KR102020970B1 - Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method of Discharging Lubrication Oil in the Same, and Method of Supplying Fuel for Engine - Google Patents
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Abstract
증발가스를 제1 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 제1 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법이 개시된다.
상기 윤활유 배출 방법은, 1) 알람 활성화 단계; 및 2) 상기 알람의 발생 단계;를 포함하며, 상기 제1 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 상기 알람에 의해 알아내는 것을 특징으로 한다.The boil-off gas is compressed by a first compressor, the compressed boil-off gas is cooled by heat exchange with the boil-off gas before compression in a heat exchanger, and the heat-cooled fluid is decompressed by a first pressure reducing device to reliquefy the boil-off gas. A method of draining lubricant in a system is disclosed.
The lubricating oil discharge method, 1) alarm activation step; And 2) generating the alarm, wherein the first compressor includes at least one oil-filled cylinder, and determines whether to remove condensed or solidified lubricant by the alarm.
Description
본 발명은 액화가스가 자연 기화하여 생성되는 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 재액화시키는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 저장탱크 내부에서 발생한 증발가스 중 엔진에서 사용하고 남은 잉여 증발가스를, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 재액화시키는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for reliquefying boil-off gas (BOG) generated by natural vaporization of liquefied gas, and in particular, an evaporated gas generated inside a liquefied natural gas (LNG) storage tank. The present invention relates to a system for re-liquefying excess evaporated gas remaining in heavy engines using evaporated gas itself as a refrigerant.
근래, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 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, 액화천연가스를 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 (Liquefied Natural Gas, LNG) is increasing worldwide. Liquefied gas liquefied gas at low temperature has the advantage that the storage and transport efficiency can be improved because the volume is very small compared to the gas. In addition, liquefied gas, including liquefied natural gas can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process, it can be seen as an environmentally friendly fuel with less emissions of air pollutants during combustion.
액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -163℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.Liquefied natural gas is a colorless and transparent liquid obtained by liquefying natural gas containing methane as a main component at about -163 ℃ and having a volume of about 1/600 compared to natural gas. Therefore, when liquefied and transported natural gas can be transported very efficiently.
그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -163 ℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 액화천연가스를 저장하는 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -163 ℃ at normal pressure, liquefied natural gas is sensitive to temperature changes and easily evaporated. As a result, the storage tank storing the liquefied natural gas is insulated. However, since the external heat is continuously transferred to the storage tank, the natural gas is continuously vaporized in the storage tank during the transport of the liquefied natural gas. -Off Gas, BOG) occurs.
증발가스는 일종의 손실로서 수송효율에 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 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.Boil-off gas is a kind of loss and is an important problem in transportation efficiency. In addition, when boil-off gas is accumulated in the storage tank, the internal pressure of the tank may be excessively increased, and there is also a risk that the tank may be damaged. Accordingly, various methods for treating the boil-off gas generated in the storage tank have been studied. In recent years, for the treatment of the boil-off gas, a method of re-liquefying the boil-off gas to return to the storage tank, and returning the boil-off gas to a fuel such as a ship engine The method used as an energy source of a consumer is used.
증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는, 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다. 특히, 후자의 방법을 채용한 시스템을 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)이라고 한다.As a method for reliquefaction of the boil-off gas, a refrigeration cycle using a separate refrigerant is provided to re-liquefy the boil-off gas by exchanging it with the refrigerant, a method of re-liquefying the boil-off gas itself as a refrigerant without a separate refrigerant, and the like. There is this. In particular, a system employing the latter method is called a Partial Re-liquefaction System (PRS).
한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.On the other hand, among the engines generally used in ships as a fuel that can use natural gas as a fuel gas engines such as DFDE, X-DF engine, ME-GI engine.
DFDE은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.DFDE is composed of four strokes and adopts the Otto Cycle, which injects natural gas with a relatively low pressure of 6.5 bar into the combustion air inlet and compresses the piston as it rises.
X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 16 bar 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.The X-DF engine consists of two strokes, uses about 16 bar of natural gas as fuel, and employs an auto cycle.
ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.The ME-GI engine is composed of two strokes and employs a diesel cycle that directly injects high pressure natural gas near 300 bar into the combustion chamber near the top dead center of the piston.
이와 같이, 특히 액화천연가스(LNG) 저장탱크에서 발생하는 증발가스(BOG)를 가압한 후, 별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여, 상호 열교환하여 증발가스를 재액화시키는 경우, 재액화 효율을 위해 고압으로 증발가스를 압축시킬 필요가 있고, 증발가스를 고압으로 압축시키기 위해서는 급유 방식의 실린더 압축기를 사용해야 한다.In this way, in particular, when pressurizing the boil gas (BOG) generated in the LNG storage tank, using the evaporated gas itself as a refrigerant without a separate refrigerant, and re-liquefy the evaporated gas by mutual heat exchange, the reliquefaction efficiency In order to compress the boil-off gas at high pressure, and to compress the boil-off gas at high pressure, a lubricating cylinder compressor should be used.
급유 방식의 실린더 압축기에 의해 압축된 증발가스에는 윤활유(Lubrication Oil)가 섞이게 된다. 본 발명의 발명자들은, 상기 압축된 증발가스가 열교환기에서 냉각되면서, 압축된 증발가스에 섞인 윤활유가 증발가스보다 먼저 응축 또는 응고가 되어 열교환기의 유로를 막는 문제점이 있다는 것을 발견하였다. 특히, 유로가 좁은(예컨대, 마이크로채널형(Microchannel Type) 유로) PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger, DCHE라고도 한다.)의 경우 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 열교환기의 유로가 막히는 현상이 더욱 빈번하게 발생한다.Lubrication oil is mixed in the boil-off gas compressed by the cylinder type compressor. The inventors of the present invention have found that, while the compressed boil-off gas is cooled in the heat exchanger, the lubricating oil mixed in the compressed boil-off gas is condensed or solidified before the boil-off gas to block the flow path of the heat exchanger. In particular, in the case of narrow passages (e.g., microchannel type passages), PCHEs (also called DCHEs), the passage of the heat exchanger is more frequently blocked by condensation or solidified lubricant. do.
따라서, 본 발명의 발명자들은, 응축 또는 응고된 윤활유가 열교환기의 유로를 막는 현상을 방지하거나 완화하기 위해, 압축된 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 다양한 기술들을 개발하고 있다.Accordingly, the inventors of the present invention have developed various techniques for separating oil mixed in the compressed boil-off gas in order to prevent or alleviate the phenomenon that condensed or solidified lubricant blocks the flow path of the heat exchanger.
본 발명은, 응축 또는 응고된 윤활유가 열교환기의 유로를 막는 현상을 완화하거나 개선할 수 있고, 또 열교환기의 유로를 막고 있는 응축 또는 응고된 윤활유를 간단하고 경제적인 방법으로 제거할 수 있는 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.The present invention provides a system that can alleviate or improve the phenomenon that condensed or solidified lubricant blocks the flow path of the heat exchanger, and can remove condensed or solidified lubricant that blocks the heat exchanger flow path in a simple and economical manner. And a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 증발가스를 제1 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 제1 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 1) 알람 활성화 단계; 및 2) 상기 알람의 발생 단계;를 포함하며, 상기 제1 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 상기 알람에 의해 알아내는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by the first compressor, the compressed boil-off gas is cooled by heat exchange in the heat exchanger and the boil-off gas before compression, the heat-cooled fluid CLAIMS 1. A method for depressurizing by a first depressurizing device to discharge lubricating oil in a system for reliquefying boil-off gas, comprising: 1) activating an alarm; And 2) generating the alarm; wherein the first compressor includes at least one oil-filled cylinder and determines by the alarm whether to remove condensed or solidified lubricants. A method of lubricating oil is provided.
상기 1)단계에서, 상기 알람은 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키는 경우에 활성화될 수 있다.In step 1), the alarm may be activated when the system reliquefies the boil-off gas.
상기 1)단계에서, 상기 제1 감압장치의 개도율이 제1 설정값 이상인 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.In the step 1), it may be determined that the system is re-liquefying the boil-off gas when the opening degree of the first decompression device is equal to or greater than the first set value.
제2 감압장치가 상기 제1 감압장치와 병렬로 설치될 수 있고, 상기 1)단계에서, 상기 제1 감압장치 또는 상기 제2 감압장치의 개도율이 제1 설정값 이상인 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.A second decompression device may be installed in parallel with the first decompression device, and in the step 1), when the opening ratio of the first decompression device or the second decompression device is equal to or greater than a first set value, the system may evaporate. It can be determined that the gas is reliquefaction.
상기 제1 감압장치는 다수개가 직렬로 설치될 수 있고, 다수개의 제2 감압장치가 직렬로 설치될 수 있으며, 직렬로 설치된 다수개의 상기 제1 감압장치와 직렬로 설치된 다수개의 상기 제2 감압장치는 병렬로 연결될 수 있고, 상기 1)단계에서, 다수개의 상기 제1 감압장치 중 어느 하나 또는 다수개의 상기 제2 감압장치 중 어느 하나의 개도율이 제1 설정값 이상인 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.The plurality of first pressure reducing devices may be installed in series, and the plurality of second pressure reducing devices may be installed in series, and the plurality of second pressure reducing devices installed in series with the plurality of first pressure reducing devices installed in series. May be connected in parallel, and in the step 1), when the opening ratio of any one of the plurality of first pressure reducing devices or any one of the plurality of second pressure reducing devices is equal to or greater than a first set value, the system may be a boil-off gas. Can be determined to be reliquefaction.
상기 제1 압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부는 엔진의 연료로 사용되고, 상기 엔진의 연료로 사용되지 않은 잉여 증발가스가 재액화될 수 있다.Some or all of the boil-off gas compressed by the first compressor may be used as a fuel of an engine, and excess boil-off gas not used as the fuel of the engine may be liquefied.
상기 제1 압축기에 의해 압축된 증발가스 중 상기 엔진의 연료로 사용되지 않은 잉여 증발가스를 상기 열교환기로 보내는 라인 상에는 제7 밸브가 설치될 수 있고, 상기 1)단계에서, 상기 제7 밸브가 열린 상태인 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.A seventh valve may be installed on a line for sending the excess evaporated gas, which is not used as fuel of the engine, out of the boiled gas compressed by the first compressor to the heat exchanger, and in the step 1), the seventh valve is opened. In this case, it can be determined that the system is reliquefying the boil-off gas.
제2 압축기가 상기 제1 압축기와 병렬로 설치될 수 있고, 상기 제2 압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부는 상기 엔진의 연료로 사용되고, 상기 엔진의 연료로 사용되지 않은 잉여 증발가스가 재액화될 수 있으며, 상기 제2 압축기에 의해 압축된 증발가스 중 상기 엔진의 연료로 사용되지 않은 잉여 증발가스를 상기 열교환기로 보내는 라인 상에는 제10 밸브가 설치될 수 있고, 상기 1)단계에서, 상기 제7 밸브 또는 상기 제10 밸브가 열린 상태인 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.A second compressor may be installed in parallel with the first compressor, and part or all of the boil-off gas compressed by the second compressor is used as fuel of the engine, and excess boil-off gas not used as fuel of the engine is A tenth valve may be installed on a line for sending the excess evaporated gas, which is not used as fuel of the engine, out of the evaporated gas compressed by the second compressor to the heat exchanger, and in step 1), When the seventh valve or the tenth valve is open, it may be determined that the system is reliquefying the boil-off gas.
상기 제1 감압장치 후단에는 기액분리기가 설치되어, 상기 기액분리기에 의해 재액화된 액화가스와 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리할 수 있고, 상기 1)단계에서, 상기 기액분리기 내부의 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.A gas-liquid separator is installed at the rear end of the first decompression device to separate the liquefied gas re-liquefied by the gas-liquid separator and the evaporated gas remaining in a gaseous state. In step 1), the liquefied gas inside the gas-liquid separator. It can be determined that the system is re-liquefying the boil-off gas when the level of is equal to or greater than the second set value.
상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스가 배출되는 라인 상에는 제2 밸브가 설치될 수 있고, 상기 1)단계에서, 상기 제2 밸브가 열린 상태의 조건을 추가로 만족시키는 경우에 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.A second valve may be installed on a line through which the boil-off gas used as the refrigerant in the heat exchanger is discharged, and in step 1), when the second valve further satisfies the condition of the open state, the system evaporates. It can be determined that the gas is reliquefaction.
상기 2)단계에서, 상기 열교환기의 '저온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 상기 열교환기의 '고온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 및 상기 열교환기의 '고온 유로의 압력 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 중 하나 이상이 만족되는 경우에 상기 알람이 발생될 수 있다.In the step 2), the condition that the 'temperature difference of the low temperature flow' of the heat exchanger is more than normal and the state lasts for a predetermined time; A condition in which the 'temperature difference of the high temperature flow' of the heat exchanger is greater than normal and the state lasts for a predetermined time; And a condition in which the 'difference in pressure of the high temperature flow path' of the heat exchanger is greater than normal and the state lasts for a predetermined time; The alarm may be generated when one or more of the conditions are met.
상기 2)단계에서, 상기 열교환기의 '저온 흐름의 온도 차이'와 상기 열교환기의 '고온 흐름의 온도 차이' 중 더 작은 값이 제3 설정값 이상인 상태로 제1 설정시간 이상 지속되거나, 상기 '고온 유로의 압력 차이'가 제4 설정값 이상인 상태로 제1 설정시간 이상 지속되면 상기 알람이 발생될 수 있다.In the step 2), the smaller value of the 'temperature difference of the low temperature flow' of the heat exchanger and the 'temperature difference of the high temperature flow' of the heat exchanger is longer than the third set value or longer than the first set time, or The alarm may be generated when the 'pressure difference in the high temperature flow path' is longer than or equal to the fourth set value and longer than the first set time.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 제1 압축기; 상기 제1 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 제1 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 제1 감압장치; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 제2 감압장치;를 포함하고, 상기 제1 감압장치와 상기 제2 감압장치는 병렬로 설치되고, 상기 제1 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a first compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger configured to cool the boil-off gas compressed by the first compressor by using the boil-off gas before being compressed by the first compressor as a refrigerant; A first pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the fluid cooled by the heat exchanger; And a second pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the first pressure reducing device and the second pressure reducing device are installed in parallel, and the first compressor An evaporative gas reliquefaction system is provided that includes at least one oiled cylinder.
상기 제1 감압장치는 다수개가 직렬로 설치될 수 있고, 상기 제2 감압장치는 다수개가 직렬로 설치될 수 있다.A plurality of first pressure reducing devices may be installed in series, and a plurality of second pressure reducing devices may be installed in series.
상기 제1 감압장치의 전단 및 후단에는 각각 격리 밸브가 설치될 수 있고, 상기 제2 감압장치의 전단 및 후단에는 각각 격리 밸브가 설치될 수 있다.An isolation valve may be installed at the front and rear ends of the first pressure reducing device, and an isolation valve may be installed at the front and rear ends of the second pressure reducing device, respectively.
상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 제1 압축기와 병렬로 설치되는 제2 압축기를 더 포함할 수 있다.The boil-off gas reliquefaction system may further include a second compressor installed in parallel with the first compressor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 엔진에서 연료로 사용하고, 잉여 증발가스는 재액화시키는 엔진의 연료 공급 방법에 있어서, 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 동안에도 상기 엔진에 연료를 공급하며, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 알람에 의해 알아내는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the fuel supply method of the engine using the boil-off gas as a fuel in the engine, the excess boil-off gas is re-liquefied, melted condensed or solidified lubricant or lower the viscosity A fuel supply method for an engine is provided, wherein the fuel is supplied to the engine during discharge, and the alarm is used to determine whether to remove condensed or solidified lubricant.
상기 엔진의 연료 공급 방법은, 1) 상기 알람을 활성화시키는 단계; 및 2) 상기 알람의 발생 단계;를 포함할 수 있다.The fuel supply method of the engine comprises the steps of: 1) activating the alarm; And 2) generating the alarm.
상기 1)단계에서, 상기 알람은 증발가스가 재액화되는 경우에 활성화될 수 있다.In step 1), the alarm may be activated when the boil-off gas is re-liquefied.
상기 2)단계에서, 열교환기의 '저온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 상기 열교환기의 '고온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 및 상기 열교환기의 '고온 유로의 압력 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 중 하나 이상이 만족되는 경우에 상기 알람이 발생될 수 있다.In step 2), the condition that the temperature difference of the 'low temperature flow' of the heat exchanger is more than normal and the state lasts for a predetermined time; A condition in which the 'temperature difference of the high temperature flow' of the heat exchanger is greater than normal and the state lasts for a predetermined time; And a condition in which the 'difference in pressure of the high temperature flow path' of the heat exchanger is greater than normal and the state lasts for a predetermined time; The alarm may be generated when one or more of the conditions are met.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서; 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서; 및 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제1 압력센서와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제2 압력센서; 중 하나 이상을 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; And a decompression device installed at a rear end of the heat exchanger to depressurize the fluid cooled by the heat exchanger, and installed at a rear end of the first temperature sensor and the high temperature flow path of the heat exchanger. A fourth temperature sensor; A second temperature sensor installed at a rear end of the low temperature flow path of the heat exchanger and a third temperature sensor installed at a front end of the high temperature flow path of the heat exchanger; And a first pressure sensor installed at a front end of the high temperature flow path of the heat exchanger and a second pressure sensor installed at a rear end of the high temperature flow path of the heat exchanger. An evaporative gas reliquefaction system is provided, comprising one or more of the above, wherein the compressor comprises at least one oil-filled cylinder.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서; 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서; 및 상기 열교환기의 고온유로 전단 및 후단의 압력 차이를 측정하는 차압센서; 중 하나 이상을 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; And a decompression device installed at a rear end of the heat exchanger to depressurize the fluid cooled by the heat exchanger, and installed at a rear end of the first temperature sensor and the high temperature flow path of the heat exchanger. A fourth temperature sensor; A second temperature sensor installed at a rear end of the low temperature flow path of the heat exchanger and a third temperature sensor installed at a front end of the high temperature flow path of the heat exchanger; And a differential pressure sensor for measuring a pressure difference between the front and rear ends of the high temperature flow path of the heat exchanger. An evaporative gas reliquefaction system is provided, comprising one or more of the above, wherein the compressor comprises at least one oil-filled cylinder.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시키는 증발가스 재액화 시스템에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기의 성능 이상을 감지하면 알람이 울리는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange In a boil-off gas liquefaction system that is depressurized by a device, the compressor includes at least one oil-filled cylinder, and an boil-off gas re-liquefaction system is provided that detects an abnormality in the performance of the heat exchanger.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 증발가스 재액화시에 열교환기에서 증발가스 자체를 냉매로 증발가스를 냉각시키고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서가 측정한 온도 차이, 및 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서가 측정한 온도 차이 중 더 작은 값; 또는 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제1 압력센서가 측정한 압력과 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제2 압력센서가 측정한 압력 차이;를 지표로 하여, 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시킬 필요가 있는지 여부를 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for discharging the lubricating oil in the system to re-liquefy the boil-off gas by using the boil-off gas itself as a refrigerant, evaporation in the heat exchanger at the time of re-liquefied boil-off gas A temperature difference measured by a first temperature sensor installed in front of the low temperature flow path of the heat exchanger and a fourth temperature sensor installed in a rear end of the high temperature flow path of the heat exchanger, by cooling the evaporation gas with the gas itself as a refrigerant; And a smaller value between a temperature measured by a second temperature sensor installed at a rear end of the low temperature flow path of the heat exchanger and a temperature difference measured by a third temperature sensor installed at a front of the high temperature flow path of the heat exchanger. Or a difference between the pressure measured by the first pressure sensor installed at the front of the high temperature flow path of the heat exchanger and the pressure measured by the second pressure sensor installed at the rear end of the high temperature flow path of the heat exchanger. There is provided a lubricating oil discharging method for determining whether or not it is necessary to discharge the oil.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 증발가스 재액화시에 열교환기에서 증발가스 자체를 냉매로 증발가스를 냉각시키고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서가 측정한 온도 차이, 및 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서가 측정한 온도 차이 중 더 작은 값; 또는 상기 열교환기의 고온유로 전단 및 후단의 압력 차이를 측정하는 차압센서가 측정한 압력 차이;를 지표로 하여, 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시킬 필요가 있는지 여부를 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for discharging the lubricating oil in the system to re-liquefy the boil-off gas by using the boil-off gas itself as a refrigerant, evaporation in the heat exchanger at the time of re-liquefied boil-off gas A temperature difference measured by a first temperature sensor installed in front of the low temperature flow path of the heat exchanger and a fourth temperature sensor installed in a rear end of the high temperature flow path of the heat exchanger, by cooling the evaporation gas with the gas itself as a refrigerant; And a smaller value between a temperature measured by a second temperature sensor installed at a rear end of the low temperature flow path of the heat exchanger and a temperature difference measured by a third temperature sensor installed at a front of the high temperature flow path of the heat exchanger. Or the pressure difference measured by the differential pressure sensor for measuring the pressure difference between the front end and the rear end of the high-temperature flow path of the heat exchanger; as an indicator, to determine whether it is necessary to discharge the condensed or solidified lubricant oil is provided do.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는 증발가스는 제1 공급라인을 따라 상기 열교환기로 공급되고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스는 제2 공급라인을 따라 상기 압축기로 공급되고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되기 전의 증발가스는 우회라인을 따라 상기 열교환기를 우회하여 상기 압축기로 공급될 수 있고, 상기 우회라인 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 우회밸브가 설치되고, 상기 제1 공급라인 상의 상기 열교환기 전단에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브가 설치되고, 상기 제2 공급라인 상의 상기 열교환기 후단에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브가 설치되고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 2) 상기 우회밸브를 열고, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 닫는 단계; 3) 상기 열교환기에서 냉매로 사용되기 전의 증발가스가 상기 우회라인을 지나 상기 압축기에 의해 압축되는 단계; 및 4) 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부를 상기 열교환기로 보내는 단계;를 포함하고, 상기 압축기에 의해 압축되며 온도가 높아진 증발가스에 의해 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange A method of discharging lubricating oil in a system for reducing the pressure by means of a device to reliquefy the boil-off gas, wherein the boil-off gas used as the refrigerant in the heat exchanger is supplied to the heat exchanger along a first supply line, and from the heat exchanger to the refrigerant The used boil-off gas is supplied to the compressor along a second supply line, and the boil-off gas before being used as a refrigerant in the heat exchanger can be supplied to the compressor by bypassing the heat exchanger along the bypass line, and on the bypass line Bypass valves for controlling the flow rate and opening and closing of the fluid is provided, the on the first supply line A first valve for controlling the flow and opening and closing of the fluid is installed in front of the exchanger, a second valve for controlling the flow and opening and closing of the fluid is installed at the rear end of the heat exchanger on the second supply line, the compressor is oil-filled cylinder 2) opening the bypass valve and closing the first valve and the second valve; 3) compressing the boil-off gas before being used as a refrigerant in the heat exchanger by the compressor through the bypass line; And 4) sending a part or all of the boil-off gas compressed by the compressor to the heat exchanger, and melting or lowering the viscosity of the lubricating oil condensed or solidified by the boil-off gas compressed by the compressor and having a high temperature. There is provided a lubricating oil discharging method, characterized in that the discharging is performed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스를 상기 열교환기로 공급하는 제1 공급라인 상에 설치되어, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브; 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 상기 압축기로 공급하는 제2 공급라인 상에 설치되어, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브; 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 우회라인은, 상기 제1 밸브 전단의 상기 제1 공급라인으로부터 분기하여, 상기 제2 밸브 후단의 상기 제2 공급라인으로 합류하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor by heat-exchanging the boil-off gas discharged from the storage tank with a refrigerant; A first valve installed on a first supply line for supplying evaporated gas to be used as a refrigerant in the heat exchanger to the heat exchanger, and controlling flow rate and opening / closing of the fluid; A second valve installed on a second supply line for supplying the boil-off gas used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor, for controlling a flow rate and opening / closing of a fluid; A bypass line for bypassing the heat exchanger and supplying boil-off gas to the compressor; And a decompression device installed at a rear end of the heat exchanger to depressurize the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder, and the bypass line is formed at a front end of the first valve. A boil-off gas reliquefaction system is provided that branches from the first supply line and joins the second supply line after the second valve.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 증발가스를 우회라인을 통해 상기 열교환기를 우회시킨 후 상기 압축기에 의해 압축시키고, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 엔진에 공급하고, 상기 엔진에 공급하고 남은 잉여 증발가스를 상기 열교환기에 공급하여, 상기 압축기에 의해 압축되며 온도가 높아진 증발가스에 의해 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange A method of discharging lubricating oil in a system to depressurize by means of a device to reliquefy the boil-off gas, the compressor comprising at least one oil-filled cylinder, and passing the boil-off gas through the bypass line to the compressor after bypassing the heat exchanger. By the compressor, and supply the boil-off gas compressed by the compressor to the engine, and supply the remaining boil-off gas supplied to the engine to the heat exchanger, condensed or solidified by the boil-off gas compressed by the compressor and the temperature is high. Lubrication, characterized in that to dissolve the lubricating oil or to lower the viscosity discharged Oil discharge methods are provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 증발가스 재액화시에, 열교환기는 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 압축기에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시키고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하며, 상기 열교환기를 우회하도록 설치되어 상기 열교환기의 정비시에 사용되는 우회라인에 의해, 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for discharging the lubricating oil in the system to re-liquefy the boil-off gas by using the boil-off gas itself as a refrigerant, in the re-liquefied boil-off gas, the heat exchanger is stored The evaporated gas discharged from the tank is used as a refrigerant, and the evaporated gas compressed by the compressor is exchanged and cooled. The compressor includes at least one oil-filled cylinder, and is installed to bypass the heat exchanger to maintain the heat exchanger. By-pass lines used at the time provide a lubricating oil discharging method, which dissolves or lowers the viscosity of the condensed or solidified lubricating oil.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 동안에도, 엔진에 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는, 연료 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a fuel supply method, characterized in that the fuel is supplied to the engine, even during melting or lowering the viscosity of the condensed or solidified lubricant.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 기액분리기에는, 상기 기액분리기 내부에 모인 윤활유를 배출시키는 윤활유배출라인이 연결되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor by heat-exchanging the boil-off gas before being compressed by the compressor with a refrigerant; A pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger; And a gas-liquid separator installed at a rear end of the decompression device to separate the liquefied liquefied gas and the evaporated gas remaining in the gas state, wherein the compressor includes at least one refueling cylinder, and the gas-liquid separator includes: An evaporative gas reliquefaction system is provided, to which a lubricating oil discharge line for discharging lubricating oil collected inside the gas-liquid separator is connected.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 기액분리기 내에 모인 윤활유를 윤활유배출라인을 통해 상기 기액분리기로부터 배출시키고, 상기 윤활유배출라인은 증발가스 재액화시에 재액화된 액화가스를 상기 기액분리기로부터 배출시키는 제5 공급라인과 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for discharging the lubricating oil in the system to re-liquefy the boil-off gas using the evaporation gas itself as a refrigerant, the lubricating oil discharged in the gas-liquid separator It is discharged from the gas-liquid separator through, and the lubricating oil discharge line is provided separately from the fifth supply line for discharging the liquefied liquefied gas from the gas-liquid separator at the time of re-liquefaction of the boil-off gas is provided, .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 온도와, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 온도 차이(이하, '저온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가 제1 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도와, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 온도 차이(이하, '고온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가 제1 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 및 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 압력과, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 상기 열교환기 후단에서의 압력 차이(이하, '고온 유로의 압력 차이'라고 한다.)가 제2 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 중 하나 이상을 만족하면, ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’이라고 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange A method of discharging lubricating oil in a system to depressurize by means of a device to reliquefy the boil-off gas, the compressor comprising at least one oil-filled cylinder, wherein the compressor at the heat exchanger front end of the boil-off gas used as refrigerant in the heat exchanger. A condition in which a temperature of and a temperature difference of the boil-off gas cooled by the heat exchanger after being compressed by the compressor (hereinafter, referred to as a 'temperature difference of low temperature flow') is equal to or greater than a first set value are maintained for a predetermined time or more; The temperature difference between the temperature of the boil-off gas used as the refrigerant in the heat exchanger and the boil-off gas sent to the heat exchanger after being compressed by the compressor (hereinafter, referred to as 'temperature difference of high temperature flow') is equal to or greater than the first set value. A condition in which the state lasts for a predetermined time; And a pressure difference at the front end of the heat exchanger of the boil-off gas sent to the heat exchanger after being compressed by the compressor and a pressure difference at the rear end of the heat exchanger of the boil-off gas cooled by the heat exchanger The condition that the difference is greater than or equal to the second set value; If one or more of the above is satisfied, a lubricating oil discharging method is provided that determines that it is a 'time to discharge condensed or solidified lubricating oil'.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 온도와 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 온도 차이(이하, '저온 흐름의 온도 차이'라고 한다.); 및 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도와 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 온도 차이(이하, '고온 흐름의 온도 차이'라고 한다.); 중 더 작은 값이 제1 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되거나, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 압력과, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 상기 열교환기 후단에서의 압력 차이(이하, '고온 유로의 압력 차이'라고 한다.)가 제2 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되면, ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’이라고 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange A method of discharging lubricating oil in a system to depressurize by means of a device to reliquefy the boil-off gas, the compressor comprising at least one oil-filled cylinder, wherein the compressor at the heat exchanger front end of the boil-off gas used as refrigerant in the heat exchanger. The temperature difference between the temperature of and the boil-off gas cooled by the heat exchanger after being compressed by the compressor (hereinafter, referred to as 'temperature difference of low temperature flow'); And a temperature difference between the temperature of the boil-off gas used as the refrigerant in the heat exchanger and the boil-off gas sent to the heat exchanger after being compressed by the compressor (hereinafter, referred to as a 'temperature difference in high temperature flow'). The pressure at the front end of the heat exchanger of the boil-off gas sent to the heat exchanger after being compressed by the compressor or after being compressed by the compressor, If the pressure difference at the rear end of the heat exchanger (hereinafter, referred to as a 'pressure difference in the high temperature flow path') is greater than or equal to the second set value for more than a predetermined time, it is determined that it is a time to discharge the condensed or solidified lubricant. The lubricating oil discharge method is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 장비의 온도차 및 압력차 중 하나 이상을 지표로 하여 ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’을 알아내고, 상기 ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’을 알람에 의해 알리는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for discharging the lubricating oil in the system to re-liquefy the boil-off gas using the boil-off gas itself as a refrigerant, at least one of the temperature difference and the pressure difference of the equipment A lubricating oil discharging method is provided, characterized by finding out a 'time to discharge condensed or solidified lubricant' as an indicator and notifying the 'time to discharge the condensed or solidified lubricant' by an alarm.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축시키기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기, 및 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치를 포함하는 증발가스 재액화 시스템에 있어서, 상기 열교환기 전단 및 후단 중 하나 이상에 설치되어 상기 열교환기가 윤활유에 의해 막혔는지 여부를 감지하는 감지수단; 및 상기 감지수단에 의해 감지된 상기 열교환기가 윤활유에 의해 막힌 현상을 알려주는 알람;을 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas, heat exchange for cooling by heat-exchanging by using the boil-off gas before compressing the boil-off gas compressed by the compressor by the compressor as a refrigerant And a decompression device for reducing the fluid cooled by the heat exchanger, the evaporative gas reliquefaction system comprising: at least one of a front end and a rear end of the heat exchanger to detect whether the heat exchanger is blocked by lubricating oil. Sensing means; And an alarm informing the phenomenon that the heat exchanger detected by the sensing means is blocked by the lubricating oil. A boil-off gas reliquefaction system is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; A pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger; And a second oil filter installed at a rear end of the decompression device, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder, and the second oil filter is for cryogenic use.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기; 및 상기 기액분리기에 의해 분리된 액화가스가 배출되는 제5 공급라인 상에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; A pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger; A gas-liquid separator installed at the rear of the decompression device to separate the liquefied liquefied gas and the evaporated gas remaining in the gas state; And a second oil filter installed on a fifth supply line through which the liquefied gas separated by the gas-liquid separator is discharged, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder, and the second oil filter is cryogenic. Tolerant, boil-off gas reliquefaction system is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기; 및 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인 상에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; A pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger; A gas-liquid separator installed at the rear of the decompression device to separate the liquefied liquefied gas and the evaporated gas remaining in the gas state; And a second oil filter installed on a sixth supply line through which the vaporized gaseous gas separated by the gas-liquid separator is discharged, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder and the second oil. The filter is provided with an evaporative gas reliquefaction system, for cryogenic use.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스를, 상기 열교환기 전단에서 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 및 상기 우회라인 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 우회밸브;를 포함하고, 상기 압축기로 공급되는 증발가스의 압력이, 상기 압축기가 요구하는 흡입 압력 조건보다 낮은 경우, 상기 우회밸브가 일부 또는 전부 열리는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; A pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger; A bypass line for supplying evaporated gas to be used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor by bypassing the heat exchanger in front of the heat exchanger; And a bypass valve installed on the bypass line to control the flow rate and opening / closing of the fluid. When the pressure of the boil-off gas supplied to the compressor is lower than a suction pressure condition required by the compressor, the bypass valve is An evaporative gas reliquefaction system is provided, which is partially or fully open.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜 증발가스를 재액화시키는 시스템의 엔진에 연료를 공급하는 방법에 있어서, 상기 압축기로 공급되는 증발가스의 압력이, 상기 압축기가 요구하는 흡입 압력 조건보다 낮은 경우, 상기 압축기로 공급될 증발가스의 일부 또는 전부를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는, 연료 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange A method of supplying fuel to an engine of a system for depressurizing by an apparatus to reliquefy boil gas, wherein the pressure of the boil gas supplied to the compressor is supplied to the compressor when the pressure of the boil gas is lower than a suction pressure condition required by the compressor. A fuel supply method is provided for bypassing the heat exchanger to supply some or all of the boil-off gas to the compressor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 상기 압축기로 보내는 제2 공급라인 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 우회라인은, 상기 제2 밸브 후단의 상기 제2 공급라인으로 합류되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor by heat-exchanging the boil-off gas before being compressed by the compressor with a refrigerant; A bypass line for bypassing the heat exchanger and supplying boil-off gas to the compressor; A second valve installed on a second supply line for sending the boil-off gas used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor to regulate flow rate and opening / closing of the fluid; And a decompression device installed at a rear end of the heat exchanger to depressurize the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder, and the bypass line is formed at a rear end of the second valve. An evaporated gas reliquefaction system is provided that joins the second supply line.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 상기 압축기로 보내는 제2 공급라인 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브가 설치되고, 증발가스를 우회라인을 통해 상기 열교환기를 우회시킨 후 상기 압축기에 의해 압축시키고, 상기 엔진에 공급하고 남은 잉여 증발가스를 상기 열교환기에 공급하여, 상기 압축기에 의해 압축되며 온도가 높아진 증발가스에 의해 응축된 윤활유를 녹여 배출시키며, 상기 우회라인은, 상기 제2 밸브 후단의 상기 제2 공급라인으로 합류하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, by compressing the boil-off gas by a compressor, heat exchanged in the heat exchanger with the boil-off gas before the compressed boil-off gas is compressed, the pressure of the fluid cooled by heat exchange A method for discharging lubricating oil in a system to depressurize by means of a device to reliquefy the boil-off gas, the compressor comprising at least one oil-filled cylinder and sending the boil-off gas used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor. On the second supply line, a second valve for controlling the flow rate and opening and closing of the fluid is installed, and the evaporated gas is bypassed by the compressor after bypassing the heat exchanger through a bypass line, and the surplus evaporated gas remaining after supplying to the engine is Supplied to a heat exchanger, compressed by the compressor, and Sikimyeo discharge melt tarred lubricant, wherein the bypass line, wherein the, lubricant outlet method for joining the second and the second supply line of the rear end of the valve is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스를 상기 열교환기로 공급하는 제1 공급라인 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 우회라인은, 상기 제1 밸브 전단의 상기 제1 공급라인으로부터 분기되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor by heat-exchanging the boil-off gas before being compressed by the compressor with a refrigerant; A bypass line for bypassing the heat exchanger and supplying boil-off gas to the compressor; A first valve installed on a first supply line for supplying evaporated gas to be used as a refrigerant in the heat exchanger to the heat exchanger to control flow and opening and closing of the fluid; And a decompression device installed at a rear end of the heat exchanger to depressurize the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder, and the bypass line is formed at a front end of the first valve. An evaporative gas reliquefaction system is provided, branching from the first supply line.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스는 상기 제1 열교환기로 공급하는 제1 공급라인으로부터 분기되어, 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되어, 재액화된 액화가스와 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 증발가스는 제6 공급라인을 따라 상기 기액분리기로부터 배출되며, 상기 제6 공급라인은, 상기 우회라인이 분기되는 지점 전단의 제1 공급라인으로 합류되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compressor for compressing the boil-off gas; A heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor by heat-exchanging the boil-off gas before being compressed by the compressor with a refrigerant; A bypass line branching from the first supply line for supplying the refrigerant in the heat exchanger to the first heat exchanger and bypassing the heat exchanger to the compressor; A pressure reducing device installed at a rear end of the heat exchanger to reduce the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger; And a gas-liquid separator installed at a rear end of the decompression device and separating the liquefied liquefied gas and the boil-off gas remaining in a gaseous state, wherein the compressor includes at least one oil-filled cylinder. The separated gaseous boil-off gas is discharged from the gas-liquid separator along a sixth supply line, and the sixth supply line is joined to the first supply line at a point preceding the branch where the bypass line branches. This is provided.
본 발명에 의하면, 별도의 장비를 추가로 설치하거나 윤활유 제거를 위한 별도의 유체를 공급할 필요 없이, 기존의 장비만으로 간단하고 경제적으로 열교환기 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할 수 있다.According to the present invention, it is possible to simply and economically remove condensed or solidified lubricating oil inside the heat exchanger using only existing equipment without installing additional equipment or supplying a separate fluid for lubricating oil removal.
본 발명에 의하면, 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안에 엔진을 구동시켜, 엔진의 운전을 지속하면서 열교환기를 정비할 수 있다. 또한, 엔진에서 사용되고 남은 잉여 증발가스를 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 증발가스에 섞인 윤활유를 엔진에 의해 태워버릴 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, the heat exchanger can be maintained while driving the engine while the internal condensed or solidified lubricant is removed. In addition, it is possible to remove the condensed or solidified lubricating oil by using the excess boil-off gas used in the engine. In addition, there is an advantage that the lubricating oil mixed in the boil-off gas can be burned by the engine.
본 발명에 의하면, 개량된 기액분리기를 사용하여, 기액분리기에 모인 녹거나 점도가 낮아진 윤활유를 효율적으로 배출시킬 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention, by using the improved gas-liquid separator, there is an advantage that the melted or low viscosity lubricant oil collected in the gas-liquid separator can be efficiently discharged.
본 발명에 의하면, 감압장치 후단, 기액분리기로부터 액화가스가 배출되는 제5 공급라인, 및 기액분리기로부터 증발가스가 배출되는 제6 공급라인 중 하나 이상에 극저온용 오일필터를 설치하여, 증발가스 내에 섞인 윤활유를 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, the cryogenic oil filter is installed in at least one of the rear end of the decompression device, the fifth supply line through which the liquefied gas is discharged from the gas-liquid separator, and the sixth supply line through which the evaporated gas is discharged from the gas-liquid separator. The advantage is that the mixed lubricant can be effectively removed.
본 발명에 의하면, 별도의 장비를 추가로 설치할 필요 없이 기존의 장비만으로 간단하고 경제적으로, 압축기가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시키면서도, 재액화 성능이 유지되고, 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to simply and economically use only existing equipment without installing additional equipment, while maintaining the reliquefaction performance while satisfying the suction pressure condition required by the compressor, and satisfying the fuel consumption required by the engine. Can be.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기를 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 기액분리기를 확대한 도면이다.
도 11 및 도 12는 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)에서 증발가스 압력에 따른 재액화량을 나타낸 그래프이다.
도 13은 도 5 및 도 6에 도시된 필터엘리먼트의 평면도이다.1 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a first preferred embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a second preferred embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a third preferred embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of a second oil filter according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of a second oil filter according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
8 is an enlarged view of a pressure reducing device according to an embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view of a pressure reducing device according to another embodiment of the present invention.
10 is an enlarged view of a heat exchanger and a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are graphs showing the amount of reliquefaction according to the boil-off gas pressure in a Partial Re-liquefaction System (PRS).
FIG. 13 is a plan view of the filter element illustrated in FIGS. 5 and 6.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 증발가스 재액화 시스템은, 천연가스를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 선박, 액화가스 저장탱크를 포함하는 선박 또는 해양 구조물 등에 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The boil-off gas reliquefaction system of the present invention can be applied to various applications such as a ship equipped with an engine using natural gas as a fuel, a ship or a marine structure including a liquefied gas storage tank. In addition, the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
또한, 본 발명의 각 라인에서의 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.In addition, the fluid in each line of the present invention may be in any one of a liquid state, a gas-liquid mixed state, a gas state, and a supercritical fluid state, depending on the operating conditions of the system.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a first preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 압축기(200), 열교환기(100), 감압장치(600), 우회라인(BL), 및 우회밸브(590)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the boil-off gas reliquefaction system of this embodiment includes a
압축기(200)는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시키며, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 및 다수개의 냉각기(211, 221, 231, 241, 251)를 포함할 수 있다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 압력은 대략 150 내지 350 bar일 수 있다.The
압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는, 일부는 연료공급라인(SL)을 따라 선박을 추진하는 주엔진으로 보내질 수 있고, 주엔진에서 요구하지 않는 나머지 증발가스는 제3 공급라인(L3) 따라 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다. 주엔진은 대략 300bar의 압력을 가지는 고압 천연가스를 연료로 사용하는 ME-GI엔진일 수 있다.The boil-off gas compressed by the
압축기(200)에 포함된 실린더 중 일부(210, 220)만을 거친 증발가스는, 일부가 분기되어 발전기로 보내질 수 있다. 본 실시예의 발전기는 대략 6.5 bar의 압력을 가지는 저압 천연가스를 연료로 사용하는 DF엔진일 수 있다.The boil-off gas that has passed through only some of the
열교환기(100)는, 제1 공급라인(L1)을 따라 공급되는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 제3 공급라인(L3)을 따라 공급되는 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시킨다. 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 제2 공급라인(L2)을 따라 압축기(200)로 공급되고, 열교환기(100)에서 냉각된 유체는 제4 공급라인(L4)을 따라 감압장치(600)로 공급된다.The
감압장치(600)는, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스를 감압시킨다. 압축기(200)에 의한 압축과정, 열교환기(100)에 의한 냉각과정, 및 감압장치(600)에 의한 감압과정을 거친 증발가스는 일부 또는 전부가 재액화된다. 감압장치(600)는, 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브일수도 있고, 팽창기일수도 있다.The
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 감압장치(600) 후단에 설치되어, 압축기(200), 열교환기(100), 및 감압장치(600)를 통과하며 재액화된 액화천연가스와, 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기(700)를 더 포함할 수 있다.The boil-off gas reliquefaction system of this embodiment is installed at the rear end of the
기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스는 제5 공급라인(L5)을 따라 저장탱크(T)로 보내지고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(100)로 보내질 수 있다.The liquefied gas separated by the gas-
기액분리기(700)로부터 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인(L6) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제9 밸브(582)가 설치될 수 있다.A
본 실시예의 열교환기(100)가 유지보수 중이거나 열교환기(100)가 고장난 경우 등, 열교환기(100)를 사용할 수 없는 경우에는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회할 수 있다. 우회라인(BL) 상에는, 우회라인(BL)을 개폐하는 우회밸브(590)가 설치된다.When the
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 열교환기(100), 제1 밸브(510), 제2 밸브(520), 제1 온도센서(810), 제2 온도센서(820), 압축기(200), 제3 온도센서(830), 제4 온도센서(840), 제1 압력센서(910), 제2 압력센서(920), 감압장치(600), 우회라인(BL), 및 우회밸브(590)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the boil-off gas reliquefaction system of the present embodiment includes a
열교환기(100)는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 사용하여 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시킨다. 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 압축기(200)로 보내지고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환기(100)에 의해 냉각된다.The
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 제1 공급라인(L1)을 따라 열교환기(100)로 보내져 냉매로 사용되고, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 제2 공급라인(L2)를 따라 압축기(200)로 보내진다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부는 제3 공급라인(L3)을 따라 열교환기(100)로 보내져 냉각되고, 열교환기(100)에서 냉각된 유체는 제4 공급라인(L4)을 따라 감압장치(600)로 보내진다.The boil-off gas discharged from the storage tank T is sent to the
제1 밸브(510)는 제1 공급라인(L1) 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하고, 제2 밸브(520)는 제2 공급라인(L2) 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절한다.The
제1 온도센서(810)는 제1 공급라인(L1) 상의 열교환기(100) 전단에 설치되어, 저장탱크(T)로부터 배출되어 열교환기(100)로 공급되는 증발가스의 온도를 측정한다. 제1 온도센서(810)는, 열교환기(100)로 공급되기 직전의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 전단에 설치되는 것이 바람직하다.The
본 발명에서 전단은 상류의 의미를 포함하고, 후단은 하류의 의미를 포함한다.In the present invention, the front end includes the meaning upstream, and the rear end includes the downstream meaning.
제2 온도센서(820)는 제2 공급라인(L2) 상의 열교환기(100) 후단에 설치되어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도를 측정한다. 제2 온도센서(820)는, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 직후의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 후단에 설치되는 것이 바람직하다.The
압축기(200)는, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스를 압축시킨다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 고압엔진의 연료로 공급될 수 있고, 고압엔진의 연료로 공급된 후 남은 잉여 증발가스는 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다.The
압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 고압엔진으로 보내는 연료공급라인(SL) 상에는, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제6 밸브(560)가 설치될 수 있다.On the fuel supply line SL which sends the boil-off gas compressed by the
제6 밸브(560)는, 고압엔진의 가스모드 운전이 중단될 때, 고압엔진으로 보내지는 증발가스의 공급을 완전히 차단하는 안전장치의 역할을 한다. 가스모드는 천연가스를 연료로 사용하여 엔진을 운전하는 모드를 의미하며, 연료로 사용할 증발가스가 부족한 경우에는 엔진을 연료유모드로 전환하여, 연료유를 엔진의 연료로 사용한다.The
또한, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스 중 고압엔진의 연료로 공급된 후 남은 잉여 증발가스를 열교환기(100)로 보내는 라인 상에는, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제7 밸브(570)가 설치될 수 있다.In addition, the
압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 고압엔진으로 보내지는 경우, 압축기(200)는 증발가스를 고압엔진이 요구하는 압력까지 압축시킬 수 있다. 고압엔진은 고압 증발가스를 연료로 사용하는 ME-GI엔진일 수도 있다.When the boil-off gas compressed by the
ME-GI엔진은 대략 150 내지 400 bar, 바람직하게는 대략 150 내지 350 bar, 더욱 바람직하게는 대략 300 bar의 천연가스를 연료로 사용하는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 압축기(200)는, 압축된 증발가스를 ME-GI엔진에 공급할 수 있도록, 대략 150 내지 350 bar로 증발가스를 압축시킬 수 있다.ME-GI engines are known to use about 150 to 400 bar, preferably about 150 to 350 bar, more preferably about 300 bar of natural gas as fuel. The
본 발명에서는 주엔진으로 ME-GI 엔진 대신에, 대략 6 내지 20 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 X-DF엔진이나 DF엔진을 사용할 수도 있는데, 이 경우, 주엔진으로 공급하기 위하여 압축된 증발가스는 저압이므로, 주엔진으로 공급되기 위하여 압축된 증발가스를 추가로 가압시켜 재액화시킬 수 있다. 재액화를 위하여 추가로 가압된 증발가스의 압력은 대략 80 내지 250 bar가 될 수 있다. In the present invention, instead of the ME-GI engine, an X-DF engine or a DF engine using an evaporation gas of about 6 to 20 bar pressure as a fuel may be used. In this case, the engine is compressed to supply the main engine. Since the boil-off gas is low pressure, the compressed boil-off gas may be further pressurized to be reliquefied to be supplied to the main engine. The pressure of the further pressurized boil-off gas for reliquefaction may be approximately 80 to 250 bar.
도 11 및 도 12는 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)에서 증발가스 압력에 따른 재액화량을 나타낸 그래프이다. 재액화 대상 증발가스란, 냉각되어 재액화되는 증발가스를 의미하며, 냉매로 사용되는 증발가스와 구별하기 위해 명명하였다.11 and 12 are graphs showing the amount of reliquefaction according to the boil-off gas pressure in a Partial Re-liquefaction System (PRS). The boil-off gas to be reliquefed means an boil-off gas that is cooled and re-liquefied and named to distinguish it from the boil-off gas used as a refrigerant.
도 11 및 도 12를 참조하면, 증발가스의 압력이 150 내지 170 bar 부근인 경우에 재액화량이 최대값을 나타내고, 150 내지 300 bar 사이에서는 액화량 변화가 거의 없다는 점을 알 수 있다. 따라서, 대략 150 내지 350 bar(주로 300 bar) 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 ME-GI 엔진이 고압엔진인 경우, 고압엔진에 연료를 공급하는 동시에 높은 재액화량이 유지되도록 재액화 시스템을 용이하게 제어할 수 있다는 장점이 있다.11 and 12, it can be seen that the reliquefaction amount shows a maximum value when the pressure of the boil-off gas is around 150 to 170 bar, and there is little change in the amount of liquefaction between 150 and 300 bar. Therefore, when the ME-GI engine using a boil-off gas of about 150 to 350 bar (mainly 300 bar) as the fuel is a high pressure engine, the reliquefaction system can be easily supplied to supply the fuel to the high pressure engine while maintaining a high reliquefaction amount. The advantage is that it can be controlled.
압축기(200)는 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)와, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 후단에 각각 설치되는 다수개의 냉각기(211, 221, 231, 241, 251)를 포함할 수 있다. 냉각기(211, 221, 231, 241, 251)는 실린더(210, 220, 230, 240, 250)에 의해 압축되며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 증발가스를 냉각시킨다.The
압축기(200)가 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 포함하는 경우, 압축기(200)로 공급된 증발가스는 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)에 의해 다단계로 압축된다. 각 실린더(210, 220, 230, 240, 250)는 압축기(200)의 각 압축단의 의미를 가질 수 있다.When the
또한, 압축기(200)는, 제1 실린더(210) 및 제1 냉각기(211)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제1 실린더(210) 전단으로 보내는 제1 재순환라인(RC1); 제2 실린더(220) 및 제2 냉각기(221)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제2 실린더(220) 전단으로 보내는 제2 재순환라인(RC2); 제3 실린더(230) 및 제3 냉각기(231)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제3 실린더(230) 전단으로 보내는 제3 재순환라인(RC3); 및 제4 실린더(240), 제4 냉각기(241), 제5 실린더(250) 및 제5 냉각기(251)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제4 실린더(240) 전단으로 보내는 제4 재순환라인(RC4)을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 제1 재순환라인(RC1) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 재순환밸브(541)가 설치되고, 제2 재순환라인(RC2) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 재순환밸브(542)가 설치되고, 제3 재순환라인(RC3) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제3 재순환밸브(543)가 설치되고, 제4 재순환라인(RC4) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제4 재순환밸브(544)가 설치될 수 있다.In addition, a
재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)은, 저장탱크(T) 내부 압력이 낮아 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건이 만족되지 않는 경우, 증발가스의 일부 또는 전부를 재순환시켜 압축기(200)를 보호한다. 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용하지 않을 때에는 재순환밸브(541, 542, 543, 544)를 닫고, 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건이 만족되지 않아 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용할 필요가 생기면 재순환 밸브(541, 542, 543, 544)를 연다.The recirculation lines RC1, RC2, RC3, and RC4 recirculate some or all of the boil-off gas when the suction pressure condition required by the
도 2에는, 증발가스가 압축기(200)에 포함된 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 전부 통과한 증발가스가 열교환기(100)로 보내지는 경우를 도시하였으나, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 중 일부를 통과한 증발가스를 압축기(200) 중간에서 분기시켜 열교환기(100)로 보낼 수도 있다.FIG. 2 illustrates a case in which the boil-off gas passing through all the
또한, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 중 일부를 통과한 증발가스를 압축기(200) 중간에서 분기시켜 저압엔진으로 보내 연료로 사용할 수 있고, 잉여 증발가스는 가스연소장치(GCU; Gas Combustion Unit)로 보내 연소시킬 수도 있다.In addition, the boil-off gas passing through some of the plurality of cylinders (210, 220, 230, 240, 250) can be branched in the middle of the
저압엔진은 대략 6 내지 10 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 DF엔진(예컨대 DFDE)일 수 있다.The low pressure engine may be a DF engine (eg DFDE) that uses boil-off gas at about 6 to 10 bar pressure as fuel.
압축기(200)에 포함되는 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)는, 일부는 무급유 윤활(oil-free lubricated) 방식으로 동작하고 나머지는 급유 윤활(oil lubricated) 방식으로 동작할 수 있다. 특히, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 고압엔진의 연료로 사용하기 위해서나, 재액화 효율을 위해 증발가스를 80 bar 이상, 바람직하게는 100 bar 이상으로 압축시키는 경우, 압축기(200)는 증발가스를 고압으로 압축시키기 위해 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하게 된다.The plurality of
현존하는 기술로는, 100 bar 이상으로 증발가스를 압축시키기 위해서는 왕복동 타입의 압축기(200)에, 예컨대 피스톤 실링 부위에 윤활 및 냉각을 위한 윤활유를 공급하여야 한다.In the existing technology, lubricating oil for lubrication and cooling must be supplied to the
급유 윤활 방식의 실린더에는 윤활유가 공급되는데, 현재의 기술 수준으로는 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스에는 윤활유가 일부 섞이게 된다. 본 발명의 발명자들은, 증발가스가 압축되며 증발가스에 섞인 윤활유는, 열교환기(100)에서 증발가스보다 먼저 응축 또는 응고되어 열교환기(100)의 유로를 막게 된다는 것을 발견하였다.Lubricating oil is supplied to the cylinder with oil lubrication. In the current state of the art, some of the lubricant is mixed with the boil-off gas passing through the oil lubrication cylinder. The inventors of the present invention have found that the lubricating oil mixed with the boil-off gas is compressed before the boil-off gas is condensed or solidified in the heat-
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 압축기(200)와 열교환기(100) 사이에 설치되어 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 더 포함할 수 있다.The boil-off gas reliquefaction system of the present embodiment may further include an
오일분리기(300)는 주로 액체 상태의 윤활유를 분리하고, 제1 오일필터(410)는 기체(Vapor) 상태 또는 안개(Mist, 액적) 상태의 윤활유를 분리한다. 오일분리기(300)가 제1 오일필터(410)에 비해 입자가 큰 윤활유를 분리하므로, 오일분리기(300)가 제1 오일필터(410)의 전단에 설치되어 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 순차로 통과한 후 열교환기(100)로 보내지는 것이 바람직하다.The
도 2에는 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 모두 포함한 경우가 도시되어 있으나, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410) 중 어느 하나만을 포함할 수도 있다. 단, 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 모두 사용하는 것이 바람직하다.2 illustrates a case in which both the
또한, 도 2에는 제1 오일필터(410)가 압축기(200) 후단의 제2 공급라인(L2) 상에 설치되는 경우가 도시되어 있으나, 제1 오일필터(410)는 열교환기(100) 전단의 제3 공급라인(L3) 상에 설치될 수도 있고, 다수개가 병렬로 설치될 수도 있다.In addition, FIG. 2 illustrates a case in which the
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410) 중 하나 이상을 포함하고, 본 실시예의 압축기(200)가 무급유 윤활 방식의 실린더와 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하는 경우, 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스는 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)로 보내지도록 구성되고, 무급유 윤활 방식의 실린더만을 통과한 증발가스는 오일분리기(300) 또는 오일필터(410)를 통과하지 않고 바로 열교환기(100)로 보내지도록 구성될 수도 있다.The boil-off gas reliquefaction system of this embodiment includes at least one of an
일례로 본 실시예의 압축기(200)는 5개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 포함하고, 전단 3개의 실린더(210, 220, 230)는 무급유 윤활 방식이고 후단 2개의 실린더(240, 250)는 급유 윤활 방식일 수 있는데, 3단 이하에서 증발가스를 분기시키는 경우에는 증발가스가 오일분리기(300) 또는 제1 오일필터(410)를 통과하지 않고 바로 열교환기(100)로 보내지고, 4단 이상에서 증발가스를 분기시키는 경우에는 증발가스가 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)를 통과한 후 제1 열교환기(100)로 보내지도록 구성될 수 있다.As an example, the
제1 오일필터(410)는 코어레서 방식(Coalescer Type)의 오일필터일 수 있다.The
압축기(200)와 고압엔진 사이의 연료공급라인(SL) 상에는 역류방지밸브(550)가 설치될 수 있다. 역류방지밸브(550)는, 고압엔진이 정지하는 경우에 증발가스가 역류하여 압축기를 손상시키는 것을 방지하는 역할을 한다.The
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)를 포함하는 경우, 역류된 증발가스가 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)로 흘러들어가지 않도록, 역류방지밸브(550)는 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410) 후단에 설치되는 것이 바람직하다.When the boil-off gas reliquefaction system of the present embodiment includes an
또한, 팽창밸브(600)가 급작스럽게 닫히는 경우 등에도 증발가스가 역류하여 압축기(200)를 손상시킬 수 있으므로, 역류방지밸브(550)는, 제3 공급라인(L3)이 연료공급라인(SL)으로부터 분기하는 분기점 전단에 설치되는 것이 바람직하다.In addition, since the evaporation gas may flow backward to damage the
제3 온도센서(830)는, 제3 공급라인(L3) 상의 열교환기(100) 전단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 온도를 측정한다. 제3 온도센서(830)는, 열교환기(100)로 공급되기 직전의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 전단에 설치되는 것이 바람직하다.The
제4 온도센서(840)는, 제4 공급라인(L4) 상의 열교환기(100) 후단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 온도를 측정한다. 제4 온도센서(840)는, 열교환기(100)에 의해 냉각된 직후의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 후단에 설치되는 것이 바람직하다.The
제1 압력센서(910)는, 제3 공급라인(L3) 상의 열교환기(100) 전단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 압력을 측정한다. 제1 압력센서(910)는, 열교환기(100)로 공급되기 직전의 증발가스의 압력을 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 전단에 설치되는 것이 바람직하다.The
제2 압력센서(920)는, 제4 공급라인(L4) 상의 열교환기(100) 후단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 압력을 측정한다. 제2 압력센서(920)는, 열교환기(100)에 의해 냉각된 직후의 증발가스의 압력을 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 후단에 설치되는 것이 바람직하다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 4 온도센서(810 내지 840), 제1 압력센서(910), 및 제2 압력센서(920)가 모두 설치되는 것이 바람직하나, 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 온도센서(810) 및 제4 온도센서(840)(이하, '제1 쌍(pair)'이라고 한다.)만 설치되거나, 제2 온도센서(820) 및 제3 온도센서(830)(이하, '제2 쌍'이라고 한다.)만 설치되거나, 제1 압력센서(910) 및 제2 압력센서(920)(이하, '제3 쌍'이라고 한다.)만 설치되거나, 제1 내지 제3 쌍 중 두 쌍만 설치될 수도 있다.As shown in FIG. 2, it is preferable that all of the first to
감압장치(600)는, 열교환기(100) 후단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스를 감압시킨다. 압축기(200)에 의한 압축과정, 열교환기(100)에 의한 냉각과정, 및 감압장치(600)에 의한 감압과정을 거친 증발가스는 일부 또는 전부가 재액화된다. 감압장치(600)는, 시스템의 구성에 따라 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브일 수도 있고 팽창기일 수도 있다.The
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 감압장치(600) 후단에 설치되어, 압축기(200), 열교환기(100), 및 감압장치(600)를 통과하며 재액화된 액화천연가스와, 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기(700)를 더 포함할 수 있다.The boil-off gas reliquefaction system of this embodiment is installed at the rear end of the
기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스는 제5 공급라인(L5)을 따라 저장탱크(T)로 보내지고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는 제6 공급라인(L6)을 따라 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류된 후 열교환기(100)로 보내질 수 있다.The liquefied gas separated by the gas-
도 2에는 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스가 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류된 후 열교환기(100)로 보내지는 것이 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 일례로 열교환기(100)는 세 유로로 구성되고 기액분리기(700)에 분리된 증발가스는 별도의 유로를 따라 열교환기(100)에서 냉매로 사용될 수도 있다.2 shows that the boil-off gas separated by the gas-
또한, 기액분리기(700)를 포함하지 않고 감압장치(600)에 의해 감압되어 일부 또는 전부가 재액화된 유체를 바로 저장탱크(T)로 보낼 수도 있다.In addition, the liquid may be sent directly to the storage tank (T), which does not include the gas-
제5 공급라인(L5) 상에는 유체의 유량을 개폐하는 제8 밸브(581)가 설치될 수 있다. 제8 밸브(581)에 의해 기액분리기(700) 내부의 액화가스의 수위가 조절된다.An
제6 공급라인(L6) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제9 밸브(582)가 설치될 수 있다. 제9 밸브(582)에 의해 기액분리기(700) 내부 압력이 조절된다.A
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기를 확대한 도면인데, 도 4에 도시된 바와 같이, 기액분리기(700)에는 내부 액화가스의 수위를 측정하는 수위센서(940)가 하나 이상 설치될 수 있다.Figure 4 is an enlarged view of the gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, the gas-
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 감암장치(600)와 기액분리기(700) 사이에 설치되어, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체에 섞인 오일을 걸러내는 제2 오일필터(420)를 포함할 수 있다.The boil-off gas reliquefaction system of this embodiment includes a
도 2 및 도 4를 참조하면, 제2 오일필터(420)는, 감압장치(600)와 기액분리기(700) 사이의 제4 공급라인(L4) 상에 설치될 수도 있고(도 4의 A 위치), 기액분리기(700)로부터 재액화된 액화가스가 배출되는 제5 공급라인(L5) 상에 설치될 수도 있고(도 4의 B 위치), 기액분리기(700)로부터 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인(L6) 상에 설치될 수도 있다(도 4의 C 위치). 도 2에는 도 4의 A 위치에 제2 오일필터(420)가 설치되는 경우를 도시하였다.2 and 4, the
기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(100)의 저온 유로로 공급될 수 있는데, 기액분리기(700) 내에 윤활유가 모이게 되므로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스 내에 윤활유가 소량이나마 섞여 들어갈 가능성을 배제할 수 없다.The gaseous evaporated gas separated by the gas-
본 발명의 발명자들은, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스에 윤활유가 섞여 열교환기(100)의 저온 유로로 보내지면, 압축기(200)에 의해 압축되며 증발가스에 섞인 윤활유가 열교환기(100)의 고온 유로로 공급되는 경우보다 더 곤란한 상황이 발생할 수 있음을 발견하였다.The inventors of the present invention, when the lubricating oil is mixed with the gaseous evaporated gas separated by the gas-
열교환기(100)의 저온 유로에는, 열교환기(100)에서 냉매로 사용되는 유체가 공급되므로, 시스템이 운용되는 내내 극저온의 증발가스가 공급되고, 응축 또는 응고된 오일을 녹일 수 있을 만큼의 높은 온도를 가진 유체가 공급되지 않는다. 따라서, 열교환기(100)의 저온 유로에 쌓인 응축 또는 응고된 오일을 제거하기가 매우 곤란하다.Since the fluid used as the refrigerant in the
기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스에 윤활유가 섞여 열교환기(100)의 저온 유로로 보내질 가능성을 최대한 낮추기 위해, 제2 오일필터(420)를 도 4의 A 위치나 C 위치에 설치할 수 있다.In order to minimize the possibility that the lubricating oil is mixed with the vaporized gaseous gas separated by the gas-
제2 오일필터(420)가 도 4의 C 위치에 설치되는 경우, 녹거나 점도가 낮아진 윤활유의 대부분은 기액분리기(700) 내에 액체 상태로 모이고, 제6 공급라인(L6)을 따라 배출되는 기체 상태의 윤활유의 양은 소량이므로, 필터링 효율이 높고, 제2 오일필터(420)를 비교적 자주 교체하지 않아도 된다는 장점이 있다.When the
제2 오일필터(420)가 도 4의 B 위치에 설치되는 경우, 저장탱크(T)로 유입되는 윤활유를 차단시킬 수 있어, 저장탱크(T)에 저장된 액화가스의 오염을 방지할 수 있다는 장점이 있다.When the
제1 오일필터(410)는 압축기(200) 후단에 설치되고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 대략 40 내지 45℃이므로, 극저온용 오일필터를 사용할 필요가 없다. 그러나, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체의 온도는 증발가스의 적어도 일부가 재액화될 수 있도록 -160 내지 -150℃ 정도가 되고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스와 증발가스의 온도도 대략 -160 내지 -150℃이므로, 제2 오일필터(420) 도 4의 A, B, C 어느 위치에 설치되든지, 극저온용으로 설계되어야 한다.The
또한, 압축기(200)에 의해 압축된 대략 40 내지 45℃의 증발가스에 섞여있는 윤활유는 액체 상태 또는 안개(Mist) 상태가 대부분이므로, 오일분리기(300)는 액체상태의 윤활유를 분리하는데 적합하도록 설계되고, 제1 오일필터(410)는 안개(Mist) 상태의 윤활유(기체(Vapor) 상태의 윤활유가 일부 포함될 수도 있다.)를 분리하는데 적합하도록 설계된다.In addition, since the lubricating oil mixed in the boil-off gas of about 40 to 45 ° C. compressed by the
반면, 극저온 유체인, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체와, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스와, 기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스에 섞여있는 윤활유는, 유동점 아래의 고체(또는 응고된) 상태이므로, 제2 오일필터(420)는 고체(또는 응고된) 상태의 윤활유를 분리하는데 적합하도록 설계된다.On the other hand, the lubricating oil mixed with the fluid depressurized by the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이다.5 is an enlarged view of a second oil filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged view of a second oil filter according to another embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 오일필터(420)는, 도 5에 도시된 구조(이하, '하부배출타입'이라고 한다.)일 수도 있고, 도 6에 도시된 구조(이하, '상부배출타입'이라고 한다.)일 수도 있다. 도 5 및 도 6에서 점선은 유체 흐름 방향을 나타낸다.5 and 6, the
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 오일필터(420)는 고정판(425) 및 필터엘리먼트(421)를 포함하고, 제2 오일필터(420)에는 유입배관(422), 배출배관(423), 및 오일배출배관(424)이 연결된다.5 and 6, the
필터엘리먼트(421) 고정판(425)에 설치되어, 유입배관(422)을 통해 유입되는 유체에 섞인 윤활유를 분리한다.The
도 13은 도 5 및 도 6에 도시된 필터엘리먼트(421)의 평면도인데, 도 13을 참조하면, 필터엘리먼트(421)는 중공(도 13의 Z 공간)의 원기둥 형상일 수 있으며, 메쉬(Mesh) 크기가 다른 다단의 레이어(Layer)가 겹겹이 쌓여 이루어진 형태일 수 있다. 유입배관(422)을 통해 유입되는 유체가 필터엘리먼트(421)에 포함된 다단의 레이어를 통과하며 윤활유가 필터링 된다. 필터엘리먼트(421)는 물리적 흡착 방식으로 윤활유를 분리할 수 있다.FIG. 13 is a plan view of the
필터엘리먼트(421)에 의해 필터링된 유체(증발가스, 액화가스, 또는 기액혼합상태의 유체)는 배출배관(423)을 따라 배출되고, 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 오일배출배관(424)을 따라 배출된다.The fluid (evaporated gas, liquefied gas, or gas-liquid mixed fluid) filtered by the
제2 오일필터(420)에 사용되는 구성품들의 재질은, 극저온의 유체에 섞인 윤활유를 분리시킬 수 있도록 극저온에 견딜 수 있는 재질로 구성된다. 필터엘리먼트(421) 극저온에 견딜수 있는 금속(Metal) 재질로 구성될 수 있고, 구체적으로 필터엘리먼트(421)는 SUS 재질일 수 있다.The material of the components used in the
도 5를 참조하면, '하부배출타입'의 오일필터는, 오일필터 상부에 연결된 유입배관(422)을 통해 공급된 유체가, 필터엘리먼트(421)를 통과한 후 고정판(425) 하부에 형성된 공간(도 5의 X)을 지나, 오일필터 하부에 연결된 배출배관(423)을 통해 배출된다.Referring to FIG. 5, the oil filter of the “lower discharge type” has a space formed under the fixed
'하부배출타입'의 오일필터는, 고정판(425)이 오일필터 하부에 설치되고, 고정판(425) 상면에 필터엘리먼트(421)가 설치되며, 고정판(425)을 기준으로, 필터엘리먼트(421) 반대쪽에 배출배관(423)이 연결된다.Oil filter of the 'lower discharge type', the fixing
또한, '하부배출타입'의 오일필터는, 공급배관(422)을 통해 유입된 유체가 필터엘리먼트(421)의 상부에 의해서도 필터링 될 수 있도록(즉, 필터엘리먼트 전체를 최대한 사용할 수 있도록), 공급배관(422)이 필터엘리먼트(421)의 상단부보다 더 위쪽에 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the oil filter of the 'lower discharge type' is supplied so that the fluid introduced through the
공급배관(422)과 배출배관(423)은 서로 반대쪽(도 5에서 필터엘리먼트(421)를 기준으로 왼쪽과 오른쪽)에 설치되는 것이 유체의 흐름상 바람직하고, 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 필터엘리먼트(421) 하부에 모이므로, 오일배출배관(424)은 필터엘리먼트(421)의 하부 쪽에 연결되는 것이 바람직하다.The
'하부배출타입'의 오일필터의 경우, 오일배출배관(424)은 고정판(425) 바로 위쪽에 연결될 수 있다.In the case of the 'lower discharge type' oil filter, the
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, '하부배출타입'의 오일필터에 액체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 90%, 기체 10%의 부피 비율)를 공급하면, 액체 성분은 밀도가 크므로, 위에서 아래로 적절한 흐름이 발생하고 필터링 효과가 우수하다.As shown in (a) of FIG. 5, when a fluid having a large number of liquid components (for example, 90% liquid and 10% gas volume ratio) is supplied to an oil filter of a 'lower discharge type', the liquid component has a density. As a result, a proper flow occurs from the top to the bottom, and the filtering effect is excellent.
그러나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, '하부배출타입'의 오일필터에 기체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 10%, 기체 90%의 부피 비율)를 공급하면, 밀도가 작은 기체 성분이 오일필터 상부에 머무르므로, 유체의 흐름이 나빠지고 필터링 효과도 줄어든다.However, as shown in (b) of FIG. 5, when a fluid having a large number of gas components (for example, a volume ratio of 10% liquid and 90% gas) is supplied to an oil filter of the 'lower discharge type', Small gaseous components stay on top of the oil filter, resulting in poor fluid flow and reduced filtering effects.
도 6을 참조하면, '상부배출타입'의 오일필터는, 오일필터 하부에 연결된 유입배관(422)을 통해 공급된 유체가, 필터엘리먼트(421)를 통과한 후 고정판(425) 상부에 형성된 공간(도 6의 Y)을 지나, 오일필터 상부에 연결된 배출배관(423)을 통해 배출된다.Referring to Figure 6, the oil filter of the 'top discharge type', the fluid supplied through the
'상부배출타입'의 오일필터는, 고정판(425)이 오일필터 상부에 설치되고, 고정판(425) 하면에 필터엘리먼트(421)가 설치되며, 고정판(425)을 기준으로, 필터엘리먼트(421) 반대쪽에 배출배관(423)이 연결된다.The oil filter of the "top discharge type", the fixing
또한, '상부배출타입'의 오일필터는, 공급배관(422)을 통해 유입된 유체가 필터엘리먼트(421)의 하부에 의해서도 필터링 될 수 있도록(즉, 필터엘리먼트 전체를 최대한 사용할 수 있도록), 공급배관(422)이 필터엘리먼트(421)의 하단부보다 더 아래쪽에 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the oil filter of the 'top discharge type', so that the fluid introduced through the
공급배관(422)과 배출배관(423)은 서로 반대쪽(도 6에서 필터엘리먼트(421)를 기준으로 왼쪽과 오른쪽)에 설치되는 것이 유체의 흐름상 바람직하고, 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 필터엘리먼트(421) 하부에 모이므로, 오일배출배관(424)은 필터엘리먼트(421)의 하부 쪽에 연결되는 것이 바람직하다.The
도 6을 참조하면, '상부배출타입'의 오일필터는, 오일필터 하부에 연결된 배관(422)을 따라 공급된 유체가 필터엘리먼트(421)를 통과한 후 오일필터 상부에 연결된 배관(423)을 따라 배출된다. 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 별도의 배관(424)을 따라 외부로 배출된다.Referring to Figure 6, the oil filter of the 'top discharge type, the fluid supplied along the
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, '상부배출타입'의 오일필터에 기체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 10%, 기체 90%의 부피 비율)를 공급하면, 기체 성분은 밀도가 작으므로, 아래서 위로 적절한 흐름이 발생하고 필터링 효과가 우수하다.As shown in FIG. 6A, when a fluid having a large number of gas components (for example, a volume ratio of 10% liquid and 90% gas) is supplied to an oil filter of the “top discharge type”, the gas component may have a density. Is small, the proper flow occurs from the bottom to the top, and the filtering effect is excellent.
그러나, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, '상부배출타입'의 오일필터에 액체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 90%, 기체 10%의 부피 비율)를 공급하면, 밀도가 큰 액체 성분이 오일필터 하부에 머무르므로, 유체의 흐름이 나빠지고 필터링 효과도 줄어든다.However, as shown in FIG. 6B, when a fluid having a large number of liquid components (for example, a volume ratio of 90% liquid and 10% gas) is supplied to the oil filter of the 'top discharge type', the density is high. As the large liquid component stays under the oil filter, the fluid flow is poor and the filtering effect is reduced.
따라서, 도 4의 B 위치에 제2 오일필터(420)를 설치하는 경우에는, 도 5에 도시된 '하부배출타입'인 제2 오일필터(420)를 적용하는 것이 바람직하고, 도 4의 C 위치에 제2 오일필터(420)를 설치하는 경우에는, 도 6에 도시된 '상부배출타입'인 제2 오일필터(420)를 적용하는 것이 바람직하다.Therefore, when installing the
도 4의 A 위치에 제2 오일필터(420)를 설치하는 경우에는, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체는 기액혼합상태이나(이론상으로는 100% 재액화도 가능함) 부피 비율로는 기체 성분의 비율이 더 높으므로, 도 6에 도시된 '상부배출타입'인 제2 오일필터(420)를 적용하는 것이 바람직하다.In the case where the
본 발명의 우회라인(BL)은, 열교환기(100) 전단의 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하여, 열교환기(100)를 우회(Bypass)한 후, 열교환기(100) 후단의 제2 공급라인(L2)으로 합류한다.The bypass line BL of the present invention branches from the first supply line L1 at the front end of the
통상적으로 열교환기를 우회하는 우회라인은 열교환기 내부에 설치되어 열교환기와 일체를 이룬다. 우회라인이 열교환기 내부에 설치되면, 열교환기 전단 및/또는 후단에 설치되는 밸브를 닫는 경우, 열교환기로 유체가 공급되지 않는 것과 동시에 우회라인에도 유체가 공급되지 않는다.Typically, the bypass line bypassing the heat exchanger is installed inside the heat exchanger to form an integral part with the heat exchanger. When the bypass line is installed inside the heat exchanger, when the valves installed at the front and / or rear ends of the heat exchanger are closed, no fluid is supplied to the bypass line at the same time as the fluid is not supplied to the heat exchanger.
그러나, 본 발명에서는 우회라인(BL)을 열교환기(100) 외부에 열교환기(100)와 별도로 설치하였으며, 열교환기(100) 전단에 설치되는 제1 밸브(510) 및/또는 열교환기(100) 후단에 설치되는 제2 밸브(520)를 닫아도 우회라인(BL)에는 증발가스가 공급될 수 있도록, 우회라인(BL)이 제1 밸브(510) 전단의 제1 공급라인(L1)으로부터 분기되고 제2 밸브(520) 후단의 제2 공급라인(L2)으로 합류되도록 하였다.However, in the present invention, the bypass line BL is installed separately from the
우회라인(BL) 상에는 우회밸브(590)가 설치되며, 우회밸브(590)는 평상시에는 닫혀 있고 우회라인(BL)을 사용할 필요가 있는 경우에 열리게 된다.The
기본적으로 열교환기(100)가 고장나거나 유지보수가 필요한 경우 등, 열교환기(100)를 사용할 수 없는 경우에 우회라인(BL)을 사용하게 된다. 일례로, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부를 고압엔진으로 보내는 경우, 열교환기(100)를 사용할 수 없게 되면, 고압엔진에서 사용되지 못한 잉여 증발가스를 재액화시키는 것을 포기하고, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 우회라인(BL)을 따라 열교환기(100)를 우회시켜 압축기(200)로 바로 공급한 후, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 고압엔진으로 공급하며, 잉여 증발가스는 GCU로 보내 소각시킬 수 있다.Basically, the bypass line BL is used when the
열교환기(100)의 유지보수를 위해 우회라인(BL)을 사용하는 예로, 열교환기(100)의 유로가 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 막혔을 때, 우회라인(BL)을 사용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 것을 들 수 있다.As an example of using the bypass line BL for maintenance of the
또한, 선박의 밸러스트 상태 등, 잉여 증발가스가 거의 없어 증발가스를 재액화 시킬 필요가 없는 경우에는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 모두 우회라인(BL)으로 보내, 증발가스가 열교환기(100)를 우회하여 바로 압축기(200)로 보내질 수 있도록 한다. 압축기(200)에 압축된 증발가스는 고압엔진의 연료로 사용된다. 잉여 증발가스가 거의 없어 증발가스를 재액화시킬 필요가 없다고 판단되는 경우, 우회밸브(590)는 자동으로 열리도록 제어될 수 있다.In addition, when there is little excess evaporation gas, such as a ballast state of a ship, and it is not necessary to reliquefy the evaporation gas, all the evaporation gas discharged from the storage tank T is sent to the bypass line BL, and the evaporation gas is heat-exchanged. Bypass the
본 발명의 발명자들은, 증발가스가 본 발명에 따른 유로가 좁은 열교환기를 통과하여 엔진에 공급되는 경우, 열교환기에 의해 증발가스의 압력 강하가 많이 발생하는 것을 발견하였다. 재액화의 필요성이 없는 경우에는 상술한 바와 같이 열교환기를 우회시켜 증발가스를 압축시킴으로써, 원활하게 엔진에 연료를 공급할 수 있다.The inventors of the present invention have found that a large pressure drop of the boil-off gas is generated by the heat-exchanger when the boil-off gas is supplied to the engine through the narrow heat-exchanger according to the present invention. When there is no need for reliquefaction, the engine can be smoothly supplied by bypassing the heat exchanger and compressing the boil-off gas as described above.
또한, 증발가스를 재액화시키지 않다가 증발가스의 양이 증가하여 증발가스를 재액화시키는 경우에도 우회라인(BL)을 사용할 수 있다.In addition, the bypass line BL may also be used when the amount of the boil-off gas is increased without re-liquefying the boil-off gas.
증발가스를 재액화시키지 않다가 증발가스의 양이 증가하여 증발가스를 재액화시키는 경우(즉, 증발가스 재액화 시동 또는 재가동시), 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 우회라인(BL)으로 전부 보내, 증발가스가 전부 열교환기(100)를 우회하여 바로 압축기(200)로 공급되고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 열교환기(100)의 고온 유로로 보내지도록 할 수 있다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 일부는 고압엔진으로 보내질 수 있다.When re-liquefying the boil-off gas without re-liquefying the boil-off gas but increasing the amount of boil-off gas (that is, when the boil-off gas re-liquefaction starts or restarts), the boil-off gas discharged from the storage tank T is bypassed (BL). All of the evaporated gas may be directly supplied to the
상술한 과정을 통해, 증발가스 재액화 시동 또는 재가동시에 열교환기(100) 고온 유로의 온도를 높이면, 이전의 증발가스 재액화 과정에서 열교환기(100), 다른 장비, 배관 등에 남아 있을 수도 있는, 응축 또는 응고된 윤활유나 다른 불순물 등을 제거한 후 증발가스 재액화를 시작할 수 있다는 장점이 있다.Through the above-described process, when the temperature of the
만약 증발가스 재액화 시동 또는 재가동시에, 우회라인(BL)을 사용하여 열교환기(100) 고온 유로의 온도를 높이는 과정 없이, 바로 저장탱크(T)로부터 배출된 저온 증발가스를 열교환기(100)로 공급하면, 열교환기(100)의 고온 유로에 아직 고온 증발가스가 공급되지 않은 상태에서, 저장탱크(T)로부터 배출된 저온 증발가스가 열교환기(100)의 저온 유로로 공급되므로, 열교환기(100)에 남아있던 아직 응축 또는 응고되지 않았던 윤활유들도 열교환기(100)의 온도가 낮아짐으로써 응축 또는 응고될 수도 있다.If the boil-off gas reliquefaction starts or restarts, the low-temperature boil-off gas discharged from the storage tank T is directly transferred to the
우회라인(BL)을 사용하여 열교환기(100) 고온 유로의 온도를 높이는 과정을 지속하다가, 시간이 어느 정도 지나면(응축 또는 응고된 윤활유나 다른 불순물들이 거의 제거되었다고 판단되면), 닫혀있던 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 서서히 열고 우회밸브(590)는 서서히 닫으면서 증발가스 재액화를 시작한다. 시간이 더 지나면, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)는 완전히 열리고 우회밸브(590)는 완전히 닫혀, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스는 전부 열교환기(100)에서 증발가스를 재액화시키기 위한 냉매로 사용된다.While the process of increasing the temperature of the
또한, 우회라인(BL)은 저장탱크(T) 내부의 압력이 낮은 경우에 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키기 위해 활용될 수도 있다.In addition, the bypass line BL may be utilized to satisfy the suction pressure condition of the
뿐만 아니라, 저장탱크(T)의 내부 압력을 낮은 범위까지 제어해야 하는 경우, 저장탱크(T)의 압력을 낮춰도 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 있도록 우회라인(BL)을 사용할 수 있다.In addition, when it is necessary to control the internal pressure of the storage tank (T) to a low range, a bypass line (BL) may be used to satisfy the suction pressure condition of the compressor (200) even if the pressure of the storage tank (T) is reduced. Can be.
우회라인(BL)을 사용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 경우와, 저장탱크(T) 내부의 압력이 낮은 경우에 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키기 위해 우회라인(BL)을 활용하는 경우에 대해 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.The bypass line BL is used to satisfy the suction pressure condition of the
1. One. 우회라인(BL)을Bypass line (BL) 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는데 활용하는 경우 When used to remove condensed or solidified lubricant
압축기(200)의 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스에는 소정의 윤활유가 섞이게 되고, 증발가스에 섞인 윤활유는 열교환기(100)에서 증발가스보다 먼저 응축 또는 응고되어 열교환기(100)의 유로에 쌓이게 되는데, 시간이 지날수록 열교환기(100)의 유로에 쌓이는 응축 또는 응고된 윤활유의 양이 증가되므로, 일정 시간이 지나면 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할 필요가 생긴다는 것을 본 발명의 발명자들은 발견하였다.A predetermined lubricating oil is mixed in the evaporated gas passed through the cylinder of the oil supply lubrication type of the
특히, 본 실시예의 열교환기(100)는, 재액화시켜야 할 증발가스의 압력 및/또는 유량, 재액화 효율 등을 고려하여 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger, DCHE라고도 한다.)인 것이 바람직한데, PCHE는 유로가 좁고(마이크로채널형의 유로) 굴곡지게 형성되어, 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 유로가 쉽게 막힐 수 있고, 특히 유로의 굴곡진 부분에 응축 또는 응고된 윤활유가 잘 쌓인다. PCHE(DCHE)는 코벨코(Kobelko) 사(社), 알파라발(Alfalaval) 사(社) 등의 업체에서 생산한다.In particular, the
응축 또는 응고된 윤활유는 다음과 같은 단계를 거쳐 제거될 수 있다.The condensed or solidified lubricant can be removed by the following steps.
1) 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 판단하는 단계1) determining whether to remove condensed or solidified lubricant
2) 우회밸브(590)를 열고, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫는 단계2) opening the
3) 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 우회라인(BL)을 지나 압축기(200)에 의해 압축되는 단계3) a step in which the boil-off gas discharged from the storage tank T is compressed by the
4) 압축기(200)에 의해 압축된 고온의 증발가스의 일부 또는 전부를 열교환기(100)로 보내는 단계4) sending a part or all of the high temperature boil-off gas compressed by the
5) 열교환기(100)를 통과한 증발가스를 기액분리기(700)로 보내는 단계5) sending the evaporated gas passed through the
6) 기액분리기(700)에 모인 윤활유를 배출시키는 단계6) discharging the lubricating oil collected in the gas-
7) 열교환기(100)가 정상화 되었음을 확인하는 단계7) confirming that the
1) 응축 또는 응고된 윤활유를 1) Condensed or solidified lubricant 제거할지 여부를Whether to remove 판단하는 단계 Judgment Step
열교환기(100)의 유로가 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 막히게 되면 열교환기(100)의 냉각 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 열교환기(100)의 성능이 정상적인 경우에 비해 일정값 이하로 떨어지면 열교환기(100) 내부에 응축 또는 응고된 윤활유가 어느 정도 이상 쌓였다고 추정할 수 있고, 일례로 열교환기(100)의 성능이 정상적인 경우의 대략 50 내지 90% 이하, 바람직하게는 대략 60 내지 80% 이하, 더욱 바람직하게는 대략 70% 이하로 떨어지면, 열교환기(100) 내부에 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 한다고 판단할 수 있다.When the flow path of the
열교환기(100)의 성능이 떨어지면, 열교환기(100)로 공급되는 저온 증발가스(L1)와 열교환기(100)로부터 배출되는 저온 증발가스(L4)의 온도 차이가 커지고, 열교환기(100)로부터 배출되는 고온 증발가스(L2)와 열교환기(100)로 공급되는 고온 증발가스(L3)의 온도 차이도 커진다. 또한, 열교환기(100)의 유로가 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 막히게 되면, 열교환기(100)의 유로가 좁아지므로, 열교환기(100) 전단(L3) 및 후단(L4)의 압력 차이가 증가하게 된다.When the performance of the
따라서, 열교환기(100)로 공급되거나 열교환기(100)로부터 배출되는 저온 유체의 온도차(810, 840), 열교환기(100)로 공급되거나 열교환기(100)로부터 배출되는 고온 유체의 온도차(820, 830), 열교환기(100)의 고온 유로에 걸리는 압력차(910, 920) 등에 의해 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는지 여부를 판단할 수 있다.Therefore, the
구체적으로, 제1 온도센서(810)가 측정한 저장탱크(T)로부터 배출되어 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 온도와, 제4 온도센서(840)가 측정한 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 온도 차이(절대값을 의미한다. 이하, '저온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가, 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되면, 열교환기(100)에서 열교환이 제대로 이루어지지 않는다고 판단할 수 있다.Specifically, the temperature of the boil-off gas discharged from the storage tank T measured by the
일례로, '저온 흐름의 온도 차이'가, 20 내지 50℃ 이상, 바람직하게는 30 내지 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 대략 35℃ 이상이 되는 상태가 1시간 이상 지속되면 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.For example, if the temperature difference of the low temperature flow is 20 to 50 ° C. or higher, preferably 30 to 40 ° C. or higher, and more preferably approximately 35 ° C. or higher, the condensed or solidified lubricant may be replaced. It can be determined that it is time to discharge.
열교환기(100)가 정상적으로 작동하는 경우, 압축기(200)에 의해 대략 300 bar로 압축된 증발가스는 대략 40 내지 45℃가 되며, 저장탱크(T)로부터 배출된 대략 -160 내지 -140℃의 증발가스는 열교환기(100)까지 이송되는 동안 다소 온도가 증가하여 -150 내지 -110℃ 정도, 바람직하게는 대략 -120℃가 될 수 있다.When the
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 기액분리기(700)를 포함하여, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(100)로 보내지는 경우에는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스만 열교환기(100)로 보내는 경우보다 열교환기(100)에 공급되는 증발가스의 온도가 더 낮아지며, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스의 양이 많을수록, 열교환기(100)에 공급되는 증발가스의 온도는 더욱 낮아질 수 있다.The vaporization gas reliquefaction system of the present embodiment includes a gas-
제3 공급라인(L3)을 따라 열교환기(100)로 공급되는 대략 40 내지 45℃의 증발가스는, 열교환기(100)에 의해 냉각되어 대략 -130 내지 -110℃가 되며, 정상적인 경우에는 '저온 흐름의 온도 차이'가, 바람직하게는 대략 2 내지 3℃가 된다.The boil-off gas of about 40 to 45 ° C supplied to the
또한, 제2 온도센서(820)가 측정한 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도와, 제3 온도센서(830)가 측정한 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 온도 차이(절대값을 의미한다. 이하, '고온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되면, 열교환기(100)에서 열교환이 제대로 이루어지지 않는다고 판단할 수 있다.In addition, after the discharge from the storage tank (T) measured by the
'고온 흐름의 온도 차이'가, 20 내지 50℃ 이상, 바람직하게는 30 내지 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 대략 35℃ 이상이 되는 상태가 1시간 이상 지속되면 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.Condensed or solidified lubricating oil should be discharged when the temperature difference of the high temperature flow is 20 to 50 ° C. or higher, preferably 30 to 40 ° C. or higher, and more preferably approximately 35 ° C. or higher. It can be determined that the time.
열교환기(100)가 정상적으로 작동하는 경우, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)까지 이송되는 동안 다소 온도가 증가한 대략 -150 내지 -110℃(바람직하게는 대략 -120℃)의 증발가스는, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 후 선박의 속도에 따라 대략 -80 내지 40℃가 될 수 있고, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 대략 -80 내지 40℃의 증발가스는 압축기(200)에서 압축되어 대략 40 내지 45℃가 된다.When the
뿐만 아니라, 제1 압력센서(910)가 측정한 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 압력과, 제2 압력센서(920)가 측정한 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 압력 차이(이하, '고온 유로의 압력 차이'라고 한다.)가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되면, 열교환기(100)가 제대로 동작하지 않는 상태라고 판단할 수 있다.In addition, the pressure of the boil-off gas sent to the
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스에는 오일 성분이 섞여있지 않거나 매우 미미한 수준으로 존재하고, 증발가스에 윤활유가 섞이는 시점은 증발가스가 압축기(200)에 의해 압축될 때이므로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용한 후 압축기(200)로 보내는 열교환기(100)의 저온 유로에는 응축 또는 응고된 윤활유가 거의 쌓이지 않고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 냉각시킨 후 감압장치(600)로 보내지는 열교환기(100)의 고온 유로에서 응축 또는 응고된 윤활유가 쌓이게 된다.The evaporated gas discharged from the storage tank (T) does not contain oil components or is present at a very low level, and when the lubricating oil is mixed with the evaporated gas when the evaporated gas is compressed by the
따라서, 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 유로가 막혀 열교환기(100) 전후단의 압력 차이가 커지는 현상은 고온 유로에서 빠르게 진행되므로, 열교환기(100)의 고온 유로에 걸리는 압력을 측정하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단한다.Therefore, the phenomenon in which the flow path is blocked by the condensed or solidified lubricant and the pressure difference between the front and rear ends of the
응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 열교환기(100) 전후단의 압력 차이에 의해 판단하는 것은, 특히 본 실시예의 열교환기(100)로 유로가 좁고 굴곡지게 형성되는 PCHE가 적용될 수 있다는 점을 고려하였을 때, 유용하게 활용될 수 있다.Determining whether to remove the condensed or solidified lubricant by the pressure difference between the front and rear ends of the
일례로, '고온 유로의 압력 차이'가, 정상적인 경우보다 2배 이상이 되고 그 상태가 1시간 이상 지속되면, 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.For example, if the pressure difference in the high-temperature flow path is more than twice as normal and the state lasts for 1 hour or more, it may be determined that it is time to discharge the condensed or solidified lubricant.
열교환기(100)가 정상적으로 작동하는 경우, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 열교환기(100)를 통과하며 냉각되어도 압력이 크게 떨어지지 않고, 대략 0.5 내지 2.5 bar, 바람직하게는 대략 0.7 내지 1.5 bar, 더욱 바람직하게는 대략 1 bar 정도의 압력 강하가 발생한다. '고온 유로의 압력 차이'가, 일정 압력 이상, 예컨대 1 내지 5 bar 이상, 바람직하게는 1.5 내지 3 bar 이상, 더욱 바람직하게는 대략 2 bar(200kPa) 이상이 되는 상태가 1시간 이상 지속되면 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.When the
상술한 바와 같이, '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 어느 하나를 지표로 하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단할 수도 있지만, 신뢰도를 높이기 위해 '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 두 개 이상을 지표로 하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.As described above, it is possible to determine whether to remove the condensed or solidified lubricant by using any one of the 'temperature difference of the low temperature flow', 'temperature difference of the high temperature flow', and 'pressure difference of the high temperature flow path'. However, in order to improve reliability, it is necessary to determine whether to remove condensed or solidified lubricating oil by using at least two of 'temperature difference of low temperature flow', 'temperature difference of high temperature flow', and 'pressure difference of high temperature flow path'. It is desirable to.
일례로, '저온 흐름의 온도 차이'와 '고온 흐름의 온도 차이' 중 더 작은 값이 35℃ 이상인 상태로 1시간 이상 지속되거나, '고온 유로의 압력 차이'가 정상적인 경우의 2배 이상 또는 200 kPa 이상인 상태로 1시간 이상 지속되면, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는 시점이라고 판단할 수 있다.For example, the smaller of the 'temperature difference in low temperature flow' and 'temperature difference in high temperature flow' lasts for at least 1 hour with a temperature of 35 ° C. or higher, or at least twice as long as the 'pressure difference in high temperature flow path' is normal or 200 If it lasts for more than 1 hour with kPa or more, it can be determined that it is time to remove the condensed or solidified lubricant.
제1 온도센서(810), 제2 온도센서(820), 제3 온도센서(830), 제4 온도센서(840), 제1 압력센서(910), 및 제2 압력센서(920)는, 열교환기(100)가 윤활유에 의해 막혔는지 여부를 감지하는 감지수단의 일종으로 볼 수 있다.The
또한, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템은, 제1 온도센서(810), 제2 온도센서(820), 제3 온도센서(830), 제4 온도센서(840), 제1 압력센서(910), 및 제2 압력센서(920) 중 하나 이상에 의해 감지된 값에 의해, 열교환기(100)가 윤활유에 막혔는지 여부를 판단하는 제어장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어장치는, 열교환기(100)가 윤활유에 의해 막혔는지 여부를 판단하는 판단수단의 일종으로 볼 수 있다.In addition, the boil-off gas reliquefaction system of the present invention, the
응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부는 알람에 의해 알아낼 수도 있는데, 이에 대해서는 후술한다.Whether to remove the condensed or solidified lubricant may be determined by the alarm, which will be described later.
2) 우회밸브(590)를 열고, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫는 단계2) opening the
제1 단계에서 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단하여, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하기로 결정하면, 우회라인(BL) 상에 설치된 우회밸브(590)는 열고, 제1 공급라인(L1) 상에 설치된 제1 밸브(510)와 제2 공급라인(L2) 상에 설치된 제2 밸브(520)는 닫는다.If it is determined whether to remove the condensed or solidified lubricant in the first step, and determines to remove the condensed or solidified lubricant in the
우회밸브(590)는 열고 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫으면, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 우회라인(BL)을 지나 압축기(200)로 보내지고 더이상 열교환기(100)로 보내지지 않는다. 따라서, 열교환기(100)에는 냉매가 공급되지 않게 된다.When the
3) 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 우회라인(BL)을 지나 압축기(200)에 의해 압축되는 단계 3) a step in which the boil-off gas discharged from the storage tank T is compressed by the
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회한 후 압축기(200)로 보내진다. 압축기(200)로 보내진 증발가스는 압축기(200)에 의해 압축되며 압력뿐만 아니라 온도도 높아지게 되며, 압축기(200)에 의해 대략 300 bar로 압축시킨 증발가스의 온도는 대략 40 내지 45℃가 된다.The boil-off gas discharged from the storage tank T is sent to the
*4) 압축기(200)에 의해 압축된 고온의 증발가스의 일부 또는 전부를 열교환기(100)로 보내는 단계* 4) sending some or all of the high temperature boil-off gas compressed by the
압축기(200)에 의해 압축된 온도가 높아진 증발가스를 열교환기(100)로 계속 보내면, 열교환기(100)에서 냉매로 사용되는 저장탱크(T)로부터 배출된 저온의 증발가스는 열교환기(100)로 공급되지 않고, 온도가 높은 증발가스만 지속적으로 열교환기(100)로 공급되므로, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 통과하는 열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 서서히 올라간다.When the evaporated gas, the temperature of which is compressed by the
열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 윤활유가 응축 또는 응고되는 온도 이상이 되면, 열교환기(100) 내부에 쌓여있던 응축 또는 응고된 윤활유가 서서히 녹거나 점도가 낮아지고, 녹거나 점도가 낮아진 윤활유는 증발가스와 섞여 열교환기(100)를 빠져 나가게 된다.When the temperature of the high temperature flow path of the
우회라인(BL)을 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 경우, 열교환기(100)가 정상화될 때까지 증발가스가 우회라인(BL), 압축기(200), 열교환기(100)의 고온 유로, 감압장치(600) 및 기액분리기(700)를 순환한다.When removing the condensed or solidified lubricating oil by using the bypass line (BL), the high-temperature flow path of the boil-off gas (BL), the
또한, 우회라인(BL)을 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 경우, 저장탱크(T)로부터 배출되어 우회라인(BL), 압축기(200), 열교환기(100)의 고온 유로, 및 감압장치(600)를 통과한 증발가스를, 녹거나 점도가 낮아진 윤활유와 증발가스가 혼합된 상태로, 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치로 보낼 수도 있다. 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치 내부의 증발가스는 다시 우회라인(BL)으로 보내, 응축 또는 응고된 윤활유 제거 과정을 지속할 수 있다.In addition, when removing the condensed or solidified lubricating oil by using the bypass line (BL), discharged from the storage tank (T), the high-temperature flow path of the bypass line (BL),
녹거나 점도가 낮아진 윤활유와 증발가스가 혼합된 유체를 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치로 보내는 경우, 감압장치(600) 후단에 기액분리기(700)를 설치하더라도, 기액분리기(700)는 기존의 증발가스 재액화 시스템과 동일한 역할을 하게 되고 기액분리기(700) 내부에 녹거나 점도가 낮아진 윤활유가 모이게 되는 것이 아니므로(녹거나 점도가 낮아진 윤활유는 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치에 모이므로), 윤활유를 배출시키기 위해 개선된 기액분리기(700)를 포함하지 않아도 되어 비용을 절감할 수 있다.When the melted or low viscosity lubricating oil and the evaporated gas are mixed and sent to a tank or other recovery device installed separately from the storage tank T, the gas-
5) 열교환기(100)를 통과한 증발가스를 5) the boil-off gas passed through the
열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 올라가면서, 열교환기(100) 내부에 쌓여있던 응축 또는 응고된 윤활유가 녹거나 점도가 높아져 증발가스와 섞여 기액분리기(700)로 보내진다. 우회라인(BL)을 활용하여 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 과정에서는 증발가스의 재액화가 이루어지지 않으므로, 기액분리기(700)에는 재액화된 액화가스는 모이지 않고, 기체상태의 증발가스와 녹거나 점도가 낮아진 윤활유가 모이게 된다.As the temperature of the high-temperature flow path of the
기액분리기(700)에 모인 기체상태의 증발가스는 제6 공급라인(L6)을 따라 기액분리기(700)로부터 배출되어 다시 우회라인(BL)을 따라 압축기(200)로 보내진다. 제2 단계에서 제1 밸브(510)를 닫았으므로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 우회라인(BL)을 따라 압축기(200)로 공급되고, 열교환기(100)의 저온 유로로는 공급되지 않는다.The gaseous evaporated gas collected in the gas-
따라서, 제1 밸브(510)를 닫은 상태에서 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 우회라인(BL)으로 공급하는 것은, 증발가스에 일부 포함된 윤활유가 열교환기((100)의 저온 유로에 공급되는 것을 방지하여, 열교환기(100)의 저온 유로가 막히는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.Therefore, supplying the gaseous evaporated gas separated by the gas-
기액분리기(700)에 모인 기체상태의 증발가스는 제6 공급라인(L6)을 따라 기액분리기(700)로부터 배출되어 다시 우회라인(BL)을 따라 압축기(200)로 보내지는 순환 과정은, 열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)의 고온 유로로 보내지는 증발가스의 온도만큼 높아졌다고 판단될 때까지 지속된다. 단, 경험칙상 충분한 시간이 흘렀다고 판단될 때까지 순환 과정을 지속할 수도 있다.The gaseous evaporated gas collected in the gas-
우회라인(BL)을 활용하여 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안에는, 제8 밸브(581)를 닫아 기액분리기(700)에 모인 윤활유가 제5 공급라인(L5)을 따라 저장탱크(T)로 보내지지 않도록 한다. 저장탱크(T)에 윤활유가 유입되면 저장탱크(T)에 저장된 액화가스의 순도가 낮아져 액화가스의 가치가 떨어질 수 있다.While removing the condensed or solidified lubricating oil in the
6) 6)
기액분리기(700)에Gas-
열교환기(100)로부터 배출된 녹거나 점도가 낮아진 윤활유는 기액분리기(700) 내부에 모이게 되는데, 기액분리기(700) 내부에 모인 윤활유를 처리하기 위하여, 본 실시예에서는 기존에 통상적으로 사용되던 기액분리기(700)를 개선한 기액분리기(700)를 사용할 수 있다.The melted or low viscosity lubricating oil discharged from the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 기액분리기를 확대한 도면이다. 설명의 편의를 위하여 일부 장치들의 도시를 생략하였다.10 is an enlarged view of a heat exchanger and a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention. For convenience of description, some of the devices are not shown.
도 10을 참조하면, 기액분리기(700)에는, 기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스를 저장탱크(T)로 보내는 제5 공급라인(L5) 이외에, 기액분리기(700)에 모인 윤활유를 배출시키는 윤활유배출라인(OL)이 추가적으로 설치된다. 기액분리기(700) 하부에 모인 오일을 효과적으로 배출시킬 수 있도록 윤활유배출라인(OL)은 기액분리기(700) 하단부에 연결되고, 제5 공급라인(L5)의 단부를 윤활유배출라인(OL)이 연결된 기액분리기(700)의 하단부보다 기액분리기(700) 내에서 높게 위치시킨다. 제5 공급라인(L5)이 윤활유에 의해 막히지 않도록, 기액분리기(700) 내에 모인 윤활유의 양이 최대가 되었을 때의 윤활유의 수위보다 높게 제5 공급라인(L5)의 단부를 위치시키는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 10, the gas-
윤활유배출라인(OL) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제3 밸브(530)가 설치될 수 있으며, 제3 밸브(530)는 복수개 설치될 수도 있다.A
기액분리기(700)에 모인 윤활유는 자연적으로 배출이 불가하거나 배출에 많은 시간이 소요될 수 있으므로, 질소 퍼징을 통해 기액분리기(700) 내부의 윤활유를 배출시킬 수 있다. 대략 5 내지 7 bar의 질소를 기액분리기(700)에 공급하면 기액분리기(700) 내의 압력이 높아지므로 오일이 빠르게 배출될 수 있다.Since the lubricating oil collected in the gas-
질소 퍼징에 의해 기액분리기(700) 내의 윤활유를 배출시키기 위해, 열교환기(100) 전단의 제3 공급라인(L3)으로 합류되도록 질소공급라인(NL)이 설치될 수 있다. 필요에 따라 다수개의 질소공급라인이 다른 위치에 설치될 수도 있다.In order to discharge the lubricating oil in the gas-
질소공급라인(NL) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 질소밸브(583)가 설치되며, 질소공급라인(NL)을 사용하지 않는 평상시에는 질소밸브(583)가 닫힌 상태로 유지되고, 질소 퍼징을 위해 기액분리기(700)에 질소를 공급하는 경우 등 질소라인(NL)을 사용할 필요가 생기면 질소밸브(583)를 연다. 질소밸브(583)는 다수개가 설치될 수도 있다.A
기액분리기(700)로 직접 질소를 주입하여 질소 퍼징을 수행할 수도 있으나, 다른 용도로 사용하기 위한 질소공급라인을 이미 설치되어 있는 경우, 기설치된 질소공급라인을 활용하여 기액분리기(700) 내의 윤활유를 배출시키는 것이 바람직하다.Nitrogen purging may be performed by injecting nitrogen directly into the gas-
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스 전부를 우회라인(BL)으로 보내 압축기(200)에 의해 압축시키고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환기(100)의 고온 유로로 보내고, 열교환기(100)의 고온 유로를 통과한 후 감압장치(600)에 감압된 증발가스를 기액분리기(700)로 보내고, 기액분리기(700)로부터 배출된 증발가스를 다시 우회라인(BL)으로 보내는 과정을 지속하여, 열교환기(100) 내부와 응축 또는 응고되어 있던 윤활유의 대부분이 기액분리기(700)에 모였다는 판단(즉, 열교환기(100)가 정상화 되었다는 판단)이 되면, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 열교환기(100)로의 유입을 차단하고, 질소밸브(583)을 열어 질소 퍼징을 수행한다.Send all of the evaporated gas discharged from the storage tank (T) to the bypass line (BL) to be compressed by the
7) 열교환기(100)가 7) The
열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유가 배출되어 열교환기(100)가 다시 정상화되었다고 판단되고, 기액분리기(700) 내부의 윤활유를 배출시키는 과정도 모두 마치면, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)는 열고, 우회밸브(590)를 닫은 후, 다시 증발가스 재액화 시스템을 정상 가동시킨다. 증발가스 재액화 시스템이 정상 가동되면, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 열교환기(100)에서 냉매로 사용되고, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 압축기(200)에 의한 압축과정, 열교환기(100)에 의한 냉각과정, 및 감압장치(600)에 의한 감압과정을 통해 일부 또는 전부가 재액화된다.When the condensed or solidified lubricating oil in the
열교환기(100)가 다시 정상화되었다는 판단은, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 알아낼 때와 마찬가지로, '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 하나 이상의 값을 지표로 사용할 수 있다.The determination that the
상술한 과정을 통해 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유뿐만 아니라, 배관, 밸브, 계측기, 및 각종 장비에 쌓여있는 응축 또는 응고된 윤활유들도 제거될 수 있다.Through the above-described process, not only the condensed or solidified lubricant in the
종래에는, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 우회라인(BL)을 활용하여 열교환기(100)로부터 제거하는 상술한 단계를 거치는 동안, 고압엔진 및/또는 저압엔진(이하, '엔진'이라고 한다.)을 구동시킬 수 있다. 연료 공급 시스템 또는 재액화 시스템에 포함된 장비의 일부를 정비할 때에는, 엔진에 연료를 공급할 수 없거나 잉여 증발가스를 재액화할 수 없으므로, 엔진의 구동시키지 않는 것이 통상적이다.Conventionally, during the above-described steps of removing the condensed or solidified lubricating oil in the
그런데, 본 발명에서와 같이, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안 엔진을 구동시키면, 엔진의 운전을 지속하면서 열교환기(100)를 정비할 수 있으므로, 열교환기(100)의 정비 중에도 선박을 추진시키고 발전을 할 수 있고, 엔진에서 사용되고 남은 잉여 증발가스를 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할 수 있다는 장점이 있다.However, as in the present invention, if the engine is driven while removing the condensed or solidified lubricating oil in the
뿐만 아니라, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안 엔진을 구동시키면, 압축기(200)에 의해 압축되며 증발가스에 섞인 윤활유를 엔진에 의해 태워버릴 수 있다는 장점이 있다. 즉, 엔진은 선박의 추진 또는 발전을 위한 본래의 용도로 사용될 뿐만 아니라, 증발가스에 섞인 오일을 제거하는 역할도 함께 하는 것이다.In addition, if the engine is driven while removing the condensed or solidified lubricating oil in the
도 7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.7 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압축기(200, 210)는 두 대가 병렬로 설치될 수 있다. 두 대의 압축기(200, 210)는 동일한 사양일 수 있고, 어느 하나가 고장난 경우에 다른 하나가 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해, 도 2에 도시된 다른 장치들의 도시는 생략하였다.As shown in FIG. 7, two
도 7을 참조하면, 본 실시예와 같이 압축기(200, 210) 두 대가 병렬로 설치되는 경우에도, 제2 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 제1 공급라인(L1)(또는 우회라인(BL)) 및 제2 공급라인(L2)를 통해 제1 압축기(200)로 보내지고, 제1 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는, 일부는 연료공급라인(SL)을 따라 고압엔진으로 보내지고, 잉여 증발가스는 제3 공급라인(L3)을 통해 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다. 또한, 본 실시예의 제3 공급라인(L3) 상에는, 제2 실시예와 마찬가지로, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제7 밸브(570)가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 7, in the case where two
또한, 본 실시예와 같이 압축기(200, 210) 두 대가 병렬로 설치되는 경우, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 제1 공급라인(L1)(또는 우회라인(BL)) 및 제7 공급라인(L22)을 통해 제2 압축기(210)로 보내지고, 제2 압축기(210)에 의해 압축된 증발가스는, 일부는 연료공급라인(SL)을 따라 고압엔진으로 보내지고, 잉여 증발가스는 제8 공급라인(L33)을 통해 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다. 제8 공급라인(L33) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제10 밸브(571)가 설치될 수 있다.In addition, when two
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이다.8 is an enlarged view of a pressure reducing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view of a pressure reducing device according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 의하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 감압장치(600, 610)가 병렬로 설치될 수 있다. 병렬로 설치된 두 개의 감압장치(600, 610)는, 어느 하나를 고장, 유지보수 등의 이유로 사용할 수 없는 경우에, 다른 하나가 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있으며, 병렬로 설치된 두 개의 감압장치(600, 610) 각각의 전단 및 후단에는 격리(Isolation) 밸브(620)가 설치될 수 있다.According to the present invention, as shown in FIG. 8, two
또한, 본 발명에 의하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 다수개의 제1 감압장치(600)가 직렬로 설치되고, 다수개의 제2 감압장치(610)가 직렬로 설치되며, 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600)와 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610)가 병렬로 설치될 수 있다. 도 9에는 두 개의 제1 감압장치(600)와 두 개의 제2 감압장치(610)가 각각 직렬로 설치된 것을 도시하였다.In addition, according to the present invention, as shown in Figure 9, a plurality of first
업체에 따라 감압 안정성을 위해 감압장치 다수개를 직렬로 연결하는 경우가 있는데, 감압장치 다수개를 직렬로 연결하는 경우에는 증발가스가 다단계를 거쳐 감압되므로, 하나의 감압장치에 의해 증발가스를 한 번에 감압시키는 경우에 비해, 각 감압장치의 부담을 줄여 감압장치의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.Depending on the manufacturer, several pressure reducing devices may be connected in series for stability of pressure reduction. In case of connecting multiple pressure reducing devices in series, the evaporation gas is decompressed through multiple stages. Compared with the case of depressurizing at a time, there is an advantage that the life of the decompression device can be prevented from being shortened by reducing the burden on each decompression device.
도 9와 같이 다수개의 제1 감압장치(600)와 다수개의 제2 감압장치(610)를 각각 직렬로 연결하고, 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600)와 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610)를 병렬로 연결하는 경우에도, 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600) 중 하나 이상이 고장난 경우에는 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610)가 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있고, 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610) 중 하나 이상이 고장난 경우에는 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600)가 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있다.As shown in FIG. 9, the plurality of first
또한, 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600) 전단 및 후단에는 각각 격리(Isolation) 밸브(620)가 설치될 수 있고, 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610) 전단 및 후단에도 각각 격리(Isolation) 밸브(620)가 설치될 수 있다.In addition, an
도 8 및 도 9에 도시된 격리 밸브(620)는, 감압장치(600, 610)가 고장난 경우, 감압장치(600, 610)의 유지보수가 필요한 경우 등에, 감압장치(600, 610)를 격리(Isolation)시키는데 사용된다.The
한편, 상술한 바와 같이 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부는 알람에 의해 알아낼 수도 있는데, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 알람에 의해 알아내는 과정은, ① 알람 활성화 단계 및 ② 알람 발생 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, as described above, whether or not to remove the condensed or solidified lubricant may be determined by an alarm. The process of determining by the alarm whether to remove the condensed or solidified lubricant may be performed by: ① alarm activation step and ② alarm It may include the generation step.
① 알람 활성화 단계① Alarm activation step
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이 증발가스를 재액화시키는 경우에는 알람이 활성화 되고, 증발가스를 재액화시키지 않는 경우에는 알람이 비활성화 될 수 있다. 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스가 모두 엔진에서 사용되어 잉여 증발가스가 없는 경우나, 재액화에 필요한 장비를 고장, 유지보수 등의 이유로 사용할 수 없는 경우에는 증발가스를 재액화시키지 않는다.The alarm may be activated when the boil-off gas reliquefaction system of the present invention re-liquefies the boil-off gas, and the alarm may be deactivated when the boil-off gas does not re-liquefy. If all of the evaporated gas discharged from the storage tank (T) is used in the engine and there is no excess evaporated gas, or the equipment necessary for reliquefaction cannot be used for reasons such as failure or maintenance, the evaporated gas is not reliquefied.
즉, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있는지 여부에 따라 알람을 활성화시킬지 여부를 판단할 수 있는데, 증발가스를 재액화시키고 있는지 여부는 시스템의 구성에 따라 다음과 같이 판단할 수 있다.That is, it is possible to determine whether to activate the alarm according to whether the boil-off gas reliquefaction system of the present invention is re-liquefying boil-off gas, and whether or not the boil-off gas is reliquefaction is determined as follows according to the configuration of the system can do.
■ 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 압축기(200)와 하나의 감압장치(600)를 포함하는 경우 ■ The boil-off gas reliquefaction system of the present invention includes one
감압장치(600)의 개도율이 제1 설정값 이상인지 여부, 제7 밸브(570)가 열린 상태인지 여부, 제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인지 여부 중 하나 이상의 조건을 만족시키면 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.Whether the opening degree of the
단, 제2 밸브(520)는 증발가스를 재액화시킬 때 뿐만 아니라, 증발가스를 재액화시키지 않더라도 엔진에 증발가스를 연료로 공급하기 위하여 열리므로, "제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부"는 단독으로 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 조건으로 사용하기 보다는, 다른 조건들과 함께 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 조건으로 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 시스템의 구성이 달라지는 경우에도 동일하다.However, since the
또한, 압축기(200)에 의한 압축 과정과, 열교환기(100)에 의한 냉각 과정과, 감압장치(600)에 의한 감압 과정을 거쳐 재액화된 액화가스는, 기액분리기(700) 내부에 모이게 되므로, 기액분리기(700) 내부의 액화가스의 수위를 증발가스를 재액화시키고 있는지 여부를 판단하는 지표로 사용할 수 있다. 제2 설정값은 저장탱크(T) 내부에 저장된 액화가스의 양, 선박의 속도 등에 의해 달라질 수 있으며, 이하, 시스템의 구성이 달라지는 경우에도 동일하다.In addition, the liquefied gas re-liquefied through the compression process by the
판단의 신뢰성을 높이기 위해, 두 개의 조건을 모두 만족시켰을 때 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 것이 바람직하며, 일례로, 감압장치(600)의 개도율이 제1 설정값 이상이고, 제7 밸브(570)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에, 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있고, 알람을 활성화시킬 수 있다.In order to increase the reliability of the judgment, it is preferable to determine that the boil-off gas is reliquefied when both conditions are satisfied. For example, the opening ratio of the
감압장치(600)의 개도율인 제1 설정값은, 대략 1% 내지 4%일 수 있고, 바람직하게는 대략 2% 내지 3%, 더욱 바람직하게는 대략 2%일 수 있다.The first set value, which is the opening degree of the
■ 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 압축기(200)를 포함하고, 도 8에 도시된 바와 같이 병렬로 연결된 두 개의 감압장치(600, 610)를 포함하는 경우 ■ comprising a boil-off gas re-liquefaction system, with the two pressure-reducing device (600, 610) connected in parallel as shown it includes a
제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율이 제1 설정값 이상인지 여부, 제7 밸브(570)가 열린 상태인지 여부, 제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인지 여부 중 하나 이상의 조건을 만족시키면 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.Whether the opening degree of the first
판단의 신뢰성을 높이기 위해, 두 개 이상의 조건을 모두 만족시켰을 때 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 것이 바람직하며, 일례로, 제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율이 제1 설정값 이상이고, 제7 밸브(570)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에, 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있고, 알람을 활성화시킬 수 있다.In order to increase the reliability of the judgment, it is preferable to determine that the evaporated gas is reliquefied when two or more conditions are satisfied. For example, the opening rate of the
제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율인 제1 설정값은, 대략 1% 내지 4%일 수 있고, 바람직하게는 대략 2% 내지 3%, 더욱 바람직하게는 대략 2%일 수 있다.The first set value, which is the opening degree of the
■ 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 압축기(200)를 포함하고, 도 9에 도시된 바와 같이 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600)와 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610)가 병렬로 연결된 경우 ■ The boil-off gas reliquefaction system of the present invention includes a
직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600) 중 어느 하나 또는 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610) 중 어느 하나의 개도율이 제1 설정값 이상인지 여부, 제7 밸브(570)가 열린 상태인지 여부, 제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인지 여부 중 하나 이상의 조건을 만족시키면 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.Whether the opening degree of any one of the plurality of first
판단의 신뢰성을 높이기 위해, 두 개 이상의 조건을 모두 만족시켰을 때 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 것이 바람직하며, 일례로, 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600) 중 어느 하나 또는 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610) 중 어느 하나의 개도율이 제1 설정값 이상이고, 제7 밸브(570)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에, 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있고, 알람을 활성화시킬 수 있다.In order to increase the reliability of the judgment, it is preferable to determine that the evaporated gas is reliquefied when two or more conditions are satisfied. For example, any one of a plurality of first
제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율인 제1 설정값은, 대략 1% 내지 4%일 수 있고, 바람직하게는 대략 2% 내지 3%, 더욱 바람직하게는 대략 2%일 수 있다.The first set value, which is the opening degree of the
■ 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 개의 압축기(200, 210)를 포함하고, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 감압장치(600)를 포함하는 경우 ■ The boil-off gas reliquefaction system of the present invention includes two
감압장치(600)의 개도율이 제1 설정값 이상인지 여부, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태인지 여부, 제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인지 여부 중 하나 이상의 조건을 만족시키면 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.Whether the opening degree of the
제1 압축기(200)를 사용하는 경우에는 제7 밸브(570)가 열린 상태인지 여부를 조건으로 사용하고, 제2 압축기(210)를 사용하는 경우에는 제10 밸브(571)가 열린 상태인지 여부를 조건으로 사용한다.When the
판단의 신뢰성을 높이기 위해, 두 개 이상의 조건을 모두 만족시켰을 때 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 것이 바람직하며, 일례로, 감압장치(600)의 개도율이 제1 설정값 이상이고, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에, 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있고, 알람을 활성화시킬 수 있다.In order to increase the reliability of the judgment, it is preferable to determine that the evaporated gas is reliquefied when two or more conditions are satisfied. For example, the opening ratio of the
감압장치(600)의 개도율인 제1 설정값은, 대략 1% 내지 4%일 수 있고, 바람직하게는 대략 2% 내지 3%, 더욱 바람직하게는 대략 2%일 수 있다.The first set value, which is the opening degree of the
■ 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 개의 압축기(200, 210)를 포함하고, 도 8에 도시된 바와 같이 병렬로 연결된 두 개의 감압장치(600, 610)를 포함하는 경우 ■ The boil-off gas reliquefaction system of the present invention includes two
제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율이 제1 설정값 이상인지 여부, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태인지 여부, 제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인지 여부 중 하나 이상의 조건을 만족시키면 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.Whether the opening degree of the first
제1 압축기(200)를 사용하는 경우에는 제7 밸브(570)가 열린 상태인지 여부를 조건으로 사용하고, 제2 압축기(210)를 사용하는 경우에는 제10 밸브(571)가 열린 상태인지 여부를 조건으로 사용한다.When the
판단의 신뢰성을 높이기 위해, 두 개 이상의 조건을 모두 만족시켰을 때 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 것이 바람직하며, 일례로, 제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율이 제1 설정값 이상이고, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에, 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있고, 알람을 활성화시킬 수 있다.In order to increase the reliability of the judgment, it is preferable to determine that the evaporated gas is reliquefied when two or more conditions are satisfied. For example, the opening rate of the
제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율인 제1 설정값은, 대략 1% 내지 4%일 수 있고, 바람직하게는 대략 2% 내지 3%, 더욱 바람직하게는 대략 2%일 수 있다.The first set value, which is the opening degree of the
■ 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 개의 압축기(200, 210)를 포함하고, 도 9에 도시된 바와 같이 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600)와 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610)가 병렬로 연결된 경우 ■ The boil-off gas reliquefaction system of the present invention includes two
직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600) 중 어느 하나 또는 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610) 중 어느 하나의 개도율이 제1 설정값 이상인지 여부, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태인지 여부, 제2 밸브(520)가 열린 상태인지 여부, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인지 여부 중 하나 이상의 조건을 만족시키면 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있다.Whether the opening rate of any one of the plurality of first
제1 압축기(200)를 사용하는 경우에는 제7 밸브(570)가 열린 상태인지 여부를 조건으로 사용하고, 제2 압축기(210)를 사용하는 경우에는 제10 밸브(571)가 열린 상태인지 여부를 조건으로 사용한다.When the
판단의 신뢰성을 높이기 위해, 두 개 이상의 조건을 모두 만족시켰을 때 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하는 것이 바람직하며, 일례로, 직렬로 설치된 다수개의 제1 감압장치(600) 중 어느 하나 또는 직렬로 설치된 다수개의 제2 감압장치(610) 중 어느 하나의 개도율이 제1 설정값 이상이고, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 제2 설정값 이상인 경우에, 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단할 수 있고, 알람을 활성화시킬 수 있다.In order to increase the reliability of the judgment, it is preferable to determine that the evaporated gas is reliquefied when two or more conditions are satisfied. For example, any one of a plurality of first
제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율인 제1 설정값은, 대략 1% 내지 4%일 수 있고, 바람직하게는 대략 2% 내지 3%, 더욱 바람직하게는 대략 2%일 수 있다.The first set value, which is the opening degree of the
② 알람 발생 단계② Alarm generation stage
알람이 활성화된 상태에서, 윤활유를 제거해야할 시점이라고 볼 수 있는 조건이 만족되면 알람을 발생한다.When the alarm is activated, an alarm is generated when the condition that can be regarded as the time to remove the lubricant is satisfied.
윤활유를 제거해야할 시점이라고 볼 수 있는 경우는, 상술한 바와 같이, '저온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건, '고온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건, 및 '고온 유로의 압력 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건 중 하나 이상이 만족되는 경우로 볼 수 있으며, 신뢰도를 높이기 위해 '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 두 개 이상을 지표로 하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.When it can be seen that it is time to remove the lubricating oil, as described above, if the 'temperature difference of the low temperature flow' is more than normal and the condition is maintained for a certain time, the 'temperature difference of the high temperature flow' is normal It can be regarded as a case where more than one condition is satisfied and the condition that lasts more than a certain time, and the condition that the pressure difference of the high-temperature flow path is more than normal and that the condition lasts longer than a certain time is satisfied. It is desirable to determine whether to remove condensed or solidified lubricants by using two or more of 'temperature difference in low temperature flow', 'temperature difference in high temperature flow', and 'pressure difference in high temperature flow path'. .
일례로, '저온 흐름의 온도 차이'와 '고온 흐름의 온도 차이' 중 더 작은 값이 제3 설정값 이상인 상태로 제1 설정시간 이상 지속되거나, '고온 유로의 압력 차이'가 제4 설정값 이상인 상태로 제1 설정시간 이상 지속되면, 알람이 울려 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는 시점을 알리도록 할 수 있다.For example, the smaller of the 'temperature difference of the low temperature flow' and 'temperature difference of the high temperature flow' lasts for more than the first predetermined time or longer than the third set value, or the 'pressure difference of the high temperature flow path' is the fourth set value. If the above state continues for more than the first set time, an alarm may be triggered to indicate when the condensed or solidified lubricant should be removed.
제3 설정값은 30℃ 내지 40℃일 수 있고, 바람직하게는 33℃ 내지 37℃, 더욱 바람직하게는 35℃일 수 있다. 또한, 제4 설정값은 정상적인 경우의 2배 이상일 수도 있고, 150kPa 내지 250 kPa, 바람직하게는 180kPa 내지 220kPa, 더욱 바람직하게는 200kPa일 수도 있다. 제1 설정시간은 1시간일 수 있다.The third setpoint may be 30 ° C. to 40 ° C., preferably 33 ° C. to 37 ° C., and more preferably 35 ° C. In addition, the fourth set value may be twice or more than normal, and may be 150 kPa to 250 kPa, preferably 180 kPa to 220 kPa, and more preferably 200 kPa. The first setting time may be 1 hour.
본 발명에서, 열교환기의 성능 이상, 알람의 발생 등은 적절한 제어수단에 의하여 판단될 수 있다. 열교환기의 성능 이상, 알람의 발생 등을 판단하기 위한 제어수단으로는, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템에서 기사용되고 있는 제어수단, 바람직하게는 본 발명의 증발가스 재액화 시스템이 적용되는 선박 또는 해양구조물에서 기사용되고 있는 제어수단이 사용될 수 있고, 열교환기의 성능 이상, 알람의 발생 등을 판단하기 위하여 별도로 설치되는 제어수단이 사용될 수도 있다.In the present invention, an abnormality in the performance of the heat exchanger, generation of an alarm, and the like may be determined by appropriate control means. As a control means for determining the abnormality of the heat exchanger, the occurrence of an alarm, the control means used in the evaporation gas reliquefaction system of the present invention, preferably a vessel to which the evaporation gas reliquefaction system of the present invention is applied or Control means that are used for offshore structures can be used, and control means installed separately to determine the abnormality of the heat exchanger, the occurrence of an alarm, or the like.
또한, 우회라인의 활용, 윤활유의 배출, 엔진의 연료 공급, 증발가스 재액화 시스템의 시동 또는 재가동, 이들을 위한 각종 밸브의 개폐 등은 제어수단에 의해 자동 또는 수동으로 제어될 수 있다.In addition, the utilization of the bypass line, the discharge of the lubricating oil, the fuel supply of the engine, the start or restart of the boil-off gas reliquefaction system, the opening and closing of various valves for them can be automatically or manually controlled by the control means.
2. 2.
우회라인(BL)을Bypass line (BL)
저장탱크(T) 내부의 압력이 낮은 경우에 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키기 위해 활용하는 경우 When used to satisfy the suction pressure condition of the
저장탱크(T) 내부의 액화가스의 양이 적어 생성되는 증발가스의 양이 적거나, 선박의 속도가 빨라 선박의 추진을 위해 엔진에 공급되는 증발가스의 양이 많은 경우 등, 저장탱크(T)의 내부 압력이 낮은 경우에는, 압축기(200)가 요구하는 압축기(200) 전단에서의 흡입 압력 조건을 만족시키지 못하는 경우가 발생할 수 있다.The storage tank (T) has a small amount of liquefied gas in the storage tank (T), or a small amount of evaporated gas generated due to a small amount of liquefied gas or a large amount of boil-off gas supplied to the engine for the propulsion of the vessel due to the speed of the vessel. In the case where the internal pressure of h) is low, a case in which the suction pressure condition at the front end of the
특히, 열교환기(100)로 PCHE(DCHE)를 적용하는 경우, PCHE는 유로가 좁아 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 PCHE를 통과하면 압력 강하의 폭이 크다.In particular, when the PCHE (DCHE) is applied to the
종래에는 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시키지 못하는 경우, 재순환밸브(541, 542, 543, 544)을 열어 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)에 의해 증발가스의 일부 또는 전부를 재순환시켜 압축기(200)를 보호하였다.Conventionally, when the
그런데, 증발가스를 재순환 시키는 방식으로 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키면, 결국 압축기(200)에 의해 압축되는 증발가스의 양이 감소되는 결과를 초래하므로, 재액화 성능이 감소되고, 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시키지 못하게 될 수도 있다. 특히, 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시키지 못하게 되면 선박 운항에 크게 지장이 생기므로, 저장탱크(T)의 내부 압력이 낮은 경우에도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시키면서도 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시킬 수 있는 방법이 시급하게 요구되었다.However, if the suction pressure condition of the
본 발명에 따르면, 별도의 추가적인 장비의 설치 없이, 기존에 열교환기(100)의 유지 및 보수를 위해 설치되었던 우회라인(BL)을 활용하여, 저장탱크(T)의 내부 압력이 낮은 경우에도 압축기(100)에 의해 압축되는 증발가스의 양을 감소시키지 않으면서도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 있다.According to the present invention, even if the internal pressure of the storage tank (T) is low, by utilizing the bypass line (BL) that was previously installed for the maintenance and repair of the heat exchanger (100) without installing additional additional equipment. The suction pressure condition required by the
본 발명에 따르면, 저장탱크(T)의 내부 압력이 일정값 이하가 되면, 우회밸브(590)를 열어 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스의 일부 또는 전부를 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회시켜 바로 압축기(200)로 보낸다.According to the present invention, when the internal pressure of the storage tank (T) is a predetermined value or less, by opening the
압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건에 비해 저장탱크(T)의 압력이 얼마나 부족한지에 따라, 우회라인(BL)으로 보내지는 증발가스의 양을 조절할 수 있다. 즉, 우회밸브(590)를 열고 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫아, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 전부 우회라인(BL)으로 보낼 수도 있고, 우회밸브(590), 제1 밸브(510), 및 제2 밸브(520)를 모두 일부만 열어, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스의 일부만 우회라인(BL)으로 보내고 나머지는 열교환기(100)로 보낼 수도 있다. 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회시키는 증발가스의 양이 증가할수록 증발가스의 압력 강하는 적어진다.The amount of the boil-off gas sent to the bypass line BL may be adjusted according to how much the pressure in the storage tank T is lower than the suction pressure condition required by the
저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 열교환기(100)를 우회시켜 바로 압축기(200)로 보내면, 압력 강하를 최소화할 수 있다는 장점이 있지만, 증발가스의 냉열을 증발가스 재액화에 사용할 수 없게 되므로, 저장탱크(T) 내부 압력, 엔진이 요구하는 연료 소모량, 재액화시켜야할 증발가스의 양 등을 고려하여, 압력 강하를 줄이기 위해 우회라인(BL)을 사용할지 여부, 및 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스 중 얼만큼의 양을 우회라인(BL)으로 보낼지를 결정하게 된다.By directing the evaporated gas discharged from the storage tank (T) to the compressor (200) by bypassing the heat exchanger (100), there is an advantage that the pressure drop can be minimized. Since the internal pressure of the storage tank T, the fuel consumption required by the engine, the amount of boil-off gas to be reliquefied, etc., whether the bypass line BL is used to reduce the pressure drop, and the storage tank ( How much of the boil-off gas from T) is to be sent to the bypass line BL.
일례로, 저장탱크(T)의 내부 압력이 일정값 이하이고, 선박이 일정 속도 이상으로 운항되는 경우에 우회라인(BL)을 사용하여 압력 강하를 줄이는 것이 유리하다고 판단할 수 있다. 구체적으로, 저장탱크(T) 내부 압력이 1.09 bar 이하이고, 선박의 속도가 17 knot 이상일 때 우회라인(BL)을 사용하여 압력 강하를 줄이는 것이 유리하다고 판단할 수 있다.For example, when the internal pressure of the storage tank (T) is below a certain value, and the vessel is operated at a certain speed or more, it may be determined that it is advantageous to reduce the pressure drop by using the bypass line BL. Specifically, when the pressure inside the storage tank (T) is 1.09 bar or less and the speed of the vessel is 17 knot or more, it may be determined that it is advantageous to reduce the pressure drop by using the bypass line (BL).
또한, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 전부 우회라인(BL)을 통해 압축기(200)로 보내도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 없을 수도 있는데, 이 경우에는 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용하여 흡입 압력 조건을 만족시킨다.In addition, even if all the boil-off gas discharged from the storage tank (T) is sent to the
즉, 저장탱크(T)의 압력이 낮아져 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 없게 되면, 종래에는 바로 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용하여 압축기(200)를 보호했던 반면, 본 발명에 의하면, 1차로 우회라인(BL)을 활용하여 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키고, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 전부 우회라인(BL)을 통해 압축기(200)로 보내도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 없을 때에 2차로 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용한다.That is, when the pressure in the storage tank (T) is lowered and thus the suction pressure condition required by the
1차로 우회라인(BL)을 활용한 후 2차로 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 통해 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 맞추기 위하여, 재순환밸브(541, 542, 543, 544)가 열리는 조건인 압력값보다 우회밸브(590)가 열리는 조건인 압력값을 더 높게 설정한다.In order to meet the suction pressure condition of the
재순환밸브(541, 542, 543, 544)가 열리는 조건과 우회밸브(590)가 열리는 조건은, 압축기(200) 전단 압력을 인자로 사용하는 것이 바람직하나, 저장탱크(T) 내부 압력을 인자로 사용할 수도 있다.Conditions for opening the
압축기(200) 전단 압력은 압축기(200) 전단에 설치되는 제3 압력센서(미도시)에 의해 측정될 수 있고, 저장탱크(T) 내부 압력은 제4 압력센서(미도시)에 의해 측정될 수 있다.The
한편, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 배출시키는 제6 공급라인(L6)이, 우회라인(BL)이 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하는 지점 후단의 제1 공급라인(L1)으로 합류되는 경우, 압력 강하를 어느 정도 방지하면서도 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스의 일부는 열교환기(100)에서 냉매로 사용하기 위하여, 우회밸브(590), 제1 밸브(510), 및 제2 밸브(520)를 모두 연 상태에서 시스템을 운용하면, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 우회라인(BL)으로 바로 보내질 수 있다.On the other hand, the sixth supply line (L6) for discharging the gaseous boil-off gas separated by the gas-
기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스의 온도가, 저장탱크(T)로부터 배출되어 열교환기(100)로 공급되는 증발가스의 온도보다 낮아, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 우회라인(BL)으로 바로 보내지면 열교환기(100)의 냉각 효율이 감소할 수 있으며, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스의 적어도 일부는 열교환기(100)로 공급되는 것이 바람직하다.The temperature of the gaseous boil-off gas separated by the gas-
다만, 저장탱크(T)에서 발생하는 증발가스의 양이 엔진에서 연료로 요구하는 증발가스의 양보다 더 적으면, 증발가스를 재액화시킬 필요가 없을 수 있는데, 증발가스를 재액화시킬 필요가 없는 경우에는 열교환기(100)에 냉매를 공급할 필요가 없으므로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 전부 우회라인(BL)으로 보낼 수 있다.However, if the amount of boil-off gas generated in the storage tank (T) is less than the amount of boil-off gas required by the engine, it may not be necessary to reliquefy the boil-off gas, but it is necessary to re-liquefy the boil-off gas. If there is no need to supply a refrigerant to the
따라서, 본 발명에서는 제6 공급라인(L6)을, 우회라인(BL)이 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하는 지점 전단의 제1 공급라인(L1)으로 합류시킨다. 제6 공급라인(L6)을 우회라인(BL)의 분기점 전단의 제1 공급라인(L1)으로 합류시키면, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 우회라인(BL)의 분기점 전단에서 먼저 합류된 후에, 우회밸브(590)와 제1 밸브(510)의 개도율에 따라 우회라인(BL)과 열교환기(100)로 각각 보내지는 증발가스의 유량이 결정되므로, 시스템의 제어가 용이하고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 바로 우회라인(BL)으로 보내지는 경우를 방지할 수 있다.Therefore, in the present invention, the sixth supply line L6 is joined to the first supply line L1 at the point in front of the branch line where the bypass line BL branches from the first supply line L1. When the sixth supply line (L6) is joined to the first supply line (L1) in front of the branch point of the bypass line (BL), the gas state separated by the gas-
우회밸브(590)는, 저장탱크(T)의 압력 변화에 따른 개도 조절이 신속하게 이루어질 수 있도록, 통상적인 경우보다 반응 속도가 빠른 밸브인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a third preferred embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 제3 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 도 1에 도시된 제1 실시예의 증발가스 재액화 시스템에 비해, 제1 압력센서(910) 및 제2 압력센서(920) 대신 차압센서(930)를 설치한다는 점에서 차이점이 있으며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제1 실시예의 증발가스 재액화 시스템과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The boil-off gas reliquefaction system of the third embodiment shown in FIG. 3 has a differential pressure instead of the
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 제1 실시예와는 달리, 제1 압력센서(910) 및 제2 압력센서(920) 대신에, 열교환기(100) 전단의 제3 공급라인(L3)의 압력과 열교환기(100) 후단의 제4 공급라인(L4)의 압력 차이를 측정하는 차압센서(930)를 포함한다.The boil-off gas reliquefaction system of this embodiment, unlike the first embodiment, instead of the
차압센서(930)에 의해 '고온 유로의 압력 차이'를 알아낼 수 있고, 제1 실시예와 마찬가지로, '고온 유로의 압력 차이', '저온 흐름의 온도 차이' 및 '고온 흐름의 온도 차이' 중 하나 이상을 지표로 사용하여, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 알아낼 수 있다.By the
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.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications or changes may be made without departing from the technical spirit of the present invention, which will be apparent to those of ordinary skill in the art. It is.
T : 저장탱크 BL : 우회라인
SL : 연료공급라인 OL : 윤활유배출라인
NL : 질소공급라인 100 : 열교환기
200, 210 : 압축기 300 : 오일분리기
410, 420 : 오일필터 550 : 역류방지밸브
590 : 우회밸브 583 : 질소밸브
600, 610 : 감압장치 620 : 격리 밸브
700 : 기액분리기 910, 920 : 압력센서
930 : 차압센서 940 : 수위센서
810, 820, 830, 840 : 온도센서
L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8 : 공급라인
RC1, RC2, RC3, RC4 : 재순환라인
541, 542, 543, 544 : 재순환밸브
210, 220, 230, 240, 250 : 실린더
211, 221, 231, 241, 251 : 냉각기
510, 520, 530, 560, 570, 571, 581, 582 : 밸브T: Storage tank BL: Bypass line
SL: Fuel supply line OL: Lubricant discharge line
NL: nitrogen supply line 100: heat exchanger
200, 210: Compressor 300: Oil separator
410, 420: oil filter 550: non-return valve
590: bypass valve 583: nitrogen valve
600, 610: pressure reducing device 620: isolation valve
700: gas-
930: differential pressure sensor 940: water level sensor
810, 820, 830, 840: Temperature sensor
L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8: Supply Line
RC1, RC2, RC3, RC4: Recirculation Line
541, 542, 543, 544: Recirculation Valve
210, 220, 230, 240, 250: cylinder
211, 221, 231, 241, 251: cooler
510, 520, 530, 560, 570, 571, 581, 582: valve
Claims (9)
상기 열교환기는 마이크로채널형 열교환기이고,
상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하며,
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는 윤활유를 포함하고, 상기 윤활유가 포함된 증발가스는 상기 마이크로채널형 열교환기로 도입되어 재액화 과정에서 상기 윤활유가 응축 또는 응고되며,
상기 열교환기 내에 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 판단하는 단계는,
알람 활성화 단계; 및
알람 발생 단계;를 포함하여,
상기 열교환기 내에 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 상기 알람에 의해 알아내는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법.The evaporated gas generated in the LNG storage tank is compressed by a compressor, and the compressed evaporated gas is cooled by heat exchange with the evaporated gas before being compressed in a heat exchanger, and the fluid cooled by heat exchange is decompressed by a decompression device. A method of draining lubricant in a reliquefaction system,
The heat exchanger is a microchannel heat exchanger,
The compressor includes at least one oil-filled cylinder,
The boil-off gas compressed by the compressor includes a lubricating oil, the boil-off gas containing the lubricating oil is introduced into the microchannel heat exchanger, and the lubricating oil is condensed or solidified during the reliquefaction process.
Determining whether to remove the condensed or solidified lubricant in the heat exchanger,
Alarm activation step; And
Alarm generating step; including,
And determining by the alarm whether to remove the condensed or solidified lubricant in the heat exchanger.
상기 알람 활성화 단계에서, 상기 감압장치의 개도율이 제1 설정값 이상이면, 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하고 알람을 활성화시키는, 윤활유 배출 방법. The method according to claim 1,
In the alarm activating step, if the opening degree of the decompression device is equal to or greater than a first set value, it is determined that the system is reliquefying the boil-off gas and activates an alarm.
상기 감압장치는 직렬 및/또는 병렬로 다수개 설치되고,
상기 알람 활성화 단계에서, 상기 다수개의 감압장치 중 어느 하나 이상의 감압장치의 개도율이 제1 설정값 이상이면, 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하고 알람을 활성화시키는, 윤활유 배출 방법.The method according to claim 1,
The pressure reducing device is installed in plurality in series and / or parallel,
In the alarm activating step, if the opening ratio of any one or more of the plurality of pressure reducing devices is equal to or greater than a first set value, the system determines that the system is reliquefying boil-off gas and activates an alarm.
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는 엔진의 연료로 사용되고, 상기 시스템은 상기 엔진의 연료로 공급하고 남은 잉여의 압축 증발가스를 재액화시키되,
상기 알람 활성화 단계에서, 상기 압축된 증발가스의 전부가 상기 엔진의 연료로 공급되어 잉여의 압축 증발가스가 없으면 증발가스를 재액화시키지 않는다고 판단하는, 윤활유 배출 방법. The method according to claim 1,
The boil-off gas compressed by the compressor is used as the fuel of the engine, and the system re-liquefies the remaining compressed boil-off gas supplied to the engine fuel,
In the alarm activating step, it is determined that all of the compressed boil-off gas is supplied to the fuel of the engine so as not to re-liquefy the boil-off gas without excess compressed boil-off gas.
상기 알람 활성화 단계에서는,
상기 시스템의 장비를 사용할 수 없는 경우 증발가스를 재액화시키지 않는다고 판단하는, 윤활유 배출 방법. The method according to claim 1,
In the alarm activation step,
If it is not possible to use the equipment of the system, it is determined that the liquefied gas is not liquefied.
상기 감압장치의 후단에 설치되는 기액분리기에 의해, 재액화된 액화가스와 기체상태로 남아있는 증발가스가 분리되고,
상기 알람 활성화 단계에서, 상기 기액분리기의 액화가스 수위가 제2 설정값 이상인 경우, 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하여 알람을 활성화시키는, 윤활유 배출 방법. The method according to claim 1,
By the gas-liquid separator installed in the rear of the decompression device, the liquefied liquefied gas and the boil-off gas remaining in the gas state is separated
In the alarm activating step, if the liquefied gas level of the gas-liquid separator is greater than or equal to the second set value, the system determines that the system is re-liquefying the boil-off gas, and activates the alarm.
상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스가 배출되는 라인 상에는, 제2 밸브가 설치되고,
상기 알람 활성화 단계에서, 상기 제2 밸브가 열린 상태이면 상기 시스템이 증발가스를 재액화시키고 있다고 판단하여 알람을 활성화시키는, 윤활유 배출 방법. The method according to any one of claims 1 to 6,
On the line through which the boil-off gas used as the refrigerant in the heat exchanger is discharged, a second valve is installed.
In the alarm activating step, if the second valve is open, the system determines that the system is reliquefying boil-off gas, and activates the alarm.
상기 알람 발생 단계에서는,
상기 열교환기의 '저온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건;
상기 열교환기의 '고온 흐름의 온도 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 및
상기 열교환기의 '고온 유로의 압력 차이'가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 중 어느 하나 이상을 만족시키면, 알람을 발생시키는, 윤활유 배출 방법.The method according to any one of claims 1 to 6,
In the alarm generation step,
A condition in which the 'temperature difference of low temperature flow' of the heat exchanger is more than normal and the state lasts for a predetermined time;
A condition in which the 'temperature difference of the high temperature flow' of the heat exchanger is greater than normal and the state lasts for a predetermined time; And
A condition in which the 'difference in pressure of the high temperature flow path' of the heat exchanger is greater than normal and the state lasts for a predetermined time; When any one or more of the above is satisfied, an alarm is generated.
상기 알람 발생 단계에서,
상기 열교환기의 '저온 흐름의 온도 차이'와 상기 열교환기의 '고온 흐름의 온도 차이' 중 더 작은 값이 제3 설정값 이상인 상태로 제1 설정시간 이상 지속되거나, 상기 '고온 유로의 압력 차이'가 제4 설정값 이상인 상태로 제1 설정시간 이상 지속되면 상기 알람이 발생되는, 윤활유 배출 방법.The method according to claim 8,
In the alarm generation step,
The smaller value of the 'temperature difference of the low temperature flow' of the heat exchanger and the 'temperature difference of the high temperature flow' of the heat exchanger is maintained for more than a first predetermined time or more than a third set value, or the pressure difference of the high temperature flow path. And the alarm is generated when 'is equal to or greater than a fourth set value and longer than the first set time.
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