KR20220042976A - 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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KR20220042976A
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유태우
심재용
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 액화가스 저장탱크가 탑재된 선박의 선수 갑판 상에 마련되는 하우징; 상기 하우징 내에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크에서 전달되는 액화가스를 펌핑하는 액화가스 펌프; 상기 하우징 내에서 상기 액화가스 펌프의 일측에 마련되며 액화가스를 열매로 가열하는 기화기; 상기 하우징 내에서 상기 기화기의 일측에 마련되며 기화된 액화가스를 열매로 추가 가열하는 히터; 및 상기 선박의 선수 내부에 마련되며 상기 히터 및 상기 기화기에 순차적으로 열매를 공급하는 열매 공급유닛을 포함하며, 상기 기화기 및 상기 히터는, 상기 액화가스 펌프로부터 상기 기화기로 액화가스가 공급되는 방향 대비, 상기 기화기에서 상기 히터로 액화가스가 전달되는 흐름은 반대되고 상기 히터에서 상기 기화기로 열매가 전달되는 흐름은 나란하도록 배치된다.

Description

가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박{gas treatment system and ship having the same}
본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
일반적으로 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다.
이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다.
LNG는 액화시켜서 LNG 운반선에 의해 운송된 후, 육상 등의 사용처에서 기화시켜서 사용하게 된다. 그러나 최근에는 육상 등이 아닌 LNG 운반선 등과 같은 선박에 재기화 장치를 탑재하여 LNG를 해상에서 기화한 후 육상으로 공급하는 부유식 설비(FSRU 등)가 각광을 받고 있다.
이와 같이 재기화 장치가 설치된 설비는, 액화가스 저장탱크에 저장된 LNG를 펌프로 가압하여 기화기로 보내고, 기화기에서 LNG를 NG로 기화시켜 육상의 수요처로 보내게 된다.
기화기에서는 열매를 이용하여 LNG의 온도를 높이는 열교환이 이루어지게 되는데, 일반적으로 대량의 LNG를 기화시키기 위해서 해수를 직접 또는 간접적으로 이용하는 방식을 사용한다.
그런데 부유식 설비의 구조적 한계로 인하여 기화기 및 열매 공급 구성의 배치가 제한적일 수밖에 없는 바, 배치 개선을 통해 시스템 효율성을 향상시키기 위하여 다양한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액화가스의 재기화를 위한 구성을 최적 배치하여 공간 활용성 향상 및 구축 비용과 운영 비용 등을 효과적으로 절감할 수 있는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크가 탑재된 선박의 선수 갑판 상에 마련되는 하우징; 상기 하우징 내에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크에서 전달되는 액화가스를 펌핑하는 액화가스 펌프; 상기 하우징 내에서 상기 액화가스 펌프의 일측에 마련되며 액화가스를 열매로 가열하는 기화기; 상기 하우징 내에서 상기 기화기의 일측에 마련되며 기화된 액화가스를 열매로 추가 가열하는 히터; 및 상기 선박의 선수 내부에 마련되며 상기 히터 및 상기 기화기에 순차적으로 열매를 공급하는 열매 공급유닛을 포함하며, 상기 기화기 및 상기 히터는, 상기 액화가스 펌프로부터 상기 기화기로 액화가스가 공급되는 방향 대비, 상기 기화기에서 상기 히터로 액화가스가 전달되는 흐름은 반대되고 상기 히터에서 상기 기화기로 열매가 전달되는 흐름은 나란하도록 배치된다.
구체적으로, 상기 기화기는, 상기 액화가스 펌프를 기준으로 상기 히터보다 상대적으로 먼 위치에 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 하우징은, 상기 액화가스 펌프가 배치되며 상기 갑판에 지지되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에서 전방으로 연장되며 상기 갑판으로부터 상방으로 이격된 지지데크를 형성하고 상기 기화기 및 상기 히터가 펼쳐져 배치되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 열매 공급유닛에 의해 상기 하우징 측으로 공급되는 열매는, 상기 제1 부분을 거쳐 상기 제2 부분으로 전달되면서 상기 히터 및 상기 기화기를 차례로 경유할 수 있다.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크로부터 전달되는 액화가스는, 상기 제1 부분의 상기 액화가스 펌프를 거쳐 제1 방향을 따라 상기 제2 부분의 상기 기화기로 전달된 후, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 상기 제2 부분의 상기 히터로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 가스 처리 시스템을 갖는다.
본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스를 재기화하기 위한 구성들을 선체 상에 효율적으로 배치함으로써, 시스템 구축 비용은 물론이고 유지보수 비용이 혁신적으로 절감되며, 선박 내 공간 활용성이 극대화되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 부분 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 부분 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 부분 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 부분 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 드레인부의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 보호커버의 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 부분 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 부분 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 평면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
참고로 본 명세서에서 액화가스는 LNG일 수 있지만 이로 한정하는 것은 아니며, 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 모든 물질(LPG, 에탄, 수소, 암모니아 등)을 포괄할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박(10)의 부분 측면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박(10)의 부분 평면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박(10)의 부분 측면도이다.
또한 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 정면도이다.
또한 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박(10)의 부분 측면도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 부분 사시도이며, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 드레인부(100)의 개념도이다. 또한 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 보호커버(110)의 개념도이다.
참고로 도 3 내지 도 5의 경우 액화가스의 흐름을 주로 표시한 것이고, 도 7은 냉매의 흐름을 주로 표시한 것이다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박(10)은, 가스 처리 시스템(1), 액화가스 저장탱크(20)를 포함한다.
본 실시예의 선박(10)은 액화가스를 화물로서 저장하고, 액화가스를 재기화하여 외부의 수요처(육상/해상 플랜트 등)로 공급하기 위한 것으로서, FSRU 등일 수 있다.
선박(10)은 선수(11)를 통해 액화가스를 재기화하고 외부로 전달할 수 있는데, 이를 위하여 가스 처리 시스템(1)이 선수(11)에 마련될 수 있다. 다만 가스 처리 시스템(1)에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다.
선박(10)은 가스 처리 시스템(1)이 마련되는 선수(11), 액화가스 저장탱크(20)를 탑재한 중앙부, 추진엔진, 선실, 엔진케이싱 등이 마련되는 선미로 구분될 수 있으며, 갑판이 상면을 이룬다.
다만 갑판은 선수(11)와 중앙부에서 서로 다른 높이로 마련될 수 있으며, 선수(11)의 갑판은 어퍼데크(12), 중앙부에서의 갑판은 트렁크데크(13)로 지칭될 수 있고, 트렁크데크(13)는 어퍼데크(12)보다 높게 위치할 수 있다. 이러한 구조는 액화천연가스를 저장하는 액화가스 저장탱크(20)의 형상 때문에 나타나는 것이며, 다만 트렁크데크(13)와 어퍼데크(12)가 동일 높이에 마련되는 것도 가능하다. 이하에서는 편의상 서로 다른 높이에 위치하는 트렁크데크(13) 및 어퍼데크(12)를 구비한 경우로 한정해 설명한다.
트렁크데크(13)와 어퍼데크(12)의 높이차로 인하여 선수(11)의 상면에는 단차가 형성될 수 있으며, 단차에는 후술할 가스 처리 시스템(1)의 하우징(30)이 설치될 수 있다. 이때 단차는 최전방에 배치된 액화가스 저장탱크(20)의 전방에 위치할 수 있다.
본 실시예에서 가스 처리 시스템(1)은, 하우징(30), 석션드럼(40), 액화가스 펌프(50), 기화기(60), 히터(70), 열매 공급유닛(80), 드레인부(100) 등을 포함한다.
하우징(30)은, 선박(10)의 선수(11) 갑판인 어퍼데크(12) 상에 마련되며, 액화가스 펌프(50), 기화기(60), 히터(70) 등을 내부에 수용한다. 액화가스 펌프(50) 등의 구성을 수용한 하우징(30)은 하나의 재기화 장치를 이룰 수 있다.
하우징(30)은 제1 부분(31)과 제2 부분(32)으로 구분될 수 있으며, 제1 부분(31)은 어퍼데크(12)에 지지되는 후방 부분이고, 제2 부분(32)은 제1 부분(31)에서 전방으로 연장된 전방 부분이다. 이때 제2 부분(32)은 어퍼데크(12)로부터 상방으로 이격된 지지데크(33)를 형성할 수 있으며, 이로 인해 하우징(30)은 측면에서 볼 때 ㄱ자 형태를 이룰 수 있다. 물론 제2 부분(32)의 전단은 별도의 지지대(도시하지 않음)에 의하여 어퍼데크(12)에 지지될 수 있음은 물론이다.
하우징(30)의 제1 부분(31)에는 액화가스 펌프(50)가 배치되고, 제2 부분(32)에는 기화기(60) 및 히터(70)가 펼쳐져 배치될 수 있는데, 이에 대해서는 이하에서 다시 설명한다.
하우징(30)은 전후좌우로 벽체가 설치되고 상방이 개방된 형태를 갖는다. 따라서 액화가스는 누출 시 자연 증발하면서 대기중으로 빠르게 방출될 수 있다. 하우징(30)의 벽체 중 일부에는 열매 팽창탱크(81)가 선각화되어 있을 수 있는데 이에 대해서는 후술한다.
하우징(30)의 전면은, 후방으로 인입된 형태를 가질 수 있다. 이는 선수(11) 내부의 보선 스토어(bosun store) 등에 대한 각종 장치의 유출입을 허용하기 위함이다. 즉 선수(11)의 어퍼데크(12)에는 선수(11) 내부를 개폐하는 해치(hatch, 도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 하우징(30)은 해치의 직상방에 배치되어 해치를 가리게 된다.
이때 하우징(30)의 전면이 후방으로 인입된 형태를 가짐에 따라, 하우징(30)이 해치에 투영되지 않는 형상을 이룰 수 있다. 따라서 해치는 어퍼데크(12)에 하우징(30)이 설치되더라도 상방으로 가려지지 않고 노출되도록 마련될 수 있고, 별도의 크레인 등이 하우징(30)에서 전면의 인입된 부분 및 해치를 통하여 선수(11) 내부로 원활하게 접근할 수 있다.
석션드럼(40)은, 액화가스 저장탱크(20)로부터 전달되는 액화가스를 임시 저장한다. 석션드럼(40)은 임시 저장한 액화가스를 액화가스 펌프(50)로 전달할 수 있으며, 액화가스의 불필요한 증발을 방지하기 위하여 대기압 이상의 내압을 유지할 수 있다.
석션드럼(40)은 하우징(30) 내부가 아닌 외부에 마련될 수 있다. 구체적으로 석션드럼(40)은 하우징(30)의 외측에서 선박(10)의 갑판 중 트렁크데크(13) 상에 마련될 수 있다. 일례로 석션드럼(40)은 최전방의 액화가스 저장탱크(20)의 직상방에 배치될 수 있다.
다만 석션드럼(40)에 의해 선박(10)의 운항 시야가 방해받지 않도록, 석션드럼(40)의 좌우 폭이 제한될 수 있다. 구체적으로 도 1과 도 2를 참조해 설명하면, 도 1에서 나타난 것처럼 조타실(wheel house)에서 하우징(30)의 전단 상측을 향해 가시선(VL)(visibility line)이 작도될 수 있다.
가시선(VL)을 작도하여 보면 갑판 내 구조물 등으로 인해 선수(11)로부터 전방으로 일정 거리만큼 가려지는 사각지대의 크기를 확인할 수 있다. 그런데 사각지대가 클 경우에는 선박(10)의 운항 시 충돌 위험이 증가한다. 따라서 규정에 의해 사각지대는 일정값 이내로 제한되어야 한다.
따라서 본 실시예는 석션드럼(40)을 어퍼데크(12)보다 높은 트렁크데크(13)에 설치하면서도 규정을 만족하기 위하여, 석션드럼(40)이 맹목구간(Blind sector) 내에 배치되도록 할 수 있다.
규정에 따르면, 선박(10)의 중심을 기준으로 10도 내에 들어오는 구조물에 대해서는, 5도 이내로 blind sector 형성이 가능하다. blind sector의 경우 운항 과정에서 최소한의 안전성을 보장하되 구조적 유연성을 제공하는 것으로서, 가시선(VL) 상방으로 돌출되는 것을 허용하는 부분이 된다.
이를 활용하여 본 실시예는 석션드럼(40)을 하우징(30)보다 후방의 트렁크데크(13) 상에 배치하여 하우징(30)의 크기를 줄이고 하우징(30) 내 구성들의 배치 효율성을 얻으면서도, 가시선(VL)보다 상방으로 돌출되는 형태의 석션드럼(40)이 조타실에서의 가시범위 중 5도 이내의 맹목구간 내에 위치하도록 하여, 운항 안전성을 확보할 수 있다.
액화가스 저장탱크(20)에서 석션드럼(40)으로는 액화가스 공급라인(L10)이 마련될 수 있으며, 액화가스 공급라인(L10)은 액화가스 저장탱크(20)의 돔(부호 도시하지 않음)을 관통하는 라인(특히 liquid main 등)으로부터 연장되어 석션드럼(40)에 연결될 수 있다.
액화가스 공급라인(L10)은 석션드럼(40)으로부터 전방으로 연장되어 액화가스 펌프(50), 기화기(60), 히터(70)를 차례로 경유하되 외부의 수요처로 연결될 수 있다. 따라서 액화가스 공급라인(L10)은 액화가스를 액화가스 펌프(50), 기화기(60), 히터(70)에 순차적으로 전달하고, 히터(70)에서 배출되는 액화가스를 수요처로 공급한다.
액화가스 공급라인(L10)에서 히터(70)의 하류에는 유량을 체크하는 가스 미터(gas meter, 부호 도시하지 않음)가 마련될 수 있고, 최종적으로 매니폴드(manifold, 도시하지 않음)를 통해 외부의 수요처와 연결된다.
이때 가스 미터와 매니폴드는 석션드럼(40)의 후방에 배치될 수 있다. 따라서 액화가스 공급라인(L10)은 석션드럼(40)에서 하우징(30) 측을 향해 전방으로 연장되었다가, 기화기(60), 히터(70) 등을 경유한 뒤 석션드럼(40) 후방에 배치된 매니폴드를 향해 후방으로 연장될 수 있다. 또는 가스 미터는 하우징(30) 내에 배치되는 것도 가능하므로, 가스 미터의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다.
액화가스 펌프(50)는, 하우징(30) 내에 마련되며 액화가스 저장탱크(20)에서 전달되는 액화가스를 펌핑한다. 액화가스 펌프(50)는 하우징(30)의 제1 부분(31)에 배치되며, 복수 개로 마련될 수 있다.
액화가스 펌프(50)는 원심형, 왕복동형, 스크류형 등일 수 있으며 그 타입을 한정하지 않는다. 다만 액화가스 펌프(50)는 도면에서와 같이 수평 길이 대비 수직 높이가 큰 버티컬(vertical) 타입이 사용될 수 있다.
액화가스 펌프(50)는 하우징(30)의 제1 부분(31) 내에서 좌우 방향을 따라 복수 개가 배열될 수 있다. 일례로 도면과 같이 액화가스 펌프(50)는 6개가 구비될 수 있고, 하우징(30)의 중심을 기준으로 좌측과 우측에 각각 3개의 액화가스 펌프(50)가 대칭되도록 배치될 수 있다.
즉 액화가스 펌프(50)는, 좌우 방향으로 하나의 열을 이루도록 배치될 수 있다. 이때 석션드럼(40)에서 액화가스 펌프(50)로 연결되는 액화가스 공급라인(L10)은, 석션드럼(40)으로부터 복수 개의 액화가스 펌프(50) 사이를 거쳐 액화가스 펌프(50)에서 석션드럼(40)으로부터 먼 일측(전방)까지 연장된 후, 각각의 액화가스 펌프(50)에 대응하여 분기된 뒤, 액화가스 펌프(50)에서 석션드럼(40)을 향하는 타측(후방)에 연결된다.
구체적으로 액화가스 공급라인(L10)은, 석션드럼(40)으로부터 복수 개의 액화가스 펌프(50) 사이를 거쳐 액화가스 펌프(50)의 전방까지 연장되는 공통라인(L11)과, 공통라인(L11)에서 각각의 액화가스 펌프(50)에 대응하여 분기되어 액화가스 펌프(50)의 후방에 연결되는 분기라인(L12)을 포함한다. 이때 분기라인(L12)은 공통라인(L11)의 유량이 분배되어 유동할 것이어서, 공통라인(L11) 대비 직경이 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
즉 본 실시예는 액화가스 펌프(50)가 하우징(30) 내에서 좌우 방향으로 1열로 배치되도록 함으로써, 액화가스 펌프(50)의 전방에 간단한 구조의 공통라인(L11)을 배치하여 설치 공수 절감 및 공간 효율성 향상 효과를 얻을 수 있다.
또한 액화가스 공급라인(L10)은, 복수 개의 액화가스 펌프(50) 사이를 거치는 지점과, 액화가스 펌프(50)의 후방에 연결되는 지점이 서로 다른 높이에 위치하는 형태를 갖는다.
공통라인(L11)은 석션드럼(40)에서 액화가스 펌프(50)를 향해 연장되는데, 석션드럼(40)은 어퍼데크(12)보다 높은 트렁크데크(13)에 마련됨을 감안할 때, 공통라인(L11)은 하우징(30) 내부에서 하방으로 연장되어 있을 수 있다.
또한 공통라인(L11)은 하방으로 연장된 후 복수의 액화가스 펌프(50) 사이를 통해 전방으로 연장되고, 액화가스 펌프(50)의 1열 배치에 대응하여 좌우 방향으로 연장된다. 이후 공통라인(L11)으로부터 분지되는 복수 개의 분기라인(L12)이 액화가스 펌프(50)의 전방에서 후방으로 연장된 뒤 액화가스 펌프(50)의 후방에 연결됨에 따라, 액화가스 공급라인(L10)(분기라인(L12))은 액화가스 펌프(50) 각각의 일부를 감싸는 형태로 마련될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 석션드럼(40)에서 액화가스 펌프(50)의 후방으로 액화가스 공급라인(L10)을 바로 연결하는 것이 아니라, 액화가스 펌프(50)의 전방까지 연장되었다가 다시 액화가스 펌프(50)의 후방에 연결되는 액화가스 공급라인(L10)을 이용한다.
이를 통해 본 실시예는, 액화가스 공급라인(L10)에 대한 절곡 가능 각도를 충분히 확보할 수 있으며, 또한 하우징(30) 내에서 액화가스 펌프(50)의 후방에 여유공간을 형성할 수 있다.
하우징(30)의 제1 부분(31)에는 좌우 측면에 작업자의 유출입이 가능한 도어(도시하지 않음)가 마련될 수 있는데, 석션드럼(40)에서 전방으로 연장된 액화가스 공급라인(L10)이 액화가스 펌프(50)의 후방에 바로 연결될 경우에는 도어 내측 공간을 액화가스 공급라인(L10)이 점유함에 따라 작업자의 이동을 방해한다.
반면 본 실시예는, 액화가스 공급라인(L10)이 앞서 설명한 형태를 가짐에 따라, 하우징(30)의 제1 부분(31)에는 액화가스 펌프(50)의 후방(분기라인(L12)이 액화가스 펌프(50)에 연결되는 지점의 상부)에 충분한 이동통로가 확보되도록 할 수 있다. 이때 이동통로는 작업자의 이동 공간 및 액화가스 펌프(50)의 유지보수 공간 등으로 활용된다.
기화기(60)는, 하우징(30) 내에서 액화가스 펌프(50)의 일측에 마련되며, 액화가스를 열매로 가열한다. 기화기(60)는 해수, 글리콜워터, 청수 등의 열매를 사용할 수 있으며, 특히 비폭발성 열매를 이용할 수 있다.
기화기(60)가 비폭발성 열매를 이용함에 따라, 열매를 가열하여 기화기(60)로 공급하는 열매 공급유닛(80)이 선수(11)의 내부에 배치될 수 있다. 물론 기화기(60)는 폭발성의 열매로 프로판 등을 이용하는 것도 가능하며, 이 경우 열매 공급유닛(80)은 하기에서 설명하는 것과 달리 선체의 외부에 배치될 수 있다.
기화기(60)는 shell&tube 타입 등으로 마련될 수 있으며, 원통 형태를 가질 수 있다. 이러한 기화기(60)는 길이 방향이 선박(10)의 전후 방향과 나란하도록 배치될 수 있다.
기화기(60)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 하우징(30) 내에서 좌우 방향을 따라 복수 개가 배열된다. 각 기화기(60)에는 적어도 하나 이상의 액화가스 펌프(50)가 할당될 수 있다. 즉 복수 개의 액화가스 펌프(50)에 의해 가압된 액화가스는 기화기(60)로 전달되어, 열매에 의해 가열됨에 따라 기화될 수 있다.
기화기(60)는 수요처의 요구온도에 맞게 액화가스를 가열할 수 있으며, 이 경우 후술하는 히터(70)는 생략될 수 있다. 다만 본 실시예에서 기화기(60)는 수요처의 요구온도에 미치지 못하는 온도로 액화가스를 가열함에 따라, 기화된 액화가스의 추가 가열을 위한 히터(70)가 구비될 수 있다.
기화기(60)는 제2 부분(32)에 마련될 수 있으며, 제2 부분(32)의 지지데크(33) 상에 설치될 수 있다. 또한 기화기(60)는 제2 부분(32)의 내부에서 액화가스 펌프(50)로부터 먼 측에 배치되며, 특히 기화기(60)는 히터(70)보다도 더 액화가스 펌프(50)로부터 먼 측에 배치될 수 있다. 즉 액화가스 펌프(50)와 히터(70), 기화기(60)의 배열은 액화가스의 흐름과 일치하지 않을 수 있는데, 이는 이하에서 자세히 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 액화가스 공급라인(L10)은 석션드럼(40)에서 액화가스 펌프(50)의 전방으로 연결되는 공통라인(L11)과, 공통라인(L11)에서 각 액화가스 펌프(50)로 연결되는 분기라인(L12)을 포함한다.
또한 액화가스 공급라인(L10)은, 액화가스 펌프(50)의 상측에서 배출되는 액화가스를 기화기(60)로 전달하기 위한 펌프-기화기 연결라인(L13)을 포함할 수 있다. 펌프-기화기 연결라인(L13)은 액화가스 펌프(50) 각각으로부터 연장되며 적어도 둘 이상이 서로 합류되도록 마련된다.
액화가스 펌프(50)의 하류에서 합류된 펌프-기화기 연결라인(L13)은 각 기화기(60)로 분기 연결될 수 있다. 다만 액화가스 펌프(50)의 수는 기화기(60)의 수보다 많을 수 있으므로, 일례로 펌프-기화기 연결라인(L13)은 3개의 액화가스 펌프(50)로부터 연장되어 통합된 후, 2개의 기화기(60)로 분기 연결될 수 있다.
히터(70)는, 하우징(30) 내에서 기화기(60)의 일측에 마련되며, 기화된 액화가스를 열매로 추가 가열한다. 히터(70)가 사용하는 열매는 해수, 글리콜워터, 청수 등일 수 있으며, 특히 히터(70)와 기화기(60)는 동일한 열매를 이용할 수 있다.
히터(70)는 하우징(30) 내에서 좌우 방향을 따라 복수 개가 배열될 수 있으며, 기화기(60)와 동일한 수로 마련될 수 있다. 따라서 하나의 히터(70)에 하나의 기화기(60)가 전방 또는 후방에 할당되어 세트를 구성할 수 있으며, 하우징(30) 내에는 다수의 세트가 폭 방향으로 배열될 수 있다.
히터(70)는 기화기(60)보다 액화가스 펌프(50)에 상대적으로 근접하게 배치될 수 있다. 즉 기화기(60)는 액화가스 펌프(50)를 기준으로 히터(70)보다 상대적으로 먼 위치에 마련되므로, 하우징(30) 내부에는 전후 방향으로 액화가스 펌프(50), 히터(70), 기화기(60) 순으로 배치된다.
이와 같이 기화기(60) 및 히터(70)는, 액화가스 펌프(50)로부터 기화기(60)로 액화가스가 공급되는 방향 대비, 기화기(60)에서 히터(70)로 액화가스가 전달되는 흐름이 반대된다. 따라서 액화가스는 액화가스 펌프(50)에서 기화기(60) 및 히터(70)로 전달되는 과정에서 흐름 방향이 180도 전환될 수 있다.
이 경우 액화가스의 유동 경로가 확장될 수 있지만, 본 실시예는 히터(70) 및 기화기(60)로의 열매 공급을 고려하여 기화기(60)보다 히터(70)가 액화가스 펌프(50)에 가깝게 배치함으로써 열매의 유동 경로를 최적화할 수 있다.
구체적으로, 액화가스 펌프(50)는 하우징(30)의 제1 부분(31)에 수용되고 히터(70)와 기화기(60)는 하우징(30)의 제2 부분(32)에 수용되는데, 제1 부분(31)이 어퍼데크(12)에 지지되며 제2 부분(32)의 지지데크(33)는 어퍼데크(12)의 상방에 이격배치됨에 따라, 히터(70) 등에 공급하는 열매는 제1 부분(31)을 통해 하우징(30) 내측으로 유동하게 된다.
이때 열매는 히터(70)를 경유한 뒤 기화기(60)로 전달되는데, 액화가스 펌프(50), 기화기(60), 히터(70)를 순차적으로 배치할 경우 열매의 흐름이 히터(70)를 경유해 기화기(60)로 전달되는 과정에서 180도 변경될 수 있다.
열매는 액화가스를 원활하게 가열하기 위해 대용량이 공급될 수 있으므로, 본 실시예는 열매의 유로를 최소화하여 비용을 절감할 수 있다. 따라서 하우징(30) 내에서 전후 방향으로 액화가스 펌프(50), 기화기(60), 히터(70) 순을 대신하여, 액화가스 펌프(50), 히터(70), 기화기(60) 순으로 배치할 수 있다.
이때 액화가스 저장탱크(20)로부터 전달되는 액화가스는, 제1 부분(31)의 액화가스 펌프(50)를 거쳐 제1 방향(전방)을 따라 제2 부분(32)의 기화기(60)로 전달된 후, 제1 방향과 반대되는 제2 방향(후방)을 따라 제2 부분(32)의 히터(70)로 전달될 수 있다.
액화가스 공급라인(L10)은 액화가스 펌프(50)에서 기화기(60)를 향하는 제1 방향을 따라 연장되어 기화기(60)에 연결되는 펌프-기화기 연결라인(L13)을 포함함은 앞서 설명한 바와 같다. 더 나아가 액화가스 공급라인(L10)은, 기화기(60)에서 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 연장되어 히터(70)에 연결되는 기화기-히터 연결라인(L14)을 더 포함할 수 있다.
추가로, 히터(70)에서 외부 수요처를 향해 액화가스 공급라인(L10)이 연장될 수 있는데, 히터(70)에서 선박(10)의 중앙부에 마련되는 매니폴드까지 기화트레인 라인(L15)이 마련될 수 있다.
구체적으로 기화트레인 라인(L15)은, 히터(70)에서 제1 방향을 따라 일정 지점까지 연장되었다가 제2 방향을 따라 연장되어 U자 형태를 이루며, 하우징(30) 외부의 수요처를 향해 액화가스를 전달한다.
즉 액화가스 공급라인(L10)은 액화가스 펌프(50)에서 기화기(60)를 향하는 제1 방향(전방)을 따라 연장되어 기화기(60)에 연결되고, 기화기(60)에서 제1 방향과 반대되는 제2 방향(후방)을 따라 연장되어 히터(70)에 연결되며, 히터(70)에서 제1 방향(전방)을 따라 일정 지점까지 연장되었다가 제2 방향(후방)을 따라 연장되어 하우징(30) 외부의 수요처를 향해 액화가스를 전달한다.
따라서 액화가스 공급라인(L10)은, 도 4에 도시된 것과 같이 위에서 내려다볼 때 전후 방향을 따라 연장되는 방향이 뒤바뀌는 지점을 다수 포함할 수 있다. 구체적으로 공통라인(L11)에서 분기라인(L12)이 연결되는 부분에서 연장 방향이 전방에서 후방으로 바뀌며, 분기라인(L12)이 액화가스 펌프(50)를 감싸면서 액화가스 펌프(50)의 후방에 연결될 때에도 연장 방향이 후방에서 전방으로 전환된다.
또한 펌프-기화기 연결라인(L13)과 기화기-히터 연결라인(L14)은 연장 방향이 서로 반대될 수 있으며, 기화트레인 라인(L15)은 히터(70)로부터 연장되고 일정 지점에서 연장 방향이 전방에서 후방으로 전환될 수 있다.
펌프-기화기 연결라인(L13), 기화기-히터 연결라인(L14), 기화트레인 라인(L15)은, 적어도 부분적으로 상호 평행하게 마련될 수 있으며, 상호 평행하게 마련되는 부분이 도 6에서와 같이 서로 다른 높이에 배치됨으로써 간섭이 일어나지 않는다.
액화가스 공급라인(L10) 중 특히 기화트레인 라인(L15)은, 복수 개의 히터(70)로부터 각각 연장되며 밸브유닛(V10)을 경유한 뒤 일정 지점에서 통합되도록 마련된다. 밸브유닛(V10)은 히터(70)로부터 수요처로 전달되는 액화가스의 유량, 압력 등을 조절하는 구성으로서, 적어도 하나 이상의 컨트롤밸브 등을 포함하는 밸브 그룹으로 이루어질 수 있다.
밸브유닛(V10)은 작업자의 조작 또는 유지보수 등이 요구되는 구성일 수 있다. 따라서 액화가스 공급라인(L10)에서 밸브유닛(V10)이 마련되는 부분의 일측에는 작업자의 이동을 허용하는 플랫폼(90)이 구비될 수 있다. 이때 플랫폼(90)은 복수 개의 히터(70) 사이 및 복수 개의 기화기(60) 사이에서 전후 방향을 따라 나란하게 마련될 수 있다.
구체적으로 플랫폼(90)은 도 5에 도시된 바와 같이 2가지 중 적어도 어느 하나의 구조로 배치될 수 있다. 일례로 도 5의 (A)에 따르면, 2개의 히터(70)로부터 기화트레인 라인(L15)이 연장되고 2개의 밸브유닛(V10)이 마련될 때, 플랫폼(90)은 각 밸브유닛(V10)의 좌측 또는 우측에 개별적으로 배치되어 있을 수 있다.
이 경우 작업자는 좌측의 플랫폼(90)에 위치하여 좌측의 밸브유닛(V10)을 체크할 수 있고, 우측의 플랫폼(90)에 위치하여 우측의 밸브유닛(V10)을 체크할 수 있다.
또는 본 실시예는, 각 밸브유닛(V10)마다 플랫폼(90)을 할당하는 대신, 하나의 플랫폼(90)이 적어도 둘 이상의 밸브유닛(V10)에 대한 체크를 가능케 하는 구조를 가질 수 있다. 도 5의 (B)를 참조하면 플랫폼(90)은 각각의 히터(70)로부터 연장된 액화가스 공급라인(L10)에 마련되는 밸브유닛(V10)들 사이에 배치될 수 있다.
즉 플랫폼(90)은, 각각의 히터(70)로부터 연장되는 액화가스 공급라인(L10)에서 전후 방향으로 나란한 부분들 사이에 전후 방향을 따라 나란하게 마련될 수 있다. 이 경우 플랫폼(90)을 기준으로 기화기(60), 히터(70) 및 밸브유닛(V10)이 좌우 방향으로 대칭되게 배치될 수 있다.
따라서 도 5의 (A) 대비 도 5의 (B)의 경우, 하나의 플랫폼(90)에 의해 둘 이상의 밸브유닛(V10)의 유지보수가 가능하므로, 물량 절감 및 공간 활용도 증대 효과를 얻을 수 있다.
열매 공급유닛(80)은, 히터(70) 및 기화기(60)에 순차적으로 열매를 공급한다. 앞서 설명한 바와 같이 열매는 해수, 글리콜워터 등의 비폭발성일 수 있으므로, 열매 공급유닛(80)은 선박(10)의 선수(11) 내부에 마련될 수 있다.
열매 공급유닛(80)은 비폭발성의 열매를 비폭발성인 열원으로 가열하도록 구비될 수 있고, 일례로 해수를 이용하여 글리콜워터인 열매를 가열해 히터(70) 등으로 공급할 수 있다.
열매 공급유닛(80)은 열매 공급라인(L20)을 통해 기화기(60)와 히터(70)로 열매를 공급하는데, 열매 공급라인(L20)에는 기화기(60)와 히터(70)가 직렬로 배치될 수 있고, 특히 열매의 흐름을 기준으로 기화기(60)가 히터(70)의 하류에 구비된다. 따라서 열매는 히터(70)를 먼저 경유한 뒤 기화기(60)에 유입될 수 있다. 이는 히터(70)에서의 액화가스 온도를 수요처의 요구 온도에 맞도록 원활히 가열하기 위함이다.
하우징(30)은 어퍼데크(12)에 의해 지지되는 제1 부분(31)과, 제1 부분(31)에서 전방으로 연장되며 어퍼데크(12)로부터 상방 이격된 제2 부분(32)을 갖는데, 열매 공급라인(L20)은 선수(11) 내부로부터 제1 부분(31)의 내측을 거쳐 제2 부분(32)으로 연장되어 히터(70)에 연결될 수 있다.
즉 열매 공급유닛(80)에 의해 하우징(30) 측으로 공급되는 열매는, 제1 부분(31)을 거쳐 제2 부분(32)으로 전달되면서 히터(70) 및 기화기(60)를 차례로 경유할 수 있다.
열매 공급라인(L20)은 액화가스 공급라인(L10) 대비 직경이 크게 이루어질 수 있는 바, 설치비용이나 공간 활용도 등을 고려할 때, 열매 공급라인(L20)의 길이를 우선적으로 축소하는 설계가 바람직하다. 따라서 본 실시예는, 기화기(60)와 히터(70) 중 히터(70)가 제1 부분(31)에 인접하게 배치되도록 하여, 열매의 경로를 최소화할 수 있다.
그런데 기화기(60)가 히터(70)보다도 액화가스 펌프(50)로부터 더 멀리 배치되어 있기 때문에, 열매의 경로와 달리 액화가스의 경로는, 액화가스 펌프(50)와 히터(70) 사이에서 기화기(60)를 거치면서 U턴하는 구조를 가져서 다소 길게 이루어질 수 있다.
열매 공급라인(L20)은 열매 공급유닛(80)에서 하우징(30)의 제1 부분(31), 하우징(30)의 제2 부분(32)(히터(70), 기화기(60))을 거친 뒤 다시 열매 공급유닛(80)으로 순환하는 순환라인으로 마련되어, 열매에 대하여 폐루프를 구성할 수 있다.
다만 열매 공급라인(L20)에는 열매 팽창탱크(81)가 분기 연결될 수 있다. 열매 팽창탱크(81)는 열매가 순환하는 폐루프에서 분지되는 열매 압력조절라인(L21)에 연결될 수 있으며, 순환하는 열매의 유량이나 압력을 조절하기 위해 마련된다.
열매 팽창탱크(81)는, 열매를 임시 저장하며 열매의 압력을 조절한다. 열매 팽창탱크(81)는 열매를 저장할 수 있도록 용기 형태를 가질 수 있는데, 특히 본 실시예에서 열매 팽창탱크(81)는 하우징(30) 내벽(34)에 선각화되어 있을 수 있다.
즉 열매 팽창탱크(81)는, 도 8에서와 같이 하우징(30)의 내벽(34)을 일면으로 하여 하우징(30)에 일체로 형성될 수 있다. 또한 열매 팽창탱크(81)는 하우징(30)의 내벽(34)을 측면으로 하고 하면이 지지데크(33)보다 상방으로 이격되도록 마련되어 열매 팽창탱크(81)의 충분한 설치 높이를 확보할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 열매 공급유닛(80)에 의해 하우징(30) 측으로 공급되는 열매는 제1 부분(31)을 거쳐 제2 부분(32)으로 전달되면서 히터(70) 및 기화기(60)를 차례로 경유하는데, 열매 팽창탱크(81)는 제2 부분(32)에서 제1 부분(31)으로부터 먼 위치의 모서리에 마련되어, 제2 부분(32)의 전후 방향 내벽(34)과 좌우 방향 내벽(34)을 두 측면으로 하여 제2 부분(32)에 일체로 형성될 수 있다.
따라서 본 실시예는, 열매 팽창탱크(81)가 하우징(30) 내벽(34)에 선각화됨에 따라 별도의 탱크 구조물을 하우징(30) 내에 탑재할 필요가 없으므로 공간 활용도를 높일 수 있다. 또한 열매 팽창탱크(81)가 하우징(30)의 벽체에 의해 둘러싸이게 되므로 외부 환경 영향을 최소화하면서, 열매를 사용함에 있어서 stability가 향상될 수 있다.
물론 이외에도 열매 팽창탱크(81)는, 열매를 임시로 저장하며 하우징(30)에 의해 외부 환경하중이 저감되도록 하는 제한되지 않는 다양한 위치/형태 등으로 마련될 수 있다.
드레인부(100)는, 하우징(30) 내에서 누출되는 가스를 처리한다. 드레인부(100)에 대해서는 도 9 및 도 10을 참조해 설명한다. 먼저 도 9를 참조하면 드레인부(100)는 하우징(30) 내에서 누출되는 가스를 선박(10)의 외부로 배출하는 드레인 라인(L30)을 포함할 수 있다. 드레인 라인(L30)은 하우징(30) 내에서 최하측으로부터 연장될 수 있으며, 일례로 하우징(30)의 제1 부분(31) 바닥에서 드레인 라인(L30)의 일단이 배치된다.
이때 하우징(30)은 누출되는 가스가 접촉하더라도 문제되지 않도록 제1 부분(31)의 바닥 또는 제2 부분(32)의 지지데크(33) 등이 저온강 또는 스테인리스 등으로 이루어질 수 있다.
또한 드레인부(100)는 하우징(30) 외부에 설치되는 석션드럼(40)에서 누출되는 가스도 처리할 수 있다. 이를 위해 드레인부(100)는 석션드럼(40)의 하측에 마련되며 석션드럼(40)으로부터 누출되는 가스를 수집하는 드럼 코밍(101)을 포함한다.
드럼 코밍(101) 역시 앞서 설명한 것처럼 저온강 등으로 이루어질 수 있으며, 드럼 코밍(101)에는 하우징(30)의 제1 부분(31)에 마련된 드레인 라인(L30)을 향해 누출가스 전달라인(L31)이 마련되어, 드럼 코밍(101)에 수집된 가스가 드레인 라인(L30)으로 전달될 수 있다.
또는 본 실시예의 드레인부(100)는, 도 9와 달리 도 10에서와 같이 펌프 코밍(102), 기화기 코밍(103), 통합 코밍(104) 등을 포함할 수 있다. 즉 드레인부(100)는 액화가스 펌프(50)의 하측에 마련되어 액화가스 펌프(50)로부터 누출되는 가스를 수집하는 펌프 코밍(102)과, 기화기(60)의 하측에 마련되며 기화기(60)로부터 누출되는 가스를 수집하는 기화기 코밍(103)을 포함할 수 있다.
펌프 코밍(102)과 기화기 코밍(103)은, 액화가스 펌프(50) 또는 기화기(60) 하방을 모두 커버하는 면적을 갖도록 마련될 수 있고, 또는 액화가스 펌프(50) 등에서 누출이 우려되는 부분만 커버하는 면적을 갖도록 마련될 수 있다. 다만 후자의 경우 펌프 코밍(102) 등은 복수 개로 구비될 수 있다.
통합 코밍(104)은, 펌프 코밍(102)과 기화기 코밍(103)에서 수집되는 가스가 유입될 수 있다. 통합 코밍(104)은 하우징(30)에서 제1 부분(31)에 배치될 수 있으며, 하우징(30) 내에서 누출된 가스를 모두 수집하는 구성일 수 있다.
펌프 코밍(102), 기화기 코밍(103), 드럼 코밍(101) 등으로부터 통합 코밍(104)으로는 누출가스 전달라인(L31)이 연장될 수 있으며, 따라서 누출가스 전달라인(L31)을 통해 드럼 코밍(101), 펌프 코밍(102) 또는 기화기 코밍(103)에 수집된 가스가 통합 코밍(104)으로 전달될 수 있다.
통합 코밍(104)에는 선박(10)의 외부로 드레인 라인(L30)이 연장되어, 통합 코밍(104)에 유입된 가스가 선외 배출될 수 있다. 이와 같이 본 실시예는 도 10에서 나타난 통합 코밍(104)을 이용함으로써 하우징(30)의 바닥면에 대해 액화가스 펌프(50) 또는 기화기(60)로부터 노출되는 가스의 접촉을 방지할 수 있다. 따라서 도 9와 달리 도 10의 경우 하우징(30)의 바닥면은 카본강 또는 일반강으로 이루어질 수 있으므로, 하우징(30)에 대한 설치 비용을 대폭 줄일 수 있다.
드레인 라인(L30)은 선박(10)의 선측외판으로 누출 가스를 드레인하며, 이때 선체에 해수 등을 스프레이 하여 선체를 보호할 수 있다. 및/또는 드레인 라인(L30)은 해수면으로 누출 가스를 배출할 수 있으며, 탈착 가능한 호스가 드레인 라인(L30)에 적용되어, 해수면 아래에서 누출 가스의 배출이 가능하다. 즉 드레인 라인(L30)은 선체 또는 해수면으로 드레인이 가능하도록 분기되어 있을 수 있다.
드레인부(100)는 온도 등의 알람을 통해 누출을 확인한 뒤, 드레인 밸브(부호 도시하지 않음)를 열어 해수면으로 누출 가스를 배출하여, 선체로의 누출가스 배출 미 스프레이를 생략할 수 있다.
또한 드레인부(100)는 누출 가스가 통합 코밍(104)에 수집되는 경우가 아닌, 빗물 등이 통합 코밍(104)에 수집되는 경우에도 드레인을 구현할 수 있으며, 다만 하우징(30) 내에서 누출된 가스는 해수면으로 배출하고, 빗물 등의 이물질은 선측외판으로 배출할 수 있다. 다라서 드레인부(100)는 적절한 드레인을 선택 제어하여 선체가 누출 가스의 접촉에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
액화가스 공급라인(L10)에는 플랜지에 의해 연결되는 연결부위(FL)가 복수 개 마련되는데, 복수 개의 연결부위(FL)에는 보호커버(110)가 마련될 수 있다. 보호커버(110)는 연결부위(FL)를 각각 커버하도록 복수 개로 구비된다.
도 9에서 설명한 것처럼 하우징(30) 내에서 누출되는 가스가 하우징(30) 바닥면을 통해 수집되며 하우징(30) 바닥면이 저온강으로 이루어지는 경우에는 보호커버(110)가 생략될 수 있다. 다만 본 실시예는 도 10을 참조해 설명한 것과 같이, 하우징(30) 바닥면을 일반강 등의 저렴한 재질로 제작하기 위하여, 누출될 수 있는 부위에 각각 누출 가스를 포집하는 구성들을 배치할 수 있다.
누출될 수 있는 부위에 배치되는 가스 포집 구성은 앞서 설명한 펌프 코밍(102), 기화기 코밍(103) 및 이하 후술하는 보호커버(110) 등일 수 있고, 히터(70)에도 히터 코밍(도시하지 않음)이 배치될 수 있음은 물론이다.
펌프 코밍(102) 등은 액화가스의 온도나 압력을 조절하기 위해 작동하는 구성에 대하여 누출 가스를 포집하기 위한 구성인 반면, 보호커버(110)는 액화가스가 유동하는 경로 상에서 누출될 수 있는 가스를 포집하기 위한 구성일 수 있다. 이러한 보호커버(110)는 spray shield 등으로 지칭될 수 있다.
보호커버(110)는, 도 11에 나타난 것과 같이 적어도 2가지 타입을 구비할 수 있다. 먼저 도 11의 (A)의 경우, 보호커버(110)는 연결부위(FL)를 커버하되 하측에 트레이(112)가 마련될 수 있다. 이러한 보호커버(110)는 액화가스가 비교적 수평 방향으로 유동하는 연결부위(FL)에 적용될 수 있다.
도 11의 (A)에 나타난 보호커버(110)는, 연결부위(FL)를 견고하게 감싸서 누출 가스가 새어나가는 것을 방지할 수 있고, 보호커버(110) 내로 유입되는 누출 가스는 보호커버(110)의 하측에 마련되는 배출구(111)를 통해 보호커버(110) 하측의 트레이(112)로 포집된다. 이때 트레이(112)에 수집된 가스는 드레인 라인(L30) 등을 통해 선박(10)의 외부로 배출된다.
즉 도 11의 (A)에 따른 보호커버(110)는 액화가스가 수평으로 유동하는 연결부위(FL)를 감싸면서 누출되는 가스를 배출하기 위한 배출구(111)가 하방에 마련되고, 트레이(112)가 배출구(111)의 하방에 마련된다.
이와 달리 도 11의 (B)에 나타난 보호커버(110)는, 연결부위(FL)를 커버하되 별도의 트레이(112)를 구비하지 않는다. 도 11의 (B)에 따른 보호커버(110)는 액화가스가 비교적 수직 방향으로 유동하는 연결부위(FL)에 적용될 수 있다.
구체적으로 도 11의 (B)에 따른 보호커버(110)는, 보호커버(110)에 직접 드레인 라인(L30)이 연결될 수 있다. 즉 드레인 라인(L30)은 보호커버(110)에 연결되며 연결부위(FL)로부터 누출되어 보호커버(110) 내로 유입되는 가스를 선박(10)의 외부 등으로 배출할 수 있다. 이때 드레인 라인(L30)은 보호커버(110)에서 누출되는 가스를 배출하기 위해 마련되는 배출구(111)에 연결된다.
이와 같이 본 실시예는 액화가스 공급라인(L10)에서 수평 또는 수직하게 연장된 부분의 연결부위(FL)에 대해, 적어도 2가지 타입의 보호커버(110) 및 이와 대응되는 드레인 라인(L30)을 적용하여, 액화가스 공급라인(L10)에서의 누출 가스를 모두 포집할 수 있게 된다. 따라서 본 실시예는 하우징(30) 바닥면에 대해 연결부위(FL)로부터 누출되는 가스의 접촉을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 재기화를 위한 구성을 선수(11) 어퍼데크(12) 상에 배치된 하우징(30) 내에 최적화 배치함으로써, 제조 비용 절감, 공간 활용성 증대 및 유지보수 효율성 향상 등의 효과를 거둘 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박(10)의 부분 측면도이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박(10)의 부분 평면도이다.
이하에서는 도 12 및 도 13을 참조하여 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명한다. 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음하도록 하며, 이는 제3 실시예에 대해서도 마찬가지임을 알려둔다.
본 실시예는, 앞서 석션드럼(40)의 설명 부분에서 언급한 맹목구간을, 기화기(60) 등에도 적용할 수 있다. 즉 본 실시예의 기화기(60)는, 선박(10)의 조타실에서 하우징(30)의 전단 상측을 양해 작도되는 가시선(VL)보다 상방으로 돌출되는 형태를 갖되, 가시선(VL)보다 돌출되는 부분이 조타실에서 가시범위 중 5도 이내의 맹목기간 내에 위치할 수 있다.
기화기(60)는 수평 길이 대비 수직 높이가 더 큰 버티컬 타입으로 마련되며, 이는 액화가스 펌프(50)에서 설명한 바와 유사하다. 즉 본 실시예는 액화가스 펌프(50) 및 기화기(60) 등을 버티컬 타입으로 마련하여 하우징(30)의 전후 길이를 축소할 수 있으면서, 맹목구간을 이용하여 안전성 측면에서 국제규정을 문제 없이 만족시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 앞선 실시예에서 horizontal type으로 마련되던 기화기(60)를 vertical type으로 변경하되, 하우징(30) 내에서 상방으로 돌출되는 기화기(60)가 맹목구간 내에 배치되게 함으로써, 안전성 규정을 만족하고 하우징(30) 크기를 크게 절감할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 평면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 석션드럼(40)이 하우징(30) 내에 배치될 수 있다. 일례로 복수 개의 펌프 가운데에 석션드럼(40)이 배치되어, 석션드럼(40)에서 좌우 방향으로 액화가스 공급라인(L10)이 연장될 수 있다.
본 실시예는 앞선 제2 실시예에서 설명한 것처럼 기화기(60) 등을 vertical type으로 하여 하우징(30)의 내부에 여유공간을 확보할 수 있고, 이때 여유공간을 활용해 액화가스 펌프(50), 히터(70) 등의 배치를 개선함으로써, 하우징(30) 내에 석션드럼(40)의 설치가 가능할 수 있다.
따라서 본 실시예는 트렁크데크(13)에 별도로 석션드럼(40)을 설치하는 제1, 2 실시예와 달리, 어퍼데크(12)에 지지되는 하우징(30)의 내측에 트렁크데크(13)가 설치되도록 하여, 작업자 동선을 최소화하고 공간 활용성을 높일 수 있다.
이 경우 액화가스 펌프(50)는 도면과 같이 좌우 방향으로 나란하게 배열될 수 있고, 또는 석션드럼(40)의 배치 공간 확보를 위하여 좌우 및 전후 방향으로 상호 어긋나게 배치되어 삼각형 구도를 이루는 것도 가능하다.
본 발명은 앞서 설명한 실시예 외에도, 적어도 어느 하나의 실시예와 공지기술의 조합 및 적어도 둘 이상의 실시예의 조합을 더 포함할 수 있을 것이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 가스 처리 시스템 10: 선박
11: 선수 12: 어퍼데크
13: 트렁크데크 20: 액화가스 저장탱크
30: 하우징 31: 제1 부분
32: 제2 부분 33: 지지데크
34: 내벽 40: 석션드럼
50: 액화가스 펌프 60: 기화기
70: 히터 80: 열매 공급유닛
81: 열매 팽창탱크 90: 플랫폼
100: 드레인부 101: 드럼 코밍
102: 펌프 코밍 103: 기화기 코밍
104: 통합 코밍 110: 보호커버
111: 배출구 112: 트레이
FL: 연결부위 L10: 액화가스 공급라인
L11: 공통라인 L12: 분기라인
L13: 펌프-기화기 연결라인 L14: 기화기-히터 연결라인
L15: 기화트레인 라인 V10: 밸브유닛
L20: 열매 공급라인 L21: 열매 압력조절라인
L30: 드레인 라인 L31: 누출가스 전달라인
VL: 가시선

Claims (6)

  1. 액화가스 저장탱크가 탑재된 선박의 선수 갑판 상에 마련되는 하우징;
    상기 하우징 내에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크에서 전달되는 액화가스를 펌핑하는 액화가스 펌프;
    상기 하우징 내에서 상기 액화가스 펌프의 일측에 마련되며 액화가스를 열매로 가열하는 기화기;
    상기 하우징 내에서 상기 기화기의 일측에 마련되며 기화된 액화가스를 열매로 추가 가열하는 히터; 및
    상기 선박의 선수 내부에 마련되며 상기 히터 및 상기 기화기에 순차적으로 열매를 공급하는 열매 공급유닛을 포함하며,
    상기 기화기 및 상기 히터는,
    상기 액화가스 펌프로부터 상기 기화기로 액화가스가 공급되는 방향 대비, 상기 기화기에서 상기 히터로 액화가스가 전달되는 흐름은 반대되고 상기 히터에서 상기 기화기로 열매가 전달되는 흐름은 나란하도록 배치되는, 가스 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기화기는,
    상기 액화가스 펌프를 기준으로 상기 히터보다 상대적으로 먼 위치에 마련되는, 가스 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 액화가스 펌프가 배치되며 상기 갑판에 지지되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에서 전방으로 연장되며 상기 갑판으로부터 상방으로 이격된 지지데크를 형성하고 상기 기화기 및 상기 히터가 펼쳐져 배치되는 제2 부분을 포함하는, 가스 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열매 공급유닛에 의해 상기 하우징 측으로 공급되는 열매는,
    상기 제1 부분을 거쳐 상기 제2 부분으로 전달되면서 상기 히터 및 상기 기화기를 차례로 경유하는, 가스 처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 액화가스 저장탱크로부터 전달되는 액화가스는,
    상기 제1 부분의 상기 액화가스 펌프를 거쳐 제1 방향을 따라 상기 제2 부분의 상기 기화기로 전달된 후, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 상기 제2 부분의 상기 히터로 전달되는, 가스 처리 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 상기 가스 처리 시스템을 갖는, 선박.
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