KR101909239B1 - 액화가스 처리 시스템 - Google Patents

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이진광
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것으로서, 액화가스 저장탱크에서 수요처까지 연결되는 제1 증발가스 공급라인; 상기 제1 증발가스 공급라인 상에 구비되며 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기; 상기 제1 증발가스 공급라인 상에 상기 증발가스 압축기 전단에서 분기되는 제2 증발가스 공급라인; 상기 증발가스를 재액화하는 재액화장치; 상기 제1 증발가스 공급라인 상에 구비되는 제1 예열기; 및 상기 제2 증발가스 공급라인 상에 구비되는 제2 예열기를 포함하고, 상기 제1 예열기는, 상기 재액화장치에서 공급되는 냉매를 통해 열원을 공급받으며, 상기 제2 예열기보다 우선적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 효율적으로 구동가능한 선택적 예열기를 구비하여 상온에서도 이용가능한 압축기를 구비할 수 있어 구동 장비의 선택성이 유연해지고, 시스템 구축 비용 또한 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

액화가스 처리 시스템{A Treatment System Of Liquefied Gas}
본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것이다.
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.
액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.
이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. 이러한 액화가스를 연료로 사용하는 엔진이 구동되기 위해서 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다.
또한 LNG를 액상으로 보관할 때 탱크로 열침투가 발생함에 따라 일부 LNG가 기화되어 증발가스(BOG: Boil off Gas)가 생성되는데, 이러한 증발가스는 액화가스 처리 시스템상에 문제를 일으킬 수 있어 기존에는 증발가스를 외부로 배출시켜 태우는 방법(기존에는 탱크 압력을 낮춰 탱크의 파손 위험을 제거하기 위해서 증발가스를 단순히 외부로 배출 처리하였다.)으로 소비를 시킴으로서 문제를 해결하고자 하였으나 이는 환경오염과 자원낭비의 문제를 일으키고 있다. 따라서 최근에는 증발가스를 효율적으로 처리하는 기술로서, 생성된 증발가스를 재액화시켜 엔진에 공급하는 등의 활용방안이 이루어지고 있으나 이러한 활용에도 충분한 증발가스의 소모가 이루어지지 아니하여 효율적인 자원의 활용이 이루어지지 아니한바, 이에 대한 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.
본 발명의 목적은 예열기를 통해 상온에서도 이용가능한 압축기를 사용할 수 있게 함으로써, 구동 장비의 선택성을 유연하게 하기 위한 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 고압 재액화장치를 통해 수요처로 연료를 공급하도록 함으로써, 연료를 공급하기 위한 펌프를 생략가능하도록 하기 위한 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 상분리기 내부에 불순물 분리기를 설치하여 액화가스로 복귀하는 액화가스에 오일 또는 불순물이 섞이지 않도록 하기 위한 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크에서 수요처까지 연결되는 제1 증발가스 공급라인; 상기 제1 증발가스 공급라인 상에 구비되며 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기; 상기 제1 증발가스 공급라인 상에 상기 증발가스 압축기 전단에서 분기되는 제2 증발가스 공급라인; 상기 증발가스를 재액화하는 재액화장치; 상기 제1 증발가스 공급라인 상에 구비되는 제1 예열기; 및 상기 제2 증발가스 공급라인 상에 구비되는 제2 예열기를 포함하고, 상기 제1 예열기는, 상기 재액화장치에서 공급되는 냉매를 통해 열원을 공급받으며, 상기 제2 예열기보다 우선적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제2 예열기는, 상기 재액화장치가 가동하지 않는 경우에만 가동될 수 있다.
구체적으로, 상기 재액화장치는, 열교환매체를 공급하는 재액화 냉매 장치; 상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스와 상기 열교환매체를 열교환하는 재액화 열교환기; 및 상기 재액화 열교환기로부터 공급받은 증발가스를 액상과 기상으로 분리하는 상분리기를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 예열기는, 상기 재액화 냉매 장치에서 공급되는 열교환매체와 상기 액화가스 저장탱크로부터 토출되는 증발가스를 열교환할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 예열기는, 상기 액화가스 저장탱크에서 토출되는 증발가스를 예열하는 열교환매체로 청수를 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 예열기는, 상기 액화가스 저장탱크에서 토출되는 증발가스를 예열하는 열교환매체로 상기 수요처에서 공급되는 폐열을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 수요처는, 가스 연소 장치, DFDE 또는 가스터빈일 수 있으며, 상기 폐열은, 상기 가스 연소 장치(GCU)에 의해 발생되는 폐열 또는 상기 DFDE 또는 상기 가스터빈의 배기가스에 의해 발생되는 폐열일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 증발가스 공급라인과 상기 제2 증발가스 공급라인이 연결되는 지점에 삼방밸브 구조로 구비되어 상기 제1 증발가스 공급라인 또는 상기 제2 증발가스 공급라인으로 증발가스의 공급을 제어하는 제어 밸브를 더 포함하며, 상기 제어밸브는, 상기 재액화장치가 가동되는 경우 상기 액화가스 저장탱크에서 토출되는 증발가스를 상기 제1 증발가스 공급라인으로 공급하고, 상기 재액화장치가 가동하지 않는 경우 상기 액화가스 저장탱크에서 토출되는 증발가스를 상기 제2 증발가스 공급라인으로 공급할 수 있다.
구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 영하 10도 내지 영하 5도로 인입되는 증발가스를 25bar 내지 30bar로 압축하여 토출할 수 있다.
구체적으로, 상기 재액화장치는, 상기 증발가스 압축기에서 토출되는 증발가스를 재액화하며, 상기 수요처가 필요로 하는 증발가스의 양보다 상기 증발가스의 발생량이 큰 경우 가동될 수 있다.
구체적으로, 상기 수요처는, 저속 2행정 저압가스분사엔진이며, 8bar 내지 20bar의 압력을 공급받아 동력을 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 효율적으로 구동가능한 선택적 예열기를 구비하여 상온에서도 이용가능한 압축기를 구비할 수 있어 구동 장비의 선택성이 유연해지고, 시스템 구축 비용 또한 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 수요처가 필요로 하는 압력의 액화가스를 액체상태로 분리하여 저장하는 상분리기를 통해 직접 수요처로 공급함으로써, 펌프가 불필요하므로 시스템 구축 비용이 절약되고, 시스템 설치 공간을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 불순물 분리기를 구비하여 액화가스 저장탱크로 복귀하는 액화가스에 불순물 또는 오일이 포함되지 않도록 할 수 있어 저장탱크의 내구성 및 안정성이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템의 상분리기의 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 증발가스 압축기(30), 재액화장치(40a), 예열기(50a)를 포함한다.
이하 본 명세서에서, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(20)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)는, 외조탱크(도시하지 않음), 내조 탱크(도시하지 않음), 단열부(도시하지 않음)를 포함한다. 외조 탱크는 액화가스 저장탱크(10)의 외벽을 이루는 구조로서, 스틸로 형성될 수 있으며, 단면이 다각형 형태일 수 있다.
내조 탱크는, 외조 탱크의 내부에 구비되며, 서포트(Support; 도시하지 않음)에 의해 외조 탱크의 내부에 지지 설치될 수 있다. 이때, 서포트는 내조 탱크의 하단에 구비될 수 있고, 물론 내조 탱크의 좌우 유동을 억제하기 위해 내조 탱크의 측면에도 구비될 수 있다.
내조 탱크는 스테인레스 재질로 형성될 수 있으며, 5bar 내지 10bar(일례로 6bar)의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 내조 탱크를 이와 같이 일정 압력에 견딜 수 있도록 설계하는 것은, 내조 탱크의 내부에 구비된 액화가스가 증발되어 증발가스가 생성됨에 따라 내조 탱크의 내압이 상승될 수 있기 때문이다.
내조 탱크의 내부에는 배플(Baffle; 도시하지 않음)이 구비될 수 있다. 배플은 격자 형태의 플레이트를 의미하며, 배플이 설치됨에 따라 내조 탱크 내부의 압력은 고르게 분포되어 내조 탱크가 일부분에 집중 압력을 받는 것을 방지할 수 있다.
단열부는, 내조 탱크와 외조 탱크의 사이에 구비되며 외부 열에너지가 내조 탱크로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이때 단열부는 진공상태일 수 있다. 단열부를 진공으로 형성함에 따라, 액화가스 저장탱크(10)는 일반적인 탱크와 비교할 때, 높은 압력에 더욱 효율적으로 견뎌낼 수 있다. 일례로 액화가스 저장탱크(10)는 진공의 단열부를 통해 5bar 내지 20bar의 압력을 버텨낼 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 진공 형태의 단열부를 외조 탱크와 내조 탱크 사이에 구비하는 압력 탱크형 액화가스 저장탱크(10)를 사용함으로써, 증발가스의 발생을 최소화할 수 있고, 내압이 상승하더라도 액화가스 저장탱크(10)가 파손되는 등의 문제가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 액화가스 저장탱크(10)와 수요처(20) 사이에는 액화가스를 공급하는 제1 증발가스 공급라인(11)이 설치될 수 있고, 제1 증발가스 공급라인(11)에는 압축기(30) 및 예열기(50; 바람직하게는 제1 예열기(51))등이 구비되어 증발가스가 수요처(20)에 공급되도록 할 수 있다.
이때, 제1 증발가스 공급라인(11)에는 제1 증발가스 공급밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 제1 증발가스 공급밸브의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 후술할 증발가스 압축기(30)의 전단에서 분기되는 제2 증발가스 공급라인(12)을 더 포함할 수 있다.
제2 증발가스 공급라인(12)에는 예열기(50; 바람직하게는 제2 예열기(52))가 구비될 수 있으며 제2 증발가스 공급밸브(도시하지 않음)가 설치되어 제2 증발가스 공급밸브의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.
제2 증발가스 공급라인(12)은, 제1 증발가스 공급라인(11)에서 액화가스 저장탱크(10)와 증발가스 압축기(30) 사이에 분기될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)에 가까운 쪽으로 분기 입구가 마련되고 증발가스 압축기(30)에 가까운 쪽으로 분기 출구가 마련될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 증발가스 압축기(30) 후단에서 분기되는 액화가스 복귀라인(13)을 더 포함할 수 있다.
액화가스 복귀라인(13)은 후술할 재액화 열교환기(41a), 상분리기(42a)를 구비할 수 있으며, 액화가스 복귀밸브(도시하지 않음)가 설치되어 액화가스 복귀밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 압축기(30)에서 토출된 증발가스 또는 상분리기(42a)에서 액화가스 저장탱크(10)로 복귀할 액상의 증발가스의 공급량을 조절할 수 있다.
수요처(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급되는 액화가스를 통해 구동된다. 즉, 수요처(20)는 액화가스를 필요로 하며, 이를 원료로 하여 구동된다. 수요처(20)에는 엔진(도시하지 않음), 보일러(도시하지 않음), GCU(도시하지 않음) 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
수요처(20)는, 이종연료 엔진(도시하지 않음)일 수 있으며 보일러 및 기타 장치를 구동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 수요처(20)가 이종연료 엔진일 경우, 액화가스와 연료유(Fuel Oil)가 혼합되어 공급되지 않고 액화가스 또는 연료유가 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 엔진의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.
수요처(20)는, 저속 2행정 저압가스 분사엔진일 수 있으며, 해양 부유식 구조물(도시하지 않음)에 추력을 공급한다. 저속 2행정 저압가스 분사엔진은, 액화가스, 증발가스 또는 오일 등의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서, 저속 2행정 저압가스 분사엔진 구동 시 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 다라, 해양 부유식 구조물이 전진 또는 후진할 수 있다.
본 발명의 실시예에서의 저속 2행정 저압가스 분사엔진은, 바르질라(wartsila)사에서 개발한 2s DF 엔진(XDF 엔진)일 수 있으며, 오토 사이클(Otto cycle)에 따라 구동될 수 있다.
즉, 저속 2행정 저압가스 분사엔진은, 실린더에 공급된 공기-연료 혼합기를 먼저 상사점까지 압축하고, 압축 상사점에서 외부로부터 점화연료(Pilot Fuel)에 의해 점화가 이루어지는 순간에 공기-연료 혼합기가 모두 완전 연소되도록 하여 폭발적인 동력을 발생시키도록 한다. 이때, 공기-연료 혼합 질량비는, 14.7:1보다 적은 희박 상태일 수 있어 린번(Lean burn) 엔진의 형태일 수 있다.
이때 점화 연료는 HFO(Heavy Fuel Oil) 또는 MDO(Marine Diesel Oil)를 사용하게 되며, 보통 점화연료와 고압 가스의 비율은 약 1:99 정도로 매우 소량만으로도 점화가 가능하다.
저속 2행정 저압가스 분사엔진은 8bar 내지 20bar(바람직하게는 10bar)의 액화가스를 공급받아 동력을 발생시킬 수 있으며, 공급되는 액화가스의 상태는 저속 2행정 저압가스 분사엔진이 요구하는 상태에 따라 달라질 수 있다.
보통 대형 선박(도시하지 않음)에서는 MEGI 엔진(도시하지 않음)을 통해 추력을 발생시키고 있으나, 본 발명의 실시예에서는 해양 부유식 구조물의 추력을 발생시키는 기관으로 저속 2행정 저압가스 분사엔진을 사용함으로써 많은 이점이 창출된다.
MEGI 엔진은, 구동시키기 위해 필요한 공급연료의 압력이 약 200bar 내지 300bar인 고압이 필요하여, 구동하기 위한 소모 전력이 약 210KW 내지 220KW(약 215KW) 정도로 상당히 많은 전력이 필요한 문제점이 있다.
이에 반해, 저속 2행정 저압가스 분사엔진은, 구동시키기 위해 필요한 공급연료의 압력이 8bar 내지 20bar(바람직하게는 10bar)인 저압으로, 구동하기 위한 소모 전력이 약 13KW 내지 17KW(약 15KW) 정도로 MEGI 엔진에 비해 많은 전력을 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, MEGI 엔진은 구동압력이 상당히 높아 MEGI 엔진이 필요로 하는 압력을 생성하기 위해서 그에 수반하는 가스 공급 시스템(도시하지 않음)이 매우 복잡하고 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다.
저속 2행정 저압가스 분사엔진은, 구동압력이 저압으로 낮아 연료공급시스템이 매우 간단하고 차지하는 공간이 적은 이점이 있다.
상기 수요처(20)에 관해 설명된 사항은 일례로서 엔진일 경우에 관한 것으로 수요처(20)는, 이에 한정되지 않고, 액화가스를 필요로 하는 곳에 다양하게 적용될 수 있다.
즉, 수요처(20)는 가스터빈(도시하지 않음)일 수 있다. 가스 터빈은 액화가스 저장탱크(10)에서 공급되는 증발가스를 공급받아 소비할 수 있으며, 가스 터빈에 의해 발생된 동력이 프로펠러(도시하지 않음) 등을 회전시켜 선박(도시하지 않음)의 전진 또는 후진을 구현할 수 있다.
이러한 가스 터빈은 저압의 증발가스를 공급받아 구동될 수 있다.
증발가스 압축기(30)는, 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 구비되며 증발가스를 압축한다. 증발가스 압축기(30)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 대략 1bar ~ 1.5bar(바람직하게는 1.03bar)로 토출되는 증발가스를 약 20bar 내지 35bar 정도(바람직하게는 30bar)로 압축시켜 수요처(20) 또는 열교환기(40)로 공급할 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스는 그 온도가 섭씨 영하 100도 내지 섭씨 영하 90도 정도로 극저온에 해당한다. 이러한 증발가스를 증발가스 압축기(30)로 공급하는 경우 상온에서만 압축가능한 압축기를 사용할 시 압축기가 오작동을 일으키거나 심한 경우 파손에 이를 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 종래에는 극저온의 증발가스를 압축하기 위해서 극저온용 증발가스 압축기를 사용하였으나 이는 가격이 고가이며 설치비용이 과다하게 드는 단점이 있었다.
이에 본 발명의 제1 실시예에서는 상온의 증발가스 압축기(30)를 사용하여 압축기의 가격을 낮추게 됨으로써, 액화가스 처리 시스템(1)의 구축 비용이 절감되는 효과가 있다. 물론 이러한 상온의 증발가스 압축기(30)를 구동하기 위해서 극저온의 증발가스를 상온으로 변화시키는 예열기(50)를 추가 구비한다.
상기와 같은 효과를 구현하기 위한 예열기(50)에 대해서는 후술하도록 한다.
증발가스 압축기(30)는 왕복동형(Reciprocating Type)의 압축기일 수 있으며, 이는 원심형 압축기에 비해 충분한 설치공간을 확보할 수 있는 효과가 있으며, 고압을 압축하는 원심형 압축기에 비해 저압(25bar 내지 35bar)으로 압축할 수 있어 전력의 소모가 적게 드는 이점이 있다.
증발가스 압축기(30)는 복수 개 구비될 수 있으며, 각 증발가스 압축기(30)의 사이에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 증발가스 압축기(30)에 의하여 증발가스가 가압되면, 압력 상승에 따라 온도 역시 상승될 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 증발가스 냉각기를 사용하여 증발가스의 온도를 다시 낮춰줄 수 있다.
증발가스 냉각기는 증발가스 압축기(30)와 동일한 수로 설치될 수 있으며, 각 증발가스 냉각기는 각 증발가스 압축기(30)의 하류에 마련될 수 있다.
증발가스 압축기(30)가 증발가스를 가압함으로써, 증발가스는 압력이 상승하여 끓는점이 상승하고 상대적으로 높은 온도에서도 액화될 수 있는 상태가 될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 증발가스 압축기(30)로 증발가스의 압력을 높임으로써, 증발가스가 쉽게 액화되도록 할 수 있다.
물론 증발가스의 가압은 재액화를 위해서만이 아니라 저압으로도 사용가능한 엔진에 공급하기 위해서이기도 하다. 본 발명의 실시예에서는 고압으로만 구동되는 엔진이 아닌 저압으로 구동되는 엔진을 구성요소로 하고 있어, 증발가스 압축기(30)는 고압으로가 아닌 저압 즉, 25bar 내지 35bar 정도로 증발가스를 가압할 수 있다.
재액화장치(40a)는, 액화가스 복귀라인(13) 상에 구비되며 증발가스를 재액화한다. 구체적으로, 재액화장치(40a)는, 증발가스 압축기(30)에서 압축된 증발가스와 열교환매체를 열교환시켜 액화시키는 재액화 열교환기(41a), 재액화 열교환기(41a)로부터 공급받은 증발가스를 액상과 기상으로 분리하는 상분리기(42a) 및 증발가스와 열교환하여 재액화시키기 위한 열교환매체를 공급하는 재액화 냉매 장치(43)를 포함할 수 있다.
재액화장치(40a)는 수요처(20)가 필요로 하는 증발가스의 양보다 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량이 많은 경우 가동될 수 있다.
여기서 재액화 열교환기(41a) 및 상분리기(42a)는 액화가스 복귀라인(13)상에 구비되며 재액화 냉매 장치(43)는 재액화 열교환기(41a)와 간접적으로 연결될 수 있다.
재액화 열교환기(41a)는, 재액화 냉매 장치(43)로부터 열교환매체를 공급받을 수 있으며, 열교환매체의 냉열이 증발가스를 냉각하고 증발가스의 열이 열교환매체를 가열하여 서로간의 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 열교환매체는 증발가스로부터 열을 공급받아 가열되므로 열원을 증발가스로부터 공급받게된다. 이러한 열교환매체는 재액화 냉매 장치(43)를 통해 후술할 제1 예열기(51)로 공급될 수 있다.
상분리기(42a)는, 재액화 열교환기(41a)로부터 재액화된 증발가스 또는 재액화되지 못한 기상의 증발가스를 공급받아 이를 기상과 액상으로 분리할 수 있다. 이때, 상분리기(42a)는 액상의 재액화된 증발가스를 액화가스 복귀라인(13)을 통해서 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시킬 수 있다.
재액화 냉매 장치(43)는, 재액화 열교환기(41a) 및 제1 예열기(51)와 간접적으로 연결될 수 있다. 즉, 재액화 냉매 장치(43)는 열교환매체 제1 공급라인(431)을 통해 제1 예열기(51)와 간접적으로 연결되며 열교환매체 제2 공급라인(432)을 통해 재액화 열교환기(41a)와 간접적으로 연결될 수 있다.
여기서 열교환매체는, 후술할 제1 예열기(51)에 공급하는 제1 열교환매체 또는 재액화 열교환기(41a)에 공급하는 제2 열교환매체를 포함할 수 있다. 이때 제1 열교환매체는 열교환매체 제1 공급라인(431)을 통해 제1 예열기(51)로 열원을 공급할 수 있으며, 제2 열교환매체는 열교환매체 제2 공급라인(432)을 통해 재액화 열교환기(41a)로 냉열을 공급할 수 있다.
예열기(50a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스를 예열할 수 있으며 예열된 증발가스를 증발가스 압축기(30)로 공급할 수 있다. 예열기(50a)는 제1 예열기(51), 제2 예열기(52) 및 제어 밸브(53)를 포함할 수 있다.
제1 예열기(51)는, 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 구비되며 후술할 재액화장치(40)에서 공급되는 열교환매체를 통해 열원을 공급받는다. 이때, 제1 예열기(51)는 후술할 제2 예열기(52)보다 우선적으로 사용될 수 있다.
제1 예열기(51)는, 재액화장치(40)가 가동되는 경우 재액화 냉매 장치(43)에 의해 공급되는 제1 열교환매체를 통해 열원을 공급받으며 제1 열교환매체와 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스와 열교환시킬 수 있다.
제1 예열기(51)는 제2 예열기(52)와 병렬로 연결되어 후술할 제어 밸브(53)의 개도 조절에 따라 증발가스의 선택적 공급을 받을 수 있다.
제2 예열기(52)는, 제2 증발가스 공급라인(12) 상에 구비되며 해수, 청수 또는 폐열에서 공급되는 열교환매체를 통해 열원을 공급받을 수 있다. 이때, 제2 예열기(52)는 재액화장치(40)가 가동하지 않는 경우에만 사용될 수 있다.
여기서 폐열은 수요처(20) 구체적으로 가스 연소 장치(GCU)에 의해서 발생되는 폐열 또는 DFDE의 배기가스에 의해 발생되는 폐열일 수 있다.
제2 예열기(52)는 해수로 구동되는 경우 해수 펌프(61) 및 해수 라인(62)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 예열기(52)는 해수 라인(62)이 관통되어 연결되며 해수 펌프(61)에 의해 해수가 공급될 수 있다.
제2 예열기(52)는 공급된 해수와 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스를 열교환하여 증발가스를 예열할 수 있다.
여기서 제1 예열기(51) 또는 제2 예열기(52)는 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스의 온도를 섭씨 영하 10도 내지 섭씨 영하 5도로 올릴 수 있으며 상기 증발가스를 증발가스 압축기(30)로 공급할 수 있다.
제어 밸브(53)는 제1 증발가스 공급라인(11)과 제2 증발가스 공급라인(12)이 연결되는 지점에 삼방밸브 구조로 구비되어 제1 증발가스 공급라인(11) 또는 제2 증발가스 공급라인(12)으로 증발가스의 공급을 제어할 수 있다.
제어밸브(53)는 재액화장치(40)가 가동되는 경우 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스를 제1 증발가스 공급라인(11)으로 공급하고, 재액화장치(40)가 가동되지 않는 경우 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스를 제2 증발가스 공급라인(12)으로 공급할 수 있다.
구체적으로 제어밸브(53)는, 재액화장치(40)가 가동하는 경우에는 재액화 냉매 장치(43)에서 발생되는 열원이 풍부하므로 재액화 냉매 장치(43)와 간접적으로 연결된 제1 예열기(51)를 우선적으로 사용할 수 있다.
따라서, 제어밸브(53)는 재액화장치(40)가 가동하는 경우에 제2 증발가스 공급라인(12)과 연결된 개도를 닫고 제1 증발가스 공급라인(11)과 연결된 개도를 열어 제2 증발가스 공급라인(12)으로 증발가스가 공급되지 않도록 하고 제1 증발가스 공급라인(11)으로 증발가스가 공급되도록 할 수 있다.
재액화장치(40)가 가동하지 않는 경우에는 재액화 냉매 장치(43)에서 발생되는 열원이 부족하므로 타 열원과 연결된 제2 예열기(52)를 사용할 수 있다.
따라서, 제어밸브(53)는 재액화장치(40)가 가동하지 않는 경우에는 제2 증발가스 공급라인(12)과 연결된 개도를 열고 제1 증발가스 공급라인(11)과 연결된 개도를 닫어 제1 증발가스 공급라인(11)으로 증발가스가 공급되지 않도록 하고 제2 증발가스 공급라인(12)으로 증발가스가 공급되도록 할 수 있다.
이를 통해서 본 발명의 실시예에서는 상온의 증발가스 압축기(30)를 설치하여 사용할 수 있어 설치 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 예열기(50a)에 공급하는 열원을 재액화장치(40) 또는 수요처(20)의 폐열 또는 해수를 이용하여 선택적으로 공급할 수 있어 예열기(50a)의 선택성이 유연해지는 효과가 있다.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은, 효율적으로 구동가능한 선택적 예열기를 구비하여 상온에서도 이용가능한 압축기를 구비할 수 있어 구동 장비의 선택성이 유연해지고, 시스템 구축 비용 또한 절약할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 증발가스 압축기(30), 재액화장치(40b), 예열기(50b)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서 수요처(20), 재액화장치(40b) 및 예열기(50b)를 제외한 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면 부호를 사용하나 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 증발가스 분기라인(15) 및 제3 증발가스 공급라인(16)을 더 포함할 수 있다.
증발가스 분기라인(15)은 증발가스 압축기(30)의 후단에서 분기되어 제2 수요처(22)와 연결되어 증발가스를 공급할 수 있으며, 제3 증발가스 공급라인(16)은 후술할 상분리기(42b)와 제2 수요처(22)를 연결하여 증발가스를 공급할 수 있다.
이때, 증발가스 분기라인(15) 및 제3 증발가스 공급라인(16)에는 증발가스 분기밸브(도시하지 않음) 또는 제3 증발가스 분기 밸브(도시하지 않음)를 구비하여 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 액화가스 공급라인(14)을 더 포함할 수 있다.
액화가스 공급라인(14)은 액화가스 저장탱크(10)와 재액화장치(40b)를 연결하여 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급할 수 있으며, 구체적으로 재액화장치(40b) 중 후술할 상분리기(42b)에 연결될 수 있다.
액화가스 공급라인(14)은 펌프(141)가 구비될 수 있으며 펌프(141)는 액화가스 저장탱크(10)의 내부에 구비되어 액화가스를 상분리기(42b)로 공급할 수 있다.
이때, 액화가스 공급라인(14)은 액화가스 공급밸브(도시하지 않음)를 구비하여 밸브의 개도 조절에 따라 액화가스의 공급량이 조절될 수 있다.
수요처(20)는, 제1 수요처(21)와 제2 수요처(22)를 포함할 수 있다. 제1 수요처(21)는, 제1 증발가스 공급라인(11)과 연결되어 증발가스를 공급받을 수 있으며, 후술할 재액화장치(40b)를 통해서 액화된 증발가스만을 공급받을 수 있다.
제1 수요처(21)에는 DFDE, 가스 터빈일 수 있으며, 이는 재액화장치(40b)를 통해서만 액화된 증발가스를 공급받을 수 있다.
제2 수요처(22)는, 증발가스 분기라인(15) 또는 제3 증발가스 공급라인(16)과 연결되어 증발가스를 공급받을 수 있으며, 증발가스 분기라인(15)을 통해서는 재액화장치(40b)를 우회하여 증발가스를 공급받을 수 있고, 제3 증발가스 공급라인(16)을 통해서는 상분리기(42b)에서 액화되지 못한 증발가스를 공급받을 수 있다.
여기서 제2 수요처(22)는 가스 연소 장치(GCU)일 수 있으며, 제1 수요처(21)의 증발가스 필요량이 액화가스 저장탱크(10)의 증발가스 발생량보다 많은 경우, 증발가스의 발생으로 인해 액화가스 저장탱크(10)의 내압 상승을 방지하기 위해 여분의 증발가스(제1 수요처(21)의 증발가스 필요량과 액화가스 저장탱크(10)의 증발가스 발생량의 차이)를 공급받을 수 있다.
이외에도 수요처(20)는, GCU, DFDE, MEGI,XDF(2sDF) 엔진이나 보일러 등의 다양한 구성일 수 있다.
재액화장치(40b)는, 증발가스 압축기(30)에서 토출되는 증발가스를 재액화한다. 이때, 재액화장치(40b)는 수요처(20)로 액화된 증발가스를 공급할 수 있다.
재액화장치(40b)는 재액화된 증발가스를 25bar 내지 35bar(바람직하게는 30bar)로 저장할 수 있으며, 저장된 재액화 증발가스를 감압없이 25bar 내지 35bar의 압력조건 상태로 수요처(20)로 공급할 수 있다.
구체적으로, 재액화장치(40b)는, 증발가스 압축기(30)에서 압축된 증발가스와 열교환매체를 열교환시켜 액화시키는 재액화 열교환기(41b), 재액화 열교환기(41b)로부터 공급받은 증발가스를 액상과 기상으로 분리하는 상분리기(42b) 및 증발가스와 열교환하여 재액화시키기 위한 열교환매체를 공급하는 재액화 냉매 장치(43)를 포함할 수 있다.
재액화 열교환기(41b)는 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 구비되어 증발가스 압축기(30)에서 토출되는 25bar 내지 35bar의 증발가스를 재액화 냉매 장치(43)에서 공급받는 열교환매체와 열교환시켜 증발가스를 액화시킬 수 있다.
재액화 열교환기(41b)는 재액화 냉매 장치(43)와 제2 열교환매체 공급라인(432)과 간접적으로 연결되어 열교환매체를 공급받을 수 있다. 이때, 재액화 냉매 장치(43)로부터 공급받은 열교환매체는 증발가스 압축기(30)로부터 압축된 증발가스로부터 열원을 공급받을 수 있고, 증발가스 압축기(30)로부터 압축된 증발가스는 재액화 냉매 장치(43)로부터 공급받은 열교환매체로부터 냉원을 공급받을 수 있다.
상분리기(42b)는 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 구비되어 재액화 열교환기(41b)로부터 재액화된 증발가스를 공급받아 저장할 수 있다. 이때, 상분리기(42b)는 25bar 내지 35bar(바람직하게는 25bar 내지 30bar)의 재액화된 증발가스를 감압없이 저장할 수 있으며, 저장된 액화된 증발가스를 별도의 펌프 없이도 수요처(20)로 바로 공급할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 25bar 내지 35bar의 상태인 증발가스를 감압없이 상분리기(42b)에 그대로 저장하여 상기 상태 그대로 수요처(20)로 공급함으로써, 추가적인 펌프의 구비가 필요없게되어 액화가스 처리 시스템(2)의 구축비용이 절약되고, 액화가스 처리 시스템(2)의 설치 공간의 확보가 용이해지는 효과가 있다.
상분리기(42b)는, 수요처(20)의 액화가스 필요량보다 증발가스 발생량이 더 적은 경우, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스 공급라인(14)을 통해 액화가스를 추가 공급받을 수 있으며, 액상의 증발가스를 수요처(20) 중 구체적으로 제1 수요처(21)로 공급할 수 있다.
상분리기(42b)는, 액화되지 못한 기상의 증발가스를 수요처(20) 중 구체적으로 제2 수요처(22)로 공급할 수 있다. 제2 수요처(22)로의 기상의 증발가스 공급은 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 상승하는 비상시에만 행해질 수 있다.
재액화 냉매 장치(43)는, 예열기(50b)와 열교환매체 제1 공급라인(431)을 통해 간접적으로 연결될 수 있으며, 재액화 열교환기(41b)와 열교환매체 제2 공급라인(432)을 통해 간접적으로 연결될 수 있다.
열교환 매체는 예열기(50b)로 공급되는 제1 열교환매체 및 재액화 열교환기(41b)로 공급되는 제2 열교환매체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 액화가스 복귀라인(13)을 더 포함할 수 있다.
액화가스 복귀라인(13)은, 액화가스 저장탱크(10)와 상분리기(42b)를 연결하여 액상의 연료를 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시킬 수 있다.
이때, 액화가스 복귀라인(13)에는 액화가스 복귀밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 액화가스 복귀밸브의 개도 조절에 따라 액화가스의 복귀량이 조절될 수 있다.
예열기(50b)는, 재액화 냉매 장치(43)로부터 공급되는 열교환매체를 통해 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급되는 증발가스를 예열할 수 있다.
예열기(50b)는 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 액화가스 저장탱크(10)와 증발가스 압축기(30) 사이에 구비되며 재액화 냉매 장치(43)와 열교환매체 제1 공급라인(431)을 통해 간접적으로 연결될 수 있다.
예열기(50b)는 재액화장치(40b)가 가동되는 경우 재액화 냉매 장치(43)를 통해 공급받는 열교환매체와 액화가스 저장탱크(10)에서 토출되는 증발가스를 열교환하여 증발가스 압축기(30)로 예열된 증발가스를 공급할 수 있다.
이때, 증발가스는 약 섭씨 영하 10도 내지 섭씨 영하 5도의 온도로 예열될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 히터(70)를 더 포함할 수 있다. 히터(70)는, 제1 증발가스 공급라인(11) 상에 상분리기(42b)와 수요처(20) 사이에 구비되어 상분리기(42b)에서 토출되는 액화된 증발가스를 수요처(20)가 요구하는 온도로 가열할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 블랜킷 가스 공급장치(80)를 더 포함할 수 있다. 블랜킷 가스 공급장치(80)는, 상분리기(42b)와 연결되어 상분리기(42b)의 압력이 기설정압력 이하가 되는 경우 블랜킷 가스를 상분리기(42b)로 공급할 수 있다. 여기서 기설정압력은 25 내지 30bar의 압력일 수 있다.
즉, 블랜킷 가스 공급장치(80)는, 상분리기(42b)가 기설정 압력 이하가 되는 경우, 블랜킷 가스를 상분리기(42b)로 공급하여 상분리기(42b)가 기설정압력을 유지할 수 있도록 함으로써, 상분리기(42b)가 수요처(20)로 원활하게 연료를 공급할 수 있도록 할 수 있다.
블랜킷 가스 공급장치(80)는, 블랜킷 가스 공급라인(81)을 추가 구비하여 블랜킷 가스 공급라인(81)을 통해 상분리기(42b)와 연결될 수 있고, 블랜킷 가스 공급라인(81)을 통해 블랜킷 가스를 상분리기(42b)로 공급할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2)은, 수요처(20)가 필요로 하는 압력의 액화가스를 액체상태로 분리하여 저장하는 상분리기(42b)를 통해 직접 수요처(20)로 공급함으로써, 펌프가 불필요하므로 시스템(2) 구축 비용이 절약되고, 시스템(2) 설치 공간을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템의 상분리기의 개념도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 상분리기(42)는, 하우징(421) 및 불순물 분리 장치(422)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서 제1 증발가스 공급라인(11), 액화가스 복귀라인(13), 액화가스 공급라인(14) 등은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1) 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면 부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
하우징(421)은, 공간이 형성되되 상기 공간을 둘러싸며 형성된다.
하우징(421)은 대략 25bar 내지 35bar(바람직하게는 30bar) 정도의 압력을 견딜 수 있는 재질로 형성될 수 있으며 상기의 압력을 견디기 위해 보강재를 추가할 수 있다.
하우징(421)은, 내부에 액상의 증발가스 또는 기상의 증발가스를 저장할 수 있으며, 압력용기 형태를 가질 수 있다. 또한, 증발가스 뿐만 아니라 증발가스 압축기(30)에서 사용된 불순물(바람직하게는 오일)을 저장할 수도 있다.
하우징(421)은, 측면에 증발가스 또는 불순물이 유입되도록 하는 유입구(부호 도시하지 않음)를 구비할 수 있으며, 후술할 불순물 분리 장치(422)를 구비할 수 있다. 불순물 분리 장치(422)에 대해서는 하기에 상세하게 설명하도록 하겠다.
유입구는 상분리기(42)의 상측 측면 또는 상부에 구비될 수 있으며, 제1 증발가스 공급라인(11) 또는 액화가스 공급라인(14)을 통해 증발가스 또는 액화가스 또는 불순물을 공급받을 수 있다.
하우징(421)은, 액화된 증발가스를 토출하는 토출구(부호도시하지 않음)를 구비할 수 있으며, 토출구는 제1 토출구와 제2 토출구를 포함한다.
제1 토출구는 후술할 불순물 분리 장치(422)보다 상측에 구비되어 하우징(421) 내부에 존재하는 액상의 증발가스를 하우징(421) 외부로 토출시킨다. 여기서 제1 토출구는 액상의 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 액화가스 복귀라인(13)을 통해 공급할 수 있다.
이때, 액화가스 저장탱크(10)에 불순물과 함께 액상의 증발가스가 공급되게 되면 액화가스 저장탱크(10)에 왁스(Wax)가 형성될 수 있어 액화가스 처리 시스템(1,2)의 구동이 중단될 수 있으며, 액화가스 처리 시스템(1,2)에 형성된 관로에 치명적인 타격을 줄 수 있다. 심한 경우 액화가스 처리 시스템(1,2)이 파괴될 수도 있다.
이에 본 발명의 실시예에서는 상분리기(42)에 후술할 불순물 분리 장치(422)를 구비하여 액화가스 저장탱크(10)로는 불순물이 첨가되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 액화가스 저장탱크(10)의 내구성을 향상시켜 수명을 연장할 수 있으며, 액화가스 처리 시스템(1,2)의 구동신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 오일을 사용하는 증발가스 압축기(30)를 구비할 수 있어 액화가스 처리 시스템(1,2)의 구성 장치의 선택성이 유연해질 수 있으며, 이로 인해 고압으로증발가스를 압축할 수 있어 효율적인 재액화가 가능한 효과가 있다.
제2 토출구는 불순물 분리 장치(422)보다 하측에 구비되어 하우징(421) 내부에 존재하는 액상의 증발가스 또는 불순물을 하우징(421) 외부로 토출시킨다.
여기서 제2 토출구는 액상의 증발가스 또는 불순물을 수요처(20)로 제1 증발가스 공급라인(11)을 통해 공급할 수 있다.
즉, 상분리기(42)에 저장되는 저장물은 액화된 증발가스와 불순물이 혼합되어 있는 혼합물이며 이때, 불순물은 밀도가 높아 액화된 증발가스 하부로 침전하게 된다.
따라서, 액화가스 저장탱크(10)는, 불순물이 포함되면 큰 피해를 입으므로, 상분리기(42)는, 액화가스 저장탱크(10)로 순수한 액화된 증발가스가 공급되도록 제1 토출구를 불순물 분리 장치(422) 상측에 설치하여 침전된 불순물이 액화가스 저장탱크(10)로 공급되지 못하도록 할 수 있다.
또한, 수요처(20)의 엔진 등은 불순물이 섞여서 공급되더라도 큰 피해가 없으므로 상분리기(42)는, 제2 토출구를 불순물 분리 장치(422) 하측에 설치하여 침전된 불순물이 수요처(20)로 섞여 들어가도록 할 수 있다.
불순물 분리 장치(422)는, 하우징(421)의 일측면에 구비되어 증발가스로부터 불순물을 분리한다. 구체적으로 불순물 분리 장치(422)는, 고정부(4221), 거름부(4222), 회전부(4223) 또는 병진부(4224)를 포함한다.
고정부(4221)는, 하우징(421)의 일측면과 연결되어 불순물 분리 장치(422)를 하우징(421)에 고정할 수 있다. 고정부(4221)의 크기는 한정되지 않으며 상분리기(42)의 하우징(421)의 면적안에만 규정된다면 자유롭게 구성될 수 있다.
거름부(4222)는, 고정부(4221)와 대면하는 하우징(421)의 타측면을 향해 고정부(4221)로부터 돌출될 수 있다. 거름부(4222)는, 일체형으로 형성되어 후술할 회전부(4223)와 연결되어 고정부(4221)와 간접적으로 연결될 수 있으며, 회전부(4223)에 의해 고정부(4221)로부터 상측 또는 하측으로 편향되는 제1 거름부(부호 도시하지 않음) 및 회전부(4223)와 고정부(4221)를 고정하는 제2 거름부(부호 도시하지 않음)로 분리되어 구성될 수도 있다.
회전부(4223)는, 거름부(4222)를 고정부(4221)로부터 상측 또는 하측으로 편향되도록 회전시킬 수 있다. 회전부(4223)는, 거름부(4222)와 고정부(4221) 사이에 구비되어 거름부(4222)의 회전과 함께 거름부(4222)를 고정부(4221)와 연결하도록 할 수 있으며, 또는 거름부(4222) 내부에 구비될 수 있다.(구체적으로, 회전부(4223)는, 제1 거름부와 제2 거름부 사이에 구비될 수 있다.)
병진부(4224)는 고정부(4221)와 거름부(4222) 사이에 구비되며, 거름부(4222)를 상하로 이동 가능하도록 할 수 있다. 이때 병진부(4224)는 레일의 형태로 구성되거나 톱니형태로 구성될 수 있다.
병진부(4224)는 상분리기(42)의 내부에 저장되는 액상의 증발가스의 수위에 따라 또는 침전되는 불순물의 위치에 따라 거름부(4222)를 상측으로 또는 하측으로 이동시킬 수 있다.
이와같이 본 발명에 따른 상분리기(42)는, 불순물 분리 장치(422)를 구비하여 액화가스 저장탱크(10)로 복귀하는 액화가스에 불순물 또는 오일이 포함되지 않도록 할 수 있어 액화가스 저장탱크(10)의 내구성 및 안정성이 증대되는 효과가 있다.
또한, 액화가스 처리 시스템(1,2)의 구동 신뢰성이 향상되는 효과가 있으며, 오일이 사용되는 압축기를 사용할 수 있어 구성장비의 선택의 폭이 넓어지고, 압축범위를 넓힐 수 있어 재액화효율이 증대될 수 있다.
1,2: 액화가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
11: 제1 증발가스 공급라인 12: 제2 증발가스 공급라인
13: 액화가스 복귀라인 14: 액화가스 공급라인
141: 펌프 15: 증발가스 분기라인
16: 제3 증발가스 공급라인 20: 수요처
21: 제1 수요처 22: 제2 수요처
30: 증발가스 압축기 40a,40b: 재액화장치
41a,41b: 재액화 열교환기 42a,42b: 상분리기
421: 하우징 422: 불순물 분리 장치
4221: 고정부 4222: 거름부
4223: 회전부 4224: 병진부
43: 재액화 냉매장치 431: 열교환매체 제1 공급라인
432: 열교환매체 제2 공급라인 50a,50b: 예열기
51: 제1 예열기 52: 제2 예열기
53: 제어밸브 61: 해수 펌프
62: 해수 라인 70: 히터
80: 블랜킷 가스 공급 장치 81: 블랜킷 가스 공급라인

Claims (11)

  1. 액화가스 저장탱크에서 수요처까지 연결되는 제1 증발가스 공급라인;
    상기 제1 증발가스 공급라인 상에 구비되며 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기;
    상기 제1 증발가스 공급라인 상에 상기 증발가스 압축기 전단에서 분기되어 서로 병렬 구성되는 증발가스 제1 및 제2 분기라인;
    상기 증발가스를 재액화하는 재액화장치;
    상기 증발가스 제1 분기라인 상에 구비되는 제1 예열기; 및
    상기 증발가스 제2 분기라인 상에 구비되는 제2 예열기를 포함하고,
    상기 제1 예열기는,
    상기 재액화장치에서 공급되는 냉매를 통해 열원을 공급받으며, 상기 제2 예열기보다 우선적으로 사용되고,
    상기 제2 예열기는,
    청수 또는 폐열으로 가동하여, 상기 재액화장치가 가동하지 않는 경우에만 가동되며,
    상기 증발가스 압축기는,
    공급되는 증발가스의 온도를 상기 제1 또는 제2 예열기를 통해서만 조절되고,
    상기 증발가스는,
    상기 재액화장치가 가동하는 경우에 상기 증발가스 제1 분기라인으로 공급되고,
    상기 재액화장치가 가동하지 않는 경우에 상기 증발가스 제2 분기라인으로 공급되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 재액화장치는,
    열교환매체를 공급하는 재액화 냉매 장치;
    상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스와 상기 열교환매체를 열교환하는 재액화 열교환기; 및
    상기 재액화 열교환기로부터 공급받은 증발가스를 액상과 기상으로 분리하는 상분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 예열기는,
    상기 재액화 냉매 장치에서 공급되는 열교환매체와 상기 액화가스 저장탱크로부터 토출되는 증발가스를 열교환하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 수요처는,
    가스 연소 장치, DFDE 또는 가스터빈일 수 있으며,
    상기 폐열은,
    상기 가스 연소 장치(GCU)에 의해 발생되는 폐열 또는 상기 DFDE 또는 상기 가스터빈의 배기가스에 의해 발생되는 폐열인 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 증발가스 공급라인과 상기 증발가스 제1 및 제2 분기라인이 연결되는 지점에 삼방밸브 구조로 구비되어 상기 증발가스 제1 분기라인 또는 상기 증발가스 제2 분기라인으로 증발가스의 공급을 제어하는 제어 밸브를 더 포함하며,
    상기 제어밸브는,
    상기 재액화장치가 가동되는 경우 상기 액화가스 저장탱크에서 토출되는 증발가스를 상기 증발가스 제1 분기라인으로 공급하고,
    상기 재액화장치가 가동하지 않는 경우 상기 액화가스 저장탱크에서 토출되는 증발가스를 상기 증발가스 제2 분기라인으로 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 증발가스 압축기는,
    영하 10도 내지 영하 5도로 인입되는 증발가스를 25bar 내지 30bar로 압축하여 토출하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 재액화장치는,
    상기 증발가스 압축기에서 토출되는 증발가스를 재액화하며,
    상기 수요처가 필요로 하는 증발가스의 양보다 상기 증발가스의 발생량이 큰 경우 가동되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 수요처는,
    저속 2행정 저압가스분사엔진이며, 8bar 내지 20bar의 압력을 공급받아 동력을 발생하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
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