KR20110017118A - 코퍼 댐의 온도 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코퍼 댐의 온도 조절 장치에 관한 것으로서, LNG 운반선에서 발생되는 고온의 배기가스가 코퍼 댐의 내측으로 공급되도록 하는 가스공급부와, 가스공급부를 통해서 공급되는 배기가스가 코퍼 댐을 통과하여 외부로 배출되도록 하는 가스배출부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 배기가스의 열을 이용하여 코퍼 댐의 온도를 조절함으로써 코퍼 댐이 간단한 구조를 가지도록 하여 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감하며, 코퍼 댐의 온도 조절을 위해 소모되는 에너지를 절약하도록 하는 효과를 가진다.

코퍼 댐, 카고 탱크, 배기가스, 가스공급부, 가스배출부, 배기관, 제어밸브

Description

코퍼 댐의 온도 조절 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF COFFER DAM}

본 발명은 배기가스의 열을 이용하여 코퍼 댐의 온도를 조절함으로써 코퍼 댐이 간단한 구조를 가지도록 함과 아울러 온도 조절을 위해 소모되는 에너지를 절약할 수 있는 코퍼 댐의 온도 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; 이하, "LNG"라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162℃로 냉각함으로써 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 LNG는 에너지로 이용되기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송될 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이로 인해 대량의 LNG를 해상으로 운송할 수 있는 LNG 운반선이 개발되었다.

LNG 운반선은 초저온 상태로 액화시킨 LNG를 보관 및 저장할 수 있는 LNG 탱크가 구비되어야 하는데, 이러한 LNG 탱크에 요구되는 조건이 매우 까다롭다. 즉, LNG는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162℃ 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, LNG 탱크는 이러한 특성을 가지는 LNG를 안전하게 보관 내지 저장하기 위해서 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되고, 기타 열응력 및 열수축에 강할 뿐만 아니라 열침입을 차단할 수 있는 독특한 인슐레이션 구조로 설계되어야 한다.

이러한 LNG 운반선은 LNG가 저장되는 카고 탱크(cargo tank)가 다수로 마련되고, 카고 탱크 사이에 수밀 구조를 가진 공간인 코퍼 댐(coffer dam)이 마련된다.

LNG 운반선의 코퍼 댐은 작업자가 통과할 수 있는 통로 역할을 하며, 필요에 따라 카고 탱크의 손상으로 인한 LNG의 유출을 이차적으로 차단하는 역할을 하게 되는데, 코퍼 댐을 이루는 격벽이나 헐(hull)이 카고 탱크의 냉각으로 인해 손상되는 것을 방지하기 위하여 5℃ 정도의 온도를 유지하도록 에틸렌 글리콜과 물을 혼합한 열매를 순환 공급하는 히팅라인이 설치되며, 이러한 열매의 가열을 위한 가열장치가 마련된다.

상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 LNG 운반선은, 코퍼 댐의 온도 조절을 위하여 코퍼 댐에 히팅라인과 열매 가열을 위한 가열장치가 설치됨으로써 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 열의 공급을 위해 에너지를 소모하는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 코퍼 댐의 구조를 간단하게 하면서도 코퍼 댐의 온도 조절이 가능하도록 하여 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감하며, 코퍼 댐의 온도 유지를 위해 소모되는 에너지를 절약할 수 있다.

본 발명에 따른 코퍼 댐의 온도 조절 장치는, LNG 운반선에 마련된 코퍼 댐의 온도를 조절하는 장치로서, LNG 운반선에서 발생되는 고온의 배기가스가 코퍼 댐의 내측으로 공급되도록 하는 가스공급부와, 가스공급부를 통해서 공급되는 배기가스가 코퍼 댐을 통과하여 외부로 배출되도록 하는 가스배출부를 포함한다.

본 발명은 배기가스의 열을 이용하여 코퍼 댐의 온도를 조절함으로써 코퍼 댐이 간단한 구조를 가지도록 하여 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감하며, 코퍼 댐의 온도 조절을 위해 소모되는 에너지를 절약하도록 하는 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코퍼 댐의 온도 조절 장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코퍼 댐의 온도 조절 장치(100)는 LNG 운반선에서 카고 탱크(2) 사이에 마련된 코퍼 댐(coffer dam; 1)의 온도를 조절하는 장치로서, 고온의 배기가스가 코퍼 댐(1)으로 공급되도록 하는 가스공급부(110)와, 코퍼 댐(1)으로부터 배기가스가 배출되도록 하는 가스배출부(120)를 포함할 수 있다.

가스공급부(110)는 LNG 운반선에서 발생되는 고온의 배기가스가 코퍼 댐(1)의 내측으로 공급되도록 하는데, LNG 운반선에서 고온의 배기가스가 발생되는 배기가스발생부(130)로는 LNG 운반선에 마련된 추진용 엔진, 발전용 엔진, 보일러, 연소기 중 어느 하나이거나 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이러한 배기가스발생부(130)로부터 발생되어 배출되는 배기가스가 배기가스발생부(130)의 배출압력에 의해 가스공급부(110)를 통해서 코퍼 댐(1)으로 공급된다.

가스공급부(110)는 LNG 운반선의 배기가스발생부(130)에서 발생되는 배기가스가 공급되도록 배기가스발생부(130)에 연결되는 메인공급라인(111)과, 메인공급라인(111)으로부터 각각 분기되어 코퍼 댐(1) 각각에 연결되는 분기공급라인(112)을 포함할 수 있다. 따라서, LNG 운반선의 배기가스발생부(130)에서 발생되는 배기가스가 메인공급라인(111)을 통해서 분기공급라인(112)으로 각각 나뉘어져서 코퍼 댐(1) 마다 공급됨으로써 배기가스의 속도 저하를 최소화한다.

가스공급부(110)는 분기공급라인(112)에 각각 설치되는 개폐밸브(113)를 더 포함할 수 있으며, 개폐밸브(113)의 조작에 의해 분기공급라인(112) 각각에 대한 배기가스의 흐름을 개폐시킬 수 있도록 함으로써 코퍼 댐(1) 중에서 온도 조절이 불필요한 코퍼 댐(1)으로 배기가스가 공급되지 않도록 할 수 있다.

가스배출부(120)는 가스공급부(110)를 통해서 공급되는 배기가스가 코퍼 댐(1)을 통과하여 외부로 배출되도록 하는데, 이를 위해 코퍼 댐(1) 각각의 배기가스 배출구에 연결되는 분기배출라인(121)이 메인배출라인(122)에 연결됨으로써 코퍼 댐(1) 각각으로부터 배출되는 배기가스를 모아서 외부로 배출시키며, 이 때, 배기가스를 대기로 배출시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 코퍼 댐의 온도 조절 장치(100)는 LNG 운반선, 구체적으로 배기가스발생부(130)에서 발생되는 배기가스를 외부로 직접 배출시키도록 설치되는 배기관(140)과, 배기관(140)과 가스공급부(110)를 통한 배기가스의 흐름을 제어하는 제어밸브(150)를 더 포함할 수 있다.

제어밸브(150)는 배기관(140)과 가스공급부(110)에 각각 독립적으로 설치되는 다수의 2방향 밸브이거나 본 실시예에서처럼 배기관(140)과 가스공급부(110)의 분기 지점에 설치되는 3방향 밸브일 수 있으며, 배기가스발생부(130)에서 배출되는 배기가스를 배기관(140)을 통해서 외기로 직접 배출되도록 하거나 가스공급부(110)에 의해 코퍼 댐(1)으로 공급되도록 하며, 배기관(140)과 가스공급부(110) 둘 중에 어느 하나를 선택하는 구성을 가지거나 배기관(140)과 가스공급부(110)로 이동하는 배기가스의 유량을 조절할 수 있는 구성을 가질 수도 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 코퍼 댐의 온도 조절 장치의 작동을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

LNG 운반선의 배기가스발생부(130)에서 발생되는 고온의 배기가스는 가스공급부(110)에 의해 코퍼 댐(1)의 내측으로 공급된다. 따라서, 코퍼 댐(1)은 이웃하는 카고 탱크(2)의 저온에도 불구하고, 고온의 배기가스에 의해 내부가 가열됨으로 써 일정한 온도, 예를 들면 5℃ 정도에 도달하게 되며, 이로 인해 코퍼 댐(1)을 이루는 격벽이나 주변의 헐(hull)이 저온으로 인해 수축됨으로써 발생되는 구조적인 문제나 이들 부재를 고가의 재질로 선택함으로써 초래되는 비용 증가의 문제를 해결할 수 있다.

코퍼 댐(1)으로 공급된 배기가스는 가스배출부(120)를 통해서 외기로 배출되며, 이 때, 배기가스는 코퍼 댐(1)을 통과하여 냉각되므로 고온의 배기가스를 외부로 배출시킴으로써 발생되는 문제점을 해결할 수 있다.

한편, 배기가스발생부(130)에서 발생되는 배기가스는 제어밸브(150)의 조작에 의해 가스공급부(110)를 통해서 코퍼 댐(1)으로 공급되도록 하는데, 코퍼 댐(1)의 온도 조절이 불필요한 경우 배기관(140)을 통해서 직접 외기로 배출되도록 할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스의 열을 이용하여 코퍼 댐의 온도를 조절함으로써 코퍼 댐이 간단한 구조를 가지도록 하여 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감하며, 코퍼 댐의 온도 조절을 위해 소모되는 에너지를 절약하도록 한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코퍼 댐의 온도 조절 장치를 도시한 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 코퍼 댐 2 : 카고 탱크

110 : 가스공급부 111 : 메인공급라인

112 : 분기공급라인 113 : 개폐밸브

120 : 가스배출부 121 : 분기배출라인

122 : 메인배출라인 130 : 배기가스발생부

140 : 배기관 150 : 제어밸브

Claims (5)

1. LNG 운반선에 마련된 코퍼 댐의 온도를 조절하는 장치로서,

   상기 LNG 운반선에서 발생되는 고온의 배기가스가 상기 코퍼 댐의 내측으로 공급되도록 하는 가스공급부와,

   상기 가스공급부를 통해서 공급되는 배기가스가 상기 코퍼 댐을 통과하여 외부로 배출되도록 하는 가스배출부

   를 포함하는 코퍼 댐의 온도 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가스공급부는,

   상기 LNG 운반선에서 발생되는 배기가스가 공급되는 메인공급라인과,

   상기 메인공급라인으로부터 각각 분기되어 상기 코퍼 댐 각각에 연결되는 분기공급라인

   을 포함하는 코퍼 댐의 온도 조절 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 가스공급부는,

   상기 분기공급라인에 각각 설치되며, 배기가스의 흐름을 개폐시키는 개폐밸브

   를 더 포함하는 코퍼 댐의 온도 조절 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가스공급부는,

   상기 LNG 운반선의 추진용 엔진, 발전용 엔진, 보일러, 연소기 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 배출되는 배기가스를 상기 코퍼 댐으로 공급시키는 코퍼 댐의 온도 조절 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 LNG 운반선으로부터 발생되는 배기가스를 외부로 직접 배출시키도록 설치되는 배기관과,

   상기 배기관과 상기 가스공급부를 통한 배기가스의 흐름을 제어하는 제어밸브

   를 더 포함하는 코퍼 댐의 온도 조절 장치.

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