KR101743322B1 - Treatment system of liquefied gas - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 압력센서가 구비되는 액화가스 저장탱크부터 수요처까지 연결되는 연료 공급 라인; 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결되는 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되어 상기 증발가스 압축기로 공급되는 증발가스의 양을 조절하는 증발가스 공급 밸브; 및 상기 연료 공급 라인 상에 마련되어 액화가스의 양을 조절하는 연료 공급 조절부를 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이하로 감지되는 경우 상기 연료 공급 조절부가 상기 연료 공급 라인으로 흐르는 액화가스의 양을 조절하고, 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이상으로 감지되는 경우 상기 증발가스 공급 밸브는 상기 증발가스 공급라인을 개방하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 연료 공급 조절부를 통해 증발가스를 재액화시키거나, 증발가스 공급라인을 통해 증발가스를 배출시켜 내압을 감소시킴으로써, 수축에 의한 액화가스 저장탱크의 파손을 방지할 수 있다.A liquefied gas processing system according to an embodiment of the present invention includes a fuel supply line connected from a liquefied gas storage tank provided with a pressure sensor to a customer site; An evaporative gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to the customer; An evaporation gas supply valve provided on the evaporation gas supply line for adjusting an amount of evaporation gas supplied to the evaporation gas compressor; And a fuel supply regulator provided on the fuel supply line to regulate an amount of the liquefied gas, wherein when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected to be equal to or less than a predetermined pressure, And the evaporation gas supply valve opens the evaporation gas supply line when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected to be higher than a predetermined pressure.
The liquefied gas processing system according to the present invention prevents the liquefied gas storage tank from being damaged due to shrinkage by re-liquefying the evaporation gas through the fuel supply regulator or discharging the evaporation gas through the evaporation gas supply line to reduce the internal pressure can do.
Description
본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas processing system.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transporting large quantities of minerals, crude oil, natural gas, or more than a thousand containers. It is made of steel and buoyant to float on the water surface. ≪ / RTI >
이러한 선박은 엔진을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.Such a vessel generates thrust by driving the engine. In this case, the engine uses gasoline or diesel to move the piston so that the crankshaft is rotated by the reciprocating motion of the piston, so that the shaft connected to the crankshaft is rotated to drive the propeller It was common.
그러나 최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.In recent years, however, LNG fuel supply systems for driving an engine using LNG as a fuel have been used in an LNG carrier carrying Liquefied Natural Gas (LNG) It is also applied to other ships.
일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃도 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 420분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다. Generally, it is known that LNG is a clean fuel and its reserves are more abundant than petroleum, and its usage is rapidly increasing as mining and transfer technology develops. This LNG is generally stored in a liquid state at a temperature of -162 ° C. or lower at 1 atm under a pressure of 1 atm. The volume of liquefied methane is about 1/420 of the volume of methane in a gaseous state, The specific gravity is 0.42, which is about one half of that of crude oil.
그러나 엔진이 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 엔진에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, the temperature and pressure required to drive the engine may be different from the state of the LNG stored in the tank. Therefore, in recent years, research and development have been made on the technology of controlling the temperature and pressure of the LNG stored in the liquid state and supplying the engine to the engine.
이러한 종래기술로는 국내등록공보 제10-1277965호 (2013.06.17) 등이 공개되어 있다.Such prior art is disclosed in Korean Registered Patent Publication No. 10-1277965 (Jun. 17, 2013).
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액화가스 저장탱크의 내압을 조절하여, 액화가스 저장탱크의 팽창 및 수축에 의한 파손을 방지할 수 있는 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a liquefied gas processing system capable of controlling the internal pressure of a liquefied gas storage tank to prevent breakage due to expansion and contraction of the liquefied gas storage tank .
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 압력센서가 구비되는 액화가스 저장탱크부터 수요처까지 연결되는 연료 공급 라인; 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결되는 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인 상에 마련되어 상기 증발가스 압축기로 공급되는 증발가스의 양을 조절하는 증발가스 공급 밸브; 및 상기 연료 공급 라인 상에 마련되어 액화가스의 양을 조절하는 연료 공급 조절부를 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이하로 감지되는 경우 상기 연료 공급 조절부가 상기 연료 공급 라인으로 흐르는 액화가스의 양을 조절하고, 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이상으로 감지되는 경우 상기 증발가스 공급 밸브는 상기 증발가스 공급라인을 개방하는 것을 특징으로 한다.A liquefied gas processing system according to an embodiment of the present invention includes a fuel supply line connected from a liquefied gas storage tank provided with a pressure sensor to a customer site; An evaporative gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to the customer; An evaporation gas supply valve provided on the evaporation gas supply line for adjusting an amount of evaporation gas supplied to the evaporation gas compressor; And a fuel supply regulator provided on the fuel supply line to regulate an amount of the liquefied gas, wherein when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected to be equal to or less than a predetermined pressure, And the evaporation gas supply valve opens the evaporation gas supply line when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected to be higher than a predetermined pressure.
구체적으로, 상기 연료 공급 조절부는, 상기 연료 공급 라인에서 분기되어 액화가스를 상기 액화가스 저장탱크로 리턴시키고, 리턴되는 액화가스를 분사하는 노즐이 포함되는 압력감소라인; 및 액화가스의 양을 조절하는 연료 공급 밸브를 포함하고, 상기 압력센서에 의해 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이상으로 감지되는 경우 상기 압력감소라인에 의해 액화가스가 리턴되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the fuel supply regulating section includes a pressure reducing line branched from the fuel supply line to return the liquefied gas to the liquefied gas storage tank and including a nozzle for injecting the returned liquefied gas; And a fuel supply valve for regulating the amount of liquefied gas, wherein the liquefied gas is returned by the pressure reducing line when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected by the pressure sensor to be higher than a predetermined pressure .
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 액화가스의 양은 상기 연료 공급 밸브의 개도조절에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.Specifically, the amount of liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank is controlled by adjusting the opening degree of the fuel supply valve.
구체적으로, 상기 연료 공급 조절부는, 상기 연료 공급 라인 상에 마련되는 부스팅 펌프를 더 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 액화가스의 양은 상기 부스팅 펌프의 회전속도에 의해 조절되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the fuel supply regulator further includes a boosting pump provided on the fuel supply line, and the amount of liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank is adjusted by the rotational speed of the boosting pump .
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에 양단이 연결되어, 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 내부에서 리턴시키는 압력상승라인; 및 상기 압력상승라인 상에 마련되어, 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력을 높이는 압력조절장치를 더 포함하고, 상기 압력센서에 의해 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이하로 감지되는 경우 상기 압력조절장치가 작동되는 것을 특징으로 한다.Specifically, a pressure rising line connected to both ends of the liquefied gas storage tank to return the liquefied gas of the liquefied gas storage tank therein; And a pressure regulating device provided on the pressure rising line for increasing the pressure in the liquefied gas storage tank. When the pressure in the liquefied gas storage tank is detected by the pressure sensor to be equal to or less than a predetermined pressure, Is operated.
구체적으로, 상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 연료를 가압하는 고압 펌프; 상기 고압 펌프와 상기 수요처 사이의 상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 고압 펌프로부터 배출된 연료를 가열하는 열교환기; 상기 열교환기에서 연료를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 제1 회수라인; 및 상기 열교환기의 상류에서 연료를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 제2 회수라인을 더 포함하고, 상기 압력센서에 의해 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 일정압력 이하로 감지되는 경우, 상기 압력조절장치가 작동되거나, 상기 제1 회수라인 또는 상기 제2 회수라인을 통해 상기 액화 가스 저장탱크로 연료가 회수되는 것을 특징으로 한다.A high pressure pump provided on the fuel supply line for pressurizing the fuel discharged from the liquefied gas storage tank; A heat exchanger provided on the fuel supply line between the high-pressure pump and the demander, for heating the fuel discharged from the high-pressure pump; A first recovery line for recovering fuel from the heat exchanger to the liquefied gas storage tank; And a second recovery line for recovering fuel to the liquefied gas storage tank upstream of the heat exchanger, wherein when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected by the pressure sensor to be equal to or less than a predetermined pressure, The apparatus is operated or fuel is recovered to the liquefied gas storage tank through the first recovery line or the second recovery line.
구체적으로, 상기 연료 공급 라인이 연결된 상기 수요처는, 고압의 수요처인 것을 특징으로 한다.Specifically, the demander to which the fuel supply line is connected is a high-demand consumer.
구체적으로, 일단이 상기 증발가스 공급라인 상에서 상기 증발가스 압축기 사이에 연결되며 상기 가압된 증발가스를 저압의 수요처로 공급하는 저압증발가스 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Pressure evaporation gas supply line, one end of which is connected between the evaporation gas compressors on the evaporation gas supply line, and supplies the pressurized evaporation gas to a low-pressure consumer site.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 연료 공급 조절부를 통해 증발가스를 재액화시키거나, 증발가스 공급라인을 통해 증발가스를 배출시켜 내압을 감소시킴으로써, 수축에 의한 액화가스 저장탱크의 파손을 방지할 수 있다.The liquefied gas processing system according to the present invention prevents the liquefied gas storage tank from being damaged due to shrinkage by re-liquefying the evaporation gas through the fuel supply regulator or discharging the evaporation gas through the evaporation gas supply line to reduce the internal pressure can do.
또한, 본 발명은 압력조절장치를 작동시켜 액화가스 저장탱크 내의 기체량을 증가시키거나, 제1 회수라인 또는 제2 회수라인을 통해 액화가스를 회수하여 액화가스 저장탱크의 내압을 상승시킴으로써 저장탱크의 파손을 방지할 수 있다.The present invention also relates to a method for controlling a pressure of a liquefied gas in a liquefied gas storage tank by operating a pressure regulating device or increasing the gas pressure in a liquefied gas storage tank by recovering liquefied gas through a first recovery line or a second recovery line, It is possible to prevent breakage of the battery.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a liquefied gas processing system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a liquefied gas processing system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(100)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 연료 공급 조절부(30), 압력증가부(40), 고압 펌프(50), 열교환기(60) 및 증발가스 압축기(70)를 포함한다. 이하 본 명세서에서, 연료는 액화가스(LNG)일 수 있고, 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있다. 1, a liquefied gas processing system 100 according to an embodiment of the present invention includes a liquefied
액화가스 저장탱크(10)는 수요처(20)에 공급될 연료를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 연료를 액체상태로 보관하여야 한다. 이때 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)에는 압력센서(11)가 구비되어 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 측정할 수 있다. A liquefied gas storage tank (10) stores fuel to be supplied to a customer (20). The liquefied
액화가스 저장탱크(10)는, 이중 구조의 탱크(도시하지 않음)와 단열부(도시하지 않음)로 이루어져 1bar 내지 10bar(일례로 6bar)의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 여기서, 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 조절할 수 있도록, 액화가스 저장탱크(10)에는 연료 공급 조절부(30) 및 압력증가부(40)가 마련된다. 또한, 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 팽창에 의해 액화가스 저장탱크(10)가 파손되거나 수축에 의해 파손되는 압력은 압력센서(11)에 의해 감지된다. 압력센서(11)는 제어부(도시하지 않음)에 포함될 수 있으며, 이러한 압력센서(11)는 실시간으로 액화가스 저장탱크(10의 내압을 감지할 수 있고, 감지된 내압에 따라 후술되는 회수라인어셈블리(22), 증발가스 공급 밸브(23A), 연료 공급 조절부(30), 압력증가부(40)가 조절될 수 있다. 액화가스 저장탱크(10)의 내압 조절은 후술하기로 한다.
The liquefied
수요처(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급되는 연료를 통해 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 수요처(20)는 고압 수요처(20A)와 저압 수요처(20B)를 포함하며, 고압 수요처(20A)는 MEGI 엔진일 수 있고, 저압 수요처(20B)는 이중연료 엔진일 수 있다.The
고압 수요처(20A)는, 초임계 상태(30℃ 내지 60℃, 200bar 내지 400bar)의 액화가스를 열교환기(60)로부터 공급받아 동력을 발생시키며, 반면 저압 수요처(20B)는 증발가스 압축기(70)에 의하여 가압된 증발가스를 공급받아 구동력을 얻을 수 있다. 물론 고압 수요처(20A)와 저압 수요처(20B)에 공급되는 액화가스 또는 증발가스의 상태는, 각 수요처(20)가 요구하는 상태에 따라 달라질 수 있다.The high-
액화가스 저장탱크(10)와 수요처(20) 사이에는 연료를 전달하는 연료 공급 라인(21)과 증발가스 공급라인(23)이 설치될 수 있다. 연료 공급 라인(21)에는 후술되는 부스팅 펌프(31), 고압 펌프(50) 및 열교환기(60) 등이 구비되어 연료가 수요처(20)에 공급되도록 할 수 있다. 이때 연료 공급 라인(21)에는 후술되는 연료 공급 밸브(34)가 설치되어, 연료 공급 밸브(34)의 개도 조절에 따라 연료의 공급량이 조절될 수 있다. 그리고 증발가스 공급라인(23)에는 증발가스 공급 밸브(23A) 및 증발가스 압축기(70)가 구비될 수 있고, 증발가스 공급 밸브(23A)의 개도조절에 의해 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.Between the liquefied
이러한, 연료 공급 라인(21)과 증발가스 공급라인(23) 각각이 액화가스 저장탱크(10)와 수요처(20) 사이에 설치되어, 액화가스 저장탱크(10)의 내압에 따라 증발가스와 액화가스를 선택적으로 이용하여 내압을 조절한다. Each of the
즉, 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 일정압력(제1 설정값) 이상으로 감지되는 경우 증발가스 공급 밸브(23A)는 증발가스 공급라인(23)을 개방한다. 증발가스 공급라인(23)의 개방에 의해 액화가스 저장탱크(10) 내의 증발가스는 배출되어 액화가스 저장탱크(10)의 내압은 감소되고, 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 일정압력 이상 높아지지 않도록 방지된다.That is, when the pressure in the liquefied
또한, 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 안전범위 이거나 일정압력(제2 설정값) 이하로 감지되는 경우 연료 공급 밸브(34)는 연료 공급 라인(21)을 개방하여 액화가스를 이용하게 된다. 이는 연료 공급 조절부(30)에 의해 이루어진다.
Further, when the pressure in the liquefied
연료 공급 조절부(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31), 압력감소라인(32) 및 연료 공급 밸브(34)를 포함할 수 있다. The fuel
부스팅 펌프(31)는, 액화가스 저장탱크(10)와 고압 펌프(High Pressure Pump; 50) 사이의 연료 공급 라인(21) 상에 구비될 수 있으며, 고압 펌프(50)에 충분한 양의 연료가 공급되도록 하여 고압 펌프(50)의 공동현상(cavitation)을 방지하고, 액화가스 저장탱크(10) 내에 구비될 수 있다. The
본 실시예의 부스팅 펌프(31)는 액화가스 저장탱크(10) 내의 액화가스를 고압 펌프(50)로 공급하면서, 압력감소라인(32)으로 액화가스가 공급되도록 한다. 압력센서(11)에 의해 감지되는 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 안전범위 내에 있는 경우 부스팅 펌프(31)가 가동되어 후술되는 고압 수요처(20A)로 액화가스가 공급된다. The
또한, 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 팽창에 의해 파손되는 범위 이상으로 넘어가지 않도록 방지하기 위해, 부스팅 펌프(31)가 가동되고 압력감소라인(32)을 통해 액화가스가 액화가스 저장탱크(10)로 회수될 수 있다.Further, in order to prevent the internal pressure of the liquefied
압력감소라인(32)은 연료 공급 라인(21)에서 분기되어 연료 공급 라인(21)으로 공급되는 액화가스를 액화가스 저장탱크(10)로 리턴시킨다. 압력감소라인(32)은 노즐(33)을 포함하여, 액화가스 저장탱크(10)로 리턴되는 액화가스의 표면적이 넓어지도록 분사(spray)시킬 수 있다. 노즐(33)에 의해 분사된 액화가스는 입자가 미립화되어 증발가스와 열교환되는 표면적이 증가하므로 액화가스 저장탱크(10) 내의 증발가스가 액화된다. 이에 따라, 액화가스 저장탱크(10) 내의 증발가스가 줄어들어 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 감소될 수 있다.The
여기서, 연료 공급 밸브(34)가 연료 공급 라인(21)에 마련되어 연료 공급 라인(21)으로 흐르는 액화가스와 압력감소라인(32)으로 흐르는 액화가스의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 부스팅 펌프(31)에서 공급되는 액화가스 중 일부는 연료로 이용되도록 고압 펌프(50)로 공급시키고, 나머지는 액화가스 저장탱크(10)로 리턴시킨다. 한편, 고압 펌프(50)로 공급되는 액화가스의 양을 100%로 이루고 압력감소라인(32)으로 리턴되는 양을 0%로 할 수 있다. 여기서, 고압 펌프(50)로 공급되는 액화가스의 양은 부스팅 펌프(31)의 회전속도로 제어할 수 있다.Here, the
본 실시예에서 연료 공급 밸브(34)는 삼방밸브인 것을 예로 들어 도시하였으나, 이와 달리, 연료 공급 밸브(34)는 2개의 밸브로 이루어지고 2개의 밸브 중 하나는 바이패스밸브일 수 있다. 이때, 압력감소라인(32)은 바이패스밸브에 연결되어 액화가스를 리턴시킬 수 있다.
In this embodiment, the
압력증가부(40)는 압력상승라인(41) 및 압력조절장치(42)를 포함할 수 있다. 압력센서(11)에 의해 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 일정압력(제2 설정값) 이하로 감지되는 경우 압력증가부(40)가 작동된다.The
압력상승라인(41)은 액화가스 저장탱크(10)에 연결되어 액화가스 저장탱크(10) 내의 연료가 이동되며, 압력상승라인(41) 상에는 압력조절장치(42)가 마련되어, 압력조절장치(42)가 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 기화해 리턴시켜서 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력을 높일 수 있다. The pressure rising line 41 is connected to the liquefied
압력조절장치(42)는 강제기화기, 히터 등으로 이루어질 수 있고, 액체 상태의 액화가스를 강제로 기화시켜 압력이 높은 증발가스가 액화가스 저장탱크(10) 내의 공간으로 다량 형성되도록 한다. 이에 따라, 액화가스 저장탱크(10)내의 압력은 증가된 기체에 의해 높아져 액화가스 저장탱크(10)가 수축되지 않는 범위의 압력으로 이루어질 수 있다. The
이와 같이, 본 실시예는 연료 공급 조절부(30)와 압력증가부(40)를 이용하여 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 조절함으로써, 액화가스 저장탱크(10)의 파손을 방지할 수 있다.
As described above, in the present embodiment, the internal pressure of the liquefied
고압 펌프(50)는 연료 공급 라인(21)에 마련되며, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출된 연료를 고압으로 가압한다. The high-
고압 펌프(50)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출된 연료를 고압으로 가압하여, 수요처(20)에 연료가 공급되도록 한다. 연료는 액화가스 저장탱크(10)로부터 약 10bar 정도의 압력으로 배출된 후 부스팅 펌프(31)에 의해 1차로 가압되는데, 고압 펌프(50)는 부스팅 펌프(31)에 의해 가압된 액체상태의 연료를 수요처(20)에서 요구하는 압력으로 2차 가압하여, 후술할 열교환기(60)에 공급하여, 수요처(20)가 연료를 통해 추력을 생산하도록 할 수 있다.
The high-
열교환기(60)는 고압 펌프(50)와 수요처(20) 사이의 연료 공급 라인(21) 상에 마련되며, 고압 펌프(50)로부터 배출된 연료를 가열할 수 있다. 열교환기(60)로 고압 펌프(50)에 의해 연료가 공급될 수 있으며, 열교환기(60)는 고압 펌프(50)에서 배출되는 압력인 200bar 내지 400bar를 유지하면서 가열시켜서, 30도 내지 42도의 초임계 상태의 연료로 변환한 후 수요처(20)에 공급할 수 있다.The
열교환기(60)는 보일러(도시하지 않음)를 통해 공급되는 스팀이나 글리콜 히터(도시하지 않음)로부터 공급되는 글리콜 워터를 이용하여 연료를 가열하거나, 전기에너지를 이용하여 연료를 가열할 수 있고, 또는 선박에 구비되어 있는 발전기나 기타 설비 등으로부터 발생되는 폐열을 이용하여 연료를 가열할 수 있다.
The
본 실시예에서는 고압 펌프(50)에 의해 가압된 액화가스나 열교환기(60)에 의해 기화된 액화가스를 이용하여 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 조절할 수 있다. 특히, 수축에 의해 액화가스 저장탱크(10)가 파손되는 것을 방지하기 위해, 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 상승시킬 수 있도록 회수라인어셈블리(22)가 마련될 수 있다. 여기서, 회수라인어셈블리(22)는 제1 회수라인(22A), 제1 밸브(22B), 제2 회수라인(22C) 및 제2 밸브(22D)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the internal pressure of the liquefied
제1 회수라인(22A)은 열교환기(60)에서 연료를 액화가스 저장탱크(10)로 회수하고, 제1 회수라인(22A) 상에는 제1 밸브(22B)가 마련되어 기회된 액화가스의 회수량을 조절할 수 있다.The
제2 회수라인(22C)은 열교환기(60)의 하류 예를 들어, 수요처(20)에서 연료를 액화가스 저장탱크(10)로 회수할 수 있고, 제2 회수라인(22C) 상에는 제2 밸브(22D)가 마련되어 기회된 액화가스의 회수량을 조절할 수 있다.The
예를 들어, 압력센서(11)에 의해 액화가스 저장탱크(10) 내의 압력이 일정압력(제2 설정값) 이하로 감지되는 경우, 압력조절장치(42)가 작동되거나, 제1 회수라인(22A) 또는 제2 회수라인(22C)을 통해 액화 가스 저장탱크(10)로 연료가 회수될 수 있다.For example, when the pressure in the liquefied
이러한, 회수라인어셈블리(22)는 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 조절하도록 동작될 수도 있으나, 이와 달리 수요처(20) 상류에서 과부하(overpressure)가 발생될 때 펌프(50)가 셧다운(shutdown) 되지 않도록 동작 될 수도 있다. 이는, 수요처(20)의 급정지에도 연료가 펌프(50)로부터 배출되지만, 연료가 수요처(20)측으로 공급되지 못하여 수요처(20)의 상류가 과압되는 것을 방지함으로써 펌프(50)의 트립(trip)을 방지하는 것이다. 이를 위해, 회수라인어셈블리(22)는 열교환기(60)를 경유한 연료를 회수하는 것이다.
This recovery line assembly 22 may be operated to regulate the internal pressure of the liquefied
게다가, 증발가스 압축기(70)는 증발가스 공급라인(23) 상에 마련되어, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 가압할 수 있다. 증발가스 압축기(70)는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되어 10bar 내외의 압력으로 배출되는 증발가스를 2단 가압하여 30bar 내지 60bar(일례로 45bar)로 이루거나, 5단 가압하여 200bar 내지 400bar로 이루어 수요처(20)에 공급할 수 있다.In addition, an evaporative gas compressor 70 may be provided on the evaporative
증발가스 압축기(70)는, 복수로 구비되어 증발가스를 다단 가압시킬 수 있다. 일례로 증발가스 압축기(70)는 5개가 구비되어 증발가스가 5단 가압되도록 할 수 있고, 증발가스 압축기(70)에서 2단 가압된 증발가스는 저압증발가스 공급라인(24)을 통해 저압 수요처(20B)에 공급될 수 있다.The evaporation gas compressor (70) is provided in a plurality of stages to pressurize the evaporation gas at multiple stages. For example, five evaporation gas compressors 70 are provided so that the evaporation gas can be pressurized in five stages, and the evaporation gas pressurized by the two stages in the evaporation gas compressor 70 is supplied to the low- (20B).
저압증발가스 공급라인(24)은, 일단이 증발가스 공급라인(23) 상에서 복수의 증발가스 압축기(70) 사이에 연결되며 가압된 증발가스를 저압 수요처(20B)로 공급할 수 있다. 일례로 5개의 증발가스 압축기(70)가 구비될 경우, 증발가스의 흐름을 기준으로 2번째 증발가스 압축기(70)의 하류에 저압증발가스 공급라인(24)이 연결될 수 있다. 따라서 2번째 증발가스 압축기(70)에서 가압된 증발가스는, 저압 수요처(20B) 또는 3번째 증발가스 압축기(70) 이후로 각각 분기되어 공급될 수 있다.The low-pressure evaporation
또한, 5단 가압된 증발가스는 증발가스 공급라인(23)을 통해 고압 수요처(20A)에 공급될 수 있다. In addition, the fifth-stage pressurized evaporation gas can be supplied to the high-
저압증발가스 공급라인(24)이 분기되는 저압증발가스 공급라인(24)의 연결지점 상에는 밸브(도시하지 않음)가 구비될 수 있고, 밸브는 저압 수요처(20B)로 공급되는 증발가스의 유량 또는 5번째 증발가스 압축기(70)를 통하여 고압 수요처(20A)로 공급되는 증발가스의 유량을 제어할 수 있다.
A valve (not shown) may be provided on the connection point of the low-pressure evaporation
이와 같이 본 실시예는, 액화가스 저장탱크(10)가 팽창 또는 수축에 의해 파손될 위험의 압력으로 감지되는 경우, 연료 공급 조절부(30)나 증발가스 공급라인(23)을 통해 내압을 감소시키고, 압력조절장치(42)를 작동하거나 제1 회수라인(22A) 또는 제2 회수라인(22C)을 통해 기화된 액화가스를 회수하여 내압을 상승시킴으로써 액화가스 저장탱크(10)의 파손을 방지할 수 있다.As described above, in the present embodiment, when the liquefied
1: 액화가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
11: 압력센서 20: 수요처
21: 연료 공급 라인 22: 회수라인어셈블리
22A: 제1 회수라인 22B: 제1 밸브
22C: 제2 회수라인 22D: 제2 밸브
23: 증발가스 공급라인 23A: 증발가스 공급 밸브
24: 저압증발가스 공급라인 30: 연료 공급 조절부
31: 부스팅 펌프 32: 압력감소라인
33: 노즐 34: 연료 공급 밸브
40: 압력증가부 41: 압력상승라인
42: 압력조절장치 50: 고압 펌프
70: 증발가스 압축기 60: 열교환기1: liquefied gas processing system 10: liquefied gas storage tank
11: pressure sensor 20: customer
21: fuel supply line 22: recovery line assembly
22A:
22C:
23: Evaporative
24: low-pressure evaporative gas supply line 30: fuel supply regulator
31: boosting pump 32: pressure reducing line
33: nozzle 34: fuel supply valve
40: pressure increasing portion 41: pressure rising line
42: pressure regulator 50: high pressure pump
70: Evaporative gas compressor 60: Heat exchanger
Claims (10)
상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 수요처로 공급하는 증발가스 공급라인; 및
상기 액화가스 저장탱크에 저장되어 있는 액화가스를 수요처로 공급하는 액화가스 공급라인을 포함하고,
상기 액화가스 저장탱크의 압력이 제1설정값과 제2설정값 범위 내에 있는 경우 상기 증발가스 공급라인 또는 상기 액화가스 공급라인으로 연료를 공급하며,
상기 액화가스 저장탱크의 압력이 제1설정값 이상인 경우 상기 증발가스 공급라인으로 증발가스를 공급하고,
상기 액화가스 저장탱크의 압력이 제2설정값 이하인 경우 상기 액화가스 공급라인으로 액화가스를 공급하고,
상기 액화가스 공급 라인 상에 마련되며, 상기 액화가스를 가열하는 열교환기; 및
상기 열교환기의 상류와 하류 중 적어도 하나에서 액화가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 회수라인을 더 포함하며,
상기 액화가스 저장탱크의 압력이 제2 설정값 이하인 경우, 상기 회수라인을 통해 상기 액화가스가 상기 액화가스 저장탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.Liquefied gas storage tanks;
An evaporation gas supply line for supplying evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank to a customer; And
And a liquefied gas supply line for supplying the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank to a customer,
Supplying fuel to the evaporation gas supply line or the liquefied gas supply line when the pressure of the liquefied gas storage tank is within a first set value and a second set value range,
Supplying the evaporation gas to the evaporation gas supply line when the pressure of the liquefied gas storage tank is equal to or greater than the first predetermined value,
Supplying the liquefied gas to the liquefied gas supply line when the pressure of the liquefied gas storage tank is equal to or lower than a second set value,
A heat exchanger provided on the liquefied gas supply line for heating the liquefied gas; And
Further comprising a recovery line for recovering the liquefied gas to the liquefied gas storage tank in at least one of upstream and downstream of the heat exchanger,
And the liquefied gas is recovered to the liquefied gas storage tank through the recovery line when the pressure of the liquefied gas storage tank is lower than a second set value.
상기 증발가스 공급라인으로 공급되는 증발가스 양을 조절하는 증발가스 공급 조절부; 및
상기 액화가스 공급라인으로 공급되는 액화가스 양을 조절하는 액화가스 공급 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.The method according to claim 1,
An evaporation gas supply regulator for regulating an amount of evaporation gas supplied to the evaporation gas supply line; And
Further comprising a liquefied gas supply regulator for regulating the amount of liquefied gas supplied to the liquefied gas supply line.
압력센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.4. The liquefied gas storage tank according to claim 3,
And a pressure sensor is provided.
상기 액화가스 공급라인에서 분기되어 액화가스를 상기 액화가스 저장탱크로 리턴시키는 압력감소라인을 포함하고,
상기 압력센서에 의해 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 제1 설정값 이상으로 감지되는 경우 상기 압력감소라인에 의해 액화가스가 리턴되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.5. The apparatus of claim 4, wherein the liquefied gas supply regulator comprises:
And a pressure reduction line branched from the liquefied gas supply line to return the liquefied gas to the liquefied gas storage tank,
And the liquefied gas is returned by the pressure reducing line when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected by the pressure sensor to be equal to or higher than a first set value.
액화가스의 양을 조절하는 액화가스 공급 밸브를 포함하고,
상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 액화가스의 양은 상기 액화가스 공급 밸브의 개도조절에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.5. The apparatus of claim 4, wherein the liquefied gas supply regulator comprises:
And a liquefied gas supply valve for regulating the amount of liquefied gas,
Wherein the amount of liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank is controlled by adjusting the opening of the liquefied gas supply valve.
상기 액화가스 공급 라인 상에 마련되는 펌프를 더 포함하고,
상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 액화가스의 양은 상기 펌프의 회전속도에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.5. The apparatus of claim 4, wherein the liquefied gas supply regulator comprises:
Further comprising a pump provided on the liquefied gas supply line,
Wherein the amount of liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank is regulated by the rotational speed of the pump.
상기 액화가스 저장탱크에 연결되어, 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 순환시키는 압력상승라인; 및
상기 압력상승라인 상에 마련되어, 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력을 높이는 압력조절장치를 더 포함하고,
상기 압력센서에 의해 상기 액화가스 저장탱크 내의 압력이 제2 설정값 이하로 감지되는 경우 상기 압력조절장치가 작동되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.5. The method of claim 4,
A pressure rising line connected to the liquefied gas storage tank for circulating the liquefied gas in the liquefied gas storage tank; And
Further comprising a pressure regulator provided on the pressure rising line to increase the pressure in the liquefied gas storage tank,
And the pressure regulating device is operated when the pressure in the liquefied gas storage tank is detected by the pressure sensor to be lower than a second set value.
증발가스의 양을 조절하는 증발가스 공급 밸브를 포함하고,
상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스의 양은 상기 증발가스 공급 밸브의 개도조절에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
[5] The apparatus of claim 4,
And an evaporation gas supply valve for regulating the amount of evaporation gas,
Wherein an amount of the evaporation gas discharged from the liquefied gas storage tank is controlled by adjusting the opening of the evaporation gas supply valve.
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X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |