KR20230001602A - Gas management system in ship - Google Patents

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KR20230001602A
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KR1020210084095A
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유호연
전준우
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

Disclosed is a gas management system for a ship capable of preventing and suppressing the spread of ammonia. According to the present embodiment, provided may be a gas management system for a ship including: a dissolution device which dissolves ammonia leaked from a consumer that accepts or utilizes ammonia; a storage tank for accommodating the ammonia solution dissolved by the dissolution device; a heating device for heating the ammonia solution contained in the storage tank; and an ammonia circulation line which resupplies gaseous ammonia vaporized inside the storage tank to the consumer.

Description

선박의 가스 관리시스템{GAS MANAGEMENT SYSTEM IN SHIP}Ship's gas management system {GAS MANAGEMENT SYSTEM IN SHIP}

본 발명은 선박의 가스 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 암모니아의 확산을 방지하여 취급 상 안전을 도모함과 동시에, 암모니아의 효율적인 이용 및 관리를 수행할 수 있는 선박의 가스 관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gas management system of a ship, and more particularly, to a gas management system of a ship capable of efficiently using and managing ammonia while promoting safety in handling by preventing the diffusion of ammonia.

온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 환경규제가 강화됨에 따라 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여, 세계 각국은 친환경, 저탄소연료 사용 선박의 개발에 주력하고 있다. As environmental regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants are strengthened, countries around the world are focusing on the development of ships using eco-friendly, low-carbon fuel instead of using heavy oil and diesel oil, which are existing fuels.

기존의 화석연료를 대체할 에너지원으로서 천연가스(Natural Gas)를 사용하는 방법이 가장 유력하게 고려되어 왔다. 다만, 천연가스는 취급의 효율성을 위해 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)로 상 변화하여 관리 및 운용을 수행하게 되는데, 그 액화점이 약 -163℃로 매우 낮아 냉각에 어려움이 있고, 액화천연가스를 급유하는 항구 또는 벙커링 선박 등의 관련 인프라를 구축하는데 많은 비용이 들어간다는 단점이 있다. A method of using natural gas as an energy source to replace existing fossil fuels has been considered as the most promising. However, natural gas is phase-changed into liquefied natural gas for efficiency in handling and is managed and operated. The disadvantage is that it costs a lot to build related infrastructure such as a refueling port or a bunkering ship.

이에 최근에는 차세대 친환경 에너지원으로서 암모니아(NH3)가 각광을 받고 있다. 일 예로, 암모니아를 이용하여 선박의 엔진이나 각종 발전설비의 동력원으로 활용하거나, 암모니아를 통해 전기를 생산하는 기술이 다양하게 개발되고 있다. In recent years, ammonia (NH3) has been in the limelight as a next-generation eco-friendly energy source. For example, various technologies are being developed for using ammonia as a power source for engines of ships or various power generation facilities, or for producing electricity through ammonia.

그러나 암모니아는 매우 적은 농도에도 불구하고 인체에 유해한 성질을 가지며, 특히 암모니아는 비중이 공기보다 낮아 확산이 쉽게 이루어짐에 따라 폭발 또는 인명사고 등 안전에 위협이 발생할 우려가 매우 높다. However, ammonia has properties harmful to the human body despite a very small concentration. In particular, since ammonia has a lower specific gravity than air and is easily diffused, there is a high risk of safety such as explosion or human accident.

따라서 암모니아를 활용함에 있어서 암모니아의 확산을 방지하여 취급의 안전성을 도모하면서도 암모니아의 효율적인 관리를 수행할 수 있는 방안이 요구된다. Therefore, in using ammonia, there is a need for a method capable of efficiently managing ammonia while promoting safety in handling by preventing the spread of ammonia.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0035223호(2010. 04. 05. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0035223 (published on April 5, 2010)

본 실시 예는 암모니아의 확산을 방지 및 억제할 수 있는 선박의 가스 관리시스템을 제공하고자 한다.The present embodiment is intended to provide a gas management system for ships capable of preventing and suppressing the diffusion of ammonia.

본 실시 예는 암모니아의 효율적인 이용 및 관리를 도모할 수 있는 선박의 가스 관리시스템을 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide a gas management system for ships that can promote efficient use and management of ammonia.

본 실시 예는 폭발 또는 인명사고 등을 방지하여 설비 운용의 안전성을 도모할 수 있는 선박의 가스 관리시스템을 제공하고자 한다.The present embodiment is intended to provide a gas management system of a ship that can promote the safety of facility operation by preventing explosions or human accidents.

본 실시 예는 단순한 구조로서 효율적인 가스 운용을 수행할 수 있는 선박의 가스 관리시스템을 제공하고자 한다.The present embodiment aims to provide a gas management system for a ship capable of efficient gas operation with a simple structure.

본 실시 예는 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 선박의 가스 관리시스템을 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide a gas management system for ships capable of improving energy efficiency.

본 발명의 일 측면에 의하면, 암모니아를 수용하거나 활용하는 소비처로부터 누출된 암모니아를 용해시키는 용해장치; 상기 용해장치에 의해 용해된 암모니아 용액을 수용하는 저장탱크; 상기 저장탱크에 수용된 암모니아 용액을 가열하는 가열장치; 및 상기 저장탱크의 내부에서 기화된 기상의 암모니아를 상기 소비처로 재공급하는 암모니아 순환라인을 포함하여 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a dissolving device for dissolving ammonia leaked from a consumer receiving or utilizing ammonia; a storage tank accommodating the ammonia solution dissolved by the dissolution device; a heating device for heating the ammonia solution accommodated in the storage tank; and an ammonia circulation line for re-supplying gaseous ammonia vaporized in the storage tank to the consumer.

상기 암모니아 순환라인은 상기 기상의 암모니아를 가압하는 컴프레서를 포함하여 제공될 수 있다.The ammonia circulation line may include a compressor for pressurizing the gaseous ammonia.

상기 소비처는 액상의 암모니아를 수용하는 암모니아 저장장치를 포함하고, 상기 암모니아 순환라인은 상기 컴프레서에 의해 가압된 암모니아를 액화시키는 재액화장치를 더 포함하여 제공될 수 있다.The consumer may include an ammonia storage device for accommodating liquid ammonia, and the ammonia circulation line may further include a re-liquefying device for liquefying the ammonia pressurized by the compressor.

상기 재액화장치는 상기 컴프레서에 의해 가압된 암모니아를 해수와 열교환하여 냉각 및 재액화하도록 마련될 수 있다.The re-liquefaction device may be provided to cool and re-liquefy the ammonia pressurized by the compressor by exchanging heat with seawater.

상기 용해장치는 상기 소비처의 외부에 용매를 분사하는 복수의 분사노즐을 포함하여 제공될 수 있다.The dissolution device may be provided including a plurality of injection nozzles for injecting the solvent to the outside of the consumer.

상기 용해장치는 용매를 제공하는 용매공급부와, 상기 용매공급부로부터 상기 복수의 분사노즐로 용매를 공급하는 용매공급라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.The dissolution device may further include a solvent supply line for supplying solvent from the solvent supply unit to the plurality of injection nozzles, and a solvent supply unit for supplying the solvent.

상기 용해장치에 의해 용해된 암모니아 용액을 수집하는 적어도 하나의 트레이; 및 상기 트레이에 수집된 암모니아 용액을 상기 저장탱크로 공급하는 암모니아 회수라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.At least one tray for collecting the ammonia solution dissolved by the dissolution device; and an ammonia recovery line supplying the ammonia solution collected in the tray to the storage tank.

상기 가열장치는 열 매체가 순환하는 매체 순환라인과, 상기 열 매체를 선박의 폐열과 열교환하는 히터를 포함하여 제공될 수 있다.The heating device may include a medium circulation line through which the heating medium circulates, and a heater which exchanges heat with the waste heat of the vessel for the heating medium.

상기 가열장치는 상기 매체 순환라인에 마련되어 상기 열 매체를 이송시키는 펌프를 더 포함하여 제공될 수 있다.The heating device may further include a pump provided in the medium circulation line to transport the heating medium.

상기 소비처는 상기 암모니아 저장장치로 암모니아를 공급하는 벙커링장치와, 암모니아를 연료로 공급하는 연료공급장치와, 암모니아를 연료로 공급받아 출력을 발생시키는 발전장치와, 암모니아를 대기로 방출하는 벤트장치 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 제공될 수 있다. The consumption point is a bunkering device for supplying ammonia to the ammonia storage device, a fuel supply device for supplying ammonia as fuel, a power generation device for generating output by receiving ammonia as fuel, and a vent device for discharging ammonia into the atmosphere. It may be provided by further including at least any one.

본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템은 암모니아의 확산을 방지 및 억제할 수 있다.The ship's gas management system according to this embodiment can prevent and suppress the diffusion of ammonia.

본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템은 암모니아의 효율적인 이용 및 관리를 도모할 수 있다.The ship's gas management system according to this embodiment can promote efficient use and management of ammonia.

본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템은 폭발 또는 인명사고 등을 미연에 방지하여 설비 운용의 안전성을 도모할 수 있다.The ship's gas management system according to this embodiment can promote safety in facility operation by preventing explosions or human accidents in advance.

본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템은 단순한 구조로서 효율적인 가스 운용을 수행할 수 있다.The ship's gas management system according to this embodiment has a simple structure and can perform efficient gas operation.

본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템은 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.The ship's gas management system according to this embodiment can improve energy efficiency.

도 1은 본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a gas management system for a ship according to an embodiment.

이하에서는 본 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention may be embodied in other forms without being limited only to the embodiments presented herein. In the drawings, in order to clarify the present invention, illustration of parts irrelevant to the description may be omitted, and the size of components may be slightly exaggerated to aid understanding.

도 1은 본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템(100)을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a gas management system 100 for a ship according to an embodiment.

암모니아(NH3)는 차세대 친환경 에너지원으로서 각광을 받고 있다. 그러나 암모니아는 매우 적은 농도에서도 악취가 발생할 뿐만 아니라 인체에 유해한 성질을 가지며, 특히 공기보다 비중이 낮아 확산이 쉽게 이루어짐에 따라 폭발 또는 인명사고 등 안전에 위협이 발생할 우려가 매우 높다. Ammonia (NH3) is in the limelight as a next-generation eco-friendly energy source. However, ammonia not only emits an odor even at a very low concentration, but also has properties harmful to the human body. In particular, since ammonia has a lower specific gravity than air and is easily diffused, there is a high risk of safety such as explosion or human accident.

이에 본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템(100)은 선체에서 암모니아를 수용하거나 활용하는 과정에서 누출되는 암모니아의 확산을 방지함과 동시에, 암모니아의 효율적인 이용 및 관리를 수행하도록 마련된다.Accordingly, the ship's gas management system 100 according to the present embodiment is provided to prevent the diffusion of ammonia leaking in the process of accommodating or utilizing ammonia in the hull, and to efficiently use and manage ammonia.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 선박의 가스 관리시스템(100)은 암모니아를 수용 또는 활용하는 소비처(10)에서 누출된 암모니아를 용해시키는 용해장치(110), 용해된 암모니아 용액을 수용하는 저장탱크(120), 저장탱크(120)에 수용된 암모니아 용액을 가열하는 가열장치(130), 저장탱크(130) 내부의 기상의 암모니아를 소비처(10)로 재공급하는 암모니아 순환라인(140), 용해장치(110)에 의해 용해된 암모니아 용액을 수집하는 적어도 하나의 트레이(150), 트레이(150)에 수집된 암모니아 용액을 저장탱크(120)로 공급하는 암모니아 회수라인(160)을 포함하여 마련될 수 있다.Referring to FIG. 1, the ship's gas management system 100 according to this embodiment includes a dissolving device 110 for dissolving ammonia leaked from a consumer 10 receiving or utilizing ammonia, and a dissolving device for accommodating the dissolved ammonia solution. A storage tank 120, a heating device 130 for heating the ammonia solution accommodated in the storage tank 120, an ammonia circulation line 140 for resupplying gaseous ammonia inside the storage tank 130 to the consumer 10, At least one tray 150 for collecting the ammonia solution dissolved by the dissolution device 110, and an ammonia recovery line 160 for supplying the ammonia solution collected in the tray 150 to the storage tank 120. It can be.

소비처(10)는 선체에 탑재되어 운용되어, 암모니아(NH3)를 수용 또는 활용하는 복수의 설비를 포함할 수 있다. 일 예로, 소비처(10)는 육상의 터미널 또는 암모니아 공급선으로부터 암모니아를 공급받는 벙커링장치(11), 벙커링장치(11)에 의해 공급받은 암모니아를 수용하는 암모니아 저장장치(12), 암모니아 저장장치(12)에 수용된 암모니아를 공급받아 연료로 공급하는 연료공급장치(13), 연료공급장치(13)를 통해 공급받은 암모니아를 이용하여 출력을 발생시키는 발전장치(14)를 포함할 수 있다. 발전장치(14)는 암모니아를 연료로 공급받아 선박의 추진력을 발생시키거나 선박의 내부 설비 등의 발전용 전원을 발생시키는 엔진으로 이루어질 수 있다. 또한, 소비처(10)는 여분 또는 잉여의 암모니아를 대기로 방출하는 벤트장치(15)를 더 포함할 수 있다.The consumption point 10 may include a plurality of facilities that are installed and operated on the ship's body to accommodate or utilize ammonia (NH3). For example, the consumer 10 includes a bunkering device 11 receiving ammonia from an onshore terminal or an ammonia supplying ship, an ammonia storage device 12 accommodating the ammonia supplied by the bunkering device 11, and an ammonia storage device 12 ) It may include a fuel supply device 13 for receiving and supplying ammonia accommodated in the fuel supply device 13 and a power generation device 14 for generating output using the ammonia supplied through the fuel supply device 13. The generator 14 may be composed of an engine that receives ammonia as fuel and generates propulsion of the ship or generates power for power generation such as internal facilities of the ship. In addition, the consumer 10 may further include a vent device 15 for discharging excess or surplus ammonia into the atmosphere.

용해장치(110)는 소비처(10)로부터 누출된 암모니아를 용해시키도록 마련된다. 용해장치(110)는 용매를 제공하는 용매공급부(111), 용매공급부(111)로부터 각 소비처(10)로 용매를 공급하는 용매공급라인(112), 용매공급라인(112)의 출구 측 단부에 마련되어 각 소비처(10)의 외부에 용매를 분사하는 복수의 분사노즐(115)를 포함할 수 있다. The dissolution device 110 is provided to dissolve the ammonia leaked from the consumer 10. The dissolution device 110 has a solvent supply unit 111 for providing solvent, a solvent supply line 112 for supplying solvent from the solvent supply unit 111 to each consumer 10, and an outlet side end of the solvent supply line 112. It may include a plurality of spray nozzles 115 provided and spraying the solvent to the outside of each consumer 10 .

용매공급부(111)는 소비처(10)에서 누출되는 기상의 암모니아를 용해시킬 수 있는 용매를 수용 및 제공할 수 있다. 용매는 청수(Fresh water)로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 기상의 암모니아를 안정적으로 용해시킬 수 있다면 다양한 종류의 용매로 마련될 수 있다. 용매공급라인(112)은 입구 측 단부가 용매공급부(111)에 연결되고, 출구 측 단부가 분기되어 각각의 소비처(10)의 외부 또는 외측에 배치될 수 있다. 용매공급라인(112)의 출구 측 단부에는 분사노즐(115)이 마련된다. 분사노즐(115)은 각 소비처(10)의 외부 또는 외측을 향하도록 배치되어 용매를 소비처(10)의 외부 또는 외측에 분사함으로써, 소비처(10)로부터 누출되는 암모니아를 신속하고 용해시켜 암모니아가 선상의 공간으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 용매공급라인(112)에는 이를 따라 이송되는 용매의 흐름을 허용 및 차단하는 개폐밸브(미도시)가 복수개 마련될 수 있으며, 개폐밸브는 각 소비처(10)의 외부에 설치되는 감지부(미도시)가 감지한 암모니아 누설정보에 근거하여 개방 및 폐쇄 작동이 제어될 수 있다. The solvent supply unit 111 may receive and provide a solvent capable of dissolving gaseous ammonia leaking from the consumer 10 . The solvent may be composed of fresh water, but is not limited thereto, and may be provided with various types of solvents as long as they can stably dissolve gaseous ammonia. The solvent supply line 112 has an inlet side end connected to the solvent supply unit 111 and an outlet side end branched so that it may be disposed outside or outside each consumer 10 . An injection nozzle 115 is provided at the outlet side end of the solvent supply line 112 . The injection nozzles 115 are arranged to face the outside or outside of each consumer 10 and spray the solvent to the outside or outside of the consumer 10, thereby rapidly dissolving ammonia leaking from the consumer 10 so that ammonia is removed from the ship. can be prevented from spreading into the space of In addition, although not shown in the drawing, a plurality of open/close valves (not shown) may be provided in the solvent supply line 112 to allow or block the flow of the solvent transported along the solvent supply line 112, and the open/close valve may be installed outside each consumer 10. Opening and closing operations may be controlled based on ammonia leakage information detected by a detection unit (not shown) installed in .

한편, 도 1에서는 분사노즐(115)이 각 소비처(10)의 외부 또는 외측에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 그 외에도 암모니아가 이송되는 파이프라인 또는 밸브 등 암모니아의 누출이 발생될 가능성이 있는 다양한 부위에 설치될 수 있음은 물론이다.On the other hand, in FIG. 1, the injection nozzle 115 is shown as being disposed outside or outside each consumer 10, but in addition, various parts where ammonia may leak, such as pipelines or valves through which ammonia is transported. Of course, it can be installed in .

용해장치(110)에 의해 생성된 암모니아 용액은 적어도 하나의 트레이(150)에 의해 수집될 수 있다. 트레이(150)는 소비처(10)의 하측에 각각 배치될 수 있으며, 분사노즐(115)에 의해 공급되는 용매와 소비처(10)로부터 누출된 암모니아가 서로 혼합되어 생성된 암모니아 용액이 자중에 의해 흘러내림으로써 트레이(150)에 수집될 수 있다. The ammonia solution produced by the dissolving device 110 may be collected by at least one tray 150 . The tray 150 may be respectively disposed below the consumer 10, and the ammonia solution generated by mixing the solvent supplied by the spray nozzle 115 and the ammonia leaked from the consumer 10 flows by its own weight. It can be collected in the tray 150 by lowering.

트레이(150)의 내측에 수집 및 수용된 암모니아 용액은 암모니아 회수라인(160)에 의해 후술하는 저장탱크(120)로 공급될 수 있다. 이를 위해, 암모니아 회수라인(160)은 입구 측 단부가 각 트레이(150)의 저면에 연결되고, 출구 측 단부는 합류하여 저장탱크(120)의 내부에 연결될 수 있다. 암모니아 회수라인(160)에는 트레이(150)로부터 저장탱크(120)로 향하는 암모니아 용액의 흐름을 허용 및 차단하는 개폐밸브(도면부호 미도시)가 마련될 수 있다. 도 1에서는 개폐밸브가 암모니아 회수라인(160)의 합류된 지점의 후단에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 해당 위치 및 수에 한정되는 것은 아니며 특정 트레이(150)에 수집된 암모니아 용액을 저장탱크(120)로 선택적으로 공급하도록 암모니아 회수라인(160)의 합류된 지점의 전단과 각각의 트레이(150) 사이에 복수개가 마련될 수도 있다. 또한, 개폐밸브는 트레이(150) 또는 저장탱크(120)의 암모니아 용액의 수위를 감지하는 레벨센서(미도시)가 감지한 수위정보에 근거하여 개방 및 폐쇄 작동이 제어될 수 있다. The ammonia solution collected and accommodated inside the tray 150 may be supplied to the storage tank 120 to be described later through the ammonia recovery line 160. To this end, the ammonia recovery line 160 may have an inlet end connected to the bottom surface of each tray 150 and an outlet end connected to the inside of the storage tank 120. An opening/closing valve (not shown) may be provided in the ammonia recovery line 160 to allow or block the flow of the ammonia solution from the tray 150 toward the storage tank 120. In FIG. 1, the on-off valve is shown as being provided at the rear end of the joining point of the ammonia recovery line 160, but is not limited to the corresponding position and number, and the ammonia solution collected in the specific tray 150 is stored in the storage tank 120 A plurality may be provided between the front end of the joining point of the ammonia recovery line 160 and each tray 150 to selectively supply to. In addition, the opening and closing operation of the opening/closing valve may be controlled based on level information detected by a level sensor (not shown) for detecting the level of the ammonia solution in the tray 150 or the storage tank 120.

저장탱크(120)는 내부에 암모니아 용액을 일시적으로 수용하도록 마련된다. 저장탱크(120)는 용해장치(110)에 의해 용해된 후, 트레이(150)와 암모니아 회수라인(160)을 순차적으로 거쳐 전달되는 암모니아 용액을 공급받아 수용 및 저장할 수 있다. 저장탱크(120)는 암모니아 용액으로부터 기화되어 발생하는 기상의 암모니아에 의한 내부압력 상승을 견딜 수 있도록 가압식 탱크로 마련될 수 있다. 저장탱크(120)는 용해장치(110)에 의해 용해된 액상의 암모니아를 공급받아 수용하되, 소비처(10)가 암모니아를 필요로 하는 경우, 후술하는 암모니아 순환라인(140)에 의해 암모니아를 소비처(10)로 재공급할 수 있다.The storage tank 120 is provided to temporarily accommodate the ammonia solution therein. The storage tank 120 may receive, receive, and store the ammonia solution that is dissolved by the dissolution device 110 and then sequentially passed through the tray 150 and the ammonia recovery line 160. The storage tank 120 may be provided as a pressurized tank to withstand an increase in internal pressure due to gaseous ammonia generated by vaporization from an ammonia solution. The storage tank 120 receives and accommodates the liquid ammonia dissolved by the dissolution device 110, but when the consumer 10 needs ammonia, the ammonia is consumed by the ammonia circulation line 140 described later ( 10) can be re-supplied.

저장탱크(120)의 내부에 수용된 암모니아 용액은 가열장치(130)에 의해 가열 및 기화되어 기상의 암모니아를 형성할 수 있다. 가열장치(130)는 효율적인 설비 운용을 위해 선박의 폐열을 활용하여 암모니아 용액을 가열할 수 있다. 이를 위해, 가열장치(130)는 열 전달매체가 순환하는 매체 순환라인(131)과, 열 전달매체를 선박의 폐열과 열교환하여 가열시키는 히터(132)와, 매체 순환라인(131)을 따라 열 전달매체를 이송시키는 펌프(133)를 포함할 수 있다. 열 전달매체는 글리콜 워터 등으로 이루어질 수 있으며, 펌프(133)에 의해 이송된 열 전달매체는 히터(132)를 거치면서 선체의 엔진이나 스팀 등에서 발생되는 폐열과 열교환하면서 가열될 수 있다. 히터(132)를 경유하면서 가열된 열 전달매체는 저장탱크(120)의 내부에 배치되는 가열장치(130)의 열교환부를 경유하면서, 저장탱크(120)에 수용된 암모니아 용액을 가열 및 기화시킬 수 있다. 가열장치(130)의 열교환부를 경유하면서 열교환 후 냉각된 열 전달매체는 다시금 펌프(133)에 의해 이송되어 순환할 수 있다. The ammonia solution contained in the storage tank 120 may be heated and vaporized by the heating device 130 to form gaseous ammonia. The heating device 130 may heat the ammonia solution by utilizing the waste heat of the ship for efficient facility operation. To this end, the heating device 130 includes a medium circulation line 131 through which the heat transfer medium circulates, a heater 132 that heats the heat transfer medium by exchanging heat with waste heat of the ship, and heat along the medium circulation line 131. A pump 133 for transporting the delivery medium may be included. The heat transfer medium may be made of glycol water, etc., and the heat transfer medium transported by the pump 133 may be heated while passing through the heater 132 while exchanging heat with waste heat generated from an engine or steam of the hull. The heat transfer medium heated while passing through the heater 132 can heat and vaporize the ammonia solution accommodated in the storage tank 120 while passing through the heat exchange unit of the heating device 130 disposed inside the storage tank 120. . The heat transfer medium cooled after heat exchange while passing through the heat exchange unit of the heating device 130 may be transported by the pump 133 and circulated again.

가열장치(130)에 의해 가열 및 기화되면서 저장탱크(120)의 내부에 발생된 기상의 암모니아는 암모니아 순환라인(140)에 의해 소비처(10)로 재공급될 수 있다. 암모니아 순환라인(140)은 입구 측 단부가 저장탱크(120)의 상측 내부에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부는 암모니아를 필요로 하는 적어도 하나의 소비처(10)에 연결될 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 암모니아 순환라인(140)의 출구 측 단부는 암모니아 용액을 수용 및 저장하는 암모니아 저장장치(12)에 연결되어, 저장탱크(120)에 수용된 기상의 암모니아가 암모니아 순환라인(140)을 거쳐 재액화된 후 암모니아 저장장치(12)에 공급될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 암모니아 순환라인(140)의 출구 측 단부가 분기되어 복수의 소비처(10)에 각각 연결될 수도 있다. Gas-phase ammonia generated inside the storage tank 120 while being heated and vaporized by the heating device 130 may be re-supplied to the consumer 10 through the ammonia circulation line 140 . The ammonia circulation line 140 may have an inlet end connected to an upper inside of the storage tank 120 and an outlet end connected to at least one consumer 10 requiring ammonia. For example, as shown in FIG. 1, the outlet side end of the ammonia circulation line 140 is connected to the ammonia storage device 12 for receiving and storing the ammonia solution, so that the gaseous ammonia contained in the storage tank 120 After being re-liquefied through the ammonia circulation line 140, it can be supplied to the ammonia storage device 12. However, it is not limited thereto, and the outlet side end of the ammonia circulation line 140 may be branched and connected to a plurality of consumers 10, respectively.

암모니아 순환라인(140)에는 저장탱크(120)의 내부에 수용된 기상의 암모니아를 를 소비처(10)로 송출하는 컴프레서(141)가 마련될 수 있다. 컴프레서(141)는 저장탱크(120)로부터 소비처(10)로 기상의 암모니아를 송출함과 동시에, 후술하는 재액화장치(142)에 의한 암모니아의 재액화를 원활하게 수행할 수 있도록 기상의 암모니아를 일정 압력수준까지 가압할 수 있다. 컴프레서(141)는 기상의 암모니아 유량 또는 저장탱크(120)의 용량에 따라 복수개가 배치될 수 있으며, 기상의 암모니아를 단계적으로 압축하여 후단의 재액화장치(142)로 전달할 수 있다.A compressor 141 may be provided in the ammonia circulation line 140 to send gaseous ammonia stored in the storage tank 120 to the consumer 10. The compressor 141 sends gaseous ammonia from the storage tank 120 to the consumer 10, and at the same time, vaporizes ammonia so that reliquefaction of ammonia can be smoothly performed by the reliquefaction device 142 described later. It can be pressurized up to a certain pressure level. A plurality of compressors 141 may be arranged according to the flow rate of gaseous ammonia or the capacity of the storage tank 120, and may compress gaseous ammonia step by step and deliver it to the reliquefaction device 142 at the rear.

재액화장치(142)는 컴프레서(141)를 거쳐 송출 및 가압된 기상의 암모니아를 재액화시키도록 마련된다. 재액화장치(142)는 열교환에 의해 가압된 기상의 암모니아를 냉각 및 재액화시킬 수 있다. 일 예로, 재액화장치(142)는 컴프레서(141)를 거쳐 가압되면서 온도가 상승한 기상의 암모니아와 저온의 해수를 열교환함으로써, 해수의 냉열을 기상의 암모니아로 전달하여 암모니아의 냉각 및 재액화를 구현할 수 있다. 재액화장치(142)를 경유하면서 액화된 암모니아는 암모니아 순환라인(140)을 따라 이송되어 적어도 하나의 소비처(10)로 재공급될 수 있다. 이와 같이, 소비처(10)로부터 누출된 암모니아를 회수하여 재이용함으로써 효율적인 가스 운용을 도모할 수 있다. The re-liquefying device 142 is provided to re-liquefy gaseous ammonia that has been sent out and pressurized through the compressor 141. The re-liquefaction device 142 may cool and re-liquefy the pressurized gaseous ammonia by heat exchange. For example, the re-liquefaction device 142 transfers the cold heat of the seawater to the gas-phase ammonia by exchanging heat between the gas-phase ammonia whose temperature has risen while being pressurized through the compressor 141 and the low-temperature seawater to realize cooling and re-liquefaction of the ammonia. can The liquefied ammonia passing through the re-liquefying device 142 may be transported along the ammonia circulation line 140 and re-supplied to at least one consumer 10 . In this way, efficient gas management can be achieved by recovering and reusing ammonia leaked from the consumer 10.

100: 가스 관리시스템 110: 용해장치
111: 용매공급부 115: 분사노즐
120: 저장탱크 130: 가열장치
140: 암모니아 순환라인 141: 컴프레서
142: 재액화장치 150: 트레이
160: 암모니아 회수라인
100: gas management system 110: melting device
111: solvent supply unit 115: injection nozzle
120: storage tank 130: heating device
140: ammonia circulation line 141: compressor
142: reliquefaction device 150: tray
160: ammonia recovery line

Claims (10)

암모니아를 수용하거나 활용하는 소비처로부터 누출된 암모니아를 용해시키는 용해장치;
상기 용해장치에 의해 용해된 암모니아 용액을 수용하는 저장탱크;
상기 저장탱크에 수용된 암모니아 용액을 가열하는 가열장치; 및
상기 저장탱크의 내부에서 기화된 기상의 암모니아를 상기 소비처로 재공급하는 암모니아 순환라인을 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
A dissolution device for dissolving ammonia leaked from a consumer that receives or utilizes ammonia;
a storage tank accommodating the ammonia solution dissolved by the dissolution device;
a heating device for heating the ammonia solution accommodated in the storage tank; and
A ship's gas management system comprising an ammonia circulation line for resupplying gaseous ammonia vaporized in the storage tank to the consumer.
제1항에 있어서,
상기 암모니아 순환라인은
상기 기상의 암모니아를 가압하는 컴프레서를 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 1,
The ammonia circulation line
A ship's gas management system comprising a compressor for pressurizing the gaseous ammonia.
제2항에 있어서,
상기 소비처는
액상의 암모니아를 수용하는 암모니아 저장장치를 포함하고,
상기 암모니아 순환라인은
상기 컴프레서에 의해 가압된 암모니아를 액화시키는 재액화장치를 더 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 2,
the consumer
Including an ammonia storage device for accommodating liquid ammonia,
The ammonia circulation line
The ship's gas management system further comprising a re-liquefaction device for liquefying the ammonia pressurized by the compressor.
제3항에 있어서,
상기 재액화장치는
상기 컴프레서에 의해 가압된 암모니아를 해수와 열교환하여 냉각 및 재액화하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 3,
The re-liquefaction device
A ship's gas management system for cooling and re-liquefying the ammonia pressurized by the compressor by heat exchange with seawater.
제1항에 있어서,
상기 용해장치는
상기 소비처의 외부에 용매를 분사하는 복수의 분사노즐을 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 1,
The melting device
A ship's gas management system comprising a plurality of injection nozzles for injecting a solvent to the outside of the consumer.
제5항에 있어서,
상기 용해장치는
용매를 제공하는 용매공급부와, 상기 용매공급부로부터 상기 복수의 분사노즐로 용매를 공급하는 용매공급라인을 더 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 5,
The melting device
The ship's gas management system further comprising a solvent supply unit for providing a solvent, and a solvent supply line for supplying solvent from the solvent supply unit to the plurality of injection nozzles.
제5항에 있어서,
상기 용해장치에 의해 용해된 암모니아 용액을 수집하는 적어도 하나의 트레이; 및
상기 트레이에 수집된 암모니아 용액을 상기 저장탱크로 공급하는 암모니아 회수라인을 더 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 5,
At least one tray for collecting the ammonia solution dissolved by the dissolution device; and
The ship's gas management system further comprising an ammonia recovery line for supplying the ammonia solution collected in the tray to the storage tank.
제1항에 있어서,
상기 가열장치는
열 매체가 순환하는 매체 순환라인과, 상기 열 매체를 선박의 폐열과 열교환하는 히터를 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 1,
The heating device
A ship's gas management system comprising a medium circulation line through which a heat medium circulates, and a heater for heat exchange of the heat medium with waste heat of the ship.
제8항에 있어서,
상기 가열장치는
상기 매체 순환라인에 마련되어 상기 열 매체를 이송시키는 펌프를 더 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 8,
The heating device
The ship's gas management system further comprising a pump provided in the medium circulation line to transfer the thermal medium.
제3항에 있어서,
상기 소비처는
상기 암모니아 저장장치로 암모니아를 공급하는 벙커링장치와, 암모니아를 연료로 공급하는 연료공급장치와, 암모니아를 연료로 공급받아 출력을 발생시키는 발전장치와, 암모니아를 대기로 방출하는 벤트장치 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 선박의 가스 관리시스템.
According to claim 3,
the consumer
At least one of a bunkering device supplying ammonia to the ammonia storage device, a fuel supply device supplying ammonia as fuel, a power generation device generating output by receiving ammonia as fuel, and a vent device discharging ammonia into the atmosphere The ship's gas management system further comprising a.
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