KR20130058116A - Cooling system for floating structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A system for cooling a marine structure is provided to obtain an available space to a top side by forming components of the system for cooling the top side. CONSTITUTION: A system for cooling a marine structure comprises a fresh water tank(10), a cycle line(20), a fresh water supply pump(30), a turbine starter(40), a seawater supply pump(60), and a cooler(70). The fresh water tank is formed in the body of a vessel. The cycle line provides a transfer path to circulate fresh water which is stored in the fresh water tank to a top side and the body of the vessel. The fresh water supply pump is formed in the body of the vessel and transfers the fresh water along the cycle line. The turbine starter is formed in the top side and is cooled by the fresh water transferring along the cycle line. The seawater supply pump is formed in the body of the vessel and suctions seawater from the outside of the vessel. The cooler is formed in the body of the vessel and heat-exchanges with fresh water which cools the turbine starter by receiving the seawater from the seawater supply pump.

Description

해양구조물의 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR FLOATING STRUCTURE}COOLING SYSTEM FOR FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 해양구조물의 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 FPSO의 탑 사이드에 제공하는 해양구조물의 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system for offshore structures, and more particularly to a cooling system for offshore structures provided on the top side of an FPSO.

일반적으로 해양구조물에는 제너레이터 엔진(generator engine) 등에 필요한 냉각 시스템이 선체(hull)에 설치된다. In general, offshore structures are equipped with a cooling system required for a generator engine (hull).

한편, FPSO와 같은 해양구조물은 선체의 제너레이터 엔진에 냉각 시스템이 필요하고 또한 탑 사이드(topside) 가스 터빈(gas turbine)의 시동을 위한 냉각 시스템이 필요하다.Offshore structures such as FPSOs, on the other hand, require a cooling system for the generator engine of the hull and also a cooling system for starting the topside gas turbine.

상술한 필요성에 의해 선체와 탑 사이드에 각 냉각 시스템을 설치하여 선체에 설치된 냉각 시스템은 선체의 제너레이터 엔진을 냉각하고, 탑 사이드에 설치된 냉각 시스템은 탑 사이드의 가스 터빈을 냉각하게 할 수 있음을 착안하였다.By the necessity described above, the respective cooling systems are installed on the hull and the top side so that the cooling system installed on the hull can cool the generator engine of the hull, and the cooling system installed on the top side can cool the gas turbine on the top side. It was.

하지만, 탑 사이드에 냉각 시스템의 구성 요소들을 설치할 경우 탑 사이드의 여유 공간이 비좁아 설계가 어렵다는 문제점을 발견하였다.However, when the components of the cooling system are installed on the top side, the free space of the top side is narrow, and the design is difficult.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 탑 사이드의 냉각 시스템 구성 요소들을 선체에 형성하게 하는 해양구조물의 냉각 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention to solve these problems is to provide a cooling system for offshore structures that allows the formation of top side cooling system components in the hull.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양구조물의 냉각 시스템의 일 측면에 따르면, 해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서, 상기 해양구조물의 선체에 형성되는 청수 탱크; 상기 청수 탱크에 저장된 청수가 상기 선체와 상기 탑 사이드를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인; 상기 선체에 형성되어 상기 청수가 상기 순환라인을 따라 이동하게 하는 청수 공급 펌프; 상기 탑 사이드에 형성되어 상기 순환라인을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부; 상기 선체에 형성되어 상기 선체 외부의 해수를 흡입하는 해수 공급 펌프; 및 상기 선체에 형성되어 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 터빈시동부를 냉각한 청수와 열 교환하게 하는 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the cooling system of the marine structure of the present invention for achieving the above object, the cooling system provided on the top side of the marine structure, the fresh water tank formed on the hull of the marine structure; A circulation line providing a movement path for circulating the fresh water stored in the fresh water tank and the hull and the top side; A fresh water supply pump formed in the hull to allow the fresh water to move along the circulation line; A turbine starter formed on the top side and cooled by fresh water moving along the circulation line; A seawater supply pump formed in the hull to suck seawater outside the hull; And a cooler formed in the hull to receive seawater from the seawater supply pump and to exchange heat with fresh water cooled by the turbine starter.

상기 냉각기에는 상기 청수와 열 교환한 해수를 선체 외부로 배출하는 배출라인이 연결되는 것을 특징으로 한다.The cooler is characterized in that the discharge line for discharging the sea water heat exchanged with the fresh water to the outside of the hull.

상기 청수 공급 펌프, 상기 터빈시동부 및 상기 냉각기는 상기 순환라인 중에 형성되는 것을 특징으로 한다.The fresh water supply pump, the turbine starter and the cooler are formed in the circulation line.

가스 터빈, 가스 터빈 제너레이터 및 공기 압축기로 형성되는 것을 특징으로 한다.And a gas turbine, a gas turbine generator and an air compressor.

상기 선체에 외부와 소통하게 형성되어 상기 해수 공급 펌프가 상기 선체 외부의 해수를 흡입하게 하는 해수유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a sea water inlet formed in the hull in communication with the outside so that the sea water supply pump sucks the sea water outside the hull.

상기 청수 공급 펌프 및 상기 냉각기는 상기 선체의 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.The fresh water supply pump and the cooler is characterized in that formed in the lower portion of the hull.

상기 청수 탱크는 분뇨 및 오수 처리 시스템과 연결되어 정화처리된 처리수를 저장하는 것을 특징으로 한다.
The fresh water tank is connected to the manure and sewage treatment system to store the treated water purified.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양구조물의 냉각 시스템의 다른 측면에 따르면, 해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서, 상기 해양구조물의 선체에서 청수를 탑 사이드로 순환시켜 상기 탑 사이드의 터빈시동부를 냉각하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the cooling system of the marine structure of the present invention for achieving the above object, in the cooling system provided on the top side of the marine structure, the fresh water is circulated from the hull of the marine structure to the top side of the Cooling the turbine starter.

상기 청수는 상기 선체에서 해수와 열 교환하는 것을 특징으로 한다.The fresh water is characterized in that heat exchange with the sea water in the hull.

상기 해양구조물은 FPSO인 것을 특징으로 한다.The marine structure is characterized in that the FPSO.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 탑 사이드의 냉각 시스템 구성 요소들을 선체에 대부분 형성하게 함에 따라 탑 사이드에 여유공간을 확보하게 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by forming the cooling system components of the top side in the hull mostly, there is an effect of securing the free space on the top side.

또한, 탑 사이드의 설계 및 냉각 시스템의 구성 작업을 쉽게 하여 비용을 절감하는 경제적인 효과가 있다.In addition, there is an economical effect of reducing costs by facilitating the design of the top side and the configuration of the cooling system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating a cooling system of an offshore structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing a cooling system of the offshore structure according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, the following examples can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 해양구조물 중 특히 탑 사이드가 형성되는 FPSO 등에 적용되는 것이 바람직하다.
The cooling system of the marine structure according to the present invention is preferably applied to FPSO, etc., in which the top side of the marine structure is formed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a cooling system of an offshore structure according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 해양구조물의 선체(H)에 형성되는 청수 탱크(10)를 포함한다. 상기 청수 탱크(10)는 일 실시예로 해양구조물 내에서 외부의 해수를 유입하고 유입된 해수를 걸러서 생산한 청수 또는 외부의 지원선으로부터 청수를 공급받는 탱크일 수 있다. As shown in FIG. 1, the cooling system of an offshore structure according to the present invention includes a fresh water tank 10 formed in the hull H of the offshore structure. The fresh water tank 10 may be a tank receiving fresh water from fresh water produced by filtering external seawater into the seawater and filtering the introduced seawater in one embodiment.

이러한 상기 청수 탱크(10)는 바람직하게 팽창탱크(expansion tank)를 사용하여 청수의 온도차이에 의한 체적변화를 보상하고, 시스템 내의 정압수두를 유지하며, 시스템 내의 청수 유실을 보상하게 할 수 있다.
The fresh water tank 10 may be preferably used to compensate for the volume change due to the temperature difference of the fresh water using an expansion tank, to maintain the static pressure head in the system, and to compensate for the fresh water loss in the system.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 청수 탱크(10)로부터 제공되는 청수가 상기 선체(H)와 탑 사이드(T)를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인(20)을 포함한다.
The cooling system of the marine structure according to the present invention includes a circulation line 20 for providing a moving path for the fresh water provided from the fresh water tank 10 to circulate the hull (H) and the top side (T).

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 선체(H)에 위치한 상기 순환라인(20) 중에 형성되어 상기 청수가 상기 순환라인(20)을 따라 이동하게 동력을 제공하는 청수 공급 펌프(30)를 포함한다.Cooling system of the offshore structure according to the present invention is formed in the circulation line 20 located in the hull (H) is a fresh water supply pump 30 that provides power to move the fresh water along the circulation line 20 Include.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 탑 사이드(T)에 위치한 상기 순환라인(20) 중에 형성되어 상기 순환라인(20)을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부(40)를 포함한다. 상기 터빈시동부(40)는 가스 터빈(41), 가스 터빈 제너레이터(43) 및 공기 압축기(45)로 형성될 수 있다.
The cooling system of the offshore structure according to the present invention includes a turbine starter 40 formed in the circulation line 20 located at the top side T and cooled by fresh water moving along the circulation line 20. do. The turbine starter 40 may be formed of a gas turbine 41, a gas turbine generator 43, and an air compressor 45.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 선체(H)(예를 들어 선 저면)에 형성되어 해수를 유입하는 해수유입구(50)를 포함한다. 한편, 상기 해수유입구(50)는 일반적으로 씨 체스트(sea chest)라 칭한다.
The cooling system of the marine structure according to the present invention includes a seawater inlet 50 formed in the hull H (for example, the bottom of the ship) to introduce seawater. On the other hand, the sea water inlet 50 is generally referred to as sea chest.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 해수유입구(50)로부터 유입되는 해수를 공급받아 냉매로 사용하는 냉각기(70)를 포함한다. 이러한 상기 냉각기(70)는 상기 순환라인(20) 중에 형성되어 상기 터빈시동부(40)와 열교환하여 상기 터빈시동부(40)를 냉각하고 가열된 청수를 해수가 열 교환하여 냉각시키게 한다. 즉, 청수는 상기 순환라인(20)을 따라 순환하며 상기 탑 사이드의 터빈시동부(40)를 냉각한 후 가열되면 상기 냉각기에 의해 냉각되어 다시 상기 터빈시동부(40)를 냉각하는 순환 시스템을 형성하게 된다. 그리고 상기 냉각기(70)에서 청수와 열교환 후 가열된 해수를 상기 선체(H)의 외부로 배출하기 위해 상기 냉각기(70)에는 상기 선체(H) 외부와 연통되는 배출라인(80)이 연결된다.
The cooling system of an offshore structure according to the present invention includes a cooler 70 that receives seawater flowing from the seawater inlet 50 and serves as a refrigerant. The cooler 70 is formed in the circulation line 20 to exchange heat with the turbine starter 40 to cool the turbine starter 40 and to cool the heated fresh water by heat exchange. That is, the fresh water circulates along the circulation line 20 and cools the turbine starter 40 on the top side, and when heated, is cooled by the cooler to cool the turbine starter 40 again. To form. A discharge line 80 is connected to the cooler 70 to communicate with the outside of the hull H in order to discharge the seawater heated after the heat exchange with the fresh water from the cooler 70 to the outside of the hull H.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 선체(H)에 형성되어 상기 해수유입구(50)로부터 해수를 흡입하여 상기 냉각기(70)로 해수를 공급하게 하는 해수 공급 펌프(60)를 포함한다.
The cooling system of the marine structure according to the present invention includes a seawater supply pump 60 formed in the hull (H) to suck the seawater from the seawater inlet 50 to supply seawater to the cooler (70).

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 2 is a configuration diagram showing a cooling system of an offshore structure according to another embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라 상기 청수 탱크(10)는 상기 선체의 분뇨 처리 시스템(90a) 및 오수 처리 시스템(90b)과 연결되어 분뇨 및 오수를 정화한 처리수가 상기 청수와 함께 저장되어 상기 순환라인(20)을 따라 순환하며 상기 터빈시동부(40)를 냉각하게 할 수 있음을 알 수 있다. 그 외에 언급되지 않은 구성들은 상술한 일 실시예와 중첩되는 내용으로 생략함을 밝힌다.
As shown in FIG. 2, according to another embodiment of the present invention, the fresh water tank 10 is connected to the manure treatment system 90a and the sewage treatment system 90b of the hull to purify the manure and sewage. It can be seen that it is stored with the fresh water and circulates along the circulation line 20 to cool the turbine starter 40. Configurations that are not mentioned elsewhere are omitted to overlap with the above-described embodiment.

상술한 실시예들에 의해 본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 청수 탱크(10), 청수 공급 펌프(30), 해수유입구(50), 해수 공급 펌프(60) 및 냉각기(70)가 선체(H)에 형성되어 상기 선체(H)에 비해 여유 공간이 부족한 탑 사이드(T)의 공간 활용도를 높이고 상대적으로 여유 공간이 넓은 선체(H)에 냉각 시스템의 주요 구성 요소를 구성함에 따라 설계를 쉽게 하는 장점이 있다. 한편, 청수 탱크(10), 청수 공급 펌프(30), 해수유입구(50), 해수 공급 펌프(60) 및 냉각기(70)는 FPSO의 경우 FPSO를 이루는 기둥의 상측에 형성되는 선체 내부의 하부에 형성되는 것이 바람직하다.
According to the embodiments described above, the cooling system of the marine structure according to the present invention includes a fresh water tank 10, a fresh water supply pump 30, a sea water inlet 50, a sea water supply pump 60, and a cooler 70. Formed in H), the space efficiency of the top side T, which has less free space than the hull H, can be increased, and the design of the cooling system can be easily performed by constructing the main components of the cooling system in the hull H having a relatively large free space. There is an advantage. Meanwhile, the fresh water tank 10, the fresh water supply pump 30, the sea water inlet 50, the sea water supply pump 60, and the cooler 70 may be disposed in the lower portion of the hull inside the pillar forming the FPSO. It is preferably formed.

이상과 같이 본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the cooling system of the marine structure according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings described above, and the present invention belongs to the claims. Of course, various modifications and variations can be made by those skilled in the art.

10 : 청수 탱크
20 : 순환라인
30 : 청수 공급 펌프
40 : 터빈시동부
50 : 해수유입구
60 : 해수 공급 펌프
70 : 냉각기
80 : 배출라인10: fresh water tank
20: circulation line
30: fresh water supply pump
40 turbine starter
50: seawater inlet
60: sea water supply pump
70: cooler
80: discharge line

Claims (10)

해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서,
상기 해양구조물의 선체에 형성되는 청수 탱크;
상기 청수 탱크에 저장된 청수가 상기 선체와 상기 탑 사이드를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인;
상기 선체에 형성되어 상기 청수가 상기 순환라인을 따라 이동하게 하는 청수 공급 펌프;
상기 탑 사이드에 형성되어 상기 순환라인을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부;
상기 선체에 형성되어 상기 선체 외부의 해수를 흡입하는 해수 공급 펌프; 및
상기 선체에 형성되어 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 터빈시동부를 냉각한 청수와 열 교환하게 하는 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.In the cooling system provided on the top side of the offshore structure,
Fresh water tank formed in the hull of the marine structure;
A circulation line providing a movement path for circulating the fresh water stored in the fresh water tank and the hull and the top side;
A fresh water supply pump formed in the hull to allow the fresh water to move along the circulation line;
A turbine starter formed on the top side and cooled by fresh water moving along the circulation line;
A seawater supply pump formed in the hull to suck seawater outside the hull; And
And a cooler formed in the hull to receive seawater from the seawater supply pump and to exchange heat with fresh water cooled by the turbine starter. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각기에는 상기 청수와 열 교환한 해수를 선체 외부로 배출하는 배출라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Cooling system of the marine structure, characterized in that the cooler is connected to the discharge line for discharging the sea water exchanged with the fresh water to the outside of the hull. 청구항 1에 있어서,
상기 청수 공급 펌프, 상기 터빈시동부 및 상기 냉각기는 상기 순환라인 중에 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
The fresh water supply pump, the turbine starter and the cooler is formed in the circulation line cooling system of the offshore structure. 청구항 1에 있어서, 상기 터빈시동부는
가스 터빈, 가스 터빈 제너레이터 및 공기 압축기로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method of claim 1, wherein the turbine starting unit
Cooling system for offshore structures, characterized in that formed by a gas turbine, gas turbine generator and air compressor. 청구항 1에 있어서,
상기 선체에 외부와 소통하게 형성되어 상기 해수 공급 펌프가 상기 선체 외부의 해수를 흡입하게 하는 해수유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
And a seawater inlet formed in the hull in communication with the outside to allow the seawater supply pump to suck seawater outside the hull. 청구항 1에 있어서,
상기 청수 공급 펌프 및 상기 냉각기는 상기 선체의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
The fresh water supply pump and the cooler is formed in the lower portion of the hull cooling system of the offshore structure. 청구항 1에 있어서,
상기 청수 탱크는 분뇨 및 오수 처리 시스템과 연결되어 정화처리된 처리수를 저장하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
The fresh water tank is connected to the manure and sewage treatment system to store the treated water purified cooling system. 해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서,
상기 해양구조물의 선체에서 청수를 탑 사이드로 순환시켜 상기 탑 사이드의 터빈시동부를 냉각하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.In the cooling system provided on the top side of the offshore structure,
Cooling system of the offshore structure characterized in that the fresh water is circulated from the hull of the offshore structure to the top side to cool the turbine start of the top side. 청구항 8에 있어서,
상기 청수는 상기 선체에서 해수와 열 교환하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 8,
And said fresh water exchanges heat with seawater in said hull. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해양구조물은 FPSO인 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to any one of claims 1 to 9,
The offshore structure cooling system according to claim 1, wherein the offshore structure is FPSO.
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