KR200410840Y1

KR200410840Y1 - 엘엔지 운반선 및 엘엔지 저장장치를 갖춘 선박의가스기화장치

Info

Publication number: KR200410840Y1
Application number: KR2020050037241U
Authority: KR
Inventors: 홍기영
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-03-08

Abstract

본 고안은 엘엔지(LNG) 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박의 보일러에서 발생되는 증기를 기화제로 이용하여, 기화장치의 선체 파이프의 부식, 파손우려 및 환경오염을 방지하고, 기화된 가스의 산정이 보다 원활하게 수행될 수 있도록 한 엘엔지(LNG) 운반선 및 부유식 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 엘엔지(LNG)를 저장 또는 운반하는 선박의 선체(1) 내에 설치되며 화물창 내의 엘엔지를 기화시키기 위한 선박의 엘엔지 기화장치에 있어서, 상기 화물창에 저장된 엘엔지가 공급되도록 구성된 열교환기; 상기 선체 내의 하부에 설치되며 증기를 생성하도록 구성된 보일러; 상기 보일러에서 생성된 증기를 상기 열교환기에서 기화용수로 이용하기 위해, 상기 증기를 상기 열교환기에 공급하도록 연결된 공급배관, 및 공급된 증기가 상기 엘엔지를 기화시킨 후 상기 열교환기로부터 보일러에 회수되도록 연결된 회수배관으로 구성된 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘엔지 운반선 및 엘엔지 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치를 제공한다.

엘엔지(LNG), 기화, 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박

Description

엘엔지 운반선 및 엘엔지 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치{LNG Ship and Apparatus for Vaporizing Gas of Ship having a LNG Storage Apparatus}

도 1은 종래 엘엔지(LNG) 운반선의 가스기화장치 구성도.

도 2는 본 고안에 의한 엘엔지(LNG) 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 선체

10: 열교환기

20: 보일러

30: 배관

31: 공급배관

32: 회수배관

본 고안은 엘엔지(LNG) 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치에 관한 것으로서, 상세하게는 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박의 보일러에서 발생되는 증기를 기화제로 이용하여, 기화장치의 선체 파이프의 부식, 파손우려 및 환경오염을 방지하고, 기화된 가스의 산정이 보다 원활하게 수행될 수 있도록 한 것이다.

엘엔지(LNG; Liquefied Natural Gas, 액화천연가스)를 저장, 운송하기 위한 선박(FSRU; 부유식 엘엔지 저장·기화 설비) 및 엘엔지(LNG)를 운반하는 선박은, 천연으로 생산되는 비석유계 천연가스(메탄계 탄화수소가 주성분이지만, 실제로는 메탄이 90 % 이상을 차지)를 액화한 것을 운반 및 저장, 운송하기 위한 선박이다.

상기된 메탄은 끓는점이 －162 ℃이기 때문에 냉각하여 액화한 메탄을 운반하는 배에서는, 액화가스를 선내에 설비된 탱크 안에 저장하여 초(超)저온의 온도를 유지시키도록 하고 있다.

최근에는 상기 액화가스를 선박에서 운반하며 기화시키기 위한 기화설비를 선내에 설치하여 엘엔지(LNG)의 연료화 과정에서의 효율을 극대화하는 엘엔지(LNG) 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박이 주류를 이루고 있으며, 상기된 기화장치는 도 1에 나타난 것과 같은 구성을 갖는다.

도 1은 종래 엘엔지(LNG) 운반선 및 엘엔지(LNG) 저장장치를 갖춘 선박의 선 내에 설치된 가스기화장치의 구성도이다.

도면을 참조하면, 상기 가스기화장치는 선체(1)의 내부에 엘엔지(LNG) 및 기화용수를 전달받아 이를 열교환하여 기체의 가스를 생성하는 열교환기(2)가 설치되고, 이 열교환기(2)와 연결되어 기화용수로 사용되는 해수를 흡입하여 진행시키는 펌프(3)가 설치된다.

또한, 상기 열교환기(2)와 펌프(3)는 해수가 진행되는 파이프(4)에 의해 배관연결되며, 열교환기(2)를 거친 파이프(4)는 기화용수로 사용된 이후의 해수를 배출하도록 선체(1)의 외부로 연장형성된다.

여기서, 상기 열교환기(2)로 유입되는 엘엔지(LNG)는 선체(1) 내부에 형성된 탱크에 저장되어 있는 것임은 주지된 것과 같다.

이와 같은 가스기화장치는 열교환기(2)로 엘엔지(LNG)를 공급하고, 동시에 펌프(3)를 구동시켜 해수를 열교환기(2)로 진행시키면, 열교환기(2) 내에서는 열교환작용이 발생되어 엘엔지(LNG)가 기화되어 이송되고, 기화용수로 사용된 해수는 파이프(4)를 통해 선체(1)의 외부로 배출되는 것이다.

상기된 것과 같은 종래의 기화장치는 기화용수로 해수를 이용하기 때문에 선체 내부의 가스기화(또는, 기타 여러 용도에 의해) 파이프의 내부에 생성된 독소가 해수와 함께 해양으로 배출되어 심각한 환경오염을 야기시키게 된다.

또한, 상기 해수는 파이프의 내부에 흡사, 뻘과 같은 진흙이 침적되어 파이 프의 부식 및 파이프를 통해 진행되어야 하는 해수의 공급 및 배출효율을 저하시키게 된다.

뿐만아니라, 상기 해수는 계절의 변화에 따라 각각 상이한 온도 및 농도를 갖기 때문에 이와 같은 조건을 감안하여 기화용수로 이용할 때, 처리수치의 산정이 불편하고 어려운 작업과정을 감수해야만 한다.

본 고안은 상기된 문제점을 해소하기 위해 고안한 것으로서, 열교환이 수행된 기화용수가 해양으로 배출되지 않도록 하고, 해수와 같은 성분의 불순물이 혼합되지 않은 기화용수의 선택에 의해 파이프의 부식 및 파이프 내부의 이물질의 침전이 발생되지 않으며, 기화용수가 항상 일정한 온도로 제공될 수 있도록 한 가스기화장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 아래의 구성을 갖는다.

청구범위 제 1 항에 의하면 본 고안은, 본 고안은, 엘엔지(LNG)를 저장 또는 운반하는 선박의 선체(1) 내에 설치되며 화물창 내의 엘엔지를 기화시키기 위한 선박의 엘엔지 기화장치에 있어서, 상기 화물창에 저장된 엘엔지가 공급되도록 구성된 열교환기; 상기 선체 내의 하부에 설치되며 증기를 생성하도록 구성된 보일러; 상기 보일러에서 생성된 증기를 상기 열교환기에서 기화용수로 이용하기 위해, 상기 증기를 상기 열교환기에 공급하도록 연결된 공급배관, 및 공급된 증기가 상기 엘엔지를 기화시킨 후 상기 열교환기로부터 보일러에 회수되도록 연결된 회수배관으로 구성된 배관을 포함하여 구성된다.

상기 구성이 적용된 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 엘엔지(LNG) 운반선 및 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 의한 가스기화장치는 액상의 가스(엘엔지; LNG)를 열교환하여 기화시키기 위한 열교환기(10)가 설치되며, 선체(1) 내부의 난방(경우에 따라 냉방을 포함)을 수행하는 보일러(20)를 구성의 일부로 적용한다.

상기 가스는 선체(1)의 내부에 형성된 저장탱크에 보관되어 열교환기(10)로 이송되는 관로를 갖추고 있는 것임은 주지된 것과 같으며, 상기 열교환기(10)는 초저온의 가스를 상대적으로 고온의 기화용수가 통과하도록 하여 기화하도록 구성된 것이다.

여기서, 상기 기화용수는 보일러(20)에서 발생된 고온의 증기를 적용하게 되며, 고온의 증기가 열교환기(10)로 공급되기 위해 열교환기(10)와 보일러(20)는 배관(30)에 의해 연결된다.

이 때, 상기 보일러(20)는 용수를 가열하여 필수적으로 증기(steam)을 발생시키는 통상의 구성으로 적용할 수 있으며, 이 외에도 외부의 공기를 흡기하여 이를 냉난방으로 적용하는 냉난방기 등의 부가 구성으로 적용된 급탕기 정도를 보일 러(20)의 범주에 포함하여 급탕기의 증기를 기화용수로 이용할 수도 있다.

상기된 구성에서 배관(30)은 열교환기(10)로 증기가 공급되는 라인이 공급배관(31)이 되고 열교환이 수행된 후 액상의 물이 진행되는 라인이 회수배관(32)이 된다.

상기된 회수배관(32)은 필수적인 구성으로 적용되지 않아도 무방하지만, 이 경우 열교환 이후의 증기를 외부로 배출해야 하기 때문에 보일러에서 사용되는 용수의 절약을 감안하면, 회수배관(32)이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 관련하여, 상기 열교환기(10)와 보일러(20)의 설치위치는 열교환기가 상측에 설치되는 구조를 유지함이 바람직한데, 이는 보일러(20)에서 생성된 증기는 공기보다 가벼운 비중으로 특정의 펌프 등의 수단이 수반되지 않아도 열교환기(10)로 공급될 수 있기 때문이다.

반면에, 상기 열교환이 수행된 이후, 증기는 초저온의 가스와 열교환이 수행됨에 의해 낮은 온도의 액체로 변환되어, 낮은 위치에 설치된 보일러(20)로 자동회수되는 것이다.

따라서, 상기 배관(30)에는 펌프 등의 기화용수 강제 이송수단이 마련되지 않아도 구동될 수 있는 구성이며, 보다 신속한 작업수행을 위해 펌프 등이 설치해도 무방하다.

상기된 구성에서 작용상태를 정리하면, 상기 기화장치는 열교환기(10)로 액 상의 가스가 공급되고, 동시에 보일러(20)에 의해 생성된 증기가 공급배관(31)을 통해 열교환기(10)로 공급되면, 액상의 가스는 증기와 열교환이 수행되어 기화되어 특정의 지점으로 배기된다.

이 후, 가스와의 열교환에 의해 액화된 증기(물 상태)는 회수배관(32)을 통해 보일러(20)로 회수되어 다시 가열되고, 선체(1)의 난방을 수행하거나 증기로 생성되어 다시 기화용수로 적용된다.

이상에서 설명한 것과 같이 본 고안은, 보일러에서 생성된 증기가 기화용수로 적용되어 이를 다시 보일러로 회수하여 해양오염이 방지되고, 파이프 내부의 부식 또는 이물질이 파이프 내부에서 침전되는 현상이 해소되어 기화용수의 원활한 공급/회수가 수행되는 효과를 얻게 된다.

또한, 상기 증기는 항상 일정한 온도로 제공될 수 있기 때문에 가스의 목적하는 기화정도의 수치를 산정하는 과정이 보다 손쉽게 수행될 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims

엘엔지(LNG)를 저장 또는 운반하는 선박의 선체(1) 내에 설치되며 화물창 내의 엘엔지를 기화시키기 위한 선박의 엘엔지 기화장치에 있어서,

상기 화물창에 저장된 엘엔지가 공급되도록 구성된 열교환기(10);

상기 선체(1) 내의 하부에 설치되며 증기를 생성하도록 구성된 보일러(20);

상기 보일러(20)에서 생성된 증기를 상기 열교환기(10)에서 기화용수로 이용하기 위해, 상기 증기를 상기 열교환기(10)에 공급하도록 연결된 공급배관(31), 및 공급된 증기가 상기 엘엔지를 기화시킨 후 상기 열교환기(10)로부터 보일러(20)에 회수되도록 연결된 회수배관(32)으로 구성된 배관(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘엔지 운반선 및 엘엔지 저장장치를 갖춘 선박의 가스기화장치.