KR20180056991A - Heater tube vibration reduction device for lng vaporiser - Google Patents

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우한영
장문석
배상범
이원섭
김윤욱
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(주)광산
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Abstract

The present invention relates to a heater tube vibration reduction apparatus for an LNG vaporizer. The heater tube vibration reduction apparatus for an LNG vaporizer according to the present invention comprises: an outer fixing body; a heater tube supporting body accommodated in the outer fixing body in a state in which a heater tube is accommodated and an outer supporting body contacting the inner diameter of the outer fixing body and an inner supporting body contacting the outer diameter of the heater tube are mutually continuous; and an inner fixing body which is mutually coupled with the outer fixing body in a state of being in contact with the heater tube supporting body while accommodating the heater tube. The outer fixing body interlocks at least one heater tube of the LNG vaporizer with a baffle which receives and inserts the heater tube through a heater tube passage hole formed therein. Further, the outer fixing body accommodates the heater tube and a part of a center portion is penetrated into the heater tube passage hole.

Description

LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치{HEATER TUBE VIBRATION REDUCTION DEVICE FOR LNG VAPORISER}[0001] HEATER TUBE VIBRATION REDUCTION DEVICE FOR LNG VAPORISER [0002]

본 발명은 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장과 운반하기 쉽도록 액화시킨 천연가스인 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 다시 기체 상태인 천연가스로 기화하기 위한 장치인 LNG 기화기의 구성품인 히터 튜브의 진동을 감소시키는 장치인 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for reducing vibration of a heater tube for an LNG vaporizer, and more particularly, to a device for vaporizing a liquefied natural gas (LNG), which is a liquefied natural gas, To a device for reducing the vibration of a heater tube which is a component of an LNG vaporizer, which is a device for reducing the vibration of a heater tube for an LNG vaporizer.

실생활에 많이 사용되는 저공해 에너지원인 천연 가스(NG)의 경우 상온의 상태에서는 부피가 굉장히 커서 운반 및 보관이 어렵다. 그래서 저장과 운반이 용이하도록 가스일 때 보다 1/600 가량의 부피만을 차지하는 극저온 액화 상태인 액화 천연 가스(이하, LNG라 함)로 변화시켜 운반 및 저장을 하게 된다. 액화 천연 가스는 액화된 상태여서 바로 사용이 불가능하기 때문에 열 교환을 통해 기체 상태인 천연가스로 변환시켜주는 기화기(Vaporizer)가 필요하다. 기화기 내부에는 2가지 물질이 존재하게 되는데 LNG의 경우 열을 공급 받아 기화가 일어나게 되고 히터 튜브를 통해 유입되는 열공급원의 경우 열을 빼앗겨 액화되거나 온도가 떨어지게 된다. LNG의 온도는 약 -163°C 이며 열공급원으로 주로 사용되는 증기의 경우 온도가 160°C 정도이다. 기화기 내부에 유입되는 상기의 두 물질 간의 온도차로 인하여 열교환이 이루어지는 과정에서 두 물질 간의 큰 온도 편차로 인하여 기화기 내부 특히 히터 튜브의 경우 극심한 열응력 등에 의한 스트레스로 진동이 발생된다. 이러한 히터 튜브의 진동은 후기된 선행기술문헌의 특허문헌인 공개특허 10-2015-0126676호의 ‘외피-및-관 열교환기용 관 번들 및 그 구축방법’에서 보는 바와 같이 단순히 고정봉인 결속 막대(46)에 의해 고정된 배플(40)의 개구부(42)에 히터 튜브인 관(34)을 삽입하는 방식으로 완화하고 있다. 그런데 효율적인 열교환이 이루어지기 위하여 열교환이 이루어지는 부분인 히터 튜브 등의 두께가 얇게 설계되어야 한다. 하지만 히터 튜브의 두께를 얇게 하면 상기한 종래 기술만으로는 히터 튜브의 진동으로 인해 히터 튜브에 균열이나 손상이 발생 가능성이 증대되어 기화기의 성능 저하뿐만 아니라 기화기 부품이 손상되는 문제점이 있다. In the case of natural gas (NG), which is a low-pollution energy used in real life, it is very bulky when it is at room temperature and it is difficult to carry and store. Therefore, the liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), which is in a cryogenic liquefaction state occupying a volume of about 1/600 of that of gas, is transported and stored for easy storage and transportation. Liquefied natural gas is in a liquefied state and can not be used immediately, so a vaporizer is needed to convert it into natural gaseous gas through heat exchange. In the case of LNG, heat is supplied and vaporization occurs. In the case of a heat supply source flowing through a heater tube, heat is lost and the liquid is liquefied or the temperature is lowered. The temperature of LNG is about -163 ° C and the temperature of steam is 160 ° C. Due to the large temperature difference between the two materials during the heat exchange process due to the temperature difference between the two materials flowing into the vaporizer, vibration occurs due to stress due to extreme thermal stress in the vaporizer, especially in the case of the heater tube. Such a vibration of the heater tube is simply caused by a fixed seal coupling rod 46 as shown in the 'tube bundle for shell-and-tube heat exchanger and construction method thereof' of Patent Document 10 (Patent Document 10-2015-0126676) And the tube 34, which is a heater tube, is inserted into the opening 42 of the baffle 40 fixed by the baffle 40. However, in order to achieve efficient heat exchange, the heater tube, which is a part where heat exchange is performed, must be designed to be thin. However, if the thickness of the heater tube is reduced, there is a possibility that cracks or damage are likely to occur in the heater tube due to vibration of the heater tube only by the above-described conventional techniques, thereby deteriorating the performance of the vaporizer and damaging the vaporizer parts.

KRKR 10-2015-012667610-2015-0126676 AA

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여 극심한 온도 편차로 열응력에 의한 스트레스를 심하게 받는 기화기의 히터 튜브의 진동을 효율적으로 감소시킴으로써 히터 튜브의 균열이나 손상을 방지하여 기화기의 성능 저하 및 부품 손상을 방지할 수 있는 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vaporizer capable of effectively preventing vibrations of a heater tube of a vaporizer that is severely stressed by thermal stress due to extreme temperature deviations, And to provide a heater tube vibration reduction device for an LNG vaporizer capable of preventing performance degradation and component damage.

상기의 과제 해결을 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치는 LNG 기화기의 적어도 하나의 히터 튜브와 상기 히터 튜브를 형성된 히터 튜브 통과공을 통해 삽입 수용하는 배플을 상호 고정하며, 상기 히터 튜브를 수용하며 상기 히터 튜브 통과공 내로 중앙부 일부가 관통 결합되어 있는 외부 고정체, 상기 히터 튜브를 수용한 상태로 상기 외부 고정체 내부에 수용되어 있으며 상기 외부 고정체의 내경과 접촉하는 외부 지지체와 상기 히터 튜브의 외경과 접촉하는 내부 지지체가 상호 연속하는 히터 튜브 지지체, 그리고, 상기 히터 튜브를 수용한 상태로 상기 히터 튜브 지지체와 접촉한 상태로 상기 외부 고정체와 상호 결합되어 있는 내부 고정체를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for reducing vibration of a heater tube for an LNG vaporizer, comprising: at least one heater tube of the LNG vaporizer; and a baffle for receiving and inserting the heater tube through the heater tube through- An outer fixing body accommodating the heater tube and having a central portion penetratingly inserted into the heater tube passing hole, the inner fixing body accommodated in the outer fixing body in a state accommodating the heater tube and being in contact with the inner diameter of the outer fixing body, A heater tube support in which an outer support for contacting the outer tube and an inner support for contacting the outer diameter of the heater tube are mutually connected and a heater tube support which is mutually coupled with the outer tube in a state of being in contact with the heater tube support in a state of accommodating the heater tube Internal fixtures.

상기 외부 고정체는 상기 배플의 일면에 접촉하여 걸리도록 일단이 외경 방향을 향해 소정 두께로 돌출된 단차를 갖는 배플 걸림부, 일단이 내경 방향을 향해 소정 두께로 돌출된 단차를 갖는 튜브 지지체 걸림부, 그리고, 타단의 내경에 마련된 내부 고정체 체결부를 포함할 수 있다.The outer fixture includes a baffle engaging portion having a step protruded with a predetermined thickness toward one end of the baffle so as to be in contact with one surface of the baffle and having a stepped portion protruding in a radial direction with a predetermined thickness, And an internal fixture fastening portion provided at the inner diameter of the other end.

상기 외부 고정체는 상기 히터 튜브 통과공 내로 중앙부 일부가 관통 결합된 후 상기 배플의 타면을 향해 타단의 외경에 돌출되어 있는 외부 고정체 고정부 결합부를 더 포함할 수 있다.The external fixture may further include an external fixture fixing part protruding toward the other surface toward the other surface of the baffle after part of the center part is penetrated into the heater tube penetration hole.

상기 히터 튜브 지지체는 상기 외부 지지체는 외부로 절곡 돌출되어 수용된 상기 외부 고정체의 내경과의 접촉 상태를 유지하며, 상기 내부 지지체는 상기 외부 지지체 사이에서 내경 방향으로 절곡되어 수용된 상기 히터 튜브의 외경에 접촉 상태를 유지할 수 있다. Wherein the outer tube is supported by the outer tube and the outer tube is supported by the outer tube and the outer tube is inserted into the outer tube, The contact state can be maintained.

상기 내부 고정체는 히터 튜브 지지체의 타측면에 접촉한 상태로 내부 고정체 체결부에 체결되는 외부 고정체 체결부가 대응 형성되어 있을 수 있다.The inner fixing body may be formed in correspondence with an outer fixing body fastening portion which is fastened to the inner fixing body fastening portion in a state of being in contact with the other side surface of the heater tube support.

상기 외부 고정체 고정부 결합부에 결합되어 상기 히터 튜브를 수용한 상태로 상기 배플에 결합된 상기 외부 고정체가 상기 배플로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 외부 고정체 고정부를 더 포함할 수 있다. And an external fixture fixing unit coupled to the external fixture fixing unit to prevent the external fixture coupled to the baffle from being detached from the baffle while accommodating the heater tube .

상기 외부 고정체 고정부는 양단이 단절된 링 형상으로 상기 배플의 타면으로 돌출된 외부 고정체 고정부 결합홈에 수용 결합되어 있는 고정핀, 그리고, 상기 고정핀의 양단에서 외경 방향으로 각각 돌출되어 상기 배플의 타면과 접촉 결합하는 고정 돌기를 포함할 수 있다.Wherein the outer fixed body fixing portion is a fixed pin which is received in and coupled to an outer fixed body fixing groove protruding from the other surface of the baffle in a ring shape having both ends thereof cut off, And may include a fixing protrusion that is brought into contact with the other surface of the housing.

이상과 같이 본 발명에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치에 의하면, 히터 튜브와 배플 간 고정력을 증대시키고 완충력을 제공함으로써 배플에 수용된 히터 튜브의 진동을 효율적으로 감소시킴으로써 히터 튜브의 균열이나 손상을 방지하여 기화기의 성능 저하 및 부품 손상을 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.As described above, according to the apparatus for reducing vibration of a heater tube for an LNG vaporizer according to the present invention, it is possible to increase the clamping force between the heater tube and the baffle and to provide a buffering force to efficiently reduce vibration of the heater tube accommodated in the baffle, Thereby preventing deterioration of the performance of the vaporizer and damage to the components.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치가 장착된 LNG 기화기의 투시도 및 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치가 장착된 히터 튜브 유닛의 결합 사시도,
도 4 내지 도 6은 각각 도 3의‘A’영역에 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치의 확대 사시도, 분해 사시도 및 좌측면도, 그리고,
도 7은 도 6의 B-B 선을 따라 자른 단면도이다.1 and 2 are a perspective view and an exploded perspective view, respectively, of an LNG vaporizer equipped with a heater tube vibration reduction device for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective view of a heater tube unit equipped with a heater tube vibration reduction device for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention;
4 to 6 are an enlarged perspective view, an exploded perspective view and a left side view of a heater tube vibration reducing apparatus for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention shown in a region 'A' of FIG. 3,
7 is a cross-sectional view taken along line BB in Fig.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 투시도, 분해 사시도, 결합 사시도, 확대 사시도, 좌측면도 및 단면도 등을 참고하여 설명될 것이다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The embodiments described herein will be described with reference to an ideal perspective view, an exploded perspective view, a combined perspective view, an enlarged perspective view, a left view and a sectional view of the present invention.

이하에서는 설명의 편의를 위해 일반적인 LNG 기화기에 대해서 함께 설명하되, 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치에 대해 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a general LNG vaporizer will be described for convenience of explanation, and a heater tube vibration reduction apparatus for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치가 장착된 LNG 기화기의 투시도 및 분해 사시도, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치가 장착된 히터 튜브 유닛의 결합 사시도 및 분해 사시도, 그리고, 도 5 및 도 6은 각각 도 4의‘A’영역에 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치의 확대 사시도 및 분해 사시도이다.FIGS. 1 and 2 are a perspective view and an exploded perspective view, respectively, of an LNG vaporizer equipped with a heater tube vibration reduction device for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 respectively show LNG 5 and 6 are respectively an exploded perspective view and an exploded perspective view of a heater tube unit equipped with a heater tube vibration reduction device for a vaporizer, and FIGS. 5 and 6 are respectively a perspective view and an exploded perspective view of an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged perspective view and an exploded perspective view of a heater tube vibration reduction device.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 일반적인 LNG 기화기(1)는 하부 하우징(10), 상부 하우징(20), 기액 분리기(30), LNG 분사 유닛(40), 히터 튜브 유닛(50, 60)을 포함한다.1 to 3, a general LNG vaporizer 1 includes a lower housing 10, an upper housing 20, a gas-liquid separator 30, an LNG injection unit 40, heater tube units 50 and 60, .

하부 하우징(10)은 전체적으로 T 형 형상으로 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 튜브 유닛 수용부(12)를 갖는 스팀 찬넬 결합부(11)가 형성되어 있으며, 상부에는 기액 분리기 수용부(14)를 갖는 하우징 연결부(13)가 마련되어 있다. 하우징 연결부(13)의 일측에는 LNG 주입 노즐 수용부(미도시)가 형성되어 있으며, 하부 하우징(10)의 하부에는 기화되지 않는 LNG가 배출되어 회수되는 드레인 노즐(15)이 형성되어 있다. The lower housing 10 is formed with a tube-tube coupling portion 11 having a T-shape as a whole and closed at one side and an open tube-unit receiving portion 12, and at the upper portion thereof, a gas-liquid separator accommodating portion 14 The housing connection portion 13 is provided. An LNG injection nozzle accommodating portion (not shown) is formed at one side of the housing connection portion 13 and a drain nozzle 15 is formed at the lower portion of the lower housing 10 to discharge and recover LNG that is not vaporized.

스팀 찬넬 결합부(11)는 히터 튜브 유닛(50)을 수용한 상태로 스팀 찬넬(17)과 공지의 볼트 너트 등의 결합 수단에 의해 결합되며, 판면에는 증기 유입공(52a)에 통공된 증기 유입 노즐(18)과 증기 배출공(52b)에 통공된 증기 배출 노즐(19)이 각각 마련되어 있다.The steam tube coupling part 11 is coupled to the steam tube 17 by a coupling means such as a known bolt nut in a state of housing the heater tube unit 50. The steam tube coupling part 11 is connected to the steam pipe connection part 11, And a vapor discharge nozzle 19 provided in the inflow nozzle 18 and the vapor discharge hole 52b, respectively.

상부 하우징(20)도 전체적으로 T 형 형상으로 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 튜브 유닛 수용부(22)를 갖는 스팀 찬넬 결합부(21)가 형성되어 있으며, 하부에는 기액 분리기 수용부(24)를 가지며 하부 하우징(10)의 하우징 연결부(13)와 상호 결합되어 있는 하우징 연결부(23)가 마련되어 있다. 상부 하우징(20)의 상부에는 기화된 천연 가스(NG, Natural Gas)가 배출되는 기화 가스 배출 노즐(25)과 가스 압력이 소정 이상인 경우 폭발 방지를 위해 가스를 외부로 배출하는 세이프티 노즐(26)이 각각 마련되어 있다.The upper housing 20 is also formed in a T-shape as a whole and has a tube-tube coupling portion 21 having a tube-unit receiving portion 22 that is closed at one side and an open tube-receiving portion 22 at the other side. And a housing connection part 23 coupled to the housing connection part 13 of the lower housing 10 is provided. The upper housing 20 is provided with a vaporizing gas discharge nozzle 25 for discharging vaporized natural gas (NG) and a safety nozzle 26 for discharging the gas to the outside for preventing the explosion when the gas pressure is higher than a predetermined value. Respectively.

스팀 찬넬 결합부(21)는 히터 튜브 유닛(60)을 수용한 상태로 스팀 찬넬(27)과 공지의 볼트 너트 등의 결합 수단에 의해 결합되며, 판면에는 마찬가지로 증기 유입 노즐(28)과 증기 배출 노즐(29)이 각각 마련되어 있다.The steam tube coupling part 21 is coupled to the steam tube 27 by a coupling means such as a known bolt nut in a state of receiving the heater tube unit 60. The plate surface is also connected to the steam inlet nozzle 28, And a nozzle 29 are respectively provided.

기액 분리기(30)는 하우징 연결부(13, 23)에 각각 일부가 수용되어 있다.The gas-liquid separator 30 is partially housed in the housing connecting portions 13 and 23, respectively.

LNG 분사 유닛(40)은 분사 유닛 지지 부재(42)에 의해 지지되는 주입 배관(44), 주입 배관(44)의 일단에 연결된 LNG 주입 노즐(46) 및 히터 튜브 유닛(50)의 히터 튜브(56, 도 4 참조)를 향해 유입된 LNG를 분사하는 분사 노즐(48)을 포함한다.The LNG injection unit 40 includes an injection pipe 44 supported by the injection unit support member 42, an LNG injection nozzle 46 connected to one end of the injection pipe 44, and a heater tube 56, see FIG. 4). The injection nozzle 48 injects the LNG.

히터 튜브 유닛(50, 60)은 튜브 시트(52), 배플(54), 고정봉(55), 히터 튜브(56) 및 격벽(58)를 포함한다.The heater tube units 50 and 60 include a tube sheet 52, a baffle 54, a fixing rod 55, a heater tube 56 and a partition 58.

튜브 시트(52)는 원판의 일 반원 부분 일부에 복수개의 증기 유입공(52a)이 형성되어 있으며, 타 반원 부분 일부에는 복수개의 증기 배출공(52b)이 형성되어 있으며, 원판의 둘레부에 소정 이격 간격으로 고정봉 결합공(미도시)이 마련되어 있을 수 있다. The tube sheet 52 has a plurality of steam inflow holes 52a formed in a part of a half circle part of the disk, a plurality of steam discharge holes 52b formed in a part of the other half circle part, A fixed rod coupling hole (not shown) may be provided at a spacing distance.

배플(54)은 상부 및 하부의 일부가 절개된 원판 형상으로 증기 유입공(52a) 및 증기 배출공(52b)에 대응되는 위치에 복수개의 U자형 히터 튜브(56)가 통과하는 히터 튜브 통과공(54a)이 형성되어 있으며, 절개된 원판의 둘레부에 소정 이격 간격으로 고정봉 결합공(미도시)가 형성되어 있을 수 있다.The baffle 54 has a disk shape having a partially cut upper and lower portions and is provided with a plurality of U-shaped heater tubes 56 at positions corresponding to the steam inflow holes 52a and the steam discharge holes 52b, (Not shown) may be formed at predetermined intervals on the periphery of the cut circular plate.

고정봉(55)은 튜브 시트(52)에 배플(54)에 각각 형성된 고정봉 결합공(미도시)에 각 일단이 수용된 상태로 용접 등의 고정 수단에 의해 고정되어 튜브 시트(52)와 배플(54) 간 고정력을 제공한다. The fixing rods 55 are fixed to the tube sheet 52 by fastening means such as welding in a state where each end is received in a fixing rod coupling hole (not shown) formed in the baffle 54, (54).

격벽(58)은 소정 거리로 떨어져 있는 튜브 시트(52)와 배플(54) 사이에 수용된 히터 튜브(56)가 설치되어 있지 않은 빈 공간을 채우는 장격벽(58a)와 배플(54)과 히터 튜브(56)의 중간 꼬임부 사이의 빈 공간을 채우는 단격벽(58b)으로 구성되어 있다. The partition wall 58 includes a long partition wall 58a filling a void space in which the heater tube 56 accommodated between the tube sheet 52 and the baffle 54 separated by a predetermined distance is not provided, And a short partition wall 58b that fills an empty space between the intermediate twist portions of the partition wall 56.

상술한 구성을 갖는 LNG 기화기(1)는 하부 하우징(10)에 수용된 히터 튜브 유닛(50)의 증기가 유입되는 히터 튜브(56)의 상부로 LNG 분사 유닛(40)을 통해 LNG가 분사되면 1차 기화가 일어나게 되며 기액 분리기(30)을 거친 1차 기화 천연 가스가 상부 하우징(20)에 수용된 히터 튜브 유닛(60)의 히터 튜브에 의해 2차 기화 된 천연 가스(NG)가 기화 가스 배출 노즐(25)을 통해 배출되게 된다.When the LNG is injected through the LNG injection unit 40 to the upper portion of the heater tube 56 into which the steam of the heater tube unit 50 accommodated in the lower housing 10 is injected, the LNG vaporizer 1 having the above- (NG) secondary vaporized by the heater tube of the heater tube unit (60) accommodated in the upper housing (20) through the gas-liquid separator (30) (25).

한편, LNG 기화기(1)는 위와 달리 상부 하우징(20) 및 히터 튜브 유닛(60)을 생략하는 구성으로 마련될 수도 있다.Meanwhile, the LNG vaporizer 1 may be provided in a configuration in which the upper housing 20 and the heater tube unit 60 are omitted.

본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치(100)는A heater tube vibration reduction apparatus (100) for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention

히터 튜브(56) 내부를 통과하는 고온의 증기와 히터 튜브(56)의 외부에 분사되는 극저온의 LNG 간 열교환 과정에서 급격한 열응력이 발생하여 히터 튜브(56)가 진동되는 현상을 감소시키기 위해 히터 튜브(56)와 배플(54)간 고정력을 증대시키고 히터 튜브(56)에 완충력을 제공한다. 이를 위해 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치(100)는 외부 고정체(110), 히터 튜브 지지체(120), 내부 고정체(130) 및 외부 고정체 고정부(140)를 포함한다.In order to reduce the phenomenon that the heater tube 56 is vibrated due to abrupt thermal stress generated in the heat exchange process between the high temperature steam passing through the inside of the heater tube 56 and the extremely low temperature LNG injected to the outside of the heater tube 56, Thereby increasing the clamping force between the tube 56 and the baffle 54 and providing a buffering force to the heater tube 56. A heater tube support 120, an internal fixture 130, and an external fixture fixture 140 (not shown). The heater tube support 120, ).

외부 고정체(110)는 내부에 히터 튜브(56)를 수용하는 튜브 수용공(111)이 형성되어 있으며, 배플(54)의 히터 튜브 통과공(54a) 내로 중앙부 일부가 관통 결합이 될 수 있도록 링 타입으로 마련되어 있으며, 배플 걸림부(112), 튜브 지지체 걸림부(114), 외부 고정체 고정부 결합부(115)를 포함하고 있다.The outer fixing body 110 is formed with a tube receiving hole 111 for receiving the heater tube 56 therein so that a part of the central portion of the outer fixing body 110 can be penetrated into the heater tube passing hole 54a of the baffle 54 Ring type, and includes a baffle holding portion 112, a tube support holding portion 114, and an external fixed body fixing portion 115.

배플 걸림부(112)는 히터 튜브 통과공(54a) 내로 수용 결합되는 외부 고정체(110)가 배플(54)의 일면에 접촉하여 걸리도록 외부 고정체(110)의 일단에서 외경 방향을 향해 소정 두께로 돌출된 단차를 갖도록 마련되어 있다.The baffle holder 112 is fixed to the baffle 54 so that the external fixture 110 received in the heater tube passage hole 54a is in contact with one surface of the baffle 54, So as to have stepped portions protruding in thickness.

튜브 지지체 걸림부(114)는 외부 고정체(110)의 일단에서 내경 방향을 향해 소정 두께로 돌출된 단차를 갖도록 마련되어 있다.The tube support retaining portion 114 is provided to have a stepped portion protruding from the one end of the external fixture 110 toward the inner diameter in a predetermined thickness.

외부 고정체 고정부 결합부(115)는 배플(54)의 히터 튜브 통과공(54a) 내로 중앙부 일부가 관통 결합된 후 배플(54)의 타면으로 돌출되어 있으며, 외경 둘레부에 외부 고정체 고정부 결합홈(116)이 형성되어 있어 후술할 외부 고정체 고정부(140)를 수용 결합하여 외부 고정체(110)가 배플(54)로부터 분리되는 것을 방지하며, 내경 둘레부에 내부 고정체 체결부(118)가 형성되어 있다. 본 실시예에서 내부 고정체 체결부(118)는 결합 나사산으로 마련되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 다른 공지의 체결 구조를 가져도 무방하다.The external fixture body fixing portion 115 protrudes from the other surface of the baffle 54 after a part of the center portion is penetrated into the heater tube passage hole 54a of the baffle 54, The outer fixing body fixing portion 140 is received and coupled to prevent the outer fixing body 110 from being separated from the baffle 54. The inner fixing body fastening portion A portion 118 is formed. In the present embodiment, the internal fixture fastening portion 118 is provided with a coupling thread, but the present invention is not limited thereto, and other known fastening structures may be used.

히터 튜브 지지체(120)는 내부에 히터 튜브(56)를 수용하는 튜브 수용공(121)이 형성되어 있으며, 히터 튜브(56)를 수용한 상태로 일측면이 튜브 지지체 걸림부(114)에 접촉되어 외부 고정체(110) 내부에 걸림 상태를 유지하도록 외부 지지체(122)와 내부 지지체(124)가 상호 연속하는 절곡 링 타입으로 마련되어 있다. 히터 튜브 지지체(120)는 강도가 있으면서도 수용된 히터 튜브(56)에 탄성력을 제공하여 진동을 완화할 수 있는 금속 소재로 마련되어 있다.The heater tube support 120 includes a tube receiving hole 121 for receiving the heater tube 56. The heater tube support 120 has one side surface contacting the tube support receiving portion 114 And the outer support 122 and the inner support 124 are provided in a bending ring type in which the outer support 122 and the inner support 124 are continuous to each other so as to maintain a locked state inside the outer fixture 110. The heater tube support 120 is made of a metal material capable of relieving vibration by providing an elastic force to the heater tube 56 accommodated therein.

외부 지지체(122)는 외부로 절곡 돌출되어 수용된 외부 고정체(110)의 내경과의 접촉 상태를 유지한다.The outer support 122 is in contact with the inner circumference of the outer fixture 110, which is bent and projected outwardly and is accommodated.

내부 지지체(124)는 외부 지지체(122) 사이에서 내경 방향으로 절곡되어 수용된 히터 튜브(56)의 외경에 접촉 상태를 유지하게 된다. 내부 지지체(124)는 내경 방향 절곡 구조를 통해 히터 튜브(56)의 외경에 접촉하므로 히터 튜브(56)와의 사이에 탄성력을 발휘할 수 있는 구조이다. 따라서 히터 튜브(56)가 진동을 하는 경우 탄성력에 의해 진동을 감소시킴으로써 히터 튜브(56)의 진동을 완화하는 완충력을 효과적으로 제공하게 된다. The inner support 124 is bent in the radial direction between the outer supports 122 to maintain contact with the outer diameter of the received heater tube 56. The inner support 124 contacts the outer diameter of the heater tube 56 through the inner-diameter bending structure, so that the inner support 124 can exert an elastic force with the heater tube 56. Accordingly, when the heater tube 56 vibrates, the vibration is reduced by the elastic force, thereby effectively providing the buffering force for relieving the vibration of the heater tube 56.

내부 고정체(130)는 히터 튜브 지지체(120)의 타측면에 접촉한 상태로 내부 고정체 체결부(118)에 체결되어 히터 튜브 지지체(120)의 외부 이탈을 방지한다. 이를 위해 내부 고정체(130)는 튜브 수용공(131)이 형성되어 있으며 및 전단 외경 둘레부에 내부 고정체 체결부(118)와 상호 체결되는 외부 고정체 체결부(138)가 형성되어 있다. 본 실시예에서 외부 고정체 체결부(138)도 결합 나사산으로 마련되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 내부 고정체 체결부(118)와 함께 마찬가지로 다른 공지의 체결 구조를 가져도 무방하다.The inner fixing body 130 is fastened to the inner fixing body coupling portion 118 in a state of being in contact with the other side of the heater tube support 120 to prevent the outer surface of the heater tube support 120 from being deviated. The inner fixing body 130 is formed with a tube receiving hole 131 and an outer fixing body coupling part 138 is formed at the outer periphery of the front end thereof to be mutually engaged with the inner fixing body coupling part 118. In this embodiment, the external fixture fastening portion 138 is also provided with a coupling thread, but the present invention is not limited thereto, and the fastening portion 118 may have another known fastening structure.

외부 고정체 고정부(140)는 외부 고정체 고정부 결합부(115)에 결합되어 히터 튜브(52)를 수용한 상태로 배플(54)에 결합된 외부 고정체(110)가 배플(54)로부터 이탈되는 것을 방지하며, 고정핀(142)과 고정 돌기(144)를 포함한다.The external fixation body fixing part 140 is coupled to the external fixation body fixing part 115 so that the external fixation body 110 coupled to the baffle 54 in the state of receiving the heater tube 52 is inserted into the baffle 54, And includes a fixing pin 142 and a fixing protrusion 144. [

고정핀(142)은 양단이 단절된 링 형상으로 마련되어 배플(54)의 타면으로 돌출된 외부 고정체 고정부 결합홈(116)에 수용 결합되어 있다.The fixing pin 142 is ring-shaped at both ends and is received and coupled to an external fixed body fixing groove 116 protruding from the other surface of the baffle.

고정 돌기(144)는 고정핀(142)의 양단에서 외경 방향으로 각각 돌출되어 배플(54)의 타면과의 접촉 결합을 통해 외부 고정체(110)와 배플(54) 간의 고정력을 제공한다.The fixing protrusions 144 protrude radially outward from both ends of the fixing pins 142 to provide fixing force between the external fixing body 110 and the baffle 54 through contact bonding with the other surface of the baffle 54. [

한편 본 발명의 한 실시예와 달리 외부 고정체(110)와 배플(54) 간의 고정력은 반드시 외부 고정체 고정부(140)에 의해 이루어질 필요는 없으며, 상술한 내부 고정체(130)가 이를 수행하여도 무방하다. 이 경우 내부 고정체(130)는 외부 고정체 체결부(138)가 아닌 외경 부분에 외경 방향으로 돌출되어 배플(54)의 타면과 접촉 결합을 할 수 있도록 단차부가 추가로 형성될 수 있다.The fixing force between the external fixing body 110 and the baffle 54 does not have to be necessarily made by the external fixing body fixing portion 140 and the internal fixing body 130 described above does not necessarily perform the fixing force between the external fixing body 110 and the baffle 54. [ It is also acceptable. In this case, the inner fixing body 130 may be formed with a step portion so as to protrude radially outwardly from an outer diameter portion of the outer fixing body 138 but not to contact the other surface of the baffle 54.

본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치(100)의 배플(54) 및 히터 튜브(56)와의 결합 방법을 중심으로 도 5 내지 도 7을 참조하여 다시 살펴본다. A method of coupling the bellows 54 and the heater tube 56 of the heater tube vibration reduction apparatus 100 for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.

우선 히터 튜브 지지체(120)를 일측면이 튜브 지지체 걸림부(114)에 접촉하여 걸리도록 외부 고정체(110) 내부에 삽입 수용한다. First, the heater tube support 120 is inserted and received in the outer fixing body 110 so that one side of the heater tube support 120 is in contact with the tube support holding portion 114.

그런 다음 튜브 수용공(111, 121) 내로 히터 튜브(56)를 삽입 수용한 후 배플(54)의 일면에 배플 걸림부(112)가 접촉하여 걸리도록 외부 고정체(110)를 히터 튜브 통과공(54a) 내에 삽입 수용한다.After the heater tube 56 is inserted into the tube receiving holes 111 and 121 and then the baffle engaging portion 112 is brought into contact with one surface of the baffle 54 to be engaged with the external fixing body 110, (54a).

다음으로, 배플(54)의 타면에서 튜브 수용공(131)에 히터 튜브(56)를 수용한 내부 고정체(130)를 외부 고정체(110) 내부로 삽입하여 수용 결합한다.The inner fixing body 130 accommodating the heater tube 56 in the tube receiving hole 131 is inserted into the outer fixing body 110 from the other surface of the baffle 54 and received therein.

마지막으로 외부 고정체 고정부(140)를 외부 고정체 고정부 결합부(115)에 수용하여 고정 결합하면 결합이 완료되게 된다. Finally, when the external fixation body fixing part 140 is received in the external fixation body fixing part 115 and fixedly coupled, the coupling is completed.

따라서 상기 결합을 통해 본 발명의 한 실시예에 따른 LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치(100)는 LNG 기화기(1)의 히터 튜브(56)의 극심한 온도 편차로 열응력에 의한 스트레스를 심하게 받더라도 히터 튜브(56)와 배플(54) 간 고정력을 증대시길 수 있을 뿐만 아니라 절곡링 타입의 히터 튜브 지지체(120)의 탄성력에 의해 히터 튜브(56)의 진동을 효율적으로 감소시킴으로써 히터 튜브(56)의 균열이나 손상을 방지하여 기화기의 성능 저하 및 부품 손상을 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.Accordingly, through the above-described coupling, the heater tube vibration reduction apparatus 100 for an LNG vaporizer according to an embodiment of the present invention is extremely affected by thermal stress due to a severe temperature deviation of the heater tube 56 of the LNG vaporizer 1, The fixing force between the tube 56 and the baffle 54 can be increased and the vibration of the heater tube 56 can be effectively reduced by the elastic force of the bending ring type heater tube support 120, There is an advantageous effect of preventing cracking or damage and deterioration of the performance of the vaporizer and damage of the parts.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And falls within the scope of the invention.

1 : LNG 기화기
10, 20: 하우징 11, 21: 스팀 찬넬 결합부
12, 22 : 튜브 유닛 수용부 13, 23 : 하우징 연결부
14, 24 : 기액 분리기 수용부15 : 드레인 노즐
17, 27 : 스팀 찬넬 18,28 : 증기 유입 노즐
19, 29 : 증기 배출 노즐 25 : 기화 가스 배출 노즐
26 : 세이프티 노즐 30 : 기액 분리기
40 : LNG 분사 유닛 42 : 분사 유닛 지지 부재
44 : 주입 배관 46 : LNG 주입 노즐
48 : 분사 노즐 50, 60 : 히터 튜브 유닛
52 : 튜브 시트 52a : 증기 유입공
52b : 증기 배출공 54 : 배플
54 a: 히터 튜브 통과공 55 : 고정봉
56 : 히터 튜브 58 : 격벽
100 : 히터 튜브 진동 감소 장치110 : 외부 고정체
111, 121, 131 : 튜브 수용공 112 : 배플 걸림부
114 : 튜브 지지체 걸림부 115 : 외부 고정체 고정부 결합부
116 : 외부 고정체 고정부 결함홈118 : 내부 고정체 체결부
120 : 히터 튜브 지지체 122 : 외부 지지체
124 : 내부 지지체 130 : 내부 고정체
138 : 외부 고정체 체결부 140 : 외부 고정체 고정부
142 : 고정핀 144 : 고정 돌기1: LNG vaporizer
10, 20: housing 11, 21: steam chamber coupling portion
12, 22: tube unit receiving portion 13, 23: housing connecting portion
14, 24: gas-liquid separator accommodating portion 15: drain nozzle
17, 27: Steam channel 18, 28: Steam inlet nozzle
19, 29: Vapor discharge nozzle 25: Vapor discharge nozzle
26: safety nozzle 30: gas-liquid separator
40: LNG injection unit 42: injection unit support member
44: injection piping 46: LNG injection nozzle
48: injection nozzle 50, 60: heater tube unit
52: tube sheet 52a: steam inlet hole
52b: Vapor discharge hole 54: Baffle
54 a: Heater tube passage hole 55: Fixing rod
56: heater tube 58: partition wall
100: heater tube vibration reduction device 110: external fixing body
111, 121, 131: tube receiving hole 112: baffle holding portion
114: tube supporting member engaging portion 115: outer fixing body fixing portion
116: external fixing body fixing defect groove 118: internal fixing body fixing part
120: heater tube support 122: outer support
124: inner support 130: inner fixture
138: External fixture fastening part 140: External fixture fixing part
142: fixing pin 144: fixing projection

Claims (7)

LNG 기화기의 적어도 하나의 히터 튜브와 상기 히터 튜브를 형성된 히터 튜브 통과공을 통해 삽입 수용하는 배플을 상호 고정하며,
상기 히터 튜브를 수용하며 상기 히터 튜브 통과공 내로 중앙부 일부가 관통 결합되어 있는 외부 고정체,
상기 히터 튜브를 수용한 상태로 상기 외부 고정체 내부에 수용되어 있으며 상기 외부 고정체의 내경과 접촉하는 외부 지지체와 상기 히터 튜브의 외경과 접촉하는 내부 지지체가 상호 연속하는 히터 튜브 지지체, 그리고,
상기 히터 튜브를 수용한 상태로 상기 히터 튜브 지지체와 접촉한 상태로 상기 외부 고정체와 상호 결합되어 있는 내부 고정체
를 포함하는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.At least one heater tube of the LNG vaporizer and a baffle for receiving and inserting the heater tube through a heater tube passage hole formed therebetween,
An external fixture accommodating the heater tube and partially penetrating the heater tube through the center of the heater tube,
A heater tube supporting body accommodated in the outer fixing body in a state in which the heater tube is accommodated and the outer supporting body contacting the inner diameter of the outer fixing body and the inner supporting body contacting the outer diameter of the heater tube are mutually continuous,
And an inner fixing body which is coupled with the outer fixing body in a state of being in contact with the heater tube supporting body while the heater tube is accommodated,
Containing
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer. 제1항에서,
상기 외부 고정체는
상기 배플의 일면에 접촉하여 걸리도록 일단이 외경 방향을 향해 소정 두께로 돌출된 단차를 갖는 배플 걸림부,
일단이 내경 방향을 향해 소정 두께로 돌출된 단차를 갖는 튜브 지지체 걸림부, 그리고,
타단의 내경에 마련된 내부 고정체 체결부
를 포함하는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.The method of claim 1,
The outer fixture
A baffle engaging portion having a stepped portion with one end protruding to a predetermined thickness in the radial direction so as to be in contact with one surface of the baffle,
A tube support retention part having a step protruded at a predetermined thickness toward one end in the inner diameter direction,
And an inner fixing body fastening portion
Containing
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer. 제2항에서,
상기 외부 고정체는
상기 히터 튜브 통과공 내로 중앙부 일부가 관통 결합된 후 상기 배플의 타면을 향해 타단의 외경에 돌출되어 있는 외부 고정체 고정부 결합부
를 더 포함하는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.3. The method of claim 2,
The outer fixture
And an outer fixed body fixed joint portion which is partially penetrated into the heater tube passing hole and protruded toward the other surface toward the other surface of the baffle,
Further comprising
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer. 제1항에서,
상기 히터 튜브 지지체는
상기 외부 지지체는 외부로 절곡 돌출되어 수용된 상기 외부 고정체의 내경과의 접촉 상태를 유지하며,
상기 내부 지지체는 상기 외부 지지체 사이에서 내경 방향으로 절곡되어 수용된 상기 히터 튜브의 외경에 접촉 상태를 유지하는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.The method of claim 1,
The heater tube support
The outer support body is bent and projected outwardly to maintain a contact state with the inner circumference of the received outer fixture body,
The inner support body is bent in an inner diameter direction between the outer supports to maintain contact with the outer diameter of the heater tube received
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer. 제2항에서,
상기 내부 고정체는
히터 튜브 지지체의 타측면에 접촉한 상태로 내부 고정체 체결부에 체결되는 외부 고정체 체결부가 대응 형성되어 있는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.3. The method of claim 2,
The inner fixture
And an outer fixing body fastening portion to be fastened to the inner fixing body fastening portion in a state of being in contact with the other side surface of the heater tube support
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer. 제3항에서,
상기 외부 고정체 고정부 결합부에 결합되어 상기 히터 튜브를 수용한 상태로 상기 배플에 결합된 상기 외부 고정체가 상기 배플로부터 이탈되는 것을 방지하는
외부 고정체 고정부
를 더 포함하는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.4. The method of claim 3,
And an outer fixing body coupled to the outer fixing body fixing portion to prevent the outer fixing body coupled to the baffle from being detached from the baffle while accommodating the heater tube
The external fixation body fixing portion
Further comprising
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer. 제6항에서,
상기 외부 고정체 고정부는
양단이 단절된 링 형상으로 상기 배플의 타면으로 돌출된 외부 고정체 고정부 결합홈에 수용 결합되어 있는 고정핀, 그리고,
상기 고정핀의 양단에서 외경 방향으로 각각 돌출되어 상기 배플의 타면과 접촉 결합하는 고정 돌기
를 포함하는
LNG 기화기용 히터 튜브 진동 감소 장치.The method of claim 6,
The outer fixture fixing part
A fixed pin which is received in and coupled to an external fixed body fixing groove protruding from the other surface of the baffle in a ring shape whose both ends are cut off,
And a fixing protrusion protruding from both ends of the fixing pin in the outer diameter direction to be in contact with the other surface of the baffle,
Containing
Heater tube vibration reduction device for LNG vaporizer.
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