KR20160067482A - 액화천연가스의 기화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화천연가스의 기화 장치에 관한 것으로, LNG를 기화시키는 제1해빙용 대기식 기화기의 제1가스배출관부와 제2해빙용 대기식 기화기의 제2가스배출관부에서 분기되어 상기 제1가스배출관부에서 배출되는 가스를 상기 제2가스배출관부로 내로 공급하고, 상기 제2가스배출관부에서 배출되는 가스를 상기 제1가스배출관부로 내로 공급하는 NG순환 라인부에 NG를 가열하여 승온시키는 순환가스 가열부를 포함하여 상기 제1해빙용 대기식 기화기와 상기 제2해빙용 대기식 기화기 중 어느 하나에 결빙이 발생된 경우 다른 한 측에서 기화된 NG를 상기 NG순환 라인부를 통해 순환시켜 결빙된 대기식 기화기로 유입시켜 신속하게 해빙함으로써 동절기에 천연가스의 송출량을 안정적으로 확보하고, 유지할 수 있도록 하여 천연가스의 송출량 부족문제를 해결하며 동절기 대기식 기화기의 결빙 시에 추가로 작동되는 예비 기화기를 설치할 필요가 없어 초기 설비비를 크게 절감한다.

Description

액화천연가스의 기화 장치{Vaporization Apparatus for Liquefied Natural Gas}
본 발명은 액화천연가스의 기화 장치의 기화 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 동절기에 대기식 기화기의 결빙 상태를 신속하게 해빙할 수 있는 액화천연가스의 기화 장치의 기화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스(NG)는 석탄 또는 석유보다 청정한 화석연료로서 점차적으로 그 사용이 확대되고 있는 추세이고, 통상적으로 천연가스는 액화상태를 의미하는 액화천연가스(LNG)로 LNG선을 이용하여 수송된다.
LNG가 차지하는 부피는 동일한 양의 천연가스가 기체상태에서 차지하는 부피의 1/600 정도만을 차지하므로 천연가스를 액화시켜 수송하면 보다 경제적인 수송이 가능하다.
우리나라의 경우 천연가스를 대부분 수입에 의존하고 있으며, 대형 LNG선을 이용하여 수입국으로부터 수입하여 대형 저장시설 즉, LNG 저장 탱크에 액체상태로 저장한 후 기화기를 통해 기화시킨 후 계량설비를 거쳐 송출하여 각 가스 공급 공급소로 공급하고 있다. 그리고, 각 가스 공급소에서 각 사용처로 천연 가스를 공급하게 된다.
상기 LNG는 대기식 기화기 또는 연소식 기화기를 이용하여 정해진 압력에서 LNG의 온도를 LNG의 끓는점 이상으로 상승시킴으로써 기화되고 있다.
그러나, 대기식 기화기를 이용한 액화천연가스의 기화 장치의 경우 동절기에 결빙이 발생되는 경우 해빙될 때 해당 기화기에서 LNG를 기화할 수 없어 천연 가스 송출량이 적어지는 문제점이 있었다.
종래의 액화천연가스의 기화 장치는 대기식 기화기가 결빙 시 자연적으로 해빙하고 있어 완전히 해빙되는 데 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 동절기의 대기온도가 0℃이하인 경우 대기에 의한 자연 해빙이 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 대기식 기화기의 해빙 시간이 길어짐에 따라 천연 가스의 송출량을 만족시기키 위해서는 여분의 대기식 기화기가 추가되므로 설비 비용의 증대 및 유지 관리 비용이 증대되는 문제점이 있었다.
본 특허출원과 관련 선행기술인 국내 특허공개 제2013-0133540호 '고압용 선박 엔진의 연료가스 공급장치'(2013년12월09일 공개)에서는 기화기와 NG의 승온을 위한 열교환기가 구비한 것을 개시하고 있으나, 상기 연료가스 공급장치는 단순히 기화기에서 배출된 NG를 승온시키기 위한 열교환기로 대기식 기화기의 결빙 시 이를 해소하기 어려운 기술인 것이다.
본 발명의 목적은, 대기식 기화기의 결빙 시 해빙이 신속하게 이루어질 수 있도록 하고, 동절기 안정적인 천연가스 송출량을 확보할 수 있는 액화천연가스의 기화 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 과제는, LNG를 기화시키는 제1해빙용 대기식 기화기와 제2해빙용 대기식 기화기;
상기 제1해빙용 대기식 기화기와 상기 제2해빙용 대기식 기화기로 공급되는 LNG를 저장하는 LNG 저장탱크;
상기 LNG 저장탱크에 연결되며 LNG 펌프가 구비된 메인 공급관부;
상기 메인 공급관부에서 분기되어 제1해빙용 대기식 기화기에 연결되어 LNG를 상기 제1해빙용 대기식 기화기로 공급하는 제1분기 공급관부;
상기 메인 공급관부에서 분기되어 제2해빙용 대기식 기화기에 연결되어 LNG를 상기 제2해빙용 대기식 기화기로 공급하는 제2분기 공급관부;
상기 제1해빙용 대기식 기화기의 배출구에 연결되어 기화된 NG를 배출하는 제1가스배출관부;
상기 제2해빙용 대기식 기화기의 배출구에 연결되어 기화된 NG를 배출하는 제2가스배출관부;
상기 제1가스배출관부와 상기 제2가스배출관부에서 분기되어 상기 제1가스배출관부에서 배출되는 가스를 상기 제2가스배출관부로 내로 공급하고, 상기 제2가스배출관부에서 배출되는 가스를 상기 제1가스배출관부로 내로 공급하는 NG순환 라인부; 및
상기 NG순환 라인부에 구비되며 NG를 가열하여 승온시키는 순환가스 가열부를 포함한 액화천연가스의 기화 장치를 제공함으로써 해결된다.
본 발명에서 상기 제1분기 공급관부와 상기 제1가스 배출관부에는 각각 유로를 개폐하는 제1밸브 및 제2밸브가 구비되고, 상기 제2분기 공급관부와 상기 제2가스 배출관부에는 각각 유로를 개폐하는 제3밸브 및 제4밸브가 구비되고, 상기 NG순환 라인부는, 일단부가 상기 제1배출관부에서 상기 제2밸브와 상기 제1해빙용 대기식 기화기 사이에 연결되는 제1순환관부, 상기 제1순환관부의 유로를 개폐하는 제5밸브, 상기 제2배출관부에서 상기 제4밸브와 상기 제2해빙용 대기식 기화기 사이에 연결되는 제2순환관부, 상기 제2순환관부의 유로를 개폐하는 제6밸브, 상기 제1순환관부의 타단부와 상기 제2순환관부의 타단부가 연결되며 상기 순환가스 가열부가 구비되는 가열관부, 상기 가열관부와 상기 제1분기 공급관부를 연결하는 제3순환관부, 상기 제3순환관부의 유로를 개폐하는 제7밸브, 상기 가열관부와 상기 제2분기 공급관부를 연결하는 제4순환관부, 상기 제4순환관부의 유로를 개폐하는 제8밸브를 포함한다.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 LNG 저장탱크에서 LNG를 공급받아 기화시키는 복수의 노멀 대기식 기화기; 상기 메인 공급관에서 복수로 분기되어 상기 복수의 노멀 대기식 기화기에 연결되어 상기 LNG 저장탱크 내 LNG를 상기 노멀 대기식 기화기로 공급하는 노멀 분기 공급관부; 상기 노멀 대기식 기화기의 배출구에 각각 연결되는 복수의 노멀 가스배출관부; 상기 NG순환 라인부에서 분기되어 상기 노멀 분기 공급관부에 연결되는 복수의 해동용 연결관부; 상기 해동용 연결관부에 구비되는 해동 제어밸브; 및 상기 노멀 분기 공급관부에서 상기 메인 공급관부와 상기 해동용 연결관부 사이에 구비되는 기화제어밸브를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 해동용 연결관부는 상기 가열관부에 연결되어 상기 가열관부로부터 가열된 NG를 공급받는다.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 제1가스 배출관부, 상기 제2가스 배출관부, 복수의 상기 노멀 가스배출관부에 연결되어 기화된 NG를 계량 설비로 송출하는 NG송출 라인부를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 NG송출 라인부는, 상기 제1가스 배출관부, 상기 제2가스 배출관부, 복수의 상기 노멀 가스배출관부가 연결되는 NG헤더부; 상기 NG헤더부의 NG를 계량 설비로 송출하는 송출관부를 포함한다.
본 발명에서 상기 NG송출 라인부는, 상기 송출관부에 양 단부 측이 각각 연결되는 보조 가열관부; 상기 보조 가열관부에 구비되는 보조 가열부; 상기 송출관부에서 상기 보조 가열관부의 양 단부 사이에 배치되어 유로를 개폐하는 제1보조가열 제어밸브; 및 상기 보조 가열관부에 구비되어 유로를 개폐하는 제2보조가열 제어밸브를 포함한다.
본 발명은 상기 제1해빙용 대기식 기화기에서 결빙이 발생된 경우에 상기 제1밸브는 닫혀 상기 LNG 저장탱크의 LNG가 상기 제1해빙용 대기식 기화기로 공급하는 유로를 차단하고, 상기 제4밸브는 닫혀 상기 제2해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG가 상기 계량 설비 측으로 송출되는 것을 차단하며, 상기 제5밸브와 상기 제8밸브는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제2밸브와 상기 제3밸브는 열린 상태로 유지되며, 상기 제6밸브와 상기 제7밸브가 열리게 되고, 상기 제2해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG는 상기 제2순환관부와 상기 가열관부, 상기 제3순환관부를 거치면서 가열된 후 상기 제1분기 공급관부 내로 이동되며 상기 제1분기 공급관부를 통해 결빙된 상기 제1해빙용 대기식 기화기에 유입됨으로써 상기 제1해빙용 대기식 기화기를 해빙한다.
본 발명은 상기 제2해빙용 대기식 기화기에서 결빙이 발생된 경우에 상기 제3밸브는 닫혀 상기 LNG 저장탱크의 LNG가 상기 제2해빙용 대기식 기화기로 공급하는 유로를 차단하고, 상기 제2밸브는 닫혀 상기 제1해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG가 상기 계량 설비 측으로 송출되는 것을 차단하며, 상기 제6밸브와 상기 제7밸브는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제1밸브와 상기 제4밸브는 열린 상태로 유지되며, 상기 제5밸브와 상기 제8밸브가 열리게되고, 상기 제1해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG는 상기 제1순환관부와 상기 가열관부, 상기 제4순환관부를 거치면서 가열된 후 상기 제5분기 공급관부 내로 이동되며 상기 제1분기 공급관부를 통해 결빙된 상기 제2해빙용 대기식 기화기에 유입됨으로써 상기 제2해빙용 대기식 기화기를 해빙한다.
본 발명은 복수의 상기 노멀 대기식 기화기 중 어느 하나에서 결빙이 발생된 경우 상기 제1해빙용 대기식 기화기 또는 상기 제2해빙용 대기식 기화기 중 어느 측에서 기화된 NG를 상기 가열관부를 거치면서 가열시킨 후 상기 해동용 연결관부를 통해 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기의 노멀 분기 공급관부로 이동되며 상기 노멀 분기 공급관부를 통해 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기에 유입시킴으로써 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기를 해빙한다.
본 발명은 대기식 기화기에서 기화된 NG가스를 결빙된 대기식 기화기로 순환 공급하여 동절기 대기식 기화기의 결빙 시 신속하게 해빙함으로써 동절기에 천연가스의 송출량을 안정적으로 확보하고, 유지할 수 있도록 하여 천연가스의 송출량 부족문제를 해결하는 효과가 있다.
본 발명은 동절기 대기식 기화기의 결빙 시에 추가로 작동되는 예비 기화기를 설치할 필요가 없어 초기 설비비를 크게 절감하고, 최소한의 대기식 기화기로 사계절 내내 안정적인 송출량을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치의 일 실시 예를 도시한 개략도
도 2 내 도 4는 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치의 작동 예를 도시한 개략도
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치의 일 예를 도시한 개략도로써, 도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, LNG를 기화시키는 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 제2해빙용 대기식 기화기(20) 및 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)로 공급되는 LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(30)를 포함한다.
상기 LNG 저장탱크(30) 내에 저장된 LNG는 상기 LNG 저장탱크(30)에 연결되며 LNG 펌프가 구비된 메인 공급관부(40)와 상기 메인 공급관부(40)에서 분기되어 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)와 각각 연결되는 제1분기 공급관부(50) 및 제2분기 공급관부(60)를 통해 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)로 공급된다.
상기 LNG 펌프는 작동되어 상기 LNG 저장탱크(30) 내 LNG를 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)로 이동시킨다.
상기 메인 공급관부(40)에는 메인밸브(41)가 구비되어 각 분기관으로 공급되는 LNG의 유량을 제어하고, LNG의 공급과 차단을 제어할 수 있도록 한다.
상기 제1가스배출관부(70)와 상기 제2가스배출관부(80) 및 상기 제1분기 공급관부(50)와 상기 제2분기 공급관부(60)에는 상기 제1가스배출관부(70)와 상기 제2가스배출관부(80) 중 어느 한측에서 배출된 NG를 다른 측으로 순환시키는 NG순환 라인부(90)가 연결된다.
상기 NG순환 라인부(90)는 입구 측이 분기되어 상기 제1가스배출관부(70)와 상기 제2가스배출관부(80)에 각각 연결되고, 출구 측이 분기되어 상기 제1분기 공급관부(50)와 상기 제2분기 공급관부(60)에 각각 연결된다.
상기 NG순환 라인부(90)는 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20) 중 어느 한측에 결빙이 발생된 경우 다른 한측에서 상기 제2가스배출관부(80)를 통해 배출된 NG를 결빙된 측으로 순환시켜 해빙되도록 한다.
그리고, 상기 NG순환 라인부(90)에는, 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20) 중 결빙된 측으로 유입되는 NG를 가열하여 승온시키는 순환가스 가열부(100)가 구비된다.
상기 순환가스 가열부(100)는 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20) 중 결빙된 측으로 순환되어 유입되는 NG를 가열하여 승온시킴으로써 결빙된 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10) 또는 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)를 더 신속하게 해빙시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 LNG 저장탱크(30)에서 LNG를 공급받아 기화시키는 복수의 노멀 대기식 기화기(110);
상기 메인 공급관부(40)에서 복수로 분기되어 상기 복수의 노멀 대기식 기화기(110)에 연결되어 상기 LNG 저장탱크(30) 내 LNG를 상기 노멀 대기식 기화기(110)로 공급하는 노멀 분기 공급관부(120);
상기 노멀 대기식 기화기(110)의 배출구에 각각 연결되는 복수의 노멀 가스배출관부(130);
상기 NG순환 라인부(90)에서 분기되어 상기 노멀 분기 공급관부(120)에 연결되는 복수의 해동용 연결관부(140);
상기 해동용 연결관부(140)에 구비되는 해동 제어밸브(150); 및
상기 노멀 분기 공급관부(120)에서 상기 메인 공급관부(40)와 상기 해동용 연결관부(140) 사이에 구비되는 기화제어밸브(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 노멀 대기식 기화기(110)는 상기 메인 공급관부(40)에서 분기되는 상기 노멀 분기 공급관부(120)를 통해 유입되는 LNG를 기화시켜 상기 노멀 가스배출관부(130)를 통해 배출한다.
상기 노멀 가스배출관부(130)에는 유로를 개폐하는 밸브가 구비되어 NG가스의 송출량을 제어할 수 있다.
즉, 복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110) 중 어느 하나에서 결빙이 발생된 경우 상기 해동용 연결관부(140)를 통해 상기 NG순환 라인부(90)에서 가열된 NG를 결빙이 발생된 상기 노멀 대기식 기화기(110) 내부로 유입시켜 해동할 수 있도록 한다. 이는 하기에서 더 상세히 설명한다.
또한, 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 제1가스 배출관부, 상기 제2가스 배출관부, 복수의 상기 노멀 가스배출관부(130)에 연결되어 기화된 NG를 계량 설비(1)로 송출하는 NG송출 라인부(170)를 더 포함한다.
상기 NG송출 라인부(170)는, 상기 제1가스 배출관부, 상기 제2가스 배출관부, 복수의 상기 노멀 가스배출관부(130)가 연결되는 NG헤더부(171); 상기 NG헤더부(171)의 NG를 계량 설비(1)로 송출하는 송출관부(172)를 포함한다.
상기 계량 설비(1)는 상기 NG헤더부(171)에서 각 가스 공급 관리소로 송출되는 송출량을 계량하는 것으로, 기화된 NG는 상기 NG헤더부(171)에서 상기 계량 설비(1)를 통해 각 가스 공급관리소로 송출되는 것을 일 예로 하면 사용처로 직접 송출될 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 NG송출 라인부(170)는, 상기 송출관부(172)에 양 단부 측이 각각 연결되는 보조 가열관부(173); 상기 보조 가열관부(173)에 구비되는 보조 가열부(174); 상기 송출관부(172)에서 상기 보조 가열관부(173)의 양 단부 사이에 배치되어 유로를 개폐하는 제1보조가열 제어밸브(175); 및 상기 보조 가열관부(173)에 구비되어 유로를 개폐하는 제2보조가열 제어밸브(176)를 포함할 수 있다. 상기 제2보조가열 제어밸브(176)는 상기 보조 가열관부(173)의 입구 측과 출구 측에 각각 구비되는 것이 바람직하다.
상기 보조 가열부(174)는, 히터본체 내부에 NG가 이동하는 보조가열유로(미도시), 상기 히터본체 내부에 채워지는 보조가열 매개유체를 포함하여, 상기 보조가열 매개유체와 상기 보조가열유로를 통과하는 유체와의 열교환을 통해 상기 보조가열유로를 통과하는 NG를 가열하는 트림히터인 것을 일 예로 한다.
상기 보조 가열부(174)는, 상기 계량 설비(1)로 송출되는 NG가 저온으로 송출되는 것을 방지한다.
즉, 상기 NG가 기설정된 온도(0℃) 이상인 경우 상기 제1보조가열 제어밸브(175)가 열리고, 상기 제2보조가열 제어밸브(176)가 닫혀 NG는 상기 보조 가열부(174)를 통과하지 않고 상기 송출관부(172)를 통해서만 상기 계량 설비(1)로 송출된다.
그리고, 상기 NG가 기설정된 온도(0℃) 이하인 경우 상기 제1보조가열 제어밸브(175)가 닫히고, 상기 제2보조가열 제어밸브(176)가 열려 상기 NG헤더부(171)에서 배출되는 NG가 상기 보조 가열관부(173)를 통해 상기 보조 가열부(174)를 통해 가열되어 상기 계량 설비(1)로 송출되도록 하여 NG의 저온 송출을 방지한다.
더 상세하게 설명하면, 상기 제1분기 공급관부(50)와 상기 제1가스 배출관부에는 각각 유로를 개폐하는 제1밸브(51) 및 제2밸브(71)가 구비되고, 상기 제2분기 공급관부(60)와 상기 제2가스배출관부(80)에는 각각 유로를 개폐하는 제3밸브(61) 및 제4밸브(81)가 구비되고, 상기 NG순환 라인부(90)는, 일단부가 상기 제1가스배출관부(70)에서 상기 제2밸브(71)와 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10) 사이에 연결되는 제1순환관부(91), 상기 제1순환관부(91)의 유로를 개폐하는 제5밸브(91a), 상기 제2배출관부에서 상기 제4밸브(81)와 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20) 사이에 연결되는 제2순환관부(92), 상기 제2순환관부(92)의 유로를 개폐하는 제6밸브(92a), 상기 제1순환관부(91)의 타단부와 상기 제2순환관부(92)의 타단부가 연결되며 상기 순환가스 가열부(100)가 구비되는 가열관부(93), 상기 가열관부(93)와 상기 제1분기 공급관부(50)를 연결하는 제3순환관부(94), 상기 제3순환관부(94)의 유로를 개폐하는 제7밸브(94a), 상기 가열관부(93)와 상기 제2분기 공급관부(60)를 연결하는 제4순환관부(95), 상기 제4순환관부(95)의 유로를 개폐하는 제8밸브(95a)를 포함한다.
또한, 상기 해동용 연결관부(140)는 상기 가열관부(93)에 연결되어 상기 가열관부(93)로부터 가열된 NG를 공급받아 결빙된 상기 노멀 대기식 기화기(110) 내로 유입될 수 있도록 한다.
상기 제1해빙용 대기식 기화기(10), 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20), 복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110)에 결빙이 발생되지 않은 정상 상태에서 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10), 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20), 복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110)는 상기 제1분기 공급관부(50), 상기 제2분기 공급관부(60), 상기 노멀 분기 공급관부(120)를 통해 상기 LNG 저장탱크(30)의 LNG를 공급받아 기화하며, 기화된 NG는 상기 제1가스배출관부(70), 상기 제2가스배출관부(80), 상기 노멀 가스배출관부(130)를 통해 각각 상기 계량 설비(1)로 송출되는 일반 기화 과정을 거치게 된다.
도 2 내지 도 4를 참고하여 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10), 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20), 복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110) 중 어느 하나에 결빙이 발생된 경우 이를 해빙하는 것을 설명하면 하기와 같다.
도 2는 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에서 결빙이 발생된 경우 해빙하는 예를 도시하고 있다.
상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에서 결빙이 발생된 경우에 상기 제1밸브(51)는 닫혀 상기 LNG 저장탱크(30)의 LNG가 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)로 공급하는 유로를 차단하고, 상기 제4밸브(81)는 닫혀 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)에서 기화된 NG가 상기 계량 설비(1) 측으로 송출되는 것을 차단한다.
그리고, 상기 제5밸브(91a)와 상기 제8밸브(95a)는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제2밸브(71)와 상기 제3밸브(61)는 열린 상태로 유지되며, 상기 제6밸브(92a)와 상기 제7밸브(94a)가 열리게 된다.
즉, 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)에서 기화된 NG는 상기 제2순환관부(92)와 상기 가열관부(93), 상기 제3순환관부(94)를 거치면서 가열된 후 상기 제1분기 공급관부(50) 내로 이동되며 상기 제1분기 공급관부(50)를 통해 결빙된 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에 유입됨으로써 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)를 해빙한다.
도 3은 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)에서 결빙이 발생된 경우 해빙하는 예를 도시하고 있다.
상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)에서 결빙이 발생된 경우에 상기 제3밸브(61)는 닫혀 상기 LNG 저장탱크(30)의 LNG가 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)로 공급하는 유로를 차단하고, 상기 제2밸브(71)는 닫혀 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에서 기화된 NG가 상기 계량 설비(1) 측으로 송출되는 것을 차단한다.
그리고, 상기 제6밸브(92a)와 상기 제7밸브(94a)는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제1밸브(51)와 상기 제4밸브(81)는 열린 상태로 유지되며, 상기 제5밸브(91a)와 상기 제8밸브(95a)가 열리게 된다.
즉, 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에서 기화된 NG는 상기 제1순환관부(91)와 상기 가열관부(93), 상기 제4순환관부(95)를 거치면서 가열된 후 상기 제5분기 공급관부 내로 이동되며 상기 제1분기 공급관부(50)를 통해 결빙된 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)에 유입됨으로써 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)를 해빙한다.
도 4는 복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110)에서 결빙이 발생된 경우 해빙되는 예를 나타내고 있으며, 복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110)에서 결빙이 발생된 경우 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10) 또는 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)를 이용하여 결빙된 해당 노멀 대기식을 해빙할 수 있으며, 아래의 예는 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)를 이용하여 해빙하는 예이다.
복수의 상기 노멀 대기식 기화기(110) 중 어느 한 기화기에서 결빙이 발생된 경우 상기 제3밸브(61)는 닫혀 상기 LNG 저장탱크(30)의 LNG가 상기 제2해빙용 대기식 기화기(20)로 공급하는 유로를 차단하고, 해당 노멀 대기식 기화기(110)에 연결된 상기 노멀 분기 공급관부(120)는 기화제어밸브(160)에 의해 유로가 차단되어 상기 LNG 저장탱크(30)의 LNG가 해당 노멀 대기식 기화기(110)로 공급되는 것을 방지하고, 상기 제2밸브(71)는 닫혀 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에서 기화된 NG가 상기 계량 설비(1) 측으로 송출되는 것을 차단한다.
그리고, 상기 제6밸브(92a), 상기 제7밸브(94a), 제8밸브(95a)는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제1밸브(51)는 열린 상태로 유지되고, 해당 노멀 대기식 기화기(110)의 노멀 가스배출관부(130)에 구비된 밸브는 열린 상태로 유지되며, 상기 제5밸브(91a)와 해당 노멀 대기식 기화기(110)의 해동 연결관부에 구비된 해동 제어밸브(150)는 열리게 된다.
즉, 상기 제1해빙용 대기식 기화기(10)에서 기화된 NG는 상기 제1순환관부(91)와 상기 가열관부(93)를 거치면서 가열된 후 상기 해동용 연결관부(140)를 통해 상기 노멀 분기 공급관부(120)로 이동되며 상기 노멀 분기 공급관부(120)를 통해 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기(110)에 유입됨으로써 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기(110)를 해빙한다.
본 발명은 대기식 기화기에서 기화된 NG가스를 결빙된 대기식 기화기로 순환 공급하여 동절기 대기식 기화기의 결빙 시 신속하게 해빙함으로써 동절기에 천연가스의 송출량을 안정적으로 확보하고, 유지할 수 있도록 하여 천연가스의 송출량 부족문제를 해결한다.
본 발명은 동절기 대기식 기화기의 결빙 시에 추가로 작동되는 예비 기화기를 설치할 필요가 없어 초기 설비비를 크게 절감하고, 최소한의 대기식 기화기로 사계절 내내 안정적인 송출량을 확보할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
1 : 계량 설비 10 : 제1해빙용 대기식 기화기
20 : 제2해빙용 대기식 기화기 30 : LNG 저장탱크
40 : 메인 공급관부 41 : 메인밸브
50 : 제1분기 공급관부 51 : 제1밸브
60 : 제2분기 공급관부 61 : 제3밸브
70 : 제1가스배출관부 71 : 제2밸브
80 : 제2가스배출관부 81 : 제4밸브
90 : NG순환 라인부 91 : 제1순환관부
91a : 제5밸브 92 : 제2순환관부
92a : 제6밸브 93 : 가열관부
94 : 제3순환관부 94a : 제7밸브
95 : 제4순환관부 95a : 제8밸브
100 : 순환가스 가열부 110 : 노멀 대기식 기화기
120 : 노멀 분기 공급관부 130 : 노멀 가스배출관부
140 : 해동용 연결관부 150 : 해동 제어밸브
160 : 기화제어밸브 170 : NG송출 라인부
171 : NG헤더부 172 : 송출관부
173 : 보조 가열관부 174 : 보조 가열부
175 : 제1보조가열 제어밸브 176 : 제2보조가열 제어밸브

Claims (10)

  1. LNG를 기화시키는 제1해빙용 대기식 기화기와 제2해빙용 대기식 기화기;
    상기 제1해빙용 대기식 기화기와 상기 제2해빙용 대기식 기화기로 공급되는 LNG를 저장하는 LNG 저장탱크;
    상기 LNG 저장탱크에 연결되며 LNG 펌프가 구비된 메인 공급관부;
    상기 메인 공급관부에서 분기되어 제1해빙용 대기식 기화기에 연결되어 LNG를 상기 제1해빙용 대기식 기화기로 공급하는 제1분기 공급관부;
    상기 메인 공급관부에서 분기되어 제2해빙용 대기식 기화기에 연결되어 LNG를 상기 제2해빙용 대기식 기화기로 공급하는 제2분기 공급관부;
    상기 제1해빙용 대기식 기화기의 배출구에 연결되어 기화된 NG를 배출하는 제1가스배출관부;
    상기 제2해빙용 대기식 기화기의 배출구에 연결되어 기화된 NG를 배출하는 제2가스배출관부;
    상기 제1가스배출관부와 상기 제2가스배출관부에서 분기되어 상기 제1가스배출관부에서 배출되는 가스를 상기 제2가스배출관부로 내로 공급하고, 상기 제2가스배출관부에서 배출되는 가스를 상기 제1가스배출관부로 내로 공급하는 NG순환 라인부; 및
    상기 NG순환 라인부에 구비되며 NG를 가열하여 승온시키는 순환가스 가열부를 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1분기 공급관부와 상기 제1가스 배출관부에는 각각 유로를 개폐하는 제1밸브 및 제2밸브가 구비되고, 상기 제2분기 공급관부와 상기 제2가스 배출관부에는 각각 유로를 개폐하는 제3밸브 및 제4밸브가 구비되고,
    상기 NG순환 라인부는, 일단부가 상기 제1배출관부에서 상기 제2밸브와 상기 제1해빙용 대기식 기화기 사이에 연결되는 제1순환관부, 상기 제1순환관부의 유로를 개폐하는 제5밸브, 상기 제2배출관부에서 상기 제4밸브와 상기 제2해빙용 대기식 기화기 사이에 연결되는 제2순환관부, 상기 제2순환관부의 유로를 개폐하는 제6밸브, 상기 제1순환관부의 타단부와 상기 제2순환관부의 타단부가 연결되며 상기 순환가스 가열부가 구비되는 가열관부, 상기 가열관부와 상기 제1분기 공급관부를 연결하는 제3순환관부, 상기 제3순환관부의 유로를 개폐하는 제7밸브, 상기 가열관부와 상기 제2분기 공급관부를 연결하는 제4순환관부, 상기 제4순환관부의 유로를 개폐하는 제8밸브를 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크에서 LNG를 공급받아 기화시키는 복수의 노멀 대기식 기화기;
    상기 메인 공급관에서 복수로 분기되어 상기 복수의 노멀 대기식 기화기에 연결되어 상기 LNG 저장탱크 내 LNG를 상기 노멀 대기식 기화기로 공급하는 노멀 분기 공급관부;
    상기 노멀 대기식 기화기의 배출구에 각각 연결되는 복수의 노멀 가스배출관부;
    상기 NG순환 라인부에서 분기되어 상기 노멀 분기 공급관부에 연결되는 복수의 해동용 연결관부;
    상기 해동용 연결관부에 구비되는 해동 제어밸브; 및
    상기 노멀 분기 공급관부에서 상기 메인 공급관부와 상기 해동용 연결관부 사이에 구비되는 기화제어밸브를 더 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 해동용 연결관부는 상기 가열관부에 연결되어 상기 가열관부로부터 가열된 NG를 공급받는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1가스 배출관부, 상기 제2가스 배출관부, 복수의 상기 노멀 가스배출관부에 연결되어 기화된 NG를 계량 설비로 송출하는 NG송출 라인부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 NG송출 라인부는, 상기 제1가스 배출관부, 상기 제2가스 배출관부, 복수의 상기 노멀 가스배출관부가 연결되는 NG헤더부; 상기 NG헤더부의 NG를 계량 설비로 송출하는 송출관부를 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 NG송출 라인부는,
    상기 송출관부에 양 단부 측이 각각 연결되는 보조 가열관부;
    상기 보조 가열관부에 구비되는 보조 가열부; 상기 송출관부에서 상기 보조 가열관부의 양 단부 사이에 배치되어 유로를 개폐하는 제1보조가열 제어밸브; 및
    상기 보조 가열관부에 구비되어 유로를 개폐하는 제2보조가열 제어밸브를 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1해빙용 대기식 기화기에서 결빙이 발생된 경우에 상기 제1밸브는 닫혀 상기 LNG 저장탱크의 LNG가 상기 제1해빙용 대기식 기화기로 공급하는 유로를 차단하고, 상기 제4밸브는 닫혀 상기 제2해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG가 상기 계량 설비 측으로 송출되는 것을 차단하며,
    상기 제5밸브와 상기 제8밸브는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제2밸브와 상기 제3밸브는 열린 상태로 유지되며, 상기 제6밸브와 상기 제7밸브가 열리게 되고,
    상기 제2해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG는 상기 제2순환관부와 상기 가열관부, 상기 제3순환관부를 거치면서 가열된 후 상기 제1분기 공급관부 내로 이동되며 상기 제1분기 공급관부를 통해 결빙된 상기 제1해빙용 대기식 기화기에 유입됨으로써 상기 제1해빙용 대기식 기화기를 해빙하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2해빙용 대기식 기화기에서 결빙이 발생된 경우에 상기 제3밸브는 닫혀 상기 LNG 저장탱크의 LNG가 상기 제2해빙용 대기식 기화기로 공급하는 유로를 차단하고, 상기 제2밸브는 닫혀 상기 제1해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG가 상기 계량 설비 측으로 송출되는 것을 차단하며,
    상기 제6밸브와 상기 제7밸브는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 제1밸브와 상기 제4밸브는 열린 상태로 유지되며, 상기 제5밸브와 상기 제8밸브가 열리게되고,
    상기 제1해빙용 대기식 기화기에서 기화된 NG는 상기 제1순환관부와 상기 가열관부, 상기 제4순환관부를 거치면서 가열된 후 상기 제5분기 공급관부 내로 이동되며 상기 제1분기 공급관부를 통해 결빙된 상기 제2해빙용 대기식 기화기에 유입됨으로써 상기 제2해빙용 대기식 기화기를 해빙하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
  10. 청구항 4에 있어서,
    복수의 상기 노멀 대기식 기화기 중 어느 하나에서 결빙이 발생된 경우 상기 제1해빙용 대기식 기화기 또는 상기 제2해빙용 대기식 기화기 중 어느 측에서 기화된 NG를 상기 가열관부를 거치면서 가열시킨 후 상기 해동용 연결관부를 통해 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기의 노멀 분기 공급관부로 이동되며 상기 노멀 분기 공급관부를 통해 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기에 유입시킴으로써 결빙된 해당 노멀 대기식 기화기를 해빙하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.
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