KR20180036060A - 엘엔지 재기화 설비 - Google Patents

엘엔지 재기화 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재기화 설비를 제공한다. 본 발명의 재기화 설비는 일측에 해수가 유입되는 유입구와, 타측에는 해수가 배출되는 배출구를 포함하는 해수 이동 라인; 상기 해수를 열매체로 한 열교환을 통하여 액화가스를 기화시키는 재기화 장치; 및 상기 재기화 장치와 상기 배출구 사이에 배치되고, 상기 해수 이동 라인 내부의 베큠 발생시 외부 공기가 흡입될 수 있도록 기능하는 베큠브레이커를 포함하되; 상기 베큠브레이커는 외부 공기가 유입되도록 개방된 유입단과, 상기 해수 이동 라인에 연결되는 배출단을 갖는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체의 통로에 피벗 가능하게 장착되고, 상기 해수 이동 라인 내의 베큠 발생시 회전되어 상기 밸브 몸체의 통로를 개방하는 디스크; 및 상기 디스크가 개방된 상태를 유지할 수 있도록 상기 디스크 및 상기 밸브 몸체에 장착되는 오픈 고정부를포함할 수 있다.

Description

엘엔지 재기화 설비{LNG regasification plant}
본 발명은 엘엔지 재기화 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 해수 이동 라인 내부의 음압 발생을 방지하기 위해 해수 이동 라인의 내부 압력이 낮아지면 외부 공기가 흡입될 수 있도록 기능하는 진공 브레이커(vacuum breaker)를 갖는 재기화 설비에 관한 것이다.
근래 LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 특히 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)는 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로서 여러 분야에서 사용이 늘어나고 있다.
천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다.
천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화가스, 즉 LNG의 형태로 LNG 수송선에 저장되어 원거리 소비처로 운반된다. LNG는 천연가스를 극저온(대략 -163℃이하)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. 근래에는 육상 설비의 건설에 필요한 부지 확보 문제, 장기간의 건설 공기, 지역 주민 반대 등의 문제를 해결할 수 있는 해상 플랜트의 개발도 활발하게 이루어지고 있는데, 예를 들어 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), FSPP(Floating Storage Power Plant) 등이 있다.
그 중 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물로서, FSRU에서는 극저온인 LNG을 기화시키기 위해 해수를 취수하여 LNG 기화의 열원으로 활용한다. 사용된 해수는 바다로 배출된다.
FSRU의 재기화 설비에서 열원으로 사용된 해수는 바다로 배출되는데, 도 1에 진공 브레이커가 마련된 해수 이동 라인을 개략적으로 도시하였다.
수평배관(1)과 수직배관(2)을 포함하는 해수 이동 라인을 통해 해수는 FSRU의 상부 데크(upper deck)에서 해수면까지 수직 낙하할 수 있는데, 대용량의 해수가 수직 낙하하는 과정에서 해수 이동 라인 내에 순간적으로 진공이 발생할 수 있다. 이때 진공 발생을 방지하기 위하여 해수 이동 라인의 내부압력이 낮아지면 외부로부터 공기가 흡입될 수 있도록 기능하는 진공브레이커(vacuum breaker)(3)를 해수 이동 라인의 상부, 즉 수직배관(2)의 상부에 설치할 수 있다.
이러한 진공 브레이커는오퍼레이팅시 발생하는 베큠의 압력으로 인하여 디스크가 오픈과클로즈를 반복하게 되는데, 이 과정에서 디스크가 클로즈되면서 받힐 때 몸체와 부딪히는 소리가 크게 발생하고 있다.
공개특허 10-2015-0130711
본 발명의 일 과제는, 작업자가 디스크를 핸들링 할 수 있는 진공 브레이커를 갖는 재기화 설비를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에 해수가 유입되는 유입구와, 타측에는해수가 배출되는 배출구를 포함하는 해수 이동 라인; 상기 해수를 열매체로 한 열교환을 통하여 액화가스를 기화시키는 재기화 장치; 및 상기 재기화 장치와 상기 배출구 사이에 배치되고, 상기 해수 이동 라인 내부의 베큠 발생시 외부 공기가 흡입될 수 있도록 기능하는 베큠브레이커를 포함하되; 상기 베큠브레이커는 외부 공기가 유입되도록 개방된 유입단과, 상기 해수 이동 라인에 연결되는 배출단을 갖는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체의 통로에 피벗 가능하게 장착되고, 상기 해수 이동 라인 내의 베큠 발생시 회전되어 상기 밸브 몸체의 통로를 개방하는 디스크; 및 상기 디스크가 개방된 상태를 유지할 수 있도록 상기 디스크 및 상기 밸브 몸체에 장착되는 오픈 고정부를포함하는 재기화 설비가 제공될 수 있다.
또한, 상기 오픈 고정부는 상기 유입단에 가로질러 설치되는 고정바; 일단은 상기 유입단과 마주하는 상기 디스크의 일면에 힌지 결합되고, 타단은 상기 고정바에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 수동 레버; 및 상기 수동 레버가 개방된 상기 디스크를 지지한 상태로 고정되도록 상기 수동 레버를 상기 고정바에 고정시키는 체결부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수동 레버는 상기고정바가 삽입되는 슬롯을 포함할 수 있다.
또한, 상기 체결부재는 고정핀을 포함하고, 상기 수동 레버는 상기 타단에 형성되고 상기 고정핀이 삽입되는 관통공을 포함하며, 상기 고정바는 상기 관통공을 통해 삽입된 상기 고정핀이 고정되는 고정홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 디스크와 연결되는 오픈 고정부를 통해 디스크를 오픈된 상태로 고정할 수 있어 오퍼레이팅시 발생되는 디스크 소음을 방지할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 진공 브레이커가 마련된 해수 이동 라인을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재기화 설비가 구비되는 선박을 간략히 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 진공 브레이커의사시도이다.
도 4는 밸브 몸체에 설치된 고정바를 보여주는 도면이다.
도 5는 진공 브레이커의 단면도이다.
도 6은 디스크가 오픈된 상태로 고정된 상태를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재기화 설비가 구비된 선박을 간략히 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 재기화 설비는 해수 이동 라인(100), 재기화 장치(300), 및 베큠브레이커(400)를 포함할 수 있다. 재기화 설비에서는 선체(10)의 하부에 설치되는 씨체스트(20)로부터 유입된 해수를 해수 이동 라인(100)을 통해 상부로 이동시켜 재기화 장치(300)를 통해 열교환을 한 후 다시 선체(10)의 하부에 위치하는 배출구(120)를 통해 배출하는 구조를 가진다. 따라서, 도 1과 같이 해수가 선체(10)의 상부로부터 상당한 높이차를 가지며 수직으로 하강하여 하부로 배출된다.
해수 이동 라인(100)의 일측에는씨체스트(20)와 연결된 해수가 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 타측에는 해수가 배출되는 배출구(120)가 형성될 수 있다.
재기화장치(300)는 해수 이동 라인(100) 상에 위치할 수 있다. 그리고, 해수를 열매체로 한 열교환을 통하여 액화가스를 기화시킬 수 있다. 예를 들면, 액화 천연 가스(LNG)를 천연 가스(NG)로 기화시킬 수 있다.
일반적으로, 해수 이동 라인(100)에는 씨체스트(20)로 유입된 해수를 해수 이동 라인(100)에 공급하는 해수 공급 펌프(200)가 구비될 수 있다. 이 때, 해수 공급 펌프(200)은 유입구(110)와 재기화 장치(300) 사이에 위치할 수 있다.
해수 이동 라인(100)의 유입구(110)와 배출구(120)는 흘수선(1)보다 하부에 위치될 수 있다. 그리고, 재기화 장치(300)는 흘수선(WL)보다 상부에 위치할 수 있다. 그리고, 재기화 장치(300)와 배출구(120) 사이의 해수 이동 라인(100)에는 재기화에 이용된 해수가 수직으로 하강하는 수직 하강 구간(130)이 형성될 수 있다.
재기화 설비에서는 흘수선(WL)보다 하부에 설치되는 씨체스트(20)로부터 유입된 해수를 해수 이동 라인(100)을 통해 흘수선(WL)보다 상부에 위치하는 재기화 장치(300)로 이동시켜 해수를 열매체로 한 열교환을 통하여 액화가스를 기화시킨 후 다시 선체(10)의 하부에 위치하는 배출구(120)를 통해 배출하는 구조를 가진다.
따라서, 재기화 장치(300)로 공급된 해수가 흘수선(WL)의 상부로부터 상당한 높이차를 가지며 수직 하강 구간(130)을 지나 흘수선(WL)보다 하부에 위치하는 배출구(120)로 배출된다.
이 과정에서, 수직 하강 구간(130) 내부의 압력이 상대적으로 낮아져 수직 하강 구간(130)에서 음압(negative pressure)이 발생하게 된다.
이를 방지하기 위하여 해수 이동 라인(100) 중 수직 하강 구간에 해당되는 해수 이동 라인(130)의 최상단에 진공 브레이커(400)가 설치될 수 있다.
진공브레이커(400)는 해수 이동 라인(100)의 수직 하강 구간(130)에서 해수가 수직 낙하하는 과정에서 해수 이동 라인(130)의 내부압력이 낮아지면 외부로부터 공기가 흡입되는 구조를 갖는다.
도 3은 도 2에 도시된 진공 브레이커의사시도이고, 도 4는 밸브 몸체에 설치된 고정바를 보여주는 도면이며, 도 5는 진공 브레이커의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 진공브레이커(400)는 밸브 몸체(410), 디스크(420) 그리고 오픈 고정부(430)를 포함할 수 있다.
밸브 몸체(410)는 외부 공기가 유입되도록 개방된 유입단(412)과, 해수 이동 라인(100)에 연결되는 배출단(414)을 포함할 수 있다.
디스크(420)는 밸브 몸체(410)의 통로(416)에 피벗 가능하게 장착된다. 디스크(420)는 해수 이동 라인(100) 내의 베큠 발생시 베큠압에 의해 회전되어 밸브 몸체(410)의 통로(416)를 개방할 수 있다. 디스크(420) 회동에 의해 밸브 몸체(410)의 통로(416)가 개방되면, 유입단(412)을 통해 외부 공기가 유입되어 해수 이동 라인(100) 내부의 압력을 높여줌으로써 해수 이동 라인(100)의 내부압력을 일정 압력, 예를 들어 대기압으로 유지할 수 있도록 한다. 해수 이동 라인(100)의 내부 압력이 대기압이 되면 디스크(420)는 자중에 의해 자동적으로 회동되어 밸브 몸체(410)의 통로(416)를 차단하게 된다.
오픈고정부(430)는 디스크(420)가 개방된 상태를 유지할 수 있도록 디스크(420) 및 밸브 몸체(410)에 장착될 수 있다. 오픈 고정부(430)는 고정바(432), 수동레버(436) 그리고 체결부재(440)를 포함할 수 있다.
고정바(432)는 유입단(412)에 가로질러 설치될 수 있다. 고정바(432)의 양단은 유입단(412)에 설치된 고정편(434)에 고정될 수 있다.
수동레버(436)는 일단(437)이 유입단(412)과 마주하는 디스크(420)의 일면에 힌지 결합되고, 타단(438)이 고정바(432)에 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다. 이를 위해, 수동 레버(436)는 고정바(432)가 삽입되는 슬롯(439)이 제공되며, 슬롯(439)은 수동 레버(436)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
한편, 체결부재(440)는 수동 레버(436)가 개방된 디스크(420)를 지지한 상태로 고정되도록 수동 레버(436)를 고정바(432)에 고정시킨다. 일 예로, 체결부재(440)는 고정핀(442)을 포함하며, 수동 레버(436)에는 고정핀(442)이 삽입되는 관통공(H)을 제공하며, 고정바(432)는 관통공(H)을 통해 삽입된 고정핀(442)이 고정되는 고정홀(P)을 포함할 수 있다.
한편, 체결부재(440)가 수동레버(436)의 관통공(H)에 삽입되지 않았을 때에는 수동레버(436)의 이동이 자유롭기 때문에 해수 이동 라인(100)의 압력에 의한 디스크(420) 회동이 자유롭다.
도 6은 오픈 고정부에 의해 디스크가 개방된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6에서와 같이, 작업자는 재기화 설비의 오퍼레이팅시 디스크(420)가 개방된 상태를 유지할 수 있도록 수동레버(436)를 밸브 몸체(410)쪽으로 밀어넣고, 디스크(420)는 수동레버(436)에 의해 회동되어 밸브 몸체(410)의 통로(416)를 개방하게 된다. 이 상태에서 체결부재(440)인 고정핀(442)을 관통공(H)을 통해 고정홀(P)에 끼워넣으면 수동레버(436)가 고정되면서 디스크(420)가 오픈된 상태를 유지하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 해수 이동 라인 300 : 재기화 장치
400 :베큠브레이커 410 : 밸브 몸체
420 : 디스크 430 : 오픈 고정부

Claims (4)

  1. 일측에 해수가 유입되는 유입구와, 타측에는 해수가 배출되는 배출구를 포함하는 해수 이동 라인;
    상기 해수를 열매체로 한 열교환을 통하여 액화가스를 기화시키는 재기화 장치; 및
    상기 재기화 장치와 상기 배출구 사이에 배치되고, 상기 해수 이동 라인 내부의 베큠 발생시 외부 공기가 흡입될 수 있도록 기능 하는 베큠브레이커를포함하되;
    상기베큠브레이커는
    외부 공기가 유입되도록 개방된 유입단과, 상기 해수 이동 라인에 연결되는 배출단을 갖는 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체의 통로에 피벗 가능하게 장착되고, 상기 해수 이동 라인 내의베큠 발생시 회전되어 상기 밸브 몸체의 통로를 개방하는 디스크; 및
    상기 디스크가 개방된 상태를 유지할 수 있도록 상기 디스크 및 상기 밸브 몸체에 장착되는 오픈 고정부를 포함하는 재기화 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오픈고정부는
    상기유입단에가로질러 설치되는 고정바;
    일단은 상기 유입단과 마주하는 상기 디스크의 일면에 힌지 결합되고, 타단은 상기 고정바에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 수동 레버; 및
    상기 수동 레버가 개방된 상기 디스크를 지지한 상태로 고정되도록 상기 수동 레버를 상기 고정바에 고정시키는 체결부재를 포함하는 재기화 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수동 레버는 상기 고정바가 삽입되는 슬롯이 형성되는 재기화 설비.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결부재는
    고정핀을 포함하고,
    상기 수동 레버는
    상기 타단에상기 고정핀이 삽입되는 관통공이 형성되며,
    상기 고정바는 상기 관통공을 통해 삽입된 상기 고정핀이 고정되는 고정홀이형성되는 재기화 설비.
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