KR102323468B1 - 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하여 수요처로 공급하는 압축기; 상기 압축기 상류에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 분사하여 상기 압축기로 유입되는 증발가스를 냉각하는 예냉기; 상기 액화가스 저장탱크에서 배출되고 상기 수요처에서 소비되지 않은 잉여분의 증발가스를 별도의 냉매로 재액화하는 재액화장치; 및 상기 재액화장치에서 전달되는 증발가스를 임시 저장하고 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 드럼을 포함하며, 상기 예냉기는, 액화가스를 상기 드럼으로 전달하여 상기 드럼 내에서 증발가스가 응축되도록 한다.

Description

가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박{gas treatment system and ship having the same}
본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.
이러한 선박은 엔진을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.
그러나, 추진 연료로서 HFO 또는 MFO와 같은 중유를 사용하는 경우, 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염이 심각하기 때문에, 중유를 연료유로 사용하는 경우에 대한 규제가 강화되고 있고, 이러한 규제를 만족 시키기 위한 비용이 점차 증가하고 있다.
이에 따라 선박의 연료로서, 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 사용하는 기술의 개발이 이루어지고 있다.
이와 같은 액화가스는 액상으로 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.
그러나 이러한 액화가스는 -50도씨 이하의 극저온으로 저장되므로, 외부 열침투에 의해 증발가스가 발생하는 등의 문제가 있는 바, 액화가스를 안정적으로 저장하고 처리하기 위한 기술이 지속적으로 연구 개발되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 압축기로 유입되는 증발가스를 액화가스 분무로 예냉하되, 예냉에 사용되고 회수되는 액화가스를 재액화된 증발가스의 회수에 이용하여 안정적인 재액화를 보장할 수 있는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하여 수요처로 공급하는 압축기; 상기 압축기 상류에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 분사하여 상기 압축기로 유입되는 증발가스를 냉각하는 예냉기; 상기 액화가스 저장탱크에서 배출되고 상기 수요처에서 소비되지 않은 잉여분의 증발가스를 별도의 냉매로 재액화하는 재액화장치; 및 상기 재액화장치에서 전달되는 증발가스를 임시 저장하고 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 드럼을 포함하며, 상기 예냉기는, 액화가스를 상기 드럼으로 전달하여 상기 드럼 내에서 증발가스가 응축되도록 한다.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 상기 예냉기로 전달하는 펌프를 더 포함하며, 상기 펌프는, 상기 예냉기를 거쳐 상기 드럼으로 액화가스가 전달될 때 상기 드럼의 내압이 상기 액화가스 저장탱크의 내압 이상이 되도록 액화가스를 가압할 수 있다.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 상기 수요처로 전달하며 상기 압축기가 마련되는 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인에서 상기 압축기의 하류로부터 분기되어 상기 드럼으로 연결되며 재액화장치가 마련되는 증발가스 액화라인; 상기 액화가스 저장탱크에서 액화가스를 배출하여 상기 예냉기로 전달하는 액화가스 공급라인; 및 상기 예냉기에서 상기 드럼으로 연결되는 액화가스 전달라인을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 액화가스 전달라인에서 분기되어 상기 액화가스 저장탱크로 연결되는 액화가스 분기라인을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 압력 또는 온도가 기설정범위에 해당하도록, 상기 액화가스 전달라인 및 상기 액화가스 분기라인의 개방 또는 차단이 제어될 수 있다.
구체적으로, 상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 압력이 기설정압 이상일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 개방되고 상기 액화가스 분기라인은 차단되며, 상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 압력이 상기 기설정압 미만일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 차단되고 상기 액화가스 분기라인은 개방되어 상기 드럼의 내압 상승을 유도할 수 있다.
구체적으로, 상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 온도가 기설정압에 대응되는 포화온도 이상일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 개방되고 상기 액화가스 분기라인은 차단되며, 상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 온도가 상기 기설정압에 대응되는 상기 포화온도 미만일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 차단되고 상기 액화가스 분기라인은 개방되어 상기 드럼의 내압 상승을 유도할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 가스 처리 시스템을 갖는다.
본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스를 분무하여 압축기로 유입되는 증발가스의 온도를 낮추고, 증발가스를 냉각시킨 액화가스를 재액화장치 하류의 드럼에 전달하여, 드럼 내에서 증발가스의 재응축이 일어나게 함으로써 재액화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
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.
이하에서 액화가스는 LPG, LNG, 에탄 등일 수 있으며, 예시적으로 LNG(Liquefied Natural Gas)를 의미할 수 있고, 증발가스는 자연 기화된 LNG 등인 BOG(Boil Off Gas)를 의미할 수 있다. 또한 이하에서 액화가스는, 액체 상태 또는 자연기화되거나 강제기화된 기체 상태 등을 모두 포괄하는 용어로 사용될 수 있으며, 다만 증발가스는 액화가스 저장탱크 내에서 자연기화된 가스를 의미하는 용어로 사용될 수 있음을 알려둔다.
참고로 본 발명은 이하에서 설명하는 가스 처리 시스템을 구비하는 선박을 포함한다. 이때 선박은 일반 상선이거나 또는 FLNG, FSRU 등과 같은 해양플랜트를 포괄하는 표현이며, 더 나아가 육상에 설치되어 있는 플랜트 등으로 치환될 수도 있음을 알려둔다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 압축기(20), 펌프(30), 예냉기(40), 재액화장치(50), 드럼(60)을 포함한다.
액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 IMO 규정에 따른 독립형 탱크로서 Type A, B, C 등일 수 있으며, 또는 멤브레인형 탱크일 수도 있다.
액화가스 저장탱크(10)는 극저온으로 액화가스를 저장할 수 있으며, 다만 외부로부터 열이 침투함에 따라 액화가스가 자연 증발하게 되어 증발가스가 발생한다. 이때 증발가스는 액화가스 저장탱크(10)의 내압 상승을 야기하게 되므로, 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 안정적으로 유지하기 위해 증발가스를 외부로 배출할 필요가 있다.
따라서 액화가스 저장탱크(10)에는 증발가스를 외부로 배출하기 위한 증발가스 공급라인(L10)이 마련되며, 액화가스 저장탱크(10)의 외부로 배출된 증발가스는 수요처(E)로 공급될 수 있다.
이때 수요처(E)는 엔진, 보일러, GCU, 연료전지 등일 수 있으며, 엔진으로는 ME-GI, X-DF, DFDE, DFDG 등일 수 있다. 물론 수요처(E)는 상기에서 언급된 구성으로 한정되지 않으며, 증발가스를 전달받을 수 있는 모든 구성을 포함하고, 일례로 대기 역시 수요처(E)로 해석될 수 있다.
액화가스 저장탱크(10)에 저장되어 있는 액화가스 역시 수요처(E)로 공급될 수 있다. 액화가스는 증발가스 공급라인(L10)과 독립적으로 수요처(E)에 전달되거나, 또는 수요처(E)의 상류에서 증발가스 공급라인(L10)의 증발가스에 합류된 후 수요처(E)에 전달될 수 있다.
압축기(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스를 압축한다. 압축기(20)는 1단 또는 다단으로 마련될 수 있으며, 원심형, 스크류형, 왕복동형 등의 다양한 타입으로 구비될 수 있다.
또한 압축기(20)는 직렬로 복수 개가 마련되거나, 병렬로 복수 개가 마련될 수 있다. 이를 위해 증발가스 공급라인(L10)은 압축기(20)가 구비되는 부분에서 적어도 복수 라인으로 이루어질 수 있다.
압축기(20)는 수요처(E)의 요구압력에 맞게 증발가스를 압축하며, 압축 과정에서 증발가스가 가열됨에 따라 압축 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위해, 압축기(20)의 중간단에 인터쿨러(도시하지 않음)가 마련되거나, 압축기(20)의 최종단 하류에 애프터쿨러(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.
압축기(20)가 마련되는 증발가스 공급라인(L10)에는 증발가스 액화라인(L11)이 분기될 수 있다. 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스가 액화가스 저장탱크(10)의 내압 저하를 위해 배출되었을 때, 배출된 증발가스량이 수요처(E)의 소비량보다 많은 경우, 잉여분의 증발가스가 발생한다.
이때 잉여분의 증발가스는, 증발가스 액화라인(L11)으로 분기되어 재액화장치(50)로 공급될 수 있다. 다만 증발가스 액화라인(L11)은 압축기(20) 하류에서 분기되어 재액화장치(50)로 연결됨에 따라, 재액화장치(50)로 유입되는 증발가스가 압축기(20)에 의해 압축되어 비등점이 향상되도록 할 수 있다.
펌프(30)는, 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 외부로 배출하며, 일례로 펌프(30)는 액화가스를 후술할 예냉기(40)로 전달할 수 있다. 펌프(30)는 액화가스 저장탱크(10) 내부에 마련되는 잠형 펌프(30)일 수 있으며, 펌프(30)에는 액화가스 공급라인(L20)이 연결된다.
액화가스 공급라인(L20)은 펌프(30)로부터 연장되어 액화가스 저장탱크(10)의 돔(도시하지 않음)을 관통하여 예냉기(40)로 연결될 수 있다. 이때 펌프(30)는 스프레이 펌프(30), 스트리핑 펌프(30), 연료 펌프(30) 등일 수 있다.
물론 펌프(30)는 앞서 설명한 것과 달리 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 마련되는 것도 가능하며, 또는 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 예냉기(40)로 액화가스를 전달하기에 충분한 경우, 펌프(30)는 생략될 수도 있다.
예냉기(40)는, 압축기(20) 상류에 마련되며 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 분사하여 압축기(20)로 유입되는 증발가스를 냉각한다. 예냉기(40)는 증발가스 공급라인(L10)에 마련되며 증발가스 공급라인(L10)에서 단면이 확장된 형태를 가질 수 있고, 유동하는 증발가스를 향해 액화가스가 분무되어, 상대적으로 저온인 액화가스에 의하여 증발가스가 냉각될 수 있다.
다만 압축기(20)로 액상이 유입되는 것은 바람직하지 않으므로, 예냉기(40)는 액화가스에 의해 냉각되었지만 여전히 기상인 증발가스가 압축기(20)로 전달되는 구조를 가질 수 있고, 증발가스를 냉각시킨 후 여전히 액상인 액화가스는 배출되는 구조를 가질 수 있다.
이때 예냉기(40)에는 액화가스 전달라인(L21)이 연장되어, 예냉기(40)에서 배출되는 액화가스가 후술할 드럼(60)으로 전달될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.
예냉기(40)는 액화가스를 드럼(60)으로 전달하여 드럼(60) 내에서 증발가스가 응축되도록 한다. 이 역시 드럼(60)을 설명하는 과정에서 자세히 언급하도록 한다.
재액화장치(50)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 증발가스 공급라인(L10)을 따라 배출되었으나 수요처(E)에서 소비되지 않은 잉여분의 증발가스를, 증발가스 액화라인(L11)을 통해 전달받아 별도의 냉매로 재액화한다.
재액화장치(50)는 질소, 프로판, 혼합냉매 등의 제한되지 않는 다양한 냉매를 이용할 수 있으며, 도면에서와 같이 냉매를 압축/냉각/순환시키면서 증발가스와 냉매가 열교환하였을 때 증발가스가 비등점 이하로 냉각되도록 할 수 있다.
재액화장치(50)의 세부 구성은 공지된 구성들을 이용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 다만 도면에 나타난 재액화장치(50)는 예시로서 윤활유를 사용하는 냉매 압축기(부호 도시하지 않음) 및 냉매 기액분리기(부호 도시하지 않음), 냉매 감압밸브(부호 도시하지 않음) 등을 구비하는 혼합냉매 시스템일 수 있다.
드럼(60)은, 재액화장치(50)에서 전달되는 증발가스를 임시 저장하고 액화가스 저장태크로 전달한다. 드럼(60)은 용기 형태로 마련되며 재액화장치(50)에서 액화된 액상 증발가스를 저장하였다가 액화가스 저장탱크(10)로 회수할 수 있다.
드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로는 별도의 펌프를 이용하지 않고 압력차를 이용하여 액상 증발가스가 전달될 수 있다. 이 경우 드럼(60)의 내압은 액화가스 저장탱크(10)의 내압 대비 상대적으로 높은 수준으로 유지될 수 있으며, 일례로 드럼(60)의 내압은 액화가스 저장탱크(10)의 내압보다 2 내지 5barg 더 높을 수 있다.
이러한 드럼(60)은, 내압 상승을 위하여 드럼(60) 내에 저장된 액상 증발가스가 기화되도록 하는 구성을 포함할 수 있으며, 일례로 PBU(Pressure Build-up Unit) 등과 같은 구성이 적용될 수 있다. 또는 드럼(60)은 액상 증발가스를 내부에 임시 저장하면서 외부 열침투에 의하여 자연스럽게 액상 증발가스가 기상 증발가스로 변화하도록 방치하여 내압 상승을 유도하는 것도 가능하다.
본 실시예의 드럼(60)은, 재액화장치(50)로부터 액화가스 저장탱크(10)로 전달될 액상 증발가스를 임시 저장하는 기능에 더하여, 드럼(60) 내에서 기화되거나 재액화장치(50)에서 미처 액화되지 못한 기상 증발가스를 응축시키는 기능을 구비할 수 있다.
이를 위해, 예냉기(40)에서 증발가스를 냉각시킨 액화가스가 드럼(60)으로 전달될 수 있다. 예냉기(40)에서 냉각된 기상 증발가스는 압축기(20)로 공급되고, 예냉기(40)에서 증발가스를 냉각한 (액상) 액화가스는 예냉기(40)로부터 액화가스 전달라인(L21)을 따라 배출되어 드럼(60)으로 전달된다.
즉 액화가스는 액화가스 저장탱크(10)로부터 예냉기(40)로 연결되어 액화가스에서 액화가스를 배출하여 예냉기(40)로 전달하는 액화가스 공급라인(L20)과, 예냉기(40)로부터 드럼(60)으로 연결되는 액화가스 전달라인(L21)을 따라 차례로 유동할 수 있으며, 드럼(60)에 저온의 액화가스가 유입됨에 따라 드럼(60) 내에서 응축이 일어날 수 있다.
예냉기(40)에서 증발가스에 분무된 후 액화가스 전달라인(L21)을 통해 배출된 액화가스는 증발가스에 의하여 다소 가열될 수 있지만, 드럼(60)의 내압이 액화가스 저장탱크(10)보다 높기 때문에 드럼(60) 내에서의 비등점이 상압의 액화가스 비등점보다 높은 것을 고려할 때, 예냉기(40)로부터 드럼(60)으로 전달되는 액화가스는 증발가스의 응축 기능을 구현할 수 있다.
다만 액화가스 저장탱크(10)에서 예냉기(40)를 거쳐 드럼(60)으로 액화가스가 전달되었을 때, 드럼(60)의 내압이 적절한 수준보다 낮게 하강하여 드럼(60)으로부터 액화가스 저장탱크(10)로 액상 증발가스의 전달이 원활하지 않게 되는 것을 방지하고자, 펌프(30)는 드럼(60)으로 액화가스가 유입되더라도 드럼(60)의 내압이 액화가스 저장탱크(10)의 내압 이상으로 유지될 수 있도록, 액화가스를 충분히 가압할 수 있다.
따라서 본 실시예의 드럼(60)은, 재액화장치(50)로부터 액화된 액상 증발가스를 전달받으면서도 내압을 액화가스 저장탱크(10)보다 높게 유지하여, 액상 증발가스가 드럼(60) 내에 임시 저장되었다가 액화가스 저장탱크(10)로 원활하게 전달되도록 하는 동시에, 예냉기(40)에서 증발가스 냉각에 활용된 액화가스를 전달받아, 내부에서 증발가스의 기화를 억제하고 증발가스의 응축을 구현함으로써, 재응축기로 사용될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 재액화된 증발가스를 임시 저장하는 드럼(60)에, 저온의 액화가스를 공급하여 드럼(60) 내에서 재응축이 일어날 수 있도록 함으로써, 재액화 성능을 대폭 향상시키고 액화가스 저장탱크(10)의 내압 상승 가능성을 억제할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 예냉기(40)에서 배출된 액화가스가 드럼(60)으로 전달되는 것을 제어할 수 있다.
이를 위해 본 실시예는, 예냉기(40)로부터 드럼(60)으로 연결되는 액화가스 전달라인(L21)에, 액화가스 분기라인(L22)이 마련될 수 있다. 액화가스 분기라인(L22)은 액화가스 전달라인(L21)에서 드럼(60)의 상류로부터 분기되어 액화가스 저장탱크(10)로 연결된다.
이때 액화가스 분기라인(L22)이 액화가스 전달라인(L21)에서 분기되는 지점에 액화가스 분기밸브(V20)가 마련될 수 있으며, 액화가스 분기밸브(V20)는 삼방밸브일 수 있다. 또는 액화가스 전달라인(L21)의 분기점을 기준으로 상류 또는 하류의 일정 위치에 액화가스 분기밸브(V20)가 복수 개 마련되는 것도 가능하다.
본 실시예는, 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 전달되는 증발가스의 압력 및/또는 온도가 기설정범위에 해당하도록, 액화가스 전달라인(L21) 및 액화가스 분기라인(L22)의 개방 또는 차단이 제어될 수 있다.
이러한 제어의 구현을 위해 본 실시예는 압력계(PE) 및 온도계(TE)를 포함할 수 있다. 일례로 압력계(PE)와 온도계(TE)는 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 연결되는 증발가스 액화라인(L11) 상에 마련될 수 있지만, 압력계(PE)와 온도계(TE)의 위치 및 설치 개수 등을 도면과 같이 한정하는 것은 아니다.
본 실시예는 구체적으로, 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 전달되는 증발가스의 압력이 기설정압(일례로 액화가스 저장탱크(10)의 내압+2.5barg) 이상일 경우, 액화가스 분기밸브(V20)가 작동하여 액화가스 전달라인(L21)은 개방되고 액화가스 분기라인(L22)은 차단된다.
이 경우는 드럼(60)의 내압이 충분하여 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 원활하게 액상 증발가스의 전달이 가능한 상태이므로, 드럼(60)이 재응축 기능을 구현할 수 있도록 액화가스를 드럼(60)에 전달할 수 있다.
반면 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 전달되는 증발가스의 압력이 기설정압 미만일 경우, 액화가스 분기밸브(V20)가 작동하여 액화가스 전달라인(L21)은 차단되고 액화가스 분기라인(L22)은 개방되어 드럼(60)의 내압 상승을 유도할 수 있다.
즉 이 경우 드럼(60) 내압이 충분하지 않아, 드럼(60)에 임시 저장된 액상 증발가스가 액화가스 저장탱크(10)로 원활하게 회수되지 못하는 상황일 수 있으므로, 본 실시예는 예냉기(40)로부터 배출되는 저온의 액화가스가 드럼(60)으로 전달되지 않고 액화가스 저장탱크(10)로 회수되도록 하여, 드럼(60)이 재응축 기능을 구현하지 않고 축압하여 내압 상승이 이루어지도록 할 수 있다.
이때 드럼(60)의 내압 상승이 충분히 이루어져서 압력계(PE)에 의해 측정된 압력이 기설정압 이상이 되면, 다시 액화가스 전달라인(L21)은 개방되고 액화가스 분기라인(L22)은 차단되는 제어로 전환될 수 있다.
본 실시예는 이와 같이 압력계(PE)를 이용하여 드럼(60)의 내압을 적절한 수준으로 제어할 수 있으며, 및/또는 온도계(TE)를 이용하여 제어할 수도 있다. 즉 본 실시예는 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 전달되는 증발가스의 온도가 상기 기설정압에 대응되는 포화온도 이상일 경우에는, 예냉기(40)로부터 배출된 액화가스가 드럼(60)으로 전달되어 드럼(60)이 재응축 기능을 수행하도록 한다.
반면 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 전달되는 증발가스의 온도가 기설정압에 대응되는 포화온도에 못미치는 경우에는, 예냉기(40)로부터 배출된 액화가스가 드럼(60)으로 전달되지 않고 액화가스 저장탱크(10)로 유입되게 하여, 드럼(60) 내에서 압력 상승이 이루어지도록 할 수 있다.
물론 온도 외에, 드럼(60)의 내압을 직접 또는 간접적으로 나타낼 수 있는 모든 변수들이 위와 같은 액화가스의 흐름 제어에 활용될 수 있을 것이다.
이와 같이 본 실시예는, 예냉기(40)를 두어 압축기(20)의 압축 효율을 높이면서도, 예냉기(40)에서 배출되는 액화가스가 재액화장치(50) 하류의 드럼(60)으로 공급되게 하여 드럼(60) 내에서 재응축이 구현되도록 해 재액화 효율을 높일 수 있다.
또한 본 실시예는 드럼(60)의 내압이 적정 수준을 유지할 수 있도록, 예냉기(40)로부터 드럼(60)으로 전달되는 액화가스의 흐름을 허용 또는 차단하거나 유량을 조절함으로써, 드럼(60)에서 액화가스 저장탱크(10)로 액상 증발가스의 전달이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
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.
본 발명은 상기에서 설명한 실시예들로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 및 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 압축기 30: 펌프
40: 예냉기 50: 재액화장치
60: 드럼 E: 수요처
L10: 증발가스 공급라인 L11: 증발가스 액화라인
L20: 액화가스 공급라인 L21: 액화가스 전달라인
L22: 액화가스 분기라인 V20: 액화가스 분기밸브
PE: 압력계 TE: 온도계

Claims (8)

  1. 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크;
    상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하여 수요처로 공급하는 압축기;
    상기 압축기 상류에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 분사하여 상기 압축기로 유입되는 증발가스를 냉각하는 예냉기;
    상기 액화가스 저장탱크에서 배출되고 상기 수요처에서 소비되지 않은 잉여분의 증발가스를 별도의 냉매로 재액화하는 재액화장치; 및
    상기 재액화장치에서 전달되는 증발가스를 임시 저장하고 상기 액화가스 저장탱크로 전달하는 드럼을 포함하며,
    상기 예냉기는,
    액화가스를 상기 드럼으로 전달하여 상기 드럼 내에서 증발가스가 응축되도록 하는 가스 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 상기 예냉기로 전달하는 펌프를 더 포함하며,
    상기 펌프는,
    상기 예냉기를 거쳐 상기 드럼으로 액화가스가 전달될 때 상기 드럼의 내압이 상기 액화가스 저장탱크의 내압 이상이 되도록 액화가스를 가압하는 가스 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 상기 수요처로 전달하며 상기 압축기가 마련되는 증발가스 공급라인;
    상기 증발가스 공급라인에서 상기 압축기의 하류로부터 분기되어 상기 드럼으로 연결되며 재액화장치가 마련되는 증발가스 액화라인;
    상기 액화가스 저장탱크에서 액화가스를 배출하여 상기 예냉기로 전달하는 액화가스 공급라인; 및
    상기 예냉기에서 상기 드럼으로 연결되는 액화가스 전달라인을 더 포함하는 가스 처리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액화가스 전달라인에서 분기되어 상기 액화가스 저장탱크로 연결되는 액화가스 분기라인을 더 포함하는 가스 처리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 압력 또는 온도가 기설정범위에 해당하도록, 상기 액화가스 전달라인 및 상기 액화가스 분기라인의 개방 또는 차단이 제어되는 가스 처리 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 압력이 기설정압 이상일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 개방되고 상기 액화가스 분기라인은 차단되며,
    상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 압력이 상기 기설정압 미만일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 차단되고 상기 액화가스 분기라인은 개방되어 상기 드럼의 내압 상승을 유도하는 가스 처리 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 온도가 기설정압에 대응되는 포화온도 이상일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 개방되고 상기 액화가스 분기라인은 차단되며,
    상기 드럼에서 상기 액화가스 저장탱크로 전달되는 증발가스의 온도가 상기 기설정압에 대응되는 상기 포화온도 미만일 경우, 상기 액화가스 전달라인은 차단되고 상기 액화가스 분기라인은 개방되어 상기 드럼의 내압 상승을 유도하는 가스 처리 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 상기 가스 처리 시스템을 갖는 선박.
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