KR102116544B1 - Dual mode liquefied gas re-gasification system - Google Patents

Dual mode liquefied gas re-gasification system Download PDF

Info

Publication number
KR102116544B1
KR102116544B1 KR1020190015165A KR20190015165A KR102116544B1 KR 102116544 B1 KR102116544 B1 KR 102116544B1 KR 1020190015165 A KR1020190015165 A KR 1020190015165A KR 20190015165 A KR20190015165 A KR 20190015165A KR 102116544 B1 KR102116544 B1 KR 102116544B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
liquefied gas
heat medium
regasification
heat
Prior art date
Application number
KR1020190015165A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오유택
이종철
최병윤
윤호병
Original Assignee
삼성중공업(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업(주) filed Critical 삼성중공업(주)
Priority to KR1020190015165A priority Critical patent/KR102116544B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102116544B1 publication Critical patent/KR102116544B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05—Regasification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Disclosed is a dual mode liquefied gas re-gasification system, which can re-gasify liquefied gas by selecting a mixture refrigerant re-gasification mode or a singular refrigerant re-gasification mode. To this end, the dual mode liquefied gas re-gasification system according to an embodiment of the present invention comprises: a liquefied gas transport line which gasifies liquefied gas to discharge the same to a consumer; a heat medium circulation line in which a heat medium is circulated to gasify the liquefied gas; a pump which is installed at the heat medium circulation line and circulates the heat medium in the heat medium circulation line; an evaporator which is installed at the heat medium circulation line and gasifies the heat medium; a first heat exchanger which is installed at the heat medium circulation line and gasifies the liquefied gas by allowing the heat medium gasified by the evaporator and the liquefied gas to exchange heat; a heat medium branch line which is branched from one side of the heat medium circulation line, and in which part of the heat medium is selectively circulated; a heater which heats the heat medium flowing in the heat medium branch line; a second heat exchanger which is installed at the heat medium branch line and allows the heat medium heated by the heater and fuel gas gasified by the first heat exchanger to exchange heat; a bypass line which bypasses the second heat exchanger to transport the fuel gas gasified by the first heat exchanger to the consumer; and a control unit which determines one re-gasification mode between the mixture refrigerant re-gasification mode and the singular refrigerant re-gasification mode depending on a predetermined re-gasification process operating condition.

Description

듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템{DUAL MODE LIQUEFIED GAS RE-GASIFICATION SYSTEM}DUAL MODE LIQUEFIED GAS RE-GASIFICATION SYSTEM

본 발명은 액화가스 재기화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합냉매 재기화 모드 또는 단일냉매 재기화 모드를 선택하여 액화가스를 재기화할 수 있는 듀얼 모드(dual mode) 액화가스 재기화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas regasification system, and more particularly, to a dual mode liquefied gas regasification system capable of regasifying liquefied gas by selecting a mixed refrigerant regasification mode or a single refrigerant regasification mode. will be.

오존층 파괴, 지구온난화 등의 환경 부작용 문제가 대두되면서 냉매 사용에 대한 규제가 점차 강화되고 있으며, 환경 오염 물질의 배출이 적은 천연가스와 같은 연료의 수요가 증가하고 있다. 천연가스를 수요처로 공급하기 위하여, 액화가스 저장탱크 내에 액화 상태로 저장된 액화천연가스를 재기화시키는 시스템을 필요로 한다. 종래의 액화가스 재기화 시스템은 주로 프로판(Propane)과 같은 증발성 열매체를 사용하여 해수로부터 열을 받아 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)로 열을 전달시켜 액화천연가스를 천연가스로 재기화시키고 있다.As environmental problems such as ozone layer destruction and global warming have emerged, restrictions on the use of refrigerants are gradually being strengthened, and demand for fuels such as natural gas with less emission of environmental pollutants is increasing. In order to supply natural gas to customers, a system for regasifying liquefied natural gas stored in a liquefied state in a liquefied gas storage tank is required. Conventional liquefied gas regasification system mainly uses evaporative heat medium such as propane to receive heat from sea water and transfer heat to liquefied natural gas (LNG) to re-liquefy liquefied natural gas into natural gas Is doing.

프로판을 이용하여 한번의 열교환 처리에 의해 액화천연가스를 기화시키도록 설계할 경우, 열교환기 크기가 매우 커져야 하므로 경제성이 떨어지며, 프로판의 온도 조건을 매우 제한적인 범위로 제어해야 하고, 열교환기 내 압력 강하 및 해수 온도 변화시 수요처에서 요구하는 온도로 천연가스를 공급하기 어려워지는 단점이 있다. 이러한 이유로 종래의 액화천연가스의 재기화 시스템은 통상적으로 액화천연가스를 기화시키는 재기화기(Vaporizer)와, 재기화기에 의해 기화된 천연가스를 가열하는 트림 히터(Trim heater)로 나누어 설계된다.When designing to vaporize liquefied natural gas by one heat exchange treatment using propane, the size of the heat exchanger must be very large, so economic efficiency is low, and the temperature condition of propane must be controlled in a very limited range, and the pressure in the heat exchanger There is a drawback in that it is difficult to supply natural gas at a temperature required by the demander when the temperature of the drop and seawater changes. For this reason, the conventional regasification system of liquefied natural gas is typically designed by dividing it into a vaporizer that vaporizes liquefied natural gas and a trim heater that heats natural gas vaporized by the regasifier.

종래의 액화가스 재기화 시스템에서, 프로판은 순환펌프를 통해 순환하며 해수로부터 열을 받아 제1의 열교환기(트림 히터)에서 천연가스와 1차 열교환하여 차가워지며, 다시 해수로부터 열을 받아 기화한 후 제2의 열교환기(재기화기)에서 2차로 액화천연가스와 열교환하여 액화된다. 이때 트림 히터에서는 액체 상태의 프로판의 현열을 이용하여 가열이 이루어진다.In a conventional liquefied gas regasification system, propane circulates through a circulation pump and receives heat from sea water to cool it by primary heat exchange with natural gas in a first heat exchanger (trim heater), and vaporizes again by receiving heat from sea water Then, it is liquefied by heat-exchanging with the liquefied natural gas secondarily in a second heat exchanger (regasifier). At this time, in the trim heater, heating is performed using sensible heat of liquid propane.

이와 같은 액화가스 재기화 시스템의 경우, 재기화기에서 LNG 기화를 위해 요구되는 열량이 트림 히터에서 천연가스 가열을 위해 요구되는 열량에 비해 많은 반면, 트림 히터에서 액체 상태의 프로판의 현열을 이용하여 가열이 이루어지는 관계로, 트림 히터에서 재기화기보다 큰 냉매 유량을 필요로 하게 된다. 따라서 종래의 액화가스 재기화 시스템은 불필요하게 많은 유량의 냉매를 과도한 압력 차이로 순환시켜야 하므로, 운전 비용이 상승하고 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.In the case of such a liquefied gas regasification system, the amount of heat required for LNG vaporization in the regasifier is greater than the amount of heat required for heating natural gas in the trim heater, while the trim heater is heated using the sensible heat of liquid propane. Because of this, a larger refrigerant flow rate is required in the trim heater than in the regasifier. Therefore, the conventional liquefied gas regasification system has to unnecessarily circulate the refrigerant at a large flow rate with an excessive pressure difference, thereby causing a problem that operation cost increases and efficiency decreases.

또한, 트림 히터에서는 기화되지 않은 냉매를 사용하기 위해 고압의 조건을 필요로 하고, 이후 재기화기로 공급되는 냉매를 기화시키기 위해 저압의 상태를 필요로 하므로, 펌프에 의해 냉매를 고압으로 가압하여 트림 히터로 공급한 후, 트림 히터를 통과한 냉매에 큰 압력 강하를 시켜주어야 하는데, 이는 에너지 효율을 떨어뜨리는 요인이 된다. 또한, 냉매로 사용되는 프로판의 경우, 가연성이 크므로 시스템의 안전성을 저하시킬 수 있다.In addition, the trim heater requires a high pressure condition to use the non-vaporized refrigerant, and then requires a low pressure state to vaporize the refrigerant supplied to the regasifier. After supplying to the heater, a large pressure drop must be applied to the refrigerant that has passed through the trim heater, which is a factor that degrades energy efficiency. In addition, in the case of propane used as a refrigerant, since the flammability is large, the safety of the system may be reduced.

종래의 프로판이나 글리콜-워터를 이용한 간접식 재기화 시스템의 경우, 천연가스의 송출 온도와 해수 온도 차이가 크지 않을 경우, 냉매를 기화시켜 사용하는 데에 제약이 따를 수 있다. 도 1은 종래의 액화가스 재기화 시스템에 사용되는 프로판 냉매의 열 흐름량(Heat flow)에 따른 온도 변화를 보여주는 그래프이다. 액화천연가스(LNG)와 해수(SW) 사이에 프로판(Propane)을 열매체로 사용하고, 프로판을 해수에 의해 기화시켜 액화천연가스를 기화시키는 경우, 해수와 열교환에 의해 프로판이 기화되는 상 변화 과정(②)에서 압력 손실이 생기고 프로판의 온도가 감소하게 된다. 프로판과 액화천연가스의 열교환 효율을 높이기 위해서는 프로판의 P-H선도에서 프로판의 온도 변화 그래프가 도 1에 음영으로 표시된 부분과 중첩되지 않도록, 천연가스의 송출 온도(예를 들어, 8℃)보다 최소 온도차(minimum temperature approach) 이상 높아야 하고, 해수의 온도보다는 최소 온도차 이상 낮아야 한다.In the case of the conventional indirect regasification system using propane or glycol-water, when the difference between the natural gas delivery temperature and the seawater temperature is not large, restrictions may be placed on vaporizing and using the refrigerant. 1 is a graph showing a change in temperature according to the heat flow amount of the propane refrigerant used in the conventional liquefied gas regasification system (Heat flow). When propane is used as a heat medium between liquefied natural gas (LNG) and sea water (SW) and vaporizes liquefied natural gas by vaporizing propane with sea water, a phase change process in which propane is vaporized by heat exchange with sea water Pressure loss occurs at (②) and the temperature of propane decreases. In order to increase the heat exchange efficiency between propane and liquefied natural gas, the minimum temperature difference from the natural gas delivery temperature (e.g., 8 ℃) so that the temperature change graph of propane does not overlap with the shaded portion in FIG. 1 in the PH diagram of propane. It should be higher than (minimum temperature approach) and lower than the minimum temperature difference than the temperature of seawater.

하지만, 프로판의 상변화 과정(②)에서 프로판의 온도 감소에 의해 천연가스의 송출 온도보다 최소 온도차 이상 높고, 해수의 온도보다 최소 온도차 이상 낮은 조건을 확보하기 어려워지게 되고, 프로판의 온도 제어 범위가 줄어들게 된다. 이와 같이, 프로판 냉매의 운전 가능 범위가 좁아지면, 온도, 압력, 유량 등의 작은 변화에도 시스템이 제대로 운전되지 않을 수 있으며, 프로판이 천연가스의 송출 온도로부터 최소 온도차 조건을 만족하지 못하여 열교환이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 종래의 액화가스 재기화 시스템의 경우, 해수의 설계 온도 조건에서 열전달 매체의 상변화시 발생하는 잠열을 이용하여 천연가스 수요처에서 요구하는 온도를 맞추는 시스템을 구성하기가 어려워진다.However, in the phase change process of propane (②), it is difficult to secure a condition that is higher than the minimum temperature difference above the temperature of the natural gas and lower than the temperature of the seawater by reducing the temperature of the propane, and the temperature control range of the propane is Will decrease. As such, if the operating range of the propane refrigerant is narrow, the system may not operate properly even with small changes in temperature, pressure, flow rate, etc., and heat exchange is properly performed because propane does not satisfy the minimum temperature difference condition from the natural gas delivery temperature. It may not be achieved. Therefore, in the case of a conventional liquefied gas regasification system, it is difficult to construct a system that meets a temperature required by a natural gas customer by using latent heat generated during a phase change of a heat transfer medium under design temperature conditions of seawater.

본 발명은 혼합냉매 재기화 모드 또는 단일냉매 재기화 모드를 선택하여 액화가스를 재기화할 수 있는 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a dual mode liquefied gas regasification system capable of regasifying liquefied gas by selecting a mixed refrigerant regasification mode or a single refrigerant regasification mode.

또한, 본 발명은 혼합냉매 재기화 모드 시에 상변화 과정에서 온도 상승(Temperature gliding) 효과를 가지는 혼합냉매를 이용하여 액화가스를 높은 효율로 재기화시킬 수 있는 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a dual mode liquefied gas regasification system capable of regasifying liquefied gas with high efficiency using a mixed refrigerant having a temperature gliding effect during a phase change process in the mixed refrigerant regasification mode. do.

또한, 본 발명은 시스템을 간소화하고 운용 비용을 줄일 수 있으며, 환경 친화적으로 액화가스를 재기화시킬 수 있는 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a dual mode liquefied gas regasification system capable of simplifying the system, reducing operating costs, and regasifying liquefied gas in an environmentally friendly manner.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은, 액화가스를 기화시켜 수요처로 송출하기 위한 액화가스 이송라인; 상기 액화가스를 기화시키기 위한 열매체가 순환되는 열매체 순환라인; 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체를 상기 열매체 순환라인에 순환시키는 펌프; 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체를 기화시키는 증발기; 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 증발기에 의해 기화된 열매체와 상기 액화가스를 열교환시켜 상기 액화가스를 기화시키는 제1 열교환기; 상기 열매체 순환라인의 일측으로부터 분기되고, 상기 열매체 중의 일부가 선택적으로 순환되는 열매체 분기라인; 상기 열매체 분기라인에 흐르는 열매체를 가열하는 가열기; 상기 열매체 분기라인에 설치되고, 상기 가열기에 의해 가열된 열매체와 상기 제1 열교환기에 의해 기화된 연료가스를 열교환시키는 제2 열교환기; 상기 제2 열교환기를 우회하여 상기 제1 열교환기에 의해 기화된 연료가스를 상기 수요처로 이송하는 우회라인; 및 미리 설정된 재기화 공정 운용 조건에 따라 혼합냉매 재기화 모드 및 단일냉매 재기화 모드 중 어느 하나의 재기화 모드를 결정하는 제어부를 포함한다. 상기 혼합냉매 재기화 모드는 2 이상의 냉매들이 혼합된 혼합냉매인 열매체를 상기 열매체 순환라인에 순환시켜 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 상기 제1 열교환기만으로 상기 액화가스를 기화시키는 모드이고, 상기 단일냉매 재기화 모드는 단일냉매인 열매체를 상기 열매체 순환라인 및 상기 열매체 분기라인에 순환시켜 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기에 의해 상기 액화가스를 기화시키는 모드이다.A dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention comprises: a liquefied gas transfer line for vaporizing liquefied gas and sending it to a customer; A heating medium circulation line through which a heating medium for vaporizing the liquefied gas is circulated; A pump installed on the heat medium circulation line and circulating the heat medium on the heat medium circulation line; An evaporator installed on the heat medium circulation line and vaporizing the heat medium; A first heat exchanger installed on the heat medium circulation line and heat-exchanging the heat medium and the liquefied gas vaporized by the evaporator to evaporate the liquefied gas; A heating medium branching line branching from one side of the heating medium circulation line, and a part of the heating medium is selectively circulated; A heater for heating the heating medium flowing in the heating medium branching line; A second heat exchanger installed on the heat medium branching line and heat-exchanging the heat medium heated by the heater and the vaporized fuel gas by the first heat exchanger; A bypass line bypassing the second heat exchanger to transfer the fuel gas vaporized by the first heat exchanger to the demand destination; And a control unit for determining one of the refrigeration mode of the mixed refrigerant regasification mode and the single refrigerant regasification mode according to the preset regasification process operating conditions. The mixed refrigerant regasification mode is a mode in which liquefied gas is vaporized by only the first heat exchanger among the first heat exchanger and the second heat exchanger by circulating the heat medium, which is a mixed refrigerant in which two or more refrigerants are mixed, in the heat medium circulation line. In the above, the single refrigerant regasification mode is a mode in which the liquefied gas is vaporized by the first heat exchanger and the second heat exchanger by circulating the heat medium which is a single refrigerant in the heat medium circulation line and the heat medium branch line.

상기 혼합냉매는, 상기 증발기에서 상기 혼합냉매가 기화되는 상변화 과정에서 상기 혼합냉매의 온도가 상승되도록, 적어도 20℃ 이상의 끓는점 차이를 가지는 냉매들로 이루어질 수 있다.The mixed refrigerant may be formed of refrigerants having a boiling point difference of at least 20 ° C. or higher so that the temperature of the mixed refrigerant is increased in a phase change process in which the mixed refrigerant is vaporized in the evaporator.

상기 냉매들은 제1 냉매와, 상기 제1 냉매보다 20℃ 이상 낮은 끓는점을 가지는 제2 냉매를 포함할 수 있다. 상기 제1 냉매 및 상기 제2 냉매는 각각 비가연성을 가지고, 오존파괴지수가0 이고, 지구온난화지수가 2000 미만일 수 있다. 상기 제2 냉매는 상기 혼합냉매의 중량을 기준으로 0.15 ~ 0.25 의 중량비를 가지도록 상기 제1 냉매와 혼합될 수 있다. 상기 제1 냉매는 CH2FCF3 를 포함하고, 상기 제2 냉매는 CH2F2 를 포함할 수 있다.The refrigerants may include a first refrigerant and a second refrigerant having a boiling point lower than or equal to 20 ° C than the first refrigerant. Each of the first refrigerant and the second refrigerant may have non-combustibility, an ozone depletion index of 0, and a global warming index of less than 2000. The second refrigerant may be mixed with the first refrigerant to have a weight ratio of 0.15 to 0.25 based on the weight of the mixed refrigerant. The first refrigerant may include CH 2 FCF 3 , and the second refrigerant may include CH 2 F 2 .

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은 상기 열매체 분기라인의 열매체 유입부에 설치되고, 상기 제어부에 의해 개폐 상태가 제어되는 개폐밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 혼합냉매 재기화 모드 시에 상기 열매체가 상기 가열기 및 상기 제2 열교환기로 공급되지 않도록 상기 개폐밸브를 차단하고; 상기 단일냉매 재기화 모드 시에 상기 열매체가 상기 가열기 및 상기 제2 열교환기에 공급되도록 상기 개폐밸브를 개방할 수 있다.The dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention may further include an on / off valve installed in the heat medium inlet of the heat medium branch line, and the opening / closing state controlled by the control unit. The control unit shuts off the on-off valve so that the heat medium is not supplied to the heater and the second heat exchanger in the mixed refrigerant regasification mode; In the single refrigerant regasification mode, the on-off valve may be opened so that the heat medium is supplied to the heater and the second heat exchanger.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은 상기 우회라인에 설치되는 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 혼합냉매 재기화 모드 시에 상기 밸브를 개방하고, 상기 단일냉매 재기화 모드 시에 상기 밸브를 차단할 수 있다.The dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention may further include a valve installed in the bypass line. The controller may open the valve in the mixed refrigerant regasification mode and shut off the valve in the single refrigerant regasification mode.

상기 열매체 분기라인은 상기 제1 열교환기의 후단에서 상기 열매체 순환라인으로 합류될 수 있다.The heat medium branch line may be joined to the heat medium circulation line at a rear end of the first heat exchanger.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은, 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 액화가스와의 열교환 과정에서 액화된 열매체를 저장하고, 상기 열매체의 압력 변화를 흡수하는 팽창 탱크를 더 포함할 수 있다.A dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention is installed in the heat medium circulation line, stores an liquefied heat medium during the heat exchange process with the liquefied gas, and an expansion tank absorbing a pressure change of the heat medium. It may further include.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은, 상기 냉매들 중 제1 냉매를 저장하는 제1 저장탱크와, 상기 냉매들 중 제2 냉매를 저장하는 제2 저장탱크와, 상기 제1 저장탱크로부터 상기 제1 냉매를 상기 열매체 순환라인 또는 상기 팽창 탱크로 공급하는 제1 냉매 공급라인과, 상기 제1 냉매 공급라인에 설치되는 제1 밸브와, 상기 제2 저장탱크로부터 상기 제2 냉매를 상기 열매체 순환라인 또는 상기 팽창 탱크로 공급하는 제2 냉매 공급라인과, 상기 제2 냉매 공급라인에 설치되는 제2 밸브와, 상기 혼합냉매의 성분 비율을 측정하는 성분분석기를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 혼합냉매 재기화 모드 시에 상기 혼합냉매의 성분 비율 측정값에 따라 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하여 상기 혼합냉매의 조성비를 제어할 수 있다.The dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention includes a first storage tank for storing a first refrigerant among the refrigerants, a second storage tank for storing a second refrigerant among the refrigerants, and the first A first refrigerant supply line for supplying the first refrigerant from the first storage tank to the heat medium circulation line or the expansion tank, a first valve installed in the first refrigerant supply line, and the second from the second storage tank A second refrigerant supply line for supplying the refrigerant to the heat medium circulation line or the expansion tank, a second valve installed in the second refrigerant supply line, and a component analyzer for measuring the component ratio of the mixed refrigerant may be further included. have. The control unit may control the composition ratio of the mixed refrigerant by controlling the first valve and the second valve according to the measured value of the component ratio of the mixed refrigerant in the mixed refrigerant regasification mode.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은 상기 열매체 순환라인에서 상기 증발기의 후단인 동시에 상기 제1 열교환기의 전단에 설치되고, 상기 열매체의 유량 및 감압 정도를 조절하는 유량조절밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제1 열교환기에서 배출되는 열매체의 온도, 상기 팽창 탱크의 압력, 상기 펌프로 공급되는 열매체의 온도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 유량조절밸브를 제어할 수 있다.A dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention is a rear end of the evaporator in the heat medium circulation line and is installed at the front end of the first heat exchanger, and a flow control valve that controls the flow rate and the depressurization degree of the heat medium It may further include. The control unit may control the flow rate control valve based on at least one of the temperature of the heat medium discharged from the first heat exchanger, the pressure of the expansion tank, and the temperature of the heat medium supplied to the pump.

상기 제어부는, 상기 냉매들 중에서 가연성이 높은 냉매의 누출 또는 폭발 위험이 기준 이하인 경우에 상기 혼합냉매 재기화 모드를 선택하고; 상기 냉매들 중에서 가연성이 높은 냉매의 누출 또는 폭발 위험이 상기 기준을 초과하는 경우에 상기 단일냉매 재기화 모드를 선택할 수 있다. 상기 단일냉매는 상기 냉매들 중에서 가연성이 낮은 냉매일 수 있다.The control unit selects the mixed refrigerant regasification mode when the risk of leakage or explosion of a highly flammable refrigerant among the refrigerants is below a standard; When the risk of leakage or explosion of a highly flammable refrigerant among the refrigerants exceeds the above standard, the single refrigerant regasification mode may be selected. The single refrigerant may be a refrigerant having low flammability among the refrigerants.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은, 상기 열매체 분기라인에 설치되고, 상기 제2 열교환기에서 배출되는 상기 단일냉매가 기화되지 않도록 설정 압력 이상으로 유지시키는 압력조절밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 단일냉매 재기화 모드 시에 상기 가열기 후단의 단일냉매의 압력에 기초하여 상기 압력조절밸브를 제어할 수 있다.The dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention further includes a pressure regulating valve installed on the heat medium branch line and maintaining a pressure above a set pressure so that the single refrigerant discharged from the second heat exchanger is not vaporized. It can contain. The control unit may control the pressure regulating valve based on the pressure of the single refrigerant at the rear end of the heater in the single refrigerant regasification mode.

본 발명의 실시예에 의하면, 혼합냉매 재기화 모드 또는 단일냉매 재기화 모드를 선택하여 액화가스를 재기화할 수 있는 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a dual mode liquefied gas regasification system capable of regasifying liquefied gas by selecting a mixed refrigerant regasification mode or a single refrigerant regasification mode.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 혼합냉매 재기화 모드에 의해 상변화 과정에서 온도 상승 효과를 가지는 혼합냉매를 이용하여 액화가스를 높은 효율로 재기화시킬 수 있는 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템이 제공된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a dual mode liquefied gas regasification system capable of regasifying liquefied gas with high efficiency using a mixed refrigerant having a temperature rise effect in a phase change process by a mixed refrigerant regasification mode is provided. Is provided.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 시스템을 간소화하고 운용 비용을 줄일 수 있으며, 환경 친화적으로 액화가스를 재기화시킬 수 있는 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템이 제공된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a dual mode liquefied gas regasification system is provided that can simplify the system, reduce operating costs, and regasify the liquefied gas in an environmentally friendly manner.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 종래의 액화가스 재기화 시스템에 사용되는 프로판 냉매의 열 흐름량(Heat flow)에 따른 온도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 혼합냉매 재기화 모드 동작 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템에 사용되는 혼합냉매의 열 흐름량에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 냉매의 안전등급 분류기준을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 혼합냉매 재기화 모드에 사용되는 혼합냉매의 조성비에 따른 가연성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 혼합냉매 재기화 모드에 사용되는 혼합냉매의 PH선도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 단일냉매 재기화 모드 동작 상태를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 구성도이다.1 is a graph showing a change in temperature according to the heat flow amount of the propane refrigerant used in the conventional liquefied gas regasification system (Heat flow).
2 is a configuration diagram of a dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a mixed refrigerant regasification mode operation state of the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the temperature change according to the heat flow amount of the mixed refrigerant used in the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a refrigerant safety classification criteria.
6 is a graph showing combustibility according to a composition ratio of a mixed refrigerant used in a mixed refrigerant regasification mode according to an embodiment of the present invention.
7 is a PH diagram of a mixed refrigerant used in a mixed refrigerant regasification mode according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a single refrigerant regasification mode operation state of the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram of a dual mode liquefied gas regasification system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Other advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will be clarified by referring to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the examples disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. If not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as generally accepted by universal technology in the prior art to which this invention belongs. The general description of known configurations may be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used wherever possible. In order to help the understanding of the present invention, some components in the drawings may be somewhat exaggerated or reduced.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include", "have" or "have" are intended to indicate that there are features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, one It should be understood that other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof or the like are not excluded in advance.

본 발명은 열교환 매체로 혼합냉매와 단일냉매가 모두 사용 가능한 듀얼 모드 간접식 액화가스 재기화 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은 미리 설정된 재기화 공정 운용 조건에 따라, 혼합냉매를 이용하여 단일의 열교환기에 의해 액화가스를 기화시키는 혼합냉매 재기화 모드와, 단일냉매를 이용하여 2개의 열교환기에 의해 액화가스를 기화시키는 단일냉매 재기화 모드 중 어느 하나를 선택하여, 액화가스를 재기화할 수 있다.The present invention relates to a dual mode indirect liquefied gas regasification system in which both mixed refrigerant and single refrigerant can be used as a heat exchange medium. The dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention includes a mixed refrigerant regasification mode for vaporizing liquefied gas by a single heat exchanger using a mixed refrigerant according to a preset regasification process operating condition, and a single refrigerant. It is possible to regasify the liquefied gas by selecting one of the single refrigerant regasification modes in which the liquefied gas is vaporized by using two heat exchangers.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템은 혼합냉매 재기화 모드 시에 적어도 20℃ 이상의 끓는점 차이를 가지는 냉매들이 혼합된 혼합냉매를 이용함으로써, 혼합냉매가 증발기에서 기화되는 상변화 과정에서 온도 감소 구간 없이 지속적으로 온도가 상승되도록 하고, 여러 가지 제한조건 내에서도 혼합냉매를 100% 기화시켜 혼합냉매의 잠열을 최대한으로 활용하여 액화가스의 재기화 효율을 높일 수 있다.In addition, the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention uses a mixed refrigerant mixed with refrigerants having a boiling point difference of at least 20 ° C. or higher in the mixed refrigerant regasification mode, whereby the mixed refrigerant is vaporized in the evaporator During the change process, the temperature is continuously increased without a temperature reduction section, and the mixed refrigerant is 100% vaporized within various limitations, thereby maximizing the latent heat of the mixed refrigerant to increase the regasification efficiency of the liquefied gas.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템(100)은 액화가스 이송라인(110), 열매체 순환라인(120), 펌프(130), 증발기(140), 유량조절밸브(150), 제1 열교환기(160), 팽창 탱크(170), 냉매 공급부(180), 열매체 분기라인(200), 개폐밸브(210), 가열기(220), 제2 열교환기(230), 압력조절밸브(240) 및 제어부(260)를 포함할 수 있다.2 is a configuration diagram of a dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the dual mode liquefied gas regasification system 100 includes a liquefied gas transfer line 110, a heat medium circulation line 120, a pump 130, an evaporator 140, a flow control valve 150, and 1 heat exchanger 160, expansion tank 170, refrigerant supply unit 180, heat medium branch line 200, open / close valve 210, heater 220, second heat exchanger 230, pressure control valve 240 ) And the control unit 260.

듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템(100)은 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스를 재기화하여 천연가스(NG; Natural Gas), 석유가스(Petroleum Gas) 등의 연료가스를 수요처(115)로 공급하기 위해 제공될 수 있다.The dual-mode liquefied gas regasification system 100 regasifies liquefied gases such as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG) to produce natural gas (NG) and petroleum. It may be provided to supply fuel gas such as gas (Petroleum Gas) to the consumer 115.

듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템(100)은 선박의 선체에 설치될 수 있다. 선박은 액화가스 저장탱크를 구비한 부유체로, 액화천연가스 운반선(LNG Carrier), FPSO(Floating Production Storage and Offloading), FSU(Floating and Storage Unit), FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등의 해상 플랫폼을 포함할 수 있다.The dual mode liquefied gas regasification system 100 may be installed on the ship's hull. The vessel is a floating body equipped with a liquefied gas storage tank, and a maritime platform such as a LNG carrier, FPSO (Floating Production Storage and Offloading), FSU (Floating and Storage Unit), FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) It may include.

액화가스 이송라인(110)은 선박에 마련된 액화가스 저장탱크(111)로부터 액화가스를 공급받고, 공급된 액화가스를 기화시켜 수요처로 송출하기 위해 제공될 수 있다. 액화가스 이송라인(110)에는 액화가스의 흐름을 기준으로 제1 열교환기(160)의 상류 측에 액화가스를 고압 송출하기 위한 액화가스 펌프(112)가 구비되고, 제1 열교환기(160)의 하류 측에 기화된 액화가스(예를 들어, 천연가스 또는 석유가스)의 송출 유량을 조절하기 위한 밸브(114)가 구비될 수 있다.The liquefied gas transfer line 110 may be provided to receive liquefied gas from the liquefied gas storage tank 111 provided on the ship and vaporize the supplied liquefied gas to transmit it to a customer. The liquefied gas transfer line 110 is provided with a liquefied gas pump 112 for high-pressure delivery of liquefied gas to the upstream side of the first heat exchanger 160 based on the flow of liquefied gas, and the first heat exchanger 160 A valve 114 for controlling the flow rate of liquefied gas (eg, natural gas or petroleum gas) vaporized on the downstream side of the gas may be provided.

열매체 순환라인(120)(도 2에 굵은 선 화살표로 도시된 라인)은 열원으로부터 액화가스를 기화시키기 위한 열을 전달하기 위해 제공될 수 있다. 열매체 순환라인(120)에는 액화가스를 기화시키기 위한 열매체가 순환된다. 열매체 순환라인(120)에는 재기화 모드(혼합냉매 재기화 모드 또는 단일냉매 재기화 모드)에 따라 상이한 열매체가 흐를 수 있다.The heat medium circulation line 120 (the line shown by the thick line arrow in FIG. 2) may be provided to transfer heat for vaporizing the liquefied gas from the heat source. The heat medium circulating line 120 circulates a heat medium for vaporizing liquefied gas. Different heat mediums may flow in the heat medium circulation line 120 according to a regasification mode (mixed refrigerant regasification mode or single refrigerant regasification mode).

혼합냉매 재기화 모드는 2 이상의 냉매들이 혼합된 혼합냉매인 열매체를 열매체 순환라인(120)에 순환시켜 제1 열교환기(160) 및 제2 열교환기(230) 중 제1 열교환기(160)만으로 액화가스를 기화시키는 모드이다. 즉, 혼합냉매 재기화 모드 시에는 2성분 이상의 비가연성 냉매들이 혼합된 혼합냉매로 이루어진 열매체가 열매체 순환라인(120)에 순환될 수 있다.In the mixed refrigerant regasification mode, only the first heat exchanger 160 of the first heat exchanger 160 and the second heat exchanger 230 is circulated by circulating the heat medium, which is a mixed refrigerant in which two or more refrigerants are mixed, in the heat medium circulation line 120. This mode vaporizes liquefied gas. That is, in the mixed refrigerant regasification mode, a heat medium made of a mixed refrigerant in which two or more non-combustible refrigerants are mixed may be circulated in the heat medium circulation line 120.

단일냉매 재기화 모드는 단일냉매인 열매체를 열매체 순환라인(120) 및 열매체 분기라인(200)에 순환시켜 제1 열교환기(160) 및 제2 열교환기(230)에 의해 액화가스를 기화시키는 모드이다. 즉, 단일냉매 재기화 모드 시에는 단일성분으로 이루어진 비가연성 단일냉매로 이루어진 열매체가 열매체 순환라인(120)에 순환될 수 있다.The single refrigerant regasification mode is a mode in which liquefied gas is vaporized by the first heat exchanger 160 and the second heat exchanger 230 by circulating the heat medium which is a single refrigerant in the heat medium circulation line 120 and the heat medium branch line 200. to be. That is, in the single refrigerant regasification mode, a heat medium made of a single non-combustible single refrigerant may be circulated in the heat medium circulation line 120.

열매체는 열매체 순환라인(120)을 통해 펌프(130)와 증발기(140) 및 제1 열교환기(160)를 차례로 순환한다. 혼합냉매 재기화 모드 시에 열매체가 증발기(140)에서 기화되어 액체에서 기체로 상변화하는 과정에서 혼합냉매의 온도가 감소 구간 없이 지속적으로 상승되게 하기 위하여, 혼합냉매는 적어도 20℃ 이상의 끓는점 차이를 가지는 냉매들이 혼합된 냉매로 제공될 수 있다.The heat medium circulates through the heat medium circulation line 120 in sequence through the pump 130, the evaporator 140, and the first heat exchanger 160. In order to continuously increase the temperature of the mixed refrigerant in the process of phase change from liquid to gas by vaporizing in the evaporator 140 in the mixed refrigerant regasification mode, the mixed refrigerant has a boiling point difference of at least 20 ° C or higher. The branch may be provided as a refrigerant in which refrigerants are mixed.

펌프(130)는 열매체(혼합냉매 또는 단일냉매)를 열매체 순환라인(120)에 순환시키기 위한 것으로, 열매체 순환라인(120)에서 증발기(140)의 전단, 제1 열교환기(160)의 후단에 설치되고, 팽창 탱크(170), 제1 열교환기(160), 제2 열교환기(230) 및/또는 냉매 공급부(180)로부터 공급되는 액체 상태의 열매체를 열매체 순환라인(120)을 통해 가압하여 증발기(140)로 공급하도록 구성될 수 있다.The pump 130 is for circulating the heating medium (mixed refrigerant or single refrigerant) in the heating medium circulation line 120, at the front end of the evaporator 140 in the heating medium circulation line 120 and the rear end of the first heat exchanger 160. It is installed, and pressurizes the heat medium in the liquid state supplied from the expansion tank 170, the first heat exchanger 160, the second heat exchanger 230 and / or the refrigerant supply unit 180 through the heat medium circulation line 120. It may be configured to supply to the evaporator 140.

증발기(140)는 열매체 순환라인(120)에 설치되고, 열원과의 열교환에 의해 열매체를 기화시킬 수 있다. 실시예에서, 열원으로는 해수가 사용될 수 있다. 열원은 해수 가압 펌프(144)에 의해 해수 공급라인(142)을 통해 증발기(140)로 공급될 수 있다. 열원의 증발기 유입 온도는 약 14℃이고, 배출 온도는 약 7 ~ 8℃일 수 있다. 증발기(140)는 열매체의 압력(예를 들어, 10 ~ 20 barg 증기압)을 견딜 수 있도록 제작될 수 있다.The evaporator 140 is installed on the heat medium circulation line 120 and can vaporize the heat medium by heat exchange with a heat source. In an embodiment, sea water may be used as the heat source. The heat source may be supplied to the evaporator 140 through the seawater supply line 142 by the seawater pressure pump 144. The inlet temperature of the evaporator of the heat source may be about 14 ° C, and the outlet temperature may be about 7 to 8 ° C. The evaporator 140 may be manufactured to withstand the pressure of the heat medium (for example, 10 to 20 barg vapor pressure).

유량조절밸브(150)는 열매체 순환라인(120)에서 증발기(140)의 후단인 동시에 제1 열교환기(160)의 전단에 설치될 수 있다. 유량조절밸브(150)는 제1 열교환기(160)로 공급되는 열매체의 유량 및 감압 정도(압력)를 조절할 수 있다. 제1 열교환기(160)로 공급되는 열매체의 유량/압력 제어를 위하여, 제1 열교환기(160)의 후단 및 팽창 탱크(170)의 배출라인에는 각각 제1 열교환기(160)에서 배출되는 열매체의 온도와 펌프(130)로 공급되는 열매체의 온도를 측정하기 위한 온도센서(191, 193)가 설치되고, 팽창 탱크(170)에는 팽창 탱크(170)의 압력을 측정하기 위한 압력센서(192)가 설치될 수 있다. 제어부(260)는 온도센서(191, 193)에 의해 측정된 열매체의 온도 및/또는 압력센서(192)에 의해 측정된 팽창 탱크(170)의 압력 등에 기초하여 유량조절밸브(150)를 제어할 수 있다.The flow control valve 150 may be installed at the front end of the first heat exchanger 160 at the same time as the rear end of the evaporator 140 in the heat medium circulation line 120. The flow control valve 150 can control the flow rate and the depressurization degree (pressure) of the heat medium supplied to the first heat exchanger 160. In order to control the flow rate / pressure of the heat medium supplied to the first heat exchanger 160, the heat medium discharged from the first heat exchanger 160 is respectively disposed at the rear end of the first heat exchanger 160 and the discharge lines of the expansion tank 170. Temperature sensors (191, 193) for measuring the temperature of the heat medium and the temperature supplied to the pump 130 is installed, the pressure sensor 192 for measuring the pressure of the expansion tank 170 in the expansion tank 170 Can be installed. The control unit 260 controls the flow control valve 150 based on the temperature of the heat medium measured by the temperature sensors 191 and 193 and / or the pressure of the expansion tank 170 measured by the pressure sensor 192. Can be.

제1 열교환기(160)는 열매체 순환라인(120)에 설치될 수 있다. 제1 열교환기(160)는 혼합냉매 재기화 모드시에는 증발기(140)에 의해 기화된 열매체(혼합냉매)의 열에너지 및 잠열을 이용하여 액화가스 이송라인(110)의 액화가스를 재기화시키고, 단일냉매 재기화 모드시에는 증발기(140)에 의해 기화된 단일냉매의 열에너지 및 잠열을 이용하여 액화가스 이송라인(110)의 액화가스를 재기화시킬 수 있다.The first heat exchanger 160 may be installed in the heat medium circulation line 120. The first heat exchanger 160 regasifies the liquefied gas of the liquefied gas transfer line 110 by using the heat energy and latent heat of the heat medium (mixed refrigerant) vaporized by the evaporator 140 in the mixed refrigerant regasification mode, In the single refrigerant regasification mode, the liquefied gas of the liquefied gas transfer line 110 may be regasified by using the heat energy and latent heat of the single refrigerant vaporized by the evaporator 140.

팽창 탱크(expansion tank)(170)는 열매체 순환라인(120)에 설치되고, 제1 열교환기(160)에서 액화가스와의 열교환 과정에서 액화된 열매체 및 제2 열교환기(230)에서 액화가스와의 열교환 과정에서 냉각된 액체 상태의 열매체를 저장한다. 팽창 탱크(170)는 운전 조건에 따른 열매체의 압력 변화를 흡수하고, 팽창 탱크(170)로 회수되는 열매체가 설정된 온도 범위를 유지하여 정해진 압력 범위에서 운전될 수 있도록 한다. 팽창 탱크(170)에는 단일냉매 재기화 모드 시에는 1종의 액화 냉매가 저장되고, 혼합냉매 재기화 모드 시에는 2종 이상의 액화 냉매들이 저장될 수 있다.An expansion tank 170 is installed in the heat medium circulation line 120, and the heat medium liquefied in the heat exchange process with the liquefied gas in the first heat exchanger 160 and the liquefied gas in the second heat exchanger 230 In the heat exchange process, the cooled heat medium is stored. The expansion tank 170 absorbs the pressure change of the heating medium according to the operating conditions, and allows the heating medium recovered to the expansion tank 170 to maintain a set temperature range so that it can operate in a predetermined pressure range. The expansion tank 170 may store one type of liquefied refrigerant in a single refrigerant regasification mode and two or more kinds of liquefied refrigerants in the mixed refrigerant regasification mode.

단일냉매 재기화 모드 및 혼합냉매 재기화 모드의 선택적인 운용을 위하여, 냉매 공급부(180)는 제1 냉매(예를 들어, R134a; CH2FCF3)를 저장하는 제1 저장탱크(181), 제2 냉매(예를 들어, R32; CH2F2)를 저장하는 제2 저장탱크(182), 제1 저장탱크(181)로부터 제1 냉매를 열매체 순환라인(120) 또는 팽창 탱크(170)로 보충 공급하는 제1 냉매 공급라인(183)과, 제2 저장탱크(182)로부터 제2 냉매를 열매체 순환라인(120) 또는 팽창 탱크(170)로 보충 공급하는 제2 냉매 공급라인(184)을 포함할 수 있다.For selective operation of the single refrigerant regasification mode and the mixed refrigerant regasification mode, the refrigerant supply unit 180 includes a first storage tank 181 that stores a first refrigerant (eg, R134a; CH 2 FCF 3 ), A second storage tank 182 for storing a second refrigerant (eg, R32; CH 2 F 2 ), a first refrigerant from the first storage tank 181, a heat medium circulation line 120 or an expansion tank 170 The first refrigerant supply line 183 to supplement and supply to the second refrigerant supply line (184) to supplement and supply the second refrigerant from the second storage tank (182) to the heat medium circulation line (120) or the expansion tank (170). It may include.

제1 냉매 공급라인(183)에는 제1 밸브(185)가 설치되고, 제2 냉매 공급라인(184)에는 제2 밸브(186)가 설치될 수 있다. 제1 밸브(185) 및 제2 밸브(186)는 제어부에 의해 제어될 수 있다. 열매체 순환라인(120)에는 혼합냉매 재기화 모드시에 혼합냉매의 성분 비율을 측정하는 성분분석기(187)가 설치될 수 있다. 제어부(260)는 혼합냉매 재기화 모드 운용 시에 혼합냉매의 운전 조건 및 압력, 열원(해수)과 액화가스의 온도, 성분분석기(187)의 혼합냉매의 성분 비율 측정값 등에 따라 제1 밸브(185) 및 제2 밸브(186)를 제어하여 혼합냉매의 조성비를 제어하고, 혼합냉매의 운전 온도 및 압력이 설정 범위에서 벗어나는 경우, 2성분 이상의 냉매들의 조성비를 조절할 수 있다.A first valve 185 may be installed in the first refrigerant supply line 183, and a second valve 186 may be installed in the second refrigerant supply line 184. The first valve 185 and the second valve 186 may be controlled by a control unit. The heat medium circulation line 120 may be provided with a component analyzer 187 for measuring the component ratio of the mixed refrigerant in the mixed refrigerant regasification mode. When the mixed refrigerant regasification mode is in operation, the control unit 260 may control the first valve ( 185) and the second valve 186 are controlled to control the composition ratio of the mixed refrigerant, and when the operating temperature and pressure of the mixed refrigerant are out of a set range, the composition ratio of the refrigerants of two or more components may be adjusted.

액화가스 재기화 시스템의 운용 중에 펌프나 열교환기 등에서 미세한 누출(leak)이 발생할 수 있다. 이 경우에 혼합냉매(예를 들어, R134a/R32)의 냉매들 중 휘발성이 더 큰 냉매(예를 들어, R32)의 비율이 작아지는 방향으로 혼합냉매의 조성이 변하게 된다. 이와 같이 혼합냉매의 성분 비율 변화를 성분분석기(187)에 의해 분석하고, 주기적으로 혼합냉매의 조성을 확인하여 혼합냉매의 조성이 일정하게 유지되도록 부족한 냉매를 보충할 수 있다.During the operation of the liquefied gas regasification system, minute leaks may occur in the pump or heat exchanger. In this case, the composition of the mixed refrigerant is changed in a direction in which the proportion of the refrigerant having a higher volatility (for example, R32) among the refrigerants of the mixed refrigerant (for example, R134a / R32) becomes small. As described above, the component ratio change of the mixed refrigerant may be analyzed by the component analyzer 187, and the composition of the mixed refrigerant may be periodically checked to supplement insufficient refrigerant to maintain the composition of the mixed refrigerant constant.

실시예에서, 제어부(260)는 혼합냉매의 온도, 압력 등의 다양한 공정 상황에 따라 재기화 효율이 극대화되는 최적 냉매 혼합 비율 정보를 미리 저장해두어, 혼합냉매의 공정 상황, 열원(해수) 및 수요처에서 요구하는 NG 온도 등에 따라 최적 냉매 혼합 비율이 되도록 냉매들을 팽창 탱크(170)에 공급하도록 냉매 공급부(180)를 제어할 수 있다.In an embodiment, the control unit 260 pre-stores the optimum refrigerant mixing ratio information in which the regasification efficiency is maximized according to various process conditions such as temperature and pressure of the mixed refrigerant, so that the process status, heat source (sea water) and demand of the mixed refrigerant The refrigerant supply unit 180 may be controlled to supply refrigerants to the expansion tank 170 so as to have an optimum refrigerant mixing ratio according to the NG temperature required by the NG temperature.

제어부(260)는 혼합냉매의 온도와 압력을 일정하게 유지함으로써, 혼합냉매의 기화 온도가 변화됨으로 인해 열교환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 혼합냉매의 압력이 높아질 경우, 기화온도가 올라가고 압력이 낮아지면 기화온도가 내려가게 되고, 최초의 설계값 대비 차이가 발생하는 경우 열교환 효율이 떨어질 수 있으나, 혼합냉매의 온도와 압력 변화가 방지되도록 혼합냉매의 조성 비율을 허용 범위 내에서 실시간 적응적으로 조절해줌으로써, 온도, 압력 등의 변화로 인한 열교환 효율 저하를 방지할 수 있다.The control unit 260 may keep the temperature and pressure of the mixed refrigerant constant, thereby preventing the heat exchange efficiency from deteriorating due to a change in the vaporization temperature of the mixed refrigerant. For example, when the pressure of the mixed refrigerant increases, the vaporization temperature increases and the pressure decreases, the vaporization temperature decreases, and if a difference occurs compared to the initial design value, the heat exchange efficiency may decrease, but the temperature and pressure of the mixed refrigerant By adjusting the composition ratio of the mixed refrigerant in real time within the allowable range in order to prevent the change, it is possible to prevent a decrease in heat exchange efficiency due to changes in temperature and pressure.

혼합냉매의 혼합 비율에 따라 액화가스의 기화 흐름에 대한 온도의 변화 기울기가 변화한다. 혼합냉매의 기울기 변화는 유량 변화와도 밀접한 관계가 있으며, 운전 효율에 영향을 미친다. 극단적인 경우에는 열교환기 성능의 한계에 의해 공정이 정상작동하지 않거나 액화가스 재기화 시스템이 실현 불가능한 영역에 들어갈 수도 있다.The gradient of temperature change with respect to the vaporization flow of the liquefied gas changes according to the mixing ratio of the mixed refrigerant. The gradient change of the mixed refrigerant is closely related to the flow rate change and affects the operation efficiency. In extreme cases, due to the limitations of heat exchanger performance, the process may not operate normally, or the liquefied gas regasification system may enter an unrealizable area.

따라서, 제어부(260)는 혼합냉매의 혼합 비율에 따른 혼합냉매의 온도 기울기 변화를 사전에 시뮬레이션하여, 시뮬레이션 결과를 기반으로 재기화 시스템에 고장이 발생하거나, 재기화 불능 상태로 진입할 가능성이 있는 것으로 판단되는 경우, 혼합냉매의 혼합 비율을 제한 범위 내에 유지하거나, 혼합냉매의 유량을 조절하는 등의 제어를 수행할 수도 있다.Therefore, the control unit 260 may simulate the change in the temperature gradient of the mixed refrigerant according to the mixing ratio of the mixed refrigerant in advance, and there is a possibility that a failure occurs in the regasification system based on the simulation result or enter into a regasification-incapable state. When it is determined that the mixing ratio of the mixed refrigerant is maintained within a limited range, control such as adjusting the flow rate of the mixed refrigerant may be performed.

열매체 분기라인(200)은 열매체 순환라인(120)의 일측으로부터 분기되고, 열매체 순환라인(120)의 타측으로 합류될 수 있다. 실시예에서, 열매체 분기라인(200)은 증발기(140)의 후단 측의 열매체 순환라인(120)으로부터 분기되어 제1 열교환기(160)의 후단 측의 열매체 순환라인(120)으로 합류될 수 있다. 열매체 분기라인(200)에는 재기화 모드(혼합냉매 재기화 모드 또는 단일냉매 재기화 모드)에 따라 선택적으로 열매체(단일냉매) 중의 일부가 순환하여 흐르게 된다.The heating medium branching line 200 may branch from one side of the heating medium circulation line 120 and may be joined to the other side of the heating medium circulation line 120. In an embodiment, the heating medium branching line 200 may be branched from the heating medium circulation line 120 at the rear end side of the evaporator 140 and joined to the heating medium circulation line 120 at the rear end side of the first heat exchanger 160. . A part of the heating medium (single refrigerant) selectively flows through the heating medium branch line 200 according to the regasification mode (mixed refrigerant regasification mode or single refrigerant regasification mode).

개폐밸브(210)는 열매체 분기라인(200)의 열매체 유입부에 설치될 수 있다. 개폐밸브(210)는 재기화 모드(혼합냉매 재기화 모드 또는 단일냉매 재기화 모드)에 따라 제어부(260)에 의해 개폐 상태가 제어될 수 있다. 실시예에서, 제어부(260)는 혼합냉매 재기화 모드 시에 열매체(혼합냉매)가 가열기(220) 및 제2 열교환기(230)로 공급되지 않도록 개폐밸브(210)를 차단할 수 있다. 제어부(260)는 단일냉매 재기화 모드 시에는 열매체(단일냉매)가 열매체 분기라인(200)을 통해 가열기(220) 및 제2 열교환기(230)에 공급되도록 개폐밸브(210)를 개방할 수 있다.The on-off valve 210 may be installed in the heat medium inlet of the heat medium branch line 200. The opening / closing valve 210 may be controlled to be opened or closed by the control unit 260 according to a regasification mode (mixed refrigerant regasification mode or single refrigerant regasification mode). In an embodiment, the control unit 260 may block the on-off valve 210 so that the heating medium (mixed refrigerant) is not supplied to the heater 220 and the second heat exchanger 230 in the mixed refrigerant regasification mode. In the single refrigerant regasification mode, the control unit 260 may open the on-off valve 210 so that the heating medium (single refrigerant) is supplied to the heater 220 and the second heat exchanger 230 through the heating medium branch line 200. have.

제어부(260) 및 개폐밸브(210)에 의해, 혼합냉매 재기화 모드 시에는 열매체 순환라인(120)에 순환하는 혼합냉매가 열매체 분기라인(200)의 개폐밸브(210) 후단으로 유입되지 않아 열매체 분기라인(200)에 혼합냉매가 흐르지 못하게 된다. 이와 달리, 단일냉매 재기화 모드 시에는 제어부(260)에 의해 개폐밸브(210)가 개방되고, 열매체 순환라인(120)으로부터 분기된 단일냉매가 열매체 분기라인(200)을 통해 가열기(220), 제2 열교환기(230)를 거쳐서 열매체 순환라인(120)으로 회수된다.By the control unit 260 and the opening / closing valve 210, the mixed refrigerant circulating in the heating medium circulation line 120 does not flow into the rear end of the opening / closing valve 210 of the heating medium branch line 200 in the mixed refrigerant regasification mode. Mixed refrigerant does not flow in the branch line (200). On the other hand, in the single refrigerant regasification mode, the opening / closing valve 210 is opened by the control unit 260, and the single refrigerant branched from the heating medium circulation line 120 is heated by the heating medium branch line 200, 220, It is recovered through the second heat exchanger 230 to the heat medium circulation line 120.

실시예에서, 개폐밸브(210)는 유량조절이 가능한 밸브로 제공될 수 있다. 액화가스 이송라인(110)의 하류 측에는 수요처(115)로 송출되기 전의 연료가스의 온도를 측정하는 온도센서(251)가 설치될 수 있다. 개폐밸브(210)는 온도센서(251)에 의해 측정된 연료가스의 온도에 따라 개도가 제어될 수 있다.In an embodiment, the on-off valve 210 may be provided as a valve capable of adjusting the flow rate. A temperature sensor 251 may be installed on the downstream side of the liquefied gas transfer line 110 to measure the temperature of the fuel gas before being sent to the demand destination 115. The opening / closing valve 210 may control the opening degree according to the temperature of the fuel gas measured by the temperature sensor 251.

가열기(220)는 열매체 분기라인(200)에 설치되고, 단일냉매 재기화 모드 시에 열매체 분기라인(200)에 흐르는 액체 상태의 열매체(단일냉매)를 가열한다. 실시예에서, 가열기(220)는 열원(예를 들어, 해수)과의 열교환에 의해 열매체를 기화시킬 수 있다. 가열기(220)에 사용되는 열원은 해수 가압 펌프(224)에 의해 해수 공급라인(222)을 통해 가열기(220)로 공급될 수 있다.The heater 220 is installed in the heating medium branching line 200 and heats the liquid heating medium (single refrigerant) flowing in the heating medium branching line 200 in a single refrigerant regasification mode. In an embodiment, the heater 220 may vaporize the heat medium by heat exchange with a heat source (eg, seawater). The heat source used in the heater 220 may be supplied to the heater 220 through the seawater supply line 222 by the seawater pressure pump 224.

제2 열교환기(230)는 열매체 분기라인(200)에 설치될 수 있다. 제2 열교환기(230)는 단일냉매 재기화 모드 시에 가열기(220)에 의해 가열된 액체 상태의 열매체(단일냉매)와 제1 열교환기(160)에 의해 액화가스로부터 기화된 연료가스를 열교환시킬 수 있다. 이를 위해, 제2 열교환기(230)는 액화가스의 흐름을 기준으로 제1 열교환기(160)의 후방에 설치될 수 있다.The second heat exchanger 230 may be installed in the heat medium branch line 200. The second heat exchanger 230 heat exchanges the fuel gas vaporized from the liquefied gas by the first heat exchanger 160 and the liquid heat medium (single refrigerant) heated by the heater 220 in the single refrigerant regasification mode. I can do it. To this end, the second heat exchanger 230 may be installed behind the first heat exchanger 160 based on the flow of liquefied gas.

액화가스 이송라인(110)에는 제2 열교환기(230)를 우회하도록 우회라인(113)이 마련될 수 있다. 우회라인(113)에는 밸브(114)가 설치될 수 있다. 제어부(260)는 혼합냉매 재기화 모드 시에 밸브(114)를 개방하고, 단일냉매 재기화 모드 시에 밸브(114)를 차단할 수 있다. 단일냉매 재기화 모드 시에 제1 열교환기(160)에 의해 액화가스로부터 기화된 가스는 가스라인(232)을 통해 제2 열교환기(230)로 공급되고, 제2 열교환기(230)에서 단일냉매에 의해 가열된 후 수요처(115)로 송출된다. 혼합냉매 재기화 모드 시에, 제1 열교환기(160)에 의해 액화가스로부터 기화된 연료가스는 가스라인(232) 및 제2 열교환기(230)를 경유하지 않고, 제2 열교환기(230)를 우회하도록 마련된 우회라인(113)을 통해 수요처(115)로 이송된다.A bypass line 113 may be provided in the liquefied gas transfer line 110 to bypass the second heat exchanger 230. A valve 114 may be installed in the bypass line 113. The control unit 260 may open the valve 114 in the mixed refrigerant regasification mode and shut off the valve 114 in the single refrigerant regasification mode. In the single refrigerant regasification mode, the gas vaporized from the liquefied gas by the first heat exchanger 160 is supplied to the second heat exchanger 230 through the gas line 232, and the single heat exchanger 230 After being heated by the refrigerant, it is sent to the customer 115. In the mixed refrigerant regasification mode, the fuel gas vaporized from the liquefied gas by the first heat exchanger 160 does not pass through the gas line 232 and the second heat exchanger 230, and the second heat exchanger 230 It is transferred to the consumer 115 through the bypass line 113 provided to bypass the.

압력조절밸브(240)는 열매체 분기라인(200)에 설치될 수 있다. 압력조절밸브(240)는 단일냉매 재기화 모드 시에 제2 열교환기(230)에서 배출되는 단일냉매가 기화되지 않도록 단일냉매의 압력을 설정 압력 이상으로 유지시킬 수 있다. 가열기(220) 후단에는 압력센서(252)가 설치될 수 있다. 제어부(260)는 단일냉매 재기화 모드 시에 압력센서(252)에 의해 측정된 가열기(220) 후단의 단일냉매의 압력에 기초하여 압력조절밸브(240)를 제어할 수 있다.The pressure regulating valve 240 may be installed in the heating medium branch line 200. The pressure regulating valve 240 may maintain the pressure of the single refrigerant above a set pressure so that the single refrigerant discharged from the second heat exchanger 230 is not vaporized in the single refrigerant regasification mode. A pressure sensor 252 may be installed at the rear end of the heater 220. The control unit 260 may control the pressure regulating valve 240 based on the pressure of the single refrigerant at the rear of the heater 220 measured by the pressure sensor 252 in the single refrigerant regasification mode.

제어부(260)는 미리 설정된 재기화 공정 운용 조건에 따라 혼합냉매 재기화 모드 및 단일냉매 재기화 모드 중 어느 하나의 재기화 모드를 결정하여 액화가스 재기화 시스템을 제어할 수 있다. 실시예에서, 제어부(260)는 가연성이 높은 냉매의 누출 위험 또는 폭발 위험, 재기화 시스템 운용 지역 등에 따라, 재기화 모드를 선택할 수 있다.The control unit 260 may control the liquefied gas regasification system by determining one of the refrigeration modes of the mixed refrigerant regasification mode and the single refrigerant regasification mode according to the preset regasification process operating conditions. In an embodiment, the control unit 260 may select a regasification mode according to a risk of leakage or explosion of a highly flammable refrigerant, a regasification system operating area, and the like.

예를 들어, 제어부(260)는 냉매들 중에서 상대적으로 가연성이 높은 냉매(예를 들어, R32)의 누출 또는 폭발 위험이 기준 이하이고, 재기화 시스템의 운용 지역이 냉매의 사용에 제한이 없는 지역인 경우, 혼합냉매 재기화 모드를 선택할 수 있다. 제어부(260)는 냉매들 중에서 상대적으로 가연성이 높은 냉매의 누출 또는 폭발 위험이 기준을 초과하는 경우, 또는 특정 냉매의 사용에 제약이 따르거나 냉매의 현지 수급이 어려운 지역인 경우, 단일냉매 재기화 모드를 선택할 수 있다. 단일냉매는 냉매들 중에서 상대적으로 가연성이 낮은 냉매(예를 들어, R134a) 또는 사용에 제약이 없는 냉매로 선택될 수 있다.For example, the control unit 260 is a region where the risk of leakage or explosion of a relatively high flammable refrigerant (for example, R32) among the refrigerants is below a standard, and the operation area of the regasification system is not limited to the use of the refrigerant. If is, mixed refrigerant regasification mode can be selected. The control unit 260 regasifies a single refrigerant when the risk of leakage or explosion of a relatively highly flammable refrigerant among the refrigerants exceeds a standard, or when there is a restriction on the use of a specific refrigerant or a local supply or demand of the refrigerant is difficult. Mode can be selected. The single refrigerant may be selected among refrigerants having a relatively low flammability (eg, R134a) or a refrigerant that is not restricted in use.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 혼합냉매 재기화 모드 동작 상태를 보여주는 도면이다. 도 3에서 차단 상태의 밸브는 음영으로 도시되어 있으며, 음영으로 도시되지 않은 밸브는 개방 상태임을 나타낸다. 도 3에서 유체가 흐르지 않는 라인, 예를 들어 열매체 분기라인(200), 가스라인(232), 해수 공급라인(222)은 점선으로 도시되어 있다.3 is a view showing a mixed refrigerant regasification mode operation state of the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the valve in the closed state is shown in shade, and the valve not shown in shade indicates that it is open. In FIG. 3, a line in which no fluid flows, for example, a heat medium branch line 200, a gas line 232, and a seawater supply line 222 is illustrated by dotted lines.

도 3을 참조하면, 혼합냉매의 운용 조건을 만족하는 경우, 제어부(260)는 혼합냉매 재기화 모드를 선택할 수 있다. 혼합냉매 재기화 모드 시에 열매체 분기라인(200)을 통해 가열기(220)와 제2 열교환기(230)로 혼합냉매가 흐르지 않도록 하기 위해, 제어부(260)는 개폐밸브(210) 및 압력조절밸브(240)를 차단하고, 우회라인(113)에 설치된 밸브(114)를 개방할 수 있다.Referring to FIG. 3, when the operating conditions of the mixed refrigerant are satisfied, the control unit 260 may select a mixed refrigerant regasification mode. In order to prevent mixed refrigerant from flowing into the heater 220 and the second heat exchanger 230 through the heating medium branch line 200 in the mixed refrigerant regasification mode, the control unit 260 includes an on-off valve 210 and a pressure regulating valve. It is possible to block the 240 and open the valve 114 installed on the bypass line 113.

혼합냉매 재기화 모드에서, 제어부(260)는 열매체 순환라인(120), 펌프(130), 증발기(140), 유량조절밸브(150), 제1 열교환기(160), 팽창 탱크(170) 및 냉매 공급부(180)를 포함하는 혼합냉매 재기화 시스템을 제어하여 혼합냉매의 잠열을 포함한 열에너지에 의해 액화가스를 재기화시키고, 열매체 분기라인(200)과 가열기(220) 및 제2 열교환기(230)는 사용되지 않는다.In the mixed refrigerant regasification mode, the control unit 260 includes a heat medium circulation line 120, a pump 130, an evaporator 140, a flow control valve 150, a first heat exchanger 160, an expansion tank 170, and By controlling the mixed refrigerant regasification system including the refrigerant supply unit 180, the liquefied gas is regasified by thermal energy including latent heat of the mixed refrigerant, and the heating medium branch line 200, the heater 220, and the second heat exchanger 230 ) Is not used.

실시예에서, 증발기(140)가 티타늄 재질의 판형 열교환기(PHE; Plate type Heat Exchanger)로 제작되는 경우, 0.6mm 이하 두께의 티타늄을 증발기(140)의 열교환 플레이트로 사용하기 위해서는 혼합냉매의 설계 압력(증기압)이 16 barg 이하가 되어야 한다. 설계 압력을 높이기 위해 0.7mm 또는 그 이상의 두께를 가지는 티타늄 플레이트를 사용하게 되면 0.6mm 두께의 플레이트와 비교하여 가격이 10배 이상 상승하기 때문에 설비 비용이 크게 증가한다.In an embodiment, when the evaporator 140 is made of a plate type heat exchanger (PHE) made of titanium, a mixed refrigerant is designed to use titanium having a thickness of 0.6 mm or less as a heat exchange plate of the evaporator 140 The pressure (vapor pressure) should be below 16 barg. When a titanium plate having a thickness of 0.7 mm or more is used to increase the design pressure, the cost of the equipment is greatly increased because the price increases more than 10 times compared to a plate having a thickness of 0.6 mm.

혼합냉매의 경우, 혼합된 냉매들의 종류 및 냉매들의 혼합 비율에 따라, 혼합냉매의 이슬점과 끓는점이 변화하여 혼합냉매의 상 변화시의 온도 변화 특성에 영향을 미치는 것은 물론, 증발기(140)에서의 상 변화 과정에서 혼합냉매의 압력(증기압) 또한 변화하게 된다. 따라서, 혼합냉매 재기화 모드 시에 증발기(140)의 설비 비용을 최소화하면서 혼합냉매의 상 변화 구간에서 바람직한 온도 변화 특성을 구현할 수 있도록, 냉매들의 종류를 선택하고 혼합 비율(중량비)을 설정할 필요가 있다.In the case of the mixed refrigerant, the dew point and boiling point of the mixed refrigerant change according to the types of the mixed refrigerants and the mixing ratio of the refrigerants, which affects the temperature change characteristics when the phase of the mixed refrigerant changes, as well as in the evaporator 140. During the phase change process, the pressure (vapor pressure) of the mixed refrigerant also changes. Therefore, it is necessary to select the types of refrigerants and set the mixing ratio (weight ratio) so as to realize desirable temperature change characteristics in the phase change section of the mixed refrigerant while minimizing the equipment cost of the evaporator 140 in the mixed refrigerant regasification mode. have.

본 발명의 실시예에서, 혼합냉매 재기화 모드 시에 혼합냉매가 증발기(140)에서 상 변화하는 과정에서 혼합냉매의 온도가 감소하지 않고 지속적으로 증가하도록 하기 위하여, 끓는점 차이가 20℃ 이상인 냉매들이 혼합된 혼합냉매를 이용하여 액화가스를 재기화할 수 있다. 또한, 혼합냉매는 약 10 ~ 20 barg 압력에서 혼합냉매의 이슬점(dew point) 온도와, 끓는점(bubble point) 온도 간의 차이가 적어도 10℃ 이상이 되는 동시에, 혼합냉매의 증기압이 약 20 barg 이하(보다 바람직하게는 16 barg 이하)가 되도록, 냉매들의 혼합 비율(중량비)이 설정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, in order to ensure that the temperature of the mixed refrigerant does not decrease during the phase change of the mixed refrigerant in the evaporator 140 during the mixed refrigerant regasification mode, the refrigerants having a boiling point difference of 20 ° C. or higher are added. The liquefied gas can be re-vaporized using the mixed mixed refrigerant. In addition, in the mixed refrigerant, the difference between the dew point temperature and the boiling point temperature of the mixed refrigerant at a pressure of about 10 to 20 barg becomes at least 10 ° C or more, and the vapor pressure of the mixed refrigerant is about 20 barg or less ( More preferably, the mixing ratio (weight ratio) of the refrigerants may be set to be 16 barg or less).

혼합냉매 재기화 모드 시에 사용되는 혼합냉매는 제1 냉매와, 제1 냉매보다 끓는점이 낮은 제2 냉매를 포함할 수 있다. 혼합냉매가 증발기(140)에서 상 변화하는 과정에서 혼합냉매의 온도가 증가하는 효과를 증대시키는 관점에서, 제2 냉매의 끓는점은 제1 냉매의 끓는점보다 20℃ 이상 낮은 것이 바람직하다.The mixed refrigerant used in the mixed refrigerant regasification mode may include a first refrigerant and a second refrigerant having a lower boiling point than the first refrigerant. From the viewpoint of increasing the effect of increasing the temperature of the mixed refrigerant in the process of changing the phase of the mixed refrigerant in the evaporator 140, the boiling point of the second refrigerant is preferably 20 ° C or lower than the boiling point of the first refrigerant.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템에 사용되는 혼합냉매의 열 흐름량에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 가로축은 유체들(해수, LNG, 혼합냉매)의 열 흐름량을 나타내고, 세로축은 유체들의 온도를 나타낸다. 'SW'로 표기된 선은 해수의 열 흐름량에 따른 온도 변화 그래프, 'LNG'로 표기된 선은 액화천연가스의 열 흐름량에 따른 온도 변화 그래프이다.4 is a graph showing the temperature change according to the heat flow amount of the mixed refrigerant used in the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention. In Figure 4, the horizontal axis represents the heat flow amount of fluids (seawater, LNG, mixed refrigerant), and the vertical axis represents the temperature of the fluids. The line labeled 'SW' is a graph of temperature change according to the heat flow amount of seawater, and the line labeled 'LNG' is a graph of temperature change according to the heat flow amount of liquefied natural gas.

본 실시예에 의하면, 혼합냉매 재기화 모드 시에, 끓는점 차이가 큰 냉매들이 혼합냉매로 이용되어, 혼합냉매의 열 흐름량에 따른 온도 변화 그래프에서, 액체 상태에서 기화되는 상 변화 시에 온도가 감소하는 구간 없이 지속적으로 온도가 증가하는 온도 상승(temperature gliding) 구간(A)이 나타나고, 이에 따라 액화천연가스의 온도 대비 최소 온도차(△T) 조건을 만족시키며 혼합냉매와 액화천연가스를 열교환시킬 수 있게 된다.According to this embodiment, in the mixed refrigerant regasification mode, refrigerants having a large boiling point difference are used as the mixed refrigerant, and in the temperature change graph according to the heat flow amount of the mixed refrigerant, the temperature decreases when the vaporized phase changes in the liquid state. A temperature gliding section (A) in which the temperature is continuously increased without a period of time appears, thereby satisfying the minimum temperature difference (△ T) condition compared to the temperature of the liquefied natural gas and allowing the mixed refrigerant and the liquefied natural gas to exchange heat. There will be.

단일 냉매의 경우, 상변화가 일어나는 동안 온도가 일정하거나 온도가 감소하지만, 끓는 점이 설정값 이상의 차이를 가지는 냉매들을 혼합하면 증발기(140)에서 혼합냉매의 상변화가 일어나는 동안 혼합냉매의 온도가 점점 올라가면서 혼합냉매가 기화되는 온도 상승(temperature gliding) 효과가 나타난다.In the case of a single refrigerant, the temperature is constant or the temperature decreases during the phase change, but when the refrigerants having a difference in boiling point or higher are mixed, the temperature of the mixed refrigerant gradually increases during the phase change of the mixed refrigerant in the evaporator 140. As it rises, a temperature gliding effect in which the mixed refrigerant is vaporized appears.

혼합냉매 재기화 모드 시에, 혼합냉매의 상변화시 온도 상승량은 2~3℃ 혹은 그 이상, 바람직하게는 10℃ 이상이 되도록, 끓는점 차이가 큰 냉매들을 이용하는 동시에, 낮은 끓는점을 갖는 냉매의 혼합 비율을 일정 수준 이상(혼합냉매를 기준으로 15중량% 이상)으로 혼합하는 것이 바람직하다. 따라서, 천연가스와 혼합냉매 간에 최소 온도차가 확보되는 조건을 만족시키는 재기화 시스템을 구현할 수 있으며, 제1 열교환기(160) 후단의 제2 열교환기(230)를 운용하지 않고도, 혼합냉매의 열에너지 및 잠열을 충분히 활용하여 액화가스를 효율적으로 기화시킬 수 있다.In the mixed refrigerant regasification mode, when the phase change of the mixed refrigerant is 2 to 3 ° C or higher, preferably 10 ° C or higher, using refrigerants having a large boiling point difference, and mixing of refrigerants having a low boiling point It is desirable to mix the ratio to a certain level or more (15% by weight or more based on the mixed refrigerant). Therefore, it is possible to implement a regasification system that satisfies the condition that a minimum temperature difference is secured between the natural gas and the mixed refrigerant, and without operating the second heat exchanger 230 after the first heat exchanger 160, the thermal energy of the mixed refrigerant. And liquefied gas can be efficiently vaporized by fully utilizing latent heat.

또한, 해수와 같이 상대적으로 열원의 온도가 낮은 경우에도 혼합냉매의 잠열을 이용해 액화가스에 효율적인 열전달이 가능하며, 액화가스 재기화 시스템의 운전 효율을 증대시킬 수 있으며, 혼합냉매를 비가연성 냉매들로 구성하여 프로판과 같이 가연성이 높은 열전달 매체를 사용하는 시스템보다 안전성을 높일 수 있다.In addition, even when the temperature of the heat source is relatively low, such as seawater, it is possible to efficiently transfer heat to the liquefied gas by using the latent heat of the mixed refrigerant, and to increase the operating efficiency of the liquefied gas regasification system. It can be configured to increase safety than a system using a highly flammable heat transfer medium such as propane.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 혼합냉매 재기화 모드 시에, 열매체 순환라인(120)의 순환 루프 내의 압력 차이가 작고, 혼합냉매가 단일 열교환 루프만을 순환하기 때문에 혼합냉매의 순환에 소비되는 압력과 수두 손실만큼 가압을 해주기만 하면 되어 액화가스 재기화를 위한 에너지 소비를 줄일 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, in the mixed refrigerant regasification mode, the pressure difference in the circulation loop of the heat medium circulation line 120 is small and the mixed refrigerant circulates through only a single heat exchange loop. Energy consumption for regasification of liquefied gas can be reduced by simply applying pressure as much as pressure and head loss.

이와 같이, 본 실시예에 의하면, 혼합냉매의 잠열 사용 효과를 극대화하여 액화가스 기화 성능을 향상시키고, 액화가스 재기화 시스템에 필요한 냉매의 사용양을 줄일 수 있고, 또한, 하나의 기화기(제1 열교환기) 만을 운용하여 액화가스를 기화시킬 수 있어 재기화 효율을 높일 수 있다. 또한, 2단계의 열교환을 거치지 않고 단일 열교환 프로세스에 의해 액화가스를 재기화시킬 수 있으며, 혼합냉매의 순환 유량을 줄여 펌프에 필요한 에너지 및 배관 사이즈를 줄일 수 있어, 시스템 설비 비용과, 공정/운용 비용도 줄일 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the effect of using the latent heat of the mixed refrigerant is maximized to improve the liquefied gas vaporization performance, and the amount of refrigerant required for the liquefied gas regasification system can be reduced. In addition, one vaporizer (first By operating only the heat exchanger), the liquefied gas can be vaporized, thereby improving the regasification efficiency. In addition, liquefied gas can be re-evaporated by a single heat exchange process without going through two stages of heat exchange, and the energy and piping size required for the pump can be reduced by reducing the circulating flow rate of the mixed refrigerant. Costs can also be reduced.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 낮은 해수 설계 온도 범위에서도 혼합냉매를 상변화시키면서 혼합냉매의 잠열을 효율적으로 이용하는 액화가스 재기화 시스템을 구현할 수 있다. 증발성 혼합냉매를 사용할 경우에는 잠열이 현열보다 훨씬 크기 때문에 순환하는 혼합냉매의 사용 유량을 줄일 수 있고, 이로 인해 혼합냉매의 순환에 필요한 에너지(펌프에 필요한 동력)도 감소하여 시스템 효율이 증가될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to implement a liquefied gas regasification system that efficiently uses latent heat of the mixed refrigerant while changing the mixed refrigerant in a phase even at a low seawater design temperature range. When using an evaporative mixed refrigerant, the latent heat is much greater than that of sensible heat, and thus the flow rate of circulating mixed refrigerant can be reduced, thereby reducing the energy required for circulation of the mixed refrigerant (power required for the pump), thereby increasing system efficiency. Can be.

상술한 바와 같은 혼합냉매의 상변화시 온도 상승 효과를 극대화하기 위하여, 혼합냉매는 -35 ~ -15℃ 의 끓는점을 가지는 제1 냉매와, -40 ~ -90℃ 의 낮은 끓는점을 가지는 제2 냉매를 포함할 수 있다. 제1 냉매와 제2 냉매 간의 바람직한 끓는점 차이는 20℃ 이상이다. 혼합냉매 재기화 모드 운용 시에, 혼합냉매의 압력을 증발기(140)의 설계 압력 이하로 제어하고, 동시에 증발기(140)에서의 혼합냉매의 상변화시 온도 상승 효과를 얻을 수 있도록 하기 위하여, 제1 냉매보다 낮은 끓는점을 가지는 제2 냉매는 혼합냉매의 중량을 기준으로 0.15 ~ 0.25 의 중량비를 가지도록 제1 냉매와 혼합될 수 있다.In order to maximize the effect of temperature increase upon phase change of the mixed refrigerant as described above, the mixed refrigerant has a first refrigerant having a boiling point of -35 to -15 ° C and a second refrigerant having a low boiling point of -40 to -90 ° C. It may include. The preferred difference in boiling point between the first refrigerant and the second refrigerant is 20 ° C or higher. In the mixed refrigerant regasification mode operation, in order to control the pressure of the mixed refrigerant to be below the design pressure of the evaporator 140, and at the same time, to obtain a temperature increase effect when the phase of the mixed refrigerant in the evaporator 140 changes. The second refrigerant having a lower boiling point than the one refrigerant may be mixed with the first refrigerant to have a weight ratio of 0.15 to 0.25 based on the weight of the mixed refrigerant.

혼합냉매는 비가연성을 가지는 동시에, 오존파괴지수가 0 이고, 지구온난화지수가 2000 미만인 냉매들로 이루어질 수 있다. 도 5는 냉매의 안전등급 분류기준을 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 냉매는 독성(Toxicity)과 가연성(Flammability)에 따라 안전등급이 분류된다.The mixed refrigerant may be composed of refrigerants having non-flammability and an ozone depletion index of 0 and a global warming index of less than 2000. 5 is a view showing a refrigerant safety classification criteria. As shown in FIG. 5, the refrigerant is classified into safety grades according to toxicity and flammability.

실시예에서, 혼합냉매 재기화 모드 시에 사용되는 혼합냉매의 냉매들은 안전등급(Safety group)이 B1~B3 또는 A2~A3인 냉매를 제외하고, 안전등급이 A1 또는 A2L 등급인 냉매 중에서 선택될 수 있다. 즉, 낮은 독성 및 낮은 가연성을 가지는 안전등급을 가지는 냉매들만을 고려하여 혼합냉매를 조성할 수 있다. 또한, 혼합냉매의 냉매들은 오존파괴지수가 0 이고, 지구온난화지수가 2000 미만(보다 바람직하게는 1500 미만)인 친환경 냉매 중에서 선택되는 것이 바람직하다.In an embodiment, refrigerants of the mixed refrigerant used in the mixed refrigerant regasification mode may be selected from refrigerants having a safety grade of A1 or A2L, except for refrigerants of safety groups B1 to B3 or A2 to A3. Can be. That is, a mixed refrigerant may be formed in consideration of only refrigerants having a safety class having low toxicity and low flammability. In addition, the refrigerants of the mixed refrigerants are preferably selected from eco-friendly refrigerants having an ozone depletion index of 0 and a global warming index of less than 2000 (more preferably less than 1500).

실시예에서, 혼합냉매는 제1 냉매에 해당하는 테트라플루오르에탄(1,1,1,2-tetrafluoroethane, R134a; CH2FCF3) 및 제2 냉매에 해당하는 다이플루오로메탄(difluromethane, R32; CH2F2)을 포함하여, 적어도 2 이상의 비가연성 냉매들로 이루어질 수 있다. 두 냉매 R134a, R32는 각각 A1(비가연성), A2L(약가연성)에 해당하는 안전 등급으로 분류되는 냉매로, 독성이 없고, 오존파괴지수(ODP; Ozone Depletion Potential)가 0 이다. In an embodiment, the mixed refrigerant is tetrafluoroethane corresponding to the first refrigerant (1,1,1,2-tetrafluoroethane, R134a; CH 2 FCF 3 ) and difluoromethane corresponding to the second refrigerant (difluromethane, R32; CH 2 F 2 ), It may be made of at least two or more non-combustible refrigerants. Two refrigerants R134a and R32 are refrigerants classified into safety grades corresponding to A1 (non-flammable) and A2L (lightly flammable), respectively, and have no toxicity and have an Ozone Depletion Potential (ODP) of 0.

또한, 두 냉매(R134a, R32)는 지구온난화지수(GWP; Global Warming Potential)가 1300, 677로, 각종 규제와 선급에서 제시하는 GWP 기준보다 낮은 값을 가지고 있어서 규제를 만족시키며 사용하기에 적합하다. 다른 실시예로, 제2 냉매는 이산화탄소(Carbon dioxide, R744; CO2) 등의 1종 또는 2종 이상의 비가연성 냉매가 사용될 수도 있다.In addition, the two refrigerants (R134a, R32) have a Global Warming Potential (GWP) of 1300 and 677, which are lower than the GWP standard suggested by various regulations and classification so they are suitable for use with satisfying regulations. . In another embodiment, the second refrigerant may be one or two or more non-combustible refrigerants such as carbon dioxide (R744; CO 2 ).

R32는 R134a보다 휘발성이 높기 때문에 끓는점이 약 20℃ 이상 낮다. R134a는 끓는점이 약 -26℃ 이고, R744는 끓는점이 약 -52℃ 이다. 따라서, 두 냉매(R134a, R32)가 혼합된 혼합냉매를 이용할 경우, 두 냉매의 큰 끓는점 차이로 인하여 상변화시 온도가 증가하는 온도 상승(temperature gliding) 효과를 충분히 얻을 수 있다.Since R32 is more volatile than R134a, its boiling point is lower than about 20 ℃. R134a has a boiling point of about -26 ° C, and R744 has a boiling point of about -52 ° C. Accordingly, when using a mixed refrigerant in which the two refrigerants R134a and R32 are mixed, a temperature gliding effect in which the temperature increases during phase change due to a large boiling point difference between the two refrigerants can be sufficiently obtained.

혼합냉매는 테트라플루오르에탄(CH2FCF3, R134a) 및 다이플루오로메탄(CH2F2, R32)를 각각 75 ~ 85% 중량비, 15 ~ 25% 중량비로 함유할 수 있다. R32 냉매가 15 중량% 미만으로 함유되는 경우, R32와 R134a의 높은 끓는점 차이에 의한 혼합냉매의 상변화시 온도 상승 효과를 얻기 어렵다. 반대로, R32 냉매의 혼합 비율이 25 중량%를 초과하는 경우, 높은 휘발성을 갖는 R32의 높은 함유량으로 인해 증발기(140)에서 혼합냉매의 압력이 20 barg 를 초과하게 되고, 20 barg 이상의 높은 압력을 견딜 수 있도록 하기 위해 증발기(140)의 설계 두께를 증가시켜야만 하는 문제점이 생길 수 있다.The mixed refrigerant may contain tetrafluoroethane (CH 2 FCF 3 , R134a) and difluoromethane (CH 2 F 2 , R32) in 75 to 85% weight ratio and 15 to 25% weight ratio, respectively. When the R32 refrigerant is contained in less than 15% by weight, it is difficult to obtain a temperature increase effect when the phase of the mixed refrigerant is changed due to a high boiling point difference between R32 and R134a. Conversely, when the mixing ratio of the R32 refrigerant exceeds 25% by weight, the pressure of the mixed refrigerant in the evaporator 140 exceeds 20 barg due to the high content of R32 having high volatility, and withstands a high pressure of 20 barg or more. In order to be able to do so, there may be a problem that the design thickness of the evaporator 140 must be increased.

비가연성 냉매와 가연성 냉매가 섞인 혼합냉매는 냉매들의 혼합농도에 따라 비가연성 특성을 가질 수 있다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 혼합냉매 재기화 모드에 사용되는 혼합냉매의 조성비에 따른 가연성을 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, 약가연성을 띄는 R32 냉매가 60% 이하의 비율로 혼합되는 경우 혼합냉매가 비가연성을 가지므로, R32 냉매를 0.15 ~ 0.25 중량비의 낮은 비중으로 혼합한 혼합냉매는 비가연성(non-flammability)을 가지는 것을 알 수 있다.The mixed refrigerant in which the non-combustible refrigerant and the combustible refrigerant are mixed may have non-combustible characteristics according to the mixing concentration of the refrigerant. 6 is a graph showing combustibility according to a composition ratio of a mixed refrigerant used in a mixed refrigerant regasification mode according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, when the R32 refrigerant having weak flammability is mixed at a ratio of 60% or less, the mixed refrigerant has non-flammability, so the mixed refrigerant mixed with the R32 refrigerant at a low specific gravity of 0.15 to 0.25 weight ratio is non-flammable ( non-flammability).

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 혼합냉매 재기화 모드에 사용되는 혼합냉매의 PH선도이다. 도 7을 참조하면, R32와 R134a가 20:80 비율로 혼합된 혼합냉매를 액화가스와 열교환시킨 후 배출시키는 경우, 단위 중량당 혼합냉매가 열교환할 수 있는 양(엔탈피 변화량)이 커지는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 혼합냉매 재기화 모드 가동 시에 혼합냉매의 순환에 필요한 혼합냉매의 양을 줄일 수 있고, 순환펌프에서 열매체를 가압시킬 때 필요한 에너지가 감소하여 시스템의 에너지 효율이 증가됨을 알 수 있다.7 is a PH diagram of a mixed refrigerant used in a mixed refrigerant regasification mode according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, when the mixed refrigerant in which R32 and R134a are mixed at a ratio of 20:80 is exchanged with liquefied gas and then discharged, it can be seen that the amount (heat change in enthalpy) of the mixed refrigerant per unit weight increases. have. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, when the mixed refrigerant regasification mode is operated, the amount of mixed refrigerant required for the circulation of the mixed refrigerant can be reduced, and the energy required when pressurizing the heating medium in the circulation pump is reduced, thereby increasing the energy efficiency of the system. It can be seen that this is increased.

R134a와 R32 중 휘발성이 더 큰 R32의 중량비가 증가할수록, 혼합냉매의 상 변화시 온도 상승(temperature gliding) 효과가 커져서 냉매 순환 유량이 작아지는 장점이 있으나, 증발기(140)에서 혼합냉매의 포화 증기압(vapor pressure)이 증가하므로, 증발기(140)의 열교환 플레이트 제작에 있어서 설계 압력을 만족시키지 못하거나, 제조 비용이 비약적으로 증가할 수 있다.Among the R134a and R32, the higher the weight ratio of R32, which is more volatile, has the advantage that the temperature gliding effect increases when the phase of the mixed refrigerant changes, and the refrigerant circulation flow rate decreases, but the saturated vapor pressure of the mixed refrigerant in the evaporator 140 Since (vapor pressure) increases, the design pressure may not be satisfied in the production of the heat exchange plate of the evaporator 140, or the manufacturing cost may increase dramatically.

해상 플랫폼이나 선박에서는 육상 플랜트와 비교하여 제한된 공간으로 시스템이 구성되어야 하는 제한점이 있다. 육상에서는 공기나 해수를 이용하여 유체를 기화시키는 오픈랙 기화기(open-rack vaporizer)를 사용할 수 있으나, 선박 위에는 그러한 큰 규모의 시스템을 설치하여 운용하는데 제약이 따른다. 이에 따라, 판형 열교환기(PHE; plate heat exchanger), 인쇄기판형 열교환기(PCHE; Printed circuit heat exchanger)와 같이 콤팩트한 장비가 운용될 수밖에 없고, 이러한 장비의 경우 제작 크기와 가격에 제한이 있다.On the offshore platform or ship, there is a limitation that the system must be configured with a limited space compared to the land plant. On land, an open-rack vaporizer can be used to vaporize the fluid using air or sea water, but there are limitations in installing and operating such a large-scale system on a ship. Accordingly, compact equipment such as a plate heat exchanger (PHE) and a printed circuit heat exchanger (PCHE) is forced to operate, and in the case of such equipment, manufacturing size and price are limited.

혼합냉매의 순환 사이클에 사용되는 증발기(140)는 내부 부품인 플레이트의 두께에 따라 열교환기의 성능, 가격, 설계 압력 등이 결정된다. 냉매 시스템에서는 특정 온도에서의 증기 포화 압력을 시스템 설계 압력을 설정하여 시스템을 운용하고 있다. R32는 R134a보다 휘발성이 크기 때문에 R32의 혼합 조성비를 크게 할수록 설계 압력이 증가하게 된다.The evaporator 140 used in the circulating cycle of the mixed refrigerant determines the performance, price, and design pressure of the heat exchanger according to the thickness of the plate as an internal component. In the refrigerant system, the system is operated by setting the system saturation pressure to the vapor saturation pressure at a specific temperature. Since R32 is more volatile than R134a, the design pressure increases as the mixing ratio of R32 increases.

따라서, 선박에서 사용되는 증발기(140)의 성능과 가격을 고려하여 혼합냉매의 설계 압력을 만족시키기 위하여, R32의 혼합 조성비는 25 중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 혼합냉매의 상변화시 온도 상승 효과를 얻도록 함과 동시에, 혼합냉매의 압력을 설계 압력 이하로 제어하기 위하여, 혼합냉매 재기화 모드 시에 사용되는 혼합냉매에 R32가 15 ~ 25 중량%(외기온도 50°기준)로 함유되도록 R32의 혼합 비율을 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to satisfy the design pressure of the mixed refrigerant in consideration of the performance and price of the evaporator 140 used in the ship, it is preferable to control the mixing composition ratio of R32 to 25% by weight or less. Therefore, in order to obtain a temperature increase effect when the phase of the mixed refrigerant is changed, and to control the pressure of the mixed refrigerant below the design pressure, R32 is 15 to 25% by weight in the mixed refrigerant used in the mixed refrigerant regasification mode. It is desirable to control the mixing ratio of R32 so that it is contained (based on an outside temperature of 50 °).

R32의 비율이 높을수록, 혼합냉매의 이슬점(Dew point) 온도와 끓는점(Bubble point) 온도 간의 차이가 커지고, 혼합냉매의 상변화시 온도 상승 효과가 증대되고, 해수와 LNG의 제한된 온도 조건 내에서 혼합냉매를 사용하기에 유리해진다. R32의 비율이 15% 미만인 경우, 10 ~ 20 barg 증기압에서 혼합냉매의 이슬점 온도와 끓는점 온도 간의 차이가 약 10℃ 미만으로 감소하여, 증발기(140)에서 혼합냉매의 상 변화시 온도 상승 효과가 감소할 수 있다. 따라서, R32를 15 중량% 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.The higher the ratio of R32, the greater the difference between the dew point temperature and the boiling point temperature of the mixed refrigerant, and the effect of temperature rise during phase change of the mixed refrigerant increases, and within the limited temperature conditions of seawater and LNG. It is advantageous to use a mixed refrigerant. When the ratio of R32 is less than 15%, the difference between the dew point temperature and the boiling point temperature of the mixed refrigerant at 10 to 20 barg vapor pressure decreases to less than about 10 ° C, so the effect of temperature increase during phase change of the mixed refrigerant in the evaporator 140 is reduced. can do. Therefore, it is preferable to keep R32 at 15% by weight or more.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 단일냉매 재기화 모드 동작 상태를 보여주는 도면이다. 도 8에서 차단 상태의 밸브는 음영으로 도시되어 있으며, 음영으로 도시되지 않은 밸브는 개방 상태임을 나타낸다. 도 8에서 유체가 흐르지 않는 우회라인(113) 및 제2 냉매 공급라인(184)은 점선으로 도시되어 있다.8 is a view showing a single refrigerant regasification mode operation state of the dual mode liquefied gas regasification system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 8, the valve in the blocked state is shown in shade, and the valve not shown in shade indicates that it is open. In FIG. 8, the bypass line 113 and the second refrigerant supply line 184, through which no fluid flows, are illustrated by dotted lines.

도 8을 참조하면, 혼합냉매의 운용 조건을 만족하지 못하는 경우, 제어부(260)는 단일냉매 재기화 모드를 선택할 수 있다. 단일냉매 재기화 모드 시에 열매체 분기라인(200)을 통해 가열기(220)와 제2 열교환기(230)로 혼합냉매가 흐르도록 하기 위해, 제어부(260)는 개폐밸브(210) 및 압력조절밸브(240)를 개방하고, 우회라인(113)에 설치된 밸브(114)를 차단할 수 있다.Referring to FIG. 8, if the operating conditions of the mixed refrigerant are not satisfied, the control unit 260 may select a single refrigerant regasification mode. In a single refrigerant regasification mode, in order to allow mixed refrigerant to flow through the heating medium branch line 200 to the heater 220 and the second heat exchanger 230, the control unit 260 includes an on-off valve 210 and a pressure regulating valve. Opening 240, the valve 114 installed in the bypass line 113 can be blocked.

단일냉매 재기화 모드에서, 제어부(260)는 열매체 순환라인(120), 펌프(130), 증발기(140), 유량조절밸브(150), 제1 열교환기(160), 팽창 탱크(170), 냉매 공급부(180), 열매체 분기라인(200), 가열기(220), 제2 열교환기(230) 및 압력조절밸브(240)를 포함하는 단일냉매 재기화 시스템을 제어하여 제1 열교환기(160) 및 제2 열교환기(230)에 의해 액화가스를 재기화시킨다. 즉, 단일냉매 재기화 모드 시에는 혼합냉매 재기화 모드와 달리 열매체 분기라인(200), 가열기(220) 및 제2 열교환기(230)를 추가로 사용하여 재기화 시스템을 운전한다.In a single refrigerant regasification mode, the control unit 260 includes a heat medium circulation line 120, a pump 130, an evaporator 140, a flow control valve 150, a first heat exchanger 160, an expansion tank 170, The first heat exchanger 160 is controlled by controlling a single refrigerant regasification system including a refrigerant supply unit 180, a heating medium branch line 200, a heater 220, a second heat exchanger 230, and a pressure control valve 240 And liquefied gas by the second heat exchanger 230. That is, in the single refrigerant regasification mode, unlike the mixed refrigerant regasification mode, the regasification system is operated by additionally using the heat medium branch line 200, the heater 220, and the second heat exchanger 230.

예를 들어, R32 수급이 어렵거나, 상대적으로 가연성이 높은 냉매(약가연성 냉매)의 누출/폭발 등의 위험이 감지되거나, 그 밖에 혼합냉매 재기화 모드 가동 시의 재기화 효율이 저하될 수 있는 상황이 발생하는 등의 경우에, 제어부(260)는 혼합냉매 대신에 수급이 가능하고 상대적으로 가연성이 낮은 단일냉매(예를 들어, R134a 등의 비가연성 냉매) 만을 이용하여 단일냉매 재기화 모드에 따라 재기화 시스템을 운전할 수 있다.For example, it may be difficult to supply and receive R32, or a risk of leakage / explosion of a relatively high flammable refrigerant (a weakly flammable refrigerant) may be detected, or else the regasification efficiency when operating the mixed refrigerant regasification mode may be reduced. In the case of a situation, etc., the control unit 260 may be supplied to a single refrigerant regasification mode using only a single refrigerant (for example, a non-combustible refrigerant such as R134a) that can be supplied and supplied instead of mixed refrigerant and has relatively low flammability. Therefore, the regasification system can be operated.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템의 구성도이다. 도 9의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소와 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 9의 실시예에서, 증발기(140)는 펌프(130)와 유량조절밸브(150) 사이에 설치되지 않고, 열매체 순환라인(120)에서 유량조절밸브(150)와 제1 열교환기(160)의 사이에 설치될 수 있다. 이에 따라, 단일냉매 재기화 모드 시에 열매체 분기라인(200)에는 증발기(140)에 의해 기화되지 않은 액체 상태의 단일냉매가 가열기(220)로 공급될 수 있다.9 is a configuration diagram of a dual mode liquefied gas regasification system according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 9, descriptions that are the same as the above-described embodiment or that overlap with corresponding components may be omitted. In the embodiment of FIG. 9, the evaporator 140 is not installed between the pump 130 and the flow control valve 150, and the flow control valve 150 and the first heat exchanger 160 in the heat medium circulation line 120 Can be installed between. Accordingly, in the single refrigerant regasification mode, a single refrigerant in a liquid state that is not vaporized by the evaporator 140 may be supplied to the heater 220 in the heat medium branch line 200.

단일냉매 재기화 모드 시에, 단일냉매는 증발기(140) 내에서 압력 강하로 인하여 기화 시 온도가 오히려 떨어지는 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 단일냉매를 100% 기화시켜 열교환에 사용할 수 없게 된다. 따라서, 액화가스(LNG)를 천연가스(NG)로 기화시키는 과정을 두 가지로 나누어, 제1 열교환기(160)에서 기화된 단일냉매와의 열교환에 의해 액화가스를 기화시킨 후, 제2 열교환기(230)에서는 가열기(220)에 의해 액체 상태로 가열된 단일냉매와의 열교환에 의해 수요처(115)의 요구 온도까지 추가 가열을 할 수 있다. 단일냉매로 R134a 냉매를 이용하는 경우, 프로판 냉매를 이용하는 경우보다 더 낮은 압력 범위에서 재기화 시스템을 운전할 수 있으므로, 냉매 순환펌프의 소요 동력 또한 줄어들어 시스템 효율이 향상된다.In the single refrigerant regasification mode, the temperature of the single refrigerant may be lowered during vaporization due to the pressure drop in the evaporator 140, and this causes the single refrigerant to vaporize 100% and cannot be used for heat exchange. Accordingly, the process of vaporizing liquefied gas (LNG) into natural gas (NG) is divided into two, and after the liquefied gas is vaporized by heat exchange with a single refrigerant vaporized in the first heat exchanger 160, the second heat exchange is performed. In the group 230, additional heating may be performed up to a required temperature of the customer 115 by heat exchange with a single refrigerant heated in a liquid state by the heater 220. When the R134a refrigerant is used as a single refrigerant, since the regasification system can be operated at a lower pressure range than when using the propane refrigerant, the required power of the refrigerant circulation pump is also reduced, thereby improving system efficiency.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.The above embodiments are presented to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it should be understood that various modified examples belong to the scope of the present invention. The technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description itself of the claims, but is an invention in which the technical value is substantially equal. It should be understood that it extends far.

100: 듀얼 모드 액화가스 재기화 시스템 110: 액화가스 이송라인(110)
111: 액화가스 저장탱크 112: 액화가스 펌프
113: 우회라인 114: 밸브
115: 수요처 120: 열매체 순환라인
130: 펌프 140: 증발기
142: 해수 공급라인 144: 해수 가압 펌프
150: 유량조절밸브 160: 제1 열교환기
170: 팽창 탱크 180: 냉매 공급부
181: 제1 저장탱크 182: 제2 저장탱크
183: 제1 냉매 공급라인 184: 제2 냉매 공급라인
185: 제1 밸브 186: 제2 밸브
187: 성분분석기 191, 193: 온도센서
192: 압력센서 200: 열매체 분기라인
210: 개폐밸브 220: 가열기
222: 해수 공급라인 224: 해수 가압 펌프
230: 제2 열교환기 232: 가스라인
240: 압력조절밸브 251: 온도센서
252: 압력센서 260: 제어부100: dual mode liquefied gas regasification system 110: liquefied gas transfer line (110)
111: liquefied gas storage tank 112: liquefied gas pump
113: bypass line 114: valve
115: demand 120: heat medium circulation line
130: pump 140: evaporator
142: sea water supply line 144: sea water pressurized pump
150: flow control valve 160: first heat exchanger
170: expansion tank 180: refrigerant supply unit
181: first storage tank 182: second storage tank
183: 1st refrigerant supply line 184: 2nd refrigerant supply line
185: first valve 186: second valve
187: Component analyzer 191, 193: temperature sensor
192: pressure sensor 200: heating medium branch line
210: open / close valve 220: heater
222: sea water supply line 224: sea water pressurized pump
230: second heat exchanger 232: gas line
240: pressure control valve 251: temperature sensor
252: pressure sensor 260: control unit

Claims (12)

액화가스를 기화시켜 수요처로 송출하기 위한 액화가스 이송라인;
상기 액화가스를 기화시키기 위한 열매체가 순환되는 열매체 순환라인;
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체를 상기 열매체 순환라인에 순환시키는 펌프;
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체를 기화시키는 증발기;
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 증발기에 의해 기화된 열매체와 상기 액화가스를 열교환시켜 상기 액화가스를 기화시키는 제1 열교환기;
상기 열매체 순환라인의 일측으로부터 분기되고, 상기 열매체 중의 일부가 선택적으로 순환되는 열매체 분기라인;
상기 열매체 분기라인에 흐르는 열매체를 가열하는 가열기;
상기 열매체 분기라인에 설치되고, 상기 가열기에 의해 가열된 열매체와 상기 제1 열교환기에 의해 기화된 연료가스를 열교환시키는 제2 열교환기;
상기 제2 열교환기를 우회하여 상기 제1 열교환기에 의해 기화된 연료가스를 상기 수요처로 이송하는 우회라인; 및
미리 설정된 재기화 공정 운용 조건에 따라 혼합냉매 재기화 모드 및 단일냉매 재기화 모드 중 어느 하나의 재기화 모드를 결정하는 제어부를 포함하고,
상기 혼합냉매 재기화 모드는 2 이상의 냉매들이 혼합된 혼합냉매인 열매체를 상기 열매체 순환라인에 순환시켜 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 상기 제1 열교환기만으로 상기 액화가스를 기화시키는 모드이고,
상기 단일냉매 재기화 모드는 단일냉매인 열매체를 상기 열매체 순환라인 및 상기 열매체 분기라인에 순환시켜 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기에 의해 상기 액화가스를 기화시키는 모드인 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.A liquefied gas transfer line for vaporizing the liquefied gas and sending it to a consumer;
A heating medium circulation line through which a heating medium for vaporizing the liquefied gas is circulated;
A pump installed on the heat medium circulation line and circulating the heat medium on the heat medium circulation line;
An evaporator installed on the heat medium circulation line and vaporizing the heat medium;
A first heat exchanger installed on the heat medium circulation line and heat-exchanging the heat medium and the liquefied gas vaporized by the evaporator to evaporate the liquefied gas;
A heating medium branching line branching from one side of the heating medium circulation line, and a part of the heating medium is selectively circulated;
A heater for heating the heating medium flowing in the heating medium branching line;
A second heat exchanger installed on the heat medium branching line and heat-exchanging the heat medium heated by the heater and the vaporized fuel gas by the first heat exchanger;
A bypass line bypassing the second heat exchanger to transfer the fuel gas vaporized by the first heat exchanger to the demand destination; And
And a control unit for determining one of the refrigeration mode of the mixed refrigerant regasification mode and the single refrigerant regasification mode according to the preset regasification process operating conditions,
The mixed refrigerant regasification mode circulates the heat medium, which is a mixed refrigerant in which two or more refrigerants are mixed, in the heat medium circulation line to vaporize the liquefied gas using only the first heat exchanger among the first heat exchanger and the second heat exchanger. ego,
The single refrigerant regasification mode is a dual mode liquefied gas regasification in which the liquefied gas is vaporized by the first heat exchanger and the second heat exchanger by circulating a single refrigerant heat medium in the heat medium circulation line and the heat medium branch line. system. 제1항에 있어서,
상기 혼합냉매는, 상기 증발기에서 상기 혼합냉매가 기화되는 상변화 과정에서 상기 혼합냉매의 온도가 상승되도록, 적어도 20℃ 이상의 끓는점 차이를 가지는 냉매들로 이루어지는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 1,
The mixed refrigerant is a dual mode liquefied gas regasification system composed of refrigerants having a boiling point difference of at least 20 ° C. or higher so that the temperature of the mixed refrigerant is increased in a phase change process in which the mixed refrigerant is vaporized in the evaporator. 제2항에 있어서,
상기 냉매들은 제1 냉매와, 상기 제1 냉매보다 20℃ 이상 낮은 끓는점을 가지는 제2 냉매를 포함하고,
상기 제1 냉매 및 상기 제2 냉매는 각각 비가연성을 가지고, 오존파괴지수가 0 이고, 지구온난화지수가 2000 미만이고,
상기 제2 냉매는 상기 혼합냉매의 중량을 기준으로 0.15 ~ 0.25 의 중량비를 가지도록 상기 제1 냉매와 혼합되는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 2,
The refrigerants include a first refrigerant and a second refrigerant having a boiling point lower than or equal to 20 ° C than the first refrigerant,
Each of the first refrigerant and the second refrigerant has non-combustibility, the ozone depletion index is 0, and the global warming index is less than 2000,
The second refrigerant is a dual mode liquefied gas regasification system mixed with the first refrigerant to have a weight ratio of 0.15 to 0.25 based on the weight of the mixed refrigerant. 제3항에 있어서,
상기 제1 냉매는 CH2FCF3 를 포함하고, 상기 제2 냉매는 CH2F2 를 포함하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 3,
The first refrigerant comprises CH 2 FCF 3 , the second refrigerant comprises a CH 2 F 2 dual mode liquefied gas regasification system. 제1항에 있어서,
상기 열매체 분기라인의 열매체 유입부에 설치되고, 상기 제어부에 의해 개폐 상태가 제어되는 개폐밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 혼합냉매 재기화 모드 시에 상기 열매체가 상기 가열기 및 상기 제2 열교환기로 공급되지 않도록 상기 개폐밸브를 차단하고;
상기 단일냉매 재기화 모드 시에 상기 열매체가 상기 가열기 및 상기 제2 열교환기에 공급되도록 상기 개폐밸브를 개방하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 1,
It is installed on the heating medium inlet of the heating medium branch line, and further includes an opening and closing valve whose opening and closing state is controlled by the control unit,
The control unit,
Shut off the on-off valve so that the heat medium is not supplied to the heater and the second heat exchanger in the mixed refrigerant regasification mode;
A dual mode liquefied gas regasification system that opens and closes the on-off valve so that the heat medium is supplied to the heater and the second heat exchanger in the single refrigerant regasification mode. 제5항에 있어서,
상기 우회라인에 설치되는 밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 혼합냉매 재기화 모드 시에 상기 밸브를 개방하고, 상기 단일냉매 재기화 모드 시에 상기 밸브를 차단하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.The method of claim 5,
Further comprising a valve installed on the bypass line,
The control unit is a dual mode liquefied gas regasification system that opens the valve in the mixed refrigerant regasification mode and shuts off the valve in the single refrigerant regasification mode. 제1항에 있어서,
상기 열매체 분기라인은 상기 제1 열교환기의 후단에서 상기 열매체 순환라인으로 합류되는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 1,
The heating medium branching line is a dual mode liquefied gas regasification system joined to the heating medium circulation line at the rear end of the first heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 액화가스와의 열교환 과정에서 액화된 열매체를 저장하고, 상기 열매체의 압력 변화를 흡수하는 팽창 탱크를 더 포함하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 1,
A dual mode liquefied gas regasification system installed on the heat medium circulation line, and further comprising an expansion tank that stores the liquefied heat medium during a heat exchange process with the liquefied gas and absorbs a pressure change of the heat medium. 제8항에 있어서,
상기 냉매들 중 제1 냉매를 저장하는 제1 저장탱크와, 상기 냉매들 중 제2 냉매를 저장하는 제2 저장탱크와, 상기 제1 저장탱크로부터 상기 제1 냉매를 상기 열매체 순환라인 또는 상기 팽창 탱크로 공급하는 제1 냉매 공급라인과, 상기 제1 냉매 공급라인에 설치되는 제1 밸브와, 상기 제2 저장탱크로부터 상기 제2 냉매를 상기 열매체 순환라인 또는 상기 팽창 탱크로 공급하는 제2 냉매 공급라인과, 상기 제2 냉매 공급라인에 설치되는 제2 밸브와, 상기 혼합냉매의 성분 비율을 측정하는 성분분석기를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 혼합냉매 재기화 모드 시에 상기 혼합냉매의 성분 비율 측정값에 따라 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하여 상기 혼합냉매의 조성비를 제어하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.The method of claim 8,
A first storage tank for storing the first refrigerant among the refrigerants, a second storage tank for storing the second refrigerant among the refrigerants, and the first refrigerant from the first storage tank to the heat medium circulation line or the expansion A first refrigerant supply line for supplying to the tank, a first valve installed in the first refrigerant supply line, and a second refrigerant for supplying the second refrigerant from the second storage tank to the heat medium circulation line or the expansion tank It further includes a supply line, a second valve installed in the second refrigerant supply line, and a component analyzer for measuring a component ratio of the mixed refrigerant,
The control unit controls the first valve and the second valve according to the measured value of the component ratio of the mixed refrigerant in the mixed refrigerant regasification mode to control the composition ratio of the mixed refrigerant. 제8항에 있어서,
상기 열매체 순환라인에서 상기 증발기의 후단인 동시에 상기 제1 열교환기의 전단에 설치되고, 상기 열매체의 유량 및 감압 정도를 조절하는 유량조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 열교환기에서 배출되는 열매체의 온도, 상기 팽창 탱크의 압력, 상기 펌프로 공급되는 열매체의 온도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 유량조절밸브를 제어하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.The method of claim 8,
In the heat medium circulation line, it is installed at the front end of the first heat exchanger at the same time as the rear end of the evaporator, and further includes a flow rate control valve that controls the flow rate and the depressurization degree of the heat medium,
The control unit, a dual mode liquefied gas regasification system for controlling the flow control valve based on at least one of the temperature of the heat medium discharged from the first heat exchanger, the pressure of the expansion tank, and the temperature of the heat medium supplied to the pump . 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉매들 중에서 가연성이 높은 냉매의 누출 또는 폭발 위험이 기준 이하인 경우에 상기 혼합냉매 재기화 모드를 선택하고;
상기 냉매들 중에서 가연성이 높은 냉매의 누출 또는 폭발 위험이 상기 기준을 초과하는 경우에 상기 단일냉매 재기화 모드를 선택하고,
상기 단일냉매는 상기 냉매들 중에서 가연성이 낮은 냉매인 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 1,
The control unit,
Selecting the mixed refrigerant regasification mode when the risk of leakage or explosion of a highly flammable refrigerant among the refrigerants is below a standard;
When the risk of leakage or explosion of a highly flammable refrigerant among the refrigerants exceeds the above standard, the single refrigerant regasification mode is selected,
The single refrigerant is a dual-mode liquefied gas regasification system that is a low flammable refrigerant among the refrigerants. 제1항에 있어서,
상기 열매체 분기라인에 설치되고, 상기 제2 열교환기에서 배출되는 상기 단일냉매가 기화되지 않도록 설정 압력 이상으로 유지시키는 압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 단일냉매 재기화 모드 시에 상기 가열기 후단의 단일냉매의 압력에 기초하여 상기 압력조절밸브를 제어하는 듀얼모드 액화가스 재기화 시스템.According to claim 1,
It is installed on the heating medium branch line, and further comprises a pressure control valve for maintaining the single refrigerant discharged from the second heat exchanger above a set pressure so as not to vaporize,
The controller is a dual mode liquefied gas regasification system for controlling the pressure regulating valve based on the pressure of the single refrigerant in the rear of the heater in the single refrigerant regasification mode.
KR1020190015165A 2019-02-08 2019-02-08 Dual mode liquefied gas re-gasification system KR102116544B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190015165A KR102116544B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Dual mode liquefied gas re-gasification system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190015165A KR102116544B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Dual mode liquefied gas re-gasification system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102116544B1 true KR102116544B1 (en) 2020-05-29

Family

ID=70911569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190015165A KR102116544B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Dual mode liquefied gas re-gasification system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102116544B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220004535A (en) * 2020-07-03 2022-01-11 현대중공업 주식회사 gas treatment system and ship having the same
KR20220105008A (en) * 2021-01-19 2022-07-26 대우조선해양 주식회사 Pressure Control System Of Refrigerant Cycle For Reliquefaction System In Ship
KR102483420B1 (en) * 2021-06-22 2022-12-30 대우조선해양 주식회사 Fuel supply system for vessel and vessel including the same
WO2023282415A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 대우조선해양 주식회사 System and method for reliquefying boil-off gas of vessel
KR20240039372A (en) * 2022-09-19 2024-03-26 한화오션 주식회사 Refrigerant System For BOG Reliquefaction System In Ship

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120106752A (en) * 2009-11-13 2012-09-26 함보르티 오일 ＆ 가스 시스템즈 아에스 A plant for regasification of lng
KR101784602B1 (en) * 2015-11-17 2017-10-11 현대중공업 주식회사 Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same
KR20170139479A (en) * 2016-02-01 2017-12-19 현대중공업 주식회사 A Vessel having a regasification System of gas
KR20190003141A (en) * 2017-06-30 2019-01-09 삼성중공업 주식회사 Liquefied gas re-gasification system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120106752A (en) * 2009-11-13 2012-09-26 함보르티 오일 ＆ 가스 시스템즈 아에스 A plant for regasification of lng
KR101784602B1 (en) * 2015-11-17 2017-10-11 현대중공업 주식회사 Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same
KR20170139479A (en) * 2016-02-01 2017-12-19 현대중공업 주식회사 A Vessel having a regasification System of gas
KR20190003141A (en) * 2017-06-30 2019-01-09 삼성중공업 주식회사 Liquefied gas re-gasification system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220004535A (en) * 2020-07-03 2022-01-11 현대중공업 주식회사 gas treatment system and ship having the same
KR102394960B1 (en) * 2020-07-03 2022-05-09 현대중공업 주식회사 gas treatment system and ship having the same
KR20220105008A (en) * 2021-01-19 2022-07-26 대우조선해양 주식회사 Pressure Control System Of Refrigerant Cycle For Reliquefaction System In Ship
WO2022158736A1 (en) * 2021-01-19 2022-07-28 대우조선해양 주식회사 Refrigerant cycle pressure control system for reliquefaction system for ship
KR102452415B1 (en) * 2021-01-19 2022-10-07 대우조선해양 주식회사 Pressure Control System Of Refrigerant Cycle For Reliquefaction System In Ship
KR102483420B1 (en) * 2021-06-22 2022-12-30 대우조선해양 주식회사 Fuel supply system for vessel and vessel including the same
WO2023282415A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 대우조선해양 주식회사 System and method for reliquefying boil-off gas of vessel
KR20240039372A (en) * 2022-09-19 2024-03-26 한화오션 주식회사 Refrigerant System For BOG Reliquefaction System In Ship
KR102674448B1 (en) 2022-09-19 2024-06-13 한화오션 주식회사 Refrigerant System For BOG Reliquefaction System In Ship

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102116544B1 (en) Dual mode liquefied gas re-gasification system
KR101195149B1 (en) Apparatus and method for regasification of liquefied natural gas
KR101185872B1 (en) Floating structure with LNG regasification unit
KR20210001307A (en) Liquefied gas re-gasification and power generation system the same
KR20090106681A (en) Method for increasing efficiency of a gas turbine using cold heat from lng and marine structure having the gas turbine
KR102487581B1 (en) Liquefied gas re-gasification system
KR20170033649A (en) A ReGasification System Of Liquefied Gas
KR102606578B1 (en) Electricity generating system for ships
KR101246064B1 (en) Apparatus for regasification of liquefied natural gas
KR20120023406A (en) Apparatus and method for regasification of liquefied natural gas
KR20210000920A (en) Liquefied gas re-gasification system
KR20170033675A (en) A ReGasification System Of Liquefied Gas
KR102162156B1 (en) treatment system of liquefied gas and vessel having same
KR102189798B1 (en) Liquefied gas re-gasification system of vessel
KR102562144B1 (en) Liquefied gas re-gasification system
KR102606577B1 (en) Liquefied gas re-gasification system
KR20210069813A (en) Liquefied gas re-gasification system
KR20200144803A (en) Organic rankin cycle and liquefied gas re-gasification and power generation system the same
KR20200144805A (en) Organic rankin cycle and liquefied gas re-gasification and power generation system the same
KR20210000189A (en) Organic rankin cycle and liquefied gas re-gasification and power generation system the same
KR102233971B1 (en) Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same
KR20030025345A (en) LNG Vaporization System with the Double-tube Triple-flow Method Using Phase Change Fluid
KR20210023027A (en) Lng bunkering platform
KR20210021179A (en) Liquefied gas re-gasification and power generation system and ship the same
KR102257635B1 (en) A gas regasification system and vessel including the same

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant