로 보내기 전에 제 1 압축기(110)에 의해 압축시키는 것은, 제 1 열교환기(310)에서의 액화 효율을 높이기 위해서이다. 이에 대해 조금 더 자세히 설명하면 다음과 같다.The first compressor (110) of this embodiment compresses the natural gas supplied from the outside. The vessel including the storage tank of this embodiment is for liquefying the natural gas having passed through the first compressor 110 through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and sending it to the storage tank 10, The natural gas is compressed by the first compressor 110 before being sent to the first heat exchanger 310 in order to increase the liquefaction efficiency in the first heat exchanger 310. A more detailed explanation is as follows.

도 5는 온도 및 압력에 따른 메탄의 상변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 도 5를 참조하면, 메탄은 대략 -80℃ 이상의 온도 및 대략 50bar 이상의 압력 조건이 되면 초임계유체 상태가 된다. 즉, 메탄의 경우, 대략 -80℃, 50bar 상태가 임계점이 된다. 초임계유체 상태는, 액체 상태나 기체상태와는 다른 제 3의 상태이다.5 is a graph schematically illustrating the phase change of methane with temperature and pressure. Referring to FIG. 5, methane enters a supercritical fluid state at a temperature of approximately -80 DEG C or higher and a pressure of approximately 50 bar or more. That is, in the case of methane, the critical point is about -80 ° C, 50 bar. The supercritical fluid state is a third state different from the liquid state or gas state.

단, 증발가스가 재액화되는 과정에서 천연가스는 질소 성분을 포함하게 될 수 있는데, 질소의 함량에 따라 임계점은 변화될 수 있다.However, in the course of re-liquefaction of the evaporated gas, the natural gas may contain a nitrogen component. Depending on the content of nitrogen, the critical point may be changed.

한편, 임계점 이상의 압력에서 임계점보다 낮은 온도를 갖게 되면 일반적인 액체 상태와는 다른, 밀도가 높은 초임계유체 상태와 유사한 상태가 될 수도 있는데, 임계점이상의 압력 및 임계점 이하의 온도를 가지는 증발가스의 상태를, 이하, "고압액체상태"라고 한다.On the other hand, if the temperature is lower than the critical point at a pressure higher than the critical point, the state of the supercritical fluid may be similar to that of the supercritical fluid, which is different from the general liquid state. , Hereinafter referred to as "high pressure liquid state ".

도 5를 참조하면, 비교적 저압인 기체 상태(도 5의 X)의 천연가스를, 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과시켜 온도 및 압력을 낮추어도 여전히 기체 상태(도 5의 X')일 수 있으나, 기체의 압력을 높인 후에는(도 5의 Y) 온도 및 압력을 동일하게 낮추어도 일부가 액화되어 기액혼합상태(도 5의 Y')가 될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 천연가스가 제 1 열교환기(310)를 통과하기 전에 천연가스의 압력을 높일수록 액화 효율이 높아지고, 압력을 충분히 높일 수만 있다면(도 5의 Z), 이론적으로 100% 액화도 가능함을 알 수 있다(도 5의 Z').5, the natural gas in the relatively low pressure state (X in FIG. 5) is passed through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 to lower the temperature and the pressure, (X 'of FIG. 5). However, it can be seen that even if the temperature and pressure are lowered equally after increasing the pressure of the gas (Y in FIG. 5) have. That is, it is known that the liquefaction efficiency increases as the natural gas pressure is increased before the natural gas passes through the first heat exchanger 310, and the liquefaction can be theoretically 100% if the pressure can be sufficiently increased (Z in FIG. 5) (Z 'in Fig. 5).

따라서, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 1 압축기(110)를 포함하여, 천연가스를 제 1 열교환기(310)로 보내기 전에 천연가스의 압력을 높여, 제 1 열교환기(310)에서의 액화 효율을 높인다. 본 실시예의 제 1 압축기(110)는, 천연가스가 초임계상태가 될 수 있도록 대략 50bar 이상의 압력으로 천연가스를 압축시키는 것이 바람직하다.Accordingly, the ship including the storage tank of the present embodiment includes the first compressor 110 to increase the pressure of the natural gas before sending the natural gas to the first heat exchanger 310, Thereby increasing the liquefaction efficiency. The first compressor 110 of the present embodiment preferably compresses the natural gas at a pressure of about 50 bar or more so that the natural gas can be in a supercritical state.

본 실시예의 제 1 냉각기(210)는, 제 1 압축기(110)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮춘다. 제 1 냉각기(210)는, 일례로 대략 상온의 담수(fresh water)와 천연가스를 열교환시켜, 천연가스를 냉각시킬 수 있다.The first cooler 210 of the present embodiment lowers the temperature of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and has increased temperature as well as pressure. The first cooler 210 can cool natural gas by, for example, heat-exchanging natural gas with fresh water at about room temperature.

본 실시예의 제 1 컴팬더(510)는, 유체를 팽창시키는 제 1 팽창부(512)와 유체를 압축시키는 제 1 압축부(511)를 포함한다. 제 1 팽창부(512)와 제 1 압축부(511)는 축으로 연결되어, 제 1 팽창부(512)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해, 제 1 압축부(511)가 유체를 압축시키게 된다. 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 컴팬더를 이용하여 유체를 압축 및 팽창시키므로, 유체가 팽창되면서 방출되는 에너지를 유체를 압축시키는데 사용할 수 있어, 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.The first compander 510 of the present embodiment includes a first expansion portion 512 for expanding the fluid and a first compression portion 511 for compressing the fluid. The first expanding part 512 and the first compressing part 511 are connected by an axis so that the first compressing part 511 compresses the fluid by the energy obtained by expanding the fluid by the first expanding part 512 do. Since the ship including the storage tank of this embodiment compresses and expands the fluid by using the compander, the energy released as the fluid expands can be used for compressing the fluid, so that energy can be efficiently used.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)는, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후 제 2 컴팬더(520)로 보내며, 제 1 압축부(511)는, 제 2 컴팬더(520)로부터 보내지는 유체를 압축시킨 후 다시 제 1 압축기(110)로 보낸다.The first expansion unit 512 of the first compander 510 expands a portion of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first compressor 210 and then sends the expanded natural gas to the second compander 520 The first compressing unit 511 compresses the fluid sent from the second compander 520 and sends the compressed fluid to the first compressor 110 again.

본 실시예의 제 2 컴팬더(520)는, 제 1 컴팬더(510)와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 2 팽창부(522)와 유체를 압축시키는 제 2 압축부(521)를 포함한다. 또한, 제 2 팽창부(522)와 제 2 압축부(521)는, 제 1 팽창부(512)와 제 1 압축부(511)와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 2 팽창부(522)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해 제 2 압축부(521)가 유체를 압축시킨다.The second compander 520 of this embodiment includes a second expanding section 522 for expanding the fluid and a second compressing section 521 for compressing the fluid similarly to the first compander 510. The second expanding portion 522 and the second compressing portion 521 are connected by a shaft like the first expanding portion 512 and the first compressing portion 511 so that the second expanding portion 522 The second compression section 521 compresses the fluid by the energy obtained by expanding the fluid.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)는, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)에 의해 1차적으로 팽창된 유체를 다시 한번 팽창시킨 후 제 1 열교환기(310)로 보낸다. 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체는, 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다. 또한, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521)는, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용된 유체를 압축시킨 후 제 1 컴팬더(510)로 보낸다. The second expanding portion 522 of the second compander 520 is configured to expand the fluid primarily expanded by the first expanding portion 512 of the first compander 510, (310). The fluid expanded by the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 together with the evaporated gas discharged from the storage tank 10 flows into the first heat exchanger 310 as a refrigerant for cooling the natural gas Is used. The second compression unit 521 of the second compander 520 compresses the fluid used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 and sends it to the first compander 510.

본 실시예의 제 1 열교환기(310)는, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스의 일부를, 제 1 팽창부(512)와 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 자가열교환시켜 냉각시킨다. 자가(self-)는, 별도의 냉매를 사용하지 않고, 천연가스의 일부를 냉각시켜 천연가스 자체를 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용함을 의미한다.The first heat exchanger 310 of the present embodiment is configured such that a part of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 is introduced into the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 And is cooled by self-heat exchange with the passing fluid and the evaporated gas discharged from the storage tank 10. Self-cooling means that a part of the natural gas is cooled without using a separate refrigerant, and the natural gas itself is used as a refrigerant for cooling the natural gas.

본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스의 일부를, 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)에 의해 액화시켜 저장탱크(10)로 돌려보내기 위한 것이므로, 이를 위해, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용되는 유체를, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 천연가스를 액화시키에 충분히 낮은 온도로 냉각시키는 것이다.The ship including the storage tank of the present embodiment liquefies part of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 by the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 The fluid used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 is supplied to the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 so that the natural gas is liquefied by the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522. [ To a sufficiently low temperature.

또한, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스를 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용하여, 제 1 열교환기(310)에서의 액화 효율을 높일 수 있다.In addition, the ship including the storage tank of the present embodiment uses the evaporation gas generated in the storage tank 10 as a refrigerant for cooling the natural gas in the first heat exchanger 310, and the evaporated gas generated in the first heat exchanger 310 It is possible to increase the liquefaction efficiency.

본 실시예의 팽창수단(600)은, 제 1 열교환기(310)에서 열교환되어 온도가 낮아진 유체의 압력을 낮춘다. 천연가스는 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하면서 일부 또는 전부가 액화되며, 액화된 액화천연가스는 기체 상태로 남아있는 천연가스와 함께 기액 혼합상태로(전부 액화된 경우에는 액화천연가스가) 저장탱크(10)로 보내진다. 팽창수단(600)은 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다.The expansion means (600) of this embodiment lowers the pressure of the fluid whose temperature has been lowered by the heat exchange in the first heat exchanger (310). The natural gas is partly or entirely liquefied while passing through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and the liquefied natural gas is mixed with the natural gas remaining in the gaseous state in a gas-liquid mixed state The liquefied natural gas is sent to the storage tank 10. The expansion means 600 may be an expansion valve or an expander.

본 실시예의 제 2 냉각기(220)는, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521) 후단에 설치되어, 제 2 압축부(521)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 2 압축부(521) 및 제 2 냉각기(220)를 통과한 유체는 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The second cooler 220 of the present embodiment is disposed at the downstream end of the second compressing section 521 of the second compander 520 and passes through the second compressing section 521 and has a temperature . The fluid having passed through the second compressing section 521 and the second cooler 220 is sent to the first compander 510.

본 실시예의 제 3 냉각기(230)는, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 압축부(511) 후단에 설치되어, 제 1 압축부(511)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 1 압축부(511) 및 제 3 냉각기(230)를 통과한 유체는, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 제 1 압축기(110)로 보내진다.The third cooler 230 of the present embodiment is installed at the downstream end of the first compressing section 511 of the first compander 510 so as to allow the temperature of the fluid passing through the first compressing section 511, . The fluid having passed through the first compression unit 511 and the third cooling unit 230 is sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside.

본 실시예의 제 2 냉각기(220) 및 제 3 냉각기(230)는, 일례로 대략 상온의 담수(fresh water)와 유체를 열교환시켜, 유체를 냉각시킬 수 있다.The second cooler 220 and the third cooler 230 of this embodiment can cool the fluid by, for example, heat-exchanging the fluid with the fresh water at about room temperature.

본 실시예의 제 1 밸브(20)는, 저장탱크(10) 내부의 증발가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되어, 저장탱크(10)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 증발가스의 유량 및 압력을 조절한다. 제 1 밸브(20)는, 저장탱크(10) 내부의 압력을 측정하는 센서가 보내는 값에 따라, 저장탱크(10) 내부 압력이 설정 값보다 높으면 열리고, 저장탱크(10) 내부 압력이 설정 값보다 낮으면 닫히도록, 자동으로 조절될 수 있다.The first valve 20 of the present embodiment is installed on a line for sending the vaporized gas in the storage tank 10 to the first heat exchanger 310 and is supplied from the storage tank 10 to the first heat exchanger 310 Adjust the flow rate and pressure of the vapor to be sent. The first valve 20 is opened when the internal pressure of the storage tank 10 is higher than the set value according to the value sent by the sensor for measuring the pressure inside the storage tank 10, And to be closed if it is lower.

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

외부로부터 공급되는 천연가스는 제 1 압축기(110)에 의해 압축되고 제 1 냉각기(210)에 의해 냉각된 후 두 흐름으로 분기된다. 그 중, 한 흐름은 제 1 열교환기(310)로 보내지고, 다른 흐름은 제 1 컴팬더(510)로 보내지는데, 제 1 열교환기(310)로 보내진 천연가스를 액화시키기 위해, 제 1 컴팬더(510)로 보내진 천연가스가 액화되어 냉매로 사용되는 것이다.The natural gas supplied from the outside is compressed by the first compressor 110, cooled by the first cooler 210, and then branched into two flows. One stream is sent to the first heat exchanger 310 and the other stream is sent to the first compander 510. In order to liquefy the natural gas sent to the first heat exchanger 310, Natural gas sent to the panda 510 is liquefied and used as a refrigerant.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 제 1 컴팬더(510)로 보내진 천연가스는, 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창된 후 제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)로 보내진다. 제 2 팽창부(522)에 의해 다시 한 번 팽창된 유체는, 제 1 열교환기(310)로 보내진다.Natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then sent to the first compander 510 is expanded by the first expansion unit 512 and then introduced into the second compander 520 And is sent to the second bulging portion 522. The fluid once again expanded by the second expansion part (522) is sent to the first heat exchanger (310).

한편, 저장탱크(10) 내부에서 발생된 증발가스는, 제 1 밸브(20)를 통과한 후, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내진다.On the other hand, the evaporated gas generated in the storage tank 10 is passed through the first valve 20 and then sent to the first heat exchanger 310 from the second compander 520 via a line Loses.

저장탱크(10)로부터, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내진 증발가스는, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)를 통과하며 냉각된 유체와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로서 천연가스와 열교환된 후, 냉열을 천연가스에 빼앗겨 일부 또는 전부가 기화된다. 일부 또는 전부가 기화된 유체는 다시 제 2 컴팬더(520)로 보내져, 제 2 압축부(521)에 의해 압축된다.The evaporation gas sent from the storage tank 10 onto the line through which the fluid is sent from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 flows through the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522, Exchanged with the natural gas as the refrigerant in the first heat exchanger 310 together with the cooled fluid, and then the cold heat is partially or completely vaporized by the natural gas. The partially or fully vaporized fluid is again sent to the second compander 520 and compressed by the second compression section 521.

제 2 압축부(521)에 의해 압축된 유체는, 제 2 냉각기(220)에 의해 냉각된 후 다시 제 1 컴팬더(510)로 보내져, 제 1 압축부(511)에 의해 다시 한 번 압축된다. 제 1 압축부(511)에 의해 압축된 유체는 제 3 냉각기(230)에 의해 냉각된 후, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 다시 제 1 압축기(110)로 보내져, 전술한 일련의 과정을 다시 거치게 된다.The fluid compressed by the second compressing unit 521 is cooled by the second cooler 220 and then sent to the first compander 510 and compressed again by the first compressing unit 511 . The fluid compressed by the first compressor 511 is cooled by the third cooler 230 and then sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside so that the above- .

즉, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 후 냉매로 사용되는 유체는, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 압력이 낮아진 만큼 제 1 압축부(511) 및 제 2 압축부(521)에 의해 압축되어, 천연가스가 외부로부터 공급될 때의 압력을 회복한 후에 제 1 압축기(110)로 보내진다.That is, the fluid used as the refrigerant after being expanded by the first expanding section 512 and the second expanding section 522 flows through the first expanding section 512 and the second expanding section 522, Is compressed by the first compressing section 511 and the second compressing section 521 and is sent to the first compressor 110 after recovering the pressure when the natural gas is supplied from the outside.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 제 1 열교환기(310)로 보내진 천연가스는, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 열교환된 후, 팽창수단(600)에 의해 팽창된다. 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 또는 전부가 액화된 유체는 저장탱크(10)로 보내진다. The natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then sent to the first heat exchanger 310 is supplied to the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522, And the evaporation gas discharged from the storage tank 10, and then expanded by the expansion means 600. [ The fluid that has passed through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and partially or fully liquefied is sent to the storage tank 10.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.2 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 제 2 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 도 1에 도시된 제 1 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박에 비해, 제 2 압축기(120), 제 4 냉각기(240), 제 1 기액분리기(410), 제 2 밸브(710) 및 제 3 밸브(30)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제 1 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship including the storage tank of the second embodiment shown in Fig. 2 is different from the ship including the storage tank of the first embodiment shown in Fig. 1 in that the second compressor 120, the fourth cooler 240, 1 gas-liquid separator 410, a second valve 710, and a third valve 30, and differences will be mainly described below. A detailed description of the same components as those of the ship including the storage tank of the above-described first embodiment will be omitted.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110), 제 1 냉각기(210), 제 1 컴팬더(510), 제 2 컴팬더(520), 제 1 열교환기(310), 팽창수단(600), 제 2 냉각기(220), 제 3 냉각기(230) 및 제 1 밸브(20)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a ship including the storage tank of the present embodiment includes a first compressor 110, a first cooler 210, a first compander 510, A first condenser 520, a first heat exchanger 310, an expansion means 600, a second cooler 220, a third cooler 230 and a first valve 20.

단, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 1 실시예와는 달리, 제 1 압축기(110)에 의해 1차로 압축된 천연가스를 추가적으로 압축시키는 제 2 압축기(120); 제 2 압축기(120)를 통과한 천연가스의 온도를 낮추는 제 4 냉각기(240); 팽창수단(600) 후단에 설치되어 액화천연가스와 기체상태의 천연가스를 분리하는 제 1 기액분리기(410); 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 기체상태의 천연가스의 유량 및 압력을 조절하는 제 2 밸브(710); 및 제 1 기액분리기(410)로부터 분리되어 저장탱크(10)로 보내지는 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절하는 제 3 밸브(30);를 더 포함한다.However, the ship including the storage tank of the present embodiment is different from the first embodiment in that the second compressor 120 additionally compresses the natural gas firstly compressed by the first compressor 110; A fourth cooler 240 for lowering the temperature of the natural gas passing through the second compressor 120; A first gas-liquid separator (410) installed downstream of the expansion means (600) for separating liquefied natural gas from natural gas in a gaseous state; A second valve (710) for regulating the flow rate and pressure of the gaseous natural gas separated by the first gas-liquid separator (410); And a third valve 30 for controlling the flow rate and pressure of the liquefied natural gas separated from the first gas-liquid separator 410 and sent to the storage tank 10.

본 실시예의 선박에 설치되는 저장탱크(10)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 다수개가 선체 길이 방향으로 나란히 설치되며, 선체 내부 공간 활용이 용이한 멤브레인형 저장탱크인 것이 바람직하다. 또한, 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내져, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다.As in the first embodiment, it is preferable that a plurality of the storage tanks 10 installed in the ship of the present embodiment are a membrane type storage tank which is arranged side by side in the longitudinal direction of the hull and is easy to utilize the inner space of the hull. The evaporated gas generated in the storage tank 10 is sent to the second heat exchanger 310 from the second compander 520 on the line to which the fluid is sent, 520 is used as a refrigerant for cooling the natural gas in the first heat exchanger 310 together with the fluid to be sent to the first heat exchanger 310.

단, 제 1 열교환기(310)에서 냉매와 열교환되어 냉각된 후, 팽창수단(600)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 액화된 유체는, 제 1 실시예와는 달리, 바로 저장탱크(10)로 보내지는 것이 아니라, 제 1 기액분리기(410)로 보내져 기체상과 액체상이 분리된다.However, unlike the first embodiment, the fluid which has been heat-exchanged with the refrigerant in the first heat exchanger 310, expanded by the expansion means 600 and partially or completely liquefied, Liquid separator 410, so that the gas phase and the liquid phase are separated from each other.

본 실시예의 제 1 압축기(110)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 외부로부터 공급된 천연가스를 압축시키고, 본 실시예의 제 1 냉각기(210)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮춘다.The first compressor (110) of this embodiment compresses the natural gas supplied from the outside in the same manner as the first embodiment, and the first cooler (210) of this embodiment is similar to the first embodiment in that the first compressor 110) to lower the temperature of the natural gas as well as the pressure.

본 실시예의 제 2 압축기(120)는, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스 중 일부를 추가적으로 압축시킨다. 전술한 바와 같이, 천연가스가 제 1 열교환기(310)를 통과하기 전에 천연가스의 압력을 높이는 것이 액화 효율 면에서 유리한데, 제 1 압축기(110)만으로 천연가스를 충분한 압력으로 압축시키기에 부족한 경우에, 본 실시예에서처럼 추가적으로 압축기를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 천연가스를 두 단계로 압축시키는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 필요에 따라 압축 과정이 추가될 수 있다.The second compressor 120 of this embodiment further compresses some of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210. As described above, it is advantageous in terms of liquefaction efficiency to increase the pressure of the natural gas before the natural gas passes through the first heat exchanger 310. It is not sufficient to compress the natural gas to a sufficient pressure with only the first compressor 110 In this case, as in the present embodiment, it may further include a compressor. In this embodiment, the natural gas is compressed in two stages. However, a compression process may be added as needed.

또한, 본 실시예에서는, 첫 번째 압축 과정을 거친 후 두 번째 압축 과정을 거치기 전에, 즉 제 1 냉각기(210)와 제 2 압축기(120) 사이에서 천연가스를 분기시키는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 천연가스는, 첫 번째 압축 과정을 거치기 전, 즉 제 1 압축기(110) 전단에서 분기되거나, 두 번째 압축 과정을 거친 후, 즉 제 4 냉각기(240) 후단에서 분기될 수도 있다.In this embodiment, the natural gas is branched between the first compressor 210 and the second compressor 120 before the second compression process after the first compression process. However, The natural gas may be branched before the first compression process, that is, before the first compressor 110, or after the second compression process, that is, after the fourth cooler 240. [

단, 본 실시예에서 천연가스를 제 1 냉각기(210)와 제 2 압축기(120) 사이에서 분기시킨 이유는, 분기되어 제 1 컴팬더(510)로 보내져 냉매로 사용되는 천연가스는, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 후에 제 1 열교환기(310)로 보내지게 되는데, 팽창 과정을 거쳐야 할 천연가스를 두 단계의 압축 과정을 거쳐 압축시키는 것은 비효율적이기 때문이다. 따라서, 냉매로 사용할 천연가스와 액화시킬 천연가스의 필요 압력 등을 고려하여 분기점을 정할 수 있다.The reason why the natural gas is branched between the first cooler 210 and the second compressor 120 in the present embodiment is that the natural gas which is branched and sent to the first compander 510 to be used as the refrigerant, After being expanded by the expansion unit 512 and the second expansion unit 522, the natural gas is sent to the first heat exchanger 310. Compressing the natural gas to be subjected to the expansion process through the two-stage compression process is inefficient Because. Therefore, the branch point can be determined in consideration of the natural gas to be used as the refrigerant and the required pressure of the natural gas to be liquefied.

본 실시예의 제 1 압축기(110) 및 제 2 압축기(120)에 의해 압축된 천연가스는, 초임계상태가 될 수 있도록 대략 50bar 이상의 압력을 가지는 것이 바람직하다.The natural gas compressed by the first compressor 110 and the second compressor 120 of the present embodiment preferably has a pressure of about 50 bar or more so as to be in a supercritical state.

본 실시예의 제 4 냉각기(240)는, 제 2 압축기(120)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮추며, 일례로 대략 상온의 담수(fresh water)와 천연가스를 열교환시켜, 천연가스를 냉각시킬 수 있다.The fourth cooler 240 of the present embodiment lowers the temperature of the natural gas that passes through the second compressor 120 and increases not only in pressure but also in temperature. For example, by exchanging heat between natural gas and fresh water at a room temperature, Natural gas can be cooled.

본 실시예의 제 1 컴팬더(510)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 1 팽창부(512)와 유체를 압축시키는 제 1 압축부(511)를 포함한다. 제 1 팽창부(512)와 제 1 압축부(511)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 1 팽창부(512)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해, 제 1 압축부(511)가 유체를 압축시킨다.As in the first embodiment, the first compander 510 of the present embodiment includes a first expansion portion 512 for expanding the fluid and a first compression portion 511 for compressing the fluid. The first expanding section 512 and the first compressing section 511 are axially connected to each other by the energy obtained by expanding the fluid by the first expanding section 512, (511) compresses the fluid.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후 제 2 컴팬더(520)로 보내며, 제 1 압축부(511)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)로부터 보내지는 유체를 압축시킨 후 다시 제 1 압축기(110)로 보낸다.The first expansion portion 512 of the first compander 510 expands a part of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 as in the first embodiment, And the first compressor 511 compresses the fluid sent from the second compander 520 and sends the compressed fluid to the first compressor 110 as in the first embodiment.

본 실시예의 제 2 컴팬더(520)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 2 팽창부(522)와 유체를 압축시키는 제 2 압축부(521)를 포함한다. 제 2 팽창부(522)와 제 2 압축부(521)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 2 팽창부(522)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해 제 2 압축부(521)가 유체를 압축시킨다.As in the first embodiment, the second compander 520 of the present embodiment includes a second expanding section 522 for expanding the fluid and a second compressing section 521 for compressing the fluid. Similarly to the first embodiment, the second expanding section 522 and the second compressing section 521 are axially connected to each other so that the energy of the second expanding section 522 expanding the fluid causes the second compressing section 521 compress the fluid.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)에 의해 1차적으로 팽창된 유체를 다시 한번 팽창시킨 후 제 1 열교환기(310)로 보낸다. 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다.The second expanding portion 522 of the second compander 520 is configured such that the fluid primarily expanded by the first expanding portion 512 of the first compander 510 is once again And then sent to the first heat exchanger 310. The fluid expanded by the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 flows in the first heat exchanger 310 together with the evaporated gas discharged from the storage tank 10 as in the first embodiment It is used as a refrigerant to cool natural gas.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용된 유체를 압축시킨 후 제 1 컴팬더(510)로 보낸다. The second compression section 521 of the second compander 520 compresses the fluid used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 and sends it to the first compander 510 as in the first embodiment .

본 실시예의 제 1 열교환기(310)는, 제 1 압축기(110), 제 1 냉각기(210), 제 2 압축기(210) 및 제 4 냉각기(240)을 통과한 천연가스를, 제 1 팽창부(512)와 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 자가열교환시켜 냉각시킨다.The first heat exchanger 310 of the present embodiment is configured to mix the natural gas that has passed through the first compressor 110, the first cooler 210, the second compressor 210 and the fourth cooler 240, The fluid that has passed through the second expansion portion 522 and the evaporated gas discharged from the storage tank 10 is cooled by the self-heat exchange.

본 실시예의 팽창수단(600)은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)에서 열교환되어 온도가 낮아진 유체의 압력을 낮추며, 천연가스는 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하면서 일부 또는 전부가 액화된다. 팽창수단(600)은 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다.As in the first embodiment, the expansion means 600 of the present embodiment lowers the pressure of the fluid whose temperature has been lowered by the heat exchange in the first heat exchanger 310, and the natural gas is introduced into the first heat exchanger 310 and the expansion means 600, the liquid is partly or entirely liquefied. The expansion means 600 may be an expansion valve or an expander.

본 실시예의 제 1 기액분리기(410)는, 팽창수단(600) 후단에 설치되어, 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체 상태로 남아있는 천연가스를 분리시켜, 액화천연가스는 저장탱크(10)로 보내고, 천연가스는 제 2 팽창부(522)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보낸다.The first gas-liquid separator 410 of the present embodiment is disposed at the downstream end of the expansion means 600 and passes through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and remains in a gaseous state with a part of liquefied natural gas The natural gas is separated and sent to the storage tank 10 and the natural gas is sent from the second expansion portion 522 to the first heat exchanger 310 on the line through which the fluid is sent.

본 실시예의 제 2 밸브(710)는, 제 1 기액분리기(410)로부터 제 2 팽창부(522)와 제 1 열교환기(310) 사이로 천연가스를 보내는 라인 상에 설치되어, 천연가스의 유량 및 압력을 조절한다. 즉, 제 2 밸브(710)는, 제 2 팽창부(522)를 통과하여 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체의 유량 및 제 1 열교환기(310)의 용량을 고려하여, 제 1 기액분리기(410)로부터 제 2 팽창부(522)와 제 1 열교환기(310) 사이로 보내지는 천연가스의 양을 조절하며, 제 2 팽창부(522)를 통과하여 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체와 제 1 기액분리기(410)로부터 제 2 팽창부(522)와 제 1 열교환기(310) 사이로 보내지는 천연가스의 압력이 유사해지도록, 천연가스의 압력을 조절한다.The second valve 710 of this embodiment is installed on a line for sending natural gas between the second expansion portion 522 and the first heat exchanger 310 from the first gas-liquid separator 410, Adjust the pressure. In consideration of the flow rate of the fluid passing through the second expansion portion 522 and sent to the first heat exchanger 310 and the capacity of the first heat exchanger 310, The amount of natural gas sent from the separator 410 to the second expansion unit 522 and the first heat exchanger 310 is controlled and is sent to the first heat exchanger 310 through the second expansion unit 522 Controls the pressure of the natural gas so that the pressure of the natural gas sent from the first gas-liquid separator (410) to the second expansion portion (522) and the first heat exchanger (310) becomes similar.

본 실시예의 제 3 밸브(30)는, 제 1 기액분리기(410)로부터 저장탱크(10)로 분리된 액화천연가스를 보내는 라인 상에 설치되어, 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절한다.The third valve 30 of the present embodiment is installed on a line for sending liquefied natural gas separated from the first gas-liquid separator 410 to the storage tank 10 to regulate the flow rate and pressure of the liquefied natural gas.

본 실시예의 제 2 냉각기(220)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521) 후단에 설치되어, 제 2 압축부(521)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 2 압축부(521) 및 제 2 냉각기(220)를 통과한 유체는 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The second cooler 220 of the present embodiment is disposed at the rear end of the second compression section 521 of the second compander 520 and passes through the second compression section 521 and is compressed But the temperature also lowers the temperature of the raised fluid. The fluid having passed through the second compressing section 521 and the second cooler 220 is sent to the first compander 510.

본 실시예의 제 3 냉각기(230)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 압축부(511) 후단에 설치되어, 제 1 압축부(511)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 1 압축부(511) 및 제 3 냉각기(230)를 통과한 유체는, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 제 1 압축기(110)로 보내진다.The third cooler 230 of the present embodiment is installed at the rear end of the first compressing section 511 of the first compander 510 so as to pass through the first compressing section 511, But the temperature also lowers the temperature of the raised fluid. The fluid having passed through the first compression unit 511 and the third cooling unit 230 is sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside.

본 실시예의 제 1 밸브(20)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10) 내부의 증발가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되어, 저장탱크(10)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 증발가스의 유량 및 압력을 조절한다.The first valve 20 of the present embodiment is provided on the line for sending the vaporized gas in the storage tank 10 to the first heat exchanger 310 and is supplied from the storage tank 10 1 heat exchanger (310).

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

외부로부터 공급되는 천연가스는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110)에 의해 1차로 압축되고 제 1 냉각기(210)에 의해 냉각된 후 두 흐름으로 분기된다. 그 중, 한 흐름은, 제 1 실시예와는 달리, 제 2 압축기(120)에 의해 2차로 압축되고 제 4 냉각기(240)에 의해 냉각된 후 제 1 열교환기(310)로 보내지고, 다른 흐름은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The natural gas supplied from the outside is firstly compressed by the first compressor 110, cooled by the first cooler 210, and then branched into two flows, as in the first embodiment. Among them, one stream is compressed secondarily by the second compressor 120, cooled by the fourth cooler 240, and then sent to the first heat exchanger 310, unlike the first embodiment, The flow is sent to the first compander 510 as in the first embodiment.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 제 1 컴팬더(510)로 보내진 천연가스는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창된 후 제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)로 보내진다. 제 2 팽창부(522)에 의해 다시 한 번 팽창된 유체는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)로 보내진다.Natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then sent to the first compander 510 is expanded by the first expansion unit 512, 2 compander 520. The second expanding portion 522 of the second compander 520 is then moved to the second expanding portion 522 of the second compander 520. The fluid once again expanded by the second expanding section 522 is sent to the first heat exchanger 310 as in the first embodiment.

한편, 저장탱크(10) 내부에서 발생된 증발가스는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 밸브(20)를 통과한 후, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내진다.Meanwhile, the evaporated gas generated in the storage tank 10 flows from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 after passing through the first valve 20, as in the first embodiment, Is sent on the line to be sent.

저장탱크(10)로부터, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내진 증발가스는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)를 통과하며 냉각된 유체와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스와 열교환된 후 일부 또는 전부가 기화되고, 일부 또는 전부가 기화된 유체는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 다시 제 2 컴팬더(520)로 보내져, 제 2 압축부(521)에 의해 압축된다.The evaporated gas sent from the storage tank 10 onto the line through which the fluid is sent from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 flows through the first expansion part 512 and the second expansion part 512, Partially or fully vaporized and partially or fully vaporized fluid after heat exchange with the natural gas in the first heat exchanger 310, together with the cooled fluid passing through the second expansion portion 522, Is again sent to the second compander 520, and is compressed by the second compression unit 521.

제 2 압축부(521)에 의해 압축된 유체는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 2 냉각기(220)에 의해 냉각된 후 다시 제 1 컴팬더(510)로 보내져, 제 1 압축부(511)에 의해 다시 한 번 압축된다. 제 1 압축부(511)에 의해 압축된 유체는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 3 냉각기(230)에 의해 냉각된 후, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 다시 제 1 압축기(110)로 보내져, 전술한 일련의 과정을 다시 거치게 된다.The fluid compressed by the second compressing unit 521 is cooled by the second cooler 220 and then sent to the first compander 510 so as to be supplied to the first compressing unit 511, Lt; / RTI > The fluid compressed by the first compressing section 511 is cooled by the third cooler 230 and then sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside as in the first embodiment , The above-mentioned series of steps is again performed.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 분기되어, 제 2 압축기(120) 및 제 4 냉각기(240)를 통과한 천연가스는, 제 1 열교환기(310)로 보내져, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 열교환된 후, 팽창수단(600)에 의해 팽창된다.The natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then branched and passed through the second compressor 120 and the fourth cooler 240 is sent to the first heat exchanger 310, Exchanged with the fluid expanded by the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 and the evaporation gas discharged from the storage tank 10, and then expanded by the expansion means 600.

제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 또는 전부가 액화된 유체는, 제 1 실시예와는 달리, 기액혼합상태로 바로 저장탱크(10)로 보내지는 것이 아니라, 제 1 기액분리기(410)에 의해 액체상과 기체상이 분리된다. 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 액화천연가스는, 제 3 밸브(30)를 통과한 후 저장탱크(10)로 보내지고, 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 천연가스는 제 2 밸브(710)를 통과한 후, 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체와 함께 제 1 열교환기(310)로 보내져 다시 냉매로 사용된다.Unlike the first embodiment, the fluid having passed through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and partially or fully liquefied is not directly sent to the storage tank 10 in a vapor-liquid mixed state, 1 gas-liquid separator 410 separates the liquid phase and the gas phase. The liquefied natural gas separated by the first gas-liquid separator 410 is sent to the storage tank 10 after passing through the third valve 30 and the natural gas separated by the first gas- 2 valve 710 and is then sent to the first heat exchanger 310 together with the fluid that has passed through the second expansion portion 522 to be used again as a refrigerant.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.3 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a third preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 제 3 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 도 2에 도시된 제 2 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박에 비해, 제 2 기액분리기(420) 및 제 4 밸브(720)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제 2 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship including the storage tank of the third embodiment shown in Fig. 3 has the second gas-liquid separator 420 and the fourth valve 720 as compared with the ship including the storage tank of the second embodiment shown in Fig. There is a difference therebetween. In the following, the difference will be mainly described. A detailed description of the same components as those of the ship including the storage tank of the second embodiment described above will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110), 제 1 냉각기(210), 제 2 압축기(120), 제 4 냉각기(240), 제 1 컴팬더(510), 제 2 컴팬더(520), 제 1 열교환기(310), 팽창수단(600), 제 1 기액분리기(410), 제 2 밸브(710), 제 3 밸브(30), 제 2 냉각기(220), 제 3 냉각기(230) 및 제 1 밸브(20)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the ship including the storage tank of the present embodiment includes a first compressor 110, a first cooler 210, a second compressor 120, a fourth cooler 240 The first compander 510, the second compander 520, the first heat exchanger 310, the expansion means 600, the first gas-liquid separator 410, the second valve 710, A first cooler 30, a second cooler 220, a third cooler 230, and a first valve 20.

단, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 2 실시예와는 달리, 제 1 팽창부(512)와 제 2 팽창부(522) 사이에 설치되어, 제 1 팽창부(512)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 제 2 기액분리기(420); 및 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리되어 제 1 열교환기(310)로 보내지는 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절하는 제 4 밸브(720);를 더 포함한다.However, unlike the second embodiment, the vessel including the storage tank of the present embodiment is installed between the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522, and passes through the first expansion portion 512 A second gas-liquid separator (420) for separating the partially liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state; And a fourth valve (720) for regulating the flow rate and pressure of the liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator (420) and sent to the first heat exchanger (310).

본 실시예의 선박에 설치되는 저장탱크(10)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 다수개가 선체 길이 방향으로 나란히 설치되며, 선체 내부 공간 활용이 용이한 멤브레인형 저장탱크인 것이 바람직하다. 또한, 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내져, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다.Like the second embodiment, it is preferable that the storage tank 10 installed in the ship of this embodiment is a membrane type storage tank in which a plurality of the storage tanks 10 are installed side by side in the longitudinal direction of the hull, and the space inside the hull is easy to use. The evaporated gas generated in the storage tank 10 is sent to the second heat exchanger 310 from the second compander 520 on the line to which the fluid is sent, 520 is used as a refrigerant for cooling the natural gas in the first heat exchanger 310 together with the fluid to be sent to the first heat exchanger 310.

본 실시예의 제 1 압축기(110)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 외부로부터 공급된 천연가스를 압축시키고, 본 실시예의 제 1 냉각기(210)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮춘다.The first compressor (110) of this embodiment compresses the natural gas supplied from the outside in the same manner as the second embodiment, and the first cooler (210) of the present embodiment is similar to the second embodiment in that the first compressor 110) to lower the temperature of the natural gas as well as the pressure.

본 실시예의 제 2 압축기(120)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스 중 일부를 추가적으로 압축시킨다. 본 실시예의 제 1 압축기(110) 및 제 2 압축기(120)에 의해 압축된 천연가스는, 초임계상태가 될 수 있도록 대략 50bar 이상의 압력을 가지는 것이 바람직하다.The second compressor 120 of this embodiment additionally compresses some of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 as in the second embodiment. The natural gas compressed by the first compressor 110 and the second compressor 120 of the present embodiment preferably has a pressure of about 50 bar or more so as to be in a supercritical state.

본 실시예의 제 4 냉각기(240)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 압축기(120)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮춘다.As in the second embodiment, the fourth cooler 240 of the present embodiment lowers the temperature of the natural gas that has passed through the second compressor 120 and has increased in temperature as well as pressure.

본 실시예의 제 1 컴팬더(510)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 1 팽창부(512)와 유체를 압축시키는 제 1 압축부(511)를 포함한다. 제 1 팽창부(512)와 제 1 압축부(511)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 1 팽창부(512)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해, 제 1 압축부(511)가 유체를 압축시킨다.As in the second embodiment, the first compander 510 of the present embodiment includes a first expanding section 512 for expanding the fluid and a first compressing section 511 for compressing the fluid. The first expanding section 512 and the first compressing section 511 are connected to each other by an axis in the same manner as in the second embodiment and the first expanding section 512 and the first compressing section 511 are connected to each other by the energy obtained by expanding the fluid by the first expanding section 512, (511) compresses the fluid.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)는, 제 2 실시예와는 달리, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후, 제 2 컴팬더(520)로 바로 보내는 것이 아니라, 먼저 제 2 기액분리기(420)로 보낸다.Unlike the second embodiment, the first expansion unit 512 of the first compander 510 inflates a part of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210, Liquid separator 420, not directly to the second compander 520.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 압축부(511)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)로부터 보내지는 유체를 압축시킨 후 다시 제 1 압축기(110)로 보낸다.The first compressing unit 511 of the first compander 510 compresses the fluid sent from the second compander 520 and sends the compressed fluid to the first compressor 110 in the same manner as in the second embodiment.

본 실시예의 제 2 기액분리기(420)는, 제 1 팽창부(512)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하여, 액화천연가스는 제 1 열교환기(310)로 보내 냉매로 사용할 수 있도록 하고, 천연가스는 제 2 컴팬더(520)로 보내 제 2 팽창부(522)에 의해 추가적으로 팽창될 수 있도록 한다.The second gas-liquid separator (420) of this embodiment separates the liquefied natural gas and the remaining natural gas from the liquefied natural gas passing through the first expansion portion (512), and the liquefied natural gas is introduced into the first heat exchanger To be used as a refrigerant, and the natural gas is sent to the second compander 520 to be further expanded by the second expansion portion 522.

본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 2 기액분리기(420)를 포함하여 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스를 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용할 수 있도록 하므로, 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 비하여 제 1 열교환기(310)에서의 액화 효율이 높아질 수 있다.The vessel including the storage tank of this embodiment allows the liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator 420 including the second gas-liquid separator 420 to be used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 The liquefaction efficiency in the first heat exchanger 310 can be higher than in the first and second embodiments.

본 실시예의 제 4 밸브(720)는, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되어, 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절한다. 즉, 제 4 밸브(720)는, 제 2 팽창부(522)를 통과하여 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체의 유량 및 제 1 열교환기(310)의 용량을 고려하여, 제 2 기액분리기(420)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 액화천연가스의 양을 조절하며, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용되는 액화천연가스의 온도를 더 낮춰 제 1 열교환기(310)에서의 액화 효율을 높일 수 있도록, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리되어 제 1 열교환기(310)로 보내지는 액화천연가스를 추가적으로 팽창시킨다.The fourth valve 720 of the present embodiment is installed on a line for sending the liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator 420 to the first heat exchanger 310 to control the flow rate and pressure of the liquefied natural gas do. In other words, the fourth valve 720 may be provided in the second expansion valve 522 in consideration of the flow rate of the fluid passing through the second expansion portion 522 to the first heat exchanger 310 and the capacity of the first heat exchanger 310, The amount of liquefied natural gas sent from the separator 420 to the first heat exchanger 310 is controlled and the temperature of the liquefied natural gas used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 is further lowered to the first heat exchanger 310 Liquid separator 420 to further expand the liquefied natural gas sent to the first heat exchanger 310 so as to increase the liquefaction efficiency in the first gas-

본 실시예의 제 2 컴팬더(520)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 2 팽창부(522)와 유체를 압축시키는 제 2 압축부(521)를 포함한다. 제 2 팽창부(522)와 제 2 압축부(521)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 2 팽창부(522)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해 제 2 압축부(521)가 유체를 압축시킨다.As in the second embodiment, the second compander 520 of the present embodiment includes a second expanding section 522 for expanding the fluid and a second compressing section 521 for compressing the fluid. Similarly to the second embodiment, the second expanding section 522 and the second compressing section 521 are axially connected to each other by the energy obtained by expanding the fluid by the second expanding section 522, 521 compress the fluid.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)는, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)에 의해 1차적으로 팽창되었으나 액화되지 못하고, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 천연가스를, 다시 한번 팽창시킨 후 제 1 열교환기(310)로 보낸다. 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다.The second expansion portion 522 of the second compander 520 is expanded primarily by the first expansion portion 512 of the first compander 510 but can not be liquefied and the second expansion portion 522 of the second gas- To the first heat exchanger (310). The fluid inflated by the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 together with the evaporated gas discharged from the storage tank 10 in the first heat exchanger 310 It is used as a refrigerant to cool natural gas.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용된 유체를 압축시킨 후 제 1 컴팬더(510)로 보낸다.The second compression section 521 of the second compander 520 compresses the fluid used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 and sends it to the first compander 510 as in the second embodiment .

본 실시예의 제 1 열교환기(310)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110), 제 1 냉각기(210), 제 2 압축기(210) 및 제 4 냉각기(240)을 통과한 천연가스를, 제 1 팽창부(512)와 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 자가열교환시켜 냉각시킨다.The first heat exchanger 310 of the present embodiment is configured such that the first compressor 110, the first compressor 210, the second compressor 210, and the fourth compressor 240, Gas is cooled by self-heat exchange with the fluid that has passed through the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522 and the evaporation gas discharged from the storage tank 10.

단, 본 실시예의 제 1 열교환기(310)는, 제 2 실시예와는 달리, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 팽창부(522)를 모두 통과한 유체 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용할 뿐만 아니라, 제 1 팽창부(512)를 통과한 후에 액화되어 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스도 냉매로 사용한다.However, unlike the second embodiment, the first heat exchanger 310 of the present embodiment differs from the second embodiment in that the fluid that has passed both the first expansion portion 512 and the second expansion portion 522, Liquid natural gas separated by the second gas-liquid separator 420 after being passed through the first expansion portion 512 is also used as the refrigerant.

본 실시예의 팽창수단(600)은, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)에서 열교환되어 온도가 낮아진 유체의 압력을 낮추며, 천연가스는 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하면서 일부 또는 전부가 액화된다. 팽창수단(600)은 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다.As in the second embodiment, the expansion means 600 of the present embodiment lowers the pressure of the fluid whose temperature has been lowered by the heat exchange in the first heat exchanger 310, and the natural gas is introduced into the first heat exchanger 310 and the expansion means 600, the liquid is partly or entirely liquefied. The expansion means 600 may be an expansion valve or an expander.

본 실시예의 제 1 기액분리기(410)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 팽창수단(600) 후단에 설치되어, 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체 상태로 남아있는 천연가스를 분리시켜, 액화천연가스는 저장탱크(10)로 보내고, 천연가스는 제 2 팽창부(522)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보낸다.The first gas-liquid separator 410 of the present embodiment is provided at the downstream end of the expansion means 600 and passes through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 to partially liquefy liquefied natural gas The liquefied natural gas is sent to the storage tank 10 and the natural gas is supplied to the first heat exchanger 310 from the line-up Lt; / RTI >

본 실시예의 제 2 밸브(710)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 기액분리기(410)로부터 제 2 팽창부(522)와 제 1 열교환기(310) 사이로 천연가스를 보내는 라인 상에 설치되어, 천연가스의 유량 및 압력을 조절한다.The second valve 710 of the present embodiment is installed on the line for sending natural gas between the second expansion portion 522 and the first heat exchanger 310 from the first gas-liquid separator 410 as in the second embodiment Thereby controlling the flow rate and pressure of the natural gas.

본 실시예의 제 3 밸브(30)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 기액분리기(410)로부터 저장탱크(10)로 분리된 액화천연가스를 보내는 라인 상에 설치되어, 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절한다.The third valve 30 of this embodiment is installed on a line for sending liquefied natural gas separated from the first gas-liquid separator 410 to the storage tank 10 as in the second embodiment so that the flow rate of liquefied natural gas And pressure.

본 실시예의 제 2 냉각기(220)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521) 후단에 설치되어, 제 2 압축부(521)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 2 압축부(521) 및 제 2 냉각기(220)를 통과한 유체는 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The second cooler 220 of the present embodiment is installed at the rear end of the second compression section 521 of the second compander 520 and passes through the second compression section 521 and is compressed But the temperature also lowers the temperature of the raised fluid. The fluid having passed through the second compressing section 521 and the second cooler 220 is sent to the first compander 510.

본 실시예의 제 3 냉각기(230)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 압축부(511) 후단에 설치되어, 제 1 압축부(511)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 1 압축부(511) 및 제 3 냉각기(230)를 통과한 유체는, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 제 1 압축기(110)로 보내진다.The third cooler 230 of the present embodiment is disposed at the rear end of the first compressing section 511 of the first compander 510 so as to pass through the first compressing section 511, But the temperature also lowers the temperature of the raised fluid. The fluid having passed through the first compression unit 511 and the third cooling unit 230 is sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside.

본 실시예의 제 1 밸브(20)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10) 내부의 증발가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되어, 저장탱크(10)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 증발가스의 유량 및 압력을 조절한다.The first valve 20 of the present embodiment is provided on the line for sending the vaporized gas in the storage tank 10 to the first heat exchanger 310 and is supplied from the storage tank 10 1 heat exchanger (310).

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

외부로부터 공급되는 천연가스는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110)에 의해 1차로 압축되고 제 1 냉각기(210)에 의해 냉각된 후 두 흐름으로 분기된다. 그 중, 한 흐름은, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 압축기(120)에 의해 2차로 압축되고 제 4 냉각기(240)에 의해 냉각된 후 제 1 열교환기(310)로 보내지고, 다른 흐름은, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The natural gas supplied from the outside is firstly compressed by the first compressor 110, cooled by the first cooler 210, and then branched into two flows, as in the second embodiment. One of the flows is secondarily compressed by the second compressor 120, cooled by the fourth cooler 240, and then sent to the first heat exchanger 310, as in the second embodiment, Is sent to the first compander 510 as in the second embodiment.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 제 1 컴팬더(510)로 보내진 천연가스는, 제 2 실시예와는 달리, 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창된 후 제 2 컴팬더(520)로 바로 보내지는 것이 아니라, 먼저 제 2 기액분리기(420)로 보내진다. 제 1 팽창부(512)를 통과한 후 제 2 기액분리기(420)로 보내진 유체는, 액화천연가스와 천연가스가 분리된다.Unlike the second embodiment, the natural gas, which has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then sent to the first compander 510, is expanded by the first expansion unit 512 Liquid separator 420 is not sent directly to the second compander 520, but is first sent to the second gas-liquid separator 420. The fluid sent to the second gas-liquid separator (420) after passing through the first expansion portion (512) is separated from the liquefied natural gas and the natural gas.

제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스는, 제 4 밸브(720)를 통과한 후 제 1 열교환기(310)로 보내져 냉매로 사용되고, 제 4 밸브(720)를 통과한 후 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용된 액화천연가스는, 일부 또는 전부가 기화되어, 제 2 팽창부(522)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내진 유체가 제 1 열교환기(310)를 통과한 후 제 2 압축부(521)로 보내지는 라인 상으로 보내진다.The liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator 420 passes through the fourth valve 720 and is then sent to the first heat exchanger 310 to be used as a refrigerant. After passing through the fourth valve 720, The liquefied natural gas used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 is partially or wholly vaporized so that the fluid sent from the second expansion portion 522 to the first heat exchanger 310 flows into the first heat exchanger 310 And then sent to a line to be sent to the second compression section 521.

제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 천연가스는 제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)로 보내진다. 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 후 제 2 팽창부(522)에 의해 다시 한 번 팽창된 유체는, 제 1 열교환기(310)로 보내져 냉매로 사용된다.The natural gas separated by the second gas-liquid separator (420) is sent to the second expansion portion (522) of the second compander (520). The fluid once expanded by the second expansion part 522 after being separated by the second gas-liquid separator 420 is sent to the first heat exchanger 310 and used as a refrigerant.

한편, 저장탱크(10) 내부에서 발생된 증발가스는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 밸브(20)를 통과한 후, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내진다.Meanwhile, the evaporated gas generated in the storage tank 10 flows from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 after passing through the first valve 20, as in the second embodiment. Is sent on the line to be sent.

제 2 기액분리기(420)에 의해 분리되어 제 2 팽창부(522)를 통과한 후 제 1 열교환기(310)로 보내진 유체는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로서 천연가스와 열교환된 후 일부 또는 전부가 기화된다. 일부 또는 전부가 기화된 유체는, 제 2 기액분리기(420)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내져 냉매로 사용된 유체와 통합되어, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521 )로 보내진다.The fluid separated by the second gas-liquid separator 420, passed through the second expansion portion 522, and then sent to the first heat exchanger 310, is evaporated from the storage tank 10 as in the second embodiment Gas and heat exchanged with natural gas as a refrigerant in the first heat exchanger 310, and then part or all of the gas is vaporized. The partially or fully vaporized fluid is sent from the second gas-liquid separator 420 to the first heat exchanger 310 and integrated with the fluid used as the refrigerant so that the second compressed portion 521 of the second compander 520, Lt; / RTI >

제 2 압축부(521)에 의해 압축된 유체는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 냉각기(220)에 의해 냉각된 후 다시 제 1 컴팬더(510)로 보내져, 제 1 압축부(511)에 의해 다시 한 번 압축된다. 제 1 압축부(511)에 의해 압축된 유체는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 3 냉각기(230)에 의해 냉각된 후, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 다시 제 1 압축기(110)로 보내져, 전술한 일련의 과정을 다시 거치게 된다.The fluid compressed by the second compressing unit 521 is cooled by the second cooler 220 and then sent to the first compander 510 so as to be supplied to the first compressing unit 511, Lt; / RTI > The fluid compressed by the first compressing unit 511 is cooled by the third cooler 230 and then sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside as in the second embodiment , The above-mentioned series of steps is again performed.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 분기되어, 제 2 압축기(120) 및 제 4 냉각기(240)를 통과한 천연가스는, 제 1 열교환기(310)로 보내져, 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창된 후 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스; 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창되고 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 후 제 2 팽창부(522)에 의해 다시 한번 팽창된 유체; 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스;와 열교환된 후, 팽창수단(600)에 의해 팽창된다.The natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then branched and passed through the second compressor 120 and the fourth cooler 240 is sent to the first heat exchanger 310, A liquefied natural gas expanded by the first expansion portion 512 and separated by the second gas-liquid separator 420; A fluid expanded by the first expansion portion 512 and separated by the second gas-liquid separator 420 and then once again expanded by the second expansion portion 522; And the evaporation gas discharged from the storage tank 10, and then expanded by the expansion means 600. [

제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 또는 전부가 액화된 유체는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 기액분리기(410)에 의해 액체상과 기체상이 분리된다. 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 액화천연가스는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 3 밸브(30)를 통과한 후 저장탱크(10)로 보내지고, 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 천연가스는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 2 밸브(710)를 통과한 후, 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체와 함께 제 1 열교환기(310)로 보내져 다시 냉매로 사용된다.The fluid having passed through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and partially or completely liquefied is separated from the liquid phase and the gas phase by the first gas-liquid separator 410, as in the second embodiment. The liquefied natural gas separated by the first gas-liquid separator 410 is sent to the storage tank 10 after passing through the third valve 30 as in the second embodiment and is supplied to the first gas-liquid separator 410 After passing through the second valve 710, the natural gas separated by the natural gas is sent to the first heat exchanger 310 together with the fluid that has passed through the second expansion portion 522, Is used.

도 4는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박을 개략적으로 나타낸 구성도이다.4 is a schematic view showing a ship including a storage tank according to a fourth preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 제 4 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 도 3에 도시된 제 3 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박에 비해, 제 2 열교환기(320), 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제 3 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship including the storage tank of the fourth embodiment shown in Fig. 4 is different from the ship including the storage tank of the third embodiment shown in Fig. 3 in that the second heat exchanger 320, the third compressor 130, There is a difference in that it further includes the fifth cooler 250, and the difference will be mainly described below. A detailed description of the same components as those of the ship including the storage tank of the third embodiment described above will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110), 제 1 냉각기(210), 제 2 압축기(120), 제 4 냉각기(240), 제 1 컴팬더(510), 제 2 기액분리기(420), 제 4 밸브(720), 제 2 컴팬더(520), 제 1 열교환기(310), 팽창수단(600), 제 1 기액분리기(410), 제 2 밸브(710), 제 3 밸브(30), 제 2 냉각기(220), 제 3 냉각기(230) 및 제 1 밸브(30)를 포함한다.4, the ship including the storage tank of the present embodiment includes a first compressor 110, a first cooler 210, a second compressor 120, a fourth cooler 240 The first compander 510, the second gas-liquid separator 420, the fourth valve 720, the second compander 520, the first heat exchanger 310, the expansion means 600, And includes a separator 410, a second valve 710, a third valve 30, a second cooler 220, a third cooler 230 and a first valve 30.

단, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 선박은, 제 3 실시예와는 달리, 제 1 팽창부(512)와 제 2 기액분리기(420) 사이에 설치되어, 제 1 팽창부(512)를 통과한 천연가스를 자가열교환시켜 액화시키는 제 2 열교환기(320); 제 2 열교환기(320)를 1차로 통과한 유체를 압축시키는 제 3 압축기(130); 및 제 3 압축기(130)를 통과한 유체의 온도를 낮추는 제 5 냉각기(250);를 더 포함한다.However, unlike the third embodiment, the vessel including the storage tank of the present embodiment is installed between the first expansion portion 512 and the second gas-liquid separator 420, and passes through the first expansion portion 512 A second heat exchanger 320 for self-heat-exchanging a natural gas to liquefy; A third compressor (130) for compressing the fluid that has passed through the second heat exchanger (320) first; And a fifth cooler 250 for lowering the temperature of the fluid passing through the third compressor 130.

본 실시예의 선박에 설치되는 저장탱크(10)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 다수개가 선체 길이 방향으로 나란히 설치되며, 선체 내부 공간 활용이 용이한 멤브레인형 저장탱크인 것이 바람직하다. 또한, 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내져, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 유체와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다.As in the third embodiment, it is preferable that a plurality of the storage tanks 10 installed in the ship of this embodiment are provided in parallel to each other in the longitudinal direction of the hull, and that the space inside the hull is easy to utilize. The evaporated gas generated in the storage tank 10 is sent to the second heat exchanger 310 from the second compander 520 on the line to which the fluid is sent, 520 is used as a refrigerant for cooling the natural gas in the first heat exchanger 310 together with the fluid to be sent to the first heat exchanger 310.

본 실시예의 제 1 압축기(110)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 외부로부터 공급된 천연가스를 압축시키고, 본 실시예의 제 1 냉각기(210)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮춘다. The first compressor 110 of this embodiment compresses the natural gas supplied from the outside in the same manner as the third embodiment and the first compressor 210 of this embodiment is similar to the compressor of the first embodiment 110) to lower the temperature of the natural gas as well as the pressure.

본 실시예의 제 2 압축기(120)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스 중 일부를 추가적으로 압축시킨다. 본 실시예의 제 1 압축기(110) 및 제 2 압축기(120)에 의해 압축된 천연가스는, 초임계상태가 될 수 있도록 대략 50bar 이상의 압력을 가지는 것이 바람직하다.The second compressor 120 of this embodiment further compresses some of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 as in the third embodiment. The natural gas compressed by the first compressor 110 and the second compressor 120 of the present embodiment preferably has a pressure of about 50 bar or more so as to be in a supercritical state.

본 실시예의 제 4 냉각기(240)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 압축기(120)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 천연가스의 온도를 낮춘다.As in the third embodiment, the fourth cooler 240 of the present embodiment lowers the temperature of the natural gas, which has passed through the second compressor 120 and has increased in temperature as well as pressure.

본 실시예의 제 1 컴팬더(510)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 1 팽창부(512)와 유체를 압축시키는 제 1 압축부(511)를 포함한다. 제 1 팽창부(512)와 제 1 압축부(511)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 1 팽창부(512)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해, 제 1 압축부(511)가 유체를 압축시킨다.As in the third embodiment, the first compander 510 of the present embodiment includes a first expansion portion 512 for expanding the fluid and a first compression portion 511 for compressing the fluid. The first expanding section 512 and the first compressing section 511 are axially connected to each other in the same manner as in the third embodiment so that by the energy obtained by expanding the fluid by the first expanding section 512, (511) compresses the fluid.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)는, 제 3 실시예와는 달리, 제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후, 제 2 기액분리기(420)로 보내는 것이 아니라, 먼저 제 2 열교환기(320)로 보낸다.Unlike the third embodiment, the first expander 512 of the first compander 510 inflates a portion of the natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210, Liquid separator 420, but sends it to the second heat exchanger 320 first.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 압축부(511)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)로부터 보내지는 유체를 압축시킨 후 다시 제 1 압축기(110)로 보낸다.The first compressor 511 of the first compander 510 compresses the fluid sent from the second compander 520 and sends it to the first compressor 110 as in the third embodiment.

본 실시예의 제 2 열교환기(320)는, 제 1 팽창부(512)를 통과한 유체와, 제 2 열교환기(320)를 통과한 후 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 통과한 유체를 열교환시킨다. 즉, 제 2 열교환기(320)는, 제 2 팽창기를 통과한 유체를 냉매로 하여, 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 통과하며 압력이 높아진 유체를 액화시킨다.The second heat exchanger 320 of the present embodiment is configured such that the fluid that has passed through the first expansion portion 512 and the third compressor 130 and the fifth cooler 250 after passing through the second heat exchanger 320 Exchanges the fluid that has passed therethrough. That is, the second heat exchanger 320 uses the fluid that has passed through the second inflator as a refrigerant, passes through the third compressor 130 and the fifth cooler 250, and liquefies the fluid having a high pressure.

도 5에 도시된 바와 같이, 압력이 낮을 때에는 천연가스의 온도를 낮춰도 액화되지 않을 수 있지만(도 5의 X), 천연가스의 압력을 높인 후에는 같은 정도로 온도를 낮춰도 천연가스를 액화시킬 수 있다(도 5의 Y).As shown in FIG. 5, when the pressure is low, even if the temperature of the natural gas is lowered, it may not be liquefied (X in FIG. 5) (Y in Fig. 5).

따라서, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 열교환기(320)를 통과한 유체를, 제 3 압축기(130)에 의해 압축시킨 후 다시 제 2 열교환기(320)로 보내, 제 1 팽창부(512) 및를 통과한 유체와 자가열교환시키면, 제 3 압축기(130)에 의해 압력이 높아진 유체는 냉각되며 일부가 액화될 수 있다.Accordingly, the fluid that has passed through the first expansion portion 512 and the second heat exchanger 320 is compressed by the third compressor 130 and then sent to the second heat exchanger 320, 512) and self-heat exchanges with the fluid passing through the third compressor 130, the fluid whose pressure has been raised by the third compressor 130 is cooled and a part can be liquefied.

제 1 컴팬더(510)의 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창만으로, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용하기에 충분한 양의 액화천연가스가 생성되지 않는 경우, 본 실시예서와 같이 제 2 열교환기(320) 및 제 3 압축기(130)를 포함하여, 냉매로 사용되는 천연가스의 액화량을 증가시킬 수 있다.In the case where a sufficient amount of liquefied natural gas is not generated in the first heat exchanger 310 for use as a refrigerant only by expansion by the first expansion portion 512 of the first compander 510, The second heat exchanger 320 and the third compressor 130 to increase the liquefaction amount of the natural gas used as the refrigerant.

본 실시예의 제 3 압축기(130)는, 제 1 팽창부(512)를 통과한 후 제 2 열교환기(320)에서 냉매로서 1차로 열교환된 유체의 압력을 높인다.The third compressor 130 of the present embodiment increases the pressure of the fluid that has been heat-exchanged as the first refrigerant in the second heat exchanger 320 after passing through the first expansion portion 512.

본 실시예의 제 5 냉각기(250)는, 제 3 압축기(130)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 5 냉각기(250)는, 일례로 대략 상온의 담수(fresh water)와 유체를 열교환시켜, 유체를 냉각시킬 수 있다.The fifth cooler 250 of the present embodiment lowers the temperature of the fluid passing through the third compressor 130 as well as the pressure. The fifth cooler 250 can cool the fluid by, for example, heat-exchanging fluid with fresh water at about room temperature.

본 실시예의 제 2 기액분리기(420)는, 제 2 열교환기(320)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하여, 제 3 실시예와 마찬가지로, 액화천연가스는 제 1 열교환기(310)로 보내 냉매로 사용할 수 있도록 하고, 천연가스는 제 2 컴팬더(520)로 보내 제 2 팽창부(522)에 의해 추가적으로 팽창될 수 있도록 한다.The second gas-liquid separator (420) of this embodiment separates the partially liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state through the second heat exchanger (320) and, as in the third embodiment, And the natural gas is sent to the second compander 520 so that it can be further expanded by the second expansion part 522.

본 실시예의 제 4 밸브(720)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되어, 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절한다.The fourth valve 720 of this embodiment is installed on a line for sending the liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator 420 to the first heat exchanger 310 as in the third embodiment, Adjust the flow and pressure of the gas.

본 실시예의 제 2 컴팬더(520)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 유체를 팽창시키는 제 2 팽창부(522)와 유체를 압축시키는 제 2 압축부(521)를 포함한다. 제 2 팽창부(522)와 제 2 압축부(521)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 축으로 연결되어, 제 2 팽창부(522)가 유체를 팽창시키면서 얻은 에너지에 의해 제 2 압축부(521)가 유체를 압축시킨다.As in the third embodiment, the second compander 520 of the present embodiment includes a second expanding section 522 for expanding the fluid and a second compressing section 521 for compressing the fluid. The second expanding section 522 and the second compressing section 521 are coupled by an axis in the same manner as in the third embodiment so that the energy of the second expanding section 522 inflating the fluid causes the second compressing section 521 compress the fluid.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)는, 제 1 팽창부(512) 및 제 2 열교환기에 의해 액화되지 못하고, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 천연가스를, 다시 한번 팽창시킨 후 제 1 열교환기(310)로 보낸다. 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스를 냉각시키는 냉매로 사용된다.The second expansion portion 522 of the second compander 520 can not be liquefied by the first expansion portion 512 and the second heat exchanger and can return natural gas separated by the second gas- And then sent to the first heat exchanger 310. The fluid expanded by the second expansion portion 522 is used as a refrigerant for cooling the natural gas in the first heat exchanger 310 together with the evaporated gas discharged from the storage tank 10 as in the third embodiment do.

제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)에서 냉매로 사용된 유체를 압축시킨 후 제 1 컴팬더(510)로 보낸다.The second compression section 521 of the second compander 520 compresses the fluid used as the refrigerant in the first heat exchanger 310 and sends it to the first compander 510 as in the third embodiment .

본 실시예의 제 1 열교환기(310)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110), 제 1 냉각기(210), 제 2 압축기(210) 및 제 4 냉각기(240)을 통과한 천연가스를 냉매와 자가열교환시켜 냉각시킨다.The first heat exchanger 310 of the present embodiment is configured such that the first compressor 110, the first compressor 210, the second compressor 210, and the fourth compressor 240, The gas is cooled by self-heat exchange with the refrigerant.

단, 본 실시예의 제 1 열교환기(310)는, 제 3 실시예와는 달리, 제 1 팽창부(512), 제 2 열교환기(320), 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 통과한 후에 제 2 열교환기(320)에서 액화되어 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스; 제 1 팽창부(512), 제 2 열교환기(320), 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 통과한 후에 제 2 열교환기(320)에서 액화되지 못하고 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 후 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체; 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스;를 냉매로 사용한다.The first heat exchanger 310 of the present embodiment is different from the third embodiment in that the first expansion portion 512, the second heat exchanger 320, the third compressor 130, and the fifth cooler 250 ), Liquefied natural gas liquefied in the second heat exchanger (320) and separated by the second gas-liquid separator (420); After passing through the first expansion unit 512, the second heat exchanger 320, the third compressor 130 and the fifth cooler 250, they can not be liquefied in the second heat exchanger 320 and the second gas-liquid separator 420 The fluid having passed through the second expansion portion 522 after being separated by the second expansion portion 522; And evaporation gas discharged from the storage tank 10 are used as the refrigerant.

본 실시예의 팽창수단(600)은, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)에서 열교환되어 온도가 낮아진 유체의 압력을 낮추며, 천연가스는 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하면서 일부 또는 전부가 액화된다. 팽창수단(600)은 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다.As in the third embodiment, the expansion means 600 of the present embodiment lowers the pressure of the fluid whose temperature has been lowered by heat exchange in the first heat exchanger 310, and the natural gas is introduced into the first heat exchanger 310 and the expansion means 600, the liquid is partly or entirely liquefied. The expansion means 600 may be an expansion valve or an expander.

본 실시예의 제 1 기액분리기(410)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 팽창수단(600) 후단에 설치되어, 제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체 상태로 남아있는 천연가스를 분리시켜, 액화천연가스는 저장탱크(10)로 보내고, 천연가스는 제 2 팽창부(522)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보낸다.The first gas-liquid separator 410 of the present embodiment is disposed at the downstream end of the expansion means 600 and passes through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and is partly liquefied natural The liquefied natural gas is sent to the storage tank 10 and the natural gas is supplied to the first heat exchanger 310 from the line-up Lt; / RTI >

본 실시예의 제 2 밸브(710)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 기액분리기(410)로부터 제 2 팽창부(522)와 제 1 열교환기(310) 사이로 천연가스를 보내는 라인 상에 설치되어, 천연가스의 유량 및 압력을 조절한다.The second valve 710 of the present embodiment is installed on a line for sending natural gas between the second expansion portion 522 and the first heat exchanger 310 from the first gas-liquid separator 410 as in the third embodiment Thereby controlling the flow rate and pressure of the natural gas.

본 실시예의 제 3 밸브(30)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 기액분리기(410)로부터 저장탱크(10)로 분리된 액화천연가스를 보내는 라인 상에 설치되어, 액화천연가스의 유량 및 압력을 조절한다.The third valve 30 of this embodiment is installed on a line for sending liquefied natural gas separated from the first gas-liquid separator 410 to the storage tank 10 as in the third embodiment so that the flow rate of liquefied natural gas And pressure.

본 실시예의 제 2 냉각기(220)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521) 후단에 설치되어, 제 2 압축부(521)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 2 압축부(521) 및 제 2 냉각기(220)를 통과한 유체는 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The second cooler 220 of the present embodiment is disposed at the rear end of the second compression section 521 of the second compander 520 and passes through the second compression section 521 and has a pressure But the temperature also lowers the temperature of the raised fluid. The fluid having passed through the second compressing section 521 and the second cooler 220 is sent to the first compander 510.

본 실시예의 제 3 냉각기(230)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)의 제 1 압축부(511) 후단에 설치되어, 제 1 압축부(511)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 유체의 온도를 낮춘다. 제 1 압축부(511) 및 제 3 냉각기(230)를 통과한 유체는, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 제 1 압축기(110)로 보내진다.The third cooler 230 of the present embodiment is installed at the rear end of the first compressing section 511 of the first compander 510 so as to pass through the first compressing section 511, But the temperature also lowers the temperature of the raised fluid. The fluid having passed through the first compression unit 511 and the third cooling unit 230 is sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside.

본 실시예의 제 1 밸브(20)는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10) 내부의 증발가스를 제 1 열교환기(310)로 보내는 라인 상에 설치되어, 저장탱크(10)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내지는 증발가스의 유량 및 압력을 조절한다.The first valve 20 of the present embodiment is installed on a line for sending the vaporized gas in the storage tank 10 to the first heat exchanger 310 as in the third embodiment, 1 heat exchanger (310).

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

외부로부터 공급되는 천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 압축기(110)에 의해 1차로 압축되고 제 1 냉각기(210)에 의해 냉각된 후 두 흐름으로 분기된다. 그 중, 한 흐름은, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 압축기(120)에 의해 2차로 압축되고 제 4 냉각기(240)에 의해 냉각된 후 제 1 열교환기(310)로 보내지고, 다른 흐름은, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 컴팬더(510)로 보내진다.The natural gas supplied from the outside is firstly compressed by the first compressor 110, cooled by the first cooler 210, and then branched into two flows, as in the third embodiment. One of them is compressed by the second compressor 120, cooled by the fourth cooler 240, and then sent to the first heat exchanger 310, as in the third embodiment, Is sent to the first compander 510 as in the third embodiment.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 제 1 컴팬더(510)로 보내진 천연가스는, 제 3 실시예와는 달리, 제 1 팽창부(512)에 의해 팽창된 후 제 2 기액분리기(420)로 보내지는 것이 아니라, 먼저 제 2 열교환기(320)로 보내진다. 제 1 팽창부(512)를 통과한 후 제 2 열교환기(320)로 보내진 유체는, 1차로 냉매로서 제 2 열교환기(320)에서 열교환된 후, 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 통과한 후 다시, 제 1 팽창부(512)로부터 제 2 열교환기(320)로 보내진 유체와 열교환된다. 제 3 압축기(130) 및 제 5 냉각기(250)를 통과한 후 제 2 열교환기(320)에서 2차로 열교환된 유체는, 제 2 기액분리기(420)로 보내진다.Unlike the third embodiment, natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then sent to the first compander 510 is expanded by the first expansion unit 512 Liquid separator 420, but is sent to the second heat exchanger 320 first. The fluid sent to the second heat exchanger 320 after passing through the first expansion portion 512 is heat-exchanged in the second heat exchanger 320 as a first refrigerant and then flows into the third compressor 130 and the fifth cooler 250 and then again exchanges heat with the fluid sent from the first expansion portion 512 to the second heat exchanger 320. The fluid that has undergone the second heat exchange in the second heat exchanger (320) after passing through the third compressor (130) and the fifth cooler (250) is sent to the second gas-liquid separator (420).

제 2 기액분리기(420)로 보내진 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 액화천연가스와 천연가스가 분리되고, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 4 밸브(720)를 통과한 후 제 1 열교환기(310)로 보내져 냉매로 사용되며, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 팽창부(522)로 보내져 다시 한 번 팽창된 후, 제 1 열교환기(310)로 보내져 냉매로 사용된다.The liquid sent to the second gas-liquid separator 420 is separated from the liquefied natural gas and the natural gas and separated by the second gas-liquid separator 420 in the same manner as in the third embodiment, Similarly, after passing through the fourth valve 720, it is sent to the first heat exchanger 310 to be used as a refrigerant, and the natural gas separated by the second gas-liquid separator 420 is sent to the second The refrigerant is sent to the second expansion portion 522 of the compander 520 and expanded again, and then sent to the first heat exchanger 310 to be used as a refrigerant.

한편, 저장탱크(10) 내부에서 발생된 증발가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 밸브(20)를 통과한 후, 제 2 컴팬더(520)로부터 제 1 열교환기(310)로 유체가 보내지는 라인 상으로 보내진다.The evaporated gas generated in the storage tank 10 flows from the second compander 520 to the first heat exchanger 310 after passing through the first valve 20 as in the third embodiment. Is sent on the line to be sent.

제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 후 제 4 밸브(720) 및 제 1 열교환기(310)를 통과한 액화천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 일부 또는 전부가 기화되어, 제 2 팽창부(522)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내진 유체가 제 1 열교환기(310)를 통과한 후 제 2 압축부(521)로 보내지는 라인 상으로 보내진다.The liquefied natural gas that has been separated by the second gas-liquid separator 420 and passed through the fourth valve 720 and the first heat exchanger 310 is partially or completely vaporized as in the third embodiment, The fluid sent from the expansion portion 522 to the first heat exchanger 310 is sent to the second compression portion 521 after passing through the first heat exchanger 310.

제 2 기액분리기(420)에 의해 분리되어 제 2 팽창부(522)를 통과한 후 제 1 열교환기(310)로 보내진 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스와 함께, 제 1 열교환기(310)에서 천연가스와 열교환된 후 일부 또는 전부가 기화되고, 일부 또는 전부가 기화된 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 기액분리기(420)로부터 제 1 열교환기(310)로 보내져 냉매로 사용된 유체와 통합되어, 제 2 컴팬더(520)의 제 2 압축부(521)로 보내진다.The fluid separated by the second gas-liquid separator 420, passed through the second expansion portion 522, and then sent to the first heat exchanger 310 is evaporated from the storage tank 10 as in the third embodiment The fluid partially or wholly vaporized and partially or fully vaporized after heat exchange with the natural gas in the first heat exchanger 310 is supplied to the second gas-liquid separator 420 from the second gas-liquid separator 420 1 heat exchanger 310 to be combined with the fluid used as the refrigerant and sent to the second compression section 521 of the second compander 520.

제 2 압축부(521)에 의해 압축된 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 냉각기(220)에 의해 냉각된 후 다시 제 1 컴팬더(510)로 보내져, 제 1 압축부(511)에 의해 다시 한 번 압축된다. 제 1 압축부(511)에 의해 압축된 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 3 냉각기(230)에 의해 냉각된 후, 외부로부터 공급되는 천연가스와 함께 다시 제 1 압축기(110)로 보내져, 전술한 일련의 과정을 다시 거치게 된다.The fluid compressed by the second compressing unit 521 is cooled by the second cooler 220 and then sent to the first compander 510 so as to be supplied to the first compressing unit 511, Lt; / RTI > The fluid compressed by the first compressing unit 511 is cooled by the third cooler 230 and then sent to the first compressor 110 together with the natural gas supplied from the outside as in the third embodiment , The above-mentioned series of steps is again performed.

제 1 압축기(110) 및 제 1 냉각기(210)를 통과한 후 분기되어, 제 2 압축기(120) 및 제 4 냉각기(240)를 통과한 천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 열교환기(310)로 보내져, 제 2 기액분리기(420)에 의해 분리된 액화천연가스; 제 2 팽창부(522)에 의해 팽창된 유체; 및 저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스;와 열교환된 후, 팽창수단(600)에 의해 팽창된다.The natural gas that has passed through the first compressor 110 and the first cooler 210 and then branched and has passed through the second compressor 120 and the fourth cooler 240 is subjected to the first heat exchange Liquid natural gas separated by the second gas-liquid separator 420; A fluid inflated by the second expanding portion 522; And the evaporation gas discharged from the storage tank 10, and then expanded by the expansion means 600. [

제 1 열교환기(310) 및 팽창수단(600)을 통과하며 일부 또는 전부가 액화된 유체는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 기액분리기(410)에 의해 액체상과 기체상이 분리된다. 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 액화천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 3 밸브(30)를 통과한 후 저장탱크(10)로 보내지고, 제 1 기액분리기(410)에 의해 분리된 천연가스는, 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 2 밸브(710)를 통과한 후, 제 2 팽창부(522)를 통과한 유체와 함께 제 1 열교환기(310)로 보내져 다시 냉매로 사용된다.The liquid, which has passed through the first heat exchanger 310 and the expansion means 600 and partially or completely liquefied, is separated from the liquid phase and the gas phase by the first gas-liquid separator 410 as in the third embodiment. The liquefied natural gas separated by the first gas-liquid separator 410 is sent to the storage tank 10 after passing through the third valve 30 as in the third embodiment and is supplied to the first gas-liquid separator 410 After passing through the second valve 710, the natural gas separated by the natural gas is sent to the first heat exchanger 310 together with the fluid that has passed through the second expansion portion 522, Is used.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

10 : 저장탱크 20, 30, 710, 720 : 밸브
110, 120, 130 : 압축기 210, 220, 230 ,240, 250 : 냉각기
310, 320 : 열교환기 410, 420 : 기액분리기
510, 520 : 컴팬더 511, 521 : 압축부
512, 522 : 팽창부 600 : 팽창수단10: Storage tank 20, 30, 710, 720: Valve
110, 120, 130: compressors 210, 220, 230, 240, 250:
310, 320: heat exchanger 410, 420: gas-liquid separator
510, 520: Compander 511, 521:
512, 522: expanding part 600: expansion means

Claims (16)

천연가스를 압축시키는 제 1 압축기;
상기 제 1 압축기에 의해 압축된 천연가스의 일부 흐름(이하, ‘x 흐름’이라고 함.)을 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 제 1 열교환기;
상기 제 1 압축기에 의해 압축된 천연가스 중 상기 ‘x 흐름’을 제외한 나머지 흐름(이하, ‘y 흐름’이라고 함.)을 팽창시키는 제1 팽창부;
상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 유체를 압축시키는 제1 압축부;
상기 제1 팽창부에 의해 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 제2 기액분리기; 및
상기 제 1 열교환기에 의해 냉각된 유체를 팽창시키는 팽창수단;을 포함하고,
상기 제1 팽창부 및 상기 제1 압축부는 제1 컴팬더를 구성하고,
상기 제 1 열교환기는, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스;를 냉매로 사용하여, 상기 ‘x 흐름’을 냉각시키고,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후 상기 제1 압축부에 의해 압축되고,
상기 제1 압축부에 의해 압축된 천연가스는 상기 제1 압축기 전단으로 보내지며,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용되는, 저장탱크를 포함하는 선박.A first compressor for compressing natural gas;
A first heat exchanger for cooling a part of the natural gas compressed by the first compressor (hereinafter referred to as "x-flow") by heat exchange with the refrigerant;
A first expansion unit for expanding the remaining natural gas other than the 'x-flow' (hereinafter referred to as 'y-flow') from the natural gas compressed by the first compressor;
A first compression unit for compressing a fluid used as a refrigerant in the first heat exchanger;
A second gas-liquid separator which separates the liquefied natural gas expanded by the first expansion part and left liquefied natural gas and the natural gas left in a gaseous state; And
And expansion means for expanding the fluid cooled by said first heat exchanger,
Wherein the first expanding portion and the first compressing portion constitute a first compander,
Wherein the first heat exchanger comprises: liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator; And the natural gas separated in the gaseous phase separated by the second gas-liquid separator are used as a refrigerant to cool the 'x-flow'
Wherein the gaseous natural gas separated by the second gas-liquid separator is compressed by the first compression unit after being used as a refrigerant in the first heat exchanger,
The natural gas compressed by the first compressing unit is sent to the front side of the first compressor,
Wherein the gaseous natural gas separated by the second gas-liquid separator is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant in the first heat exchanger. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스를 팽창시키는 제2 팽창부; 및
상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 유체가 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후 상기 제1 압축부로 공급되는 라인 상에 설치되는 제2 압축부;를 더 포함하고,
상기 제2 팽창부 및 상기 제2 압축부는 제2 컴팬더를 구성하고,
상기 제 1 열교환기는, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 유체;를 냉매로 사용하여, 상기 ‘x 흐름’을 냉각시키고,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후, 상기 제2 압축부 및 상기 제1 압축부에 의해 순차로 압축되는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method according to claim 1,
A second expansion unit for expanding the gaseous natural gas separated by the second gas-liquid separator; And
And a second compression unit installed on a line supplied to the first compression unit after the fluid expanded by the second expansion unit is used as refrigerant in the first heat exchanger,
The second expanding portion and the second compressing portion constitute a second compander,
Wherein the first heat exchanger comprises: liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator; And a fluid expanded by the second expansion part as a refrigerant to cool the 'x-flow'
Wherein the gaseous natural gas separated by the second gas-liquid separator is sequentially compressed by the second compression unit and the first compression unit after being used as a refrigerant in the first heat exchanger The ship. 청구항 2에 있어서,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스는, 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후, 상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 유체와 합류되는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method of claim 2,
The liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator is used as a refrigerant in the first heat exchanger, and is expanded by the second expansion unit and then merged with a fluid used as a refrigerant in the first heat exchanger , Vessels containing storage tanks. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 팽창수단을 통과하며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 제1 기액분리기를 더 포함하고,
상기 제1 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용되는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method according to claim 1,
Further comprising a first gas-liquid separator for separating the liquefied natural gas passing through the expansion means and the natural gas remaining in a gaseous state,
Wherein the gaseous natural gas separated by the first gas-liquid separator is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant in the first heat exchanger. 청구항 2에 있어서,
상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 후, 상기 제2 압축부 및 상기 제1 압축부에 의해 순차로 압축된 천연가스는 상기 제1 압축기 전단으로 보내지는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method of claim 2,
Wherein natural gas sequentially compressed by the second compressing unit and the first compressing unit is sent to the front side of the first compressor after being used as a refrigerant in the first heat exchanger. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 ‘x 흐름’을 추가로 압축시키는 제2 압축기를 포함하고,
상기 제1 열교환기는, 상기 제2 압축기에 의해 압축된 상기 ‘x 흐름’을 냉매와 열교환시켜 냉각시키는, 저장탱크를 포함하는 선박. The method according to claim 1 or 2,
And a second compressor for further compressing said 'x-flow'
Wherein said first heat exchanger comprises a storage tank for cooling said " x-flow " compressed by said second compressor by heat exchange with a refrigerant. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 유체를 냉매로 사용하는 제2 열교환기; 및
상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제2 열교환기에서 냉매로 사용된 유체를 압축시키는 제3 압축기;를 더 포함하고,
상기 제3 압축기에 의해 압축된 유체는, 상기 제2 열교환기에 의해, 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 유체를 냉매로 열교환되어 냉각된 후, 상기 제2 기액분리기로 보내지는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method according to claim 1 or 2,
A second heat exchanger using the fluid expanded by the first expansion portion as a refrigerant; And
And a third compressor for expanding the fluid used as the refrigerant in the second heat exchanger after being expanded by the first expansion part,
And the fluid compressed by the third compressor is cooled by the second heat exchanger, the fluid expanded by the first expansion part is heat-exchanged with the refrigerant, and is then sent to the second gas-liquid separator The ship. 천연가스를 압축시키는 제1 압축기;
상기 제1 압축기에 의해 압축된 천연가스의 일부(이하, ‘s-1 흐름’이라고 함.)를 냉각시키는 냉매 시스템;
상기 냉매 시스템에 의해 냉각된 천연가스를 냉매로 사용하여, 상기 제1 압축기에 의해 압축된 천연가스 중 상기 ‘s-1 흐름’을 제외한 나머지(이하, ‘s-2 흐름’ 이라고 함.)를 액화시키는 액화 시스템;을 포함하고,
상기 냉매 시스템은,
상기 ‘s-1 흐름’을 팽창시키는 제1 팽창부; 및
상기 제1 팽창부에 의해 팽창되며 액화된 액화천연가스 및 기체상태의 천연가스를 분리하는 제2 기액분리기;를 포함하고,
상기 액화 시스템은, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 및 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스;를 냉매로 사용하여 상기 ‘s-2 흐름’을 액화시키고,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는, 상기 액화 시스템에서 냉매로 사용된 후 제1 압축부에 의해 압축되고,
상기 제1 팽창부 및 상기 제1 압축부는 제1 컴팬더를 구성하고,
상기 냉매 시스템은 개방 루프인, 저장탱크를 포함하는 선박.A first compressor for compressing natural gas;
A refrigerant system for cooling part (hereinafter referred to as 's-1 flow') of the natural gas compressed by the first compressor;
(Hereinafter referred to as 's-2 flow') of the natural gas compressed by the first compressor by using the natural gas cooled by the refrigerant system as a refrigerant, except for the 's-1 flow' A liquefaction system for liquefaction,
In the refrigerant system,
A first expanding portion for expanding the 's-1 flow'; And
And a second gas-liquid separator which separates the liquefied natural gas expanded by the first expansion portion and the liquefied natural gas and the gaseous natural gas,
The liquefaction system may further comprise: liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator; S-2 flow 'is liquefied by using the natural gas separated by the second gas-liquid separator as a refrigerant in the gaseous state,
The gaseous natural gas separated by the second gas-liquid separator is compressed by the first compression unit after being used as a refrigerant in the liquefaction system,
Wherein the first expanding portion and the first compressing portion constitute a first compander,
Wherein the refrigerant system is an open loop. 청구항 9에 있어서,
저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 상기 액화 시스템에 공급하는 증발가스 공급 시스템을 더 포함하고,
상기 액화 시스템은, 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스; 상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스; 및 상기 증발가스 공급 시스템으로부터 공급된 증발가스;를 냉매로 사용하여 상기 ‘s-2 흐름’을 액화시키는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method of claim 9,
Further comprising an evaporative gas supply system for supplying evaporative gas discharged from the storage tank to the liquefaction system,
The liquefaction system may further comprise: liquefied natural gas separated by the second gas-liquid separator; A natural gas in a gaseous state separated by the second gas-liquid separator; And a storage tank for liquefying the 's-2 flow' by using evaporation gas supplied from the evaporation gas supply system as a refrigerant. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 냉매 시스템은,
상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 상기 ‘s-1 흐름’을 냉매로 사용하는 제2 열교환기; 및
상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 제2 열교환기에서 냉매로 사용된 상기 ‘s-1 흐름’을 압축시키는 제3 압축기;를 더 포함하고,
상기 제3 압축기에 의해 압축된 유체는, 상기 제2 열교환기에 의해, 상기 제1 팽창부에 의해 팽창된 유체를 냉매로 열교환되어 냉각된 후, 상기 제2 기액분리기로 보내지는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method according to claim 9 or 10,
In the refrigerant system,
A second heat exchanger using the 's-1 flow' expanded by the first expansion part as a refrigerant; And
Further comprising a third compressor for compressing the 's-1 flow' used as a refrigerant in the second heat exchanger after being expanded by the first expansion portion,
And the fluid compressed by the third compressor is cooled by the second heat exchanger, the fluid expanded by the first expansion part is heat-exchanged with the refrigerant, and is then sent to the second gas-liquid separator The ship. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 냉매 시스템은,
상기 제2 기액분리기에 의해 분리된 천연가스를 팽창시키는 제2 팽창부를 더 포함하고,
상기 제2 팽창부에 의해 팽창된 후 상기 액화 시스템에서 냉매로 사용된 유체는 제2 압축부에 의해 압축된 후 상기 제1 압축부에 의해 압축되고,
상기 제2 팽창부 및 상기 제2 압축부는 제2 컴팬더를 구성하는, 저장탱크를 포함하는 선박.The method according to claim 9 or 10,
In the refrigerant system,
Further comprising a second expansion portion for expanding the natural gas separated by said second gas-liquid separator,
The fluid used as the refrigerant in the liquefaction system after being expanded by the second expanding portion is compressed by the first compressing portion after being compressed by the second compressing portion,
And the second expanding portion and the second compressing portion constitute a second compander. 1) 천연가스를 두 흐름으로 분기시키고,
2) 상기 1)단계에서 분기된 천연가스 중 한 흐름(이하, ‘a 흐름’이라고 함.)을 팽창시키고,
3) 상기 2)단계에서 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하고,
4) 상기 3)단계에서 분리된 천연가스를 팽창시키고,
5) 상기 3)단계에서 분리된 액화천연가스; 및 상기 4)단계에서 팽창된 유체;를 냉매로, 상기 1)단계에서 분기된 천연가스 중 나머지 흐름(이하, ‘b 흐름’이라고 함.)을 열교환시켜 냉각시키고,
6) 상기 5)단계에서 냉각된 상기 ‘b 흐름’을 팽창시키고
7) 상기 4)단계에서 팽창된 후 상기 ‘b 흐름’을 냉각시키는 냉매로 사용된 천연가스는, 상기 4)단계에서 천연가스를 팽창시킬 때 방출된 에너지에 의해 압축되고,
8) 상기 7)단계에서 압축된 천연가스는, 상기 2)단계에서 천연가스를 팽창시킬 때 방출된 에너지에 의해 추가적으로 압축되고,
상기 4)단계에서 팽창된 유체는, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되어, 상기 5)단계에서 상기 ‘b 흐름’을 열교환시켜 냉각시키는 냉매로 사용되는, 방법.1) diverts natural gas into two streams,
2) expanding one of the natural gas branched in the step 1) (hereinafter referred to as a flow)
3) separating the liquefied natural gas that has expanded and liquefied in the step 2) and the natural gas remaining in the gaseous state,
4) expanding the natural gas separated in the step 3)
5) the liquefied natural gas separated in the step 3); And a fluid expanded in the step 4) as a refrigerant, and cooling the other of the natural gas branched in the step 1) (hereinafter referred to as "b-flow"
6) The 'b-flow' cooled in step 5) is expanded
7) The natural gas used as the refrigerant to cool the 'b-flow' after being expanded in the step 4) is compressed by the energy released when the natural gas is expanded in the step 4)
8) The natural gas compressed in the step 7) is further compressed by the energy released when the natural gas is expanded in the step 2)
Wherein the fluid expanded in the step (4) is used as a refrigerant to merge with the evaporated gas discharged from the storage tank, thereby cooling the 'b flow' by heat-exchanging in the step (5). 청구항 13에 있어서,
9) 상기 6)단계에서 팽창되며 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하고,
10) 상기 9)단계에서 분리된 천연가스는 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스와 합류되는, 방법.14. The method of claim 13,
9) separating the liquefied natural gas expanded and liquefied in the step 6) and the natural gas remaining in the gaseous state,
10) The natural gas separated in the step 9) is merged with the evaporated gas discharged from the storage tank. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
상기 3)단계에서 분리된 액화천연가스는, 상기 5)단계에서 냉매로 사용된 후, 상기 4)단계에서 팽창된 후 상기 5)단계에서 냉매로 사용된 유체와 합류되는, 방법.The method according to claim 13 or 14,
Wherein the liquefied natural gas separated in the step (3) is used as a refrigerant in the step (5), and is then merged with the fluid used as the refrigerant in the step (5) after being expanded in the step (4). 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
2-1) 상기 2)단계에서 팽창된 상기 ‘a 흐름’은 제2 열교환기에서 냉매로 사용되고,
2-2) 상기 2-1)단계에서 냉매로 사용된 상기 ‘a 흐름’은 압축되고,
2-3) 상기 2-2)단계에서 압축된 상기 ‘a 흐름’은, 상기 2)단계에서 팽창된 상기 ‘a 흐름’을 냉매로, 상기 제2 열교환기에 의해 열교환되어 냉각되고,
2-4) 상기 2-3)단계에서 열교환되어 냉각된 상기 ‘a 흐름’은, 상기 3)단계에서 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스로 분리되는, 방법.The method according to claim 13 or 14,
2-1) The 'a flow' expanded in the step 2) is used as a refrigerant in the second heat exchanger,
2-2) The 'a flow' used as the refrigerant in the step 2-1) is compressed,
2-3) The 'a flow' compressed in the step 2-2) is a refrigerant which is cooled by the heat exchanged by the second heat exchanger, the 'a flow' expanded in the step 2)
2-4) The 'a flow', which is heat-exchanged and cooled in step 2-3), is separated into liquefied natural gas and natural gas remaining in the gaseous state in step 3).
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