KR20140090450A - Mixing apparatus for cool-down - Google Patents

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KR20140090450A
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Abstract

The present invention relates to a mixing apparatus for precooling. The mixing apparatus (100) for precooling according to an embodiment of the present invention comprising: a tank (110); a first inlet (120) supplying ultracold liquefied gas (A) to the tank (110); a second inlet supplying gas (B) at room temperature to the tank (110); a baffle plate (140) protruding from the inner wall of the tank (110) to mix the liquefied gas (A) and the gas (B); and an outlet (150) discharging the liquefied gas (A) and the gas (B) mixed by the baffle plate (140) from the tank.

Description

예냉용 혼합장치{Mixing apparatus for cool-down}[0001] Mixing apparatus for cool-down [

본 발명은 예냉용 혼합장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a precooling mixing apparatus.

최근 이산화탄소 저감 등의 환경 문제에 대한 관심으로 집중되고 있으며, 그에 따라, 태양열, 지열 등의 신재생에너지에 대한 연구와 노력이 이루어지고 있다. 하지만, 신재생에너지는 효율이 떨어지고, 실제 수요자의 요구에 못 미치는 단계에 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 가장 현실적인 대안으로 액화천연가스(LNG, Liquified Natureal Gas)가 가장 각광받고 있다. 액화천연가스는 메탄(CH4)을 주성분으로 하며, 무색, 투명하고 공해물질이 거의 없을 뿐만 아니라, 발열량이 매우 높고 공기보다 비중이 작아 폭발위험성이 적은 우수한 연료이다. 한편, 액화천연가스는 천연가스를 가압 냉각하여 액화시킨 것으로, 천연가스를 가스전으로부터 추출하여 전처리 공정을 거쳐서 액화되고 수송되어 최종적으로 수요자에게 공급된다.
In recent years, attention has been focused on environmental problems such as carbon dioxide abatement. As a result, research and efforts are being made on renewable energy such as solar heat and geothermal energy. However, new and renewable energy is inefficient and in the process of falling short of the demands of actual consumers. Liquefied natural gas (LNG) is the most realistic solution to solve these problems. Liquefied natural gas (CH 4 ) is mainly composed of methane (CH 4 ), is colorless, transparent, has few pollutants, has a very high calorific value, and has a smaller specific gravity than air. On the other hand, liquefied natural gas is liquefied by pressurizing and cooling natural gas. Liquefied natural gas is extracted from a gas field, liquefied and transported through a pretreatment process, and finally supplied to a consumer.

다만, 액화천연가스는 초저온을 유지하므로, 만약 초저온의 액화천연가스를 배관이나 기기장치 등에 바로 공급하면, 급격한 냉각으로 인하여 파손이 발생할 수 있는 문제점이 존재한다. 특히, 액화천연가스의 급격한 냉각은 열응력을 유발시켜 배관이나 기기장치 등을 파괴할 수 있다.However, since the liquefied natural gas maintains an extremely low temperature, if the liquefied natural gas at a very low temperature is directly supplied to the piping or the apparatus, there is a problem that breakage may occur due to rapid cooling. In particular, rapid cooling of liquefied natural gas can cause thermal stresses to destroy piping and equipment.

이와 같이, 배관이나 기기장치가 파괴되는 것을 방지하기 위해서, 소량의 액화천연가스를 분사시켜 온도를 서서히 하강시키는 예냉공정이 필요하다. 하지만, 하기 선행기술문헌의 비특허문헌에 개시된 바와 같이, 종래기술은 단순히 소량의 액화천연가스를 상온의 탱크에 분사하여 예냉공정을 수행하므로, 적절한 온도로 예냉하기 여러운 문제점이 존재한다.
Thus, in order to prevent the piping and the apparatuses from being broken, a pre-cooling process is required in which a small amount of liquefied natural gas is injected to gradually lower the temperature. However, as disclosed in the non-patent documents of the following prior art documents, the prior art simply performs a pre-cooling process by injecting a small amount of liquefied natural gas into a tank at room temperature, so that there are various problems of precooling to a proper temperature.

문기호, 남기일 등, "LNG Tank Cooldown System 해석", Theories and Applications of Chem. Eng., 2002, Vol. 8, No. 2Moonji and Namji, "Analysis of LNG Tank Cooldown System", Theories and Applications of Chem. Eng., 2002, Vol. 8, No. 2

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 초저온의 액화가스와 상온의 기체가스를 혼합시킴으로써, 적절한 온도로 액화천연가스(LNG) 설비를 예냉(Cool-Down)시킬 수 있는 예냉용 혼합장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and one aspect of the present invention is to provide a method of cooling a liquefied natural gas (LNG) facility at an appropriate temperature by mixing a cryogenic liquefied gas with a room- ) For the pre-cooling.

본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치는 탱크, 상기 탱크에 초저온의 액화가스가 공급되는 제1 주입구, 상기 탱크에 상온의 기체가스가 공급되는 제2 주입구, 상기 액화가스와 상기 기체가스가 혼합되도록, 상기 탱크의 내벽으로부터 돌출된 배플판, 및 상기 배플판에 의해서 혼합된 상기 액화가스와 상기 기체가스가 상기 탱크로부터 배출되는 배출구를 포함한다.The pre-cooling mixing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a tank, a first inlet for supplying a cryogenic liquefied gas to the tank, a second inlet for supplying a gas at room temperature to the tank, A baffle plate protruding from an inner wall of the tank so as to be mixed, and an outlet through which the liquefied gas mixed with the baffle plate and the gas gas are discharged from the tank.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 탱크는, 내조, 상기 내조의 외측을 둘러싸는 펄라이트(Perlite) 및 상기 펄라이트의 외측을 둘러싸는 외조를 포함한다.Further, in the pre-cooling mixer according to the embodiment of the present invention, the tank includes an inner tank, a perlite surrounding the outer side of the inner tank, and an outer tank surrounding the outer side of the pearlite.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 제1 주입구로 상기 액화가스가 공급되는 방향과 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향은 서로 교차한다.In addition, in the pre-cooling mixer according to the embodiment of the present invention, the direction in which the liquefied gas is supplied to the first injection port and the direction in which the gas is supplied to the second injection port cross each other.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 제1 주입구는 상기 탱크의 상면을 통해서 연통되어, 상기 액화가스가 상기 탱크의 하면 방향으로 공급되고, 상기 제2 주입구는 상기 탱크의 일측면을 통해서 연통되어, 상기 기체가스가 상기 탱크의 타측면 방향으로 공급되며, 상기 배플판은 상기 탱크의 상면으로부터 하면 방향으로 연장된다.Further, in the pre-cooling mixer according to the embodiment of the present invention, the first injection port communicates with the upper surface of the tank, the liquefied gas is supplied to the lower surface of the tank, The gas is supplied to the other side of the tank, and the baffle plate extends in a downward direction from the upper surface of the tank.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 배플판의 일면은 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향과 마주본다.Further, in the pre-cooling mixing apparatus according to the embodiment of the present invention, one surface of the baffle plate faces a direction in which the gas is supplied to the second injection port.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 배플판은 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향에 대하여 수직으로 연장된다.Further, in the pre-cooling mixer according to the embodiment of the present invention, the baffle plate extends perpendicularly to a direction in which the gas is supplied to the second injection port.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 배플판은 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향을 따라 오목하게 휘어지도록 연장된다.Further, in the pre-cooling mixing apparatus according to the embodiment of the present invention, the baffle plate is extended to be bent concavely along the direction in which the gas is supplied to the second injection port.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 제1 주입구의 말단에 구비된 제1 마이크로필터, 및 상기 제2 주입구의 말단에 구비된 제2 마이크로필터를 더 포함한다.In addition, the pre-cooling mixing apparatus according to the embodiment of the present invention may further include a first microfilter provided at the end of the first injection port and a second microfilter provided at the end of the second injection port.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 배출구로 배출되는 혼합된 상기 액화가스와 상기 기체가스의 배출온도를 측정하는 온도측정수단, 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 조절하는 제1 컨트롤밸브, 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 조절하는 제2 컨트롤밸브, 및 상기 온도측정수단으로부터 상기 배출온도를 전달받아, 상기 제1 컨트롤밸브를 제어하여 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 조절하거나, 상기 제2 컨트롤밸브를 제어하여 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 조절하는 제어부를 더 포함한다.In addition, in the pre-cooling mixing apparatus according to the embodiment of the present invention, temperature measuring means for measuring the temperature of the mixed liquefied gas discharged to the discharge port and the gas gas, a temperature measurement means for measuring the discharge temperature of the liquefied gas A second control valve for controlling the amount of the gaseous gas supplied to the second injection port, and a controller for receiving the discharge temperature from the temperature measurement means and controlling the first control valve To control the amount of the liquefied gas supplied to the first inlet, or to control the amount of the gas supplied to the second inlet by controlling the second control valve.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 배출온도가 소정온도 이상이면, 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 늘리거나, 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 줄이고, 상기 배출온도가 소정온도 이하이면, 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 줄이거나, 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 늘린다.
Further, in the pre-cooling mixing apparatus according to the embodiment of the present invention, the control unit may increase the amount of the liquefied gas supplied to the first inlet if the discharge temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, The amount of the gaseous gas to be supplied is reduced and the amount of the liquefied gas supplied to the first injection port is reduced or the amount of the gaseous gas supplied to the second injection port is increased when the discharge temperature is lower than the predetermined temperature.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따려면, 초저온의 액화가스와 상온의 기체가스를 혼합시켜 적절한 온도로 액화천연가스 설비를 예냉시킬 수 있으므로, 액화천연가스 설비가 급격한 냉각으로 파손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, since the liquefied natural gas facility can be pre-cooled to an appropriate temperature by mixing the liquefied gas at a very low temperature and the gas gas at the room temperature, there is an advantage that the liquefied natural gas facility can be prevented from being damaged by rapid cooling.

또한, 본 발명에 따르면, 내조, 펄라이트(Perlite), 및 외조로 구성된 탱크를 채용함으로써, 소음을 방지할 수 있고 단열효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
Further, according to the present invention, by employing a tank composed of inner tank, perlite, and outer tank, noise can be prevented and the effect of heat insulation can be maximized.

또한, 본 발명에 따르면, 탱크의 내벽으로부터 돌출된 배플판을 형성함으로써, 초저온의 액화가스와 상온의 기체가스를 더욱 효과적으로 혼합할 수 있는 장점이 있다.
Further, according to the present invention, by forming the baffle plate protruding from the inner wall of the tank, it is possible to mix the liquefied gas at a very low temperature with the gas gas at room temperature more effectively.

또한, 본 발명에 따르면, 액화가스가 공급되는 제1 주입구의 말단에 제1 마이크로필터를 구비하고, 기체가스가 공급되는 제2 주입구의 말단에 제2 마이크로필터를 구비하여, 액화가스와 기체가스를 미립화시킨후 분사시킴으로써, 온도를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, a first micro-filter is provided at the end of the first injection port to which the liquefied gas is supplied, and a second micro-filter is provided at the end of the second injection port to which the gas is supplied, It is possible to control the temperature with ease.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치의 개념도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 예냉용 혼합장치의 개념도, 및
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치가 작동하는 과정을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a pre-cooling mixing apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of a pre-cooling mixing apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a conceptual diagram of a pre-cooling mixing apparatus according to another embodiment of the present invention, and Fig.
4 to 6 are conceptual diagrams showing a process of operating the pre-cooling mixing apparatus according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms "first "," second ", and the like are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited thereto. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치의 단면도이다.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a pre-cooling mixing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a pre-cooling mixing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 예냉용 혼합장치(100)는 탱크(110), 탱크(110)에 초저온의 액화가스(A)가 공급되는 제1 주입구(120), 탱크(110)에 상온의 기체가스(B)가 공급되는 제2 주입구(130), 액화가스(A)와 기체가스(B)가 혼합되도록, 탱크(110)의 내벽으로부터 돌출된 배플판(140), 및 배플판(140)에 의해서 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)가 탱크(110)로부터 배출되는 배출구(150)를 포함한다.
1 and 2, the pre-cooling mixing apparatus 100 according to the present embodiment includes a tank 110, a first inlet 120 through which a cryogenic liquefied gas A is supplied to the tank 110, A second injection port 130 for supplying a gas G at room temperature to the tank 110, a baffle plate 130 projecting from the inner wall of the tank 110 to mix the liquefied gas A and the gaseous gas B, And a discharge port 150 through which the liquefied gas A and the gaseous gas B mixed by the baffle plate 140 are discharged from the tank 110.

전체적으로, 본 실시예에 따른 예냉용 혼합장치(100)는 초저온의 액화가스(A)와 상온의 기체가스(B)를 혼합시켜, 적절한 온도로 액화천연가스(LNG) 배관이나 기기장치 등의 액화천연가스 설비를 예냉시키는 것이다.
In general, the pre-cooling mixing apparatus 100 according to the present embodiment mixes a cryogenic liquefied gas (A) with a gas gas (B) at room temperature, and liquefies the liquefied natural gas (LNG) It is to preheat the natural gas facility.

상기 탱크(110)는 초저온의 액화가스(A)와 상온의 기체가스(B)가 혼합될 수 있는 공간을 제공하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 중공형(中空形)으로 형성될 수 있다. 여기서, 탱크(110)는 내조(113), 펄라이트(115, Perlit), 및 외조(117)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 내조(113)는 내부공간에 액화가스(A)나 기체가스(B)가 주입되어 혼합되는 것이고, 펄라이트(115)는 내조(113)의 외측을 둘러싸며, 단열재 역할을 하는 것이다. 또한, 외조(117)는 진공을 유지하며 가루형태의 펄라이트(115)를 둘러싼다. 이와 같이, 탱크(110)는 내조(113), 펄라이트(115), 외조(117)로 구성되므로, 액화가스(A)나 기체가스(B)의 온도가 외부로 전달되는 것을 방지하는 단열효과를 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 본 실시예에 따른 예냉용 혼합장치(100)가 작동하면서 발생할 수 있는 소음을 방지할 수 있다.
The tank 110 serves to provide a space in which the liquefied gas A at a very low temperature and the gas G at a room temperature can be mixed. The tank 110 may be formed in a hollow shape as a whole. Here, the tank 110 may be composed of the inner tank 113, the perlite 115, and the outer tank 117. Specifically, the inner tank 113 is mixed with the liquefied gas A or the gaseous gas B injected into the inner space, and the pearlite 115 surrounds the inner tank 113 and serves as a heat insulating material. In addition, the outer tub 117 retains the vacuum and surrounds the pearlite 115 in powder form. Thus, since the tank 110 is composed of the inner tank 113, the pearlite 115, and the outer tank 117, it is possible to prevent the temperature of the liquefied gas A or the gas B from being transmitted to the outside And it is possible to prevent noise that may occur during operation of the pre-cooling mixing apparatus 100 according to the present embodiment.

상기 제1 주입구(120)는 탱크(110)에 초저온의 액화가스(A)를 공급하는 역할을 하고, 상기 제2 주입구(130)는 탱크(110)에 상온의 기체가스(B)를 공급하는 역할을 한다. 여기서, 제1 주입구(120)로 공급된 액화가스(A)와 제2 주입구(130)로 공급된 기체가스(B)는 탱크(110)의 내부에서 혼합되어, 배출구(150)를 통해서 배출된다. 구체적으로, 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A)는 초저온인 반면, 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B)는 상온이므로, 양자를 혼합하면 적절한 온도를 구현할 수 있고, 적절한 온도로 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)를 이용하여 액화천연가스 설비를 효과적으로 예냉시킬 수 있다. 이때, 제1 주입구(120)로 공급되는 초저온의 액화가스(A)는 예를 들어, 액화천연가스(LNG, -162℃ 이하)이거나 액화 질소가스(-196℃ 이하)일 수 있고, 제2 주입구(130)로 공급되는 상온의 기체가스(B)는 예를 들어, 기화된 액화천연가스(LNG)이거나 질소가스일 수 있다. 한편, 액화가스(A)와 기체가스(B)가 효과적으로 혼합되도록, 제1 주입구(120)로 액화가스(A)가 공급되는 방향과 제2 주입구(130)로 기체가스(B)가 공급되는 방?은 서로 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 주입구(120)는 탱크(110)의 상면을 통해서 연통되어, 액화가스(A)가 탱크(110)의 하면 방향으로 공급될 수 있고, 제2 주입구(130)는 탱크(110)의 일측면을 통해서 연통되어, 기체가스(B)가 탱크(110)의 타측면 방향(일측면의 반대방향)으로 공급될 수 있다. 이와 같이, 액화가스(A)가 탱크(110)의 하면 방향으로 공급되고, 기체가스(B)가 탱크(110)의 타측면 방향으로 공급되면, 양자는 서로 교차하므로 효과적으로 혼합될 수 있다. 추가적으로, 제1 주입구(120)의 말단에는 제1 마이크로필터(125)가 구비될 수 있고, 제2 주입구(130)의 말단에는 제2 마이크로필터(135)가 구비될 수 있다. 여기서, 제1,2 마이크로필터(125, 135)는 액화가스(A)와 기체가스(B)를 각각 미립화시킨후 분사시킴으로써, 온도를 용이하게 제어할 수 있다. 한편, 제1 주입구(120)에는 공급되는 액화가스(A)의 양을 조절하는 제1 컨트롤밸브(195)가 구비될 수 있고, 제2 주입구(130)에는 공급되는 기체가스(B)의 양을 조절하는 제2 컨트롤밸브(197)가 구비될 수 있는데, 제1,2 컨트롤밸브(195, 197)는 제어부(190)와 관련된 것으로, 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
The first inlet 120 serves to supply cryogenic liquefied gas A to the tank 110 and the second inlet 130 serves to supply the gas 110 at a normal temperature It plays a role. The liquefied gas A supplied to the first inlet 120 and the gas B supplied to the second inlet 130 are mixed in the tank 110 and discharged through the outlet 150 . Specifically, the liquefied gas (A) supplied to the first inlet (120) is at a very low temperature while the gas (B) supplied to the second inlet (130) is at normal temperature. , It is possible to effectively pre-cool the liquefied natural gas facility by using the liquefied gas (A) and the gaseous gas (B) mixed at an appropriate temperature. At this time, the cryogenic liquefied gas A supplied to the first inlet 120 may be, for example, liquefied natural gas (LNG, -162 ° C or lower) or liquefied nitrogen gas (-196 ° C or lower) The gas G at room temperature supplied to the inlet 130 may be, for example, vaporized liquefied natural gas (LNG) or nitrogen gas. In order to effectively mix the liquefied gas A and the gaseous gas B, the direction in which the liquefied gas A is supplied to the first injection port 120 and the direction in which the liquefied gas A is supplied to the second injection port 130 The rooms can cross each other. For example, the first inlet 120 communicates with the upper surface of the tank 110, so that the liquefied gas A can be supplied to the lower surface of the tank 110, and the second inlet 130 is connected to the tank 110 so that gas gas B can be supplied in the other lateral direction of the tank 110 (in the opposite direction of one side). Thus, when the liquefied gas A is supplied to the lower surface of the tank 110 and the gas B is supplied to the other side of the tank 110, they can be effectively mixed because they cross each other. In addition, a first micro-filter 125 may be provided at a distal end of the first injection port 120, and a second micro-filter 135 may be provided at a distal end of the second injection port 130. Here, the first and second microfilters 125 and 135 can easily control the temperature by atomizing the liquefied gas A and the gas B, respectively, and injecting the atomized gas. The first injection port 120 may be provided with a first control valve 195 for controlling the amount of the liquefied gas A supplied to the first injection port 120 and a second control valve 195 for controlling the amount of the gas B supplied to the second injection port 130. [ The first and second control valves 195 and 197 are related to the control unit 190, and will be described later in detail.

상기 배플판(140, Baffle Plate)은 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A)와 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B)의 혼합을 유도하는 역할을 하는 것으로, 탱크(110)의 내벽으로부터 돌출된다. 구체적으로, 배플판(140)은 제2 주입구(130)로 기체가스(B)가 공급되는 방향과 마주보도록 연장된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배플판(140)은 탱크(110)의 상면으로부터 하면 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이 경우, 탱크(110)의 일측면에서부터 타측면 방향으로 공급되는 기체가스(B)는 탱크(110)의 상면에서부터 하면 방향으로 공급되는 일부 액화가스(A)와 함께 배플판(140)에 부딪친다. 이와 같이, 기체가스(B)와 일부 액화가스(A)가 배플판(140)에 부딪치면, 와류(渦流, Vortex)가 발생하므로, 탱크(110)의 내부에서 액화가스(A)와 기체가스(B)가 효과적으로 혼합될 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 배플판(140)은 제2 주입구(130)로 기체가스(B)가 공급되는 방향에 대하여 수직으로 연장될 수 있지만, 본 발명의 권리범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 예냉용 혼합장치의 개념도로, 도 3에 도시된 바와 같이, 배플판(140)은 제2 주입구(130)로 기체가스(B)가 공급되는 방향을 따라 오목하게 휘어지도록 연장될 수 있다. 즉, 배플판(140)은 탱크(110)의 상면으로부터 하면 방향으로 연장되되, 기체가스(B)가 공급되는 방향 쪽에 중심(C)이 존재하는 소정곡률을 갖도록 휘어질 수 있다. 이와 같이, 휘어진 배플판(140)에 기체가스(B)와 일부 액화가스(A)가 부딪치면, 더욱 강력한 와류가 발생할 수 있어, 액화가스(A)의 기체가스(B)의 혼합에 효과적이다.
The baffle plate 140 serves to induce mixing of the liquefied gas A supplied to the first inlet 120 and the gas B supplied to the second inlet 130, (110). Specifically, the baffle plate 140 is extended to face the direction in which the gas gas B is supplied to the second injection port 130. As shown in FIG. 1, the baffle plate 140 may extend from a top surface of the tank 110 in a downward direction. In this case, the gas gas B supplied from one side of the tank 110 to the other side of the tank 110 collides with the baffle plate 140 together with a part of the liquefied gas A supplied from the upper surface of the tank 110 in the downward direction All. When the gas gas B and a part of the liquefied gas A hit the baffle plate 140, a vortex is generated, so that the liquefied gas A and the gas (B) can be effectively mixed. 1, the baffle plate 140 may extend perpendicular to the direction in which the gas B is supplied to the second injection port 130, but the scope of the present invention is not limited thereto It is not. For example, FIG. 3 is a conceptual view of a pre-cooling mixing apparatus according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the baffle plate 140 is connected to the second injection port 130 by a gas And can be extended to be concavely curved along the feeding direction. That is, the baffle plate 140 may be bent to have a predetermined curvature in which the center C extends from the upper surface of the tank 110 in the direction in which the gas gas B is supplied. As described above, when the gas gas B and the liquefied gas A hit the bent baffle plate 140, a stronger vortex can be generated, which is effective for mixing the gas B of the liquefied gas A .

상기 배출구(150)는 배플판(140)에 의해서 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)를 탱크(110)로부터 배출시키는 역할을 한다. 여기서, 배출구(150)는 배플판(140)을 기준으로 제1 주입구(120)와 제2 주입구(130)의 반대영역에 구비될 수 있다. 따라서, 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A)와 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B)는 배플판(140)에 의해서 혼합된 후, 배출구(150)를 통해서 배출될 수 있다. 배출구(150)를 통해서 배출되는 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)는 적절한 온도로 액화천연가스 설비에 공급된다.
The outlet 150 serves to discharge the liquefied gas A and the gaseous gas B mixed by the baffle plate 140 from the tank 110. Here, the discharge port 150 may be provided at an area opposite to the first injection port 120 and the second injection port 130 with respect to the baffle plate 140. The liquefied gas A supplied to the first inlet 120 and the gas B supplied to the second inlet 130 are mixed by the baffle plate 140 and then discharged through the outlet 150 . The mixed liquefied gas (A) and the gaseous gas (B) discharged through the outlet (150) are supplied to the liquefied natural gas facility at an appropriate temperature.

한편, 배출구(150)를 통해서 배출되는 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)의 배출온도를 적절하게 유지하기 위해서, 온도측정수단(160), 제1,2 컨트롤밸브(195, 197), 제어부(190) 등이 구비될 수 있다. 구체적으로, 온도측정수단(160)은 배출구(150)에 구비되어, 배출구(150)로 배출되는 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)의 배출온도를 측정할 수 있다. 이때, 온도측정수단(160)은 디지털 온도계일 수 있다. 또한, 제1 컨트롤밸브(195)는 제1 주입구(120)에 구비되어, 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A)의 양을 조절할 수 있고, 제2 컨트롤밸브(197)는 제2 주입구(130)에 구비되어, 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B)의 양을 조절할 수 있다. 그리고, 제어부(190)는 온도측정수단(160)으로부터 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)의 배출온도를 전달받아, 제1 컨트롤밸브(195)를 제어하여 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A)의 양을 조절하거나, 제2 컨트롤밸브(197)를 제어하여 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B)의 양을 조절한다. 더욱 구체적으로, 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)의 적절한 온도(이하, 소정온도)는 제어부(190)를 이용하여 설정할 수 있다. 설정한 소정온도를 기준으로, 배출온도가 소정온도 이상이면, 제어부(190)는 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A, 상대적으로 저온임)의 양을 늘리거나, 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B, 상대적으로 고온임)의 양을 줄일 수 있다. 반면, 배출온도가 소정온도 이하이면, 제어부(190)는 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A, 상대적으로 저온임)의 양을 줄이거나, 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B, 상대적으로 고온임)의 양을 늘릴 수 있다. 이러한 과정을 통해서, 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)가 적절한 온도로 액화천연가스 설비에 공급될 수 있고, 그에 따라 액화천연가스 설비를 효과적으로 예냉시킬 수 있다. 한편, 일반적인 예냉공정은 액화천연가스 설비를 단계별로 냉각시키므로, 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)의 소정온도는 제어부를 이용하여 단계별로 낮출 수 있다. 이 경우, 소정온도가 점차 낮아지므로, 제어부(190)는 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A, 상대적으로 저온임)의 양을 단계별로 늘리거나, 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B, 상대적으로 고온임)의 양을 단계별로 줄일 수 있다.On the other hand, the temperature measuring means 160, the first and second control valves 195 and 197 (hereinafter, referred to as " first control valve " ), A control unit 190, and the like. Specifically, the temperature measuring means 160 may be provided at the discharge port 150 to measure the discharge temperature of the mixed liquefied gas A and the gaseous gas B discharged to the discharge port 150. At this time, the temperature measuring means 160 may be a digital thermometer. The first control valve 195 may be provided in the first injection port 120 to control the amount of the liquefied gas A supplied to the first injection port 120 and the second control valve 197 may control the amount of the liquefied gas 2 injection port 130 to control the amount of the gaseous gas B supplied to the second injection port 130. The control unit 190 receives the discharge temperatures of the mixed liquefied gas A and gaseous gas B from the temperature measuring unit 160 and controls the first control valve 195 to control the temperature of the first inlet 120, And controls the amount of the gas B supplied to the second injection port 130 by controlling the second control valve 197. The second control valve 197 controls the amount of the liquefied gas A supplied to the second injection port 130, More specifically, an appropriate temperature (hereinafter referred to as a predetermined temperature) of the mixed liquefied gas A and the gaseous gas B can be set using the control unit 190. The control unit 190 may increase the amount of the liquefied gas (A, which is relatively low) supplied to the first inlet 120 or increase the amount of the liquefied gas supplied to the second inlet The amount of the gaseous gas (B, which is relatively high temperature) supplied to the gas-liquid separator 130 can be reduced. On the other hand, when the discharge temperature is lower than the predetermined temperature, the controller 190 reduces the amount of the liquefied gas (A, which is relatively low) supplied to the first inlet 120, The amount of gas (B, relatively high temperature) can be increased. Through this process, the mixed liquefied gas (A) and the gaseous gas (B) can be supplied to the liquefied natural gas facility at an appropriate temperature, thereby effectively precooling the liquefied natural gas facility. On the other hand, since the general pre-cooling process cools the liquefied natural gas facility step by step, the predetermined temperature of the mixed liquefied gas A and the gaseous gas B can be lowered step by step using the control unit. In this case, since the predetermined temperature is gradually lowered, the controller 190 increases the amount of the liquefied gas (A, which is relatively low) supplied to the first injection port 120 in stages or supplies it to the second injection port 130 The amount of the gaseous gas (B, which is relatively high) can be reduced step by step.

추가적으로, 배출구(150)에는 온도측정수단(160)뿐만 아니라, 압력계(170)나 유량계(180)가 구비될 수 있다. 따라서, 제어부(190)는 압력계(170)나 유량계(180)로부터 배출되는 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)의 배출압력이나 배출유량을 전달받을 수 있다. 이러한 배출압력과 배출유량을 기준으로, 제어부(190)는 제1 컨트롤밸브(195)를 제어하여 제1 주입구(120)로 공급되는 액화가스(A)의 양을 조절하거나, 제2 컨트롤밸브(197)를 제어하여 제2 주입구(130)로 공급되는 기체가스(B)의 양을 조절할 수 있다.
In addition, the outlet 150 may be provided with a pressure gauge 170 or a flow meter 180 as well as the temperature measuring means 160. The control unit 190 can receive the discharge pressure or the discharge flow rate of the mixed liquefied gas A and the gas B discharged from the pressure gauge 170 or the flow meter 180. [ The control unit 190 controls the first control valve 195 to adjust the amount of the liquefied gas A supplied to the first injection port 120 or to control the flow rate of the second control valve 197) to control the amount of the gaseous gas (B) supplied to the second injection port (130).

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예냉용 혼합장치가 작동하는 과정을 도시한 개념도로, 이를 참조하여 예냉용 혼합장치(100)의 예시적인 작동과정 살펴보면 다음과 같다.
FIGS. 4 to 6 are conceptual diagrams illustrating a process of operating the pre-cooling mixing apparatus according to an embodiment of the present invention, and an exemplary operation of the pre-cooling mixing apparatus 100 will be described with reference to FIG.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 주입구(120)를 통해서 초저온의 액화가스(A)를 공급한다. 이때, 배출구(150)에 구비된 온도측정수단(160)으로 배출온도를 측정하여 제어부(190)에 전달한다. 초저온의 액화가스(A)를 공급하는 상태이므로, 일반적으로 온도측정수단(160)으로 측정한 배출온도는 액화천연가스 설비를 예냉시키기 적절한 온도보다 낮다.
First, as shown in FIG. 4, a cryogenic liquefied gas A is supplied through the first inlet 120. At this time, the discharge temperature is measured by the temperature measuring means 160 provided in the discharge port 150, and is transmitted to the controller 190. The discharge temperature measured by the temperature measuring means 160 is generally lower than a temperature suitable for precooling the liquefied natural gas facility since the liquefied gas A is supplied at an extremely low temperature.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(190)는 온도측정수단(160)으로 측정한 배출온도를 전달받아, 배출온도가 적절한 온도(소정온도)까지 상승할 수 있도록 제2 컨트롤밸브(197)를 제어하여 제2 주입구(130)를 통해서 상온의 기체가스(B)를 공급한다.
5, the control unit 190 receives the discharge temperature measured by the temperature measuring unit 160 and controls the second control valve 197 (see FIG. 5) so that the discharge temperature may rise to an appropriate temperature To supply a gas (B) at a normal temperature through the second injection port (130).

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 주입구(120)로 공급한 초저온의 액화가스(A)와 제2 주입구(130)로 공급한 상온의 기체가스(B)는 배플판(140)에 부딪치고, 그에 따라 와류가 발생하면서 혼합된다. 이와 같이, 초저온의 액화가스(A)와 상온의 기체가스(B)가 혼합되면서, 배출온도는 적절한 온도(소정온도)를 유지할 수 있고, 그에 따라 액화천연가스 설비를 효과적으로 예냉시킬 수 있다. 또한, 혼합된 액화가스(A)와 기체가스(B)를 공급하는 과정에서도 배출온도가 적절하게 유지되도록, 제어부(190)는 온도측정수단(160)으로부터 연속적으로 배출온도를 전달받아, 제1 컨트롤밸브(195)를 제어하여 액화가스(A)의 양을 조절하거나, 제2 컨트롤밸브(197)를 제어하여 기체가스(B)의 양을 조절할 수 있다.
6, the cryogenic liquefied gas A supplied to the first inlet 120 and the gaseous gas B supplied to the second inlet 130 are supplied to the baffle plate 140 So that vortices are generated and mixed. Thus, by mixing the cryogenic liquefied gas (A) with the gaseous gas (B) at normal temperature, the discharge temperature can be maintained at an appropriate temperature (predetermined temperature), thereby effectively precooling the liquefied natural gas facility. The control unit 190 continuously receives the discharge temperature from the temperature measuring unit 160 so that the discharge temperature is properly maintained in the process of supplying the mixed liquefied gas A and the gaseous gas B, The amount of the liquefied gas A can be controlled by controlling the control valve 195 or the amount of the gas B can be controlled by controlling the second control valve 197.

한편, 상술한 예냉용 혼합장치(100)의 작동과정은 제1 주입구(120)를 통해서 액화가스(A)를 공급한 후, 제2 주입구(130)를 통해서 기체가스(B)를 공급하는 순서를 기준으로 기술하였지만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 예냉용 혼합장치(100)는 제2 주입구(130)를 통해서 기체가스(B)를 공급한 후, 제1 주입구(120)를 통해서 액화가스(A)를 공급하는 순서로 작동되거나, 제1 주입구(120)과 제2 주입구(130)를 통해서 각각 액화가스(A)와 기체가스(B)를 동시에 공급하도록 작동될 수도 있다.
The operation of the pre-cooling mixing apparatus 100 is the same as that of the first embodiment except that the liquefied gas A is supplied through the first inlet 120 and the gas B is supplied through the second inlet 130 However, the present invention is not limited thereto. For example, the pre-cooling mixing apparatus 100 is operated in the order of supplying the gas B through the second inlet 130 and then supplying the liquefied gas A through the first inlet 120 , And simultaneously supply the liquefied gas (A) and the gaseous gas (B) through the first inlet (120) and the second inlet (130), respectively.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 예냉용 혼합장치 110: 탱크
113: 내조 115: 펄라이트
117: 외조 120: 제1 주입구
125: 제1 마이크로필터 130: 제2 주입구
135: 제2 마이크로필터 140: 배플판
150: 배출구 160: 온도측정수단
170: 압력계 180: 유량계
190: 제어부 195: 제1 컨트롤밸브
197: 제2 컨트롤밸브 A: 초저온의 액화가스
B: 상온의 기체가스 C: 소정곡률의 중심100: precooling mixing device 110: tank
113: inner tub 115: pearlite
117: outer tank 120: first inlet
125: first microfilter 130: second inlet
135: second microfilter 140: baffle plate
150: exhaust port 160: temperature measuring means
170: Pressure gauge 180: Flow meter
190: control unit 195: first control valve
197: Second control valve A: Cryogenic liquefied gas
B: gas gas at normal temperature C: center of a predetermined curvature

Claims (10)

탱크;
상기 탱크에 초저온의 액화가스가 공급되는 제1 주입구;
상기 탱크에 상온의 기체가스가 공급되는 제2 주입구;
상기 액화가스와 상기 기체가스가 혼합되도록, 상기 탱크의 내벽으로부터 돌출된 배플판; 및
상기 배플판에 의해서 혼합된 상기 액화가스와 상기 기체가스가 상기 탱크로부터 배출되는 배출구;
를 포함하는 예냉용 혼합장치.
Tank;
A first injection port through which the cryogenic liquefied gas is supplied to the tank;
A second injection port through which a gas of room temperature is supplied to the tank;
A baffle plate protruding from the inner wall of the tank so that the liquefied gas and the gas are mixed; And
An outlet through which the liquefied gas mixed with the baffle plate and the gas gas are discharged from the tank;
For cooling the precooled mixture.
청구항 1에 있어서,
상기 탱크는,
내조, 상기 내조의 외측을 둘러싸는 펄라이트(Perlite) 및 상기 펄라이트의 외측을 둘러싸는 외조를 포함하는 예냉용 혼합장치.
The method according to claim 1,
The tank may comprise:
A perlite surrounding the outer tub, and an outer tub surrounding the perlite.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 주입구로 상기 액화가스가 공급되는 방향과 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향은 서로 교차하는 예냉용 혼합장치.
The method according to claim 1,
Wherein the direction in which the liquefied gas is supplied to the first injection port and the direction in which the gas is supplied to the second injection port cross each other.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 주입구는 상기 탱크의 상면을 통해서 연통되어, 상기 액화가스가 상기 탱크의 하면 방향으로 공급되고,
상기 제2 주입구는 상기 탱크의 일측면을 통해서 연통되어, 상기 기체가스가 상기 탱크의 타측면 방향으로 공급되며,
상기 배플판은 상기 탱크의 상면으로부터 하면 방향으로 연장되는 예냉용 혼합장치.
The method according to claim 1,
The first injection port communicates with the upper surface of the tank, the liquefied gas is supplied to the lower surface of the tank,
The second injection port communicates with one side of the tank so that the gas is supplied to the other side of the tank,
Wherein the baffle plate extends in a downward direction from an upper surface of the tank.
청구항 1에 있어서,
상기 배플판의 일면은 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향과 마주보는 예냉용 혼합장치.
The method according to claim 1,
And one surface of the baffle plate faces a direction in which the gas is supplied to the second injection port.
청구항 5에 있어서,
상기 배플판은 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향에 대하여 수직으로 연장된 예냉용 혼합장치.
The method of claim 5,
Wherein the baffle plate extends perpendicularly to a direction in which the gas is supplied to the second injection port.
청구항 5에 있어서,
상기 배플판은 상기 제2 주입구로 상기 기체가스가 공급되는 방향을 따라 오목하게 휘어지도록 연장된 예냉용 혼합장치.
The method of claim 5,
Wherein the baffle plate is extended to be concavely curved along the direction in which the gas is supplied to the second injection port.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 주입구의 말단에 구비된 제1 마이크로필터; 및
상기 제2 주입구의 말단에 구비된 제2 마이크로필터;
를 더 포함하는 예냉용 혼합장치.
The method according to claim 1,
A first microfilter provided at an end of the first injection port; And
A second microfilter provided at an end of the second injection port;
Further comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 배출구로 배출되는 혼합된 상기 액화가스와 상기 기체가스의 배출온도를 측정하는 온도측정수단;
상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 조절하는 제1 컨트롤밸브;
상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 조절하는 제2 컨트롤밸브; 및
상기 온도측정수단으로부터 상기 배출온도를 전달받아, 상기 제1 컨트롤밸브를 제어하여 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 조절하거나, 상기 제2 컨트롤밸브를 제어하여 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 조절하는 제어부;
를 더 포함하는 예냉용 혼합장치.
The method according to claim 1,
Temperature measurement means for measuring a temperature of the mixed liquefied gas discharged to the discharge port and a discharge temperature of the gas;
A first control valve for controlling an amount of the liquefied gas supplied to the first inlet;
A second control valve for controlling an amount of the gas supplied to the second injection port; And
Wherein the controller controls the first control valve to adjust the amount of the liquefied gas supplied to the first injection port or controls the second control valve to supply the second control valve to the second injection port A control unit for controlling the amount of the gas gas to be supplied;
Further comprising:
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배출온도가 소정온도 이상이면, 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 늘리거나, 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 줄이고,
상기 배출온도가 소정온도 이하이면, 상기 제1 주입구로 공급되는 상기 액화가스의 양을 줄이거나, 상기 제2 주입구로 공급되는 상기 기체가스의 양을 늘리는 예냉용 혼합장치.
The method of claim 9,
Wherein,
The amount of the liquefied gas supplied to the first injection port is increased or the amount of the gas supplied to the second injection port is reduced if the discharge temperature is a predetermined temperature or more,
Wherein the amount of the liquefied gas supplied to the first injection port is reduced or the amount of the gas supplied to the second injection port is increased when the discharge temperature is equal to or lower than a predetermined temperature.
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