KR20140084833A - 연료가스를 이용한 퍼징 시스템 - Google Patents

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Abstract

연료가스를 이용한 퍼징 시스템이 개시된다. 본 발명의 연료가스를 이용한 퍼징 시스템은 선박의 엔진에 공급되는 연료가스에 포함된 미스트(mist)를 분리하는 세퍼레이터에 마련된 드레인 포트(drain pot)를 퍼징(purging)하는 시스템에 있어서, 연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서(compressor)로부터 압축된 연료가스를 공급받아 드레인 포트를 퍼징하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료가스를 이용한 퍼징 시스템{Purging System Using Fuel Gas}
본 발명은 연료가스를 이용한 퍼징 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서(compressor)로부터 압축된 연료가스를 공급받아 세퍼레이터에 마련된 드레인 포트를 퍼징하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 액화가스 운반선은 생산지에서 천연가스가 극저온으로 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)와 석유가스가 저온으로 액화된 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG) 등의 액화가스를 운반하는 선박이다. LNG를 운반하는 선박을 LNG 운반선이라 하고, LPG를 운반하는 선박을 LPG 운반선이라 한다.
액화가스 운반선의 경우, 액화가스가 증발된 형태인 증발가스(Boil-off Gas)가 잔류하는 액화가스 저장탱크, 증발가스 재액화 장치의 기액분리기, 액화가스 및 증발가스용 배관 등의 화물 계통 구성요소들을 퍼지(purge)하는 데에 불활성가스인 질소가스를 주로 사용한다. 이 경우 질소가스를 공급하는 수단으로서 질소가스 발생기를 LPG 운반선 내에 설치하여, 질소가스 발생기에서 생성된 질소가스를 사용하는 것이 일반적이다.
질소가스 발생기는 공기를 여과하고 압축하여 질소가스만을 추출하는 장비로서, 멤브레인 모듈(membrane module), 에어 컴프레서, 전기 모터, 냉각 장치, 제어 패널 등으로 구성되므로 가격이 고가이다. 따라서, 이러한 질소가스 발생기를 액화가스 운반선에 설치하게 되면, 선박의 초기 투자 비용이 증가하는 문제점이 있다.
특히, 질소가스 발생기는 가동 시 에어 컴프레서, 전기 모터 등을 작동시켜야하므로 선박 장비의 유지 및 운영 비용이 증가하는 문제점을 인식하였다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 세퍼레이터의 드레인 포트에 질소 대신 연료가스를 공급하여 퍼징(purging)하고, 드레인 포트의 퍼징에 사용된 연료가스는 세퍼레이터를 통해 컴프레서로 도입시켜 재사용할 수 있도록 함으로써 퍼징에 사용되는 질소의 소비량을 줄일 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 엔진에 공급되는 연료가스에 포함된 미스트(mist)를 분리하는 세퍼레이터에 마련된 드레인 포트(drain pot)를 퍼징(purging)하는 시스템에 있어서,
연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서(compressor)로부터 압축된 상기 연료가스를 공급받아 상기 드레인 포트를 퍼징하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템이 제공된다.
상기 컴프레서는 LD 컴프레서(Low Duty Compressor)이고, 상기 드레인 포트를 퍼징하고 배출되는 상기 연료가스는 상기 LD 컴프레서로 공급되어 재사용될 수 있다.
상기 세퍼레이터는 상기 연료가스를 공급받아 미스트는 상기 드레인 포트에 모아 탱크로 환원시키고, 기체인 상기 연료가스는 상기 컴프레서로 공급할 수 있다.
상기 LD 컴프레서로부터 상기 드레인 포트로 상기 연료가스를 공급하는 공급 라인과, 상기 드레인 포트를 퍼징한 상기 연료가스를 상기 세퍼레이터로 도입시키는 복귀 라인과, 상기 세퍼레이터로부터 상기 LD 컴프레서로 상기 연료가스를 공급하는 가스 라인을 포함할 수 있다.
상기 공급 라인을 개폐하는 제1 밸브와, 상기 복귀 라인을 개폐하는 제2 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 드레인 포트를 퍼징하는 질소를 공급하는 질소 라인과, 상기 드레인 포트를 퍼징한 질소를 배출하는 질소 배출 라인과, 상기 질소 라인을 개폐하는 제3 밸브를 더 포함하여, 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 개폐하여 상기 연료가스 및 질소 중 어느 하나로 상기 드레인 포트를 퍼징할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 엔진에 공급되는 연료가스에 포함된 미스트를 분리하는 세퍼레이터에 마련된 드레인 포트(drain pot)를 퍼징(purging)하는 방법에 있어서,
상기 연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서로부터 상기 연료가스 중 적어도 일부를 공급받아 상기 드레인 포트를 퍼징하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 방법이 제공된다.
상기 드레인 포트를 퍼징하고 배출되는 상기 연료가스는 상기 컴프레서로 공급되어 재사용될 수 있다.
본 발명의 연료가스를 이용한 퍼징 시스템은, 세퍼레이터의 드레인 포트에 컴프레서로부터 연료가스를 공급받아 퍼징하고, 드레인 포트의 퍼징에 사용된 연료가스는 세퍼레이터를 통해 LD 컴프레서로 도입시켜 재사용할 수 있도록 함으로써, 퍼징에 사용되는 질소의 소비량을 줄이고 이에 따라 질소발생기의 가동에 따른 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스를 이용한 퍼징 시스템에서 퍼징을 위해 도입된 연료가스 또는 질소의 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 실시예의 세퍼레이터로 도입된 연료가스의 흐름을 개략적으로 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스를 이용한 퍼징 시스템에서 퍼징을 위해 도입된 연료가스 또는 질소의 흐름을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 2는 본 실시예의 세퍼레이터(S)로 도입된 연료가스의 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스를 이용한 퍼징 시스템은, 선박의 엔진에 공급되는 연료가스에 포함된 미스트(mist)를 분리하는 세퍼레이터(S)에 마련된 드레인 포트(D)(drain pot)를 퍼징(purging)하는 시스템에 있어서, 연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서(compressor)로부터 압축된 연료가스를 공급받아 드레인 포트(D)를 퍼징할 수 있다.
본 실시예에서 상술한 컴프레서는 LD 컴프레서(Low Duty Compressor, 100, 100')이고, 드레인 포트(D)를 퍼징하고 배출되는 연료가스는 LD 컴프레서(100, 100')로 공급되어 재사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 세퍼레이터(S)는 연료가스를 공급받아 미스트는 드레인 포트(D)에 모아 탱크로 환원시키고, 기체인 연료가스는 컴프레서(100, 100')로 공급할 수 있다.
본 실시예에서 이루어지는 드레인 포트(D)의 퍼징은 세퍼레이터(S)에서 연료가스로부터 분리되어 드레인 포트(D)에 모인 미스트를 탱크로 환원시키기 위해 이루어진다. 즉, LD 컴프레서(100, 100')에서 압축된 연료가스를 드레인 포트(D)에 공급하면, 공급된 연료가스의 압력에 의해 미스트는 드레인 포트(D)에서 배출되어 탱크로 이송된다.
본 실시예는 LD 컴프레서(100, 100')로부터 드레인 포트(D)로 연료가스를 공급하는 공급 라인(SL)과, 드레인 포트(D)를 퍼징한 연료가스를 세퍼레이터(S)로 도입시키는 복귀 라인(RL)과, 세퍼레이터(S)로부터 LD 컴프레서(100, 100')로 연료가스를 공급하는 가스 라인(GL)을 포함할 수 있다.
공급 라인(SL)을 통해 드레인 포트(D)로 공급된 연료가스는 미스트를 드레인 포트(D)에서 퍼징시키고, 복귀 라인(RL)을 통해 세퍼레이터(S)로 도입된다. 세퍼레이터(S)로 도입된 연료가스는 가스 라인(GL)을 통해 LD 컴프레서(100, 100')로 도입되어 압축되고, 추가적인 압축과정을 거쳐 고압으로 엔진에 도입될 수 있다.
본 실시예는 공급 라인(SL)을 개폐하는 제1 밸브(200)와, 복귀 라인(RL)을 개폐하는 제2 밸브(300)를 더 포함할 수 있다.
공급 라인(SL)에는 연료가스의 역류를 방지하는 체크 밸브(210)가 추가로 마련될 수 있다.
또한 본 실시예는 드레인 포트(D)를 퍼징하는 질소를 공급하는 질소 라인(NL)과, 드레인 포트(D)를 퍼징한 질소를 배출하는 질소 배출 라인(VL)과, 질소 라인(NL)을 개폐하는 제3 밸브(400)를 더 포함하여, 제1 밸브(200) 및 제3 밸브(400)를 개폐하여 연료가스 및 질소 중 어느 하나로 드레인 포트(D)를 퍼징할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 연료가스로부터 미스트를 분리하는 세퍼레이터(S)에 마련된 드레인 포트(D)(drain pot)를 퍼징(purging)하는 방법에 있어서,
연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서로부터 연료가스 중 적어도 일부를 공급받아 드레인 포트(D)를 퍼징하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 방법이 제공된다.
드레인 포트(D)를 퍼징하고 배출되는 상기 연료가스는 컴프레서로 공급되어 재사용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예의 세퍼레이터(S)의 드레인 포트(D)에 LD 컴프레서(100, 100')로부터 연료가스를 공급받아 퍼징하고, 드레인 포트(D)의 퍼징에 사용된 연료가스는 세퍼레이터(S)를 통해 LD 컴프레서(100, 100')로 도입시켜 재사용할 수 있도록 한다.
이러한 본 실시예를 통해 퍼징에 사용되는 질소의 소비량을 줄이거나 질소를 사용하지 않을 수 있게 되고, 이에 따라 질소발생기의 가동에 따른 비용을 절감할 수 있다. 또한 퍼징 후 배출되는 연료가스는 세퍼레이터(S)를 거쳐 LD 컴프레서(100, 100')로 도입시켜 압축 후 엔진으로 공급하여 재사용할 수 있으므로 퍼징을 하더라도 연료가스의 손실도 발생하지 않는다. 또한 LD 컴프레서(100, 100')에서 압축된 연료가스를 퍼징에 이용하므로 연료가스의 압력이 높아 별도의 펌프를 설치하지 않더라도 효과적으로 드레인 포트(D)를 퍼징할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
S: 세퍼레이터
D: 드레인 포트
SL: 공급 라인
RL: 복귀 라인
GL: 가스 라인
NL: 질소 라인
VL: 질소 배출 라인
100, 100': LD 컴프레서
200: 제1 밸브
210: 체크 밸브
300: 제2 밸브
400: 제3 밸브

Claims (8)

  1. 선박의 엔진에 공급되는 연료가스에 포함된 미스트(mist)를 분리하는 세퍼레이터에 마련된 드레인 포트(drain pot)를 퍼징(purging)하는 시스템에 있어서,
    연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서(compressor)로부터 압축된 상기 연료가스를 공급받아 상기 드레인 포트를 퍼징하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컴프레서는 LD 컴프레서(Low Duty Compressor)이고, 상기 드레인 포트를 퍼징하고 배출되는 상기 연료가스는 상기 LD 컴프레서로 공급되어 재사용되는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는 상기 연료가스를 공급받아 미스트는 상기 드레인 포트에 모아 탱크로 환원시키고, 기체인 상기 연료가스는 상기 컴프레서로 공급하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 LD 컴프레서로부터 상기 드레인 포트로 상기 연료가스를 공급하는 공급 라인;
    상기 드레인 포트를 퍼징한 상기 연료가스를 상기 세퍼레이터로 도입시키는 복귀 라인; 및
    상기 세퍼레이터로부터 상기 LD 컴프레서로 상기 연료가스를 공급하는 가스 라인을 포함하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 공급 라인을 개폐하는 제1 밸브; 및
    상기 복귀 라인을 개폐하는 제2 밸브를 더 포함하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 드레인 포트를 퍼징하는 질소를 공급하는 질소 라인;
    상기 드레인 포트를 퍼징한 질소를 배출하는 질소 배출 라인; 및
    상기 질소 라인을 개폐하는 제3 밸브를 더 포함하여,
    상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 개폐하여 상기 연료가스 및 질소 중 어느 하나로 상기 드레인 포트를 퍼징하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 시스템.
  7. 선박의 엔진에 공급되는 연료가스에 포함된 미스트를 분리하는 세퍼레이터에 마련된 드레인 포트(drain pot)를 퍼징(purging)하는 방법에 있어서,
    상기 연료가스를 압축하여 엔진으로 공급하는 컴프레서로부터 상기 연료가스 중 적어도 일부를 공급받아 상기 드레인 포트를 퍼징하는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 드레인 포트를 퍼징하고 배출되는 상기 연료가스는 상기 컴프레서로 공급되어 재사용되는 것을 특징으로 하는 연료가스를 이용한 퍼징 방법.
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