KR102237358B1 - liquefaction system of boil-off gas and ship having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 다단으로 압축하여 엔진으로 공급하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에 의해 압축된 증발가스 중 상기 엔진에서 소비하지 않는 잉여 증발가스를 냉매로 액화하는 재액화장치; 및 재액화된 증발가스를 기액분리하여 액상의 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 기액분리기를 포함하며, 상기 기액분리기에는, 액상의 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 응축 리턴라인이 마련되고, 상기 재액화장치의 가동 정지 시 상기 응축 리턴라인의 내부를 퍼징하기 위해 상기 응축 리턴라인에 퍼징밸브가 연결되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a gas treatment system and a ship including the same, comprising: a liquefied gas storage tank; A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank in multiple stages and supplying it to the engine; A reliquefaction device for liquefying excess boil-off gas not consumed by the engine among boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor as a refrigerant; And a gas-liquid separator for separating the re-liquefied boil-off gas by gas-liquid separation and transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank, wherein the gas-liquid separator includes a condensation return line for transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank. Is provided, and a purging valve is connected to the condensation return line to purify the inside of the condensation return line when the reliquefaction device is stopped.

Description

가스 처리 시스템 및 선박{liquefaction system of boil-off gas and ship having the same}Liquefaction system of boil-off gas and ship having the same}

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a gas treatment system and a ship including the same.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.According to recent technological developments, liquefied gases such as Liquefied Natural Gas and Liquefied Petroleum Gas have been widely used in place of gasoline or diesel.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is liquefied by cooling methane obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid that contains little pollutants and has high calorific value, making it an excellent fuel. Liquefied petroleum gas, on the other hand, is a fuel made into a liquid by compressing gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10) as main components from oil fields together with petroleum at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless, and is widely used as fuel for home, business, industrial, and automobiles.

이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. 이러한 액화가스를 연료로 사용하는 엔진이 구동되기 위해서 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다. Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or in a liquefied gas storage tank provided on a ship, which is a transportation means for sailing the ocean, and the liquefied natural gas is stored in a volume of 1/600 by liquefaction. The volume of liquefied petroleum gas is reduced to 1/260 of propane and 1/230 of butane by liquefaction, which has the advantage of high storage efficiency. The temperature and pressure required to drive the engine using the liquefied gas as fuel may be different from the state of the liquefied gas stored in the tank.

또한 LNG를 액상으로 보관할 때 탱크로 열침투가 발생함에 따라 일부 LNG가 기화되어 증발가스(BOG: Boil off Gas)가 생성되는데, 이러한 증발가스는 증발가스 재액화 시스템상에 문제를 일으킬 수 있어 기존에는 증발가스를 외부로 배출시켜 태우는 방법(기존에는 탱크 압력을 낮춰 탱크의 파손 위험을 제거하기 위해서 증발가스를 단순히 외부로 배출 처리하였다.)으로 소비를 시킴으로서 문제를 해결하고자 하였으나 이는 환경오염과 자원낭비의 문제를 일으키고 있다. In addition, when LNG is stored in a liquid state, some LNG is vaporized as heat permeation occurs into the tank to generate boil off gas (BOG).These boil-off gases can cause problems in the boil-off gas reliquefaction system. To solve the problem, it was attempted to solve the problem by discharging the boil-off gas to the outside and burning it (previously, the boil-off gas was simply discharged to the outside to remove the risk of damage to the tank by lowering the tank pressure). It is causing the problem of waste.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 냉매로 재액화하면서, 증발가스나 플래시가스, 벤트가스 등의 처리를 효율적으로 개선하여 전체 시스템의 가동 안정성을 높인 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to process boil-off gas, flash gas, vent gas, etc. while re-liquefying the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank into a refrigerant. It is intended to provide a gas treatment system and a ship including the same, in which the operation stability of the entire system is improved by efficiently improving the system.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 다단으로 압축하여 엔진으로 공급하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에 의해 압축된 증발가스 중 상기 엔진에서 소비하지 않는 잉여 증발가스를 냉매로 액화하는 재액화장치; 및 재액화된 증발가스를 기액분리하여 액상의 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 기액분리기를 포함하며, 상기 기액분리기에는, 액상의 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 응축 리턴라인이 마련되고, 상기 재액화장치의 가동 정지 시 상기 응축 리턴라인의 내부를 퍼징하기 위해 상기 응축 리턴라인에 퍼징밸브가 연결되는 것을 특징으로 한다.A gas treatment system according to an aspect of the present invention includes a liquefied gas storage tank; A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank in multiple stages and supplying it to the engine; A reliquefaction device for liquefying excess boil-off gas not consumed by the engine among boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor as a refrigerant; And a gas-liquid separator for separating the re-liquefied boil-off gas by gas-liquid separation and transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank, wherein the gas-liquid separator includes a condensation return line for transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank. Is provided, and a purging valve is connected to the condensation return line to purify the inside of the condensation return line when the reliquefaction device is stopped.

구체적으로, 상기 퍼징밸브는, 상기 응축 리턴라인에 퍼징가스를 주입하여 상기 응축 리턴라인 내에서 정체된 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 밀어낼 수 있다.Specifically, the purging valve may inject a purging gas into the condensation return line to push the boil-off gas stagnant in the condensation return line to the liquefied gas storage tank.

구체적으로, 상기 퍼징가스는, 질소일 수 있다.Specifically, the purging gas may be nitrogen.

구체적으로, 상기 응축 리턴라인은, 상기 퍼징밸브의 개방 시 상기 기액분리기로부터 상기 퍼징밸브에 의해 퍼징가스가 주입되는 지점 사이의 흐름을 차단할 수 있다.Specifically, the condensation return line may block a flow between a point where a purging gas is injected by the purging valve from the gas-liquid separator when the purging valve is opened.

구체적으로, 상기 증발가스 압축기에 의해 압축된 고압의 증발가스 또는 상기 기액분리기 내부의 증발가스를 전달받아 벤트하는 고압 벤트마스트를 더 포함할 수 있다.Specifically, a high-pressure vent mast receiving and venting the high-pressure boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor or the boil-off gas inside the gas-liquid separator may be further included.

구체적으로, 상기 기액분리기에는, 재액화된 증발가스에서 기액분리된 기상의 플래시가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 플래시가스 배출라인이 마련될 수 있다.Specifically, the gas-liquid separator may be provided with a flash gas discharge line for transferring the gas-liquid flash gas separated from the re-liquefied boil-off gas to the liquefied gas storage tank.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 가스 처리 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.A ship according to an aspect of the present invention is characterized in that it has the gas treatment system.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스 저장탱크의 액화가스나 증발가스를 추진엔진의 연료로 사용하면서, 잉여분의 증발가스를 냉매로 재액화하되, 증발가스 공급이나 액화된 증발가스에서 발생하는 플래시가스의 처리 등을 개선하여 액화 효율 향상 및 OPEX 절감 등이 가능하다.The gas treatment system according to the present invention and a ship including the same, while using the liquefied gas or the boil-off gas of the liquefied gas storage tank as fuel for the propulsion engine, re-liquefy the excess boil-off gas as a refrigerant, but supplying or liquefied boil-off gas It is possible to improve liquefaction efficiency and reduce OPEX by improving the treatment of flash gas generated from boil-off gas.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 평면도이다.
1 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are partial conceptual diagrams of a gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
4 is a partial plan view of a gas treatment system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 명세서에서 액화가스는 LNG일 수 있지만 이로 한정하는 것은 아니며, 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 모든 물질을 포괄할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, in the present specification, the liquefied gas may be LNG, but is not limited thereto, and the boiling point is lower than room temperature and is forcibly liquefied for storage, and all materials having a calorific value may be included.

또한 본 명세서에서 액화가스/증발가스는 연료탱크 내부에서의 상태를 기준으로 구분되는 것이고, 명칭으로 인하여 액상 또는 기상으로 반드시 한정되는 것은 아님을 알려둔다.In addition, in the present specification, it is noted that the liquefied gas/evaporated gas is classified based on the state inside the fuel tank, and is not necessarily limited to a liquid or gaseous phase due to the name.

본 발명은 이하에서 설명하는 가스 처리 시스템(1)이 구비되는 선박을 포함하며, 이때 선박은 가스를 화물로 저장하는 가스 운반선, FSRU, FLNG, Bunkering vessel 등일 수 있지만, 가스가 아닌 화물(컨테이너, 광물 등)이나 사람을 운반하는 상선, 해양플랜트 등에도 적용 가능함을 알려둔다.The present invention includes a ship equipped with a gas processing system 1 described below, wherein the ship may be a gas carrier, FSRU, FLNG, a bunkering vessel, etc., which stores gas as cargo, but not gas (container, Minerals, etc.), merchant ships carrying people, and offshore plants.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 재액화장치(30), 기액분리기(40), 강제기화기(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a gas treatment system 1 according to an embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank 10, a boil-off gas compressor 20, a reliquefaction device 30, a gas-liquid separator 40, It includes a forced vaporizer (50).

액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액상으로 저장한다. 본 실시예의 액화가스 저장탱크(10)는 가스 운반선 등의 카고 탱크일 수 있으며, 멤브레인형, 독립형의 SPB 타입이나 MOSS 타입 등일 수 있고, 물론 독립형의 고압용기 타입도 가능하다.The liquefied gas storage tank 10 stores liquefied gas in a liquid state. The liquefied gas storage tank 10 of this embodiment may be a cargo tank such as a gas carrier, and may be a membrane type, a standalone SPB type, or a MOSS type, and of course, a standalone high pressure container type is also possible.

액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액상의 액화가스는 외부 열침투로 인해 자연기화하여 증발가스로 변화하며, 증발가스는 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되어 추진엔진(ME)이나 발전엔진(GE)의 연료로 사용되거나 재액화 후 액화가스 저장탱크(10)로 리턴될 수 있다.The liquid liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10 naturally vaporizes due to external heat penetration and changes into evaporated gas, and the boil-off gas is discharged from the liquefied gas storage tank 10 to produce a propulsion engine (ME) or a power generation engine ( GE) can be used as fuel or returned to the liquefied gas storage tank 10 after reliquefaction.

액화가스 저장탱크(10)에는 돔을 경유하는 라인들이 마련되는데, 증발가스를 배출하는 증발가스 배출라인(L1)과, 이송펌프(11)를 통해 액화가스를 배출하는 액화가스 배출라인(L3), 그리고 액화가스 배출라인(L3)에서 적어도 일부의 액화가스가 리턴되는 액화가스 리턴라인(L31)이 돔을 관통하도록 마련될 수 있다. 또한 후술할 재액화장치(30)에 의해 재액화된 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 리턴시키는 응축 리턴라인(L22) 역시 돔을 관통하도록 마련될 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 is provided with lines passing through a dome, a boil-off gas discharge line (L1) for discharging the boil-off gas, and a liquefied gas discharge line (L3) for discharging the liquefied gas through the transfer pump (11). And, the liquefied gas return line L31 through which at least a portion of the liquefied gas is returned from the liquefied gas discharge line L3 may be provided to pass through the dome. In addition, a condensation return line L22 for returning the boil-off gas reliquefied by the reliquefaction device 30 to be described later to the liquefied gas storage tank 10 may also be provided to pass through the dome.

액화가스 저장탱크(10)는 복수로 마련될 수 있으며, 적어도 둘 이상의 액화가스 저장탱크(10)에 마련된 증발가스 배출라인(L1)은 하나로 통합된 후 증발가스 압축기(20)로 연결된다. 이때 증발가스 배출라인(L1)을 통합하는 부분을 베이퍼 메인(VM)(vapor main)이라 지칭한다.The liquefied gas storage tank 10 may be provided in plural, and the boil-off gas discharge lines L1 provided in at least two or more liquefied gas storage tanks 10 are integrated into one and then connected to the boil-off gas compressor 20. At this time, the part incorporating the boil-off gas discharge line L1 is referred to as a vapor main (VM).

또한 적어도 둘 이상의 액화가스 저장탱크(10)에 마련된 액화가스 배출라인(L3)도 통합된 후 강제기화기(50)로 연결되며, 액화가스 배출라인(L3)을 통합하는 부분은 리퀴드 메인(LM)(liquid main)이라 지칭된다.In addition, after the liquefied gas discharge line (L3) provided in at least two liquefied gas storage tanks 10 is also integrated, it is connected to the forced vaporizer 50, and the part incorporating the liquefied gas discharge line (L3) is a liquid main (LM). It is called (liquid main).

따라서 액화가스나 증발가스는, 베이퍼 메인(VM)과 리퀴드 메인(LM)을 이용하여 각 액화가스 저장탱크(10)로부터 혼합되거나, 거꾸로 각 액화가스 저장탱크(10)로 분배가 가능하다.Accordingly, liquefied gas or boil-off gas may be mixed from each liquefied gas storage tank 10 using vapor main (VM) and liquid main (LM), or may be distributed to each liquefied gas storage tank 10 in reverse.

증발가스 압축기(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 배출된 증발가스를 압축하여 엔진으로 공급한다. 증발가스 압축기(20)는 증발가스를 다단 압축하는 구조로 마련될 수 있고, 증발가스 압축기(20)가 토출하는 증발가스의 압력은 추진엔진(ME)(ME-GI, XDF 등)이나 발전엔진(GE)(DFDE)의 압력에 맞게 설정될 수 있다.The boil-off gas compressor 20 compresses the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank 10 and supplies it to the engine. The boil-off gas compressor 20 may be provided in a structure that compresses the boil-off gas in multiple stages, and the pressure of the boil-off gas discharged by the boil-off gas compressor 20 is a propulsion engine (ME) (ME-GI, XDF, etc.) or a power generation engine. It can be set according to the pressure of (GE)(DFDE).

일례로 본 실시예에서 추진엔진(ME)은 XDF일 수 있고, 증발가스 압축기(20)는 6단 압축하는 구조일 수 있다. 증발가스 압축기(20)는 액화가스 저장탱크(10)에서 추진엔진(ME) 및 발전엔진(GE)까지 연결되는 증발가스 배출라인(L1) 상에 마련될 수 있으며, 증발가스 압축기(20)의 하류에서 증발가스 배출라인(L1)은 분기되어 추진엔진(ME)과 발전엔진(GE)으로 각각 연결된다. For example, in this embodiment, the propulsion engine (ME) may be XDF, and the boil-off gas compressor 20 may have a six-stage compression structure. The boil-off gas compressor 20 may be provided on the boil-off gas discharge line L1 connected from the liquefied gas storage tank 10 to the propulsion engine ME and the power generation engine GE. In the downstream, the boil-off gas discharge line (L1) is branched and connected to the propulsion engine (ME) and the power generation engine (GE), respectively.

물론 추진엔진(ME)과 발전엔진(GE) 간의 요구압력에 차이가 있을 것을 대비하여, 증발가스 배출라인(L1)에서 분기된 지점과 발전엔진(GE)이나 추진엔진(ME) 사이에는 압력조절밸브로 가스밸브트레인(도시하지 않음)이나 가스밸브유닛(도시하지 않음)이 마련될 수 있다.Of course, in case there is a difference in the required pressure between the propulsion engine (ME) and the power generation engine (GE), the pressure is regulated between the branched point in the evaporation gas discharge line (L1) and the power generation engine (GE) or the propulsion engine (ME). A gas valve train (not shown) or a gas valve unit (not shown) may be provided as a valve.

또한 증발가스 압축기(20)의 하류에서 증발가스 배출라인(L1)으로부터 증발가스 액화라인(L2)이 분기된다. 증발가스 액화라인(L2)은 후술할 재액화장치(30) 및 기액분리기(40)로 연결될 수 있으며, 기액분리기(40)와 액화가스 저장탱크(10) 사이에 마련된 응축 리턴라인(L22)을 통해 재액화된 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 리턴시킨다.In addition, the boil-off gas liquefaction line (L2) is branched from the boil-off gas discharge line (L1) downstream of the boil-off gas compressor (20). The boil-off gas liquefaction line L2 may be connected to a re-liquefaction device 30 and a gas-liquid separator 40 to be described later, and a condensation return line L22 provided between the gas-liquid separator 40 and the liquefied gas storage tank 10 is provided. The re-liquefied boil-off gas is returned to the liquefied gas storage tank (10).

증발가스 압축기(20)는 압축된 증발가스를 추진엔진(ME) 및 재액화장치(30)에 분배할 수 있다. 즉 증발가스 압축기(20)를 거쳐 추진엔진(ME)이나 발전엔진(GE), 재액화장치(30)에 유입되는 증발가스의 압력은 기본적으로 동일할 수 있다.The boil-off gas compressor 20 may distribute the compressed boil-off gas to the propulsion engine (ME) and the reliquefaction device (30). That is, the pressure of the boil-off gas flowing into the propulsion engine (ME), the power generation engine (GE), and the reliquefaction device 30 through the boil-off gas compressor 20 may be basically the same.

다만 증발가스 압축기(20)가 증발가스를 압축하는 과정에서 윤활유가 섞이게 되면, 재액화장치(30)로부터 재액화되어 액화가스 저장탱크(10)로 리턴되는 증발가스에 윤활유가 혼입됨에 따라 액화가스 저장탱크(10) 내의 액화가스 품질을 떨어뜨리게 되는 문제가 있다.However, if the lubricating oil is mixed in the process of compressing the boil-off gas by the boil-off gas compressor 20, the liquefied gas is mixed with the boil-off gas that is re-liquefied from the re-liquefaction device 30 and returned to the liquefied gas storage tank 10. There is a problem that the quality of the liquefied gas in the storage tank 10 is deteriorated.

따라서 본 실시예는, 재액화장치(30)로 유입되는 증발가스에 윤활유가 섞이지 않아야 하는 요구를 만족하기 위하여, 윤활유가 섞이지 않는 무급유(오일 프리: oil-free) 타입의 압축기를 사용한다. 이때 증발가스 압축기(20)는 원심형 타입(centrifugal type) 일 수 있다. Accordingly, this embodiment uses a non-lubricating (oil-free) type compressor in which lubricating oil is not mixed in order to satisfy the requirement that lubricating oil is not mixed with the boil-off gas flowing into the reliquefaction device 30. At this time, the boil-off gas compressor 20 may be a centrifugal type.

재액화장치(30)는, 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 증발가스 중 엔진에서 소비하지 않는 잉여 증발가스를 냉매로 액화한다. 이때 냉매는 탄화수소 계열의 물질이 혼합된 MR냉매일 수 있다.The reliquefaction apparatus 30 liquefies excess boil-off gas not consumed by the engine among boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 into a refrigerant. In this case, the refrigerant may be an MR refrigerant in which a hydrocarbon-based material is mixed.

재액화장치(30)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명한다. 이하에서 기상 또는 액상은 냉매 분리기(33) 내에서의 냉매 상태를 기준으로 구분한 것이며, 열교환 등의 과정에서 기화 또는 액화될 수 있으며 그 표현으로 인해 냉매의 상태가 한정되는 것은 아님을 알려둔다.The reliquefaction device 30 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. Hereinafter, it is noted that the gaseous phase or liquid phase is classified based on the state of the refrigerant in the refrigerant separator 33, and may be vaporized or liquefied in a process such as heat exchange, and the state of the refrigerant is not limited due to the expression.

도 2를 먼저 참조하면, 재액화장치(30)는 냉매 압축기(31), 냉매 쿨러(32), 냉매 분리기(33), 액화기(34), 감압밸브(35), 리시버(36)를 포함하며, 냉매 순환라인(L4)이 위 구성들을 직렬로 연결할 수 있다.Referring first to FIG. 2, the reliquefaction device 30 includes a refrigerant compressor 31, a refrigerant cooler 32, a refrigerant separator 33, a liquefier 34, a pressure reducing valve 35, and a receiver 36. And, the refrigerant circulation line (L4) can connect the above components in series.

냉매 압축기(31)는, 냉매를 압축한다. 이때 도 2에 나타난 재액화장치(30)의 냉매 압축기(31)는, 냉매 압축 시 윤활유가 혼입되는 급유(오일-인젝티드: oil-injected) 타입으로 마련될 수 있다.The refrigerant compressor 31 compresses a refrigerant. At this time, the refrigerant compressor 31 of the reliquefaction device 30 shown in FIG. 2 may be provided in a type of oil supply (oil-injected) into which lubricating oil is mixed when the refrigerant is compressed.

냉매 쿨러(32)는, 압축된 냉매를 냉각한다. MR냉매는 비등점이 서로 다른 물질이 혼합된 것으로서, 압축에 의해 일부 물질의 비등점이 상승하게 되므로, 냉매 쿨러(32)에 의한 냉각 시 MR냉매의 일부가 액화될 수 있다.The refrigerant cooler 32 cools the compressed refrigerant. The MR refrigerant is a mixture of substances having different boiling points. Since the boiling point of some substances is increased by compression, a part of the MR refrigerant may be liquefied during cooling by the refrigerant cooler 32.

냉매 분리기(33)는, 압축 및 냉각된 냉매를 기액분리한다. 이때 분리된 기상의 냉매가 액화기(34)로 유입된다. 또한 냉매는 냉매 쿨러(32)에서 냉각된 후 냉매 분리기(33)로 유입되기 전에 액화기(34)를 부분적으로 경유할 수 있고, 이를 통해 윤활유가 모두 액상으로 잔존하도록 하여 기상의 냉매에 윤활유가 없도록 할 수 있다. The refrigerant separator 33 separates the compressed and cooled refrigerant into gas-liquid. At this time, the separated gaseous refrigerant flows into the liquefier 34. In addition, the refrigerant may partially pass through the liquefier 34 after being cooled in the refrigerant cooler 32 and before flowing into the refrigerant separator 33. Through this, all of the lubricating oil remains in a liquid state, so that the lubricating oil in the gas phase refrigerant is Can be avoided.

물론 냉매 쿨러(32)에서 냉매를 냉각하는 정도 및 냉매 분리기(33) 상류에서 액화기(34)를 부분적으로 경유해 냉각되는 정도는, 윤활유가 응고되지 않도록 하는 정도로 설정될 수 있다.Of course, the degree of cooling the refrigerant in the refrigerant cooler 32 and the degree of cooling through the liquefier 34 upstream of the refrigerant separator 33 may be set to a degree to prevent the lubricating oil from solidifying.

냉매 분리기(33)에서 분리된 액상의 냉매는, 액화기(34)의 특징 스트림의 중간에 합류될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.The liquid refrigerant separated by the refrigerant separator 33 may be joined in the middle of the characteristic stream of the liquefier 34, which will be described later.

액화기(34)는, 냉매와 증발가스를 열교환하여 증발가스를 액화한다. 액화기(34)는 다수의 스트림을 갖는 열교환기일 수 있으며, 핀&튜브 타입, PCHE 타입 등으로서 구조는 제한되지 않는다.The liquefier 34 heat-exchanges the refrigerant and the boil-off gas to liquefy the boil-off gas. The liquefier 34 may be a heat exchanger having a plurality of streams, and the structure is not limited as a fin & tube type, a PCHE type, or the like.

액화기(34)는 도면 기준 좌측으로부터 우측 방향으로 볼 때, 냉매 쿨러(32)에서 냉각된 냉매가 부분적으로 유동한 뒤 냉매 분리기(33)로 전달되는 첫 번째 스트림, 냉매 분리기(33)에서 분리된 기상 냉매가 유동하는 두 번째 스트림, 증발가스가 유동하는 네 번째 스트림을 갖는다. 또한 액화기(34)는 감압밸브(35)를 거쳐 다시 유입되는 액상 냉매가 유동하는 세 번째 스트림을 갖는다.The liquefier 34 is the first stream delivered to the refrigerant separator 33 after the refrigerant cooled in the refrigerant cooler 32 partially flows, as viewed from the left to the right in the drawing, and separated by the refrigerant separator 33 A second stream through which the gaseous refrigerant flows, and a fourth stream through which the boil-off gas flows. In addition, the liquefier 34 has a third stream through which the liquid refrigerant introduced again through the pressure reducing valve 35 flows.

감압밸브(35)는, 냉매 분리기(33)에서 분리된 기상 냉매를 액화기(34)의 하류에서 감압해 액화기(34)로 재유입한다. 감압밸브(35)는 줄-톰슨밸브일 수 있고, 감압 시 냉매는 줄-톰슨 효과에 의해 냉각되어 액화될 수 있다.The pressure reducing valve 35 decompresses the gaseous refrigerant separated by the refrigerant separator 33 at the downstream of the liquefier 34 and re-inflows the gaseous refrigerant into the liquefier 34. The pressure reducing valve 35 may be a Joule-Thomson valve, and when the pressure is reduced, the refrigerant may be cooled and liquefied by the Joule-Thomson effect.

리시버(36)는, 감압 후 액화기(34)를 경유한 냉매를 임시 저장하고 냉매 압축기(31)로 전달한다. 리시버(36)는 탱크 형태일 수 있으며, 액상이 냉매 압축기(31)로 유입되지 않도록 버퍼 역할을 할 수 있다.The receiver 36 temporarily stores the refrigerant passed through the liquefier 34 after depressurization and transfers the refrigerant to the refrigerant compressor 31. The receiver 36 may be in the form of a tank, and may serve as a buffer so that the liquid phase does not flow into the refrigerant compressor 31.

리시버(36)에 존재하는 액상의 냉매는, 냉매 압축기(31)로 전달되는 대신 리시버(36)에 저장되어 있을 수 있고, 냉매 분리기(33)나 냉매 분리기(33)와 액화기(34) 사이의 냉매 순환라인(L4)에 전달하는 것도 가능하다.The liquid refrigerant existing in the receiver 36 may be stored in the receiver 36 instead of being delivered to the refrigerant compressor 31, and between the refrigerant separator 33 or the refrigerant separator 33 and the liquefier 34 It is also possible to deliver the refrigerant circulation line (L4).

리시버(36) 내 액상을 기상으로 변화시키기 위해, 냉매 압축기(31) 하류의 압축된 냉매를 리시버(36)로 되돌리는 냉매 리턴라인(L42)이 냉매 압축기(31)와 냉매 쿨러(32) 사이의 냉매 순환라인(L4)에서 분기되어 리시버(36) 상류로 연결될 수 있다. 냉매 압축기(31)에서 압축된 고압/고온 냉매가 리시버(36)로 되돌아가면, 리시버(36) 내의 액상 냉매가 기화되어 냉매 압축기(31)로 전달될 수 있는 것이다.In order to change the liquid phase in the receiver 36 into a gas phase, a refrigerant return line L42 returning the compressed refrigerant downstream of the refrigerant compressor 31 to the receiver 36 is provided between the refrigerant compressor 31 and the refrigerant cooler 32. It may be branched from the refrigerant circulation line L4 and connected to the receiver 36 upstream. When the high-pressure/high-temperature refrigerant compressed in the refrigerant compressor 31 returns to the receiver 36, the liquid refrigerant in the receiver 36 may be vaporized and transferred to the refrigerant compressor 31.

냉매 순환라인(L4)을 따라 흐르는 냉매 흐름을 설명하면 다음과 같다. 냉매는 냉매 쿨러(32)에서 냉각된 후 액화기(34)의 첫 번째 스트림을 부분적으로 거친 뒤 냉매 분리기(33)로 유입된다. 이후 냉매 분리기(33)에서 분리된 기상 냉매는 액화기(34)의 두 번째 스트림을 경유하여 빠져나간다.The refrigerant flow flowing along the refrigerant circulation line L4 will be described as follows. The refrigerant is cooled in the refrigerant cooler 32 and partially passes through the first stream of the liquefier 34 and then flows into the refrigerant separator 33. Thereafter, the gaseous refrigerant separated by the refrigerant separator 33 is discharged via the second stream of the liquefier 34.

빠져나온 기상 냉매는, 후술할 감압밸브(35)로 유입되어 감압 시 줄-톰슨 효과에 의해 냉각(액화)된다. 감압밸브(35)를 거친 냉매는 다시 액화기(34)로 유입되면서 증발가스와 열교환하여 증발가스를 액화시키게 된다.The gaseous refrigerant that has escaped is introduced into a pressure reducing valve 35 to be described later, and is cooled (liquefied) by the Joule-Thomson effect during decompression. The refrigerant that has passed through the pressure reducing valve 35 flows back into the liquefier 34 and exchanges heat with the boil-off gas to liquefy the boil-off gas.

물론 액화기(34) 내에서 증발가스는 감압밸브(35)를 거친 냉매 외에 다른 스트림의 냉매와도 열교환하면서 냉각될 수 있으며, 반대로 감압밸브(35)를 거친 가장 저온의 냉매만 증발가스와 열교환하도록 마련할 수도 있다. 또한 액화기(34) 내에서는 냉매 간 열교환이 이루어질 수 있다.Of course, the boil-off gas in the liquefier 34 can be cooled while exchanging heat with other streams of refrigerant other than the refrigerant that has passed through the pressure reducing valve 35. You can also arrange to do it. In addition, heat exchange between refrigerants may be performed within the liquefier 34.

냉매 분리기(33)에서 분리된 액상의 냉매는 윤활유가 혼입된 상태일 수 있는데, 이 냉매는 액상냉매 분기라인(L41)을 통해 액화기(34)에서 세 번째 스트림(감압 후 재유입되는 냉매의 스트림)의 중간에 합류될 수 있다.The liquid refrigerant separated by the refrigerant separator 33 may be in a state in which lubricating oil is mixed, and this refrigerant is a third stream from the liquefier 34 through the liquid refrigerant branch line L41 (refrigerant re-inflow after decompression). Stream).

즉 본 실시예는 윤활유가 증발가스와 저온 열교환하면서 결빙되지 않도록, 윤활유가 섞인 냉매는 스트림의 시작점이 아니라 중간점에서 합류되도록 마련된다.That is, in the present embodiment, the refrigerant mixed with the lubricating oil is provided so that it does not freeze while exchanging heat with the boil-off gas at a low temperature so that the refrigerant mixed with the lubricating oil is joined at the intermediate point of the stream.

물론 도 2에서의 재액화장치(30)는, 액화기(34) 상류에서 윤활유를 별도로 분리해내는 윤활유 분리기나 분리된 윤활유를 냉매 압축기(31)로 순환하는 윤활유 펌프, 윤활유 쿨러 등을 구비할 수도 있다.Of course, the reliquefaction device 30 in FIG. 2 includes a lubricant oil separator for separating the lubricant oil separately from the liquefier 34 upstream, a lubricant oil pump for circulating the separated lubricant oil to the refrigerant compressor 31, a lubricant cooler, etc. May be.

이와 같은 도 2의 재액화장치(30)는, 압축 시 윤활유가 혼입되는 냉매 압축기(31)를 사용한다는 점에서 lube oil type으로 지칭될 수 있으며, 반면 이하에서 설명하는 도 3의 경우 냉매 압축 시 윤활유가 혼입되지 않는 무급유(오일-프리: oil-free) 타입의 냉매 압축기(31)를 사용하는 것으로서 non-lube oil type으로 지칭될 수 있다.The reliquefaction device 30 of FIG. 2 may be referred to as a lube oil type in that it uses a refrigerant compressor 31 into which lubricating oil is mixed during compression, whereas the case of FIG. 3 described below may be referred to as a lube oil type. As a non-lubricating oil-free (oil-free) type refrigerant compressor 31 that does not contain lubricating oil, it may be referred to as a non-lube oil type.

도 3을 참조하면 재액화장치(30)는, 도 2와 달리 냉매 압축기(31)가 윤활유가 혼입되지 않는 타입으로 마련되므로 윤활유를 분리하는 구성을 생략할 수 있다. 다만 재액화장치(30)는 앞서 도 2를 통해 설명한 구성들을 포함할 수 있으며, 다만 냉매 쿨러(32)와 냉매 분리기(33) 사이에서 냉매가 액화기(34)를 경유하지 않고, 냉매가 냉매 쿨러(32), 냉매 분리기(33), 액화기(34)를 차례로 경유하도록 마련될 수 있다.Referring to FIG. 3, unlike FIG. 2, the reliquefaction device 30 is provided in a type in which the refrigerant compressor 31 is not mixed with lubricating oil, and thus a configuration for separating the lubricating oil may be omitted. However, the reliquefaction device 30 may include the configurations described above with reference to FIG. 2, provided that the refrigerant does not pass through the liquefier 34 between the refrigerant cooler 32 and the refrigerant separator 33, and the refrigerant is a refrigerant. It may be provided to pass through the cooler 32, the refrigerant separator 33, and the liquefier 34 in order.

도 3의 재액화장치(30)에서 냉매 분리기(33)는 기상의 냉매와 액상의 냉매를 분리하여 액화기(34)에 전달하여 열교환 효율을 높일 수 있다. 액화기(34)는 기상의 냉매가 유동하는 첫 번째 스트림, 감압밸브(35)에서 감압되어 액화기(34)로 재유입되는 냉매가 유동하는 두 번째 스트림, 그리고 증발가스가 유동하는 세 번째 스트림으로 구성되고, 냉매 분리기(33)에서 분리된 액상의 냉매는 두 번째 스트림의 중간에 합류될 수 있다.In the reliquefaction device 30 of FIG. 3, the refrigerant separator 33 separates the gaseous refrigerant from the liquid refrigerant and transfers it to the liquefier 34 to increase heat exchange efficiency. The liquefier 34 is a first stream through which a gaseous refrigerant flows, a second stream through which the refrigerant is depressurized by the pressure reducing valve 35 and re-introduced into the liquefier 34 flows, and a third stream through which evaporation gas flows And the liquid refrigerant separated by the refrigerant separator 33 may be joined in the middle of the second stream.

또한 도 3의 재액화장치(30)는 냉매 분리기(33) 상류에서 윤활유를 별도로 분리해 냉매 압축기(31)로 순환하는 구성을 마련하지 않을 수 있다.In addition, the reliquefaction device 30 of FIG. 3 may not be provided with a configuration in which the lubricating oil is separately separated from the upstream of the refrigerant separator 33 and circulated to the refrigerant compressor 31.

이러한 재액화장치(30)에는, 재액화 벤트라인(L21)이 별도로 마련된다. 액화가스나 증발가스가 흐르는 흐름 상에는 비상 상황을 대비하기 위해 벤트 기능이 구비되어야 하는데, 벤트는 압력에 따라 서로 다른 벤트마스트를 활용하게 된다.In this reliquefaction device 30, a reliquefaction vent line L21 is separately provided. A vent function must be provided to prepare for an emergency situation on the flow of liquefied gas or boil-off gas, and different vent masts are used for vents depending on the pressure.

구체적으로 증발가스 압축기(20)의 상류(액화가스 저장탱크(10)와 증발가스 압축기(20) 사이, 일례로 후술할 버퍼탱크(51))의 저압의 액화가스나 증발가스는 저압 벤트라인(L11)을 통해 저압 벤트마스트(LV)로 전달되어 벤트되며, 증발가스 압축기(20) 하류(증발가스 압축기(20)와 엔진 사이 또는 후술할 기액분리기(40))의 고압의 증발가스 등은 고압 벤트라인(L12)을 통해 고압 벤트마스트(HV)로 전달되어 벤트된다.Specifically, the low-pressure liquefied gas or the boil-off gas in the upstream of the boil-off gas compressor 20 (between the liquefied gas storage tank 10 and the boil-off gas compressor 20, for example, a buffer tank 51 to be described later) is a low-pressure vent line ( L11) is delivered to the low-pressure vent mast (LV) and vented, and the high-pressure boil-off gas of the boil-off gas compressor 20 downstream (between the evaporation gas compressor 20 and the engine or a gas-liquid separator 40 to be described later) is high-pressure It is delivered to and vented to the high pressure vent mast HV through the vent line L12.

그런데 앞서 설명한 바와 같이 증발가스 압축기(20)에서 압축된 고압의 증발가스는 엔진 및 재액화장치(30)로 분배되므로, 재액화장치(30)에서의 증발가스 압력은 고압 벤트라인(L12)을 통해 벤트되는 증발가스의 압력과 대응된다. 따라서 재액화장치(30)에서의 벤트도 고압 벤트마스트(HV)를 사용할 수 있다.However, as described above, since the high-pressure boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 is distributed to the engine and the re-liquefaction device 30, the boil-off gas pressure in the re-liquefaction device 30 is the high-pressure vent line (L12). It corresponds to the pressure of the boil-off gas vented through. Therefore, the vent in the reliquefaction device 30 can also use a high-pressure vent mast (HV).

그러나 재액화장치(30)에서 고압 벤트마스트(HV)로 벤트되도록 하면, 증발가스 압축기(20)가 트립(trip)될 때 증발가스 압축기(20)와 엔진 사이에서 고압 벤트마스트(HV)로 벤트되는 것과, 재액화장치(30)에서 냉매가 누출될 때 고압 벤트마스트(HV)로 벤트되는 것이 구분되지 못한다. 즉 증발가스 압축기(20)의 트립으로 인한 증발가스 벤트 상황에서 재액화장치(30)에서의 냉매 누출을 확인할 수 없는 문제가 있다.However, if the reliquefaction device 30 is vented with a high-pressure vent mast (HV), when the boil-off gas compressor 20 is tripped, it is vented with a high-pressure vent mast (HV) between the boil-off gas compressor 20 and the engine. When the refrigerant leaks from the reliquefaction device 30, it is not distinguishable from being vented to a high-pressure vent mast (HV). That is, there is a problem in that refrigerant leakage from the reliquefaction device 30 cannot be confirmed in a situation where the boil-off gas is vented due to trip of the boil-off gas compressor 20.

따라서 본 실시예는, 재액화장치(30)의 벤트를 증발가스 압축기(20) 하류의 고압 벤트와 독립적으로 구분하기 위해, 고압 벤트마스트(HV)와 별도로 마련되는 재액화 벤트마스트(RV)를 구비할 수 있다. 이때 재액화장치(30)와 재액화 벤트마스트(RV) 사이에는 재액화 벤트라인(L21)이 연결되어, 재액화장치(30)에서 누출되는 냉매가 벤트되도록 한다.Accordingly, in this embodiment, in order to independently separate the vent of the reliquefaction apparatus 30 from the high pressure vent downstream of the boil-off gas compressor 20, a reliquefaction vent mast (RV) provided separately from the high pressure vent mast (HV) is provided. Can be equipped. At this time, a reliquefaction vent line L21 is connected between the reliquefaction device 30 and the reliquefaction vent mast RV, so that the refrigerant leaking from the reliquefaction device 30 is vented.

따라서 고압 벤트마스트(HV)는 증발가스 압축기(20)의 트립 시 고압의 증발가스를 전달받아 벤트하며, 재액화 벤트마스트(RV)는 증발가스 압축기(20)의 트립 시 벤트되는 증발가스와 독립적으로 재액화장치(30)로부터 냉매를 전달받아 벤트할 수 있다.Therefore, the high-pressure vent mast (HV) receives and vents the high-pressure boil-off gas when the boil-off gas compressor 20 trips, and the reliquefaction vent mast (RV) is independent of the boil-off gas vented when the boil-off gas compressor 20 trips. As a result, the refrigerant may be received from the reliquefaction device 30 and vented.

이를 위해 재액화 벤트라인(L21)은, 고압 벤트라인(L12)과 독립적으로 마련되어, 증발가스 압축기(20)의 트립 시 고압 벤트마스트(HV)로 전달되는 증발가스가 유입되지 않을 수 있으며, 재액화 벤트라인(L21)에는 재액화장치(30)에서의 냉매 누출을 감지하는 가스 디텍터(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. To this end, the reliquefaction vent line L21 is provided independently from the high pressure vent line L12, and when the boil-off gas compressor 20 trips, the boil-off gas delivered to the high-pressure vent mast (HV) may not be introduced. A gas detector (not shown) may be installed in the liquefaction vent line L21 to detect a refrigerant leak from the reliquefaction device 30.

따라서 본 실시예는 증발가스 압축기(20)의 트립 시 증발가스가 벤트되는 상황에서도, 재액화 벤트라인(L21)에서의 냉매 감지를 토대로 재액화장치(30)에서의 누출을 명백히 확인할 수 있다.Accordingly, in this embodiment, even in a situation in which the boil-off gas is vented when the boil-off gas compressor 20 is tripped, leakage from the re-liquefaction device 30 can be clearly confirmed based on the detection of the refrigerant in the re-liquefaction vent line L21.

기액분리기(40)는, 재액화장치(30)에서 재액화된 증발가스를 기액분리하여 액상의 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 전달한다. 이를 위해 기액분리기(40)에는 액상의 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 전달하는 응축 리턴라인(L22)이 마련될 수 있다.The gas-liquid separator 40 separates the boil-off gas re-liquefied in the re-liquefaction device 30 by gas-liquid separation and transfers the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank 10. To this end, the gas-liquid separator 40 may be provided with a condensation return line L22 for transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank 10.

응축 리턴라인(L22)에는 퍼징밸브(41)가 연결된다. 재액화장치(30)가 가동 정지되는 경우, 응축 리턴라인(L22)에는 기액분리기(40)에서 분리된 액상의 증발가스가 정체되어 있을 수 있다. 따라서 본 실시예는 재액화장치(30)의 가동 정지 시 응축 리턴라인(L22)의 내부를 퍼징하기 위해, 응축 리턴라인(L22)에 직접 퍼징라인(L23)과 퍼징밸브(41)를 연결할 수 있다.A purging valve 41 is connected to the condensation return line L22. When the reliquefaction device 30 is stopped, the liquid boil-off gas separated by the gas-liquid separator 40 may be stagnant in the condensation return line L22. Therefore, in this embodiment, in order to purify the inside of the condensation return line L22 when the reliquefaction device 30 is stopped, the purging line L23 and the purging valve 41 can be directly connected to the condensation return line L22. have.

이때 퍼징밸브(41)는, 응축 리턴라인(L22)에 퍼징가스 공급부(42)로부터 전달되는 퍼징가스(질소, 불활성가스 등)를 주입하여 응축 리턴라인(L22) 내에서 정체된 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 밀어낼 수 있으며, 이때 기액분리기(40)가 액화가스 저장탱크(10)보다 상측에 배치되도록 하여, 중력에 더하여 퍼징가스의 압력을 이용해 액상의 증발가스가 정체 없이 모두 액화가스 저장탱크(10)로 전달되도록 할 수 있다.At this time, the purging valve 41 injects purging gas (nitrogen, inert gas, etc.) delivered from the purging gas supply unit 42 to the condensation return line L22 to liquefy the stagnant boil-off gas in the condensation return line L22. It can be pushed out to the gas storage tank 10, and at this time, the gas-liquid separator 40 is arranged above the liquefied gas storage tank 10, so that the liquid boil-off gas is not stagnated by using the pressure of the purging gas in addition to gravity. It can be delivered to the liquefied gas storage tank (10).

다만 응축 리턴라인(L22)은, 퍼징밸브(41)의 개방 시 기액분리기(40)로부터 퍼징밸브(41)에 의해 퍼징가스가 주입되는 지점 사이의 흐름을 차단하여, 퍼징가스가 기액분리기(40)로 역류하는 것을 억제하면서 퍼징가스에 의해 응축 리턴라인(L22) 내 액상 증발가스가 원활하게 밀려나가도록 할 수 있다.However, the condensation return line (L22) blocks the flow between the point where the purging gas is injected by the purging valve 41 from the gas-liquid separator 40 when the purging valve 41 is opened, so that the purging gas is transferred to the gas-liquid separator 40 ), it is possible to smoothly push out the liquid boil-off gas in the condensation return line (L22) by the purging gas while suppressing the reverse flow.

또한 기액분리기(40)에서 분리되는 기상의 증발가스는 플래시가스(flash gas)로서, 온도는 저온이나 기상인 물질일 수 있다. 이때 플래시가스는 기액분리기(40)의 내압을 낮추기 위해 기액분리기(40)의 내압 상황에 따라 기액분리기(40)로부터 배출될 수 있다.In addition, the gaseous evaporation gas separated by the gas-liquid separator 40 is flash gas, and the temperature may be a material having a low temperature or a gaseous phase. In this case, the flash gas may be discharged from the gas-liquid separator 40 according to the internal pressure condition of the gas-liquid separator 40 in order to lower the internal pressure of the gas-liquid separator 40.

본 실시예에서 플래시가스는 증발가스 압축기(20)로 순환되는 대신, 액화가스 저장탱크(10) 내부로 직접 주입될 수 있다. 즉 기액분리기(40)는 재액화된 증발가스에서 기액분리된 기상의 플래시가스를 액상의 증발가스와 마찬가지로 액화가스 저장탱크(10)로 전달한다.In this embodiment, the flash gas may be injected directly into the liquefied gas storage tank 10 instead of being circulated to the boil-off gas compressor 20. That is, the gas-liquid separator 40 transfers the gas-liquid flash gas separated from the re-liquefied boil-off gas to the liquefied gas storage tank 10 like the liquid boil-off gas.

이를 위해 기액분리기(40)에는 기상의 플래시가스를 액화가스 저장탱크(10)로 전달하는 플래시가스 배출라인(L24)이 마련될 수 있다. 또한 플래시가스 배출라인(L24)은 액화가스 저장탱크(10) 내에서 응축 리턴라인(L22)보다 낮은 위치에서 플래시가스를 전달할 수 있고, 구체적으로 플래시가스 배출라인(L24)은 기상의 플래시가스를 액화가스 저장탱크(10)의 저부로 전달할 수 있다.To this end, the gas-liquid separator 40 may be provided with a flash gas discharge line L24 for delivering gaseous flash gas to the liquefied gas storage tank 10. In addition, the flash gas discharge line (L24) can deliver the flash gas at a position lower than the condensation return line (L22) in the liquefied gas storage tank (10), specifically, the flash gas discharge line (L24) is a gaseous flash gas. It can be delivered to the bottom of the liquefied gas storage tank (10).

따라서 플래시가스는, 플래시가스 배출라인(L24)을 따라 액화가스 저장탱크(10)에서 저부의 액화가스 내로 유입되면서, 액화가스에 의해 액화될 수 있다.Accordingly, the flash gas may be liquefied by the liquefied gas while flowing into the liquefied gas at the bottom of the liquefied gas storage tank 10 along the flash gas discharge line L24.

플래시가스 배출라인(L24)은 직접 액화가스 저장탱크(10)의 저부까지 연결되어 플래시가스를 액화가스 내로 주입할 수 있으며, 또는 리퀴드 메인(LM)에 연결되어 액화가스 리턴라인(L31)을 통해 기상의 플래시가스를 액화가스 저장탱크(10)로 전달할 수도 있다.The flash gas discharge line (L24) is directly connected to the bottom of the liquefied gas storage tank 10 to inject the flash gas into the liquefied gas, or is connected to the liquid main (LM) through the liquefied gas return line (L31). The gaseous flash gas may be delivered to the liquefied gas storage tank 10.

따라서 본 실시예는, 재액화된 증발가스에서 플래시가스를 액화가스 저장탱크(10)의 내부로 리턴시켜서 기액분리기(40)의 내압을 효과적으로 낮춰줄 수 있으며, 플래시가스를 증발가스 압축기(20)로 재순환하지 않으므로 증발가스 압축기(20) 부하가 감소된다. 추가로 증발가스 압축기(20)를 거쳐 재액화장치(30)로 플래시가스가 되돌아오지 않게 되므로, 재액화장치(30)에서의 액화효율 향상도 기대할 수 있다.Therefore, in this embodiment, the internal pressure of the gas-liquid separator 40 can be effectively lowered by returning the flash gas from the reliquefied boil-off gas to the inside of the liquefied gas storage tank 10, and the flash gas is reduced to the boil-off gas compressor 20. The load of the boil-off gas compressor 20 is reduced because it is not recirculated. In addition, since the flash gas does not return to the reliquefaction device 30 through the boil-off gas compressor 20, an improvement in the liquefaction efficiency in the reliquefaction device 30 can also be expected.

기액분리기(40)에는 고압 벤트라인(L12)이 연결될 수 있으며, 기액분리기(40)의 과압 발생 시 플래시가스 배출로도 해소되지 않거나 플래시가스 배출이 불가한 경우에, 기액분리기(40) 내부의 증발가스는 고압 벤트라인(L12)을 통해 고압 벤트마스트(HV)로 전달되어 벤트될 수 있다.A high-pressure vent line (L12) may be connected to the gas-liquid separator 40, and when the overpressure of the gas-liquid separator 40 is not resolved by the flash gas discharge or when flash gas discharge is impossible, the inside of the gas-liquid separator 40 The boil-off gas may be delivered to and vented through the high-pressure vent line L12 to the high-pressure vent mast HV.

강제기화기(50)는, 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 강제기화하여 증발가스 압축기(20) 상류의 증발가스에 전달한다. 이때 증발가스 배출라인(L1)에서 증발가스 압축기(20)의 상류에는 강제기화된 액화가스가 액화가스 저장탱크(10)에서 배출된 증발가스에 혼합되는 버퍼탱크(51)(Mist separator)가 마련되어, 증발가스 압축기(20)로 액상이 유입되지 않도록 할 수 있고, 버퍼탱크(51)에는 저압 벤트라인(L11)이 연결되어 버퍼탱크(51)로부터 액화가스 또는 증발가스가 저압 벤트마스트(LV)로 전달되어 벤트될 수 있다.The forced vaporizer 50 forcibly vaporizes the liquefied gas in the liquefied gas storage tank 10 and delivers it to the boil-off gas upstream of the boil-off gas compressor 20. At this time, a buffer tank 51 (Mist separator) in which the forcibly vaporized liquefied gas is mixed with the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank 10 is provided upstream of the boil-off gas compressor 20 in the boil-off gas discharge line L1. , It is possible to prevent the liquid phase from flowing into the boil-off gas compressor 20, and a low-pressure vent line (L11) is connected to the buffer tank 51 so that liquefied gas or boil-off gas from the buffer tank 51 is supplied to the low-pressure vent mast (LV). Can be delivered to and vented.

앞서 설명한 바와 같이 본 실시예의 증발가스 압축기(20)는, 재액화장치(30)로 전달되는 증발가스에 윤활유가 혼입되지 않도록, 무급유(오일-프리: oil-free)인 원심형 타입(centrifugal type)으로 마련된다.As described above, the boil-off gas compressor 20 of this embodiment is a centrifugal type that is non-lubricating (oil-free) so that lubricating oil is not mixed in the boil-off gas delivered to the reliquefaction device 30. ).

다만 증발가스의 부족 시 액화가스를 증발가스와 함께 엔진에 공급할 필요가 있는데, 위와 같은 타입의 증발가스 압축기(20)를 사용하면서 증발가스 압축기(20) 하류에서 액화가스가 혼합되도록 할 경우, 다른 타입(screw type, reciprocating type 등)의 증발가스 압축기(20)를 사용하는 경우와 달리, 엔진의 로드(load)에 따른 유량 변화의 제어가 즉각적으로 이루어지기 어려운 문제가 있다. 더 나아가 혼합되는 액화가스가 증발가스 압축기(20)로 역류하여 트립(trip)이 발생할 우려도 존재한다. However, when the boil-off gas is insufficient, it is necessary to supply the liquefied gas together with the boil-off gas to the engine. When the boil-off gas compressor 20 is used and the liquefied gas is mixed downstream of the boil-off gas compressor 20, other Unlike the case of using the boil-off gas compressor 20 of the type (screw type, reciprocating type, etc.), there is a problem that it is difficult to immediately control the flow rate change according to the load of the engine. Furthermore, there is a concern that the mixed liquefied gas flows back to the boil-off gas compressor 20 to cause a trip.

따라서 본 실시예는 재액화장치(30)로 윤활유가 유입되지 않도록 특정 타입의 압축기를 사용하면서도, 강제기화된 액화가스를 증발가스 압축기(20) 상류의 증발가스에 전달해 혼합한다. 이를 통해 본 실시예는 액화된 증발가스가 액화가스 저장탱크(10)에 리턴될 때 액화가스의 품질 저하를 방지하는 동시에, 증발가스 압축기(20)가 엔진 로드의 변화에 대응하여 토출 유량을 제어하여 액화가스 및 증발가스의 엔진측 공급량이 효과적으로 조절되도록 함으로써, 엔진 부하 변동에 효율적으로 대응할 수 있고 압축기 트립을 방지할 수 있다.Therefore, in this embodiment, while using a specific type of compressor so that the lubricant oil does not flow into the reliquefaction device 30, the forced vaporized liquefied gas is delivered to the boil-off gas upstream of the boil-off gas compressor 20 and mixed. In this embodiment, when the liquefied boil-off gas is returned to the liquefied gas storage tank 10, the quality of the liquefied gas is prevented from deteriorating, and the boil-off gas compressor 20 controls the discharge flow rate in response to changes in the engine load. Thus, by effectively controlling the amount of liquefied gas and boil-off gas supplied to the engine, it is possible to efficiently respond to engine load fluctuations and prevent compressor tripping.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 평면도이다. 참고로 도 4의 각 leakage scenario는 재액화 스키드(200)의 서로 다른 위치에서 냉매가 누출되었을 때, 누출된 냉매가 벤틸레이션에 의하여 어떻게 확산되는지를 나타낸 것이다.4 is a partial plan view of a gas treatment system according to an embodiment of the present invention. For reference, each leakage scenario of FIG. 4 shows how the leaked refrigerant is diffused by ventilation when the refrigerant leaks from different locations of the reliquefaction skid 200.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 증발가스 압축기(20)가 마련되는 컴프레서룸(100)(CCR: Cargo Compressor Room)에서의 냉매 누출을 효과적으로 감지할 수 있다. 이하 구체적으로 설명한다.Referring to FIG. 4, the gas treatment system 1 according to an embodiment of the present invention effectively detects a refrigerant leak in a compressor room 100 (CCR: Cargo Compressor Room) in which the boil-off gas compressor 20 is provided. can do. It will be described in detail below.

컴프레서룸(100)은, 증발가스 압축기(20), 강제기화기(50) 등이 마련되어 액화가스나 증발가스를 엔진의 연료로 공급하기에 적합한 상태로 변화시키는 공간일 수 있다.The compressor room 100 may be a space in which a boil-off gas compressor 20, a forced vaporizer 50, and the like are provided to change a state suitable for supplying liquefied gas or boil-off gas as fuel of an engine.

이때 컴프레서룸(100)은 증발가스 등 폭발성 물질을 다루는 공간이기 때문에, 안전을 위해 주기적인 벤틸레이션이 강제로 이루어질 수 있다(일례로 1시간에 30회 등).At this time, since the compressor room 100 is a space that handles explosive substances such as evaporation gas, periodic ventilation may be forcibly performed for safety (for example, 30 times per hour).

이때 벤틸레이션은 다양한 방법으로 수행될 수 있는데, 양압을 구현하는 벤트 팬(도시하지 않음)을 이용하여 외부 공기를 주입하고 덕트(도시하지 않음)를 이용해 컴프레서룸(100) 내부 대기가 빠져나가는 방식을 사용하거나, 반대로 음압을 구현하는 벤트 팬(도시하지 않음)을 이용하여 컴프레서룸(100) 내부 대기를 외부로 빼내면서 컴프레서룸(100)에 외부 공기가 자연스럽게 흘러들어오도록 할 수 있다.At this time, ventilation can be performed in various ways, in which external air is injected using a vent fan (not shown) that implements positive pressure, and the atmosphere inside the compressor room 100 is escaped using a duct (not shown). Or, conversely, by using a vent fan (not shown) that implements a negative pressure, external air may naturally flow into the compressor room 100 while extracting the atmosphere inside the compressor room 100 to the outside.

컴프레서룸(100) 내에는, 앞서 설명한 재액화장치(30)가 탑재된 재액화 스키드(200)가 배치될 수 있다. 재액화 스키드(200)는 도 2 및 도 3에서 언급한 재액화장치(30)의 상세 구성이 탑재되는 지지 프레임일 수 있다.In the compressor room 100, a reliquefaction skid 200 in which the reliquefaction device 30 described above is mounted may be disposed. The reliquefaction skid 200 may be a support frame on which the detailed configuration of the reliquefaction device 30 mentioned in FIGS. 2 and 3 is mounted.

본 실시예는, 컴프레서룸(100) 내에서 누출되는 냉매를 감지하는 가스 디텍터(201, 202)를 구비하며, 가스 디텍터(201, 202)는 누출 위험 설비의 중앙에 배치되어 냉매 누출을 감지할 수 있다. 구체적으로 가스 디텍터(201, 202)는, 재액화 스키드(200)의 중앙 부분(A)에 설치되어 재액화장치(30)에서 누출되는 냉매를 감지할 수 있다.In this embodiment, gas detectors 201 and 202 for detecting refrigerant leaking in the compressor room 100 are provided, and the gas detectors 201 and 202 are disposed in the center of the facility at risk of leakage to detect refrigerant leakage. I can. Specifically, the gas detectors 201 and 202 are installed in the central portion A of the reliquefaction skid 200 to detect the refrigerant leaking from the reliquefaction device 30.

그러나 위와 같은 중앙 부분(A)의 가스 디텍터(201, 202)만을 이용하는 경우, 재액화장치(30)에서 누출되는 냉매가 컴프레서룸(100)의 벤틸레이션에 의하여 외부로 빠져나갈 때 가스 디텍터(201, 202)에 근접하지 않아 검출되지 않는 경우가 존재한다(도 4의 leakage scenario 1). However, in the case of using only the gas detectors 201 and 202 of the central part A as described above, the gas detector 201 when the refrigerant leaking from the reliquefaction device 30 escapes to the outside due to the ventilation of the compressor room 100. , 202) is not detected because it is not close (leakage scenario 1 of FIG. 4).

따라서 본 실시예는 컴프레서룸(100)의 벤틸레이션으로 인해 누출 냉매가 퍼지는 양상을 고려하여, 벤틸레이션되는 대기의 출구 부분(B)에 가스 디텍터(201, 202)를 추가로 설치하여, 재액화장치(30)에서 누출되는 냉매를 명확히 감지할 수 있다. 여기서 벤틸레이션되는 대기의 출구 부분은 컴프레서룸(100) 내에서 재액화 스키드(200)에 치우친 위치일 수 있고, 증발가스 압축기(20) 대비 재액화장치(30)에 근접한 위치일 수 있다.Accordingly, in this embodiment, gas detectors 201 and 202 are additionally installed at the outlet portion B of the atmosphere to be ventilated in consideration of the spread of the leaking refrigerant due to the ventilation of the compressor room 100, thereby reliquefaction. The refrigerant leaking from the device 30 can be clearly detected. Here, the outlet portion of the atmosphere ventilated may be a position in the compressor room 100 that is biased toward the reliquefaction skid 200, and may be a position closer to the reliquefaction device 30 than the boil-off gas compressor 20.

이때 재액화 스키드(200)의 중앙 부분(A)에 설치되는 가스 디텍터(201, 202)는 제1 가스 디텍터(201)로 지칭되고, 컴프레서룸(100)에서 벤틸레이션 출구 부분(B)에 설치되는 가스 디텍터(201, 202)는 제2 가스 디텍터(202)로 지칭될 수 있으며, 제2 가스 디텍터(202)는 재액화장치(30)에서 누출되는 MR냉매를 감지하도록 마련될 수 있다.At this time, the gas detectors 201 and 202 installed in the central part (A) of the reliquefaction skid 200 are referred to as the first gas detector 201, and are installed at the ventilation outlet part (B) in the compressor room 100 The gas detectors 201 and 202 may be referred to as a second gas detector 202, and the second gas detector 202 may be provided to detect the MR refrigerant leaking from the reliquefaction device 30.

구체적으로 제2 가스 디텍터(202)는, 음압을 이용한 벤트 팬으로 컴프레서룸(100)을 벤틸레이션할 경우 벤트 팬의 주변(대기 대비 MR냉매의 밀도를 고려해 일례로 하측)에 설치될 수 있고, 또는 대기가 빠져나가는 출구가 덕트로 이루어질 경우 덕트의 주변에 설치될 수 있다. 물론 벤트 팬과 덕트가 모두 적용된 경우 제2 가스 디텍터(202)는 벤트 팬과 덕트 중간 지점에 설치될 수도 있다.Specifically, the second gas detector 202, when ventilating the compressor room 100 with a vent fan using negative pressure, may be installed around the vent fan (for example, the lower side in consideration of the density of the MR refrigerant compared to the atmosphere), Alternatively, if the outlet through which the atmosphere is exhausted is made of a duct, it may be installed around the duct. Of course, when both the vent fan and the duct are applied, the second gas detector 202 may be installed at an intermediate point between the vent fan and the duct.

이를 통해 본 실시예는, 재액화 스키드(200)의 중앙 부분(A)에만 가스 디텍터(201, 202)를 설치하지 않고, 재액화 스키드(200)를 수용하는 컴프레서룸(100)의 벤틸레이션 출구 부분(B)에 가스 디텍터(201, 202)를 추가하여, 재액화장치(30)로부터 누출되는 냉매가 벤틸레이션으로 인해 검출되지 않는 것을 방지할 수 있다.Through this, the present embodiment, without installing the gas detectors 201 and 202 only in the central portion (A) of the reliquefaction skid 200, the ventilation outlet of the compressor room 100 accommodating the reliquefaction skid 200 By adding the gas detectors 201 and 202 to the portion B, it is possible to prevent the refrigerant leaking from the reliquefaction device 30 from being detected due to ventilation.

이와 같이 본 실시예는, 재액화장치(30)에 윤활유가 혼입되지 않도록 하면서 엔진 부하에 효과적으로 대응할 수 있고, 플래시가스의 순환 대신 액화가스 저장탱크(10)로의 리턴을 적용해 증발가스 압축기(20) 부하 감소, 재액화효율 증가 효과를 거둘 수 있다.As described above, this embodiment can effectively respond to the engine load while preventing the lubricating oil from being mixed in the reliquefaction device 30, and applying a return to the liquefied gas storage tank 10 instead of the circulation of the flash gas, the boil-off gas compressor 20 ) Reduced load and increased reliquefaction efficiency.

또한 본 실시예는 재액화 증발가스가 응축되어 액화가스 저장탱크(10)로 리턴되는 라인에 직접 퍼징이 가능하도록 하여 액상 정체를 해소하고, 재액화장치(30)에 독립된 벤트를 구현하며 재액화 스키드(200)를 수용한 컴프레서룸(100)의 벤틸레이션을 고려해 가스 디텍터(201, 202)를 설치하여 냉매 누출을 효과적으로 파악할 수 있다.In addition, this embodiment eliminates liquid stagnation by allowing the re-liquefied evaporative gas to be condensed and purged directly to the line returned to the liquefied gas storage tank 10, and implements an independent vent in the re-liquefier 30 and re-liquefy Gas detectors 201 and 202 may be installed in consideration of the ventilation of the compressor room 100 accommodating the skid 200 so that refrigerant leakage can be effectively identified.

본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다.In addition to the above-described embodiments, the present invention encompasses all embodiments generated by a combination of the above embodiments and known techniques.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, by those of ordinary skill in the art. It would be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
11: 이송펌프 20: 증발가스 압축기
30: 재액화장치 31: 냉매 압축기
32: 냉매 쿨러 33: 냉매 분리기
34: 액화기 35: 감압밸브
36: 리시버 40: 기액분리기
41: 퍼징밸브 42: 퍼징가스 공급부
50: 강제기화기 51: 버퍼탱크
100: 컴프레서룸 200: 재액화 스키드
201: 제1 가스 디텍터 202: 제2 가스 디텍터
ME: 추진엔진 GE: 발전엔진
LV: 저압 벤트마스트 HV: 고압 벤트마스트
RV: 재액화 벤트마스트 L1: 증발가스 배출라인
L11: 저압 벤트라인 L12: 고압 벤트라인
L2: 증발가스 액화라인 L21: 재액화 벤트라인
L22: 응축 리턴라인 L23: 퍼징라인
L24: 플래시가스 배출라인 L3: 액화가스 배출라인
L31: 액화가스 리턴라인 L4: 냉매 순환라인
L41: 액상냉매 분기라인 L42: 냉매 리턴라인
LM: liquid main VM: vapor main
1: gas treatment system 10: liquefied gas storage tank
11: transfer pump 20: boil-off gas compressor
30: reliquefaction device 31: refrigerant compressor
32: refrigerant cooler 33: refrigerant separator
34: liquefier 35: pressure reducing valve
36: receiver 40: gas-liquid separator
41: purging valve 42: purging gas supply
50: forced vaporizer 51: buffer tank
100: compressor room 200: reliquefaction skid
201: first gas detector 202: second gas detector
ME: propulsion engine GE: power generation engine
LV: Low pressure vent mast HV: High pressure vent mast
RV: reliquefaction vent mast L1: boil-off gas discharge line
L11: low pressure vent line L12: high pressure vent line
L2: boil-off gas liquefaction line L21: re-liquefaction vent line
L22: condensation return line L23: purging line
L24: flash gas discharge line L3: liquefied gas discharge line
L31: liquefied gas return line L4: refrigerant circulation line
L41: liquid refrigerant branch line L42: refrigerant return line
LM: liquid main VM: vapor main

Claims (7)

액화가스 저장탱크;
상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 다단으로 압축하여 엔진으로 공급하는 증발가스 압축기;
상기 증발가스 압축기에 의해 압축된 증발가스 중 상기 엔진에서 소비하지 않는 잉여 증발가스를 냉매로 액화하는 재액화장치; 및
재액화된 증발가스를 기액분리하여 액상의 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 기액분리기를 포함하며,
상기 기액분리기에는, 액상의 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 응축 리턴라인이 마련되고,
상기 재액화장치의 가동 정지 시 상기 응축 리턴라인의 내부를 퍼징하기 위해 상기 응축 리턴라인에 퍼징밸브가 연결되며,
상기 재액화장치는,
냉매 압축 시 윤활유가 혼입되는 오일-인젝티드(oil-injected) 타입으로 마련되는 냉매 압축기;
축된 냉매를 냉각하는 냉매 쿨러;
냉매를 기액분리하는 냉매 분리기;
상기 냉매 분리기에서 분리된 기상 냉매가 유동하는 스트림과 증발가스가 유동하는 스트림을 가지며, 냉매와 증발가스를 열교환하는 액화기; 및
상기 냉매 분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 액화기의 하류에서 감압해 상기 액화기로 재유입하는 감압밸브를 포함하고,
상기 액화기는,
상기 냉매 쿨러에서 냉각된 냉매가 부분적으로 유동한 뒤 상기 냉매 분리기로 전달되는 스트림과, 상기 냉매 분리기에서 분리된 기상 냉매가 유동하는 스트림과, 상기 감압밸브에서 감압 후 재유입되는 냉매가 유동하는 스트림 및 증발가스가 유동하는 스트림을 갖고,
윤활유가 혼입되어 있으며 상기 냉매 분리기에서 분리된 액상의 냉매는, 감압 후 재유입되는 냉매의 스트림 중간에 합류되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
Liquefied gas storage tank;
A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank in multiple stages and supplying the boil-off gas to the engine;
A reliquefaction device for liquefying excess boil-off gas not consumed by the engine among boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor as a refrigerant; And
A gas-liquid separator for separating the reliquefied boil-off gas by gas-liquid separation and transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank,
The gas-liquid separator is provided with a condensation return line for transferring the liquid boil-off gas to the liquefied gas storage tank,
A purge valve is connected to the condensation return line to purify the inside of the condensation return line when the reliquefaction device is stopped,
The reliquefaction device,
A refrigerant compressor provided in an oil-injected type in which lubricating oil is mixed when refrigerant is compressed;
A refrigerant cooler that cools the accumulated refrigerant;
A refrigerant separator for gas-liquid separating the refrigerant;
A liquefier having a stream through which gaseous refrigerant separated by the refrigerant separator flows and a stream through which boil-off gas flows, and heat-exchanging the refrigerant and boil-off gas; And
And a pressure reducing valve for decompressing the gaseous refrigerant separated in the refrigerant separator at a downstream side of the liquefier and re-introducing the gaseous refrigerant into the liquefier,
The liquefier,
A stream through which the refrigerant cooled by the refrigerant cooler partially flows and then transferred to the refrigerant separator, a stream through which the gaseous refrigerant separated by the refrigerant separator flows, and a stream through which the refrigerant re-inflowed after depressurization by the pressure reducing valve flows And a stream through which boil-off gas flows,
A gas treatment system, characterized in that the liquid refrigerant mixed with lubricating oil and separated by the refrigerant separator is joined in the middle of a re-inflow refrigerant stream after depressurization.
제 1 항에 있어서, 상기 퍼징밸브는,
상기 응축 리턴라인에 퍼징가스를 주입하여 상기 응축 리턴라인 내에서 정체된 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 밀어내는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the purging valve,
A gas treatment system, characterized in that by injecting a purging gas into the condensation return line to push the boil-off gas stagnated in the condensation return line to the liquefied gas storage tank.
제 2 항에 있어서, 상기 퍼징가스는,
질소인 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
The method of claim 2, wherein the purging gas,
Gas treatment system, characterized in that nitrogen.
제 2 항에 있어서, 상기 응축 리턴라인은,
상기 퍼징밸브의 개방 시 상기 기액분리기로부터 상기 퍼징밸브에 의해 퍼징가스가 주입되는 지점 사이의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
The method of claim 2, wherein the condensation return line,
When the purging valve is opened, the flow between the gas-liquid separator and the point at which the purging gas is injected by the purging valve is blocked.
제 1 항에 있어서,
상기 증발가스 압축기에 의해 압축된 고압의 증발가스 또는 상기 기액분리기 내부의 증발가스를 전달받아 벤트하는 고압 벤트마스트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
The method of claim 1,
And a high-pressure vent mast receiving and venting the high-pressure boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor or the boil-off gas inside the gas-liquid separator.
제 1 항에 있어서, 상기 기액분리기에는,
재액화된 증발가스에서 기액분리된 기상의 플래시가스를 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 플래시가스 배출라인이 마련되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the gas-liquid separator,
A gas treatment system, characterized in that a flash gas discharge line is provided for transferring the gas-liquid gas-liquid flash gas separated from the re-liquefied boil-off gas to the liquefied gas storage tank.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 상기 가스 처리 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.A ship comprising the gas treatment system according to any one of claims 1 to 6.
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