KR20180112285A - Apparatus and Method for Boil-Off Gas Control of Liquefied Gas Storage Tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치 및 억제방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 액화가스를 운반하는 운반선과 같은 선박 또는 해양 구조물에서 증발가스가 생성되는 것을 저감 또는 억제하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to an apparatus for reducing or suppressing the generation of evaporative gas in a ship or an offshore structure such as a ship carrying a liquefied gas, ≪ / RTI >
천연가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 -163℃보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 운반선의 경우를 예를 들어 설명하면, LNG 운반선의 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 증발가스(Boil-Off Gas, 이하 'BOG'라 함)가 발생한다.Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of about -163 ° C at normal pressure, LNG evaporates even if its temperature is slightly higher than -163 ° C. In the case of LNG carriers, for example, LNG storage tanks of LNG carriers are heat-treated, but since external heat is continuously transferred to LNG, LNG is stored in the LNG storage tank during LNG transport by the LNG carrier. The boil-off gas (BOG) is generated continuously in the tank.
종래에는, 이렇게 LNG 저장탱크 내에 BOG가 지속적으로 발생하면, LNG 저장탱크의 압력이 상승하여 위험하므로, LNG 저장탱크의 압력을 안전한 상태로 유지하기 위해 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 가스 연소기(GCU, Gas Combustion Unit) 등에서 소각시키거나 외부로 방출시킴으로써 BOG를 소모시키는 방법, 별도의 냉매 사이클을 적용하여 발생한 BOG를 직접 재액화시키거나 일부만을 액화시키고 나머지는 엔진의 연료로 공급하는 방법 등이 상용화되고 있다. Conventionally, when BOG is continuously generated in the LNG storage tank, the pressure of the LNG storage tank is increased and dangerous. Therefore, in order to maintain the pressure of the LNG storage tank in a safe state, BOG generated in the LNG storage tank is supplied to a gas combustor , Gas Combustion Unit) or by discharging the BOG to the outside, a method of directly re-liquefying the BOG generated by applying a separate refrigerant cycle, liquefying only a part of the BOG, and supplying the remainder to the engine as fuel is commercialized .
LNG 저장탱크의 압력을 제어하기 위해 BOG를 LNG 운반선의 추진 연료로서 사용하는 방법은, 가스 상태의 연료를 공급해야 하므로, 액체 연료를 공급하는 것에 비해 설치비(CAPEX) 및 운전비(OPEX)가 큰 컴프레서(compressor) 등을 사용하는 기체 압축 방식을 적용해야 하고, 엔진의 종류에 따라 구성 시스템이 달라지거나 적용할 수 없는 경우가 있으며, BOG를 다시 재액화시키는 방법 역시, BOG를 재액화시키기 위한 과냉각 장치 또는 냉각기 등을 포함하여 복잡한 구성 요소들이 추가되어야 하므로 전체적인 선박 가격의 증가 및 선박의 경하 중량이 커진다는 등의 문제가 있다. 또한, BOG를 방출하거나 소각하여 처리하는 것은 결국 LNG의 손실을 초래한다.In order to control the pressure of the LNG storage tank, the BOG is used as the propelling fuel of the LNG carrier. Since the gas fuel is to be supplied, the compressor (compressor) having a larger installation ratio (CAPEX) a compression method using a compressor or the like may be applied. Depending on the type of engine, the constituent system may not be changed or applied. In addition, a method of re-liquefying the BOG may be a supercooling device for re- The cost of the ship is increased, and the light weight of the ship is increased. In addition, discharging or incineration of the BOG results in the loss of LNG.
한편, LNG 저장탱크의 설계압력(Design Pressure)을 높게 하여 일정 수준의 압력 상승을 허용함으로써 압력 상승에 따르는 현열 증가분에 의해 유입 열량을 흡수시켜 증발가스 발생을 감소시키는 방법이 있는데, 이는 저장탱크가 고압에 견딜 수 있도록 저장탱크의 구조를 보강해야 하며, 증발가스가 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수는 없으므로 결국 시간이 지남에 따라 설계 압력 이상을 넘어가게 되면 증발가스를 배출시켜 소비할 수 밖에 없다.Meanwhile, there is a method of increasing the design pressure of the LNG storage tank to allow a certain level of pressure rise, thereby reducing the generation of evaporated gas by absorbing the calorific value due to the increase in sensible heat due to pressure rise. It is necessary to reinforce the structure of the storage tank to withstand the high pressure and it is not possible to prevent the generation of the evaporation gas from the source. Therefore, if the pressure exceeds the design pressure over time, the evaporation gas must be discharged and consumed .
이와 같이, LNG 저장탱크의 압력을 제어하는 것은 안전 및 비용과 직결되는 매우 중요한 요소이며, 따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하고, 극저온의 액화가스 화물을 운반할 때 액화가스 저장탱크에서 필수적으로 생성되는 증발가스의 생성을 억제하거나 또는 생성량을 저감시킬 수 있는 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치 및 억제방법을 제공하고자 하는 것이다.Thus, controlling the pressure of the LNG storage tank is a very important factor directly related to safety and cost. Accordingly, the present invention is directed to solve the problems of the related art and to provide a liquefied gas storage tank Which is capable of suppressing the production of evaporation gas which is essentially generated in the liquefied gas storage tank or reducing the amount of the evaporation gas.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 단열공간으로 둘러싸여 있으며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체를 냉각시키는 냉각수단; 및 상기 단열공간과 냉각수단을 연결하며 상기 불연성 유체의 경로를 제공하는 유체 순환라인;을 포함하여, 상기 단열공간에는 상기 냉각수단에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 순환하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquefied gas storage tank surrounded by a heat insulating space and storing liquefied gas. Cooling means for cooling the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space; And a fluid circulation line connecting the heat insulating space and the cooling means and providing a path of the incombustible fluid, wherein the heat insulating space is provided with a plurality of evaporation chambers, in which the low temperature incombustible fluid cooled by the cooling means circulates, A gas suppression device is provided.
바람직하게는, 상기 냉각수단은, 냉매를 순환시키는 냉매 사이클; 상기 냉매 사이클에서 냉각된 냉매의 냉열로 상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체를 냉각시키는 제1 열교환기; 및 상기 제1 열교환기와 냉매 사이클을 연결하며, 고온의 냉매가 상기 제1 열교환기로부터 냉매 사이클로, 저온의 냉매가 상기 냉매 사이클로부터 제1 열교환기로 공급되도록 경로를 제공하는 냉매 순환라인;을 더 포함할 수 있다. Preferably, the cooling means includes: a refrigerant cycle for circulating the refrigerant; A first heat exchanger for cooling the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space by the cold heat of the refrigerant cooled in the refrigerant cycle; And a refrigerant circulation line connecting the first heat exchanger and the refrigerant cycle to provide a path so that high temperature refrigerant flows from the first heat exchanger to a refrigerant cycle and low temperature refrigerant is supplied from the refrigerant cycle to the first heat exchanger can do.
바람직하게는, 상기 냉각수단은, 상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 불연성 유체를 냉각시키는 냉각기; 및상기 냉각된 불연성 유체를 단열팽창시키는 팽창수단;을 포함하여, 상기 불연성 유체를 직접 냉각시킬 수 있다. Preferably, the cooling means includes: a compressor for compressing the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space; A cooler for cooling the compressed incombustible fluid in the compressor; And expansion means for thermally expanding the cooled incombustible fluid, so that the incombustible fluid can be directly cooled.
바람직하게는, 상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체의 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치;를 포함할 수 있다.Preferably, the waste heat recovery apparatus for recovering the waste heat of the non-combustible fluid to be supplied to the heat insulating space.
바람직하게는, 상기 냉각수단은, 상기 제1 열교환기에서 열교환 후 배출되는 고온의 냉매를 상기 냉매 사이클로 도입시키기 전에 예냉시키는 제2 열교환기;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the cooling means may further include a second heat exchanger for precooling the high-temperature refrigerant discharged after the heat exchange in the first heat exchanger before introducing the high-temperature refrigerant into the refrigerant cycle.
바람직하게는, 상기 폐열 회수 장치는, 상기 냉각수단으로 도입되는 불연성 유체를 상기 냉각수단으로 도입시키기 전에 예냉시키는 제3 열교환기;일 수 있다.Preferably, the waste heat recovery apparatus may be a third heat exchanger for precooling the incombustible fluid introduced into the cooling means before introducing the incombustible fluid into the cooling means.
바람직하게는, 상기 냉각수단에서 냉각된 불연성 유체를 상기 단열공간으로 도입시키는 순환수단;을 더 포함할 수 있다. Preferably, circulation means for introducing the non-combustible fluid cooled in the cooling means into the heat insulating space may be further included.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 액화가스 저장탱크의 단열공간으로 불연성 유체를 공급하되, 냉매 사이클을 순환하는 저온의 냉매와 상기 단열공간으로 공급할 고온의 불연성 유체를 열교환시켜 냉각된 저온의 불연성 유체를 공급하고, 상기 단열공간에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체는 상기 열교환시킬 불연성 유체 흐름에 합류시키거나 외부로 벤팅시킴으로써, 상기 단열공간을 저온으로 유지시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a non-combustible fluid supply apparatus for supplying a non-combustible fluid to a heat-insulating space of a liquefied gas storage tank, comprising a low-temperature refrigerant circulating in a refrigerant cycle, Temperature incombustible fluid cooled by heat exchange and supplying the cooled low-temperature incombustible fluid, wherein the high-temperature incombustible fluid whose temperature has risen in the heat insulating space is joined to the incombustible fluid stream to be heat-exchanged or vented to the outside, A method of suppressing evaporative gas in a storage tank is provided.
바람직하게는, 상기 불연성 유체를 냉각시킨 후 순환하는 고온의 냉매의 폐열을 회수하여 가열원을 냉각시킴으로써 상기 고온의 냉매를 예냉시킬 수 있다.Preferably, the high-temperature refrigerant is precooled by recovering the waste heat of the high-temperature refrigerant circulating after the incombustible fluid is cooled to cool the heat source.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 액화가스 저장탱크의 단열공간으로 불연성 유체를 공급하되, 상기 불연성 유체는 냉각 사이클을 이용하여 냉각시켜 공급하고, 상기 단열공간에서 온도가 상승한 불연성 유체는 상기 냉각시킬 불연성 유체 흐름에 합류시키거나 외부로 벤팅시킴으로써, 상기 단열공간을 저온으로 유지시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for supplying a non-combustible fluid to a heat-insulating space of a liquefied gas storage tank, the non-combustible fluid being supplied by cooling using a cooling cycle, Wherein the incombustible fluid whose temperature has risen at the lower temperature side is joined to the incombustible fluid stream to be cooled or vented to the outside to keep the heat insulating space at a low temperature.
바람직하게는, 상기 단열공간에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체를 상기 냉각시킬 흐름에 합류시키기 전에, 고온의 불연성 유체의 폐열을 회수하여 가열원을 냉각시킴으로써 상기 고온의 불연성 유체를 예냉시킬 수 있다.Preferably, the hot, incombustible fluid may be precooled by recovering waste heat of the hot, incombustible fluid and cooling the source of heating prior to joining the hot incombustible fluid having a raised temperature in the insulating space to the cooling stream.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 액화가스 저장탱크의 단열공간으로 불연성 유체를 공급하는 단계; 상기 액화가스 저장탱크의 저장공간으로 액화가스를 공급하는 단계; 상기 단열공간에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체를 배출시키고, 배출된 고온의 불연성 유체 또는 새로 생성시킨 불연성 유체와 상기 고온의 불연성 유체의 혼합물을 냉각시키는 단계; 및 상기 냉각시킨 불연성 유체를 상기 단열공간으로 순환시키는 단계;를 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquefied gas storage tank, comprising: supplying a nonflammable fluid to a heat insulating space of a liquefied gas storage tank; Supplying a liquefied gas to a storage space of the liquefied gas storage tank; Discharging a high temperature incombustible fluid whose temperature has risen in the heat insulating space and cooling a mixture of the discharged high temperature incombustible fluid or the newly generated incombustible fluid and the high temperature incombustible fluid; And circulating the cooled incombustible fluid to the heat insulating space. A method for suppressing evaporation gas in a liquefied gas storage tank is provided.
바람직하게는, 상기 불연성 유체의 냉각은, 상기 불연성 유체를 냉매 사이클을 순환하는 냉매와 열교환시켜 냉각시키거나, 상기 불연성 유체를 냉각 사이클로 공급하여 압축, 냉각 및 팽창에 의해 직접 냉각시킬 수 있다. Preferably, the cooling of the incombustible fluid may be achieved by heat-exchanging the incombustible fluid with a refrigerant circulating in the refrigerant cycle, or by direct cooling of the incombustible fluid by compression, cooling, and expansion by supplying the incombustible fluid into a cooling cycle.
바람직하게는, 상기 불연성 유체와 열교환한 후의 고온의 냉매의 폐열을 회수하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, recovering the waste heat of the high-temperature refrigerant after heat exchange with the incombustible fluid may be further included.
바람직하게는, 상기 냉각 사이클로 공급하기 전의 고온의 불연성 유체의 폐열을 회수하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises the step of recovering the waste heat of the hot, incombustible fluid before feeding into the cooling cycle.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치 및 억제방법은, 극저온의 액화가스 화물을 운반할 때 액화가스 저장탱크에서 필수적으로 생성되는 증발가스의 생성을 억제하거나 또는 생성량을 현저히 저감시킬 수 있다.The evaporation gas suppression device and the suppression method of the liquefied gas storage tank according to the present invention can suppress the generation of the evaporation gas which is essentially generated in the liquefied gas storage tank when conveying the cryogenic liquefied gas, have.
또한, 저장탱크의 단열공간의 압력을 일정 압력이상으로 유지하고, 발화의 원인을 제거할 수 있다. Further, the pressure of the heat insulating space of the storage tank can be maintained at a predetermined pressure or more, and the cause of ignition can be eliminated.
또한, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치 및 억제방법은 간단한 구성으로 선박의 엔진의 종류에 관계없이 개조 선박 또는 신 건조 선박에 모두 용이하게 적용할 수 있으며, 유지보수가 간편하다. In addition, the evaporation gas suppression device and the suppression method of the liquefied gas storage tank according to the present invention can be easily applied to both a modified vessel and a new-type vessel regardless of the engine type of the vessel in a simple configuration, .
또한, 액화가스가 증발에 의해 손실되는 것을 차단하거나 그 양을 감소시킴으로써 경제적 손실을 줄일 수 있다.In addition, economic loss can be reduced by blocking or reducing the amount of liquefied gas being lost by evaporation.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 간략하게 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 간략하게 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 간략하게 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 운용 방법을 간략하게 도시한 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시한 순서도에 따라 액화가스 저장탱크의 온도 분포를 도시한 그래프이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram briefly showing an evaporative gas suppression apparatus for a liquefied gas storage tank according to a first embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing an evaporative gas suppression device of a liquefied gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view illustrating an apparatus for suppressing evaporation of gas in a liquefied gas storage tank according to a third embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing an apparatus for suppressing the evaporation of gas in a liquefied gas storage tank according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a flowchart briefly showing a method of operating a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the temperature distribution of the liquefied gas storage tank according to the flowchart shown in FIG.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention, and to the contents of the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크에 저장되는 액화가스는, LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas) 등 상온·상압에서 가스 상태로 존재하나 액화시켜 액체 상태로 저장 및 운송되는 유체를 말한다. The liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank according to the present invention is present in a gaseous state at room temperature or normal pressure such as Liquefied Natural Gas (LNG), Liquefied Petroleum Gas (LPG), or Liquefied Ethane Gas (LEG) Refers to the fluid to be stored and transported.
이러한 액화가스는 저장탱크 내에서 외부로부터 침입하는 열 에너지나 탱크 내부의 압력 변화, 슬로싱(Sloshing) 현상 등에 의해 지속적으로 BOG(Boil-Off Gas)가 발생하는데, 액화가스 저장탱크는 액화가스를 액체 상태로 유지하기 위해 단열 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하며, 이러한 BOG를 배출시키는 수단을 포함하여 저장탱크 내부의 압력을 제어하기 위한 수단이 마련되어야 한다. This liquefied gas continuously generates BOG (Boil-Off Gas) due to thermal energy entering from the outside in the storage tank, pressure change inside the tank, sloshing phenomenon, etc., And a means for controlling the pressure inside the storage tank, including means for discharging the BOG, should be provided.
또한, 이러한 액화가스 저장탱크가 마련되는 선박은, LNG 운반선(LNG Carrier), LPG 운반선(LPG Carrier), LNG RV(LNG Regasification Vessel), LNG 벙커링 선박(LNG Bunkering Ship) 등 액화가스를 운용하는 선박일 수 있으며, 본 명세서에서 선박은, LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG RV(Regasification Vessel) 등 해상 구조물도 포함하는 개념이다. The ship on which the liquefied gas storage tank is provided may be a ship operating a liquefied gas such as an LNG carrier, an LPG carrier, an LNG regasification vessel, an LNG bunkering ship, In this specification, a ship is a concept including a floating structure, such as an LNG FSRU (Floating Storage Regulation Unit), an LNG FPSO (Floating Production Storage Offloading), and an LNG RV (Regasification Vessel).
이하, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치 및 억제방법의 일 실시예들을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 하며, 액화가스는 LNG, 액화가스 저장탱크는 LNG 저장탱크, 선박은 LNG 운반선인 것을 예로 들기로 한다. 1 to 6, the liquefied gas is LNG, the liquefied gas storage tank is an LNG storage tank, the liquefied gas storage tank is an LNG storage tank, and the liquefied gas storage tank is an LNG storage tank. The ship is an LNG carrier, for example.
후술할 본 발명의 일 실시예들은 액화가스, 예를 들어 극저온의 액화천연가스(LNG)를 저장하는 액화가스 저장탱크(10)에서 액화가스가 자연기화하여 생성되는 증발가스(BOG)의 생성을 억제시키고 그 발생량을 저감시킬 수 있다.One embodiment of the present invention to be described below includes the generation of evaporative gas (BOG) generated by spontaneous vaporization of a liquefied gas in a liquefied
후술할 본 발명의 일 실시예들에서 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스가 저장되는 저장공간(11)과 저장공간(11)을 단열하는 단열공간(12, 13)을 포함하며, 단열공간(12, 13)은, 저장공간(11)을 둘러싸는 1차 방벽 및 2차 방벽 사이의 제1 단열공간(12), 2차 방벽과 선체 사이의 제2 단열공간(13)을 포함한다.The liquefied
또한, 후술할 실시예들은 일정압력을 유지하기 위하여 단열공간(12, 13)으로 불연성 유체가 공급 및 배출되도록 경로를 제공하는 유체 순환라인(도면부호 미부여)을 포함하고, 유체 순환라인을 따라 단열공간(12, 13)으로 공급된 불연성 유체는, 단열공간의 일정압력을 유지시킬 뿐 아니라, 저장공간(11)에 저장된 액화가스가 누출되더라도 화재가 발생하는 것을 방지할 수 있다.Further, the embodiments to be described later include a fluid circulation line (not shown) that provides a path for supplying and discharging the incombustible fluid to and from the
그러나 단열공간(12, 13)으로 공급된 불연성 유체는 불연성 유체의 공급온도 또는 단열공간(12, 13)으로 전달된 외부 열이 저장공간(11)을 둘러싸는 1차 방벽, 2차 방벽 등 단열재를 통과하여 저장공간(11) 내부에 저장된 액화가스로까지 전달되며, 이 열은 액화가스를 증발시키는 원인이 된다.However, the nonflammable fluid supplied to the
따라서, 후술할 실시예들에 따르면, 유체 순환라인은, 냉각된 저온의 불연성 유체가 단열공간(12)으로 공급되도록 경로를 제공하는 유체 공급라인(ISL)과 단열공간(12)에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체가 단열공간(12)으로부터 배출되도록 경로를 제공하는 유체 배출라인(IDL), 유체 순환라인으로 새로 생성된 불연성 유체를 보충 공급하는 유체 보충라인(도면부호 미부여)으로 구성된다. Thus, according to embodiments described below, the fluid circulation line includes a fluid supply line (ISL) that provides a path for the cooled, low temperature, incombustible fluid to be fed into the
이와 같이 본 발명의 일 실시예들에 따르면, 불연성 유체를 냉각시켜서 단열공간(12)으로 순환시킴으로써 단열공간(12)을 설정온도로 유지시킬 수 있으며, 그에 따라 액화가스가 증발되는 것을 억제하거나 또는 증발되는 양을 저감시킬 수 있다.Thus, according to one embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치는, 단열공간(12)으로 공급할 불연성 유체를 냉각시키는 냉각수단을 포함하며, 유체 순환라인은 단열공간(12)과 냉각수단을 연결하여, 냉각수단에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 단열공간(12)으로 공급되도록 경로를 제공한다. Further, the apparatus for suppressing the evaporation of gas in the liquefied gas storage tank according to the embodiments of the present invention includes cooling means for cooling the incombustible fluid to be supplied to the
유체 순환라인을 따라 단열공간(12)으로 공급되는 불연성 유체는 냉각수단에서 설정온도까지 냉각시켜 공급할 수 있으며, 단열공간(12)으로 불연성 유체를 냉각시켜 공급함으로써, 저장탱크(10)에서 필수적으로 발생하는 증발가스의 생성을 차단 또는 억제할 수 있다. 즉, 단열공간(12)에 극저온의 유체를 공급하여 화물의 증발을 억제하고 그와 동시에 불연성 유체를 공급함으로써 발화의 원인도 제거할 수 있다. The nonflammable fluid supplied to the
본 발명의 실시예들에서, 냉각수단에서 냉각되어 단열공간(12, 13), 바람직하게는 제1 단열공간(12)으로 공급되는 저온의 불연성 유체에 의해 제1 단열공간(12)은 약 -150℃ 내지 -170℃, 바람직하게는 약 -160℃ 내외를 유지하도록 할 수 있다. In the embodiments of the present invention, the first
또한, 후술할 실시예들에 따르면, 불연성 유체를 생산하는 불연성 유체 생성장치(20)를 더 포함할 수 있으며, 유체 보충라인은 불연성 유체 생성장치(20)로부터 연결될 수 있고, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체를 단열공간(12, 13)으로 공급 또는 보충 공급할 수 있다. In addition, according to embodiments to be described below, the apparatus may further include a non-incombustible
또한, 유체 공급라인(ISL)과 유체 배출라인(IDL) 상에는 유체의 경로를 개폐하고 유량을 조절하는 밸브(도면부호 미부여)가 하나 이상 마련될 수 있으며, 하나 이상의 밸브를 복합적으로 또는 각각 제어하여 단열공간(12, 13)으로 공급되는 또는 단열공간(12, 13)으로부터 배출되는 불연성 유체의 유량을 조절할 수 있다. Further, one or more valves (not designated) may be provided on the fluid supply line (ISL) and the fluid discharge line (IDL) to control the flow rate of the fluid, The flow rate of the non-combustible fluid supplied to the
또한, 유체 공급라인(ISL)에는 유체 공급라인(ISL)을 유동하는 저온의 불연성 유체를 배출시키는 벤팅부(VE)가 마련될 수 있고, 유체 배출라인(IDL)에도 유체 배출라인(IDL)을 유동하는 고온의 불연성 유체를 배출시키는 벤팅부(VE)가 마련될 수 있으며, 압력 조절을 위하여 또는 비상 상황에 대처하기 위하여 필요에 따라 벤팅부(VE)를 이용하여 불연성 유체를 벤팅(venting)시킬 수 있다. 벤팅부(VE)는 벤트 마스트(vent mast)와 연결될 수 있다. The fluid supply line ISL may be provided with a venting part VE for discharging the low temperature incombustible fluid flowing through the fluid supply line ISL and the fluid discharge line IDL may be provided to the fluid discharge line IDL. A venting part VE for discharging a high temperature incombustible fluid may be provided and a venting part VE may be used to ventilate the incombustible fluid as needed for pressure control or to cope with an emergency situation . The venting part (VE) can be connected to a vent mast.
불연성 유체는, 질소, 이산화탄소를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 유체 또는 혼합 유체일 수 있으며, 후술할 실시예들에서는 질소 기체(Nitrogen, N2)인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. The incombustible fluid may be any fluid or mixed fluid selected from the group consisting of nitrogen and carbon dioxide. In the following embodiments, nitrogen gas (Nitrogen, N 2 ) will be exemplified.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치는, 냉각수단으로써, 냉매를 순환시키는 냉매 사이클(40), 냉매 사이클(40)에서 냉각된 저온의 냉매와 제1 단열공간(12)으로 공급될 고온의 불연성 유체가 열교환하는 제1 열교환기(31)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an evaporation gas suppression apparatus for a liquefied gas storage tank according to a first embodiment of the present invention includes a
제1 열교환기(31)에서는 냉매 사이클(40)로부터 공급되는 저온의 냉매와의 열교환에 의해 고온의 불연성 유체가 냉각되고, 저온의 냉매는 가열된다. In the first heat exchanger (31), the high temperature incombustible fluid is cooled by heat exchange with the low temperature refrigerant supplied from the refrigerant cycle (40), and the low temperature refrigerant is heated.
제1 열교환기(31)에서 열교환 후 배출되는 불연성 유체는 냉각된 저온의 불연성 유체로써 유체 공급라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 공급되고, 제1 열교환기(31)에서 열교환 후 배출되는 냉매는 가열된 고온의 냉매로써 냉매 순환라인(RCL)을 따라 냉매 사이클(40)로 순환된다. The nonflammable fluid discharged from the
냉매 사이클(40)에서는 고온의 냉매를 냉각시켜 냉각된 저온의 냉매가 제1 열교환기(31)로 공급되도록 할 수 있고, 냉매 순환라인(RCL)은 제1 열교환기(31)와 냉매 사이클(40)을 연결하여 고온의 냉매가 제1 열교환기(31)로부터 냉매 사이클(40)로, 저온의 냉매가 냉매 사이클(40)로부터 제1 열교환기(31)로 순환되도록 냉매의 경로를 제공한다.The
냉매 순환 라인(RCL)에는 냉매 사이클(40)로부터 제1 열교환기(31)로 공급되는 저온의 냉매의 유로 및 유량을 제어하는 밸브(도면부호 미부여)와, 제1 열교환기(31)로부터 냉매 사이클(40)로 회수되는 고온의 냉매의 유로 및 유량을 제어하는 밸브(도면부호 미부여)가 마련될 수 있다. The refrigerant circulation line RCL is provided with a valve (not shown) for controlling the flow path and the flow rate of the low-temperature refrigerant supplied from the
냉매 순환 라인(RCL)에 마련되는 밸브들은 또한 상술한 유체 순환라인 상에 마련되는 밸브들과 복합적으로 또는 각각 제어됨으로써 제1 단열공간(12)으로 공급되는 불연성 유체의 유량 및 온도를 제어하는데 관여할 수 있다. The valves provided in the refrigerant circulation line (RCL) are also involved in controlling the flow rate and temperature of the nonflammable fluid supplied to the first heat insulating space (12) by being controlled in combination or individually with the valves provided on the above-mentioned fluid circulation line can do.
또한, 본 실시예에서 냉매 사이클(40)은, 예를 들어 질소 냉매 사이클(40)일 수 있고, 질소 냉매 사이클(40)은 1기압에서 약 -196℃의 기화점을 갖는 질소를 압축시키는 하나 이상의 압축기와, 하나 이상의 압축기 하류에서 압축된 질소를 냉각시키는 하나 이상의 중간냉각기 및 압축기에서 압축된 질소를 냉각시키는 냉각기와 냉각기, 냉각기에서 냉각된 고압의 질소를 팽창시켜 극저온으로 더욱 냉각시키는 하나 이상의 팽창수단을 포함할 수 있다. 팽창수단은 팽창기 또는 줄-톰슨 밸브일 수 있으며, 압축된 냉매를 단열팽창시킴으로써 냉각시킬 수 있다. In this embodiment, the
냉매 사이클(40)의 냉각기에서는 압축기에서 압축된 냉매와 압축기로 도입될 냉매가 열교환하여 압축된 냉매가 압축기로 도입될 냉매에 의해 냉각될 수 있다. In the cooler of the refrigerant cycle (40), the refrigerant compressed in the compressor and the refrigerant to be introduced into the compressor are heat-exchanged, and the compressed refrigerant can be cooled by the refrigerant to be introduced into the compressor.
제1 열교환기(31)에서 불연성 유체를 냉각시키고 온도가 상승한 고온의 냉매는 냉매 사이클(40)로 순환되어 압축, 냉각, 팽창에 의해 저온으로 냉각되며, 저온의 냉매는 다시 제1 열교환기(31)로 공급되어 불연성 유체를 냉각시킬 수 있다.The high temperature refrigerant which has cooled the incombustible fluid in the first heat exchanger (31) is circulated to the refrigerant cycle (40) and cooled to low temperature by compression, cooling and expansion, and the low temperature refrigerant is again supplied to the
제1 열교환기(31)에서 냉각된 저온의 불연성 유체는, 유체 공급라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 공급되는데, 제1 열교환기(31)에서 열교환하는 불연성 유체는, 유체 배출라인(IDL)을 따라 제1 열교환기(31)로 도입된 고온의 불연성 유체 또는 유체 배출라인(IDL)을 따라 제1 열교환기(31)로 도입된 고온의 불연성 유체와 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체 생성장치(20)에서 새로 생성된 불연성 유체가 혼합된 것일 수도 있고 또는 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체일 수도 있다. The low-temperature incombustible fluid cooled in the
또한, 본 실시예에 따르면, 유체 순환라인은, 제1 열교환기(31)를 우회하여 제1 열교환기(31)에서 냉각된 불연성 유체가 제1 열교환기(31) 전단으로 재공급되도록, 또는 제1 열교환기(31) 전단에서 제1 열교환기(31)를 우회하여 제1 열교환기(31) 후단으로 공급되도록 경로를 제공하는 바이패스 라인(BL)을 더 포함할 수 있다. According to the present embodiment, the fluid circulation line is arranged to bypass the
바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브의 개폐, 개도량을 조절함으로써 제1 단열공간(12)으로 공급되는 냉각된 저온의 불연성 유체의 유량 또는 온도를 조절할 수 있다. The flow rate or temperature of the cooled low-temperature incombustible fluid supplied to the first
제1 단열공간(12)으로 공급되는 불연성 유체의 유량이나 온도는 바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브뿐만 아니라 유체 배출라인(IDL), 유체 공급라인(ISL), 유체 보충라인 등 유체 순환라인에 마련되는 밸브, 냉매 순환라인(RCL)에 마련되는 밸브와 벤팅부(VE)를 복합적으로 제어하여 조절할 수도 있을 것이다.The flow rate or temperature of the nonflammable fluid supplied to the first
유체 공급라인(ISL)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 열교환기(31)에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 제1 단열공간(12)으로 원활히 공급되도록 압력을 가해주는 순환수단(50)이 더 마련될 수도 있다. 예를 들어, 순환수단(50)은 블로워(blower)일 수 있다. As shown in FIG. 3, the fluid supply line (ISL) is provided with a circulation means (50) for applying pressure to smoothly supply the low temperature incombustible fluid cooled in the first heat exchanger (31) to the first heat insulating space (12) There may be more. For example, the circulation means 50 may be a blower.
따라서, 본 실시예에 따르면, 불연성 유체를 제1 열교환기(31)에서 냉매와의 열교환에 의해 냉각시키고, 냉각된 저온의 불연성 유체를 제1 단열공간(12)으로 공급하며, 제1 단열공간(12)에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체는 배출시켜 일부 또는 전부를 제1 열교환기(31)로 재공급하여 냉매와의 열교환에 의해 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급한다. Therefore, according to the present embodiment, the incombustible fluid is cooled by heat exchange with the refrigerant in the
제1 단열공간(12)의 온도 및 압력을 유지하기 위하여, 필요에 따라 제1 단열공간(12)으로부터 배출되는 고온의 불연성 유체 또는 제1 단열공간(12)으로 공급되는 저온의 불연성 유체 중 일부를 벤팅부(VE)를 통해 배출시킬 수 있으며, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체를 유체 순환라인에 보충 공급하여 제1 열교환기(31)에서 냉매와의 열교환에 의해 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급할 수도 있다.In order to maintain the temperature and pressure of the first
제1 열교환기(31)에서 고온의 불연성 유체를 냉각시킨 후 온도가 상승한 고온의 냉매는, 냉매 사이클(40)로 도입되며, 냉매 사이클(40)에서 저온으로 냉각된 후 제1 열교환기(31)로 재순환된다.The high-temperature refrigerant whose temperature has risen after cooling the high-temperature incombustible fluid in the
도 5를 참조하면, 액화가스 저장탱크(10)의 저장공간(11)으로 액화가스, 본 실시예에서 LNG를 하역할 때에는, 먼저, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체, 본 실시예에서 질소 기체를 제1 단열공간(12)으로 공급한다. 이때, 제1 단열공간(12)으로 공급하는 질소 기체는 약 50℃ 이하인 것이 바람직하며, 제1 열교환기(31)에서 냉각시키지 않고 바이패스 라인(BL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 도입될 수도 있다.5, when the liquefied gas, in this embodiment, LNG is unloaded into the
제1 단열공간(12)에 질소 기체가 적정 압력으로 채워지면, 저장공간(11)으로 LNG 하역을 실시한다. 하역되는 LNG의 온도는 약 -163℃이며, 하역이 시작되면, 냉매 사이클(40)의 작동을 시작하고, 제1 단열공간(12)으로부터 배출시킨 질소 기체 또는 불연성 유체 생성장치(20)로부터 추가 공급된 질소 기체를 제1 열교환기(31)에서 냉매와의 열교환을 통해 냉각시킨다. 제1 열교환기(31)에서는 냉매의 냉열을 이용하여 질소 기체를 약 -130℃ 이하, 바람직하게는, 약 -160℃ 내외로 냉각시켜 제1 단열공간(12)으로 공급한다. When nitrogen gas is filled in the first
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단열공간(12)으로 냉각된 저온의 불연성 유체를 공급해줌으로써 제1 단열공간(12)의 온도가 극저온으로 유지되고 따라서 증발가스의 발생을 억제할 수 있다. As shown in FIG. 6, by supplying the low-temperature incombustible fluid cooled in the first heat-insulating
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치는, 냉각수단으로써 고온의 불연성 유체를 직접 냉각시키는 냉각 사이클(32)을 포함할 수 있다. Hereinafter, an evaporation gas suppression apparatus for a liquefied gas storage tank according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The evaporation gas suppression device of the liquefied gas storage tank according to the second embodiment of the present invention may include a
본 실시예의 냉각 사이클(32)은 불연성 유체를 저온의 냉매와 열교환시킴으로써 냉각시키는 것이 아니라, 불연성 유체를 사이클을 순환시키면서 냉각시킬 수 있다. The cooling
예를 들어, 냉각 사이클(32)은, 냉각 사이클(32)로 도입되는 고온의 불연성 유체를 압축시키는 압축기 및 압축기에서 압축된 불연성 유체를 냉각시키는 냉각기와, 냉각기에서 냉각된 불연성 유체를 단열팽창시키는 팽창수단을 포함하여 극저온으로 냉각된 불연성 유체를 제1 단열공간(12)으로 공급할 수 있다. 냉각 사이클(32)의 냉각기에서는 압축기에서 압축된 압축 불연성 유체와 압축기로 도입될 불연성 유체가 열교환하여 압축 불연성 유체가 압축기로 도입될 불연성 유체에 의해 냉각될 수 있다. For example, the cooling
냉각 사이클(32)에서 고온의 불연성 유체는 압축, 냉각, 팽창에 의해 저온으로 냉각되며, 저온의 불연성 유체는 제1 단열공간(12)으로 공급되어 제1 단열공간(12)을 극저온으로 유지시킬 수 있다. In the
냉각 사이클(32)에서 냉각된 저온의 불연성 유체는, 상술한 실시예들과 마찬가지로 유체 공급라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 공급되는데, 냉각 사이클(32)에서 냉각되는 불연성 유체는, 유체 배출라인(IDL)을 따라 냉각 사이클(32)로 도입되는 고온의 불연성 유체 또는 유체 배출라인(IDL)을 따라 냉각 사이클(32)로 도입되는 고온의 불연성 유체와 유체 보충라인을 따라 보충 공급되는 불연성 유체 생성장치(20)에서 새로 생성된 불연성 유체가 혼합된 것일 수도 있고 또는 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체일 수도 있다.The low temperature incombustible fluid cooled in the
또한, 유체 순환라인은, 냉각 사이클(32)을 우회하여 냉각 사이클(32)에서 냉각된 불연성 유체가 냉각 사이클(32) 전단으로 재공급되도록 또는 냉각 사이클(32)의 전단에서 냉각 사이클(32)를 우회하여 냉각 사이클(32) 후단으로 공급되도록 경로를 제공하는 바이패스 라인(BL)을 더 포함할 수 있다. The fluid circulation line can also be used to bypass the cooling
바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브의 개폐, 개도량을 조절함으로써 제1 단열공간(12)으로 공급되는 냉각된 저온의 불연성 유체의 유량 또는 온도를 조절할 수 있다. The flow rate or temperature of the cooled low-temperature incombustible fluid supplied to the first
제1 단열공간(12)으로 공급되는 불연성 유체의 유량이나 온도는 바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브뿐만 아니라 유체 배출라인(IDL), 유체 공급라인(ISL), 유체 보충라인 등 유체 순환라인에 마련되는 밸브와 벤팅부(VE)를 복합적으로 제어하여 조절할 수도 있을 것이다.The flow rate or temperature of the nonflammable fluid supplied to the first
유체 공급라인(ISL)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각 사이클(32)에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 제1 단열공간(12)으로 원활히 공급되도록 압력을 가해주는 순환수단(50)이 더 마련될 수도 있다. 예를 들어, 순환수단(50)은 블로워(blower)일 수 있다.As shown in FIG. 4, the fluid supply line (ISL) is provided with circulation means (50) for applying pressure to smoothly supply the low temperature incombustible fluid cooled in the cooling cycle (32) to the first heat insulating space . For example, the circulation means 50 may be a blower.
따라서, 본 실시예에 따르면, 불연성 유체를 냉각 사이클(32)에서 직접 냉각시키고, 냉각된 저온의 불연성 유체를 제1 단열공간(12)으로 공급하며, 제1 단열공간(12)에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체는 배출시켜 일부 또는 전부를 냉각 사이클(32)로 재공급하여 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급할 수 있다.Thus, according to the present embodiment, the incombustible fluid is cooled directly in the
제1 단열공간(12)의 온도 및 압력을 유지하기 위하여, 필요에 따라 제1 단열공간(12)으로부터 배출되는 고온의 불연성 유체 또는 제1 단열공간(12)으로 공급되는 저온의 불연성 유체 중 일부를 벤팅부(VE)를 통해 배출시킬 수 있으며, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체를 유체 순환라인에 보충 공급하여 냉각 사이클(32)에서 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급할 수도 있다.In order to maintain the temperature and pressure of the first
도 5를 참조하면, 액화가스 저장탱크(10)의 저장공간(11)으로 액화가스, 본 실시예에서 LNG를 하역할 때에는, 먼저, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체, 본 실시예에서 질소 기체를 제1 단열공간(12)으로 공급한다. 이때, 제1 단열공간(12)으로 공급하는 질소 기체는 약 50℃ 이하인 것이 바람직하며, 냉각 사이클(32)에서 냉각시키지 않고 바이패스 라인(BL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 도입될 수도 있다.5, when the liquefied gas, in this embodiment, LNG is unloaded into the
제1 단열공간(12)에 질소 기체가 적정 압력으로 채워지면, 저장공간(11)으로 LNG 하역을 실시한다. 하역되는 LNG의 온도는 약 -163℃이며, 하역이 시작되면, 제1 단열공간(12)으로부터 배출시킨 질소 기체 또는 불연성 유체 생성장치(20)로부터 추가 공급된 질소 기체를 냉각 사이클(32)에서 냉각시킨다. 냉각 사이클(32)에서는 질소 기체를 약 -130℃ 이하, 바람직하게는, 약 -160℃ 내외로 냉각시켜 제1 단열공간(12)으로 공급할 수 있다.When nitrogen gas is filled in the first
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단열공간(12)으로 냉각된 저온의 불연성 유체를 공급해줌으로써 제1 단열공간(12)의 온도가 극저온으로 유지되고 따라서 증발가스의 발생을 억제할 수 있다. As shown in FIG. 6, by supplying the low-temperature incombustible fluid cooled in the first heat-insulating
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 설명하기로 한다. Hereinafter, an evaporation gas suppression device for a liquefied gas storage tank according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치는, 냉각수단으로써 냉매를 순환시키는 냉매 사이클(40), 냉매 사이클(40)에서 냉각된 저온의 냉매와 고온의 불연성 유체가 열교환하는 제1 열교환기(31) 및 폐열 회수 장치(61)를 포함한다.The apparatus for suppressing the evaporation of gas in the liquefied gas storage tank according to the third embodiment of the present invention includes a refrigerant cycle (40) for circulating refrigerant as a cooling means, a low-temperature refrigerant cooled in the refrigerant cycle (40) A first heat exchanger (31) for heat exchange and a waste heat recovery device (61).
제1 열교환기(31)에서는 냉매 사이클(40)로부터 공급되는 저온의 냉매와의 열교환에 의해 고온의 불연성 유체가 냉각되고, 저온의 냉매는 가열된다. In the first heat exchanger (31), the high temperature incombustible fluid is cooled by heat exchange with the low temperature refrigerant supplied from the refrigerant cycle (40), and the low temperature refrigerant is heated.
제1 열교환기(31)에서 열교환 후 배출되는 불연성 유체는 냉각된 저온의 불연성 유체로, 유체 공급라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 공급되고, 제1 열교환기(31)에서 열교환 후 배출되는 냉매는 가열된 고온의 냉매로써 냉매 순환라인(RCL)을 따라 냉매 사이클(40)로 순환된다. The incombustible fluid discharged after heat exchange in the
냉매 사이클(40)에서는 고온의 냉매를 냉각시켜 냉각된 저온의 냉매가 제1 열교환기(31)로 공급되도록 할 수 있고, 냉매 순환라인(RCL)은 제1 열교환기(31), 후술할 폐열 회수 장치(61)와 냉매 사이클(40)을 연결하여 고온의 냉매가 제1 열교환기(31) 및 폐열 회수 장치(61)로부터 냉매 사이클(40)로, 저온의 냉매가 냉매 사이클(40)로부터 제1 열교환기(31)로 순환되도록 냉매의 경로를 제공한다.In the
냉매 순환 라인(RCL)에는 냉매 사이클(40)로부터 제1 열교환기(31)로 공급되는 저온의 냉매의 유로 및 유량을 제어하는 밸브(도면부호 미부여)와, 제1 열교환기(31) 및 폐열 회수 장치(61)로부터 냉매 사이클(40)로 회수되는 고온의 냉매의 유로 및 유량을 제어하는 밸브(도면부호 미부여)가 마련될 수 있다.The refrigerant circulation line RCL is provided with a valve (not shown) for controlling the flow rate and the flow rate of the low-temperature refrigerant supplied from the
또한, 본 실시예에서 냉매 사이클(40)은, 예를 들어 질소 냉매 사이클(40)일 수 있고, 질소 냉매 사이클(40)은 1기압에서 약 -196℃의 기화점을 갖는 질소를 압축시키는 하나 이상의 압축기와, 하나 이상의 압축기 하류에서 압축된 질소를 냉각시키는 하나 이상의 중간냉각기 및 압축기에서 압축된 질소를 냉각시키는 냉각기와 냉각기, 냉각기에서 냉각된 고압의 질소를 팽창시켜 극저온으로 더욱 냉각시키는 하나 이상의 팽창수단을 포함할 수 있다. 팽창수단은 팽창기 또는 줄-톰슨 밸브일 수 있으며, 압축된 질소를 단열팽창시킴으로써 냉각시킬 수 있다. In this embodiment, the
냉매 사이클(40)의 냉각기에서는 압축기에서 압축된 냉매와 압축기로 도입될 냉매가 열교환하여 압축된 냉매가 압축기로 도입될 냉매에 의해 냉각될 수 있다. In the cooler of the refrigerant cycle (40), the refrigerant compressed in the compressor and the refrigerant to be introduced into the compressor are heat-exchanged, and the compressed refrigerant can be cooled by the refrigerant to be introduced into the compressor.
제1 열교환기(31)에서 불연성 유체를 냉각시키고 온도가 상승한 고온의 냉매는 냉매 사이클(40)로 순환되어 압축, 냉각, 팽창에 의해 저온으로 냉각되며, 저온의 냉매는 다시 제1 열교환기(31)로 공급되어 불연성 유체를 냉각시킬 수 있다.The high temperature refrigerant which has cooled the incombustible fluid in the first heat exchanger (31) is circulated to the refrigerant cycle (40) and cooled to low temperature by compression, cooling and expansion, and the low temperature refrigerant is again supplied to the
본 실시예에 따르면, 냉매 순환라인(RCL) 상에, 제1 열교환기(31)와 냉매 사이클(40) 사이에 마련되며, 제1 열교환기(31)에서 열교환 후 냉매 사이클(40)로 순환되는 고온의 냉매의 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치(61)가 더 마련된다.According to the present embodiment, the refrigerant is circulated on the refrigerant circulation line RCL between the
폐열 회수 장치(61)는, 고온의 냉매의 폐열을 회수하여 고온의 냉매가 냉매 사이클(40)로 도입되기 전에 예냉시키는 역할을 할 수 있다. 본 실시예에서는 폐열 회수 장치로써, 선박에서 활용되는 가열원을 가열시킴으로써 고온의 냉매의 온도를 낮추는 제2 열교환기(61)가 마련될 수 있다. The waste
제2 열교환기(61)에서는 냉매 순환라인(RCL)을 따라 제1 열교환기(31)로부터 냉매 사이클(40)로 공급되는 고온의 냉매와, 가열원 순환라인(GL1)을 따라 고온의 가열원에 의해 가열되는 가열장치(미도시)를 가열시킨 후 제2 열교환기(61)로 공급되는 저온의 가열원이 열교환되며, 열교환에 의해 고온의 냉매는 냉각되고, 저온의 가열원은 가열된다.In the
선박에서 활용되는 가열원은, 예를 들어 가열원 순환라인(GL1)을 따라 유동하는 글리콜 워터(glycol water)일 수 있으며, 글리콜 워터는 화물창 코퍼댐의 온도 유지 또는 LNG를 기화시키는 열원 등으로 활용될 수 있다. 본 실시예에서는 제2 열교환기(61)에서 고온의 냉매와 열교환하는 매체가 글리콜 워터인 것을 예로 들어 설명하지만 이에 한정하는 것은 아니다. The heating source used in the ship may be, for example, glycol water flowing along the heating source circulation line (GL1), and the glycol water may be utilized as a heat source for maintaining the temperature of the hold-up coffer dam or vaporizing the LNG . In the present embodiment, the medium in which heat exchange with the high-temperature refrigerant in the
따라서 본 실시예에 따르면, 선박에서 활용되는 가열원을 재순환시키는 가열 수단을 따로 마련하지 않고, 제2 열교환기(61)에서 고온의 냉매의 폐열을 이용하여 글리콜 워터를 가열시킴과 동시에 고온의 냉매를 예냉시킬 수 있다. 글리콜 워터는 제2 열교환기(61)에서 가열된 후 가열 장치로 공급될 수도 있고, 제2 열교환기(61)가 글리콜 워터의 예열수단으로 활용될 수도 있다. Therefore, according to the present embodiment, the heating means for recirculating the heating source utilized in the ship is not separately provided, and the glycol water is heated using the waste heat of the high-temperature refrigerant in the second heat exchanger (61) . The glycol water may be supplied to the heating device after being heated in the second heat exchanger (61), and the second heat exchanger (61) may be utilized as the preheating means of the glycol water.
또한, 제2 열교환기(61)에서 폐열이 회수된 냉매를 냉매 사이클(40)로 공급하므로, 냉매 사이클(40)의 열 부하(heat duty)를 감소시킬 수 있다.In addition, since the refrigerant in which the waste heat is recovered in the second heat exchanger (61) is supplied to the refrigerant cycle (40), the heat duty of the refrigerant cycle (40) can be reduced.
제1 열교환기(31)에서 냉각된 저온의 불연성 유체는, 유체 공급라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 공급되는데, 제1 열교환기(31)에서 열교환하는 불연성 유체는, 유체 배출라인(IDL)을 따라 제1 열교환기(31)로 도입된 고온의 불연성 유체 또는 유체 배출라인(IDL)을 따라 제1 열교환기(31)로 도입된 고온의 불연성 유체와 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체 생성장치(20)에서 새로 생성된 불연성 유체가 혼합된 것일 수도 있고 또는 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체일 수도 있다. The low-temperature incombustible fluid cooled in the
또한, 본 실시예에 따르면, 유체 순환라인은, 제1 열교환기(31)를 우회하여 제1 열교환기(31)에서 냉각된 불연성 유체가 제1 열교환기(31) 전단으로 재공급되도록, 또는 제1 열교환기(31) 전단에서 제1 열교환기(31)를 우회하여 제1 열교환기(31) 후단으로 공급되도록 경로를 제공하는 바이패스 라인(BL)을 더 포함할 수 있다. According to the present embodiment, the fluid circulation line is arranged to bypass the
바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브의 개폐, 개도량을 조절함으로써 제1 단열공간(12)으로 공급되는 냉각된 저온의 불연성 유체의 유량 또는 온도를 조절할 수 있다. The flow rate or temperature of the cooled low-temperature incombustible fluid supplied to the first
제1 단열공간(12)으로 공급되는 불연성 유체의 유량이나 온도는 바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브뿐만 아니라 유체 배출라인(IDL), 유체 공급라인(ISL), 유체 보충라인 등 유체 순환라인 및 냉매 순환라인(RCL)에 마련되는 밸브와 벤팅부(VE)를 복합적으로 제어하여 조절할 수도 있을 것이다.The flow rate or temperature of the nonflammable fluid supplied to the first
유체 공급라인(ISL)에는 제1 열교환기(31)에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 제1 단열공간(12)으로 원활히 공급되도록 압력을 가해주는 순환수단(50)이 더 마련될 수도 있다. 예를 들어, 순환수단(50)은 블로워(blower)일 수 있다.The fluid supply line (ISL) may further include circulation means (50) for applying pressure to supply the low temperature incombustible fluid cooled by the first heat exchanger (31) to the first heat insulating space (12) smoothly. For example, the circulation means 50 may be a blower.
따라서, 본 실시예에 따르면, 불연성 유체를 제1 열교환기(31)에서 냉매와의 열교환에 의해 냉각시키고, 냉각된 저온의 불연성 유체를 제1 단열공간(12)으로 공급하며, 제1 단열공간(12)에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체는 배출시켜 일부 또는 전부를 제1 열교환기(31)로 공급하여 냉매와의 열교환에 의해 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급한다. Therefore, according to the present embodiment, the incombustible fluid is cooled by heat exchange with the refrigerant in the
제1 단열공간(12)의 온도 및 압력을 유지하기 위하여, 필요에 따라 제1 단열공간(12)으로부터 배출되는 고온의 불연성 유체 또는 제1 단열공간(12)으로 공급되는 저온의 불연성 유체 중 일부를 벤팅부(VE)를 통해 배출시킬 수 있으며, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체를 유체 순환라인에 보충 공급하여 제1 열교환기(31)에서 냉매와의 열교환에 의해 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급할 수도 있다.In order to maintain the temperature and pressure of the first
제1 열교환기(31)에서 고온의 불연성 유체를 냉각시킨 후 온도가 상승한 냉매는, 제2 열교환기(61)에서 선박의 가열원, 본 실시예에서 글리콜 워터와 열교환하여 글리콜 워터를 가열시킨 후 온도가 낮아진 후 냉매 사이클(40)로 도입되며, 냉매 사이클(40)에서 저온으로 냉각된 후 제1 열교환기(31)로 재순환된다. The refrigerant whose temperature has risen after cooling the high-temperature incombustible fluid in the first heat exchanger (31) is heat-exchanged with the heating source of the ship in the second heat exchanger (61), in this embodiment, with the glycol water to heat the glycol water The refrigerant is introduced into the
도 5를 참조하면, 액화가스 저장탱크(10)의 저장공간(11)으로 액화가스, 본 실시예에서 LNG를 하역할 때에는, 먼저, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체, 본 실시예에서 질소 기체를 제1 단열공간(12)으로 공급한다. 이때, 제1 단열공간(12)으로 공급하는 질소 기체는 약 50℃ 이하인 것이 바람직하며, 제1 열교환기(31)에서 냉각시키지 않고 바이패스 라인(BL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 도입될 수도 있다.5, when the liquefied gas, in this embodiment, LNG is unloaded into the
제1 단열공간(12)에 질소 기체가 적정 압력으로 채워지면, 저장공간(11)으로 LNG 하역을 실시한다. 하역되는 LNG의 온도는 약 -163℃이며, 하역이 시작되면, 냉매 사이클(40)의 작동을 시작하고, 제1 단열공간(12)으로부터 배출시킨 질소 기체 또는 불연성 유체 생성장치(20)로부터 추가 공급된 질소 기체를 제1 열교환기(31)에서 냉매와의 열교환을 통해 냉각시킨다. 제1 열교환기(31)에서는 냉매의 냉열을 이용하여 질소 기체를 약 -130℃ 이하, 바람직하게는, 약 -160℃ 내외로 냉각시켜 제1 단열공간(12)으로 공급할 수 있다. When nitrogen gas is filled in the first
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단열공간(12)으로 냉각된 저온의 불연성 유체를 공급해줌으로써 제1 단열공간(12)의 온도가 극저온으로 유지되고 따라서 증발가스의 발생을 억제할 수 있다. As shown in FIG. 6, by supplying the low-temperature incombustible fluid cooled in the first heat-insulating
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치를 설명하기로 한다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치는, 냉각수단으로써 고온의 불연성 유체를 직접 냉각시키는 냉각 사이클(32) 및 폐열 회수 장치(62)를 포함할 수 있다. Hereinafter, an evaporation gas suppression apparatus for a liquefied gas storage tank according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The evaporation gas suppression device of the liquefied gas storage tank according to the fourth embodiment of the present invention may include a
본 실시예의 냉각 사이클(32)은 불연성 유체를 저온의 냉매와 열교환시킴으로써 냉각시키는 것이 아니라, 불연성 유체를 사이클을 순환시키면서 냉각시킬 수 있다. The cooling
예를 들어, 냉각 사이클(32)은, 냉각 사이클(32)로 도입되는 고온의 불연성 유체를 압축시키는 압축기, 압축기에서 압축된 불연성 유체를 냉각시키는 냉각기와 냉각기에서 냉각된 불연성 유체를 단열팽창시키는 팽창수단을 포함하여 극저온으로 냉각된 불연성 유체를 제1 단열공간(12)으로 공급할 수 있다. 냉각 사이클(32)의 냉각기에서는 압축기에서 압축된 압축 불연성 유체와 압축기로 도입될 불연성 유체가 열교환하여 압축 불연성 유체가 압축기로 도입될 불연성 유체에 의해 냉각될 수 있다. For example, the cooling
냉각 사이클(32)에서 고온의 불연성 유체는 압축, 냉각, 팽창에 의해 저온으로 냉각되며, 저온의 불연성 유체는 다시 제1 단열공간(12)으로 공급되어 제1 단열공간(12)을 극저온으로 유지시킬 수 있다. In the
상술한 제2 실시예와 마찬가지로, 냉각 사이클(32)에서 냉각된 저온의 불연성 유체는, 유체 공급라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 공급되는데, 냉각 사이클(32)에서 열교환하는 불연성 유체는, 유체 배출라인(IDL)을 따라 냉각 사이클(32)로 도입된 고온의 불연성 유체 또는 유체 배출라인(IDL)을 따라 냉각 사이클(32)로 도입된 고온의 불연성 유체와 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체 생성장치(20)에서 새로 생성된 불연성 유체가 혼합된 것일 수도 있고 또는 유체 보충라인을 따라 보충 공급된 불연성 유체일 수도 있다.The low temperature incombustible fluid cooled in the
본 실시예에 따르면, 유체 순환라인의 냉각 사이클(32)과 액화가스 저장탱크(10) 사이에 마련되며, 제1 단열공간(12)으로부터 냉각 사이클(32)로 도입되는 고온의 불연성 유체의 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치(62)가 더 마련된다.According to the present embodiment, the waste heat of a high-temperature incombustible fluid introduced into the cooling
폐열 회수 장치(62)는, 고온의 불연성 유체의 폐열을 회수하여 고온의 불연성 유체가 냉각 사이클(32)로 도입되기 전에 예냉시키는 역할을 할 수 있다. 본 실시예에서는 폐열 회수 장치로써, 선박에서 활용되는 가열원을 가열시킴으로써 고온의 불연성 유체의 온도를 낮추는 제3 열교환기(62)가 마련될 수 있다. The waste
제3 열교환기(62)에서는 유체 순환라인(ISL)을 따라 제1 단열공간(12)으로부터 냉각 사이클(32)로 공급되는 고온의 불연성 유체와 가열원 순환라인(GL2)을 따라 고온의 가열원에 의해 가열되는 가열장치(미도시)를 가열시킨 후 제3 열교환기(62)로 공급되는 저온의 가열원이 열교환되며, 열교환에 의해 고온의 불연성 유체는 냉각되고, 저온의 가열원은 가열된다. In the
선박에서 활용되는 가열원은, 예를 들어 가열원 순환라인(GL2)을 따라 유동하는 글리콜 워터(glycol water)일 수 있으며, 글리콜 워터는 화물창 코퍼댐의 온도 유지 또는 LNG를 기화시키는 열원 등으로 활용될 수 있다. 본 실시예에서는 제3 열교환기(62)에서 고온의 불연성 유체와 열교환하는 매체가 글리콜 워터인 것을 예로 들어 설명하지만 이에 한정하는 것은 아니다. The heating source used in the ship may be, for example, glycol water flowing along the heating source circulation line (GL2), and the glycol water may be utilized as a heat source for maintaining the temperature of the hold-up coffer dam or vaporizing the LNG . In this embodiment, the medium in which heat exchange with the high-temperature incombustible fluid in the
따라서 본 실시예에 따르면, 선박에서 활용되는 가열원을 재순환시키는 가열 수단을 따로 마련하지 않고, 제3 열교환기(62)에서 고온의 불연성 유체의 폐열을 이용하여 글리콜 워터를 가열시킴과 동시에 고온의 불연성 유체를 예냉시킬 수 있다. 글리콜 워터는 제3 열교환기(62)에서 가열된 후 가열 장치로 공급될 수도 있고, 제3 열교환기(62)가 글리콜 워터의 예열수단으로 활용될 수도 있다. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to heat the glycol water by using the waste heat of the high-temperature incombustible fluid in the
또한, 제3 열교환기(62)에서 폐열이 회수된 불연성 유체를 냉각 사이클(32)로 공급하므로, 냉각 사이클(32)의 열 부하(heat duty)를 감소시킬 수 있다.In addition, since the waste heat is recovered in the
또한, 유체 순환라인은, 냉각 사이클(32)을 우회하여 냉각 사이클(32)에서 냉각된 불연성 유체가 냉각 사이클(32) 전단으로 재공급되도록 또는 냉각 사이클(32)의 전단에서 냉각 사이클(32)를 우회하여 냉각 사이클(32) 후단으로 공급되도록 경로를 제공하는 바이패스 라인(BL)을 더 포함할 수 있다. The fluid circulation line can also be used to bypass the cooling
바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브의 개폐, 개도량을 조절함으로써 제1 단열공간(12)으로 공급되는 냉각된 저온의 불연성 유체의 유량 또는 온도를 조절할 수 있다. The flow rate or temperature of the cooled low-temperature incombustible fluid supplied to the first
제1 단열공간(12)으로 공급되는 불연성 유체의 유량이나 온도는 바이패스 라인(BL)에 마련된 밸브뿐만 아니라 유체 배출라인(IDL), 유체 공급라인(ISL), 유체 보충라인 등 유체 순환라인에 마련되는 밸브와 벤팅부(VE)를 복합적으로 제어하여 조절할 수도 있을 것이다.The flow rate or temperature of the nonflammable fluid supplied to the first
유체 공급라인(ISL)에는 냉각 사이클(32)에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 제1 단열공간(12)으로 원활히 공급되도록 압력을 가해주는 순환수단(50)이 더 마련될 수도 있다. 예를 들어, 순환수단(50)은 블로워(blower)일 수 있다.The fluid supply line (ISL) may further include a circulation means (50) for applying pressure so that the low temperature incombustible fluid cooled in the cooling cycle (32) is supplied smoothly to the first heat insulating space (12). For example, the circulation means 50 may be a blower.
따라서, 본 실시예에 따르면, 불연성 유체를 제3 열교환기(62)에서 폐열을 회수하여 예냉시킨 후 냉각 사이클(32)에서 직접 냉각시키고, 냉각된 저온의 불연성 유체를 제1 단열공간(12)으로 공급하며, 제1 단열공간(12)에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체는 배출시켜 일부 또는 전부를 제3 열교환기(62)와 냉각 사이클(32)로 재공급하여 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 재공급한다. Thus, according to the present embodiment, the incombustible fluid is recovered from the
제1 단열공간(12)의 온도 및 압력을 유지하기 위하여, 필요에 따라 제1 단열공간(12)으로부터 배출되는 고온의 불연성 유체 또는 제1 단열공간(12)으로 공급되는 저온의 불연성 유체 중 일부를 벤팅부(VE)를 통해 배출시킬 수 있으며, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체를 유체 순환라인에 보충 공급하여 냉각 사이클(32)에서 냉각시킨 후 제1 단열공간(12)으로 공급할 수도 있다.In order to maintain the temperature and pressure of the first
제3 열교환기(62)에서 선박의 가열원, 본 실시예에서 글리콜 워터와 열교환하여 글리콜 워터를 가열시킨 후 온도가 낮아진 불연성 유체가 냉각 사이클(32)로 도입되며, 냉각 사이클(32)에서 저온으로 냉각된 후 제1 단열공간(12)으로 공급된다. In the
도 5를 참조하면, 액화가스 저장탱크(10)의 저장공간(11)으로 액화가스, 본 실시예에서 LNG를 하역할 때에는, 먼저, 불연성 유체 생성장치(20)에서 생성된 불연성 유체, 본 실시예에서 질소 기체를 제1 단열공간(12)으로 공급한다. 이때, 제1 단열공간(12)으로 공급하는 질소 기체는 약 50℃ 이하인 것이 바람직하며, 냉각 사이클(32)에서 냉각시키지 않고 바이패스 라인(BL)을 따라 제1 단열공간(12)으로 도입될 수도 있다.5, when the liquefied gas, in this embodiment, LNG is unloaded into the
제1 단열공간(12)에 질소 기체가 적정 압력으로 채워지면, 저장공간(11)으로 LNG 하역을 실시한다. 하역되는 LNG의 온도는 약 -163℃이며, 하역이 시작되면, 제1 단열공간(12)으로부터 배출시킨 질소 기체 또는 불연성 유체 생성장치(20)로부터 추가 공급된 질소 기체를 제3 열교환기(62) 및 냉각 사이클(32)에서 냉각시킨다. 제3 열교환기(62)와 냉각 사이클(32)을 통과한 질소 기체는 약 -130℃ 이하, 바람직하게는, 약 -160℃ 내외이며, 극저온으로 냉각된 질소 기체를 제1 단열공간(12)으로 공급할 수 있다. When nitrogen gas is filled in the first
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단열공간(12)으로 냉각된 저온의 불연성 유체를 공급해줌으로써 제1 단열공간(12)의 온도가 극저온으로 유지되고 따라서 증발가스의 발생을 억제할 수 있다. As shown in FIG. 6, by supplying the low-temperature incombustible fluid cooled in the first heat-insulating
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치 및 억제방법에 따르면, 냉각수단 등 간단한 구성을 이용하여 단열공간(12)으로 극저온의 냉매에 의해 냉각된 불연성 유체를 공급해줌으로써, 외부의 열에 의해 액화가스가 증발하는 것을 차단하거나 억제시킬 수 있고, 누출된 액화가스에 의해 발화할 수 있는 위험요소를 방지할 수 있으며, 따라서 액화가스가 증발에 의해 손실되는 것을 현저히 저감시킬 수 있고, 유지보수가 간편하다. As described above, according to the evaporation gas suppressing apparatus and the suppressing method of the liquefied gas storage tank according to the present invention, the incombustible fluid cooled by the cryogenic coolant is supplied to the
또한, 적용된 선박의 엔진의 종류에 관계없이, 기존 선박 및 신 건조 선박에 용이하게 적용할 수 있으며, 화물의 손실을 감소시킴에 따라 경제적 이익을 기대할 수 있다. In addition, regardless of the engine type of the ship, it can be easily applied to existing ships and new dry vessels, and economic benefits can be expected by reducing the loss of cargo.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
10 : 액화가스 저장탱크
11 : 저장공간
12 : 단열공간
31, 32, 40, 61, 62 : 냉각수단
50 : 순환수단
VE : 벤팅부
ISL : 유체 공급라인
IDL : 유체 배출라인
RCL : 냉매 순환라인
GL1, GL2 : 가열원 순환라인
BL : 바이패스 라인10: Liquefied gas storage tank
11: Storage space
12: Insulation space
31, 32, 40, 61, 62: cooling means
50: circulation means
VE: Benting part
ISL: fluid supply line
IDL: fluid discharge line
RCL: Refrigerant circulation line
GL1, GL2: Heating source circulation line
BL: Bypass line
Claims (15)
상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체를 냉각시키는 냉각수단; 및
상기 단열공간과 냉각수단을 연결하며 상기 불연성 유체의 경로를 제공하는 유체 순환라인;을 포함하여,
상기 단열공간에는 상기 냉각수단에서 냉각된 저온의 불연성 유체가 순환하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치.A liquefied gas storage tank surrounded by the heat insulating space and storing liquefied gas;
Cooling means for cooling the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space; And
And a fluid circulation line connecting the heat insulating space and the cooling means and providing a path of the incombustible fluid,
Wherein the low-temperature incombustible fluid cooled by the cooling means circulates in the heat insulating space.
상기 냉각수단은,
냉매를 순환시키는 냉매 사이클;
상기 냉매 사이클에서 냉각된 냉매의 냉열로 상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체를 냉각시키는 제1 열교환기; 및
상기 제1 열교환기와 냉매 사이클을 연결하며, 고온의 냉매가 상기 제1 열교환기로부터 냉매 사이클로, 저온의 냉매가 상기 냉매 사이클로부터 제1 열교환기로 공급되도록 경로를 제공하는 냉매 순환라인;을 더 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling means comprises:
A refrigerant cycle for circulating the refrigerant;
A first heat exchanger for cooling the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space by the cold heat of the refrigerant cooled in the refrigerant cycle; And
And a refrigerant circulation line connecting the first heat exchanger and the refrigerant cycle to provide a path so that the high temperature refrigerant flows from the first heat exchanger to the refrigerant cycle and the low temperature refrigerant is supplied from the refrigerant cycle to the first heat exchanger , An evaporation gas suppressing device for a liquefied gas storage tank.
상기 냉각수단은,
상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체를 압축시키는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 불연성 유체를 냉각시키는 냉각기; 및
상기 냉각된 불연성 유체를 단열팽창시키는 팽창수단;을 포함하여,
상기 불연성 유체를 직접 냉각시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling means comprises:
A compressor for compressing the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space;
A cooler for cooling the compressed incombustible fluid in the compressor; And
And expansion means for thermally expanding the cooled incombustible fluid,
Wherein the non-combustible fluid is directly cooled.
상기 단열공간으로 공급할 불연성 유체의 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치;를 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치.The method according to claim 1,
And a waste heat recovery device for recovering waste heat of the incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space.
상기 냉각수단은,
상기 제1 열교환기에서 열교환 후 배출되는 고온의 냉매를 상기 냉매 사이클로 도입시키기 전에 예냉시키는 제2 열교환기;를 더 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치. The method of claim 2,
Wherein the cooling means comprises:
And a second heat exchanger for precooling the high-temperature refrigerant discharged from the first heat exchanger after heat exchange into the refrigerant cycle.
상기 폐열 회수 장치는,
상기 냉각수단으로 도입되는 불연성 유체를 상기 냉각수단으로 도입시키기 전에 예냉시키는 제3 열교환기;인, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치. The method of claim 4,
In the waste heat recovery device,
And a third heat exchanger for precooling the incombustible fluid introduced into the cooling means before introducing the incombustible fluid into the cooling means.
상기 냉각수단에서 냉각된 불연성 유체를 상기 단열공간으로 도입시키는 순환수단;을 더 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And circulation means for introducing the non-combustible fluid cooled in the cooling means into the heat insulating space.
냉매 사이클을 순환하는 저온의 냉매와 상기 단열공간으로 공급할 고온의 불연성 유체를 열교환시켜 냉각된 저온의 불연성 유체를 공급하고,
상기 단열공간에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체는 상기 열교환시킬 불연성 유체 흐름에 합류시키거나 외부로 벤팅시킴으로써, 상기 단열공간을 저온으로 유지시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법.The incombustible fluid is supplied to the heat insulating space of the liquefied gas storage tank,
A low-temperature incombustible fluid cooled by heat exchange between a low-temperature refrigerant circulating in the refrigerant cycle and a high-temperature incombustible fluid to be supplied to the heat insulating space,
Wherein the high temperature incombustible fluid whose temperature has risen in the heat insulating space keeps the heat insulating space at a low temperature by joining or venting to the incombustible fluid flow to be heat-exchanged.
상기 불연성 유체를 냉각시킨 후 순환하는 고온의 냉매의 폐열을 회수하여 가열원을 냉각시킴으로써 상기 고온의 냉매를 예냉시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법. The method of claim 8,
And recovering the waste heat of the high-temperature refrigerant circulating after the incombustible fluid is cooled to cool the heat source, thereby pre-cooling the high-temperature refrigerant.
상기 불연성 유체는 냉각 사이클을 이용하여 냉각시켜 공급하고,
상기 단열공간에서 온도가 상승한 불연성 유체는 상기 냉각시킬 불연성 유체 흐름에 합류시키거나 외부로 벤팅시킴으로써, 상기 단열공간을 저온으로 유지시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법.The incombustible fluid is supplied to the heat insulating space of the liquefied gas storage tank,
The nonflammable fluid is cooled and supplied using a cooling cycle,
Wherein the incombustible fluid whose temperature has risen in the heat insulating space is kept at a low temperature by joining or venting to the incombustible fluid flow to be cooled.
상기 단열공간에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체를 상기 냉각시킬 흐름에 합류시키기 전에, 고온의 불연성 유체의 폐열을 회수하여 가열원을 냉각시킴으로써 상기 고온의 불연성 유체를 예냉시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법.The method of claim 10,
The evaporation of the liquefied gas storage tank that preheats the hot, incombustible fluid by withdrawing the waste heat of the hot, incombustible fluid and cooling the source of heating prior to joining the hot incombustible fluid whose temperature has risen in the insulating space to the cooling flow, Gas suppression method.
상기 액화가스 저장탱크의 저장공간으로 액화가스를 공급하는 단계;
상기 단열공간에서 온도가 상승한 고온의 불연성 유체를 배출시키고, 배출된 고온의 불연성 유체 또는 새로 생성시킨 불연성 유체와 상기 고온의 불연성 유체의 혼합물을 냉각시키는 단계; 및
상기 냉각시킨 불연성 유체를 상기 단열공간으로 순환시키는 단계;를 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법. Supplying an incombustible fluid to the heat insulating space of the liquefied gas storage tank;
Supplying a liquefied gas to a storage space of the liquefied gas storage tank;
Discharging a high temperature incombustible fluid whose temperature has risen in the heat insulating space and cooling a mixture of the discharged high temperature incombustible fluid or the newly generated incombustible fluid and the high temperature incombustible fluid; And
And circulating the cooled incombustible fluid to the heat insulating space.
상기 불연성 유체의 냉각은,
상기 불연성 유체를 냉매 사이클을 순환하는 냉매와 열교환시켜 냉각시키거나,
상기 불연성 유체를 냉각 사이클로 공급하여 압축, 냉각 및 팽창에 의해 직접 냉각시키는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법. The method of claim 12,
The cooling of the non-
The non-combustible fluid is cooled by heat exchange with the refrigerant circulating in the refrigerant cycle,
Wherein the incombustible fluid is supplied to the refrigeration cycle and is directly cooled by compression, cooling and expansion.
상기 불연성 유체와 열교환한 후의 고온의 냉매의 폐열을 회수하는 단계;를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법. 14. The method of claim 13,
And recovering waste heat of the high-temperature refrigerant after heat exchange with the incombustible fluid.
상기 냉각 사이클로 공급하기 전의 고온의 불연성 유체의 폐열을 회수하는 단계;를 더 포함하는, 액화가스 저장탱크의 증발가스 억제방법. 14. The method of claim 13,
Recovering waste heat of the hot, incombustible fluid prior to feeding to the refrigeration cycle.
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KR1020170042981A KR20180112285A (en) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Apparatus and Method for Boil-Off Gas Control of Liquefied Gas Storage Tank |
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KR102248532B1 (en) * | 2020-03-27 | 2021-05-06 | 동명대학교산학협력단 | Refrigeration and air conditioning System for LNG Fuelled Vessel |
KR20210051435A (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 현대중공업 주식회사 | Ship |
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