KR20170104349A - 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 가스 재기화 시스템을 구비하는 선박은, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 펌프부; 상기 액화가스를 기화시켜 수요처로 공급하는 기화부; 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스와 상기 펌프로부터 공급되는 액화가스를 열교환는 열교환부를 포함하며, 상기 기화부와 상기 열교환부가 하나의 모듈로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박{A Regasification System Of Gas and Vessel having same}

본 발명은 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다.

LNG는 운반의 용이성으로 액화시켜 운송 후 사용처에서 기화시켜서 사용한다. 그러나, 자연재해 및 테러의 위험으로 인하여 육상에 LNG 기화설비를 설치하는 것을 우려한다.

이로 인하여 종래 육상에 설치하는 액화천연가스 재기화 시스템 대신에, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에 재기화 장치를 설치하여 육상으로 기화된 천연가스(Natural Gas)를 공급하는 설비가 각광을 받고 있다.

LNG 재기화 장치 시스템에서 액화가스 저장탱크에 저장된 LNG는 부스팅 펌프에 의해 가압되어 LNG 기화기로 보내어지고, LNG 기화기에서 NG로 기화되어 육상의 수요처로 보내진다. 여기서 LNG 기화기 상에 LNG의 온도를 높이는 열교환이 이루어지는 과정에서 많은 에너지를 필요로 하게 된다. 따라서, 이 과정에서 쓰이는 에너지가 비효율적인 교환이 이루어짐으로 인해 낭비되는 문제점을 해결하기 위해 효율적인 재기화를 위한 다양한 열교환 기술들이 연구되고 있는 실정이다.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 가스 재기화 시스템은, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 펌프부; 상기 액화가스를 기화시켜 수요처로 공급하는 기화부; 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스와 상기 펌프로부터 공급되는 액화가스를 열교환는 열교환부를 포함하며, 상기 기화부와 상기 열교환부가 하나의 모듈로 형성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 가압하여 발전엔진으로 공급하는 증발가스 압축기를 더 포함하고, 상기 증발가스 압축기는, 상기 발전엔진으로 공급하는 증발가스 중 적어도 일부를 상기 열교환부로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 펌프부는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 수요처로 공급하는 제1 펌프; 및 상기 제1 펌프로부터 액화가스를 공급받아 고압으로 가압하는 제2 펌프를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 펌프와 상기 제2 펌프 사이에 구비되는 임시저장탱크를 더 포함하며, 상기 열교환부에서 열교환된 증발가스 및 액화가스는, 상기 임시저장탱크로 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양에 따라 상기 열교환부로 공급되는 증발가스를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 가압하여 발전엔진으로 공급하거나 상기 열교환부로 공급하는 증발가스 압축기를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 상기 증발가스 압축기에 의해 압축하여 상기 발전엔진 및 상기 열교환부로 공급하도록 제어하고, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 상기 증발가스 압축기에 의해 압축하여 상기 발전엔진으로 공급하도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 열교환부는, 재응축기일 수 있다.

구체적으로, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 펌프부; 상기 액화가스를 기화시켜 수요처로 공급하는 기화부; 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스와 상기 펌프로부터 공급되는 액화가스를 열교환하는 열교환부를 포함하며, 상기 펌프부 또는 상기 기화부는 적어도 두 개 마련되되, 상기 열교환부는 상기 펌프부 또는 상기 기화부보다 적게 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 펌프부 또는 상기 기화부는 적어도 두 개 마련되되, 상기 열교환부는 1 개만 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에 발생되는 증발가스의 양에 따라 상기 열교환부로 공급되는 액화가스를 적어도 일부 바이패스시켜 상기 기화부로 공급되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스가 상기 열교환부로 공급되도록 제어하고, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스가 상기 열교환부로부터 바이패스되어 상기 기화부로 공급되도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 열교환부를 바이패스하는 재액화 분기라인; 및 상기 바이패스 라인 상에 구비되는 재액화 밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 상기 재액화 밸브의 개도를 감소시켜 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스가 상기 열교환부로 공급되도록 제어하고, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 상기 재액화 밸브의 개도를 증가시켜 상기 재액화 분기라인을 통해 상기 열교환부로부터 바이패스시킴으로써, 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스 중 적어도 일부가 상기 기화부로 공급되도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 수요처를 연결하며 상기 열교환부를 구비하는 제1 라인; 상기 제1 라인 상에 상기 열교환부 전단에서 병렬 분기되어 복수 개의 상기 펌프부를 구비하는 제2 라인; 및 상기 제1 라인 상에 상기 열교환부 후단에서 병렬 분기되어 복수 개의 기화부를 구비하는 제3 라인을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 라인은, 액화가스 공급라인 및 재기화 라인이며, 상기 제2 라인 및 제3 라인은, 재기화 제1 내지 제3 라인일 수 있다.

구체적으로, 상기 열교환부는, 재응축기일 수 있다.

구체적으로, 상기 가스 재기화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박일 수 있다.

구체적으로, 상기 선박은 부유식 가스 저장 및 재기화 설비를 갖춘 선박(FSRU)일 수 있다.

본 발명에 따른 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 가스 재기화 시스템을 구비하는 선박에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템을 구비하는 선박에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 기화부 상세도이다.

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.

이하 본 명세서에서, 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 가스 재기화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 버퍼탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61) 및 제2 수요처(62)를 포함한다.

종래의 가스 재기화 시스템(1)은 액화가스 저장탱크(10)로부터 액체 상태의 액화가스를 피딩 펌프(20)를 통해 빼내어 임시저장 탱크(30)로 공급하고, 임시저장 탱크(30)에서 공급되는 액화가스를 부스팅 펌프(21)에서 고압으로 가압하여 기화부(40)의 기화기(41)와 히터(42)로 재기화시킨 후 제1 수요처(61)로 공급하는 방식을 사용하였다.

이때, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스는 증발가스 압축기(50)에 의해 가압되어 제2 수요처(62)로 공급되어 처리되었다.

그러나, 가스 재기화 시스템(1)에서는 방대한 양의 액화가스가 재기화되다보니 그만큼 증발가스의 양도 많이 발생하였고, 그 변동 또한 많아 제2 수요처(62)만으로 처리가 쉽지 않은 문제점이 있었다.

또한, 증발가스를 제1 수요처(61)가 아닌 제2 수요처(62)에서 처리하게 되어 액화가스의 소비가 진정한 수요자로 완전히 공급되지 못하여 수요자의 니즈를 만족해주지 못하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명이 개발되었으며, 이에 대한 상세한 내용은 하기 기술하도록 한다.

미설명부호 L1-L3, H, E, S, P는, 각각 액화가스 공급라인(L1), 재기화 라인(L2), 증발가스 공급라인(L3), 선체(H), 엔진(E), 프로펠러 축(S), 프로펠러(P)로써, 이하 도 2 내지 도 4에서 설명하는 본 발명의 실시예에서 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템을 구비하는 선박에 대한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 임시저장 탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62) 및 재응축기(70)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 임시저장 탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62) 등은 종래의 가스 재기화 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.

여기서 가스 재기화 시스템(2)이 설치된 선박은, 선수부(부호 도시하지 않음), 선미부(부호 도시하지 않음), 상갑판(부호 도시하지 않음)으로 구성된 선체(100)를 가지고 있으며, 선미부에 배치되는 엔진룸(부호 도시하지 않음)의 엔진(E)에서 생산한 동력을 프로펠러 축(S)이 프로펠러(P)로 전달하여 작동함으로써 추진된다.

또한, 상기 선박은, 해상에서 액화가스를 재기화하여 액화가스를 육상 터미널로 공급할 수 있도록 하기 위해, 액화가스 운반선(부호 도시하지 않음)에 가스 재기화 시스템(2)을 설치한 액화가스 재기화 선박(LNG RV) 또는 부유식 액화가스 저장 및 재기화 설비(FSRU)일 수 있다.

이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)을 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다.

본 발명의 실시예에서는, 액화가스 공급라인(L1), 재기화 라인(L2), 증발가스 공급라인(L3), 증발가스 분기라인(L4), 재액화 라인(L5)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.

액화가스 공급라인(L1)은, 액화가스 저장탱크(10)와 임시저장 탱크(30)를 연결하고 피딩 펌프(20)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 피딩 펌프(20)를 통해 임시저장 탱크(30)로 공급할 수 있다. 이때, 액화가스 공급라인(L1)은 임시저장 탱크(30)와 연결됨과 동시에 임시저장 탱크(30)의 상류에서 분기되어 재기화 라인(L2)으로 직접 연결될 수 있다.

재기화 라인(L2)은, 임시저장 탱크(30)와 제1 수요처(61)를 연결하고 부스팅 펌프(21) 및 기화부(40)를 구비하여, 임시저장 탱크(30)에 임시 저장된 액화가스 또는 액화가스 공급라인(L1)으로부터 직접 공급되는 액화가스를 부스팅 펌프(21)로 가압하고 기화부(40)로 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.

증발가스 공급라인(L3)은, 액화가스 저장탱크(10)와 제2 수요처(62)를 연결하고, 증발가스 압축기(50)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 증발가스 압축기(50)로 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다.

증발가스 분기라인(L4)은, 증발가스 공급라인(L3) 상의 증발가스 압축기(50) 하류에서 분기되어 재응축기(70)와 연결될 수 있으며, 증발가스 압축기(50)에 의해 가압된 증발가스를 재응축기(70)로 공급할 수 있다.

재액화 라인(L5)은, 재응축기(70)와 임시저장 탱크(30)에 연결되거나 또는 액화가스 공급라인(L1)에 연결되어, 재응축기(70)에서 재응축된 증발가스를 임시저장 탱크(30)로 공급할 수 있다.

여기서 재기화 라인(L2), 증발가스 분기라인(L4) 및 재액화 라인(L5)은, 부스팅 펌프(21a,21b,21c), 기화기(41a,41b,41c), 히터(42a,42b,42c) 및 재응축기(70a,70b,70c)의 구성들 각각에 연결되기 위해 각각 세 개의 라인(재기화 제1 내지 제3 라인(L2a, L2b, L2c), 증발가스 제1 내지 제3 분기라인(L4a, L4b, L4c), 재액화 제1 내지 제3 라인(L5a, L5b, L5c))으로 분할되도록 구성될 수 있다.

이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1~L5)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 재기화 시스템(2)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다.

액화가스 저장탱크(10)는, 제1 수요처(61)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.

여기서 액화가스 저장탱크(10)는, 선체(H)의 내부에 배치되며, 엔진룸의 전방에 일례로 4개 형성될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(10)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.

피딩 펌프(20)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 구비되고, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 임시저장 탱크(30)로 공급할 수 있다.

구체적으로, 피딩 펌프(20)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 액화가스 저장탱크(10)와 임시저장 탱크(30) 사이에 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 1차 가압하여 임시저장 탱크(30)로 공급할 수 있다.

피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 6 내지 8bar로 가압하여 임시저장 탱크(30)로 공급할 수 있다. 여기서 피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도가 다소 높아질 수 있으며, 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다.

이때, 피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체(H) 내부의 위치에 구비될 수 있고 원심형 펌프일 수 있다.

부스팅 펌프(21)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 임시저장 탱크(30)와 재응축기(70) 사이에 구비될 수 있으며, 피딩 펌프(20)로부터 공급받은 액화가스 또는 임시저장 탱크(30)로부터 공급받은 액화가스를 80 내지 120bar로 가압하여 재응축기(70)로 공급할 수 있다.

부스팅 펌프(21)는, 제1 수요처(61)가 요구하는 압력에 맞춰 액화가스를 가압할 수 있으며, 원심형 펌프로 구성될 수 있다. 이때, 부스팅 펌프(21)는, 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c) 3 개가 마련되어 각각 제1 내지 제3 재응축기(70a, 70b, 70c)로 액화가스를 공급할 수 있다.

임시저장 탱크(30)는, 액화가스 공급라인(L1)과 연결되어 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스를 공급받아 임시저장할 수 있다.

구체적으로, 임시저장 탱크(30)는, 액화가스 공급라인(L1)을 통해 피딩 펌프(20)로부터 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받을 수 있고, 공급받은 액화가스를 임시 저장함으로써 액화가스를 액상과 기상으로 분리할 수 있으며, 분리된 액상은 부스팅 펌프(21)로 공급될 수 있다.

즉, 임시저장 탱크(30)는, 액화가스를 임시 저장하여 액상과 기상을 분리한 후 완전한 액상을 부스팅 펌프(21)로 공급하여, 부스팅 펌프(21)가 유효흡입수두(NPSH)를 만족하도록 하며, 이로 인해 부스팅 펌프(21)에서의 공동현상(Cavitation)을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 임시저장 탱크(30)는, 재액화 라인(L5)과 연결되어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 공급받아 임시저장할 수 있다.

구체적으로, 임시저장 탱크(30)는, 재액화 라인(L5)을 통해 재응축기(70)로부터 재액화된 증발가스를 공급받아 임시 저장할 수 있다. 이를 통해 임시저장 탱크(30)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 적어도 일부 제1 수요처(61)로 공급할 수 있게 한다.

여기서 임시저장 탱크(30)는 압력을 견딜 수 있는 압력 용기형으로 형성될 수 있으며, 6 내지 8바(bar) 또는 6 내지 15바(bar)를 견딜 수 있다. 따라서, 임시저장 탱크(30)는, 약 6 내지 8bar(또는 6 내지 15bar까지도 가능함)의 압력을 유지한 상태로 부스팅 펌프(21)로 액화가스를 공급하여 부스팅 펌프(21)의 압축 부하를 낮출 수 있는 효과가 있다.

이때, 임시저장 탱크(30)는, 제1 및 제2 스프레이부(311,312)와 패킹부(32)를 구비하여, 임시저장중인 액화가스와 임시저장 탱크(30) 내부에서 발생된 증발가스를 효과적으로 재응축시킬 수 있다.

제1 스프레이부(311)는, 액화가스 공급라인(L1)의 말단부로부터 임시저장 탱크(30)의 내부로 연장형성되어 패킹부(32)의 상측에 마련될 수 있으며, 액화가스 공급라인(L1)을 통해 공급되는 액화가스를 패킹부(32)로 분사시킬 수 있다.

제1 스프레이부(311)는, 액상의 액화가스를 분무하여 액화가스와 증발가스가 접촉하는 면적을 증대시킬 수 있으며, 패킹부(32)와 유사한 역할을 수행할 수 있다.

제2 스프레이부(312)는, 재액화 라인(L5)의 말단부로부터 임시저장 탱크(30)의 내부로 연장형성되어 패킹부(32)의 하측에 마련될 수 있으며, 재액화 라인(L5)을 통해 공급되는 액화가스를 패킹부(32) 하측으로 분사시킬 수 있다.

패킹부(32)는, 임시저장 탱크(30) 내부의 중앙에 구비될 수 있으며, 액화가스 공급라인(L1) 상으로 공급되는 액화가스와 임시저장 탱크(30) 내부에서 자연발생한 증발가스가 서로 접촉하는 표면적을 넓히도록 내부에 자갈과 같은 부재를 형성할 수 있다. 즉, 패킹부(32)는, 내부에 형성된 자갈을 통해 수많은 공극들을 형성하고, 이 공극들을 통해 액화가스가 유동하면서 증발가스와 접촉하는 면적이 증대될 수 있다.

이를 통해서 패킹부(32)는, 액화가스와 증발가스의 열교환 효율을 증가시켜 임시저장 탱크(30) 내부에 존재하는 증발가스를 재액화시킬 수 있다.

기화부(40)는, 재기화 라인(L2) 상에 마련되어 부스팅 펌프(21)로부터 배출되는 고압의 액화가스를 재기화시킬 수 있다.

구체적으로, 기화부(40)는, 제1 수요처(61)와 재응축기(70) 사이의 재기화 라인(L2) 상에 마련되어 기화기(41) 및 히터(42)로 구성되며, 부스팅 펌프(21)로부터 공급되는 고압의 액화가스를 기화기(41)를 통해 기화시킨 후 히터(42)를 통해 제1 수요처(61)가 원하는 온도로 가열하여 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.

여기서, 기화부(40)는, 재응축기(70)를 거쳐 공급되므로, 재응축기(70)에 의해 예열된 액화가스를 공급받아 기화시킬 수 있어, 열원의 공급을 절약할 수 있고 에너지 효율이 향상되는 효과가 있다.

이때, 기화부(40)는, 기화기(41) 및 히터(42)가 각각 제1 내지 제3 기화기(41a, 41b, 41c) 및 제1 내지 제3 히터(42a, 42b, 42c) 3 개씩 마련되어, 제1 내지 제3 재응축기(70a, 70b, 70c)와 모듈화를 이루어 제1 내지 제3 스키드(Skid 1, Skid 2, Skid 3)를 형성할 수 있다 .

기화부(40)는, 열원 순환라인(L8; 도 6 참조)을 통해서 제1 열매를 공급받아 액화가스와 열교환시켜 액화가스를 기화시키고, 액화가스와 열교환된 제1 열매를 다시 열원 순환라인(L8)을 통해서 순환시킨다.

기화부(40)는 제1 열매에 열원을 지속적으로 공급하기 위해서 열원순환라인(L8) 상에 열원 펌프(43; 도 6 참조) 및 해수 열교환기(44; 도 6 참조)를 추가구비할 수 있다.

이때, 기화부(40)는, 액화가스를 기화시키기 위한 제1 열매로 글리콜 워터(Glycol Water), 프로판 등을 사용할 수 있으며, 고압의 기화된 액화가스를 압력 변동없이 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.

기화부(40)에 대한 상세한 구성을 설명하기 위해서 도 6을 참고로 하여 이하에서 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 기화부 상세도이다.

도 6에 도시한 바와 같이 기화부(40)는, 기화기(41), 히터(42), 열원펌프(43), 해수 열교환기(44), 질소공급기(45), 상변화물질 저장장치 제어부(81d), 상변화물질 제1 내지 제3 저장장치(91~93), 열원공유펌프(101)를 포함할 수 있다.

기화부(40)는, 액화가스를 기화 및 가열하는 기화기(41) 및 히터(42)로 열원을 공급하며, 열원펌프(43)를 통해 열원순환라인(L8)으로 제1 열매(글리콜 워터)를 순환시키고, 해수 열교환기(44)를 통해 제1 열매로 해수의 열원을 전달할 수 있다. 즉 열원은 해수에서 제1 열매로, 제1 열매에서 액화가스로 전달되어 액화가스의 재기화를 구현하게 된다. 여기서 기화기(41)는 인쇄회로기판형(PCHE)일 수 있다.

기화부(40)는, 제1 열매로부터 공급받는 온열을 저장하는 온열저장장치인 상변화물질 제1 저장장치(91)를 구비할 수 있다.

상변화물질 제1 저장장치(91)는, 기화부(40)가 제1 열매를 통해 액화가스를기화시키지 못하는 경우에, 저장한 온열을 기화부(40)로 공급할 수 있으며, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어될 수 있다.

상변화물질 제1 저장장치(Phase Change Material; 91)는 온열저장장치로서, 제1 열매를 통해 액화가스를 재기화하는 평시에, 제1 열매로부터 공급받은 온열을 상변화물질을 통해 저장하고, 온열이 필요한 기간(기화부(40)가 제1 열매를 통해 액화가스를 기화시키지 못하는 기간)에 상변화물질이 지닌 온열을 발산하여 공급할 수 있다.

상변화물질은, 기본 상태가 고체인 경우를 예로 들어 설명하면, 온열을 저장하는 순간에는 고체에서 액체로 상변화를 일으켜 저장하고 있다가 온열을 발산하는 순간에는 액체에서 고체로 다시 상변화를 일으키게 되는 매커니즘을 가질 수 있다. 이러한 상변화는 상변화없이 열을 주고받는 물질보다 방대한 양의 열을 지니고 있을 수 있어 열적 버퍼로서 매우 효과적이다.

상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도변화에 따라 상변화물질 제1 저장장치(91) 및 토출밸브(89a)를 제어할 수 있다.

상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 열원순환라인(L8) 상에 유동하는 제1 열매의 온도를 측정하는 제1 열매 온도측정센서(87)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제1 열매의 온도 정보를 전달받을 수 있고, 토출밸브(89a)와 유선 또는 무선으로 연결되어 토출밸브(89a)의 개도 조절을 통해 제1 열매 임시탱크(89b)로 제1 열매를 임시저장시킬 수 있다.

구체적으로, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도가 기설정온도보다 낮은 경우 상변화물질 제1 저장장치(91)에 저장된 온열을 제1 열매에 공급하도록 제어하고, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도가 기설정온도보다 높은 경우 상변화물질 제1 저장장치(91)에 온열을 저장하도록 제어할 수 있다.

이때, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도가 기설정온도보다 낮은 경우 토출 밸브(89a)의 개도를 개방하여 기화기(41)에 정체된 제1 열매를 토출라인(L15)을 통해 제1 열매 임시탱크(89b)로 공급하도록 제어하고, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도가 기설정온도보다 높은 경우 토출 밸브(89a)의 개도를 폐쇄하도록 제어할 수 있다.

또한, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 열원 펌프(43)의 작동감지센서(도시하지 않음)에 의해 측정되는 열원 펌프(43)의 작동상태 또는 작동불가상태에 따라 상변화물질 제1 저장장치(91) 및 토출밸브(89a)를 제어할 수 있다.

상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 열원 펌프(43)의 작동여부를 측정하는 작동감지센서와 유선 또는 무선으로 연결되어 열원 펌프(43)의 작동 정보를 전달받을 수 있고, 토출밸브(89a)와 유선 또는 무선으로 연결되어 밸브의 개도 조절을 통해 제1 열매 임시탱크(89b)로 제1 열매를 임시저장시킬 수 있다.

구체적으로, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 작동감지센서로부터 전달받은 열원 펌프(43)의 작동상태가 작동불가상태인 경우 상변화물질 제1 저장장치(91)에 저장된 온열을 제1 열매에 공급하도록 제어하고, 작동감지센서로부터 전달받은 열원 펌프(43)의 작동상태가 작동상태인 경우 상변화물질 제1 저장장치(91)에 온열을 저장하도록 제어할 수 있다.

이때, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 작동감지센서로부터 전달받은 열원 펌프(43)의 작동상태가 작동불가상태인 경우 토출 밸브(89a)의 개도를 개방하여 기화기(41)에 정체된 제1 열매를 토출라인(L15)을 통해 제1 열매 임시탱크(89b)로 공급하도록 제어하고, 작동감지센서로부터 전달받은 열원 펌프(43)의 작동상태가 작동상태인 경우 토출 밸브(89a)의 개도를 폐쇄하도록 제어할 수 있다.

이를 통해서 본 발명의 실시예에서는, 별도의 온도제어장치의 설치가 필요없고 제1 열매가 일정온도가 되면 바로 상변화물질 제1 저장장치(91)에서 상변화를 일으켜 온열을 제1 열매에 즉각적으로 공급할 수 있도록 하여 기화기(41) 및 히터(42)의 액화가스 냉열로 제1 열매의 결빙으로 인한 파손을 방지할 수 있다.

상변화물질 제1 저장장치(91)는 별도의 히터나 별도의 온도제어장치에 비해 구축비용이 저렴하여 비용절감의 효과 또한 발생하고 대응시간이 매우 줄어드는 장점이 있다.

또한, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도변화에 따라 질소공급기(45), 질소공급밸브(88a) 및 질소토출밸브(88b)를 제어할 수 있다.

상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 열원순환라인(L8) 상에 유동하는 제1 열매의 온도를 측정하는 제1 열매 온도측정센서(87)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제1 열매의 온도 정보를 전달받을 수 있고, 기화기(41) 상의 재기화 라인(L2)을 퍼징하는 질소공급기(45; 퍼징부), 질소 공급라인(L9a) 상에 구비되는 질소공급밸브(88a), 질소 토출라인(L9b)상에 구비되는 질소토출밸브(88b), 재기화 라인(L2) 상의 기화기(41) 상류에 구비되는 제1 차단밸브(CV1) 및 재기화 라인(L2) 상의 기화기(41) 하류에 구비되는 제2 차단 밸브(CV2)와 유선 또는 무선으로 연결되어 밸브의 개도 조절을 통해 질소 공급라인(L9a)으로 질소를 공급하거나 질소 배출라인(L9b)으로 액화가스 및 질소를 배출할 수 있다.

구체적으로, 상변화물질 저장장치 제어부(81d)는, 제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도가 기설정온도보다 낮은 경우 질소공급밸브(88a) 및 질소토출밸브(88b)를 개방하고 제1 차단밸브(CV1) 및 제2 차단밸브(CV2)를 폐쇄하여, 질소공급기(45)에 저장된 질소를 질소 공급라인(L9a)을 통해 재기화 라인(L2)으로 공급하고, 공급된 질소가 재기화 라인(L2) 상의 액화가스를 퍼징하여 질소토출라인(L9b)을 통해 외부로 배출되도록 제어할 수 있다.

제1 열매 온도측정센서(87)로부터 측정되는 제1 열매의 온도가 기설정온도보다 높은 경우 질소공급밸브(88a) 및 질소토출밸브(88b)를 폐쇄하고 제1 차단밸브(CV1) 및 제2 차단밸브(CV2)를 개방하여, 재기화 라인(L2) 상의 액화가스가 정상적으로 유동하여 재기화될 수 있도록 제어할 수 있다

이를 통해서 본 발명의 실시예에서는, 별도의 온도제어장치의 설치가 필요없고 제1 열매가 일정온도가 되면 바로 질소공급기(45)를 통해 재기화 라인(L2) 상의 액화가스를 즉각적으로 퍼징하여 기화기(41) 및 히터(42)의 액화가스 냉열로 제1 열매의 결빙으로 인한 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시에에서 열원순환라인(L8) 상에는 제1 열원공유 인입라인(L10a) 및 제1 열원공유 인출라인(L10b)이 분기되어 열원공유 제1 열교환기(203)로 제1 열매가 공급되고, 제1 열원공유 인입라인(L10a) 및 제1 열원공유 인출라인(L10b) 각각에는 제2 열원공유 인입라인(L11a) 및 제2 열원공유 인출라인(L11b)이 각각 분기되어 열원공유 제2 열교환기(302)로 제1 열매가 공급될 수 있다.

이때, 제1 열원공유 인입라인(L10a) 상에는 열원공유펌프(101)가 구비되어 제1 열매를 열원공유 제1 열교환기(203) 또는 열원공유 제2 열교환기(302)로 공급되도록 할 수 있다.

이로 인해서 본 발명의 실시예에서는, 액화가스에 의해 냉각된 제1 열매를 냉열을 사용하는 수요처로 재사용할 수 있어 가스 재기화 시스템(2) 내의 에너지 효율이 극대화되는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서는, 엔진 냉각 시스템(200) 및 공기조화시스템(300)이 더 포함될 수 있으며, 엔진 냉각 시스템(200) 및 공기조화시스템(300)은 제1 열매, 해수, 청수, 냉각수로부터 냉열을 공급받아 사용하는 냉열공급부이다.

엔진 냉각 시스템(200)은, 엔진(E)을 냉각시키기 위한 시스템으로, 청수 라인(L12) 상의 청수 펌프(201)를 통해 청수를 엔진(E)으로 공급하여 엔진(E)을 냉각시키고, 청수의 냉각은, 해수 라인(SWL) 상의 해수 펌프(SWP)를 통해 해수를 청수 열교환기(202)로 공급하여 냉열을 공급하거나, 열원공유 제1 열교환기(203)를 통해 제1 열매의 냉열을 공급하거나 또는 상변화물질 제2 저장장치(92)를 통해 냉열을 공급함으로써 구현할 수 있다.

여기서 엔진냉각시스템(200)은, 기본적으로 제1 열매로부터 냉열을 공급받아 냉각시스템을 구동하며, 재기화 가동이 중단되는 경우엔 차선으로 해수로부터 냉열을 공급받아 냉각시스템을 구동할 수 있다. 이때, 제1 열매로부터 냉열을 공급받아 사용하는 가동모드를 제1 열매 냉열공급모드 및 해수로부터 냉열을 공급받아 사용하는 가동모드를 제2 열매 냉열공급모드라 한다.

엔진냉각시스템(200)은, 제1 열매 냉열공급모드와 제2 열매 냉열공급모드 간에 가동모드 전환시 상변화물질 제2 저장장치(92)에 저장된 냉열을 공급받아 사용함으로써, 가동모드 전환간에 냉각작동이 중단되지 않고 연속성있게 사용이 가능해진다.

구체적으로, 엔진냉각시스템(200)에서 제1 열매로부터 냉열을 공급받아 냉각시스템을 구동하는 기본적 구동(제1 열매 냉열공급모드)의 경우에는, 청수 라인(L12) 상에 청수가 유동하게 되고, 열원공유 제1 열교환기(203)를 통해 제1 열매와 청수가 열교환하여 제1 열매의 냉열이 청수로 공급되며, 냉각된 청수가 엔진(E)으로 공급된다.

재기화 가동이 중단되어 해수의 냉열 공급을 통해 냉각 시스템을 구동하는 차선적 구동(제2 열매 냉열공급모드)의 경우에는, 해수의 냉열 공급을 준비하는 동안 상변화물질 제2 저장장치(92)의 상변화물질과 청수가 열교환하여 상변화물질 제2 저장장치(92)에 저장된 냉열을 사용하고, 해수의 냉열 공급 준비가 완료되면 청수 열교환기(202)를 통해 해수와 청수가 열교환하여 해수의 냉열이 청수로 공급되며, 냉각된 청수가 엔진(E)으로 공급된다. 상기 기술한 구성들은 별도의 제어부(도시하지 않음)에 의해서 구동될 수 있음은 물론이다.

여기서 엔진 냉각 시스템(200)은, 엔진(E)뿐만 아니라 엔진룸 내에 있는 별도의 보조 장비(도시하지 않음)들의 냉각에도 사용될 수 있다.

공기조화시스템(300)은, 선박 내부의 공간에 공기를 순환시키거나 냉각시키기 위한 시스템으로, 냉각수 펌프(301)를 통해 냉각 제1 및 제2 라인(L13a, L13b)과 냉각 보조라인(L14) 상의 냉각수를 공기조화장치(HVAC)로 공급하여 선박 내부의 공간에 공기를 냉각시키고, 냉각수의 냉각은 해수를 사용하는 칠러(chiller; 냉각기)로 냉각하거나, 열원공유 제2 열교환기(302)를 통해 제1 열매의 냉열을 공급하거나 또는 상변화물질 제3 저장장치(93)를 통해 냉열을 공급함으로써 구현할 수 있다.

여기서 공기조화시스템(300)은, 기본적으로 제1 열매로부터 냉열을 공급받아 냉각시스템을 구동하며, 재기화 가동이 중단되는 경우엔 차선으로 해수로부터 냉열을 공급받는 칠러의 냉열 공급으로 냉각시스템을 구동할 수 있다. 이때, 제1 열매로부터 냉열을 공급받아 사용하는 가동모드를 제1 열매 냉열공급모드 및 해수로부터 냉열을 공급받아 사용하는 가동모드를 제2 열매 냉열공급모드라 한다.

공기조화시스템(300)은, 제1 열매 냉열공급모드와 제2 열매 냉열공급모드 간에 가동모드 전환시 상변화물질 제3 저장장치(93)에 저장된 냉열을 공급받아 사용함으로써, 가동모드 전환간에 냉각작동이 중단되지 않고 연속성있게 사용이 가능해진다.

공기조화시스템(300)에서 제1 열매 냉열공급모드와 제2 열매 냉열공급모드 간에 가동모드 전환시에는 제1 및 제2 전환밸브(303a, 303b)의 제어가 이루어진다.

구체적으로, 공기조화시스템(300)에서 제1 열매로부터 냉열을 공급받아 냉각시스템을 구동하는 기본적 구동(제1 열매 냉열공급모드)의 경우에는, 제1 전환밸브(303a)의 개도가 폐쇄되고 제2 전환밸브(303b)의 개도가 개방되어 냉각 보조라인(L14)과 냉각 제1 라인(L13a) 상에 냉각수가 유동하게 되고, 열원공유 제2 열교환기(302)를 통해 제1 열매와 냉각수가 열교환하여 제1 열매의 냉열이 냉각수로 공급되며, 냉각된 냉각수가 공기조화장치(HVAC)로 공급된다.

재기화 가동이 중단되어 해수로부터 냉열을 공급받는 칠러의 냉열 공급을 통해 냉각 시스템을 구동하는 차선적 구동(제2 열매 냉열공급모드)의 경우에는, 칠러의 냉열 공급을 준비하는 동안 상변화물질 제3 저장장치(93)의 상변화물질과 냉각수가 열교환하여 상변화물질 제3 저장장치(93)에 저장된 냉열을 사용하고, 칠러의 냉열 공급 준비가 완료되면 제1 전환밸브(303a)의 개도가 개방되고 제2 전환밸브(303b)의 개도가 폐쇄되어 냉각 제1 라인(L13a)과 냉각 제2 라인(L13b) 상에 냉각수가 유동하게 되고, 칠러(Chiller)를 통해 해수와 냉각수가 열교환하여 해수의 냉열이 냉각수로 공급되며, 냉각된 냉각수가 공기조화장치(HVAC)로 공급된다. 상기 기술한 구성들은 별도의 제어부(도시하지 않음)에 의해서 구동될 수 있음은 물론이다.

여기서 상변화물질 제2 및 제3 저장장치(Phase Change Material; 92~93)는 냉열저장장치로서, 제1 열매 냉열공급모드시 제1 열매로부터 공급받은 냉열을 상변화물질을 통해 저장하고, 냉열이 필요한 순간(제1 열매 냉열공급모드에서 제2 열매 냉열공급모드로 전환간 제2 열매 냉열공급모드의 구동준비기간)에 상변화물질이 지닌 냉열을 발산하여 공급할 수 있다

이와 같이 본 발명의 시스템에서는, 엔진냉각시스템(200) 및 공기조화시스템(300)의 백업 장치로 상변화물질 제2 및 제3 저장장치(Phase Change Material; 92~93)을 구비함으로써 열적 버퍼를 구축할 수 있게 되고, 엔진냉각시스템(200) 및 공기조화시스템(300)에 제1 열매의 냉열을 능률적으로 공급할 수 있는 효과가 있으며, 시스템(200,300)들의 신뢰성이 극대화되는 효과가 있다.

증발가스 압축기(50)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 가압하여 재응축기(70) 또는 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다.

구체적으로 증발가스 압축기(50)는, 증발가스 공급라인(L3) 상에 구비되어, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 약 6 내지 8bar 또는 6 내지 15bar로 가압하여 재응축기(70)로 공급하거나 또는 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다. 이때, 재응축기(70)는, 증발가스 공급라인(L3)에서 분기되는 증발가스 분기라인(L4)을 통해 증발가스를 공급받을 수 있다.

증발가스 압축기(50)는, 복수 개 구비되어 증발가스를 다단 가압할 수 있으며, 일례로 증발가스 압축기(50)는, 3개가 구비되어 증발가스를 3단 가압할 수 있다. 여기서 일례로 든 3단 압축기는 단지 하나의 예에 불과하며 3단에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예에서는, 증발가스 압축기(50)의 각 후단에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 증발가스 압축기(50)에 의하여 증발가스가 가압되면, 압력 상승에 따라 온도 역시 상승될 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 증발가스 냉각기를 사용하여 증발가스의 온도를 다시 낮춰줄 수 있다. 증발가스 냉각기는, 증발가스 압축기(50)와 동일한 수로 설치될 수 있으며, 각 증발가스 냉각기는, 각 증발가스 압축기(50)의 하류에 마련될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 증발가스 압축기(50)가 병렬로 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스 양이 급격히 상승하는 경우, 이를 모두 수용할 수 있으며, 또는 증발가스 압축기(50)의 하나가 오작동을 일으키거나 셧다운(Shut down)되는 경우 나머지 하나의 증발가스 압축기(50)가 작동할 수 있어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 효율적으로 수용하여 처리할 수 있다.

제1 수요처(61)는, 기화부(40)에 의해 기화된 액화가스를 공급받아 소비할 수 있다. 여기서 제1 수요처(61)는, 액화가스를 기화시켜 기상의 액화가스를 공급받아 사용할 수 있으며, 육상에 설치되는 육상 터미널 또는 해상에 부유되어 설치되는 해상 터미널일 수 있다.

제2 수요처(62)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 공급받아 연료로 사용한다. 즉, 제2 수요처(62)는, 증발가스를 필요로 하며 이를 원료로하여 구동될 수 있다. 제2 수요처(62)는, 발전기(예를 들어 DFDG), 가스연소장치(GCU), 보일러(예를 들어 스팀을 생성하는 보일러)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

구체적으로, 제2 수요처(62)는 증발가스 공급라인(L3)과 연결되어 증발가스를 공급받으며, 증발가스 압축기(50)에 의해 약 1 내지 6bar(최대 15bar)의 저압으로 가압된 증발가스를 공급받아 연료로 사용할 수 있다.

또한, 제2 수요처(62)는, 이종연료가 사용가능한 이종연료엔진일 수 있어, 증발가스뿐만 아니라 오일을 연료로 사용할 수 있으나, 증발가스와 오일이 혼합되어 공급되지 않고 증발가스 또는 오일이 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 제2 수요처(62)의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.

여기서 제2 수요처(62)는, 선미부 내부에 마련되는 엔진룸의 데크(부호 도시하지 않음) 상에 구비될 수 있다.

재응축기(70)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되어 증발가스 압축기(50)에 의해 압축된 증발가스와 부스팅 펌프(21)로부터 공급되는 액화가스를 열교환하여 재액화시킨다.

구체적으로 재응축기(70)는, 재기화 라인(L2) 상의 기화부(40)와 임시저장 탱크(30) 사이에 마련되어 증발가스 분기라인(L4)을 통해 공급되는 증발가스와 재기화 라인(L2)을 통해 공급되는 액화가스를 열교환시킬 수 있다.

이때, 재응축기(70)는, 액화가스와 열교환되어 재액화된 증발가스를 임시저장탱크(30)로 공급하고, 증발가스와 열교환되어 예열된 액화가스를 기화부(40)로 공급할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 가스 재기화 시스템(2)은, 재응축기(70)의 구성 및 배치를 통해서 증발가스를 제1 수요처(61)로 적어도 일부 처리할 수 있어 소비자의 니즈를 효과적으로 충족시켜줄 수 있고 증발가스의 처리가 더욱 탄력적으로 이루어져 가스 재기화 시스템(2)의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

더욱이 재응축기(70)의 구성 및 배치로 인해 액화가스가 기화부(40)로 공급되기 전에 증발가스로부터 열원을 추가로 공급받으므로, 재기화를 위한 열에너지가 절약되고 그로 인해 재기화 효율이 극대화되는 효과가 있다.

여기서 재응축기(70)가 열교환되는 구성은, 증발가스와 액화가스가 직접적으로 맞닿아 열교환하는 방식일 수 있고, 또한, 증발가스와 액화가스가 쉘 앤 튜브(Shell and tube) 방식과 같이 관을 사이에 두고 열만 주고 받는 방식일 수 있다.

또한, 재응축기(70)는, 기화부(40)와 하나의 모듈로 형성된다. 즉, 재응축기(70)는 기화기(41) 및 히터(42)와 하나의 모듈, 하나의 스키드(Skid)로 형성될 수 있다.

이로 인해서 본 발명의 실시예에서는, 기화장치의 모듈화를 통해서 오작동으로 인한 교체가 필요할 경우 교체가 매우 용이해저 재기화 시스템(2)의 신뢰성이 극도로 향상되고 기화장치가 콤팩트화되어 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

이때, 재응축기(70)는, 제1 내지 제3 재응축기(70a,70b, 70c) 3 개가 마련되어 각각 제1 내지 제3 기화기(41a, 41b, 41c) 및 제1 내지 제3 히터(42a, 42b, 42c)와 모듈화를 이루어 제1 내지 제3 스키드(Skid 1, Skid 2, Skid 3)를 형성할 수 있다 .

이와 같이, 본 발명에 따른 가스 재기화 시스템을 구비하는 선박은, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 임시저장 탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62), 재응축기(70), 증발가스 제어부(81a) 및 액화가스 제어부(81b)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 임시저장 탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62) 등은 본 발명의 제1 실시예의 가스 재기화 시스템(2)에서의 각 구성과 동일 또는 유사하므로 이에 갈음토록 한다.

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)을 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는, 재기화 통합라인(L2d) 및 재액화 분기라인(L6)을 더 포함할 수 있다.

재기화 통합라인(L2d)은, 일단이 제1 내지 제3 재기화 라인(L2a, L2b, L2c)과 통합하여 연결되고 타단이 다시 제1 내지 제3 재기화 라인(L2a, L2b, L2c)을 분할시키도록 구성될 수 있다. 즉, 재기화 통합라인(L2d)은, 제1 내지 제3 재기화 라인(L2a, L2b, L2c)의 중간부를 통합하여 형성되는 것을 말한다.

또한, 재기화 통합라인(L2d)은, 재응축기(70)를 구비하여 부스팅 펌프(21)로부터 공급되는 액화가스를 공급받아 예열하여 기화기(41a, 41b, 41c)로 공급할 수 있다.

재액화 분기라인(L6)은, 재기화 통합라인(L2d)에서 분기되어 병렬연결 될 수 있으며, 재기화 통합라인(L2d)과의 분기점에 재응축 밸브(83)를 구비하여 액화가스의 공급을 통제할 수 있다.

재응축기(70)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되어 증발가스 압축기(50)에 의해 압축된 증발가스와 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)로부터 공급되는 액화가스를 열교환하여 재액화시킨다.

구체적으로 재응축기(70)는, 재기화 통합라인(L2d) 상에 마련되어 후술할 제어부(81)의 제어에 따른 재액화 밸브(83)의 개도조절에 따라 액화가스를 공급받아, 증발가스 분기라인(L4)을 통해 공급되는 증발가스를 재액화시킬 수 있다.

여기서 재응축기(70)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)의 구성과 달리 기화부(40)와 스키드를 구성하지 않은 채 하나만 마련되고, 증발가스 제어부(81a)의 증발가스 양에 따른 최적화된 제어를 통해 증발가스의 양에 따라 재응축기(70)의 기능이 구현됨으로써, 구축비용이 절감되고 선박(부호 도시하지 않음)의 공간활용도가 향상되며 제어가 재응축기(70) 하나로 이루어지므로 매우 용이한 효과가 있다.

증발가스 제어부(81a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양에 따라 재응축기(70)로 공급되는 증발가스를 제어한다.

구체적으로, 증발가스 제어부(81a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 증발가스 압축기(50)에 의해 압축하여 제2 수요처(62) 및 재응축기(70)로 공급되도록 제어하고, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 증발가스 압축기(50)에 의해 압축하여 제2 수요처(62)로만 공급되도록 제어할 수 있다.

여기서 증발가스 제어부(81a)는 증발가스 공급라인(L3)과 증발가스 분기라인(L4)이 분기되는 지점에 설치되는 증발가스 분배밸브(84) 및 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 측정하는 내압측정센서(85)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어할 수 있으며, 내압측정센서(85)로부터 액화가스 저장탱크(10)의 내압 정보를 수신받아 증발가스 압축기(50)를 제어하여 증발가스를 압축한 후, 증발가스 분배밸브(84)를 제어하여 증발가스의 이동방향 및 이동량을 제어할 수 있다.

또한, 증발가스 제어부(81a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양에 따라 재응축기(70)로 공급되는 액화가스를 적어도 일부 바이패스시켜 기화기(41)로 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 증발가스 제어부(81a)는, 재액화 밸브(83)와 유선 또는 무선으로 연결되어 각 밸브의 개도조절을 수행할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 측정하는 내압측정센서(85)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어할 수 있다.

구체적으로, 증발가스 제어부(81a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 부스팅 펌프들(21a, 21b, 21c)로부터 공급되는 액화가스가 재응축기(70)로 공급되도록 제어하고, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 부스팅 펌프들(21a, 21b, 21c)로부터 공급되는 액화가스가 재응축기(70)로부터 바이패스되어 기화기들(41a, 41b, 41c)로 공급되도록 제어할 수 있다.

여기서 증발가스 제어부(81a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 재액화 밸브(83)의 개도를 감소시켜 부스팅 펌프들(21a, 21b, 21c)로부터 공급되는 액화가스가 재응축기(70)로 공급되도록 제어하고, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 재액화 밸브(83)의 개도를 증가시켜 부스팅 펌프들(21a, 21b, 21c)로부터 공급되는 액화가스가 재응축기(70)로부터 바이패스되어 기화기들(41a, 41b, 41c)로 공급되도록 제어할 수 있다.

액화가스 제어부(81b)는, 피딩 펌프(20)에서 토출되는 액화가스의 유량에 따라 액화가스를 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c) 중 적어도 어느 하나로 공급하도록 제어한다.

이때. 본 발명의 실시예에서는, 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21C) 각각으로의 액화가스 공급을 제어하는 제1 내지 제3 조절밸브(82a, 82b, 82c) 및 피딩 펌프(20)에서 토출되는 유량을 측정하는 유량측정센서(86)를 더 포함할 수 있다. 유량측정센서(86)는 도면 상에 액화가스 공급라인(L1)의 임시저장탱크(30) 상류에 구비되고 있으나, 정확한 제어를 위해 재기화 라인(L2) 상의 임시저장탱크(30)와 부스팅 펌프들(21a, 21b, 21c) 각각의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)는, 각각 서로 다른 최소처리유량을 가지고, 각각의 최대처리유량의 합은 제1 수요처(61)가 처리가능한 최대한의 유량, 즉 재기화된 액화가스를 최대한 수용 가능한 유량이다. 최소처리유량이란 부스팅 펌프(21)가 동작가능한 최소한의 유량인 것을 말한다. 최소처리유량 이하의 유량이 부스팅 펌프(21)로 유입되면 부스팅 펌프(21)는 오작동을 일으키거나 캐비테이션이 발생하여 내구성이 약화될 수 있어 최소처리유량 이하의 유량이 유입되는 경우에는 부스팅 펌프(21)의 구동을 중단해야만 한다.

일례로 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)에서의 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)는 처리유량이 모두 40 ~ 100(최소처리유량 ~ 최대처리유량; 제1 수요처(61)가 처리가능한 최대한의 유량을 300)으로 동일하였다면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)에서는, 제1 부스팅 펌프(21a) 처리유량이 60 ~ 120, 제2 부스팅 펌프(21b) 처리유량이 40 ~ 100, 제3 부스팅 펌프(21c) 처리유량이 20 ~ 80으로 구성할 수 있다.

제1 부스팅 펌프(21a)는, 제1 기설정유량 이상 처리가능한 유량(최소처리유량이 제1 기설정유량)을 가지고, 제2 부스팅 펌프(21b)는, 제1 기설정유량보다 작은 유량인 제2 기설정유량 이상 처리가능한 유량(최소처리유량이 제2 기설정유량)을 가지고, 제3 부스팅 펌프(21c)는, 제2 기설정유량보다 작은 유량인 제3 기설정유량 이상 처리가능한 유량(최소처리유량이 제3 기설정유량)을 가질 수 있다. (제1 기설정유량 > 제2 기설정유량 > 제3 기설정유량)

제1 내지 제3 기설정유량은 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)의 최소처리유량으로 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)가 동작 가능한 최소한의 유량이다.

구체적으로, 액화가스 제어부(81b)는, 피딩 펌프(20)에서 토출되는 액화가스의 유량이 제1 기설정유량 이상인 경우 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c) 중 어느 하나로 공급되도록 제어하고, 피딩 펌프(20)에서 토출되는 액화가스의 유량이 제1 기설정유량 미만인 경우 제2 또는 제3 부스팅 펌프(21b, 21c)로만 공급되도록 제어할 수 있다.

피딩 펌프(20)에서 토출되는 액화가스의 유량이 제1 기설정유량 미만인 경우에는, 제1 기설정유량 미만 제2 기설정유량 이상(X 경우), 제2 기설정유량 미만 제3 기설정유량 이상(Y 경우), 제3 기설정유량 미만(Z 경우)인 경우가 포함되며, X 경우에는 제2 또는 제3 부스팅 펌프(21b, 21c)로만 공급되도록 제어하고, Y 경우에는 제3 부스팅 펌프(21c)로만 공급되도록 제어하며, Z 경우에는 모든 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)의 동작이 멈춰야 한다.

여기서 액화가스 제어부(81b)는 제1 내지 제3 조절밸브(82a, 82b, 82c) 및 유량측정센서(86)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어할 수 있으며, 유량측정센서(86)로부터 피딩 펌프(20)의 토출유량정보를 수신받아 제1 내지 제3 조절밸브(82a, 82b, 82c)를 제어하여 액화가스의 이동방향 및 이동량을 제어할 수 있다.

액화가스 제어부(81b)는, 유량측정센서(86)로부터 전달받은 피딩 펌프(20)에서 토출되는 액화가스의 유량이 제1 기설정유량 이상인 경우 제1 내지 제3 조절밸브(82a, 82b, 82c)를 모두 개방하여 제1 내지 제3 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c) 모두에게로 공급되도록 제어하고, 유량측정센서(86)로부터 전달받은 피딩 펌프(20)에서 토출되는 액화가스의 유량이 제1 기설정유량 미만인 경우 제1 조절밸브(82a)를 폐쇄하고 제2 및 제3 조절밸브(82b, 82c)를 개방하여 제2 또는 제3 부스팅 펌프(21b, 21c)로만 공급되도록 제어할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에서는 액화가스 제어부(81b)를 통해서 부스팅 펌프들(21a, 21b, 21c)의 오작동을 효과적으로 방지할 수 있고, 피딩 펌프(20)의 유량에 부스팅 펌프(21a, 21b, 21c)의 가동을 탄력적으로 대응할 수 있어, 재기화 시스템(3)의 구동 신뢰성이 매우 향상되는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(4)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 임시저장 탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62), 재응축기(70), 부스팅 펌프 제어부(81c)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 임시저장 탱크(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62), 재응축기(70) 등은 본 발명의 제1 및 제2 실시예의 가스 재기화 시스템(2,3)에서의 각 구성과 동일 또는 유사하므로 이에 갈음토록 한다.

이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(4)을 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는, 제1 및 제2 리턴라인(L7a, L7b) 및 제1 및 제2 리턴밸브(87a, 87b)를 더 포함할 수 있다.

제1 리턴라인(L7a)은, 재기화 라인(L2) 상의 부스팅 펌프(21) 상류에서 분기되어 임시저장탱크(30)와 연결될 수 있으며, 제2 리턴라인(L7b)은, 재기화 라인(L2) 상의 부스팅 펌프(21) 하류에서 분기되어 임시저장탱크(30)와 연결될 수 있다.

제1 리턴밸브(87a)는, 재기화 라인(L2)상의 제1 리턴라인(L7a)이 분기되는 지점과 부스팅 펌프(21) 사이에 구비되며, 제2 리턴밸브(87b)는, 재기화 라인(L2)상의 제2 리턴라인(L7b)이 분기되는 지점과 재응축기(70) 사이에 구비될 수 있다.

부스팅 펌프 제어부(81c)는, 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스의 유량이 기설정유량 이하인 경우, 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스를 임시저장탱크(30)로 공급되도록 제어하고, 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스의 유량이 기설정유량 초과인 경우 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스가 임시저장탱크(30)로 공급되지 않도록 제어한다.

이때. 본 발명의 실시예에서는, 피딩 펌프(20)에서 토출되는 유량을 측정하는 유량측정센서(86)를 더 포함할 수 있으며, 기설정유량은 부스팅 펌프(21)가 동작가능한 최소한의 유량(최소처리유량)인 것을 말한다. 최소처리유량 이하의 유량이 부스팅 펌프(21)로 유입되면 부스팅 펌프(21)는 오작동을 일으키거나 캐비테이션이 발생하여 내구성이 약화될 수 있어 최소처리유량 이하의 유량이 유입되는 경우에는 부스팅 펌프(21)의 구동을 중단해야만 한다.

유량측정센서(86)는 도면 상에 액화가스 공급라인(L1)의 임시저장탱크(30) 상류에 구비되고 있으나, 정확한 제어를 위해 재기화 라인(L2) 상의 임시저장탱크(30)와 부스팅 펌프(21) 사이에 배치될 수 있다.

구체적으로, 부스팅 펌프 제어부(81c)는, 유량측정센서(86)로부터 전달받은 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스의 유량이 기설정유량 이하인 경우, 제1 리턴밸브(87a)를 폐쇄하여 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스를 임시저장탱크(30)로 공급되도록 제어하고, 유량측정센서(86)로부터 전달받은 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스의 유량이 기설정유량 초과인 경우 제1 리턴밸브(87a)를 개방하여 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스가 임시저장탱크(30)로 공급되지 않도록 제어한다.

또한, 구체적으로, 부스팅 펌프 제어부(81c)는, 유량측정센서(86)로부터 전달받은 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스의 유량이 기설정유량 이하인 경우, 제2 리턴밸브(87b)를 폐쇄하고 부스팅 펌프(21)를 가동중단하여 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스가 기설정유량 이상이 공급되도록 제어하고, 유량측정센서(86)로부터 전달받은 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스의 유량이 기설정유량 초과인 경우 제2 리턴밸브(87b)를 개방하고 부스팅 펌프(21)를 가동하여 부스팅 펌프(21)로 공급되는 액화가스가 임시저장탱크(30)로 공급되지 않고 기화기(41)로 공급되도록 제어한다.

여기서 부스팅 펌프 제어부(81c)는 제1 및 제2 리턴밸브(87a, 87b), 유량측정센서(86) 및 부스팅 펌프(21)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어할 수 있으며, 유량측정센서(86)로부터 피딩 펌프(20)의 토출유량정보를 수신받아 제1 및 제2 리턴밸브(87a, 87b) 및 부스팅 펌프(21)를 제어하여 액화가스의 이동방향 및 이동량을 제어할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에서는 액화가스 제어부(81b)를 통해서 부스팅 펌프들(21)의 오작동을 효과적으로 방지할 수 있고, 피딩 펌프(20)의 유량에 부스팅 펌프(21)의 가동을 탄력적으로 대응할 수 있어, 가스 재기화 시스템(4)의 구동 신뢰성이 매우 향상되는 효과가 있다.

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.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 종래의 가스 재기화 시스템 2,3,4: 본 발명의 가스 재기화 시스템
10: 액화가스 저장탱크 20: 피딩 펌프
21: 부스팅 펌프 21a: 제1 부스팅 펌프
21b: 제2 부스팅 펌프 21c: 제3 부스팅 펌프
30: 임시저장 탱크 311: 제1 스프레이부
312: 제2 스프레이부 32: 패킹부
40: 기화부 41: 기화기
41a: 제1 기화기 41b: 제2 기화기
41c: 제3 기화기 42: 히터
42a: 제1 히터 42b: 제2 히터
42c: 제3 히터 43: 열원 펌프
44: 열원 열교환기 45: 질소 공급기
50: 증발가스 압축기 61: 제1 수요처
62: 제2 수요처 70: 재응축기
70a: 제1 재응축기 70b: 제2 재응축기
70c: 제3 재응축기 81a: 증발가스 제어부
81b: 액화가스 제어부 81c: 부스팅 펌프 제어부
81d: 상변화물질 저장장치 제어부 82a: 제1 조절밸브
82b: 제2 조절밸브 82c: 제3 조절밸브
83: 재액화 밸브 84: 증발가스 분배밸브
85: 내압측정센서 86: 유량측정센서
87a: 제1 리턴밸브 87b: 제2 리턴 밸브
88a: 질소공급밸브 88b: 질소토출밸브
89a: 토출밸브 89b: 제1 열매 임시탱크
91: 상변화물질 제1 저장장치 911: 온도측정센서
92: 제2 상변화물질 저장장치 93: 제3 상변화물질 저장장치
101: 열원공유펌프 200: 엔진 냉각 시스템
201: 청수 펌프 202: 청수 열교환기
203: 열원공유 제1 열교환기 300: 공기조화시스템
301: 냉각수 펌프 302: 열원공유 제2 열교환기
303a: 제1 전환밸브 303b: 제2 전환밸브
L1: 액화가스 공급라인 L2: 재기화 라인
L2a: 재기화 제1 라인 L2b: 재기화 제2 라인
L2c: 재기화 제3 라인 L2d: 재기화 통합라인
L3: 증발가스 공급라인 L4: 증발가스 분기라인
L4a: 증발가스 제1 분기라인 L4b: 증발가스 제2 분기라인
L4c: 증발가스 제3 분기라인 L5: 재액화 라인
L5a: 재액화 제1 라인 L5b: 재액화 제2 라인
L5c: 재액화 제3 라인 L6: 재액화 분기라인
L7a: 제1 리턴라인 L7b: 제2 리턴라인
L8: 열원 순환라인 L9a: 질소 공급라인
L9b: 질소 배출라인 L10a: 제1 열원공유 인입라인
L10b: 제1 열원공유 인출라인 L11a: 제2 열원공유 인입라인
L11b: 제2 열원공유 인출라인 L12: 청수 라인
L13a: 냉각 제1 라인 L13b: 냉각 제2 라인
L14: 냉각 보조라인 L15: 토출 라인
CV1: 제1 차단밸브 CV2: 제2 차단밸브
E: 추진엔진 S: 프로펠러 축
P: 프로펠러 H: 선체
Skid: 스키드 Skid 1: 제1 스키드
Skid 2: 제2 스키드 Skid 3: 제3 스키드
SWL: 해수 라인 SWP: 해수 펌프
HVAC: 공기조화장치 Chiller: 칠러(냉각기)

Claims (17)

1. 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 펌프부;
   상기 액화가스를 기화시켜 수요처로 공급하는 기화부; 및
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스와 상기 펌프로부터 공급되는 액화가스를 열교환는 열교환부를 포함하며,
   상기 기화부와 상기 열교환부가 하나의 모듈로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 가압하여 발전엔진으로 공급하는 증발가스 압축기를 더 포함하고,
   상기 증발가스 압축기는,
   상기 발전엔진으로 공급하는 증발가스 중 적어도 일부를 상기 열교환부로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프부는,
   상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 수요처로 공급하는 제1 펌프; 및
   상기 제1 펌프로부터 액화가스를 공급받아 고압으로 가압하는 제2 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 펌프와 상기 제2 펌프 사이에 구비되는 임시저장탱크를 더 포함하며,
   상기 열교환부에서 열교환된 증발가스 및 액화가스는,
   상기 임시저장탱크로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양에 따라 상기 열교환부로 공급되는 증발가스를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 가압하여 발전엔진으로 공급하거나 상기 열교환부로 공급하는 증발가스 압축기를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 상기 증발가스 압축기에 의해 압축하여 상기 발전엔진 및 상기 열교환부로 공급하도록 제어하고,
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 상기 증발가스 압축기에 의해 압축하여 상기 발전엔진으로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환부는,
   재응축기인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
8. 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 펌프부;
   상기 액화가스를 기화시켜 수요처로 공급하는 기화부; 및
   상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스와 상기 펌프로부터 공급되는 액화가스를 열교환하는 열교환부를 포함하며,
   상기 펌프부 또는 상기 기화부는 적어도 두 개 마련되되, 상기 열교환부는 상기 펌프부 또는 상기 기화부보다 적게 마련되는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 펌프부 또는 상기 기화부는 적어도 두 개 마련되되, 상기 열교환부는 1 개만 마련되는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크에 발생되는 증발가스의 양에 따라 상기 열교환부로 공급되는 액화가스를 적어도 일부 바이패스시켜 상기 기화부로 공급되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스가 상기 열교환부로 공급되도록 제어하고,
    상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스가 상기 열교환부로부터 바이패스되어 상기 기화부로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열교환부를 바이패스하는 재액화 분기라인; 및
    상기 바이패스 라인 상에 구비되는 재액화 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 많은 경우, 상기 재액화 밸브의 개도를 감소시켜 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스가 상기 열교환부로 공급되도록 제어하고,
    상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 양이 기설정량보다 적은 경우, 상기 재액화 밸브의 개도를 증가시켜 상기 재액화 분기라인을 통해 상기 열교환부로부터 바이패스시킴으로써, 상기 펌프부로부터 공급되는 액화가스 중 적어도 일부가 상기 기화부로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크와 상기 수요처를 연결하며 상기 열교환부를 구비하는 제1 라인;
    상기 제1 라인 상에 상기 열교환부 전단에서 병렬 분기되어 복수 개의 상기 펌프부를 구비하는 제2 라인; 및
    상기 제1 라인 상에 상기 열교환부 후단에서 병렬 분기되어 복수 개의 기화부를 구비하는 제3 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 라인은, 액화가스 공급라인 및 재기화 라인이며,
    상기 제2 라인 및 제3 라인은, 재기화 제1 내지 제3 라인인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
15. 제 8 항에 있어서, 상기 열교환부는,
    재응축기인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 재기화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 선박은 부유식 가스 저장 및 재기화 설비를 갖춘 선박(FSRU)인 것을 특징으로 하는 선박.
    
    

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