KR20170051681A - A Treatment System of Gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gas treatment system.
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.Liquefied natural gas (Liquefied natural gas), Liquefied petroleum gas (Liquefied petroleum gas) and other liquefied gas are widely used in place of gasoline or diesel in recent technology development.
액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is a liquefied natural gas that is obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid with almost no pollutants and high calorific value. On the other hand, liquefied petroleum gas is a liquid fuel made by compressing gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10), which come from oil in oil field, at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless and is widely used as fuel for household, business, industrial, and automotive use.
이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다.Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or stored in a liquefied gas storage tank provided in a ship which is a means of transporting the ocean. The liquefied natural gas is liquefied to a volume of 1/600 The liquefaction of liquefied petroleum gas has the advantage of reducing the volume of propane to 1/260 and the content of butane to 1/230, resulting in high storage efficiency.
이러한 액화가스는 다양한 수요처로 공급되어 사용되는데, 최근에는 액화천연가스를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 개발되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.These liquefied gases are supplied to various customers and used. Recently, LNG carrier that uses LNG as fuel for LNG carriers that transport liquefied natural gas has been developed. The method used is applied to ships other than LNG carriers.
그러나 엔진 등과 같은 수요처가 요구하는 액화가스의 온도 및 압력 등은, 액화가스 저장탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 액화가스의 온도 및 압력 등을 제어하여 수요처에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, the temperature and pressure of the liquefied gas required by the customer such as the engine may be different from the state of the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank. Therefore, recently, research and development have been conducted on technologies for controlling the temperature and pressure of the liquefied gas stored in a liquid state to supply it to a customer.
특히, 액화가스 저장탱크 내에 저장되는 액화가스는 액화가스 수요처로 공급되지 않고 액화가스 운반선에 단순히 저장된 상태로 운반될 수 있는데, 액화가스 저장탱크 내부의 액화가스는 자연증발되어 증발가스가 액화가스 저장탱크 내부에 누적되는 경우 탱크의 내압이 상승될 우려가 있어 높은 압력에 견딜 수 있는 고가의 탱크를 설치하여 선박의 제조비가 상승될 우려가 있고, 액화가스 저장탱크의 단열을 효율적으로 이루도록 하여 증발가스의 발생량을 줄일 필요가 있어 개선이 필요하다.Particularly, the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank can be transported simply in a stored state to the liquefied gas carrier without being supplied to the liquefied gas consumer. The liquefied gas in the liquefied gas storage tank is naturally evaporated, There is a fear that the internal pressure of the tank may be increased when accumulating in the tank, and thus an expensive tank capable of withstanding high pressure may be installed, thereby raising the manufacturing cost of the vessel. In addition, It is necessary to reduce the amount of waste generated.
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 제어하고, 증발가스를 단열기체로 활용하여 재액화 장치의 부하를 절감할 수 있는 가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the prior art, and it is an object of the present invention to provide a gas treatment apparatus capable of controlling the evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank and using the evaporation gas as a heat insulating gas, System.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크를 수용하는 홀드부; 및 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생되는 증발가스를 상기 홀드부의 내부로 공급하는 단열라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.A gas processing system according to an embodiment of the present invention includes: a holding part for receiving a liquefied gas storage tank; And an insulating line for supplying the evaporation gas generated from the liquefied gas storage tank to the inside of the holding part.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 상기 액화가스 저장탱크로 유입되게 연결되는 증발가스라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, it may further include a vapor gas line which is discharged from the liquefied gas storage tank and is connected to the liquefied gas storage tank so as to be introduced into the liquefied gas storage tank.
구체적으로, 상기 증발가스라인 상에 마련되어 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기; 및 상기 증발가스 압축기로부터 배출되는 증발가스를 액화시키는 재액화장치를 더 포함할 수 있다.Specifically, an evaporative gas compressor provided on the evaporative gas line for pressurizing the evaporative gas discharged from the liquefied gas storage tank; And a liquefaction device for liquefying the evaporated gas discharged from the evaporative gas compressor.
구체적으로, 상기 단열라인은, 상기 증발가스라인으로부터 분기되어 상기 홀드부까지 연결될 수 있다.Specifically, the adiabatic line may be branched from the evaporation gas line and connected to the hold part.
구체적으로, 상기 단열공간으로 단열기체를 공급하는 단열기체 공급부를 더 포함할 수 있다.Specifically, it may further include a heat insulating gas supply unit for supplying the heat insulating gas to the heat insulating space.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스의 양을 감지하는 제1 증발가스 감지부; 상기 단열공간으로 유입된 증발가스의 비율을 감지하는 제2 증발가스 감지부; 및 상기 제1 증발가스 감지부에서 감지되는 증발가스의 양에 따라 상기 증발가스라인 또는 상기 단열라인의 개도를 조절하며, 상기 제2 증발가스 감지부에서 감지되는 증발가스의 비율이 폭발농도 이하가 되도록 상기 단열라인의 개도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Specifically, a first evaporation gas sensing unit senses an amount of evaporation gas discharged from the liquefied gas storage tank; A second evaporative gas sensing unit sensing a ratio of the evaporated gas flowing into the heat insulating space; And an opening degree of the evaporation gas line or the adiabatic line is adjusted according to an amount of evaporation gas detected by the first evaporation gas sensing unit, and the ratio of the evaporation gas detected by the second evaporation gas sensing unit is less than an explosion concentration And a control unit for controlling the opening degree of the heat insulating line.
본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 제어하여, 증발가스를 재액화시킴으로써 액화가스 저장탱크의 압력이 상승되는 것을 방지하여 액화가스 저장탱크의 제조비를 절감할 수 있다.The gas treatment system according to the present invention can prevent the pressure of the liquefied gas storage tank from rising by controlling the evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank and re-liquefying the evaporated gas, thereby reducing the manufacturing cost of the liquefied gas storage tank have.
또한, 본 발명은 액화가스 저장탱크에서 자연발생되는 증발가스를 단열공간으로 유입시켜 단열기체로 활용함으로써, 질소에 대비하여 극저온을 형성하는 증발가스를 통해 단열 효율을 높일 수 있다. Further, according to the present invention, the evaporation gas naturally generated in the liquefied gas storage tank is introduced into the heat insulating space to be utilized as a heat insulating gas, so that the heat insulating efficiency can be enhanced through the evaporative gas forming the cryogenic temperature in comparison with nitrogen.
또한, 본 발명은 증발가스를 재액화 장치로 모두 유입시키지 않고 단열공간으로 우회시킬 수 있으므로 재액화 장치의 부하를 절감할 수 있음은 물론, 재액화 장치의 용량이 부족한 경우 증발가스를 버리지 않고 단열공간으로 유입시킬 수 있으므로 연료 낭비를 방지할 수 있다.Further, since the evaporation gas can be bypassed to the heat insulating space without introducing the evaporation gas into the re-liquefier, it is possible to reduce the load of the re-liquefier, and in the case where the capacity of the re-liquefier is insufficient, It is possible to prevent the fuel from being wasted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템이 설치된 선박을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템에서 증발가스가 재액화되어 회수되는 경로를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템에서 증발가스가 단열공간으로 공급되는 경로를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 1 is a view showing a ship equipped with a gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual illustration of a gas processing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a path through which the evaporation gas is remelted and recovered in the gas processing system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a path through which the evaporation gas is supplied to the heat insulating space in the gas processing system according to the embodiment of the present invention.
5 is a flow chart illustrating a method of treating a gas according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 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, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular 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. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 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 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템이 설치된 선박을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템을 개념적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템에서 증발가스가 재액화되어 회수되는 경로를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템에서 증발가스가 단열공간으로 공급되는 경로를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a ship equipped with a gas processing system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 conceptually showing a gas processing system according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a path through which the evaporation gas is supplied to the heat insulating space in the gas processing system according to the embodiment of the present invention. FIG. Fig.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템(100)은 액화가스 저장탱크(110), 증발가스라인(120), 증발가스 압축기(130), 재액화장치(140), 홀드부(150), 단열라인(160), 단열기체 공급부(170), 제어부(180)를 포함할 수 있다.1 to 4, a
액화가스 저장탱크(110)는 더블바텀구조를 이루는 선체(11)에 마련될 수 있으며, 액체화물을 저장할 수 있다. 여기서, 액체화물은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스일 수 있다. The liquefied
이하 본 명세서에서, 액체화물인 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한 LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Hereinafter, the liquefied gas which is a liquid cargo may be used to mean all gaseous fuels generally stored in a liquid state such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc. In the case where the gas is not in a liquid state by heating or pressurization For convenience, it can be expressed as liquefied gas. This also applies to the evaporative gas. In addition, LNG can be used to mean not only NG (Natural Gas) in liquid state but also NG in supercritical state for convenience, and evaporation gas can be used to include not only gaseous evaporation gas but also liquefied evaporation gas have.
액화가스 저장탱크(110)는 액체화물을 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때 액화가스 저장탱크(110)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다. 액화가스 저장탱크(110)의 내압은 증발가스라인(120)을 통해 증발가스를 배출시키고, 배출된 증발가스를 재액화시키거나 단열기체로 사용하여 조절될 수 있으며, 이는 후술하기로 한다.The liquefied
그리고 액화가스 저장탱크(110)에 저장되는 액체화물은 운반물이거나 액화가스 수요처(도시하지 않음)에 공급될 연료일 수 있다. 여기서, 액화가스 수요처는 액화가스 저장탱크(110)로부터 공급되는 증발가스와 플래시 가스(flash gas)를 통해 구동되어 동력을 발생시킬 수 있다. 이때 액화가스 수요처는 고압엔진으로서, 기체연료 엔진(일례로, MEGI)일 수 있다. 또는 액화가스 수요처는, 증발가스와 오일이 혼합되어 공급되지 않고 증발가스 또는 오일이 선택적으로 공급되는 이중연료 엔진일 수 있다. The liquid cargo stored in the liquefied
본 실시예에서는 액화가스 저장탱크(110)에서 액화가스 수요처로 액화가스를 공급하는 일반적인 기술이 적용될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 공지된 기술로 대체하여 구체적인 설명은 생략한다.In the present embodiment, a general technique for supplying liquefied gas to a liquefied gas consumer in the liquefied
그리고 액화가스 저장탱크(110)가 선체(11)의 내부에서 지지될 수 있도록 액화가스 저장탱크(110)의 하부에는 서포트(20)가 마련될 수 있다. 이러한 서포트(20)는 액화가스 저장탱크(110)의 횡요 및 종요 운동을 감소시킬 수 있다.A
게다가, 액화가스 저장탱크(110)에는 일반적인 벙커링 라인(111)이 마련되어 액화가스 저장탱크(110)로 액화가스가 공급될 수 있으며, 벙커링 라인(111)은 액화가스 저장탱크(110)에 직접 연결되거나 증발가스라인(120)에 합류되어 마련될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(110)에는 비상시 증발가스를 벤트시킬 수 있도록 벤트라인(112)이 마련될 수 있다. 이와 같은 벙커링 라인(111)과 벤트라인(112) 각각에는 액화가스와 증발가스의 유량을 조절할 수 있도록 밸브가 마련될 수 있다.In addition, the liquefied
액화가스 저장탱크(110)로부터 액화가스 수요처로 액화가스가 공급되는 것 외에, 본 실시예의 액화가스 저장탱크(110)에서 발생되는 증발가스는 액화가스 저장탱크(110)로 회수될 수 있으며, 회수되는 과정에서 재액화가 이루어질 수 있다.In addition to the liquefied gas being supplied from the liquefied
액화가스 저장탱크(110) 내에 저장되는 액화가스는 액화가스 수요처로 공급되지 않고 액화가스 운반선에 단순히 저장된 상태로 운반될 수 있다. 이때, 액화가스 저장탱크(110) 내부의 액화가스는 자연증발되어 증발가스가 액화가스 저장탱크(110) 내부에 누적되어 탱크의 내압이 상승될 우려가 있다.The liquefied gas stored in the liquefied
액화가스가 액화가스 수요처로 공급되는 경우와 달리 배출경로가 없는 경우 액화가스 저장탱크(110)의 내압 상승으로 인해 액화가스 저장탱크(110)의 안정된 구조를 이루도록 고가의 탱크를 이용하여야 하나, 본 실시예는 증발가스라인(120), 단열라인(160) 등의 구성을 통해 증발가스를 재액화시키거나 단열기체로 활용하여 액화가스 저장탱크(110)의 내압이 상승되는 것을 방지하면서 증발가스를 외부로 벤트시켜 버리는 양을 줄임으로써 연료의 낭비를 감소시킬 수 있다.Unlike the case where the liquefied gas is supplied to the liquefied gas consumer, an expensive tank should be used to achieve a stable structure of the liquefied
또한, 별도의 액화가스 저장탱크(도시하지 않음) 내부에 저장되는 액화가스가 연료로 이용되는 경우, 운전로직을 고려하여 액화가스 저장탱크(110)로부터 액화가스가 별도의 액화가스 저장탱크로 이동되어 액화가스를 재분배할 수 있다.In addition, when liquefied gas stored in a separate liquefied gas storage tank (not shown) is used as fuel, the liquefied gas is moved from the liquefied
증발가스라인(120)은 증발가스가 회수되는 라인으로써, 액화가스 저장탱크(110)로부터 증발가스가 배출되어 액화가스 저장탱크(110)로 유입되게 연결된다. 즉, 액화가스 저장탱크(110)에서 증발가스가 배출되는 배출구가 증발가스라인(120)의 일단으로 이루어지고, 배출된 증발가스가 회수되어 액화가스 저장탱크(110)로 유입되는 유입구가 증발가스라인(120)의 타단으로 이루어진다.The
여기서, 증발가스라인(120)은 액화가스 저장탱크(110)의 바닥면 측으로 연장형성되며, 복수의 분출구(121)를 포함할 수 있다. 복수의 분출구(121)는 액화가스 저장탱크(110) 내부에 저장되는 액화가스에 잠기도록 마련되어, 회수되는 증발가스가 액화가스와 혼합되도록 하여 액화가스에 의해 증발가스가 일부 액화될 수 있다.Here, the
게다가, 증발가스라인(120)에는 복수의 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련되어 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스의 배출량이 조절될 수 있다. 이때, 밸브는 후술되는 재액화장치(140)가 고장나거나 구동 부하를 줄일 수 있도록, 재액화장치(140)로 흐르는 증발가스의 유량을 우회시키거나 줄이는 바와 같이, 필요에 따라 증발가스의 유량을 조절할 수 있다.In addition, a plurality of valves (not shown) are provided in the
증발가스라인(120) 상에는 증발가스 압축기(130)가 마련되며, 증발가스 압축기(130)는 액화가스 저장탱크(110)로부터 배출되는 증발가스를 가압한다. 여기서, 증발가스 압축기(130)는 액화가스 수요처로 증발가스를 공급하기 위해 가압하는 것이 아닌, 증발가스의 재액화의 용이성을 위해 증발가스를 가압하므로, 가압되는 증발가스의 상태는, 반드시 액화가스 수요처가 요구하는 상태에 맞춰질 필요는 없다.An evaporative gas compressor (130) is provided on the evaporative gas line (120), and the evaporative gas compressor (130) pressurizes the evaporative gas discharged from the liquefied gas storage tank (110). Here, since the
또한, 증발가스라인(120) 상에서 증발가스 압축기(130)의 하류에는 재액화장치(140)가 마련될 수 있고, 재액화장치(140)는 증발가스 압축기(130)로부터 배출되는 증발가스를 액화시킬 수 있다.A re-liquefier 140 may be provided on the
도 3을 참조하면(증발가스 라인으로 표시된 실선 참조), 액화가스 저장탱크(110)로부터 배출된 증발가스가 증발가스라인(120)을 통해 증발가스 압축기(130) 및 재액화장치(140)를 경유하여 재액화된 후 액화가스 저장탱크(110)로 회수되는데, 재액화된 연료는 기체에서 액체로 상태 변화되어 압력이 줄어든 상태가 될 수 있다. 3, the evaporation gas discharged from the liquefied
홀드부(150)는 액화가스 저장탱크(110)를 수용하며, 액화가스 저장탱크(110)를 둘러 외기의 온도 전달을 감소시키도록 단열공간(151)을 형성한다. The holding
예를 들어, 홀드부(150)는 선체(11)에서 액화가스 저장탱크(110)가 수용되는 공간을 형성하며, 홀드부(150) 내에서 액화가스 저장탱크(110)의 외측에 단열공간(151)이 형성되도록, 홀드부(150)의 내면과 액화가스 저장탱크(110) 사이는 이격되어 있을 수 있다.For example, the
단열라인(160)은 액화가스 저장탱크(110)로부터 발생되는 증발가스를 단열공간(151)으로 공급한다. 예를 들어, 단열라인(160)은 증발가스라인(120)으로부터 분기되어 홀드부(150)까지 연결될 수 있다. 여기서, 단열라인(160)은 증발가스 압축기(130)의 상류에서 분기될 수 있어, 증발가스의 압력 변화없이 단열공간(151)으로 증발가스가 공급될 수 있다.The adiabatic line (160) supplies evaporative gas generated from the liquefied gas storage tank (110) to the heat insulating space (151). For example, the
도 4를 참조하면(단열라인으로 표시된 실선 참조), 액화가스 저장탱크(110)로부터 배출된 증발가스가 단열라인(160)을 통해 단열공간(151)으로 공급되는데, 증발가스는 극저온을 이루고 있어 단열효율이 향상될 수 있음은 물론, 기체 상태의 증발가스가 액화가스 저장탱크(110)로 회수되지 않으므로 액화가스 저장탱크(110)의 내압이 상승되는 것을 방지할 수 있다.4, the evaporated gas discharged from the liquefied
단열기체 공급부(170)는 단열공간(151)으로 단열기체를 공급할 수 있다. 여기서, 단열기체 공급부(170)로부터 공급되는 단열기체는 불활성 가스로서 예를 들어 질소일 수 있다. The adiabatic
단열기체 공급부(170)는 단열공간(151)의 온도가 상승되거나 단열기체가 부족한 경우 등 단열기체를 추가공급할 수 있는데, 본 실시예에서는 액화가스 저장탱크(110)에서 자연발생한 증발가스를 단열공간(151)으로 공급할 수 있어, 단열기체 공급부(170)의 불활성 기체 저장용량을 저감시킬 수 있음은 물론 증발가스가 극저온을 이루고 있어 단열효율이 향상될 수 있다.In this embodiment, the evaporated gas naturally generated in the liquefied
제어부(180)는 증발가스 라인(120)의 개도 조절은 물론, 단열기체 공급부(170)로부터 공급되는 단열기체의 양과 단열라인(160)의 개도를 조절할 수 있고, 배출라인(190)의 개도를 조절할 수 있다.The
여기서, 제어부(180)가 증발가스의 재액화 또는 단열기체로서의 이용을 선택하여 제어할 수 있도록, 액화가스 저장탱크(110)에서 배출되는 증발가스의 양을 감지할 수 있는 제1 증발가스 감지부(181)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 증발가스라인(120) 상에 제1 증발가스 감지부(181)가 마련되어 액화가스 저장탱크(110)로부터 배출된 증발가스의 양에 따라 제어부(180)가 재액화장치(140)의 부하 등을 고려하여 재액화 또는 단열기체로서의 활용을 선택 제어할 수 있어, 증발가스라인(120) 또는 단열라인(160)의 개도를 조절할 수 있다. Here, the first evaporation
즉, 제어부(180)에 의해 증발가스는 증발가스 압축기(130)를 경유하거나, 단열공간(151)으로 유입될 수 있으며, 증발가스 압축기(130)와 단열공간(151)으로 동시에 공급되도록 분배될 수도 있다. 여기서, 제어부(180)는 제2 증발가스 감지부(182)에서 감지되는 증발가스의 비율이 폭발농도 이하가 되도록 단열라인(160)의 개도를 조절할 수 있다. 이와 같은 제어부(180)는 증발가스를 단열기체로 이용하도록 단열공간(151)으로 유입되도록 하되, 불활성 가스에 혼합되는 증발가스의 양을 제한함으로써 폭발 상한 농도 미만으로 제어할 수 있다. That is, the
여기서, 불활성 가스는 폭발이 발생하기 위한 화원으로서 이용되지 않으나 추가 공급된 증발가스는 화원으로 이용될 수 있다. 그런데 불활성가스와 증발가스가 단열공간(151)에서 혼합되면 증발가스가 흩어져 폭발의 여지가 줄어들 수 있으므로, 제어부(180)가 단열공간(151)으로 유입되는 증발가스의 양을 제한한다.Here, the inert gas is not used as a source of a fire for generating an explosion, but an additional supplied evaporative gas can be used as a source of a fire. However, when the inert gas and the evaporation gas are mixed in the
그리고 단열공간(151) 내부의 압력을 감지하는 압력계(183)가 구비되어, 제어부(180)는 압력계(183)로부터 송신되는 압력값이 설정 압력 이상(홀드부가 견디는 기설정된 압력일 수 있음)으로 형성되지 않도록 할 수 있다. 제어부(180)는 단열공간(151)의 압력이 설정 압력 이상 형성되지 않게, 배출라인(190)을 통해 단열공간(151) 내부의 기체를 배출할 수 있다.The
여기서, 단열공간(151)으로부터 배출라인(190)을 경유하여 배출되는 기체는 불활성가스와 증발가스가 혼합된 상태일 수 있으며, 이와 같이 배출된 기체는 외부로 벤트되거나, 질소와 증발가스가 분리된 후 수요처로 공급될 수 있다.Here, the gas discharged from the
그리고 설명하지 않은 제2 증발가스 감지부(182)는 단열공간(151)으로 유입된 증발가스의 비율을 감지하는 구성으로 이루어지고, 압력계(183)는 단열공간(151) 내부의 압력을 감지하는 구성으로 이루어질 수 있다.The second evaporation
이와 같이 본 실시예는, 액화가스 저장탱크(110)에서 발생되는 증발가스를 제어하여, 증발가스를 재액화시킴으로써 액화가스 저장탱크(110)의 압력이 견딜 수 있는 압력범위로 압력을 제한할 수 있고, 증발가스를 단열공간(151)으로 유입시켜 단열기체로 활용함으로써 질소에 대비하여 극저온을 형성하는 증발가스를 통해 단열 효율을 높일 수 있다. As described above, in the present embodiment, the evaporation gas generated in the liquefied
이하에서는 상기한 바와 같은 가스 처리 시스템(100)을 통해 홀드부(150)의 농도를 제어하는 가스 처리방법에 대하여 설명하도록 한다. 앞서 설명한 실시예들의 구성에 따른 동일한 기능 및 작용의 중복되는 설명은 생략하도록 한다. Hereinafter, a gas treatment method for controlling the concentration of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flow chart illustrating a method of treating a gas according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 방법은, 홀드부(150)에 불활성가스를 충진하는 단계(S10), 홀드부(150)에 누적된 연료의 농도를 감지하는 단계(S20), 홀드부(150) 내부의 연료 농도가 상승하는 경우 불활성 가스를 공급하는 단계(S30)를 포함한다.5, the gas processing method according to an embodiment of the present invention includes the steps of filling inert gas in the hold unit 150 (S10), detecting the concentration of the accumulated fuel in the hold unit 150 (S20), and supplying the inert gas when the fuel concentration in the
단계 S10에서는, 홀드부(150)에 불활성가스를 충진한다. 홀드부(150)는 앞서 기술한 바와 같이, 액화가스 저장탱크(110)를 단열하기 위한 구성으로서, 액화가스 저장탱크(110) 내부의 연료가 외부의 온도로 인해 증발되는 것을 감소시킬 수 있다.In step S10, the
이를 위해, 홀드부(150)는 온도가 낮으면서도 폭발의 위험성이 낮거나 없는 불활성 가스와 같은 기체로 충진될 수 있다. 홀드부(150) 내부의 기체 충진은 단열기체 공급부(170)에 의해 수행될 수 있다.For this purpose, the
여기서, 액화가스 저장탱크(110)로부터 증발가스가 공급되거나 액화가스 저장탱크(110)에서 누출되는 연료에 의해 홀드부(150)의 내압 상승에 문제가 발생하지 않도록, 홀드부(150)의 충진 정도는 80% ~ 95% 내외 일수 있다. 그러나 홀드부(150)의 불활성 가스 충진은 이에 한정되는 것은 아니며, 95% 이상 불활성 가스로 충진된 경우라도 연료 등의 유입이 발생되면, 제어부(180)를 통해 배출라인(190)이 개방될 수도 있는 바와 같이 다양한 실시예가 가능하다.In order to avoid the problem of rising of the internal pressure of the
단계 S20에서는, 홀드부(150)에 누적된 연료의 농도를 감지한다.In step S20, the concentration of the fuel accumulated in the
홀드부(150) 내부의 불활성 가스 및 연료의 비율 및 농도는 제2 증발가스 감지부(182)에 의해 실시간으로 감지될 수 있는데, 이러한 비율 및 농도는 단열라인(160)을 통해 공급된 증발가스의 증가로 인한 농도 비율뿐만 아니라, 액화가스 저장탱크(110)에 균열이 발생되어 액화가스 저장탱크(110)의 균열을 통해 홀드부(150)로 이동된 연료에 의한 농도 비율까지 감지할 수 있다. The ratio and concentration of the inert gas and fuel in the
이때, 제2 증발가스 감지부(182)는 홀드부(150)의 단열공간(151) 내부의 연료와 불활성 가스의 비율을 감지하여 제어부(180)로 신호를 송신할 수 있고, 제어부(180)는 제2 증발가스 감지부(182)에 의해 감지된 연료의 농도 증가분에서 단열라인(160)을 통해 공급되는 증발가스의 양을 제외하여 액화가스 저장탱크(110)의 균열을 파악할 수 있다.The second evaporation
여기서, 제어부(180)는 폭발 가능성을 감소시키기 위해 후술되는 단계를 수행할 수 있으며, 승무원 등에게 연료 누출을 알림하여 경고할 수 있음은 물론이다.Here, the
단계 S30에서는, 홀드부(150) 내부의 연료 농도가 상승하는 경우 불활성 가스를 공급한다.In step S30, the inert gas is supplied when the fuel concentration in the
홀드부(150)로 공급되거나 누출된 증발가스에 의한 폭발 위험성을 감소시키도록, 제어부(180)는 홀드부(150)로 폭발 상한 농도 미만의 연료 농도가 이루어지도록, 단열기체 공급부(170)를 제어하여 불활성기체를 추가 공급할 수 있다.The
이와 같이 본 실시예는, 액화가스 저장탱크(110)의 균열을 홀드부(150) 내부의 연료 농도 비율을 통해 감지하고, 불활성 가스의 추가 공급으로 폭발 가능성이 있는 환경을 제어하여 작업자가 액화가스 저장탱크(110)의 균열을 처리하기 위한 작업 위험을 줄일 수 있고, 연료를 단열기체로 활용함으로써 단열효과를 향상시킬 수 있다.Thus, in this embodiment, the crack of the liquefied
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 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.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 and the modification are 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.
10: 선박
11: 선체
20: 서포트
100: 가스 처리 시스템
110: 액화가스 저장탱크
111: 벙커링 라인
112: 벤트라인
120: 증발가스라인
121: 분출구
130: 증발가스 압축기
140: 재액화장치
150: 홀드부
151: 단열공간
160: 단열라인
170: 단열기체 공급부
180: 제어부
181: 제1 증발가스 감지부
182: 제2 증발가스 감지부
183: 압력계
190: 배출라인10: Ships 11: Hull
20: Support 100: Gas treatment system
110: liquefied gas storage tank 111: bunker line
112: Vent line 120: Evaporation gas line
121: jet port 130: evaporative gas compressor
140: Re-liquefier 150: Holder
151: Insulation space 160: Insulation line
170: adiabatic gas supply unit 180:
181: first evaporation gas sensing unit 182: second evaporation gas sensing unit
183: Manometer 190: Discharge line
Claims (6)
상기 액화가스 저장탱크로부터 발생되는 증발가스를 상기 홀드부의 내부로 공급하는 단열라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.A holding portion for receiving the liquefied gas storage tank; And
And an insulated line for supplying the evaporated gas generated from the liquefied gas storage tank to the inside of the holding portion.
상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 상기 액화가스 저장탱크로 유입되게 연결되는 증발가스라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising: an evaporative gas line connected to the liquefied gas storage tank to be introduced into the liquefied gas storage tank.
상기 증발가스라인 상에 마련되어 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기; 및
상기 증발가스 압축기로부터 배출되는 증발가스를 액화시키는 재액화장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.3. The method of claim 2,
An evaporative gas compressor provided on the evaporative gas line for pressurizing the evaporative gas discharged from the liquefied gas storage tank; And
Further comprising a liquefaction device for liquefying the evaporated gas discharged from the evaporative gas compressor.
상기 증발가스라인으로부터 분기되어 상기 홀드부까지 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The heat exchanger according to claim 2,
And is branched from the evaporation gas line and connected to the hold portion.
상기 액화가스 저장탱크와 상기 홀드부 사이에 형성되는 단열공간으로 단열기체를 공급하는 단열기체 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.5. The method of claim 4,
Further comprising a heat insulating gas supply unit for supplying a heat insulating gas to the heat insulating space formed between the liquefied gas storage tank and the hold unit.
상기 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스의 양을 감지하는 제1 증발가스 감지부;
상기 단열공간으로 유입된 증발가스의 비율을 감지하는 제2 증발가스 감지부; 및
상기 제1 증발가스 감지부에서 감지되는 증발가스의 양에 따라 상기 증발가스라인 또는 상기 단열라인의 개도를 조절하며, 상기 제2 증발가스 감지부에서 감지되는 증발가스의 비율이 폭발농도 이하가 되도록 상기 단열라인의 개도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
6. The method of claim 5,
A first evaporation gas sensing unit for sensing an amount of evaporation gas discharged from the liquefied gas storage tank;
A second evaporative gas sensing unit sensing a ratio of the evaporated gas flowing into the heat insulating space; And
The opening degree of the evaporation gas line or the adiabatic line is controlled according to the amount of the evaporation gas sensed by the first evaporation gas sensing unit so that the ratio of the evaporation gas sensed by the second evaporation gas sensing unit is lower than the explosion concentration Further comprising a control unit for controlling the opening degree of the heat insulating line.
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JPH06323498A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Liquid gas storage device and carrying vessel thereof |
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KR20130133299A (en) * | 2011-05-02 | 2013-12-06 | 재팬 마린 유나이티드 코포레이션 | Boil-off gas processing device and liquefied gas tank |
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