KR20100049726A - Device and method for maintaining efficiency of cooling system of boil-off gas reliquefaction apparatus - Google Patents

Device and method for maintaining efficiency of cooling system of boil-off gas reliquefaction apparatus Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A device and a method for maintaining the performance of a cooling system for an evaporative gas re-liquefying apparatus are provided to adjust the temperature of refrigerant by controlling the amount of the refrigerant supplied to an intercooler. CONSTITUTION: A device for maintaining the performance of a cooling system(20) for an evaporative gas re-liquefying apparatus comprises a refrigerant temperature sensor(25), a cooling water flow metering valve(32), and a temperature indicating controller(29) The refrigerant temperature sensor is installed in a refrigerant circulation line on the lower part of an intercooler(22) of the cooling system. The cooling water flow metering valve is installed in the cooling water supply line for supplying the cooling water to the intercooler. The temperature controller sends the control signals to the cooling water flow metering valve according to the temperature measured by the refrigerant temperature sensor. The temperature controller is connected to the cooling water flow metering valve.

Description

증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 성능 유지 장치 및 방법 {Device and Method for Maintaining Efficiency of Cooling System of Boil-Off Gas Reliquefaction Apparatus}Device and Method for Maintaining Efficiency of Cooling System of Boil-Off Gas Reliquefaction Apparatus}

본 발명은 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 성능 유지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 재액화하기 위하여 LNG 운반선에 설치한 증발가스 재액화 장치에 적용되는 냉각 시스템의 성능 유지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for maintaining performance of a cooling system for an evaporative gas reliquefaction apparatus, and more particularly, to an evaporative gas reliquefaction apparatus installed in an LNG carrier in order to reliquefy an evaporated gas generated in an LNG storage tank. It relates to an apparatus and a method for maintaining performance of a cooling system applied.

일반적으로, 천연가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG라 함)의 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된다.In general, natural gas is made in the form of liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas, hereinafter referred to as LNG) at the production site, and then transported to a destination by an LNG carrier over a long distance.

천연가스의 액화온도는 상압 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 운반선의 LNG 저장탱크의 경우 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG는 저장탱크 내에서 지속적으로 기화하여 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -163 ° C at atmospheric pressure, LNG is evaporated even if the temperature is only slightly higher than -163 ° C. Although LNG storage tanks of LNG carriers are insulated, the external heat is continuously transferred to LNG. During transport of LNG by LNG carriers, LNG continuously vaporizes in the storage tanks to boil off gas. Off Gas) occurs.

재액화 장치가 설치된 LNG 운반선에서는, LNG 저장탱크 내에서 발생된 증발가스가 증발가스 재액화 장치에 의해 재액화되어 다시 LNG 저장탱크로 돌려보냄으로써 LNG 저장탱크의 압력을 안전한 상태로 유지하게 된다.In an LNG carrier equipped with a reliquefaction apparatus, the boil-off gas generated in the LNG storage tank is liquefied by the boil-off gas reliquefaction apparatus and returned to the LNG storage tank to maintain the pressure of the LNG storage tank in a safe state.

이러한 증발가스 재액화 장치는 콜드 박스(cold box)를 포함하며, LNG 저장탱크로부터 배출된 증발가스는 증발가스 배출라인을 통해 콜드 박스를 거치면서 재액화된다. 콜드 박스는 액화용 열교환기와 이 액화용 열교환기의 후단에 기액분리기를 포함한다. 증발가스는 액화용 열교환기를 거치면서 과냉 액화된 후 기액분리기 및 재액화 증발가스 복귀라인을 통해 LNG 저장탱크로 다시 보내진다.The boil-off gas reliquefaction apparatus includes a cold box, and the boil-off gas discharged from the LNG storage tank is re-liquefied while passing through the cold box through the boil-off gas discharge line. The cold box includes a liquefaction heat exchanger and a gas-liquid separator at the rear end of the liquefaction heat exchanger. The boil-off gas is liquefied through the liquefied heat exchanger and then sent back to the LNG storage tank through the gas-liquid separator and the re-liquefied boil-off gas return line.

액화용 열교환기에는 질소(N2) 등의 냉매를 압축 및 팽창시켜서 냉각시키는 냉각 시스템이 연결되어 있다. A liquefaction heat exchanger is connected to a cooling system for compressing, expanding, and cooling a refrigerant such as nitrogen (N 2 ).

냉각 시스템은 냉매가 순환하는 냉매 순환 라인과 냉매를 압축하는 압축기와 이 압축된 냉매를 팽창시키는 팽창기를 포함하는데, 냉매의 요구 압축비가 큰 경우, 복수의 압축기들을 다단으로 설치하고, 이 압축기들의 각각의 하류에 중간 냉각기를 설치하여, 이전 단계의 압축기에서 압축된 냉매를 대기 온도(약 40 ℃)까지 냉각시켜, 다음 단계의 압축기에서 흡입하게 된다. 중간 냉각기는 열교환기의 일종이라고 할 수 있다.The cooling system includes a refrigerant circulation line through which the refrigerant circulates, a compressor for compressing the refrigerant, and an expander for expanding the compressed refrigerant. When the required compression ratio of the refrigerant is large, a plurality of compressors are installed in multiple stages, and each of the compressors An intermediate cooler is installed downstream of to cool the refrigerant compressed in the compressor of the previous stage to ambient temperature (about 40 ° C.) and to be sucked in the compressor of the next stage. The intermediate cooler is a kind of heat exchanger.

증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템이 LNG 운반선에 적용된 경우, 중간 냉각기에는 냉각수로서 담수(Fresh Water)가 공급된다. 중간 냉각기에는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인이 연결되어 있다.When a cooling system for an evaporative gas reliquefaction apparatus is applied to an LNG carrier, fresh water is supplied to the intermediate cooler as cooling water. The intermediate cooler is connected to a cooling water supply line for supplying cooling water.

그러나, 중간 냉각기를 과잉 설계하거나 중간 냉각기용 냉각수의 온도가 급변하게 될 경우, 다단으로 설치된 복수의 압축기들 중에서 다음 단계의 압축기로 흡입되는 냉매의 온도가 변하게 되고 이때 냉매의 온도가 설정 온도를 벗어나게 되면, 전체 냉각 시스템의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.However, when the intermediate cooler is overdesigned or the temperature of the coolant for the intermediate cooler changes suddenly, the temperature of the refrigerant sucked into the next stage compressor among the plurality of compressors installed in the multistage is changed and the temperature of the refrigerant is outside the set temperature. If so, there is a problem of lowering the performance of the entire cooling system.

한편, 담수 발생기에서 생성된 담수는 중앙 냉각기에서 일괄적으로 냉각된 다음 선박의 각종 시스템들의 각각의 냉각기(열교환기)로 공급되는데, 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 중간 냉각기로 공급되는 냉각수의 온도를 제어하기 위해, 중앙 냉각기에서 냉각수의 온도를 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 조건에 맞게 제어하면, 선박의 다른 시스템들의 조건이 상이하므로, 선박의 다른 시스템에 문제를 야기할 우려가 있다.On the other hand, fresh water generated in the fresh water generator is cooled in a central cooler in a batch and then supplied to each cooler (heat exchanger) of various systems of the ship, which is supplied to the intermediate cooler of the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus. In order to control the temperature, if the temperature of the cooling water in the central cooler is controlled according to the conditions of the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus, the conditions of the other systems of the ship are different, which may cause problems in other systems of the ship. .

따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선박의 다른 시스템에 문제를 야기하지 않으면서 중간 냉각기로 공급되는 냉각수량을 제어할 수 있도록 구성된 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 성능 유지 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art, the performance of the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus configured to control the amount of cooling water supplied to the intermediate cooler without causing problems to other systems of the ship. It is an object of the present invention to provide a holding device and a method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 냉매가 순환하는 냉매 순환 라인의 도중에, 냉매를 압축하는 복수의 압축기들을 다단으로 설치하고, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 온도를 냉각시키기 위해 상기 압축기들의 각각의 하류에 중간 냉각기를 설치한 냉각 시스템에 있어서, 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에 설치된 냉매 온도 센서와, 상기 중간 냉각기로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인에 설치된 냉각수 유량 조절 밸브와, 상기 냉매 온도 센서에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각수 유량 조절 밸브에 제어 신호를 보내는 온도 지시 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the middle of the refrigerant circulation line through which the refrigerant is circulated, to install a plurality of compressors for compressing the refrigerant in multiple stages, to cool the temperature of the refrigerant compressed in the compressor A cooling system in which an intermediate cooler is provided downstream of each of the compressors, the cooling system comprising: a refrigerant temperature sensor installed in a refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler, and a cooling water flow rate regulating valve provided in a cooling water supply line supplying cooling water to the intermediate cooler. And a temperature indicating controller for sending a control signal to the cooling water flow rate control valve according to the temperature measured by the refrigerant temperature sensor.

상기 냉각수 유량 조절 밸브는 상기 중간 냉각기들의 각각의 바로 전단의 냉각수 공급라인에 각각 설치되고, 상기 온도 지시 제어기는 상기 냉각수 유량 조절 밸브들에 각각 연결된 것이 바람직하다.Preferably, the coolant flow control valves are respectively installed in the coolant supply line immediately before each of the intermediate coolers, and the temperature indicating controller is connected to the coolant flow control valves, respectively.

상기 냉각수 유량 조절 밸브는 상기 중간 냉각기들의 각각의 바로 전단의 냉각수 공급라인을 공통으로 연결하는 공통 냉각수 공급라인에 하나만 설치되고, 상 기 온도 지시 제어기는 상기 공통의 냉각수 유량 조절 밸브들에 하나만 연결되고, 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에 설치된 냉매 온도 센서에서 측정된 온도를 수집 및 판별하여 상기 하나의 온도 지시 제어기로 전달하는 온도 판별기를 더 포함하는 것이 바람직하다.Only one coolant flow control valve is installed in a common coolant supply line that commonly connects a coolant supply line immediately before each of the intermediate coolers, and one temperature indicator controller is connected to the common coolant flow control valves. And a temperature discriminator for collecting and determining a temperature measured by a refrigerant temperature sensor installed in a refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler and transferring the temperature to the one temperature indicating controller.

상기 중간 냉각기는 상기 압축기에서 압축된 냉매를 대기 온도까지 냉각시키는 것이 바람직하다.The intermediate cooler preferably cools the refrigerant compressed in the compressor to an ambient temperature.

상기 냉각 시스템은 3개의 압축기와 3개의 중간 냉각기를 포함하는 것이 바람직하다.The cooling system preferably comprises three compressors and three intermediate coolers.

상기 압축기에서 압축된 냉매를 팽창시키는 팽창기를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the compressor further includes an expander for expanding the refrigerant compressed in the compressor.

상기 냉각 시스템은 LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내에서 발생된 증발가스를 재액화시키기 위한 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템인 것이 바람직하다.The cooling system is preferably a cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus for re-liquefying the boil-off gas generated in the LNG storage tank of the LNG carrier.

상기 LNG 운반선에는 LNG FPSO, LNG FSRU 및 LNG RV가 포함되는 것이 바람직하다.Preferably, the LNG carrier includes LNG FPSO, LNG FSRU, and LNG RV.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 냉매가 순환하는 냉매 순환 라인의 도중에, 냉매를 압축하는 복수의 압축기들을 다단으로 설치하고, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 온도를 냉각시키기 위해 상기 압축기들의 각각의 하류에 중간 냉각기를 설치한 냉각 시스템에 있어서, 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에서 냉매의 온도를 측정하고, 상기 측정된 냉매의 온도에 따라 상기 중간 냉각기로 공급되는 냉각수량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 방법이 제공된다.In addition, according to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the middle of the refrigerant circulation line through which the refrigerant is circulated, a plurality of compressors for compressing the refrigerant are installed in multiple stages, and the temperature of the refrigerant compressed in the compressor is cooled A cooling system in which an intermediate cooler is installed downstream of each of the compressors, wherein the temperature of the refrigerant is measured in a refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler, and is supplied to the intermediate cooler according to the measured temperature of the refrigerant. Provided is a method for maintaining performance of a cooling system, characterized in that the amount of cooling water is adjusted.

상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에서 측정된 냉매의 온도들의 각각에 따라 상기 중간 냉각기들로 각각 공급되는 냉각수량을 각각 조절하는 것이 바람직하다.Preferably, the amount of cooling water respectively supplied to the intermediate coolers is adjusted according to each of the temperatures of the refrigerant measured in the refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler.

상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에서 측정된 냉매의 온도들 중 설정 온도보다 낮으면서 설정 온도에 가장 근접한 온도에 따라 상기 중간 냉각기들에 공통으로 공급하는 냉각수량을 공통으로 조절하는 것이 바람직하다.It is preferable to control the amount of cooling water commonly supplied to the intermediate coolers according to the temperature closest to the set temperature while being lower than the set temperature among the temperatures of the refrigerant measured in the refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler.

상기 냉각 시스템은 LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내에서 발생된 증발가스를 재액화시키기 위한 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템인 것이 바람직하다.The cooling system is preferably a cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus for re-liquefying the boil-off gas generated in the LNG storage tank of the LNG carrier.

상기 LNG 운반선에는 LNG FPSO, LNG FSRU 및 LNG RV가 포함되는 것이 바람직하다.Preferably, the LNG carrier includes LNG FPSO, LNG FSRU, and LNG RV.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 성능 유지 장치 및 방법에 의하면, 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 중간 냉각기로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 라인의 도중에 냉매 온도 센서, 냉각수 유량 조절 밸브 및 온도 지시 제어기를 설치하여 이 중간 냉각기로 공급되는 냉각수량을 조절하여 냉매의 온도를 조절하므로, 선박의 다른 시스템에 문제를 야기하지 않으면서 중간 냉각기로 공급되는 냉각수량을 제어할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the performance maintaining apparatus and method of the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus according to the present invention, the refrigerant temperature sensor in the middle of the cooling water supply line for supplying the cooling water to the intermediate cooler of the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus By installing a coolant flow control valve and a temperature indicator controller, the temperature of the refrigerant is controlled by adjusting the amount of coolant supplied to the intermediate cooler, thereby controlling the amount of coolant supplied to the intermediate cooler without causing problems to other systems of the ship. It can be effective.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 시스템이 적용된 증발가스 재액화 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction apparatus to which a cooling system according to an embodiment of the present invention is applied.

이러한 증발가스 재액화 장치는, 콜드 박스(cold box, 10)를 포함하며, LNG 저장탱크로부터 배출된 증발가스는 증발가스 배출라인(L1)을 통해 콜드 박스(10)를 거치면서 재액화된다. 콜드 박스(10)는 액화용 열교환기(11)와 이 액화용 열교환기(11)의 후단에 기액분리기(13)를 포함한다. 증발가스는 액화용 열교환기(11)를 거치면서 과냉 액화된 후 기액분리기(13) 및 재액화 증발가스 복귀라인(L2)을 통해 LNG 저장탱크로 다시 보내진다.The boil-off gas reliquefaction apparatus includes a cold box (cold box) 10, the boil-off gas discharged from the LNG storage tank is re-liquefied while passing through the cold box 10 through the boil-off gas discharge line (L1). The cold box 10 includes a liquefaction heat exchanger 11 and a gas-liquid separator 13 at the rear end of the liquefaction heat exchanger 11. The boil-off gas is liquefied through the liquefied heat exchanger (11) and then sent back to the LNG storage tank through the gas-liquid separator (13) and the re-liquefied boil-off gas return line (L2).

액화용 열교환기(11)에는 질소(N2) 등의 냉매를 압축 및 팽창시켜서 냉각시키는 냉각 시스템(20)이 연결되어 있다.The liquefaction heat exchanger 11 is connected with a cooling system 20 that compresses, expands, and cools a refrigerant such as nitrogen (N 2 ).

냉각 시스템(20)은 냉매가 순환하는 냉매 순환 라인(L3)과 냉매를 압축하는 압축기(21)와 이 압축된 냉매를 팽창시키는 팽창기(23)를 포함한다.The cooling system 20 includes a refrigerant circulation line L3 through which the refrigerant circulates, a compressor 21 for compressing the refrigerant, and an expander 23 for expanding the compressed refrigerant.

통상 냉각 시스템(20)에서 냉매의 압축비를 크게 하기 위해 복수의 압축기(21)들을 다단으로 설치하고, 압축기(21)에서 압축된 냉매의 온도를 냉각시키기 위해 압축기(21)들의 각각의 하류에 중간 냉각기(22)를 설치하고 있는데, 본 발명의 실시예에서는 냉각 시스템(20)이 3개의 압축기(21)와 3개의 중간 냉각기(22)를 포함하는 것으로 예시하고 있다.Usually, a plurality of compressors 21 are installed in multiple stages in order to increase the compression ratio of the refrigerant in the cooling system 20, and intermediate each downstream of the compressors 21 to cool the temperature of the refrigerant compressed in the compressor 21. The cooler 22 is provided, but the embodiment of the present invention illustrates that the cooling system 20 includes three compressors 21 and three intermediate coolers 22.

본 실시예에 의하면, 이전 단계의 압축기(21)에서 압축된 냉매를 대기 온도 (약 40 ℃)까지 냉각시켜, 다음 단계의 압축기(21)에서 흡입하게 된다. 중간 냉각기(22)는 열교환기의 일종이라고 할 수 있다.According to the present embodiment, the refrigerant compressed in the compressor 21 of the previous stage is cooled to the ambient temperature (about 40 ° C.) and sucked in the compressor 21 of the next stage. The intermediate cooler 22 can be said to be a kind of heat exchanger.

증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템(20)이 LNG 운반선에 적용된 경우, 중간 냉각기(22)에는 냉각수로서 담수(Fresh Water)가 공급된다. 중간 냉각기(22)에는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인(L4)이 연결되어 있다.When the cooling system 20 for the boil-off gas reliquefaction apparatus is applied to the LNG carrier, fresh water is supplied to the intermediate cooler 22 as cooling water. The intermediate cooler 22 is connected to a cooling water supply line L4 for supplying cooling water.

한편, 냉매 순환 라인(L3)에는 냉매의 급격한 압력 변화를 방지하기 위해 안티-서지 밸브(24, Anti-Surge Valve)가 도중에 설치된 안티-서지 라인(L5)과, 바이패스 밸브(26)가 도중에 설치된 바이패스 라인(L6)이 설치되어 있다.On the other hand, in the refrigerant circulation line L3, an anti-surge valve L5 provided with an anti-surge valve 24 on the way and a bypass valve 26 on the way to prevent a sudden pressure change of the refrigerant. The installed bypass line L6 is provided.

냉각 시스템(20)은 냉매 공급원(1)로부터 냉매 순환 라인(L3)으로 냉매를 공급하는 냉매 공급라인(L7)을 포함한다.The cooling system 20 includes a refrigerant supply line L7 for supplying refrigerant from the refrigerant source 1 to the refrigerant circulation line L3.

냉매 공급라인(L7)의 도중에는 냉매 유량 조절 밸브(32)가 설치되어 있다.A refrigerant flow rate control valve 32 is provided in the middle of the refrigerant supply line L7.

냉각 시스템(20)은 냉매 유량 조절 밸브(32)에 제어 신호를 보내어 냉매 공급원(1)로부터 냉매 순환 라인(L3)으로 공급되는 냉매의 유량을 제어하는 냉매 유량 제어 모듈(30)을 포함한다.The cooling system 20 includes a refrigerant flow rate control module 30 that sends a control signal to the refrigerant flow rate control valve 32 to control the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant source 1 to the refrigerant circulation line L3.

복수의 압축기(21)들 중 첫번째 압축기(21)의 바로 전단의 냉매 순환 라인(L3)에는 냉매 압력 센서(31)가 설치되어 있으며, 이 냉매 압력 센서(31)는 냉매 유량 제어 모듈(30)에 연결되어 있다.A refrigerant pressure sensor 31 is installed in the refrigerant circulation line L3 immediately preceding the first compressor 21 of the plurality of compressors 21, and the refrigerant pressure sensor 31 is a refrigerant flow rate control module 30. Is connected to.

증발가스 배출라인(L1)에는 증발가스 유량 조절 밸브(40)와 증발가스 압력 센서(41)와 증발가스 유량 센서(43)가 설치되어 있다. 증발가스 압력 센서(41)와 증발가스 유량 센서(43)도 냉매 유량 제어 모듈(30)에 연결되어 있다.The boil-off gas discharge line L1 is provided with an boil-off gas flow rate control valve 40, an boil-off gas pressure sensor 41, and a boil-off gas flow rate sensor 43. The boil-off gas pressure sensor 41 and the boil-off gas flow rate sensor 43 are also connected to the refrigerant flow rate control module 30.

냉매 유량 제어 모듈(30)은 냉매의 압력과 증발가스의 압력 및 유량에 따라 냉매의 유량을 제어하도록 되어 있다.The coolant flow rate control module 30 is configured to control the flow rate of the coolant in accordance with the pressure of the coolant, the pressure and the flow rate of the boil-off gas.

중간 냉각기(22)의 하류의 냉매 순환 라인(L3)에는 냉매 온도 센서(25)가 설치되어 있다.The refrigerant temperature sensor 25 is provided in the refrigerant circulation line L3 downstream of the intermediate cooler 22.

또한, 중간 냉각기(22)로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인(L4)에는 냉각수 유량 조절 밸브(27)가 설치되어 있다.In addition, a cooling water flow rate control valve 27 is installed in the cooling water supply line L4 that supplies the cooling water to the intermediate cooler 22.

또한, 냉매 온도 센서(25)는 온도 지시 제어기(29)에 연결되어 있으며, 온도 지시 제어기(29)는 냉각수 유량 조절 밸브(27)에 연결되어 있다.In addition, the refrigerant temperature sensor 25 is connected to the temperature indicating controller 29, the temperature indicating controller 29 is connected to the cooling water flow rate control valve (27).

온도 지시 제어기(29)는 온도 센서(25)에서 측정된 온도에 따라 냉각수 유량 조절 밸브(27)에 제어 신호를 보낸다.The temperature indicating controller 29 sends a control signal to the coolant flow control valve 27 according to the temperature measured by the temperature sensor 25.

이와 같이 구성된 본 발명에서는, 냉매 온도 센서(25)가 중간 냉각기(22)의 하류의 냉매 순환 라인(L3)에서 냉매의 온도를 측정하고, 이렇게 측정된 냉매의 온도에 따라 온도 지시 제어기(29)가 냉각수 유량 조절 밸브(27)에 제어 신호를 보내어 냉각수 유량 조절 밸브(27)의 작동을 제어함으로써 중간 냉각기(22)로 공급되는 냉각수량을 조절하게 된다.In the present invention configured as described above, the refrigerant temperature sensor 25 measures the temperature of the refrigerant in the refrigerant circulation line L3 downstream of the intermediate cooler 22, and the temperature indicating controller 29 according to the measured temperature of the refrigerant. The control signal is sent to the coolant flow rate control valve 27 to control the operation of the coolant flow rate control valve 27 to adjust the amount of coolant supplied to the intermediate cooler 22.

따라서, 본 발명에 의하면, 중간 냉각기(22)를 과잉 설계하거나 중간 냉각기용 냉각수의 온도가 급변하여, 다단으로 설치된 복수의 압축기(21)들 중에서 다음 단계의 압축기(21)로 흡입되는 냉매의 온도가 변하게 되더라도, 냉매 온도 센서(25), 냉각수 유량 조절 밸브(27) 및 온도 지시 제어기(29)에 의해 중간 냉각기(22)로 공급되는 냉각수량을 조절하여 냉매의 온도를 조절하므로, 냉매의 온도가 설정 온도를 벗어나는 일이 없게 되어 냉각 시스템의 성능을 유지시키게 된다.Therefore, according to the present invention, the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 21 of the next stage among the plurality of compressors 21 installed in the multi-stage due to the excessive design of the intermediate cooler 22 or the temperature of the coolant for the intermediate cooler changes rapidly. Is changed, the temperature of the coolant is controlled by controlling the amount of coolant supplied to the intermediate cooler 22 by the coolant temperature sensor 25, the coolant flow rate control valve 27, and the temperature indicating controller 29. Does not go beyond the set temperature to maintain the performance of the cooling system.

이상에서는 냉각수 유량 조절 밸브(27)가 중간 냉각기(22)들의 각각의 바로 전단의 냉각수 공급라인(L4)에 각각 설치되고, 온도 지시 제어기(29)가 냉각수 유량 조절 밸브(27)들에 각각 연결되어, 중간 냉각기(22)의 하류의 냉매 순환 라인(L3)에서 측정된 냉매의 온도들의 각각에 따라 중간 냉각기(22)들로 각각 공급되는 냉각수량을 각각 조절하고 있다.In the above, the coolant flow control valve 27 is respectively installed in the coolant supply line L4 immediately before each of the intermediate coolers 22, and the temperature indicating controller 29 is connected to the coolant flow control valves 27, respectively. Thus, the amount of cooling water respectively supplied to the intermediate coolers 22 is adjusted according to each of the temperatures of the refrigerant measured in the refrigerant circulation line L3 downstream of the intermediate cooler 22.

한편, 도 2은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 냉각 시스템이 적용된 증발가스 재액화 장치의 개략도이다.On the other hand, Figure 2 is a schematic diagram of the boil-off gas reliquefaction apparatus to which the cooling system according to another embodiment of the present invention is applied.

도 2에 도시된 실시예에서, 냉각수 유량 조절 밸브(27)는 중간 냉각기(22)들의 각각의 바로 전단의 냉각수 공급라인(L4)을 공통으로 연결하는 공통 냉각수 공급라인(L41)에 하나만 설치되고, 온도 지시 제어기(29)는 공통의 냉각수 유량 조절 밸브(27)에 하나만 연결되고, 중간 냉각기(22)의 하류의 냉매 순환 라인(L3)에 설치된 온도 센서에서 측정된 온도를 수집 및 판별하여 하나의 온도 지시 제어기(27)로 전달하는 온도 판별기(28)를 더 포함한다. 온도 판별기(28)는 중간 냉각기(22)의 하류의 냉매 순환 라인(L3)에서 측정된 냉매의 온도들 중 설정 온도보다 낮으면서 설정 온도에 가장 근접한 온도를 온도 지시 제어기(27)로 전달한다.In the embodiment shown in FIG. 2, only one coolant flow control valve 27 is installed in the common coolant supply line L41 which commonly connects the coolant supply line L4 immediately before each of the intermediate coolers 22. In addition, only one temperature indicating controller 29 is connected to a common coolant flow control valve 27 and collects and discriminates a temperature measured by a temperature sensor installed in a refrigerant circulation line L3 downstream of the intermediate cooler 22. It further comprises a temperature discriminator 28 for transmitting to the temperature indicating controller 27 of. The temperature discriminator 28 transmits, to the temperature indicating controller 27, the temperature closest to the set temperature while being lower than the set temperature among the temperatures of the coolant measured in the coolant circulation line L3 downstream of the intermediate cooler 22. .

따라서, 도 2에 도시된 실시예에 의하면, 중간 냉각기(22)의 하류의 냉매 순환 라인(L3)에서 측정된 냉매의 온도들 중 설정 온도보다 낮으면서 설정 온도에 가장 근접한 온도에 따라 중간 냉각기(22)들에 공통으로 공급하는 냉각수량을 공통으로 조절한다.Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 2, the intermediate cooler (according to the temperature closest to the set temperature while being lower than the set temperature among the temperatures of the refrigerant measured in the refrigerant circulation line L3 downstream of the intermediate cooler 22) 22) The amount of cooling water supplied to them in common is adjusted in common.

본 명세서에서 LNG 운반선은 극저온 상태로 적재되는 LNG를 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 구조물 뿐만 아니라 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박을 모두 포함하는 것이다.In the present specification, the LNG carrier has a storage tank for storing LNG loaded at a cryogenic state and includes both a structure and a vessel used in a floating state at sea where flow occurs, for example, LNG FPSO (Floating, Production) This includes all ships such as LNG Regasification Vessels (RVs) as well as offshore structures such as Storage and Offloading (LFP) and LNG Floating Storage and Regasification Units (FSRUs).

이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.While the invention has been described above with reference to specific embodiments, various modifications, changes or modifications may be made in the art within the spirit and scope of the appended claims, and thus, the foregoing description and drawings It should be construed as illustrating the present invention rather than limiting the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 시스템이 적용된 증발가스 재액화 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction apparatus to which a cooling system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 2은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 냉각 시스템이 적용된 증발가스 재액화 장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a boil-off gas reliquefaction apparatus to which a cooling system according to another embodiment of the present invention is applied.

Claims (13)

냉매가 순환하는 냉매 순환 라인의 도중에, 냉매를 압축하는 복수의 압축기들을 다단으로 설치하고, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 온도를 냉각시키기 위해 상기 압축기들의 각각의 하류에 중간 냉각기를 설치한 냉각 시스템에 있어서,In the middle of the refrigerant circulation line through which the refrigerant circulates, a plurality of compressors for compressing the refrigerant are installed in multiple stages, and in a cooling system in which an intermediate cooler is installed downstream of each of the compressors to cool the temperature of the refrigerant compressed in the compressor. In 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에 설치된 냉매 온도 센서와,A refrigerant temperature sensor installed in a refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler; 상기 중간 냉각기로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인에 설치된 냉각수 유량 조절 밸브와,A coolant flow rate control valve installed in a coolant supply line for supplying coolant to the intermediate cooler; 상기 냉매 온도 센서에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각수 유량 조절 밸브에 제어 신호를 보내는 온도 지시 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.And a temperature indicating controller for sending a control signal to the cooling water flow control valve according to the temperature measured by the refrigerant temperature sensor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각수 유량 조절 밸브는 상기 중간 냉각기들의 각각의 바로 전단의 냉각수 공급라인에 각각 설치되고,The coolant flow control valve is installed in the coolant supply line immediately before each of the intermediate coolers, 상기 온도 지시 제어기는 상기 냉각수 유량 조절 밸브들에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.And the temperature indicating controller is connected to the cooling water flow control valves, respectively. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각수 유량 조절 밸브는 상기 중간 냉각기들의 각각의 바로 전단의 냉 각수 공급라인을 공통으로 연결하는 공통 냉각수 공급라인에 하나만 설치되고,Only one coolant flow rate control valve is installed in a common coolant supply line which commonly connects a coolant supply line immediately preceding each of the intermediate coolers, 상기 온도 지시 제어기는 상기 공통의 냉각수 유량 조절 밸브들에 하나만 연결되고,Only one temperature indicating controller is connected to the common coolant flow control valves, 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에 설치된 냉매 온도 센서에서 측정된 온도를 수집 및 판별하여 상기 하나의 온도 지시 제어기로 전달하는 온도 판별기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.And a temperature discriminator for collecting and determining a temperature measured by a refrigerant temperature sensor installed in a refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler and transferring the temperature to the one temperature indicating controller. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 중간 냉각기는 상기 압축기에서 압축된 냉매를 대기 온도까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.And the intermediate cooler cools the refrigerant compressed in the compressor to an ambient temperature. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각 시스템은 3개의 압축기와 3개의 중간 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.And said cooling system comprises three compressors and three intermediate coolers. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 팽창시키는 팽창기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.And an expander for expanding the refrigerant compressed in the compressor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각 시스템은 LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내에서 발생된 증발가스를 재액화시키기 위한 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.The cooling system is a performance maintaining apparatus of the cooling system, characterized in that the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus for re-liquefying the boil-off gas generated in the LNG storage tank of the LNG carrier. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 LNG 운반선에는 LNG FPSO, LNG FSRU 및 LNG RV가 포함되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 장치.The LNG carrier includes a LNG FPSO, LNG FSRU, and LNG RV. 냉매가 순환하는 냉매 순환 라인의 도중에, 냉매를 압축하는 복수의 압축기들을 다단으로 설치하고, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 온도를 냉각시키기 위해 상기 압축기들의 각각의 하류에 중간 냉각기를 설치한 냉각 시스템에 있어서,In the middle of the refrigerant circulation line through which the refrigerant circulates, a plurality of compressors for compressing the refrigerant are installed in multiple stages, and in a cooling system in which an intermediate cooler is installed downstream of each of the compressors to cool the temperature of the refrigerant compressed in the compressor. In 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에서 냉매의 온도를 측정하고,Measure the temperature of the refrigerant in the refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler, 상기 측정된 냉매의 온도에 따라 상기 중간 냉각기로 공급되는 냉각수량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 방법.And controlling the amount of cooling water supplied to the intermediate cooler according to the measured temperature of the refrigerant. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에서 측정된 냉매의 온도들의 각각에 따라 상기 중간 냉각기들로 각각 공급되는 냉각수량을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 방법.And adjusting the amount of cooling water respectively supplied to the intermediate coolers according to each of the temperatures of the refrigerant measured in the refrigerant circulation line downstream of the intermediate cooler. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 중간 냉각기의 하류의 냉매 순환 라인에서 측정된 냉매의 온도들 중 설정 온도보다 낮으면서 설정 온도에 가장 근접한 온도에 따라 상기 중간 냉각기들에 공통으로 공급하는 냉각수량을 공통으로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 방법.The amount of cooling water commonly supplied to the intermediate coolers according to the temperature closest to the set temperature and lower than the set temperature among the temperatures of the refrigerant measured in the coolant circulation line downstream of the intermediate cooler is characterized in that the common control How to maintain the performance of the cooling system. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 냉각 시스템은 LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내에서 발생된 증발가스를 재액화시키기 위한 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 방법.The cooling system is a method of maintaining the performance of the cooling system, characterized in that the cooling system for the boil-off gas reliquefaction apparatus for re-liquefying the boil-off gas generated in the LNG storage tank of the LNG carrier. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 LNG 운반선에는 LNG FPSO, LNG FSRU 및 LNG RV가 포함되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 성능 유지 방법.The LNG carrier includes a LNG FPSO, LNG FSRU and LNG RV method of maintaining the performance of the cooling system.
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