KR102454778B1 - A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a charging station for charging liquefied natural gas (LNG). The charging station includes: at least one dispenser (10) built by civil engineering at a location in which at least an LNG charge demand and safety are satisfied, and connected to an LNG tank of a vehicle to charge LNG; a protective fence (20) installed at a location spaced apart from the dispenser (10) by a predetermined distance, and providing a parking area (P) having a set area therein; a trailer (30) storing a large amount of LNG to be supplied to the dispenser (10), and towed to the parking area (P) and housed in isolation from the outside; a pump unit (40) installed in the parking area (P) or the trailer (30), and transporting the LNG stored in the trailer (30) to the dispenser (10); and a control center (50) installed at a location adjacent to the dispenser (10), and allowing a manager to manage the dispenser (10) or the pump unit (40) therein. Therefore, the present invention can replace a tank facility built to store LNG for a long period, with a LNG transport trailer, thereby having effects of minimizing costs for overall construction, and improving safety through free movement to another charging station in need of LNG as well as reducing boiloff gas produced from long-term storage.

Description

증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소{A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas}A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas

본 발명은 액화천연가스(LNG) 차량을 충전해주는 충전소에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG를 장기 저장하도록 구축되는 탱크시설 대신 LNG를 운반하는 트레일러로 대체함으로써, 전반적인 구축에 소요되는 비용을 최소화할 수 있고, LNG가 필요한 다른 충전소로 언제든지 이동이 가능함에 따라 안전성 향상과 더불어 장기보관으로 인해 발생하는 증발가스를 저감할 수 있음은 물론 LNG가 흐르는 배관을 저온으로 냉각하는 예냉수단과 함께 트레일러에서 발생하는 증발가스를 액화가스로 변환하여 재충전시키는 회수수단을 구성함으로써, 충전이나 보관 시 발생하는 전반적인 증발가스를 최소화할 수 있는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소에 관한 것이다.The present invention relates to a charging station that charges a liquefied natural gas (LNG) vehicle, and more particularly, by replacing a tank facility that is built to store LNG for a long time with a trailer that transports LNG, it is possible to minimize the overall construction cost. As it can be moved to other charging stations that require LNG at any time, it is possible to improve safety and reduce boil-off gas caused by long-term storage. It relates to a simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas that can minimize the overall boil-off gas generated during charging or storage by configuring a recovery means for recharging the boil-off gas by converting it into liquefied gas.

통상, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)는 황산화물 100%, 분진 99%, 질소산화물90%, SOx가 없고 이산화탄소를 20% 감소시키게 되는 친환경 에너지원으로 환경, 경제성 등의 이유로 향후 전 세계의 주요 에너지원이 될 것으로 예상된다.Normally, liquefied natural gas (LNG) is an eco-friendly energy source that does not contain sulfur oxides 100%, dust 99%, nitrogen oxides 90%, SOx, and reduces carbon dioxide by 20%. It is expected to be the main energy source for

이미 선박의 경우 IMO의 NOx 80% 감축 규제의 2016년 발효로 유럽 국가들은 LNG를 연료로 운항되는 신조 연안선박의 보급 및 기술개발을 선점 추진하고 있다.In the case of ships, with the IMO's 80% NOx reduction regulation taking effect in 2016, European countries are preempting the supply and technology development of new coastal ships operated with LNG as fuel.

아울러 컨테이너 견인용으로 사용되는 차량(트랙터)의 경우 대부분 경유를 하였지만, 미세먼지 발생의 원인 중에 하나로 꼽히면서 최근에는 이러한 차량에도 LNG로 개조 또는 출시하는 사례가 점차 늘어나는 추세이다.In addition, most vehicles (tractors) used for towing containers use diesel fuel, but as they are considered one of the causes of fine dust, the number of cases of remodeling or releasing LNG for these vehicles is gradually increasing.

그러나 이러한 LNG차량은 기존의 차량에 비해 상대적으로 그 숫자가 극히 적기 때문에 아직까지 충전소(충전 인프라)가 충분하지 않아 연료를 충전하는데 많은 어려움이 발생할 것으로 예상된다.However, since the number of such LNG vehicles is extremely small compared to existing vehicles, it is expected that many difficulties will arise in recharging fuel because there are not enough charging stations (charging infrastructure) yet.

그리고 기존의 LNG충전소는 토목공사를 통해 LNG저장용 탱크로리를 고정식으로 구축해야하므로 초기 충전소 구축에 소요되는 비용이 가중시키게 되는 문제가 있다.In addition, the existing LNG refueling station has a problem in that the cost of building the initial refueling station is aggravated because it is necessary to construct a tank lorry for LNG storage in a fixed manner through civil works.

무엇보다 앞서 언급한 것처럼 LNG차량의 수가 적기 때문에 LNG를 탱크로리에 장기적으로 보관해야 될 가능성이 높아 안정성은 물론이고, 보관 시 불가피하게 발생하는 증발가스 및 배관에 온도차이로 인한 증발가스를 억제하기 위한 대책도 필요한 실정이다.Above all, as mentioned above, since the number of LNG vehicles is small, there is a high possibility that LNG must be stored for a long time in a tank lorry. Measures are also needed.

한편, 도시가스사업법 시행규칙 개정안이 발효되면서 이동식 LNG 충전사업의 정의 및 시설기준이 마련되었다. 즉, LNG를 수송연료로서의 활용도를 확대할 방침에 따라 이동식 탱크로리를 이용하여 LNG차량을 충전할 수 있게 허용되었다.Meanwhile, as the amendment bill to the enforcement regulations of the City Gas Business Act came into effect, the definition and facility standards for the mobile LNG refueling business were prepared. In other words, in accordance with the policy to expand the use of LNG as a transportation fuel, it was allowed to charge LNG vehicles using a mobile tank lorry.

대한민국 등록특허공보 제10-2011692호 (발명의 명칭: 컨테이너 이동식 LNG 공급설비)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011692 (Title of the invention: container mobile LNG supply facility)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, LNG를 장기 저장하도록 구축되는 탱크시설 대신 LNG를 운반하는 트레일러로 대체함으로써, 전반적인 구축에 소요되는 비용을 최소화할 수 있는 증발가스를 최소화할 수 있는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by replacing the tank facility that is built to store LNG for a long time with a trailer that transports LNG, it is possible to minimize boil-off gas that can minimize the cost of overall construction. The purpose is to provide a simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas.

또한, 본 발명은 LNG가 필요한 다른 충전소로 언제든지 이동이 가능함에 따라 안전성 향상과 더불어 장기보관으로 인해 발생하는 증발가스를 저감할 수 있는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention has the purpose of reducing boil-off gas generated due to long-term storage as well as improving safety as it can be moved to other charging stations that require LNG at any time.

또한, 본 발명은 LNG가 흐르는 배관을 저온으로 냉각하는 예냉수단과 함께 트레일러에서 발생하는 증발가스를 액화가스로 변환하여 재충전시키는 회수수단을 구성함으로써, 충전이나 보관 시 발생하는 전반적인 증발가스를 최소화할 수 있는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소를 제공하려는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention can minimize the overall BOG generated during charging or storage by configuring a recovery means for converting BOG generated from the trailer into liquefied gas and recharging it together with a pre-cooling means for cooling the pipeline through which LNG flows to a low temperature. The purpose is to provide a simple LNG refueling station that minimizes possible boil-off gas.

본 발명은 액화천연가스(LNG)를 충전해주는 충전소에 관한 것으로, 적어도 LNG의 충전수요와 안전성이 충족되는 위치에 토목공사로 구축되고, 차량의 LNG탱크와 연결되어 LNG를 충전하는 하나 이상의 디스펜서; 상기 디스펜서로부터 소정거리로 이격된 위치에 설치되고, 내부에 설정면적의 주차영역을 마련하는 보호펜스; 상기 디스펜서로 공급될 대량의 LNG가 저장되고, 상기 주차영역으로 견인되어 외부와 격리되게 입고되는 트레일러; 상기 주차영역 또는 트레일러에 설치되고, 상기 트레일러에 저장된 LNG를 디스펜서로 이송해주는 펌프유닛; 상기 디스펜서와 인접하는 위치에 설치되고, 상기 디스펜서 내지 펌프유닛을 관리하는 관리자가 업무를 수행하는 관제소;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a charging station for refueling liquefied natural gas (LNG), comprising: one or more dispensers constructed by civil engineering work at a location where at least the LNG refueling demand and safety are satisfied, and connected to an LNG tank of a vehicle to charge LNG; a protective fence installed at a location spaced apart from the dispenser by a predetermined distance and providing a parking area of a set area therein; a trailer in which a large amount of LNG to be supplied to the dispenser is stored, towed to the parking area and stored in isolation from the outside; a pump unit installed in the parking area or the trailer and transferring the LNG stored in the trailer to a dispenser; and a control center installed at a position adjacent to the dispenser, and in which a manager who manages the dispenser or the pump unit performs duties.

이때, 본 발명에 의한 상기 트레일러는, 설정된 길이와 너비를 가진 H형 차대프레임; 상기 차대프레임의 하단에 복수의 바퀴와 함께 장착되고, 지면으로부터 발생하는 충격을 흡수하는 서스펜션; 상기 차대프레임의 전방에 배치되어 지면으로부터 받쳐주는 수동 또는 전동식 받침다리; 상기 서스펜션과 받침다리 사이에 배치되어 보조바퀴나 자재들을 수납하는 적재대; 상기 차대프레임과 받침다리 및 적재대의 상단에 장착되는 호형의 지지프레임; 상기 지지프레임의 상단에 장착되고, 내부에 소정용량의 LNG를 저장하는 원통형의 탱크로리; 상기 탱크로리의 전방 측 하단에 장착되어 견인차량과 굴절 가능하게 연결시키는 킹핀;으로 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the trailer according to the present invention, H-type undercarriage frame having a set length and width; a suspension mounted together with a plurality of wheels at the lower end of the chassis frame and absorbing shocks generated from the ground; a manual or electric support leg disposed in front of the chassis frame to support it from the ground; a loading table disposed between the suspension and the supporting legs to accommodate auxiliary wheels or materials; an arc-shaped support frame mounted on the chassis frame, the support legs, and the top of the loading table; a cylindrical tank lorry mounted on the upper end of the support frame and storing a predetermined amount of LNG therein; It is characterized in that it is composed of; a kingpin that is mounted on the lower end of the front side of the tank lorry and connects the towing vehicle and articulation.

또한, 본 발명에 의한 상기 탱크로리는, 상기 지지프레임의 상단에 장착되는 원통형 외통; 상기 외통의 내부에 소정거리를 두고 이격 장착되는 원통형 내통; 상기 외통의 상단이 감싸지게 이격 장착되고, 햇빛으로부터 발생하는 열전달을 차단하여 증발가스를 억제해주는 호형의 지붕프레임; 상기 지지프레임과 밀착되는 외통의 내면에 이격 장착되고, 바닥으로부터 전달되는 열을 차단하여 증발가스를 억제해주는 호형의 단열프레임;으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the tank lorry according to the present invention, a cylindrical outer cylinder mounted on the upper end of the support frame; Cylindrical inner cylinder mounted spaced apart from the inside of the outer cylinder at a predetermined distance; An arc-shaped roof frame that is spaced apart so that the upper end of the outer cylinder is wrapped and blocks heat transfer generated from sunlight to suppress evaporation gas; It is characterized in that it is composed of a; arc-shaped insulation frame that is spaced apart mounted on the inner surface of the outer cylinder in close contact with the support frame, and blocks heat transmitted from the floor to suppress boil-off gas.

또한, 본 발명에 의한 상기 외통은 9㎜ 이상의 두께를 가진 SS275로 형성되고, 상기 내통은 10㎜ 이상의 두께를 가진 SUS304로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the outer cylinder according to the present invention is formed of SS275 having a thickness of 9 mm or more, and the inner cylinder is formed of SUS304 having a thickness of 10 mm or more.

또한, 본 발명에 의한 상기 외통과 내통은 서로 240㎜ 이상의 거리를 두고 이격 장착되되, 상기 외/내통 사이에는 우레탄폼이 충진됨과 함께 1x10-4 Torr 이상의 진공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the outer cylinder and the inner cylinder according to the present invention are mounted at a distance of 240 mm or more from each other, and a vacuum of 1x10 -4 Torr or more is formed while filling the urethane foam between the outer / inner cylinder.

또한, 본 발명에 의한 상기 외통과 단열프레임은 서로 175㎜ 이상의 거리를 두고 이격 장착되되, 상기 외통과 단열프레임 사이에는 펄라이트분말이 충진됨과 함께 1x10-4 Torr 이상의 진공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the outer cylinder and the insulating frame according to the present invention are mounted at a distance of 175 mm or more from each other, and a vacuum of 1x10 -4 Torr or more is formed while the pearlite powder is filled between the outer cylinder and the insulating frame.

또한, 본 발명에 의한 상기 LNG충전소는, 상기 디스펜스와 펌프유닛에 연결된 배관을 저온으로 냉각시켜 차량에 충전 시 온도차이로 인해 발생하는 증발가스를 억제하는 예냉수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the LNG charging station according to the present invention further comprises a pre-cooling means for cooling the pipe connected to the dispensing and the pump unit to a low temperature to suppress boil-off gas generated due to a temperature difference when charging the vehicle. .

또한, 본 발명에 의한 상기 예냉수단은, 상기 디스펜스와 펌프유닛 사이에 배관으로 연결되고, LNG를 차량에 충전하기 이전에 액체질소를 방출하여 배관을 영하 130℃ 이상으로 냉각하는 질소탱크; 상기 디스펜스의 LNG토출배관에 연결되고, 냉각된 배관을 진공으로 흡입하여 잔류하는 액체질소를 제거하는 진공펌프; 상기 디스펜스와 펌프유닛 및 질소탱크와 진공펌프 사이에 연결된 배관마다 장착되어 액체질소의 역류를 차단하는 복수의 체크밸브;로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the pre-cooling means according to the present invention may include: a nitrogen tank connected by a pipe between the dispensing unit and the pump unit and cooling the pipe to −130° C. or higher by discharging liquid nitrogen before charging LNG into the vehicle; a vacuum pump connected to the LNG discharge pipe of the dispensing and suctioning the cooled pipe in a vacuum to remove residual liquid nitrogen; and a plurality of check valves installed in each pipe connected between the dispensing unit and the pump unit and the nitrogen tank and the vacuum pump to block the reverse flow of liquid nitrogen.

또한, 본 발명에 의한 상기 LNG충전소는, 상기 트레일러와 연결되어 상층부에 발생하는 증발가스를 액화가스로 변환하여 재충전시키는 회수수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the LNG refueling station according to the present invention, connected to the trailer, the boil-off gas generated in the upper layer is converted into liquefied gas and a recovery means for recharging it; characterized in that it further comprises.

또한, 본 발명에 의한 상기 회수수단은, 상기 트레일러와 연결되어 증발가스를 공급받고, 공급된 증발가스를 저온으로 액화시키는 메인열교환기; 상기 메인열교환기와 연결되어 증발가스를 공급받고, 공급된 증발가스를 액화가스로 압축시켜 메인열교환기로 반송시키는 압축기; 상기 메인열교환기와 증발가스를 공급받고, 공급된 증발가스가 액화가스로 변환되게 임시로 저장하는 보조탱크; 상기 트레일러와 보조탱크에 각각 연결되고, 상기 보조탱크의 저장된 액화가스를 메인열교환기로 전달하며 상기 메인열교환기의 액화가스를 트레일러로 공급하는 보조열교환기;로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the recovery means according to the present invention may include: a main heat exchanger connected to the trailer to receive boil-off gas, and liquefy the supplied boil-off gas to a low temperature; a compressor connected to the main heat exchanger to receive boil-off gas, compress the supplied boil-off gas into liquefied gas and return it to the main heat exchanger; an auxiliary tank receiving the main heat exchanger and the boil-off gas, and temporarily storing the supplied boil-off gas to be converted into liquefied gas; and an auxiliary heat exchanger connected to the trailer and the auxiliary tank, respectively, transferring the stored liquefied gas of the auxiliary tank to the main heat exchanger and supplying the liquefied gas of the main heat exchanger to the trailer.

또한, 본 발명에 의한 상기 보조탱크는 내부에 저장된 증발가스를 보조열교환기를 거쳐 메인열교환기로 전달되는 액화가스에 혼합시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the auxiliary tank according to the present invention is characterized in that the boil-off gas stored therein is mixed with the liquefied gas transferred to the main heat exchanger through the auxiliary heat exchanger.

또한, 본 발명에 의한 상기 회수수단은, 상기 메인열교환기와 압축기 사이에 각각 연결되고, 양측으로 분할된 입출력포트와 함께 중앙에서 동기회전하는 한 쌍의 임펠러를 갖는 터보확장기;가 더 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the recovery means according to the present invention, each connected between the main heat exchanger and the compressor, the turbo expander having a pair of impellers synchronously rotating in the center together with the input/output ports divided on both sides; characterized in that it is further configured .

또한, 본 발명에 의한 상기 터보확장기는, 상기 압축기로부터 메인열교환기로 반송되는 액화가스를 경유시켜 타측 입출력포트에 압축력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the turbo expander according to the present invention is characterized in that the liquefied gas returned from the compressor to the main heat exchanger generates a compressive force at the input/output port of the other side.

또한, 본 발명에 의한 상기 터보확장기는, 상기 압축기에 의해 발생된 회전력을 통해 메인열교환기로부터 증발가스를 흡입 압축하고, 상기 보조열교환기를 거쳐 메인열교환기로 전달되는 액화가스에 혼합시키는 특징으로 한다.In addition, the turbo expander according to the present invention sucks and compresses boil-off gas from the main heat exchanger through the rotational force generated by the compressor, and mixes it with the liquefied gas transferred to the main heat exchanger through the auxiliary heat exchanger.

또한, 본 발명에 의한 상기 회수수단은, 상기 압축기와 터보확장기 및 메인열교환기에 연결되는 라인마다 개재되어 액화가스를 냉각하는 쿨러;가 더 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the recovery means according to the present invention, a cooler interposed for each line connected to the compressor, the turbo expander, and the main heat exchanger to cool the liquefied gas; characterized in that it is further configured.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, LNG를 장기 저장하도록 구축되는 탱크시설 대신 LNG를 운반하는 트레일러로 대체함으로써, 전반적인 구축에 소요되는 비용을 최소화할 수 있는 증발가스를 최소화할 수 있는 증발가스를 최소화할 수 있는 현저한 효과가 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by replacing the tank facility that is built to store LNG for a long time with a trailer that transports LNG, it is possible to minimize boil-off gas that can minimize the cost of overall construction. There is a remarkable effect that can minimize the boil-off gas.

또한, 본 발명은 LNG가 필요한 다른 충전소로 언제든지 이동이 가능함에 따라 안전성 향상과 더불어 장기보관으로 인해 발생하는 증발가스를 저감할 수 있는특별한 효과가 있다. In addition, the present invention has a special effect of reducing boil-off gas generated due to long-term storage as well as safety improvement as it can be moved to other charging stations that require LNG at any time.

또한, 본 발명은 LNG가 흐르는 배관을 저온으로 냉각하는 예냉수단과 함께 트레일러에서 발생하는 증발가스를 액화가스로 변환하여 재충전시키는 회수수단을 구성함으로써, 충전이나 보관 시 발생하는 전반적인 증발가스를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can minimize the overall BOG generated during charging or storage by configuring a recovery means for converting BOG generated from the trailer into liquefied gas and recharging it together with a pre-cooling means for cooling the pipeline through which LNG flows to a low temperature. can have an effect.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명에 따른 LNG충전소를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 트레일러를 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 트레일러를 절개하여 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 예냉수단이 적용된 LNG충전소를 나타내는 계통도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회수수단이 적용된 LNG충전소를 나타내는 계통도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회수수단의 터보확장기를 절개하여 나타내는 참고도이다.
1 is a perspective view of an LNG refueling station according to the present invention as a whole.
2 and 3 are perspective views independently showing a trailer according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a trailer according to the present invention by cutting it.
5 is a schematic diagram showing an LNG refueling station to which the pre-cooling means according to the present invention is applied.
6 is a schematic diagram showing an LNG refueling station to which the recovery means according to the present invention is applied.
7 is a reference view showing the turbo expander of the recovery means according to the present invention by cutting it.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. However, it is not intended to limit the technology described in this document to specific embodiments, and it should be understood that various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of this document are included. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like components.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.In addition, expressions such as "first," "second," used in this document may modify various elements regardless of order and/or importance, and to distinguish one element from another element. It is used only and does not limit the corresponding components. For example, 'first part' and 'second part' may represent different parts regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in this document, the first component may be named as the second component, and similarly, the second component may also be renamed as the first component.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.In addition, terms used in this document are used only to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in a general dictionary may be interpreted with the same or similar meaning to the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this document, ideal or excessively formal meanings is not interpreted as In some cases, even terms defined in this document cannot be construed to exclude embodiments of the present document.

본 발명은 액화천연가스(LNG)를 충전해주는 충전소와 관련되며, 도 1처럼 디스펜서(10)와 보호펜스(20) 및 트레일러(30)와 펌프유닛(40) 그리고 관제소(50)를 주요 구성으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소 간이형 LNG충전소이다.The present invention relates to a charging station for charging liquefied natural gas (LNG), and as shown in FIG. 1, a dispenser 10, a protective fence 20, a trailer 30, a pump unit 40, and a control station 50 are the main components. A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas.

먼저, 본 발명에 따른 디스펜서(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 LNG의 충전수요와 안전성이 충족되는 위치에 토목공사로 하나 이상 구축된다.First, as shown in FIG. 1 , the dispenser 10 according to the present invention is constructed in a position where at least the LNG charging demand and safety are satisfied by civil engineering work.

이러한 디스펜서(10)는 차량의 LNG탱크와 연결되는 노즐이 구성된 것으로, 펌프유닛(40)과 배관으로 연결되어 LNG를 충전해준다.The dispenser 10 is configured with a nozzle connected to the LNG tank of the vehicle, and is connected to the pump unit 40 through a pipe to fill the LNG.

여기서 디스펜서(10)는 여러 대의 차량을 동시에 충전할 수 있도록 2대 이상으로 구축하는 것이 바람직하다.Here, the dispenser 10 is preferably constructed in two or more so that several vehicles can be charged at the same time.

그리고 본 발명에 따른 보호펜스(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 디스펜서(10)로부터 소정거리로 이격된 위치에 설치된다.And the protective fence 20 according to the present invention is installed at a location spaced apart from the dispenser 10 by a predetermined distance, as shown in FIG. 1 .

이러한 보호펜스(20)는 트레일러(30)를 보관하는 것으로, 내부에 설정면적의 주차영역(P)을 마련한다.This protective fence 20 is to store the trailer 30, and provides a parking area (P) of a set area therein.

즉, 보호펜스(20)는 입고된 트레일러(30)를 외부와 격리해주는 것으로, 도시된 철조망식 외에도 외부와 완전 차단하는 건물구조로 구성할 수 있다.That is, the protective fence 20 is to isolate the trailer 30 warehousing from the outside, and can be configured as a building structure that completely blocks the outside in addition to the wire fence shown.

물론, 지상에 구축하지 않고 안전성과 비용에 따라 지하벙커 형태로도 구성이 가능하다.Of course, it can be constructed in the form of an underground bunker according to safety and cost without building it on the ground.

이어서 본 발명에 따른 트레일러(30)는 도 1처럼 디스펜서(10)로 공급될 대량의 LNG가 저장된 것으로, 견인차량에 의해 주차영역(P)으로 견인되어 외부와 격리되게 입고된다.Subsequently, the trailer 30 according to the present invention stores a large amount of LNG to be supplied to the dispenser 10 as shown in FIG. 1 , and is towed to the parking area P by a towing vehicle and stored separately from the outside.

이러한 트레일러(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 크게 차대프레임(31), 서스펜션(32), 받침다리(33), 적재대(34), 지지프레임(35), 탱크로리(36), 킹핀(37)으로 구성된다.As shown in FIGS. 2 and 3 , the trailer 30 is largely a chassis frame 31 , a suspension 32 , a support leg 33 , a loading stand 34 , a support frame 35 , and a tank lorry 36 . , and a kingpin (37).

차대프레임(31)은 H형 형상으로 형성되고, 탱크로리(36)의 후방을 받치는 설정길이와 너비의 갖는다.The chassis frame 31 is formed in an H-shape, and has a set length and width supporting the rear of the tank lorry 36 .

서스펜션(32)은 차대프레임(31)의 하단에 복수의 바퀴와 함께 장착되어 지면으로부터 발생하는 충격을 흡수한다.The suspension 32 is mounted together with a plurality of wheels at the lower end of the chassis frame 31 to absorb shocks generated from the ground.

이러한 서스펜션(32)은 판스프링보다는 전자제어가 가능한 공압제어식으로 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable to configure the suspension 32 as a pneumatic control type capable of electronic control rather than a leaf spring.

받침다리(33)는 차대프레임(31)의 전방에 배치되어 지면으로부터 수평하게 받쳐준다.The support legs 33 are disposed in front of the chassis frame 31 to support them horizontally from the ground.

이러한 받침다리(33)는 래크와 피니언 구조로 이루어지고, 수동이나 전동모터에 의해 자동으로 길이 가변이 가능하게 구성하는 것이 바람직하다.This support leg 33 is made of a rack and pinion structure, it is preferable to configure the length can be changed automatically by manual or electric motor.

적재대(34)는 서스펜션(32)과 받침다리(33) 사이에 배치되어 보조바퀴나 자재들을 수납한다.The loading table 34 is disposed between the suspension 32 and the support legs 33 to accommodate auxiliary wheels or materials.

지지프레임(35)은 탱크로리(36)와 밀착 가능한 호형으로 형성되고, 차대프레임(31)과 받침다리(33) 및 적재대(34)의 상단에 장착된다.The support frame 35 is formed in an arc shape that can be in close contact with the tank lorry 36 , and is mounted on the upper end of the chassis frame 31 , the support legs 33 , and the loading table 34 .

탱크로리(36)는 내부에 소정용량의 LNG를 저장하도록 원통형으로 형성되고, 지지프레임(35)의 상단에 고정 장착된다.The tank lorry 36 is formed in a cylindrical shape to store LNG of a predetermined capacity therein, and is fixedly mounted on the upper end of the support frame 35 .

킹핀(37)은 탱크로리(36)의 전방 측 하단에 장착되어 견인차량과 굴절 가능하게 연결시켜준다.The kingpin 37 is mounted at the lower end of the front side of the tank lorry 36 to connect it to the towing vehicle and articulate it.

이때, 탱크로리(36)는 도 4에 도시된 것처럼 크게 원통형의 외/내통(36a)(36b)과 지붕프레임(36c) 및 단열프레임(36d)으로 형성된다.At this time, the tank lorry 36 is formed of a large cylindrical outer / inner cylinder (36a, 36b), a roof frame (36c) and a thermal insulation frame (36d) as shown in FIG.

외통(36a)은 지지프레임(34)의 상단에 고정 장착되고, 내통(36b)은 외통(36a)의 내부에 배플프레임(도면 미도시)에 의해 240㎜ 이상의 거리를 두고 이격 장착된다.The outer cylinder (36a) is fixedly mounted on the upper end of the support frame (34), and the inner cylinder (36b) is mounted at a distance of 240 mm or more by a baffle frame (not shown) inside the outer cylinder (36a).

여기서 외통(36a)은 9㎜ 이상의 두께를 가진 SS275로 형성하고, 내통(36b)은 10㎜ 이상의 두께를 가진 SUS304로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the outer cylinder (36a) is preferably formed of SS275 having a thickness of 9 mm or more, and the inner cylinder (36b) is formed of SUS304 having a thickness of 10 mm or more.

그리고 외/내통(35a)(35b) 사이에는 단열성이 우수한 우레탄폼이 충진됨과 함께 1x10-4 Torr 이상의 진공이 형성된다.And a vacuum of 1x10-4 Torr or more is formed between the outer/inner cylinder (35a) and (35b) with the urethane foam having excellent thermal insulation properties.

지붕프레임(36c)은 호형으로 형성되고, 외통(36a)의 상단이 감싸지게 소정거리를 두고 이격 장착된다.The roof frame 36c is formed in an arc shape, and is spaced apart and mounted at a predetermined distance so that the upper end of the outer cylinder 36a is wrapped.

이러한 지붕프레임(36c)은 햇빛으로부터 발생하는 열전달을 차단하여 저장된 LNG의 증발가스를 억제해준다.The roof frame 36c blocks heat transfer generated from sunlight to suppress boil-off gas of stored LNG.

단열프레임(36d)은 호형으로 형성되고, 지지프레임(34)과 밀착되는 외통(36b)의 내면에 175㎜ 이상의 거리를 두고 이격 장착된다.The insulating frame (36d) is formed in an arc shape, and is spaced apart and mounted at a distance of 175 mm or more on the inner surface of the outer cylinder (36b) in close contact with the support frame (34).

여기서 외통(36b)과 단열프레임(36d) 사이에는 펄라이트분말이 충진됨과 함께 1x10-4 Torr 이상의 진공이 형성된다.Here, between the outer cylinder (36b) and the insulating frame (36d) is filled with pearlite powder and a vacuum of 1x10-4 Torr or more is formed.

즉, 단열프레임(36d)은 지반과 차대프레임(31) 및 지지프레임(35)으로부터 전달되는 열을 차단하여 저장된 LNG의 증발가스를 억제해준다.That is, the heat insulation frame 36d blocks heat transferred from the ground, the chassis frame 31 and the support frame 35 to suppress boil-off gas of stored LNG.

이어서 본 발명에 따른 펌프유닛(40)은 트레일러(30)에 저장된 LNG를 디스펜서(10)로 이송해준다.Then, the pump unit 40 according to the present invention transfers the LNG stored in the trailer 30 to the dispenser 10 .

이러한 펌프유닛(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 주차영역(P)에 독립적으로 설치된다.The pump unit 40 is independently installed in the parking area P as shown in FIG. 1 .

물론, 별도의 도면으로 도시하지 않았으나 트레일러(30)의 후방 측에 통합 장착될 수 있다.Of course, although not shown in a separate drawing, it may be integrally mounted on the rear side of the trailer 30 .

마지막으로 본 발명에 따른 관제소(50)는 디스펜서(10) 내지 펌프유닛(40)을 관리하는 관리자가 업무를 수행하는 공간을 제공한다.Finally, the control center 50 according to the present invention provides a space for the manager who manages the dispenser 10 to the pump unit 40 to perform work.

이러한 관제소(50)는 도 1처럼 디스펜서(10)와 인접하는 위치에 설치하되, 비용과 편의성을 고려하여 컨테이너로 구성하는 것이 바람직하다.The control station 50 is installed in a position adjacent to the dispenser 10 as shown in FIG. 1 , but it is preferable to configure it as a container in consideration of cost and convenience.

여기서 관제소(50)는 지진파를 감지하는 관측기 또는 지진관측소와 연동하는 온라인시스템을 구축할 수도 있다.Here, the control station 50 may establish an on-line system that interworks with an observer that detects seismic waves or a seismic observatory.

즉, 관측기나 시스템은 지진발생 시 디스펜서(10) 내지 펌프유닛(40)의 작동을 자동으로 신속하게 중지시켜 대형 사고를 방지해준다.That is, the observer or system automatically and quickly stops the operation of the dispenser 10 or the pump unit 40 when an earthquake occurs to prevent a major accident.

한편, 본 발명에 따른 LNG충전소는 도 5에 도시된 바와 같이 예냉수단(60)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the LNG refueling station according to the present invention may further include a pre-cooling means 60 as shown in FIG. 5 .

즉, 예냉수단(60)은 디스펜스(10)와 펌프유닛(40)에 연결된 배관을 저온으로 냉각시켜 차량에 충전 시 온도차이로 인해 발생하는 증발가스를 억제해준다.That is, the pre-cooling means 60 cools the pipe connected to the dispense 10 and the pump unit 40 to a low temperature, thereby suppressing the boil-off gas generated due to a temperature difference when charging the vehicle.

이러한 예냉수단(50)은 질소탱크(61)와 진공펌프(62) 및 복수의 체크밸브(63)로 구성된다.The pre-cooling means 50 includes a nitrogen tank 61 , a vacuum pump 62 , and a plurality of check valves 63 .

질소탱크(61)는 액화질소를 저장하는 것으로, 디스펜스(10)와 펌프유닛(40) 사이에 배관으로 연결된다.The nitrogen tank 61 stores liquid nitrogen, and is connected by a pipe between the dispense 10 and the pump unit 40 .

즉, 질소탱크(61)는 LNG를 차량에 충전하기 이전에 신호에 따라 액체질소를 방출하여 디스펜스(10)와 펌프유닛(40) 사이의 배관을 영하 130℃ 이상으로 냉각한다.That is, the nitrogen tank 61 discharges liquid nitrogen according to a signal before charging the LNG to the vehicle to cool the pipe between the dispense 10 and the pump unit 40 to −130° C. or higher.

진공펌프(62)는 디스펜스(10)의 LNG토출배관에 연결되고, 냉각된 배관을 진공으로 흡입하여 배관 내에 잔류하는 액체질소를 제거한다.The vacuum pump 62 is connected to the LNG discharge pipe of the dispensing 10 and sucks the cooled pipe in a vacuum to remove liquid nitrogen remaining in the pipe.

체크밸브(63)는 디스펜스(10)와 펌프유닛(40) 및 질소탱크(61)와 진공펌프(62) 사이에 연결된 배관마다 장착되어 액체질소의 역류를 차단해준다.The check valve 63 is installed for each pipe connected between the dispense 10 and the pump unit 40 and the nitrogen tank 61 and the vacuum pump 62 to block the reverse flow of liquid nitrogen.

이러한 예냉수단(60)은 안전한 질소를 사용하기 때문에 위험요소를 현저히 낮출 수가 있다.Since the pre-cooling means 60 uses safe nitrogen, it is possible to significantly lower the risk factor.

그리고 비점이 낮은 액체질소(영하 191℃)를 활용함으로써, 예냉에 소요되는 시간도 단축할 수가 있다.And by using liquid nitrogen with a low boiling point (-191℃ below zero), the time required for pre-cooling can be shortened.

무엇보다 질소의 가격이 비교적 저렴하기 때문에 예냉에 소요되는 비용도 대폭 절감할 수가 있다.Above all, since the price of nitrogen is relatively low, the cost of pre-cooling can be greatly reduced.

또한, 본 발명에 따른 LNG충전소는 도 6에 도시된 바와 같이 회수수단(70)을 더 포함할 수도 있다.In addition, the LNG refueling station according to the present invention may further include a recovery means 70 as shown in FIG. 6 .

즉, 회수수단(70)은 탱크로리(36)의 내부 상층부에서 발생하는 증발가스를 액화가스로 변환하여 재충전시켜준다.That is, the recovery means 70 converts the boil-off gas generated in the upper inner part of the tank lorry 36 into liquefied gas and recharges it.

이러한 회수수단(70)은 메인열교환기(71)와 압축기(72) 및 보조탱크(73)와 보조열교환기(74)로 구성된다.The recovery means 70 includes a main heat exchanger 71 , a compressor 72 , an auxiliary tank 73 , and an auxiliary heat exchanger 74 .

메인열교환기(71)는 평행류형 알루미늄 열교환기로써, 탱크로리(36), 압축기(72), 보조탱크(73), 보조열교환기(74)와 연결된다.The main heat exchanger 71 is a parallel flow type aluminum heat exchanger, and is connected to the tank lorry 36 , the compressor 72 , the auxiliary tank 73 , and the auxiliary heat exchanger 74 .

즉, 메인열교환기(71)는 탱크로리(36)와 연결되어 증발가스를 공급받고, 압축기(72)로부터 액화가스를 유입받는다.That is, the main heat exchanger 71 is connected to the tank lorry 36 to receive boil-off gas and to receive liquefied gas from the compressor 72 .

이러한 메인열교환기(71)은 압축기(72)로부터 유입된 액화가스를 통해 공급된 증발가스를 저온으로 액화시킨다.The main heat exchanger 71 liquefies the boil-off gas supplied through the liquefied gas introduced from the compressor 72 at a low temperature.

그리고 액화가스는 보조열교환기(74)를 거쳐 탱크로리(36)에 재충전시키고, 증발가스는 보조탱크(73)로 공급한다.And the liquefied gas is recharged in the tank lorry 36 through the auxiliary heat exchanger 74 , and the boil-off gas is supplied to the auxiliary tank 73 .

압축기(72)는 메인열교환기(71)와 연결되어 증발가스를 액화가스로 압축시켜 메인열교환기(71)로 반송시킨다.The compressor 72 is connected to the main heat exchanger 71 to compress the boil-off gas into liquefied gas and returns it to the main heat exchanger 71 .

보조탱크(73)는 메인열교환기(71)로부터 증발가스를 공급받아 후술하는 터보확장기(75)를 액화가스로 변환되도록 버퍼공간을 제공한다.The auxiliary tank 73 receives the boil-off gas from the main heat exchanger 71 and provides a buffer space to convert the turbo expander 75 to be described later into liquefied gas.

즉, 보조탱크(73)의 하층부에 있는 액화가스를 보조열교환기(74)를 거쳐 메인열교환기(71)로 전달한다.That is, the liquefied gas in the lower layer of the auxiliary tank 73 is transferred to the main heat exchanger 71 through the auxiliary heat exchanger 74 .

여기서 상층부에 있는 증발가스는 보조열교환기(74)를 거쳐 메인열교환기(71)로 전달되는 액화가스에 혼합 전달되도록 출구라인에 배출한다.Here, the boil-off gas in the upper layer is discharged to the outlet line so as to be mixed and delivered to the liquefied gas transferred to the main heat exchanger 71 through the auxiliary heat exchanger 74 .

보조열교환기(74)는 보조탱크(73)의 액화가스를 메인열교환기(71)로 전달하고, 메인열교환기(71)의 액화가스를 탱크로리(36)로 충전한다.The auxiliary heat exchanger 74 transfers the liquefied gas of the auxiliary tank 73 to the main heat exchanger 71 and fills the tank lorry 36 with the liquefied gas of the main heat exchanger 71 .

즉, 보조열교환기(74)는 보조탱크(73)의 액화가스와 메인열교환기(71)의 액화가스를 열 교환시켜 서로 동일한 온도를 가지게 해준다.That is, the auxiliary heat exchanger 74 heat-exchanges the liquefied gas of the auxiliary tank 73 and the liquefied gas of the main heat exchanger 71 to have the same temperature.

이때, 메인열교환기(71)와 압축기(72) 사이에 각각 연결되는 터보확장기(75)가 더 구성된다.At this time, the turbo expander 75 respectively connected between the main heat exchanger 71 and the compressor 72 is further configured.

터보확장기(75)는 도 7에 도시된 바와 같이 양측으로 분할된 입출력포트와 함께 중앙에서 동기회전하는 한 쌍의 임펠러가 내장된 구조를 갖는다.The turbo expander 75 has a structure in which a pair of impellers synchronously rotating in the center together with the input/output ports divided into both sides are built-in as shown in FIG. 7 .

즉, 압축기(72)로부터 메인열교환기(71)로 반송되는 고속흐름의 액화가스를 경유시켜 타측 입출력포트에 회전력(압송)을 발생시킨다.That is, the high-speed flow of liquefied gas returned from the compressor 72 to the main heat exchanger 71 is passed to generate a rotational force (pressure feeding) at the input/output port of the other side.

타측 입출력포트에 발생된 회전력을 통해 메인열교환기(71)로부터 증발가스를 흡입 압축한다.The boil-off gas is sucked and compressed from the main heat exchanger 71 through the rotational force generated at the input/output port on the other side.

압축된 증발가스는 보조열교환기(74)를 거쳐 메인열교환기(71)로 전달되는 액화가스에 혼합된다.The compressed boil-off gas is mixed with the liquefied gas transferred to the main heat exchanger 71 through the auxiliary heat exchanger 74 .

이러한 탱크로리(36)와 회수수단(70)의 폐회로를 지속적으로 거치면, 탱크로리(36)의 증발가스는 모두 액화가스로 변환(회수)된다.When the closed circuit of the tank lorry 36 and the recovery means 70 is continuously passed, all of the boil-off gas of the tank lorry 36 is converted (recovered) into liquefied gas.

한편, 압축기(72)와 터보확장기(75) 및 메인열교환기(71)에 연결되는 배관에는 액화가스를 냉각하는 쿨러(76)들이 개재된다.Meanwhile, coolers 76 for cooling the liquefied gas are interposed in the piping connected to the compressor 72 , the turbo expander 75 , and the main heat exchanger 71 .

또한, 변환된 증발가스의 빈 공간을 채워주는 퍼지가스인 질소를 탱크로리(36)에 충진시킬 수도 있다.In addition, nitrogen, which is a purge gas that fills the empty space of the converted boil-off gas, may be filled in the tank lorry 36 .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications may be made by those having the knowledge of

P: 주차영역
10: 디스펜서
20: 보호펜스
30: 트레일러
31: 차대프레임
32: 서스펜션
33: 받침다리
34: 적재대
35: 지지프레임
36: 탱크로리
36a: 외통
36b: 내통
36c: 지붕프레임
36d: 단열프레임
37: 킹핀
40: 펌프유닛
50: 관제소
60: 예냉수단
61: 질소탱크
62: 진공펌프
63: 체크밸브
70: 회수수단
71: 메인열교환기
72: 압축기
73: 보조탱크
74: 보조열교환기
75: 터보확장기
76: 쿨러
P: parking area
10: dispenser
20: protective fence
30: trailer
31: chassis frame
32: suspension
33: support legs
34: loading stand
35: support frame
36: tank lorry
36a: outer cylinder
36b: inner tube
36c: roof frame
36d: insulation frame
37: Kingpin
40: pump unit
50: control station
60: pre-cooling means
61: nitrogen tank
62: vacuum pump
63: check valve
70: recovery means
71: main heat exchanger
72: compressor
73: auxiliary tank
74: auxiliary heat exchanger
75: turbo expander
76: cooler

Claims (12)

액화천연가스(LNG)를 충전해주는 충전소에 있어서,
적어도 LNG의 충전수요와 안전성이 충족되는 위치에 토목공사로 구축되고, 차량의 LNG탱크와 연결되어 LNG를 충전하는 하나 이상의 디스펜서(10);
상기 디스펜서(10)로부터 소정거리로 이격된 위치에 설치되고, 내부에 설정면적의 주차영역(P)을 마련하는 보호펜스(20);
상기 디스펜서(10)로 공급될 대량의 LNG가 저장되고, 상기 주차영역(P)으로 견인되어 외부와 격리되게 입고되는 트레일러(30);
상기 주차영역(P) 또는 트레일러(30)에 설치되고, 상기 트레일러(30)에 저장된 LNG를 디스펜서(10)로 이송해주는 펌프유닛(40);
상기 디스펜서(10)와 인접하는 위치에 설치되고, 상기 디스펜서(10) 내지 펌프유닛(40)을 관리하는 관리자가 업무를 수행하는 관제소(50);를 포함하여,
상기 LNG충전소는,
상기 트레일러(30)와 연결되어 상층부에 발생하는 증발가스를 액화가스로 변환하여 재충전시키는 회수수단(70);을 더 포함하며,
상기 회수수단(70)은,
상기 트레일러(30)와 연결되어 증발가스를 공급받고, 공급된 증발가스를 저온으로 액화시키는 메인열교환기(71);
상기 메인열교환기(71)와 연결되어 증발가스를 공급받고, 공급된 증발가스를 액화가스로 압축시켜 메인열교환기(71)로 반송시키는 압축기(72);
상기 메인열교환기(71)와 증발가스를 공급받고, 공급된 증발가스가 액화가스로 변환되게 임시로 저장하는 보조탱크(73);
상기 트레일러(30)와 보조탱크(73)에 각각 연결되고, 상기 보조탱크(73)의 저장된 액화가스를 메인열교환기(71)로 전달하며 상기 메인열교환기(71)의 액화가스를 트레일러(30)로 공급하는 보조열교환기(74);로 구성되고,
상기 보조탱크(73)는 내부에 저장된 증발가스를 보조열교환기(74)를 거쳐 메인열교환기(71)로 전달되는 액화가스에 혼합시키는 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
In a charging station that fills liquefied natural gas (LNG),
One or more dispensers (10) constructed by civil engineering work at a location where at least the LNG filling demand and safety are satisfied, and connected to the vehicle's LNG tank to charge LNG;
a protective fence 20 installed at a location spaced apart from the dispenser 10 by a predetermined distance and providing a parking area P of a set area therein;
a trailer 30 in which a large amount of LNG to be supplied to the dispenser 10 is stored, towed to the parking area P and stored in isolation from the outside;
a pump unit (40) installed in the parking area (P) or the trailer (30) and transferring the LNG stored in the trailer (30) to the dispenser (10);
A control center 50 installed at a position adjacent to the dispenser 10, and a manager who manages the dispenser 10 to the pump unit 40 performs business; including,
The LNG refueling station is
It further includes; recovery means (70) connected to the trailer (30) to convert the boil-off gas generated in the upper layer into liquefied gas and recharge it;
The recovery means 70,
a main heat exchanger 71 connected to the trailer 30 to receive BOG and liquefy the BOG at a low temperature;
a compressor (72) connected to the main heat exchanger (71) to receive boil-off gas, compress the supplied boil-off gas into liquefied gas and return it to the main heat exchanger (71);
an auxiliary tank 73 receiving the main heat exchanger 71 and BOG, and temporarily storing the BOG supplied to be converted into liquefied gas;
It is connected to the trailer 30 and the auxiliary tank 73, respectively, and transfers the stored liquefied gas in the auxiliary tank 73 to the main heat exchanger 71, and transfers the liquefied gas in the main heat exchanger 71 to the trailer 30 ) to the auxiliary heat exchanger (74) supplied to; Consisting of,
The auxiliary tank (73) is a simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that the boil-off gas stored therein is mixed with the liquefied gas transferred to the main heat exchanger (71) through the auxiliary heat exchanger (74).
청구항 1에 있어서,
상기 트레일러(30)는,
설정된 길이와 너비를 가진 H형 차대프레임(31);
상기 차대프레임(31)의 하단에 복수의 바퀴와 함께 장착되고, 지면으로부터 발생하는 충격을 흡수하는 서스펜션(32);
상기 차대프레임(31)의 전방에 배치되어 지면으로부터 받쳐주는 수동 또는 전동식 받침다리(33);
상기 서스펜션(32)과 받침다리(33) 사이에 배치되어 보조바퀴나 자재들을 수납하는 적재대(34);
상기 차대프레임(31)과 받침다리(33) 및 적재대(34)의 상단에 장착되는 호형의 지지프레임(35);
상기 지지프레임(35)의 상단에 장착되고, 내부에 소정용량의 LNG를 저장하는 원통형의 탱크로리(36);
상기 탱크로리(36)의 전방 측 하단에 장착되어 견인차량과 굴절 가능하게 연결시키는 킹핀(37);
으로 구성된 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
The method according to claim 1,
The trailer 30 is
H-shaped undercarriage frame 31 having a set length and width;
a suspension 32 mounted together with a plurality of wheels at the lower end of the chassis frame 31 and absorbing shocks generated from the ground;
a manual or electric support leg 33 disposed in front of the chassis frame 31 to support it from the ground;
a loading table (34) disposed between the suspension (32) and the supporting legs (33) to accommodate auxiliary wheels or materials;
an arc-shaped support frame 35 mounted on the upper end of the chassis frame 31, the supporting legs 33, and the loading table 34;
a cylindrical tank lorry (36) mounted on the upper end of the support frame (35) and storing a predetermined amount of LNG therein;
a kingpin (37) mounted on the lower end of the front side of the tank lorry (36) and refractably connected to the towing vehicle;
A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that it consists of
청구항 2에 있어서,
상기 탱크로리(36)는,
상기 지지프레임(35)의 상단에 장착되는 원통형 외통(36a);
상기 외통(36a)의 내부에 소정거리를 두고 이격 장착되는 원통형 내통(36b);
상기 외통(36a)의 상단이 감싸지게 이격 장착되고, 햇빛으로부터 발생하는 열전달을 차단하여 증발가스를 억제해주는 호형의 지붕프레임(36c);
상기 지지프레임(35)과 밀착되는 외통(36b)의 내면에 이격 장착되고, 바닥으로부터 전달되는 열을 차단하여 증발가스를 억제해주는 호형의 단열프레임(36d);
으로 구성된 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
3. The method according to claim 2,
The tank lorry 36,
Cylindrical outer cylinder (36a) mounted on the upper end of the support frame (35);
Cylindrical inner cylinder (36b) which is spaced apart mounted at a predetermined distance inside the outer cylinder (36a);
An arc-shaped roof frame (36c) which is mounted so that the upper end of the outer cylinder (36a) is wrapped and spaced apart and blocks heat transfer generated from sunlight to suppress boil-off gas;
An arc-shaped insulating frame (36d) which is spaced apart mounted on the inner surface of the outer cylinder (36b) in close contact with the support frame (35) and blocks heat transferred from the floor to suppress boil-off gas;
A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that it consists of
청구항 3에 있어서,
상기 외통(36a)은 9㎜ 이상의 두께를 가진 SS275로 형성되고, 상기 내통(36b)은 10㎜ 이상의 두께를 가진 SUS304로 형성된 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
4. The method of claim 3,
The outer cylinder (36a) is formed of SS275 having a thickness of 9 mm or more, and the inner cylinder (36b) is formed of SUS304 having a thickness of 10 mm or more.
청구항 3에 있어서,
상기 외통(36a)과 내통(36b)은 서로 240㎜ 이상의 거리를 두고 이격 장착되되, 상기 외/내통(36a)(36b) 사이에는 우레탄폼이 충진됨과 함께 1x10-4 Torr 이상의 진공이 형성된 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
4. The method of claim 3,
The outer cylinder (36a) and the inner cylinder (36b) are mounted at a distance of 240 mm or more from each other, and a vacuum of 1x10 -4 Torr or more is formed while the urethane foam is filled between the outer / inner cylinder (36a) and (36b) A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas.
청구항 3에 있어서,
상기 외통(36a)과 단열프레임(36d)은 서로 175㎜ 이상의 거리를 두고 이격 장착되되, 상기 외통(36b)과 단열프레임(36d) 사이에는 펄라이트분말이 충진됨과 함께 1x10-4 Torr 이상의 진공이 형성된 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
4. The method of claim 3,
The outer cylinder (36a) and the insulating frame (36d) are mounted to be spaced apart from each other at a distance of 175 mm or more, and between the outer cylinder (36b) and the insulating frame (36d) is filled with pearlite powder and a vacuum of 1x10 -4 Torr or more is formed A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 LNG충전소는,
상기 디스펜서(10)와 펌프유닛(40)에 연결된 배관을 저온으로 냉각시켜 차량에 충전 시 온도차이로 인해 발생하는 증발가스를 억제하는 예냉수단(60);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
The method according to claim 1,
The LNG refueling station is
a pre-cooling means (60) for cooling the pipe connected to the dispenser (10) and the pump unit (40) to a low temperature to suppress boil-off gas generated due to a temperature difference when charging the vehicle;
A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that it further comprises.
청구항 7에 있어서,
상기 예냉수단(60)은,
상기 디스펜서(10)와 펌프유닛(40) 사이에 배관으로 연결되고, LNG를 차량에 충전하기 이전에 액체질소를 방출하여 배관을 영하 130℃ 이상으로 냉각하는 질소탱크(61);
상기 디스펜서(10)의 LNG토출배관에 연결되고, 냉각된 배관을 진공으로 흡입하여 잔류하는 액체질소를 제거하는 진공펌프(62);
상기 디스펜서(10)와 펌프유닛(40) 및 질소탱크(61)와 진공펌프(62) 사이에 연결된 배관마다 장착되어 액체질소의 역류를 차단하는 복수의 체크밸브(63);
로 구성된 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.
8. The method of claim 7,
The pre-cooling means (60),
a nitrogen tank 61 connected by a pipe between the dispenser 10 and the pump unit 40 and cooling the pipe to −130° C. or higher by discharging liquid nitrogen before charging LNG into the vehicle;
a vacuum pump 62 connected to the LNG discharge pipe of the dispenser 10 and removing residual liquid nitrogen by sucking the cooled pipe into a vacuum;
a plurality of check valves 63 installed for each pipe connected between the dispenser 10 and the pump unit 40 and the nitrogen tank 61 and the vacuum pump 62 to block the reverse flow of liquid nitrogen;
A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that it consists of
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 회수수단(70)은,
상기 메인열교환기(71)와 압축기(72) 사이에 각각 연결되고, 양측으로 분할된 입출력포트와 함께 중앙에서 동기회전하는 한 쌍의 임펠러를 갖는 터보확장기(75);가 구성되고,
상기 터보확장기(75)는,
상기 압축기(72)로부터 메인열교환기(71)로 반송되는 액화가스를 경유시켜 타측 입출력포트에 압축력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 증발가스를 최소화하는 간이형 LNG충전소.

The method according to claim 1,
The recovery means 70,
A turbo expander 75 having a pair of impellers connected between the main heat exchanger 71 and the compressor 72, respectively, and synchronously rotating in the center with input/output ports divided on both sides; is configured,
The turbo expander 75,
A simple LNG refueling station that minimizes boil-off gas, characterized in that the liquefied gas returned from the compressor (72) to the main heat exchanger (71) is passed through to generate a compressive force at the input/output port of the other side.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170077558A (en) * 2015-12-28 2017-07-06 현대중공업 주식회사 A Treatment System of Liquefied Gas
KR102011692B1 (en) 2018-09-13 2019-08-19 주식회사 한국가스기술공사 Container movable LNG supply facility
KR102264415B1 (en) * 2020-11-25 2021-06-14 대흥산업가스 주식회사 Simple LNG charging station that guarantees excellent safety and mobility

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