KR20130055973A

KR20130055973A - 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템

Info

Publication number: KR20130055973A
Application number: KR1020110121684A
Authority: KR
Inventors: 하점수
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-05-29

Abstract

본 발명은 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시키기 위하여 사용되는 열 교환 매체인 해수와 디젤 발전기에서 배출되는 연소가스 간에 열 교환을 한 후 열 교환된 해수를 액화석유가스 기화 시스템에 적용함으로써, 특히 해수의 온도가 5℃ 이하를 형성하여 열 교환 매체로 부적합하더라도 별도의 기화기 그리콜 히팅 시스템의 사용 없이 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시킬 수 있도록 한 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 해수상자(10)와 펌프(14)를 연결하는 해수 취수 라인(12)과; 상기 펌프(14)의 후단에 연결되고 LPG 라인(16)이 지나가는 기화기(18)에서 액화 상태의 LPG와 취수된 해수 간에 열 교환되도록 기화기(18)를 통과하는 이송 라인(15)과; 상기 이송 라인(15)이 지나가도록 이송 라인(15)에 설치되는 이코너마이저(40)와; 상기 이코너마이저(40)에서 이송 라인(15)을 따라 이송되는 해수와 연소가스 간에 열 교환되도록 이코너마이저(40)를 지나가도록 설치되는 연소 가스 라인(44);을 포함하여 구성되는 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템이 제공된다.

Description

연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템{Liquefied Gas Vaporize System Using by Waste Hot Combustion}

본 발명은 연소가스를 이용한 액화석유가스(이하, LPG라고 칭함)의 기화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시키기 위하여 사용되는 열 교환 매체인 해수와 디젤 발전기에서 배출되는 연소가스 간에 열 교환을 한 후 열 교환된 해수를 액화석유가스 기화 시스템에 적용함으로써, 특히 해수의 온도가 5℃ 이하를 형성하여 열 교환 매체로 부적합하더라도 별도의 기화기 그리콜 히팅 시스템의 사용 없이 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시킬 수 있도록 한 것이다.

현재 출원인의 사업장에서는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 폐열을 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 사용하고 있다.

먼저, 도 1a에서 보듯이 취수되는 해수의 온도가 5℃ 이상인 경우의 흐름을 간략히 살펴보면, 해수 상자(10)로부터 유입되는 해수는 해수 취수 라인(12)을 따라 취수되어 펌프(14)를 통과하게 된다.

상기 펌프(14)를 통과한 해수는 라인(15)을 따라 흐르면서 액화 상태의 LPG 라인(16)이 지나가는 기화기(18)를 통과 후 바다로 방출되는 과정을 거치게 된다.

이러한 과정에서 기화기(18)를 지나가는 액화 상태의 LPG와 해수 간에 열 교환이 이루어지게 됨으로써 액화 상태의 LPG에 대한 가열은 물론, 증기 가스의 상태를 형성하게 된다.

그런데, 도 1b에서 보듯이 해수의 온도가 5℃ 이하인 경우에는 액화 상태의 LPG에 대한 가열은 물론, 증기 가스의 상태를 형성하기 위한 열 교환 매체로의 사용이 부적합하여 별도로 설치된 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)을 설치 사용하고 있다.

구체적으로, 상기 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)은, 기관실에서 발생하는 스팀 공급 라인(22) 및 스팀 회수 라인(24)이 기화기 그리콜 히터(26)를 지나가도록 설치된다. 한편, 탱크(28)에 저장되어 있는 부동액은 라인을 따라 펌프(30)로 이송되고, 이 펌프(30)로 이송된 부동액은 펌프(30)와 연결되는 라인(32)을 따라 기화기 그리콜 히터(26)를 지나가도록 흐르게 된다. 참고로, 상기 부동액은 청수와 그리콜의 혼합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 위와 같이 기화기 그리콜 히터(26)에서 약 170 ~ 180℃를 형성하는 스팀과 부동액 간에 열 교환이 이루어지게 되어 부동액의 온도는 5℃ 이상을 상승하게 되며, 온도가 상승한 부동액은 라인(15)을 통해 상기 기화기(18)로 이송되어 기화기(18)를 지나가는 액화 상태의 LPG와 열교환 작용을 수행 후 바다로 방출 되게 된다.

따라서, 앞서 살펴본 바와 같이 해수의 온도가 5℃ 이하인 경우에는 별도로 설치된 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)을 사용하게 되게 됨으로써, 상기 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)을 구성하게 되는 각종 구성요소 즉, 탱크(28), 펌프(30), 기화기 그리콜 히터(26), 라인(32) 등의 설치가 불가피하게 된다. 그로 인해 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)의 설치 비용 및 운용 비용에 대한 발생은 물론, 유지 보수 비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시키기 위하여 사용되는 열 교환 매체인 해수와 디젤 발전기에서 배출되는 연소가스 간에 열 교환을 한 후 열 교환된 해수를 액화석유가스 기화 시스템에 적용함으로써, 특히 해수의 온도가 5℃ 이하를 형성하여 열 교환 매체로 부적합하더라도 별도의 기화기 그리콜 히팅 시스템의 사용 없이 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시킬 수 있도록 한 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결수단은, 해수상자와 펌프를 연결하는 해수 취수 라인과; 상기 펌프의 후단에 연결되고 LPG 라인이 지나가는 기화기에서 액화 상태의 LPG와 취수된 해수 간에 열 교환되도록 기화기를 통과하는 이송 라인과; 상기 이송 라인이 지나가도록 이송 라인에 설치되는 이코너마이저와;상기 이코너마이저에서 이송 라인을 따라 이송되는 해수와 연소가스 간에 열 교환되도록 이코너마이저를 지나가도록 설치되는 연소 가스 라인;을 포함하여 구성되는 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템이 제공된다.

본 발명은 해수의 온도가 열 교환 매체로 부적합하더라도 별도의 기화기 그리콜 히팅 시스템의 사용 없이 액화 상태의 LPG를 가열 또는 기화시킬 수 있는 효과를 제공받을 수 있다.

발명에 따른 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 사용하게 되면, 기화기 그리콜 히팅 시스템을 구성하게 되는 각종 구성요소 즉, 탱크, 펌프, 기화기 그리콜 히터, 라인의 설치가 필요 없게 됨으로써, 기화기 그리콜 히팅 시스템의 설치 비용 및 운용 비용은 물론, 유지 보수 비용이 발생하지 않아 현저한 비용절감의 효과를 기대할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 출원인의 사업장에서 시행하여 왔던 폐열을 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 나타낸 회로도로서, 도 1a는 해수의 온도가 5℃ 이상을 형성하는 흐름이고, 도 1b는 해수의 온도가 5℃ 이하를 형성하는 흐름을 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 나타낸 회로도로서, 도 2a는 해수의 온도가 5℃ 이상을 형성하는 흐름이고, 도 2b는 해수의 온도가 5℃ 이하를 형성하는 흐름을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 나타낸 회로도로서, 도 2a에서는 해수의 온도가 5℃ 이상을 형성하는 흐름을 나타낸 것이고, 도 2b는 해수의 온도가 5℃ 이하를 형성하는 흐름을 나타낸 것이다.

도면에서 보듯이 해수 상자(10)와 연결된 해수 취수 라인(12)은, 해수 취수 라인(12)으로부터 분기 되는 분기 라인(34)을 통해 펌프(14)와 연결된다.

상기 펌프(14)의 후단에 연결되는 이송 라인(15)은 액화 상태의 LPG 라인(16)이 지나가는 기화기(18)를 통과하도록 설치된다.

또한, 상기 이송 라인(15)에는 열교환 기능을 발휘하는 이코너마이저(40)가 설치되어 있고, 상기 이코노마이저(40)에는 디젤 발전기(42)로부터 배출되는 연소가스와 이송 라인(15)으로 흐르는 해수 간에 열 교환이 이루어질 수 있도록 연소 가스 라인(44)이 지나가도록 설치되어 있다.

본 발명에 따른 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템의 흐름을 설명하기로 한다.

해수의 온도가 5℃ 이상인 경우에는, 도 2a에서 보듯이 해수 상자(10)로부터 유입되는 해수는 해수 취수 라인(12)과 분기 라인(34)을 통해 펌프(14)로 이송된다.

상기 펌프(14)로 이송된 해수는 이송 라인(15)을 따라 흐르게 되고, 이송 라인(15)을 따라 흐르는 해수는 최종적으로 LPG 라인(16)이 지나가는 기화기(18)를 거쳐 바다로 버려지는 과정을 거치게 된다. 이러한 과정에서 LPG 라인(16)을 따라 기화기(18)를 지나가는 액화 상태의 LPG와 해수 간에 열교환 작용을 수행함으로써, 액화 상태의 LPG에 대한 가열은 물론, 증기가스의 상태로 형성시키게 된다.

한편, 해수의 온도가 5℃ 이하인 경우에는 도 2b에 도시된 바와 같이 해수 상자(10)로부터 유입되는 해수는 앞서 설명된 바와 같이 이송 라인(15)을 통해 기화기로 이송된다. 이때 이송 라인(15)을 따라 흐르는 해수는 이코너마이저(40)를 지나가면서 연소 가스 라인(44)을 따라 흐르는 연소가스와 열교환 되어 5℃ 이상의 온도로 상승 된 상태로 기화기(18)를 지나가게 된다.

이러한 과정에서 LPG 라인(16)을 따라 기화기(18)를 지나가는 액화 상태의 LPG와 열교환 된 해수 간에 열교환 작용을 수행함으로써, 액화 상태의 LPG에 대한 가열은 물론, 증기가스의 상태로 형성시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템을 사용하게 되면, 앞서 살펴본 바와 같이 해수의 온도가 5℃ 이하인 경우에는 종래와 같이 별도로 설치된 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)이 필요하지 않게 됨으로써, 상기 기화기 그리콜 히팅 시스템(20)을 설치 구성으로 인한 모든 제반 문제점을 해소할 수 있게 된다. (도 1a 및 도 1b 참조)

본 발명은 편의상 개략적으로 도시된 첨부도면에 의거 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 여러 가지 변형 및 수정이 가능하고, 이러한 변형 및 수정은 본 발명의 청구범위 내에 포함됨은 자명한 사실이다.

참고로, 도면에 구체적으로 도시되어 있지 않으나 해수의 온도에 따라 해수의 흐름 경로가 선택 및 유지될 수 있도록 해당 라인에 전자식 또는 수동식 개폐밸브가 구비되어 있음은 자명한 사항이며, 이 정도는 당업자가 충분히 적용할 수 있는 수준에 불과하다.

10 : 해수 상자 12 : 해수 취수 라인
14 : 펌프 16 : LPG 라인
18 : 기화기 20 : 기화기 그리콜 히티 시스템
22 : 스팀 공급 라인 24 :스팀 회수 라인
26 : 기화기 그리콜 히터 28 : 탱크
30 : 펌프 32 : 라인
34 : 분기 라인 40 : 이코너마이저
42 : 디젤 발전기 44 : 연소 가스 라인

Claims

해수상자(10)와 펌프(14)를 연결하는 해수 취수 라인(12)과;
상기 펌프(14)의 후단에 연결되고 LPG 라인(16)이 지나가는 기화기(18)에서 액화 상태의 LPG와 취수된 해수 간에 열 교환되도록 기화기(18)를 통과하는 이송 라인(15)과;
상기 이송 라인(15)이 지나가도록 이송 라인(15)에 설치되는 이코너마이저(40)와;
상기 이코너마이저(40)에서 이송 라인(15)을 따라 이송되는 해수와 연소가스 간에 열 교환되도록 이코너마이저(40)를 지나가도록 설치되는 연소 가스 라인(44);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연소가스를 이용한 액화석유가스 기화 시스템.