KR102245478B1 - Open rack lng vaporizer tube - Google Patents

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KR102245478B1
KR102245478B1 KR1020200134394A KR20200134394A KR102245478B1 KR 102245478 B1 KR102245478 B1 KR 102245478B1 KR 1020200134394 A KR1020200134394 A KR 1020200134394A KR 20200134394 A KR20200134394 A KR 20200134394A KR 102245478 B1 KR102245478 B1 KR 102245478B1
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최규평
김종민
안덕임
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주식회사 태진중공업
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Abstract

A heat pipe of a seawater type LNG vaporizer is disclosed. The heat pipe of a seawater type LNG vaporizer comprises: a hollow tube to allow fluid to pass the same; heat dissipation fins arranged on an outer surface of the tube in a circumferential direction; a first twist baffle having shorter length than the half of the tube, having a first fluid guide groove extended in a spiral shape, and inserted into the tube; and a second twist baffle having the length which is same with or smaller than the length of the first twist baffle, extended in the spiral shape, having a second fluid guide groove having a smaller curvature than the first fluid guide groove, and inserted into the tube to be disposed in an upper portion or a lower portion of the first twist baffle.

Description

해수식 LNG 기화기의 전열관{OPEN RACK LNG VAPORIZER TUBE}Heat transfer pipe of seawater LNG vaporizer {OPEN RACK LNG VAPORIZER TUBE}

본 발명은 전열관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수식 LNG 기화기에 사용되는 전열관에 관한 것이다.The present invention relates to a heat transfer tube, and more particularly, to a heat transfer tube used in a seawater LNG vaporizer.

일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; 이하 LNG라 함)를 기화시키기 위한 장치로서, 해수식 기화기(Open Rack Vaporizer; 이하 ORV라 함)와 가스연소식 기화기(Submerged Vaporizer; 이하 SMV라 함) 및 대기식 기화기(Ambiment air vaporizer; 이하 AAV라 함)가 있다.In general, as a device for vaporizing liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), a seawater vaporizer (open rack vaporizer; hereinafter referred to as ORV) and a gas-fired vaporizer (submerged vaporizer; hereinafter referred to as SMV). And there is an atmospheric vaporizer (Ambiment air vaporizer; hereinafter referred to as AAV).

상기 ORV는 -160℃의 LNG를 0℃의 천연가스로 기화시키는데 해수의 열을 이용하는 것으로서, 기화기의 튜브표면에 해수를 살수하고 LNG를 기화기 튜브 내부로 통과시켜 해수의 온도를 이용하여 LNG를 기화시키는 설비이며, 상기 SMV는 -160℃의 LNG를 0℃의 천연가스로 기화시키는데 가스를 연소시킨 열을 이용하는 것으로, 가스를 연소시켜 얻은 열을 LNG에 직접 가하여 천연가스로 기화시키는 설비이다. 또한, 상기 AAV는 주변공기를 이용하여 LNG를 기체화시키는 장치이다.The ORV uses the heat of seawater to vaporize LNG at -160℃ to natural gas at 0℃. The seawater is sprinkled on the tube surface of the carburetor and LNG is passed through the carburetor tube to vaporize LNG using the temperature of the seawater. The SMV is a facility that vaporizes LNG at -160°C to natural gas at 0°C, using heat generated by burning gas, and vaporizes the heat obtained by burning gas directly to LNG to evaporate it into natural gas. In addition, the AAV is a device for gasifying LNG using ambient air.

그런데, 종래의 해수식 기화기의 전열관은 해수와 액화천연가스가 열교환하는 효율이 높지 못하여서 액화천연가스의 기화 속도가 신속하지 못한 문제가 있었다.However, the heat transfer pipe of the conventional seawater vaporizer has a problem that the rate of vaporization of the liquefied natural gas is not fast because the efficiency of heat exchange between seawater and liquefied natural gas is not high.

등록특허 제10-1436078호Registered Patent No. 10-1436078

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 LNG의 체류시간이 연장 및 유체를난류화 시킴으로 열 전달 효율이 증대될 수 있도록 한 해수식 LNG 기화기의 전열관을 제공하는데 있다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a heat transfer pipe of a seawater type LNG vaporizer so that heat transfer efficiency can be increased by extending the residence time of LNG and turbulizing fluid.

본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관은 유체가 통과 가능하게 중공인 튜브; 상기 튜브의 외면에 원주 방향으로 배열되는 방열핀; 상기 튜브의 절반의 길이보다 짧은 길이를 갖고, 나선형으로 연장되는 제1 유체가이드홈이 마련되며, 상기 튜브의 내부로 삽입되는 제1 트위스트 배플; 및 상기 제1 트위스트 배플의 길이 이하의 길이를 갖고, 나선형(Twisted)으로 연장되되 상기 제1 유체가이드홈보다 작은 곡률로 형성되는 제2 유체가이드홈이 마련되며, 상기 튜브의 내부로 삽입되어 상기 제1 트위스트 배플의 상부 또는 하부에 배치되는 제2 트위스트 배플을 포함한다. The heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention is a hollow tube to allow fluid to pass through; Radiating fins arranged in a circumferential direction on the outer surface of the tube; A first twist baffle having a length shorter than the length of half of the tube, having a first fluid guide groove extending in a spiral shape, and being inserted into the tube; And a second fluid guide groove having a length less than the length of the first twist baffle and extending in a spiral shape but formed with a curvature smaller than that of the first fluid guide groove. And a second twist baffle disposed above or below the first twist baffle.

일 실시예에서, 상기 튜브는 중공 내에 원주 방향을 따라 배열되고 튜브의 길이에 대응하는 길이를 갖는 와류유도톱니들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the tube may include vortex induction teeth arranged in the hollow along the circumferential direction and having a length corresponding to the length of the tube.

일 실시예에서, 상기 튜브의 길이방향을 따라 배열되는 다수의 외장형 배플을 더 포함하고, 상기 각각의 외장형 배플은 상기 튜브의 외면을 감싸도록 나선형으로 감기는 중공관이고 그 중공관의 양단은 상기 튜브의 내부에 관통되어 상기 튜브 내의 중공과 소통되고, 상기 튜브는 상기 각각의 외장형 배플의 양단 중 아래에 위치하는 단부의 입구의 전방에 배치되며 오목한 내면이 상기 튜브를 통과하는 유체의 흐름방향에 마주하도록 구비되는 다수의 유체유입유도용 돔을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, it further comprises a plurality of external baffles arranged along the longitudinal direction of the tube, each of the external baffles is a hollow tube spirally wound around the outer surface of the tube, and both ends of the hollow tube are the The tube is penetrated into the inside of the tube and communicates with the hollow in the tube, the tube is disposed in front of the inlet of the lower end of the both ends of each of the external baffles, and a concave inner surface is in the flow direction of the fluid passing through the tube. It may further include a plurality of domes for inducing fluid inflow provided to face each other.

본 발명에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관에 의하면, LNG의 체류시간이 연장될 수 있고 유체의 흐름을 난류화하여 열 전달 효율이 증대될 수 있는 이점이 있다.According to the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to the present invention, there is an advantage that the residence time of LNG can be extended and the heat transfer efficiency can be increased by turbulent flow of fluid.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 튜브 및 방열핀의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a heat transfer pipe of a seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the appearance of the tube and the radiating fins shown in FIG. 1.
3 is a plan view of FIG. 2.
4 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a heat transfer pipe of a seawater LNG vaporizer according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a heat transfer pipe of a seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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 the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of the presence or addition.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 튜브 및 방열핀의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a heat transfer pipe of a seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the tube and radiating fins shown in FIG. 1, and FIG. It is a top view.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관은 튜브(110), 방열핀(120), 제1 트위스트 배플(130), 제2 트위스트 배플(140)을 포함할 수 있다.1 to 3, the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention comprises a tube 110, a radiating fin 120, a first twist baffle 130, and a second twist baffle 140. Can include.

튜브(110)는 유체가 통과 가능하게 중공으로 구비된다. 상기 중공은 원통 형상이다.The tube 110 is provided in a hollow shape to allow the fluid to pass through. The hollow has a cylindrical shape.

방열핀(120)은 튜브(110)의 외면에 원주 방향으로 다수 배열된다. The radiating fins 120 are arranged in a circumferential direction on the outer surface of the tube 110.

제1 트위스트 배플(130)은 튜브(110)의 절반의 길이보다 짧은 길이를 갖고, 직사각형의 금속판재가 비틀림 가공 작업에 의해 나선형으로 비틀어져서 형성된다. 이에 따라, 나선형으로 연장되는 제1 유체가이드홈(131)이 마련된다. 제1 트위스트 배플(130)은 튜브(110)의 일부 길이 내로 삽입되며, 튜브(110)의 내부에서 제1 유체가이드홈(131)은 튜브(110)의 내부를 통과하는 유체의 흐름을 나선형으로 유도할 수 있다.The first twist baffle 130 has a length shorter than half the length of the tube 110 and is formed by twisting a rectangular metal plate in a spiral shape by a torsion processing operation. Accordingly, a first fluid guide groove 131 extending in a spiral is provided. The first twist baffle 130 is inserted into a partial length of the tube 110, and the first fluid guide groove 131 inside the tube 110 spirals the flow of fluid passing through the inside of the tube 110. You can induce it.

제2 트위스트 배플(140)은 제1 트위스트 배플(130)의 길이 이하의 길이를 갖고, 상기 제1 트위스트 배플(130)과 같이 사각형상의 금속판재가 비틀림 가공 작업에 의해 나선형으로 비틀어져 형성된다. 이때, 제2 트위스트 배플(140)은 제1 트위스트 배플(130)의 비틀림 각도보다 큰 각도록 비틀어져서 제1 유체가이드홈(131)보다 작은 곡률로 형성되는 제2 유체가이드홈(141)이 마련될 수 있다. 제2 트위스트 배플(140)은 튜브(110)의 다른 일부 길이 내로 삽입되어 상기 제1 트위스트 배플(130)의 상부 또는 하부에 배치되며, 튜브(110)의 내부에서 상기 제2 유체가이드홈(141)은 튜브(110)의 내부를 통과하는 유체의 흐름을 나선형으로 유도할 수 있다.The second twist baffle 140 has a length equal to or less than the length of the first twist baffle 130, and a rectangular metal plate like the first twist baffle 130 is formed by twisting in a spiral shape by a twisting operation. At this time, the second twist baffle 140 is twisted to an angle greater than the twist angle of the first twist baffle 130, and a second fluid guide groove 141 formed with a curvature smaller than that of the first fluid guide groove 131 is provided. Can be. The second twist baffle 140 is inserted into another partial length of the tube 110 and disposed above or below the first twist baffle 130, and the second fluid guide groove 141 inside the tube 110 ) May induce the flow of fluid passing through the inside of the tube 110 in a spiral manner.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관은 튜브(110)의 중공 내에 서로 다른 곡률을 갖는 제1 트위스트 배플(130) 및 제2 트위스트 배플(140)이 수용되므로 튜브(110)의 내부를 통과하는 유체, 즉 LNG(액화천연가스)는 난류를 형성하면서 튜브(110)를 통과할 수 있다.Since the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention accommodates the first twist baffle 130 and the second twist baffle 140 having different curvatures in the hollow of the tube 110, the tube 110 Fluid passing through the inside of, that is, LNG (liquefied natural gas) may pass through the tube 110 while forming a turbulent flow.

즉, 제1 트위스트 배플(130)의 제1 유체가이드홈(131)을 지날 때와 제2 트위스트 배플(140)의 제2 유체가이드홈(141)을 지날 때에 LNG의 유속 및 선회 방향이 변화되는 난류 및 와류를 형성하면서 튜브(110)를 통과할 수 있다.That is, when passing through the first fluid guide groove 131 of the first twist baffle 130 and the second fluid guide groove 141 of the second twist baffle 140, the flow velocity and rotation direction of LNG are changed. It can pass through the tube 110 while forming turbulence and vortex flow.

따라서, 튜브(110)를 통과하는 LNG가 와류 및 난류를 형성하게 되므로 LNG의 체류시간이 연장될 수 있고 이를 통해 열 전달 효율이 증대될 수 있다.Accordingly, since the LNG passing through the tube 110 forms vortex and turbulence, the residence time of the LNG can be extended, and heat transfer efficiency can be increased through this.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관은 해수식 LNG 기화기에 적용시, 튜브(110) 및 방열핀(120)의 표면에 해수를 살수하고, LNG를 튜브(110) 내부로 통과시켜서 해수 및 LNG의 열교환을 통해 LNG를 기화시키게 된다. 이때, LNG는 앞서 설명한 바와 같이 와류 및 난류를 형성하면서 튜브(110)의 중공 내를 통과하므로 LNG의 체류시간이 연장됨으로 인해 해수와의 간접적인 열 접촉시간이 증가될 수 있고, 따라서 열 교환 효율이 증대될 수 있는 이점이 있다.When the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention is applied to the seawater LNG vaporizer, the surface of the tube 110 and the radiating fin 120 is sprayed with seawater, and the LNG passes through the tube 110. So that LNG is vaporized through heat exchange between seawater and LNG. At this time, since LNG passes through the hollow of the tube 110 while forming vortex and turbulence as described above, the indirect thermal contact time with seawater may increase due to the extension of the residence time of LNG, and thus heat exchange efficiency There is an advantage that can be augmented.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 튜브(110)는 중공 내에 원주 방향을 따라 배열되고 튜브(110)의 길이에 대응하는 길이를 갖는 와류유도톱니들(111)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 와류 형성이 증대되어 열 교환 효율이 더 증대될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the tube 110 may include vortex induction teeth 111 arranged in the hollow along the circumferential direction and having a length corresponding to the length of the tube 110. In this case, the formation of eddy currents may be increased, and thus heat exchange efficiency may be further increased.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다. 4 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a heat transfer pipe of a seawater LNG vaporizer according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관은 다수의 외장형 배플(150) 및 유체유입유도용 돔(160)을 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기와 동일하다.4, one embodiment of the present invention, except that the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to another embodiment of the present invention further includes a plurality of external baffles 150 and a dome 160 for inducing fluid inflow. It is the same as the seawater LNG vaporizer according to the example.

다수의 외장형 배플(150)은 튜브(110)의 길이방향을 따라 배열된다. 각각의 외장형 배플(150)은 튜브(110)의 외면을 감싸도록 나선형으로 감기는 중공관이고 그 중공관의 양단은 튜브(110)의 내부에 관통되어 튜브(110) 내의 중공과 소통될 수 있다.A plurality of external baffles 150 are arranged along the longitudinal direction of the tube 110. Each external baffle 150 is a hollow tube wound in a spiral so as to surround the outer surface of the tube 110, and both ends of the hollow tube penetrate the inside of the tube 110 to communicate with the hollow in the tube 110. .

유체유입유도용 돔(160)은 튜브(110)의 내면에 돌출 형태로 구비되며, 다수의 외장형 배플(150)의 개수와 동일 개수로 구비될 수 있다. 유체유입유도용 돔(160)은 각각의 외장형 배플(150)의 양단 중 아래에 위치하는 단부의 입구의 전방에 배치되며, 오목한 내면이 튜브(110)를 통과하는 유체의 흐름 방향에 마주하도록 구비될 수 있다.The dome 160 for inducing fluid inflow is provided in a protruding shape on the inner surface of the tube 110 and may be provided in the same number as the number of a plurality of external baffles 150. The dome 160 for inducing fluid inflow is disposed in front of the inlet of the lower end of each external baffle 150 and has a concave inner surface facing the flow direction of the fluid passing through the tube 110 Can be.

일 예로, 외장형 배플(150)이 위치하는 영역에는 방열핀(120)이 생략될 수 있다.For example, in the region where the external baffle 150 is located, the heat dissipation fin 120 may be omitted.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관은 튜브(110)의 내부 중공을 따라 흐를 때 일부가 상기 유체유입유도용 돔(160) 각각의 오목한 홈으로 유입된 후 상기 오목한 홈에 근접하는 외장형 배플(150)의 일단부로 유도되어 외장형 배플(150)의 중공 내로 공급되며, 외장형 배플(150)의 중공을 따라 흐르면서 외장형 배플(150)의 타단부를 통해 토출되어 다시 튜브(110) 내의 LNG와 합류하게 된다.When the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to another embodiment of the present invention flows along the inner hollow of the tube 110, a part of the heat transfer pipe flows into the concave groove of each of the dome 160 for inducing fluid inflow and then into the concave groove. It is guided to one end of the adjacent external baffle 150 and is supplied into the hollow of the external baffle 150, and flows along the hollow of the external baffle 150 and is discharged through the other end of the external baffle 150 to be discharged again through the tube 110. It will join the LNG within.

이와 같이, LNG의 일부가 다수의 외장형 배플(150)을 통해 분기된 후 합류하는 과정을 통해서 튜브(110) 내의 LNG의 난류 형성을 증대시킬 수 있고, 이에 따라 LNG의 체류 시간은 더욱 증가될 수 있고, 나아가 전열관의 열 교환 효율이 더욱 증대될 수 있다.In this way, it is possible to increase the formation of turbulent flow of LNG in the tube 110 through the process of branching and then joining the LNG through a plurality of external baffles 150, and accordingly, the residence time of the LNG can be further increased. Further, the heat exchange efficiency of the heat transfer tube may be further increased.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관의 제1 트위스트 배플(130), 제2 트위스트 배플(140) 및 외장형 배플(150)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.Meanwhile, the first twist baffle 130, the second twist baffle 140, and the external baffle 150 of the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to the embodiments of the present invention can effectively prevent and remove contaminants from adhesion. A contamination prevention coating layer made of a contamination prevention coating composition may be applied so that it can be applied.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.The antifouling coating composition contains cocoamphodiacetate and alkyl glycol ether in a molar ratio of 1:0.01 to 1:2, and the total content of cocoamphodiacetate and alkyl glycol ether is 1 to 10% by weight based on the total aqueous solution. to be.

상기 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 제1 트위스트 배플(130), 제2 트위스트 배플(140) 및 외장형 배플(150) 상의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.The molar ratio of the cocoamphodiacetate and the alkyl glycol ether is preferably 1:0.01 to 1:2. When the molar ratio is out of the above range, the first twist baffle 130, the second twist baffle 140, and the external baffle ( 150) There is a problem in that the coating property is deteriorated or the surface moisture adsorption increases after application, so that the coating film is removed.

상기 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 제1 트위스트 배플(130), 제2 트위스트 배플(140) 및 외장형 배플(150) 상의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.The cocoamphodiacetate and alkyl glycol ether are preferably 1 to 10% by weight in the total aqueous solution of the composition, and if less than 1% by weight, the first twist baffle 130, the second twist baffle 140, and the external baffle 150 There is a problem in that the coating property is deteriorated, and when it exceeds 10% by weight, crystal precipitation is likely to occur due to an increase in the coating film thickness.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 제1 트위스트 배플(130), 제2 트위스트 배플(140) 및 외장형 배플(150) 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 트위스트 배플(130), 제2 트위스트 배플(140) 및 외장형 배플(150) 상의 최종 도포막 두께는 550 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1100 ~ 1900Å이다. 상기 도포막의 두께가 550 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.On the other hand, as a method of applying the present antifouling coating composition on the first twist baffle 130, the second twist baffle 140, and the external baffle 150, it is preferable to apply it by a spray method. In addition, the thickness of the final coating layer on the first twist baffle 130, the second twist baffle 140, and the external baffle 150 is preferably 550 to 2000 Å, more preferably 1100 to 1900 Å. If the thickness of the coating film is less than 550 Å, there is a problem of deterioration in the case of high-temperature heat treatment, and if it exceeds 2000 Å, crystal precipitation on the coated surface is liable to occur.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 0.1 몰 및 알킬 글리콜에테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.In addition, the present antifouling coating composition may be prepared by adding 0.1 mol of cocoamphodiacetate and 0.05 mol of alkyl glycol ether to 1000 ml of distilled water and then stirring.

한편, 본 발명의 본 발명의 실시예들에 따른 해수식 LNG 기화기의 전열관의 튜브(110) 및 방열핀(120)의 표면에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. Meanwhile, an anti-corrosion coating layer may be applied to the surface of the tube 110 and the heat dissipation fin 120 of the heat transfer pipe of the seawater LNG vaporizer according to the embodiments of the present invention to prevent corrosion of the metal surface. .

이 부식방지도포층의 도포 재료는 트리에탄올아민 15중량%, 인디아졸 25중량%, 하프늄 20중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 프로피온아미드 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.The coating material of this anticorrosive coating layer was triethanolamine 15% by weight, indiazole 25% by weight, hafnium 20% by weight, molybdenum emulsified (MoS2) 10% by weight, titanium oxide (TiO2) 15% by weight, and propionamide 15% by weight. It is composed, and the coating thickness can be formed to 8㎛.

트리에탄올아민, 인디아졸, 프로피온아미드는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.Triethanolamine, indiazole, and propionamide play a role in preventing corrosion and discoloration.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.Hafnium is a transition metal element with corrosion resistance and plays a role in having excellent waterproof and corrosion resistance.

유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.Molybdenum emulsified plays a role of imparting wetness and lubricity to the surface of the coating film.

산화티타늅은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.Titanium oxide is added for the purpose of fire resistance and chemical stability.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.The reason why the ratio of the constituent components and the coating thickness were numerically limited as described above is that the present inventors have repeatedly failed several times and analyzed through the test results, and as a result, the optimum anti-corrosion effect was shown in the ratio.

그리고, 방열핀(120)의 둘레에는 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열코팅제가 코팅될 수 있다.In addition, a heat dissipation coating agent made of an infrared radiator powder and a binder may be coated around the radiating fins 120.

적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이다.Infrared emitter powder is jade, sercite, cordierite, germanium, iron oxide, mica, manganese dioxide, silicon carbide, macsumstone, carbon, copper oxide, cobalt oxide, nickel oxide, antimony pentoxide, tin oxide, chromium oxide, boron nitride, nitride. Any one of aluminum and silicon nitride, or a mixture of two or more thereof.

바인더는 유무기하이브리드 바인더로 형성된다. 이 유무기하이브리드 바인더는, 콜로이드 무기입자 100중량부에 대해 실란 0.1~150중량부 또는 유기수지 0.1~150중량부를 혼합하여 형성된다.The binder is formed of an organic-inorganic hybrid binder. This organic-inorganic hybrid binder is formed by mixing 0.1 to 150 parts by weight of silane or 0.1 to 150 parts by weight of an organic resin with respect to 100 parts by weight of colloidal inorganic particles.

콜로이드 무기입자는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화아연, 바륨타이타네이트, 지르코늄타이타네이트 및 스트론튬타이타네이트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용한다.As the colloidal inorganic particles, any one of silica, alumina, magnesium oxide, titania, zirconia, tin oxide, zinc oxide, barium titanate, zirconium titanate and strontium titanate, or a mixture thereof is used.

방열핀(120)과 방열코팅제 사이에는 프라이머 처리가 이루어진다. 프라이머 처리는, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나를 사용하여 이루어진다.A primer treatment is performed between the heat dissipation fin 120 and the heat dissipation coating material. The primer treatment is performed using any one of a silane, an organic resin, a silicone compound, an inorganic binder, an organic/inorganic hybrid binder, and a glass frit.

방열코팅제 표면에는 보호층이 더 형성된다. 이 보호층은, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나의 재료로 이루어진다.A protective layer is further formed on the surface of the heat dissipating coating. This protective layer is made of any one of a silane, an organic resin, a silicone compound, an inorganic binder, an organic/inorganic hybrid binder, and a glass frit.

이러한 본 발명은 방열핀(120)의 표면에 방사율이 높은 고방사율의 방열코팅제를 코팅함으로써 열이 방열핀(120)의 표면으로부터 잘 방출되도록 하는 것이다.In the present invention, heat is well released from the surface of the heat dissipation fin 120 by coating a heat dissipation coating agent having a high emissivity on the surface of the heat dissipation fin 120.

방열코팅제는 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어져 방열핀(120) 표면에 코팅되는 것으로서, 적외선 방사체 분말은, 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 질화붕소, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물을 사용한다.The heat dissipation coating agent is composed of infrared emitter powder and a binder, and is coated on the surface of the radiating fin 120, and the infrared emitter powder is jade, sercite, cordierite, germanium, iron oxide, mica, manganese dioxide, silicon carbide, macsumstone, carbon, oxidation. Any one of copper, cobalt oxide, nickel oxide, antimony pentoxide, tin oxide, chromium oxide, boron nitride, aluminum nitride, and silicon nitride, or a mixture of two or more thereof is used.

그리고, 바인더로는, 실란 바인더, 유기 바인더, 실리콘 화합물 바인더, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나를 사용한다.And, as the binder, any one of a silane binder, an organic binder, a silicone compound binder, an inorganic binder, an organic-inorganic hybrid binder, and a glass frit is used.

또한, 방열핀(120) 표면과 방열코팅제 사이에는 프라이머 처리가 이루어지도록 하여 방열코팅제의 접착력을 향상시킨다. 프라이머로서는, 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit)을 사용한다.In addition, a primer treatment is performed between the surface of the heat dissipation fin 120 and the heat dissipation coating agent to improve adhesion of the heat dissipation coating agent. As a primer, a silane, an organic resin, a silicone compound, an inorganic binder, an organic/inorganic hybrid binder, and a glass frit are used.

또한, 방열코팅제 표면에는 방열코팅제를 보호하고 표면을 매끄럽게 하기 위하여 보호층이 더 형성된다. 이 보호층은 실란, 유기수지, 실리콘 화합물, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나의 재료로 이루어진다.In addition, a protective layer is further formed on the surface of the heat-dissipating coating agent to protect the heat-dissipating coating agent and to smooth the surface. This protective layer is made of any one of silane, organic resin, silicone compound, inorganic binder, organic-inorganic hybrid binder, and glass frit.

또한, 실란 바인더는, 4개의 알콕시기를 가지는 실란을 포함하되, 상기 4개의 알콕시기를 가지는 실란은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란으로 이루어진 군 중 하나 이상을 포함하여 사용한다.In addition, the silane binder includes a silane having four alkoxy groups, and the silane having four alkoxy groups is tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, It is used by including at least one of the group consisting of tetra-n-butoxysilane.

또한, 유기 바인더는, 탄소사슬의 양 말단 또는 사슬의 측쇄에 열중합이 가능한 비닐기, 아크릴기, 에스테르기, 우레탄기, 에폭시기, 아미노기, 이미드기 및 열경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자, 그리고 광중합이 가능한 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타아크릴레이트기 및 광경화가 가능한 유기 관능기를 적어도 1관능기 이상을 함유하는 유기고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종이며, 또한 상기 유기 고분자는 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것을 사용한다.In addition, the organic binder includes at least one functional group, a vinyl group, an acrylic group, an ester group, a urethane group, an epoxy group, an amino group, an imide group, and a thermosetting organic functional group capable of thermal polymerization at both ends of the carbon chain or side chains of the chain. An organic polymer containing, and one selected from the group consisting of an organic polymer containing at least one or more photopolymerizable vinyl groups, allyl groups, acrylic groups, methacrylate groups, and photocurable organic functional groups, and the As the organic polymer, some hydrogen in the hydrocarbon group is substituted with fluorine.

또한, 상기 실리콘 화합물 바인더는, 실록산(-Si-O-)을 기본으로 하면서, 실리콘 원자의 4개 결합부위 중 어느 하나에 직쇄, 측쇄 또는 고리형의 탄화수소기를 가지는 물질이며, 상기 탄화수소기는 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 알콕시기, 방향족기, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 니트로기, 하이드록시기, 사이클로부텐기, 카르복실기, 알키드기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소 또는 에폭시 작용기를 단독 또는 2종 이상을 가지거나, 상기 탄화수소기의 일부 수소가 불소로 치환된 것을 포함하는 것을 사용한다.In addition, the silicone compound binder is a material that is based on siloxane (-Si-O-) and has a linear, branched or cyclic hydrocarbon group at any one of the four bonding sites of the silicon atom, and the hydrocarbon group is an alkyl group, Ketone group, acrylic group, methacrylic group, allyl group, alkoxy group, aromatic group, amino group, ether group, ester group, nitro group, hydroxy group, cyclobutene group, carboxyl group, alkyd group, urethane group, vinyl group, nitrile A group, hydrogen, or an epoxy functional group alone or two or more, or a hydrocarbon group in which some hydrogens are substituted with fluorine is used.

또한, 상기 무기바인더는, 수 분산된 콜로이드 실리카에 Li+, Na+, K+, Mg2+, Pb2+, Ca2+ 중 하나 이상의 이온을 포함하는 물질을 첨가하여 형성된 것을 사용하며, 이는 수산화물인 LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Pb(OH)2, Ca(OH)2을 사용한다.In addition, the inorganic binder is formed by adding a material containing one or more ions of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Pb 2+ , and Ca 2+ to water-dispersed colloidal silica, which is Hydroxide LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH) 2 , Pb(OH) 2 , Ca(OH) 2 are used.

또한, 상기 유무기하이브리드 바인더는, 콜로이드 무기입자 100중량부에 대해 실란 0.1~150중량부 또는 유기수지 0.1~150중량부를 혼합하여 형성된 것을 사용하며, 상기 콜로이드 무기입자는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화아연, 바륨타이타네이트, 지르코늄타이타네이트 및 스트론튬타이타네이트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용한다.In addition, the organic-inorganic hybrid binder is formed by mixing 0.1 to 150 parts by weight of silane or 0.1 to 150 parts by weight of an organic resin with respect to 100 parts by weight of colloidal inorganic particles, and the colloidal inorganic particles are silica, alumina, magnesium oxide , Titania, zirconia, tin oxide, zinc oxide, barium titanate, zirconium titanate and strontium titanate, or a mixture thereof.

또한, 상기 글래스 프릿(glass frit) 바인더는 유리조성을 고온에서 녹인 뒤 냉각시켜서 분말 혹은 조각의 형태로 만든 것으로서, 보호코팅이나 씰링 등의 용도로 광범위하게 사용되고 있으며, 용융 온도도 조성에 따라서 다르게 나타난다. 상기 글래스 프릿은 상온에서 고상의 형태로 존재하지만 온도를 올리면 액상으로 되어 바인더로서 사용이 가능하게 되므로, 액상에서 접착시킨 뒤 다시 냉각을 시키게 되면 고상의 형태로 접착이 되게 된다.In addition, the glass frit binder is made in the form of powder or flakes by melting a glass composition at a high temperature and cooling it, and is widely used for protective coating or sealing, and the melting temperature varies depending on the composition. The glass frit exists in a solid form at room temperature, but it becomes a liquid when the temperature is raised and can be used as a binder. Therefore, when the glass frit is bonded in a liquid state and cooled again, it is bonded in a solid form.

이와 같은 본 발명은, 방열핀(120)을 그대로 이용하면서, 방열핀(120) 표면에 고방사율의 방열코팅제를 코팅하여 방열핀(120) 표면의 방사율을 높여 기존의 방열핀(120) 표면에서의 대류와 함께 복사에 의해서도 열이 잘 방출되도록 하여 열방출 효율을 높이고, 다양한 형태의 모든 방열핀(120)에 적용할 수 있어 그 활용도 및 경제적인 효과가 우수하다.In the present invention, while using the radiating fin 120 as it is, by coating a high emissivity coating agent on the surface of the radiating fin 120 to increase the emissivity of the surface of the radiating fin 120 together with convection on the surface of the existing radiating fin 120 The heat dissipation efficiency is increased by allowing heat to be well discharged even by radiation, and since it can be applied to all radiating fins 120 of various types, its utilization and economic effect are excellent.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those of ordinary skill in the art, and general principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

110 : 튜브 120 : 방열핀
130 : 제1 트위스트 배플 140 : 제2 트위스트 배플110: tube 120: heat dissipation fin
130: first twist baffle 140: second twist baffle

Claims (3)

유체가 통과 가능하게 중공인 튜브(110);
상기 튜브(110)의 외면에 원주 방향으로 배열되는 방열핀(120);
상기 튜브(110)의 절반의 길이보다 짧은 길이를 갖고, 나선형(Twisted)으로 연장되는 제1 유체가이드홈(131)이 마련되며, 상기 튜브(110)의 내부로 삽입되는 제1 트위스트 배플(130); 및
상기 제1 트위스트 배플(130)의 길이 이하의 길이를 갖고, 나선형으로 연장되되 상기 제1 유체가이드홈(131)보다 작은 곡률로 형성되는 제2 유체가이드홈(141)이 마련되며, 상기 튜브(110)의 내부로 삽입되어 상기 제1 트위스트 배플(130)의 상부 또는 하부에 배치되는 제2 트위스트 배플(140)을 포함하고;
상기 튜브(110)는 중공 내에 원주 방향을 따라 배열되고 튜브(110)의 길이에 대응하는 길이를 갖는 와류유도톱니들(111)을 포함하며;
상기 튜브(110)의 길이방향을 따라 배열되는 다수의 외장형 배플(150)을 더 포함하고,
상기 각각의 외장형 배플(150)은 상기 튜브(110)의 외면을 감싸도록 나선형으로 감기는 중공관이고 그 중공관의 양단은 상기 튜브(110)의 내부에 관통되어 상기 튜브(110) 내의 중공과 소통되고,
상기 튜브(110)는 상기 각각의 외장형 배플(150)의 양단 중 아래에 위치하는 단부의 입구의 전방에 배치되며 오목한 내면이 상기 튜브(110)를 통과하는 유체의 흐름방향에 마주하도록 구비되는 다수의 유체유입유도용 돔(160)을 더 포함하고;
방열핀(120)의 둘레에는 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어진 방열코팅제가 코팅되되, 상기 바인더는 유무기하이브리드 바인더로 형성되고, 상기 유무기하이브리드 바인더는, 콜로이드 무기입자 100중량부에 대해 실란 0.1~150중량부 또는 유기수지 0.1~150중량부를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 해수식 LNG 기화기의 전열관.A hollow tube 110 to allow the fluid to pass through;
Radiating fins 120 arranged in a circumferential direction on the outer surface of the tube 110;
A first fluid guide groove 131 having a length shorter than half the length of the tube 110 and extending in a spiral shape is provided, and a first twist baffle 130 inserted into the inside of the tube 110 ); And
A second fluid guide groove 141 having a length less than the length of the first twist baffle 130 and extending in a spiral shape but formed with a curvature smaller than that of the first fluid guide groove 131 is provided, and the tube ( A second twist baffle 140 inserted into the interior of 110 and disposed above or below the first twist baffle 130;
The tube 110 includes vortex induction teeth 111 arranged along the circumferential direction in the hollow and having a length corresponding to the length of the tube 110;
Further comprising a plurality of external baffles 150 arranged along the longitudinal direction of the tube 110,
Each of the external baffles 150 is a hollow tube spirally wound around the outer surface of the tube 110, and both ends of the hollow tube penetrate the inside of the tube 110, Communicated,
The tube 110 is disposed in front of the inlet of an end positioned below one of the both ends of each of the external baffles 150 and has a concave inner surface facing the flow direction of the fluid passing through the tube 110. Further comprising a dome 160 for inducing fluid inflow of;
Around the radiating fin 120 is coated with a heat dissipation coating agent composed of an infrared radiator powder and a binder, the binder is formed of an organic-inorganic hybrid binder, and the organic-inorganic hybrid binder is 0.1 to 150 silane based on 100 parts by weight of colloidal inorganic particles. A heat transfer tube of a seawater LNG vaporizer, characterized in that formed by mixing 0.1 to 150 parts by weight or 0.1 to 150 parts by weight of an organic resin. 삭제delete 삭제delete
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