KR20180076941A - 쇄빙 ｌｎｇ 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법 - Google Patents

쇄빙 ｌｎｇ 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스팀 보일러에 의하여 생성된 고온 고압의 스팀이 메인 스팀 파이프로부터 복수로 분기된 복수의 보조 스팀 파이프를 거쳐 스팀 분사 노즐을 통하여 선수부 외측으로부터 얼음에 직접적으로 분사되어지되, 스팀 분사 노즐의 분사 각도를 가변 유닛이 변경시킬 수 있도록 함으로써, 고온 고압의 스팀을 이용하여 얼음을 파쇄와 동시에 전진 운항하는 동작이 가능하도록 한 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

쇄빙 ＬＮＧ 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법{ICE CRUSHING APPARATUS AND METHOD BY STEAM INJECTION OF ICE CRUSHING LNG CARRIER}
본 발명은 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스팀을 이용하여 운항에 편의를 도모할 수 있도록 한 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 쇄빙선은 선수부 또는 선미부를 얼음 위에 올린 뒤 선체의 자중을 이용하여 얼음이 압쇄되도록 1차적으로 얼음에 금이 가게 한 뒤 후진했다가 다시 선수부 또는 선미부를 얼음위로 오르게 하는 반복적인 방법으로 얼음을 쇄빙하면서 전진한다.
그러나, 이와 같은 선박의 운항 방법은 선박 자체를 전진 및 후진시킴에 따른 추진기의 동력 제어에 상당한 에너지가 소모됨은 물론, 전진 운항에 많은 시간이 소요된다는 점에서 매우 비효율적이라 하겠다.
상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 공개특허 제10-2012-0053292호의 "가열형 쇄빙장치가 구비된 선박"(이하 '선행기술')과 같은 것을 들 수 있다.
선행기술은 고온 스팀이 유동하는 배관을 선박의 선수부에 배열하여, 배관 내에 고온의 스팀이 흐르도록 하여 선수부를 가열시키면서 얼음을 융해시키며 전진하는 구조이다.
그러나, 남극이나 북극과 같이 유빙의 두께가 매우 두꺼운 극지를 운항하는 경우에는 고온의 스팀이 직접적으로 유빙의 표면에 접촉되지 않은한 간접적인 선수부의 가열 방식으로는 유빙의 융해가 효율적으로 이루어지는 것을 기대하기란 어려운 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 고온 고압의 스팀을 이용하여 얼음을 파쇄와 동시에 전진 운항하는 동작이 가능하도록 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 내부의 LNG 연료 탱크 또는 LNG 화물창으로부터 발생되는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas, 이하 BOG)를 열원으로 사용하며, 청수(frech water)를 공급받아 가열시켜 스팀을 생성하고, 상기 선체의 선수부에 설치되는 스팀 보일러; 상기 스팀 보일러의 스팀 배출 포트와 연결되는 메인 스팀 파이프; 상기 메인 스팀 파이프로부터 분기되는 복수의 보조 스팀 파이프; 상기 보조 스팀 파이프 각각의 단부에 구비되고, 상기 선수부 외면에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 스팀 분사 노즐; 및 상기 보조 스팀 파이프와 상기 스팀 분사 노즐 사이에 배치되고, 상기 스팀 분사 노즐의 분사 각도를 변경시키는 가변 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 가변 유닛은, 상기 보조 스팀 파이프와 상기 스팀 분사 노즐의 입구를 서로 연결하며, 탄성 변형 및 형상 변형을 허용하는 플렉시블 호스와, 상기 선수부 내측에 구비되어 상기 스팀 분사 노즐을 수용하는 공간을 구비하고, 상기 플렉시블 호스의 전방향 회동을 허용하는 조인트 케이싱을 포함하며, 상기 조인트 케이싱에 수용되는 상기 스팀 분사 노즐의 본체는 구 형상이고, 상기 구 형상은 상기 조인트 케이싱의 내부 공간보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가변 유닛은, 상기 조인트 케이싱의 내부 공간과 상기 스팀 분사 노즐의 본체 사이에 배치되어 상기 스팀 분사 노즐의 전방향 회동을 지지하는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가변 유닛은, 상기 보조 스팀 파이프와 상기 스팀 분사 노즐의 입구를 서로 연결하며, 내부에 상기 스팀이 흐르는 공간부를 형성하고, 상기 보조 스팀 파이프에 대하여 상기 스팀 분사 노즐의 본체를 회동 가능하게 허용하는 볼 조인트와, 상기 선수부에 구비되어 상기 선체의 선수부에 접촉하는 얼음을 감지하는 센서와, 상기 센서 및 상기 볼 조인트와 연결되고, 상기 센서가 실시간으로 감지하는 얼음 유무의 정보를 전달받아 상기 볼 조인트를 회동시켜 상기 얼음측으로 상기 스팀 분사 노즐의 출구를 지향시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 선체 내부의 LNG 연료 탱크 또는 LNG 화물창으로부터 발생되는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas, 이하 BOG)를 상기 선체의 선수부에 설치되는 스팀 보일러로 공급하고, 상기 스팀 보일러에 청수(frech water)를 공급하여 상기 스팀 보일러의 운전을 준비하는 제1 단계; 상기 스팀 보일러의 가동에 따라 상기 청수를 가열함으로써 발생되는 스팀을 상기 스팀 보일러와 연결된 메인 스팀 파이프를 통하여 배출시키는 제2 단계; 상기 메인 스팀 파이프와 연결된 복수의 보조 스팀 파이프를 거쳐 상기 보조 스팀 파이프와 연결되어 상기 선수부의 외면에 복수의 행과 열을 이루어 배치된 스팀 분사 노즐측으로 상기 스팀을 배급하는 제3 단계; 상기 스팀 분사 노즐을 개방시키고, 상기 스팀 분사 노즐의 스팀 분사 각도 및 방향을 조절하며 상기 스팀을 분사시키는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 방법을 제공할 수도 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 스팀 보일러에 의하여 생성된 고온 고압의 스팀이 메인 스팀 파이프로부터 복수로 분기된 복수의 보조 스팀 파이프를 거쳐 스팀 분사 노즐을 통하여 선수부 외측으로부터 얼음에 직접적으로 분사되어지되, 스팀 분사 노즐의 분사 각도를 가변 유닛이 변경시킬 수 있도록 함으로써, 고온 고압의 스팀을 이용하여 얼음을 파쇄와 동시에 전진 운항하는 동작이 가능하게 되므로, 극지 운항의 편의를 증대시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명은 운반되는 LNG 등과 같은 액체화물로부터 지속적으로 발생되는 BOG를 열원으로 사용하여 청수를 고온 고압의 스팀으로 생성시킬 수 있으므로, 연료 문제를 해결하여 불필요한 추가 연료의 사용을 없애는 효율적인 에너지 관리가 가능하게 된다.
따라서, 본 발명은 불필요한 추가 연료의 사용으로 인한 추진기관이나 장치에 무리한 부하가 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있으므로, 기존의 쇄빙선과 같이 전진 및 후진을 반복하는 비효율성의 극복이 일거에 가능하게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 고온 고압의 스팀이 유빙이나 빙하 등 선체의 운항에 지장을 주는 다양한 형태의 얼음에 직접 가해지므로, 기존의 파쇄 가능한 얼음 두께보다도 더 두꺼운 얼음을 파쇄하며 운항할 수 있게 되는 바, 선박 전체의 활용 기간을 연장시킬 수 있는 효과도 거둘 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1의 II 부분을 확대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치의 주요부인 스팀 분사 노즐 주변부를 확대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치의 주요부인 스팀 분사 노즐 주변부를 확대한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 방법을 순차적으로 도시한 블록 선도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이다.
그리고, 도 2는 도 1의 II 부분을 확대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치의 주요부인 스팀 분사 노즐 주변부를 확대한 개념도이다.
그리고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치의 주요부인 스팀 분사 노즐 주변부를 확대한 개념도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 방법을 순차적으로 도시한 블록 선도이다.
본 발명은 도시된 바와 같이, 스팀 보일러(10)에 의하여 생성된 고온 고압의 스팀이 메인 스팀 파이프(20)로부터 복수로 분기된 복수의 보조 스팀 파이프(30)를 거쳐 스팀 분사 노즐(40)을 통하여 선수부(60) 외측으로부터 얼음(90)에 직접적으로 분사되어지되, 스팀 분사 노즐(40)의 분사 각도를 가변 유닛(50)이 변경시킬 수 있도록 한 구조임을 파악할 수 있다.
우선, 스팀 보일러(10)는 선체 내부의 LNG 연료 탱크 또는 LNG 화물창으로부터 발생되는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas, 이하 BOG)를 열원으로 사용하며, 청수(frech water)를 공급받아 가열시켜 스팀을 생성하고, 선체의 선수부(60)에 설치되는 것이다.
여기서, BOG는 BOG 공급 라인(70)을 거쳐 스팀 보일러(10)의 연료 공급 포트(12)를 통하여 공급되고, 청수는 청수 공급 라인(80)을 거쳐 스팀 보일러(10)의 물 주입 포트(13)를 통하여 공급된다.
그리고, 메인 스팀 파이프(20)는 스팀 보일러(10)의 스팀 배출 포트(11)와 연결되는 것으로, 고온 고압의 스팀이 유동하는 유로를 제공하는 것이며, 보조 스팀 파이프(30)는 메인 스팀 파이프(20)로부터 복수로 분기되어 스팀 분사 노즐(40)로 향하는 고온 고압의 스팀의 분기된 유로를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 스팀 분사 노즐(40)은 보조 스팀 파이프(30) 각각의 단부에 구비되고, 선수부(60) 외면에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 것으로, 고온 고압의 스팀을 직접 얼음(90)에 분사하여 융해시키기 위한 것이다.
또한, 가변 유닛(50)은 보조 스팀 파이프(30)와 스팀 분사 노즐(40) 사이에 배치되고, 스팀 분사 노즐(40)의 분사 각도를 변경시키는 것으로, 분사 각도의 변경에 따라서 얼음(90)의 적재 적소에 고온 고압의 스팀이 도달하도록 하여 융해 및 선체(60)의 전진에 따른 파쇄가 효율적으로 이루어지도록 보조하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
우선, 가변 유닛(50)은, 도 2와 같이, 보조 스팀 파이프(30)와 스팀 분사 노즐(40)의 입구를 서로 연결하며, 탄성 변형 및 형상 변형을 허용하는 플렉시블 호스(51)를 이용하여, 고온 고압의 스팀이 스팀 분사 노즐(40)을 통하여 선수부(60) 외측으로 배출될 때 발생되는 요동 및 진동을 그대로 허용하되, 일정 범위 내에서 스팀 분사 노즐(40)을 수용하고 지지하는 조인트 케이싱(52)을 이용하는 방안을 고려할 수 있다.
즉, 조인트 케이싱(52)은 선수부(60) 내측에 구비되어 스팀 분사 노즐(40)을 수용하는 공간을 구비하고, 플렉시블 호스(51)의 전방향 회동을 허용하는 것이다.
여기서, 조인트 케이싱(52)에 수용되는 스팀 분사 노즐(40)의 본체(41)는 구 형상이고, 구 형상은 조인트 케이싱(52)의 내부 공간보다 작거나 같게 형성됨으로써, 고온 고압의 스팀이 스팀 분사 노즐(40)로부터 선수부(60) 외측으로 분사될 때 플렉시블 호스(51)의 불규칙 요동에 따른 본체(41)의 요동 또한 일정 범위 내에서 제한적으로 허용하기 위한 기술적 수단이라 하겠다.
이때, 조인트 케이싱(52)의 내부 공간과 스팀 분사 노즐(40)의 본체(41) 사이에는 베어링(이하 미도시)이 배치되어 스팀 분사 노즐(40)의 전방향 회동을 지지함과 동시에, 불규칙적인 본체(41)의 요동에 따른 조인트 케이싱(52) 내측면에 가해지는 충격을 일정 정도 완화하는 것도 가능함은 물론이다.
즉, 베어링은 구름 접촉 볼 베어링과 같은 일반적인 기계 베어링이나, 고속 회동이나 진동 등에 대응 가능한 에어 베어링 등을 사용할 수도 있을 것이다.
다시말해, 전술한 가변 유닛(50)은 고온 고압으로 스팀이 스팀 분사 노즐(40)을 통하여 분사될 때 스팀 분사 노즐(40) 주변에서 발생되는 진동을 그대로 허용한다.
따라서, 가변 유닛(50)은 플렉시블 호스(51)와 연결되어 무작위로 흔들리는 스팀 분사 노즐(40)의 요동을 어느 정도 허용하되 선수부(60)로부터 스팀 분사 노즐(40)이 이탈되는 것은 방지할 수 있도록 조인트 케이싱(52)에 스팀 분사 노즐(40)의 본체(41)를 수용한 원리이다.
본 발명의 가변 유닛(50)은 상기와 같은 실시예의 적용도 가능하지만, 다음과 같이 적극적으로 회동 방향 및 분사 각도를 기계적으로 가변시키는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
가변 유닛(50)은, 도 3을 참조하면, 보조 스팀 파이프(30)와 스팀 분사 노즐(40)의 입구를 서로 연결하며, 내부에 스팀이 흐르는 공간부를 형성하고, 보조 스팀 파이프(30)에 대하여 스팀 분사 노즐(40)의 본체(41)를 회동 가능하게 허용하는 볼 조인트(53)를 포함할 수 있다.
그리고, 가변 유닛(50)은, 선수부(60)에 구비되어 선체의 선수부(60)에 접촉하는 얼음을 감지하는 센서(이하 미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 센서 및 볼 조인트(53)와 연결되고, 센서가 실시간으로 감지하는 얼음 유무의 정보를 전달받아 볼 조인트(53)를 회동시켜 얼음측으로 스팀 분사 노즐(40)의 출구를 지향시키는 액추에이터(54)를 포함할 수 있다.
따라서, 센서가 실시간으로 얼음의 위치를 감지하면, 액추에이터(54)는 본체(41)의 적절한 분사 각도를 직접적으로 제어하고 고온 고압의 스팀을 얼음(90)에 직접 분사시킬 수 있을 것이다.
이상과 같은 다양한 실시예에 따른 쇄빙 ＬＮＧ 선박의 스팀분사 쇄빙 장치를 이용한 쇄빙 방법에 대하여 다음과 같이 간략히 살펴보고자 한다.
우선, 선체 내부의 LNG 연료 탱크 또는 LNG 화물창으로부터 발생되는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas, 이하 BOG)가 선체의 선수부(60)에 설치되는 스팀 보일러(10)로 공급되고, 작업자는 컨트롤 패널의 조작에 따르거나, 직접 밸브를 개폐 조작함으로써, 스팀 보일러(10)에 청수(frech water)를 공급하여 스팀 보일러(10)의 운전을 준비한다(S1: 제1 단계).
이후, 스팀은 스팀 보일러(10)의 가동에 따라 청수를 가열함으로써 발생되고, 스팀은 스팀 보일러(10)와 연결된 메인 스팀 파이프(20)를 통하여 배출된다(S2: 제2 단계).
계속하여, 스팀은 메인 스팀 파이프(20)와 연결된 복수의 보조 스팀 파이프(30)를 거쳐 흐르고, 스팀은 다시 보조 스팀 파이프(30)와 연결되어 선수부(60)의 외면에 복수의 행과 열을 이루어 배치된 스팀 분사 노즐(40)측으로 배급된다(S3: 제3 단계).
다음으로, 작업자는 컨트롤 패널을 조작하여 스팀 분사 노즐(40)을 개방시키고, 스팀 분사 노즐(40)의 스팀 분사 각도 및 방향을 조절하며 스팀을 얼음(90)에 직접적으로 분사시킨다(S4: 제4 단계).
이하, 본 발명의 전술한 바와 같은 다양한 실시예에 따른 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법에 따른 작용 효과를 다음과 같이 기술한다.
즉, 본 발명은 스팀 보일러(10)에 의하여 생성된 고온 고압의 스팀이 메인 스팀 파이프(20)로부터 복수로 분기된 복수의 보조 스팀 파이프(30)를 거쳐 스팀 분사 노즐(40)을 통하여 선수부(60) 외측으로부터 얼음(90)에 직접적으로 분사되어지되, 스팀 분사 노즐(40)의 분사 각도를 가변 유닛(50)이 변경시킬 수 있도록 함으로써, 고온 고압의 스팀을 이용하여 얼음을 파쇄와 동시에 전진 운항하는 동작이 가능하게 되므로, 극지 운항의 편의를 증대시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명은 운반되는 LNG 등과 같은 액체화물로부터 지속적으로 발생되는 BOG를 열원으로 사용하여 청수를 고온 고압의 스팀으로 생성시킬 수 있으므로, 연료 문제를 해결하여 불필요한 추가 연료의 사용을 없애는 효율적인 에너지 관리가 가능하게 된다.
따라서, 본 발명은 불필요한 추가 연료의 사용으로 인한 추진기관이나 장치에 무리한 부하가 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있으므로, 기존의 쇄빙선과 같이 전진 및 후진을 반복하는 비효율성의 극복이 일거에 가능하게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 고온 고압의 스팀이 유빙이나 빙하 등 선체의 운항에 지장을 주는 다양한 형태의 얼음에 직접 가해지므로, 기존의 파쇄 가능한 얼음 두께보다도 더 두꺼운 얼음을 파쇄하며 운항할 수 있게 되는 바, 선박 전체의 활용 기간을 연장시킬 수 있는 효과도 거둘 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 고온 고압의 스팀을 이용하여 얼음을 파쇄와 동시에 전진 운항하는 동작이 가능하도록 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치 및 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
10 : 스팀 보일러 11 : 스팀 배출 포트
12 : 연료 공급 포트 13 : 물 주입 포트
20 : 메인 스팀 파이프 30 : 보조 스팀 파이프
40 : 스팀 분사 노즐 41 : 스팀 분사 노즐(40)의 본체
50 : 가변 유닛 51 : 플렉시블 호스
52 : 조인트 케이싱 53 : 볼 조인트
54 : 액추에이터 60 : 선수부
70 : BOG 공급 라인 80 : 청수 공급 라인
90 : 얼음
S1 : 제1 단계 S2 : 제2 단계
S3 : 제3 단계 S4 : 제4 단계

Claims (5)

  1. 선체 내부의 LNG 연료 탱크 또는 LNG 화물창으로부터 발생되는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas, 이하 BOG)를 열원으로 사용하며, 청수(frech water)를 공급받아 가열시켜 스팀을 생성하고, 상기 선체의 선수부에 설치되는 스팀 보일러;
    상기 스팀 보일러의 스팀 배출 포트와 연결되는 메인 스팀 파이프;
    상기 메인 스팀 파이프로부터 분기되는 복수의 보조 스팀 파이프;
    상기 보조 스팀 파이프 각각의 단부에 구비되고, 상기 선수부 외면에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 스팀 분사 노즐; 및
    상기 보조 스팀 파이프와 상기 스팀 분사 노즐 사이에 배치되고, 상기 스팀 분사 노즐의 분사 각도를 변경시키는 가변 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변 유닛은,
    상기 보조 스팀 파이프와 상기 스팀 분사 노즐의 입구를 서로 연결하며, 탄성 변형 및 형상 변형을 허용하는 플렉시블 호스와,
    상기 선수부 내측에 구비되어 상기 스팀 분사 노즐을 수용하는 공간을 구비하고, 상기 플렉시블 호스의 전방향 회동을 허용하는 조인트 케이싱을 포함하며,
    상기 조인트 케이싱에 수용되는 상기 스팀 분사 노즐의 본체는 구 형상이고, 상기 구 형상은 상기 조인트 케이싱의 내부 공간보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가변 유닛은,
    상기 조인트 케이싱의 내부 공간과 상기 스팀 분사 노즐의 본체 사이에 배치되어 상기 스팀 분사 노즐의 전방향 회동을 지지하는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변 유닛은,
    상기 보조 스팀 파이프와 상기 스팀 분사 노즐의 입구를 서로 연결하며, 내부에 상기 스팀이 흐르는 공간부를 형성하고, 상기 보조 스팀 파이프에 대하여 상기 스팀 분사 노즐의 본체를 회동 가능하게 허용하는 볼 조인트와,
    상기 선수부에 구비되어 상기 선체의 선수부에 접촉하는 얼음을 감지하는 센서와,
    상기 센서 및 상기 볼 조인트와 연결되고, 상기 센서가 실시간으로 감지하는 얼음 유무의 정보를 전달받아 상기 볼 조인트를 회동시켜 상기 얼음측으로 상기 스팀 분사 노즐의 출구를 지향시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 장치.
  5. 선체 내부의 LNG 연료 탱크 또는 LNG 화물창으로부터 발생되는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas, 이하 BOG)를 상기 선체의 선수부에 설치되는 스팀 보일러로 공급하고, 상기 스팀 보일러에 청수(frech water)를 공급하여 상기 스팀 보일러의 운전을 준비하는 제1 단계;
    상기 스팀 보일러의 가동에 따라 상기 청수를 가열함으로써 발생되는 스팀을 상기 스팀 보일러와 연결된 메인 스팀 파이프를 통하여 배출시키는 제2 단계;
    상기 메인 스팀 파이프와 연결된 복수의 보조 스팀 파이프를 거쳐 상기 보조 스팀 파이프와 연결되어 상기 선수부의 외면에 복수의 행과 열을 이루어 배치된 스팀 분사 노즐측으로 상기 스팀을 배급하는 제3 단계; 및
    상기 스팀 분사 노즐을 개방시키고, 상기 스팀 분사 노즐의 스팀 분사 각도 및 방향을 조절하며 상기 스팀을 분사시키는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇄빙 LNG 선박의 스팀분사 쇄빙 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110116789A (zh) * 2019-06-11 2019-08-13 哈尔滨工程大学 一种水力破冰装置
KR20200111348A (ko) 2019-03-19 2020-09-29 대우조선해양 주식회사 극지운항선박의 빙저항 감소를 위한 온수분사장치
CN112197172A (zh) * 2020-10-09 2021-01-08 哈尔滨工程大学 一种多气泡破冰装置及方法
CN114056485A (zh) * 2021-11-22 2022-02-18 沪东中华造船(集团)有限公司 一种舷侧开口融冰管路及融冰方法
RU2781693C1 (ru) * 2022-05-05 2022-10-17 Борис Соломонович Бабицкий Устройство разрушения ледового покрова

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