KR20230064932A - 밀폐형 압축기를 갖춘 냉매 사이클 및 상기 냉매 사이클을 포함하는 증발가스 처리 시스템 - Google Patents

밀폐형 압축기를 갖춘 냉매 사이클 및 상기 냉매 사이클을 포함하는 증발가스 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

액화가스가 저장된 저장탱크(10)로부터 발생하는 증발가스를 처리하여 엔진(12, 14)에 연료로서 공급하거나 상기 저장탱크로 되돌리기 위한 증발가스 처리 시스템에 포함되며, 증발가스와 열교환할 수 있는 냉매가 유동하는 냉매 사이클이 제공된다. 냉매 사이클은, 냉매를 압축하는 냉매 압축기(52)와, 상기 냉매 압축기에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 냉각기(54)와, 압축 및 냉각된 냉매를 감압하는 냉매 감압기(56)를 포함하며, 상기 냉매 압축기는 냉매가 누설되지 않도록 구성되는 밀폐형 압축기이다.

Description

밀폐형 압축기를 갖춘 냉매 사이클 및 상기 냉매 사이클을 포함하는 증발가스 처리 시스템 {REFRIGERANT CYCLE HAVING HERMETIC COMPRESSOR AND BOILED-OFF GAS PROCESSING SYSTEM INCLUDING THE REFRIGERANT CYCLE}
본 발명은 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 증발된 증발가스를 냉각시키기 위한 냉매가 순환하는 냉매 사이클에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매를 압축하기 위한 압축기로서 밀폐형 압축기를 갖춘 냉매 사이클에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 냉매 사이클을 포함하는 증발가스 처리 시스템에 관한 것이다.
천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하며, 연소 시 환경오염 물질의 배출이 거의 없어 친환경 연료로서 주목받고 있다. 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 천연가스를 상압 하에서 약 -163℃로 냉각시켜 액화시킴으로써 얻어지는 것으로, 가스 상태일 때보다 부피가 약 1/600로 줄어들기 때문에, 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. 따라서, 천연가스는 주로 저장 및 이송이 용이한 액화천연가스 상태로 저장 및 이송된다.
천연가스의 액화점은 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG 저장탱크는 LNG가 액체 상태를 유지하도록 단열처리되는 것이 일반적이다. 이와 같이 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열을 차단하는 데에는 한계가 있고, 외부의 열이 LNG 저장탱크 내로 지속적으로 전달되므로 LNG 수송과정에서 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 자연 기화되어 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생한다.
LNG 저장탱크에서 증발가스가 지속적으로 생성되면, LNG 저장탱크의 내압을 상승시키는 요인이 된다. 저장탱크의 내압이 설정된 안전압력 이상이 되면 탱크 파손(rupture) 등 위급상황을 초래할 수 있으므로, 증발가스를 저장탱크 외부로 배출시켜야만 한다. 그러나 저장탱크에서 증발가스를 배출하는 것은 화물로서의 LNG가 손실되는 결과를 초래할 수 있으므로 LNG의 수송 효율 및 연료 효율에 있어 중요한 문제가 된다. 따라서, 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있다.
최근에는, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료 수요처에서 사용하는 방법, 증발가스를 재액화시켜 저장탱크로 회수하는 방법, 또는 이러한 두 가지 방법을 복합적으로 사용하는 방법 등이 개발되어 적용되고 있다.
그 중 선박에 증발가스를 재액화하기 위하여 냉매 사이클을 갖춘 재액화 장치를 적용하는 경우, 채택할 수 있는 대표적인 냉매 사이클로서는 SMR 사이클을 이용한 액화 공정을 들 수 있다. SMR 사이클(Single Mixed Refrigerant Cycle)은 복수의 성분으로 이루어진 혼합냉매를 사용하여 천연가스를 액화시키는 공정이다.
저장탱크 내에서 자연적으로 기화된 증발가스를 냉각 및 액화시키기 위해 사용되는 냉매 사이클은, 냉매의 압력을 상승시키기 위한 압축기와, 압축된 냉매의 온도를 낮추기 위한 냉각기와, 냉매의 압력을 하강시키기 위한 팽창수단을 전형적으로 포함한다.
그런데, 냉매 사이클 내에서 순환하는 냉매가 사이클 외부로 누설되면 혼합냉매의 조성 변화에 따른 열역학적 물성치가 변화하게 되고, 설계된 시스템 내 불확실성 증가로 인해 공정이 불안정해질 뿐만 아니라, 성능 및 효율도 저하된다. 이를 방지하기 위해 냉매를 추가로 보충해야 하며, 육상이 아닌 선박에서 적용하는데 여러가지 문제가 발생할 수 있다.
한편, 탱크 내의 자연적으로 발생하는 증발가스를 수요처에서 사용하기 위해서는 압축기를 이용하여 허용 가능한 압력과 온도의 조건으로 가스를 공급해야 한다. 차가운 증발가스를 압축기에 곧바로 공급하여 연료로 사용하지 않고, 냉매 사이클의 추가 냉열원으로 사용함으로써 열교환기의 용량을 줄일 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 냉매가 순환하는 냉매 사이클 내에서 냉매를 압축시키는 압축기로서 밀폐형 압축기를 채용함으로써 냉매의 누설을 방지하고자 하는 목적을 갖는다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 처리하여 엔진에 연료로서 공급하거나 상기 저장탱크로 되돌리기 위한 증발가스 처리 시스템에 포함되며, 증발가스와 열교환할 수 있는 냉매가 유동하는 냉매 사이클로서, 냉매를 압축하는 냉매 압축기와, 상기 냉매 압축기에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 냉각기와, 압축 및 냉각된 냉매를 감압하는 냉매 감압기를 포함하며, 상기 냉매 압축기는 냉매가 누설되지 않도록 구성되는 밀폐형 압축기인, 냉매 사이클이 제공될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 냉매 사이클은 냉매가 순환하는 폐 루프의 냉매 순환라인으로 이루어지며, 상기 냉매 압축기, 상기 냉매 냉각기, 및 상기 냉매 감압기는 상기 냉매 순환라인을 따라 설치될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 증발가스 처리 시스템은, 상기 저장탱크에서 배출된 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기에서 압축된 압축 증발가스와 상기 냉매 사이클에서 유동하는 냉매를 열교환시키기 위한 열교환기를 포함하며, 상기 냉매 순환라인은, 상기 냉매 냉각기에서 냉각된 냉매가 상기 냉매 감압기에 공급되기 전에 상기 열교환기를 통과하도록 구성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 냉매 사이클 내에서 유동하는 냉매는 SMR(Single Mixed Refrigerant)일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 밀폐형 압축기는, 냉매를 압축시키는 압축장치와, 상기 압축장치를 구동시키기 위한 동력을 발생시키는 동력발생장치가 하나의 하우징 내에 밀폐되어 이루어질 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 밀폐형 압축기는, 냉매를 압축시키는 압축장치가 수용된 하우징의 외부에 상기 압축장치를 구동시키기 위한 동력을 발생시키는 동력발생장치가 설치되고, 상기 동력발생장치로부터 상기 압축장치에 동력을 전달하는 전동수단 주위를 상기 하우징에 의해 밀봉한 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 처리하여 엔진에 연료로서 공급하거나 상기 저장탱크로 되돌리기 위한 증발가스 처리 시스템으로서, 상기 저장탱크로부터 상기 엔진으로 연결되는 증발가스 공급라인과, 상기 증발가스 공급라인에 설치되고 증발가스를 상기 엔진에서 요구하는 연료공급압력으로 압축하는 증발가스 압축기와, 상기 증발가스 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크로 연결되는 재액화 라인과, 상기 재액화 라인을 따라 상기 저장탱크로 복귀하는 증발가스를 냉각하기 위한 열교환기와, 상기 열교환기에서 증발가스와 열교환할 수 있는 냉매가 유동하는 냉매 사이클을 포함하며, 상기 냉매 사이클은, 냉매를 압축하는 냉매 압축기와, 상기 냉매 압축기에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 냉각기와, 압축 및 냉각된 냉매를 감압하는 냉매 감압기를 포함하며, 상기 냉매 압축기는 냉매가 누설되지 않도록 구성되는 밀폐형 압축기인, 증발가스 처리 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉매의 누설이 가장 빈번하게 발생하는 냉매 압축기로서 밀폐형 압축기를 채용한 냉매 사이클이 제공될 수 있어, 냉매 사이클로부터의 냉매의 누설을 방지할 수 있게 된다.
냉매 사이클 내에서 순환하는 냉매가 장치 외부로 누설되는 것이 방지됨에 따라, 전체 시스템 내 불확실성 증가를 억제할 수 있고, 재액화 공정을 안정적으로 실시할 수 있어, 재액화 공정의 운전이 용이해지게 된다.
또한, 냉매에 가연성 물질이 포함되어 있는 경우, 누출된 냉매로 인한 화재나 폭발의 위험을 감소시킬 수 있게 된다.
폐루프 시스템을 의한 혼합냉매로부터의 에너지 이외에, 탱크 내에서 발생하는 차가운 증발가스를 추가 냉열원으로 활용함으로써 열교환기의 용량을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 냉매 사이클을 갖춘 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 적용되는 선박은, 액화가스 및 액화가스에서 발생하는 증발가스를 연료로서 사용할 수 있는 추진용 또는 발전용 엔진이 설치되어 있거나, 액화가스 또는 증발가스를 연료로서 사용하는 각종 선내 연소장치가 설치되어 있는 모든 종류의 선박일 수 있다. 이러한 선박에는, 대표적으로 LNG 운반선(LNG Carrier), 액화석유가스 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에서 액화가스는, 가스를 저온으로 액화시켜 수송할 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진 등의 연료로 사용될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함할 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스 중 하나인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
한편, 본 실시예에 있어서 각 라인을 흐르는 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 냉매 사이클을 갖춘 증발가스 처리 시스템이 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시형태에 따른 증발가스 처리 시스템은, 엔진, 예컨대 주 엔진(12)과 부 엔진(14)이 마련된 선박에서, 액화가스가 저장된 저장탱크(10)로부터 발생하는 증발가스를 처리하여 주 엔진(12) 및 부 엔진(14) 중 적어도 하나에 연료로서 공급하거나 저장탱크(10)로 되돌리기 위한 것이다.
주 엔진(12)은 예를 들어 선박의 추진용 엔진일 수 있고, 부 엔진(14)은 예를 들어 발전용 엔진일 수 있다. 부 엔진(14)에 공급되는 연료의 압력은 주 엔진(12)에 공급되는 연료의 압력보다 낮을 수 있다.
일 실시형태에 따른 증발가스 처리 시스템은 저장탱크(10)로부터 주 엔진(12)으로 연결되는 증발가스 공급라인(L12)을 포함한다. 증발가스 공급라인(L12)에는 저장탱크(10)에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 주 엔진(12)에서 요구하는 연료공급압력으로 압축하는 증발가스 압축기(22)가 설치된다.
저장탱크(10)에서 발생한 증발가스는 증발가스 압축기(22)로 도입되어 압축된다. 증발가스 압축기(22)는 복수의 압축수단과 복수의 냉각수단이 번갈아 배치된 다단 압축기일 수 있다. 이 다단 압축기 내에서 증발가스는 복수의 압축수단을 순차적으로 통과하여 주 엔진의 연료공급압력으로 압축될 수 있다.
주 엔진의 유형에 따라 연료공급압력은 상이하게 결정될 수 있으며, 증발가스 압축기는 주 엔진으로서 예를 들어 DF 엔진이 장착된 경우에는 대략 5.5 barg, 예를 들어 X-DF 엔진이 장착된 경우에는 대략 13 barg, 예를 들어 ME-GI 엔진이 장착된 경우는 대략 300 barg로 증발가스를 압축할 수 있다. 다단 압축기를 구성하는 압축수단 및 냉각수단의 개수(다단 압축기의 단수)는 주 엔진의 연료공급압력에 따라 변경될 수 있다.
선박 규정상 엔진으로 연료를 공급하는 압축기는, 비상 상황을 대비하여 리던던시(Redundancy) 설계를 하여야 하는데, 리던던시 설계란, 선박 운용에 필수적인 장치의 경우 2개의 동일한 사양의 장치를 설치하여, 한 대가 고장, 유지보수 등의 이유로 사용될 수 없을 때에도 다른 한 대를 사용할 수 있도록 설계하는 것을 의미한다. 도 1에는 1개의 증발가스 압축기(22)만이 도시되어 있으나, 이는 도시의 편의를 위한 것으로, 증발가스 압축기는 복수개가 병렬로 배열될 수 있다.
증발가스 공급라인(L12)에 있어서 증발가스 압축기(22)의 하류측에는, 증발가스 압축기(22)에서 압축된 증발가스의 온도를 조절하기 위한 온도 조절수단(24)이 설치될 수 있다. 온도 조절수단(24)은 예를 들어 쿨러일 수 있다.
증발가스 공급라인(L12)에 있어서 온도 조절수단(24)의 하류측에는, 엔진의 운전압력에 맞춰 증발가스의 압력을 제어하기 위한 압력 제어수단(26)이 설치될 수 있다. 압력 제어수단(26)은 컨트롤 밸브일 수 있다.
증발가스 공급라인(L12)은 예를 들어 압력 제어수단(26)의 하류측에서 2개로 분기되어, 적절한 압력 및 온도를 가지도록 처리된 증발가스가 연료로서 주 엔진(12) 및 부 엔진(14) 중 적어도 하나에 공급될 수 있다. 주 엔진(12)은 예를 들어 X-DF 엔진일 수 있고, 부 엔진(14)은 예를 들어 DF 엔진(DFGE)일 수 있다. 주 엔진(12)에서 요구하는 연료의 압력 및 온도와 부 엔진(14)에서 요구하는 연료의 압력 및 온도가 상이할 경우, 전술한 바와 같이 압력 및 온도가 조절된 증발가스는 부 엔진(14)에 공급되기 전에 부 엔진(14)에서 요구하는 조건에 맞춰 압력 및 온도가 다시 조절될 수 있다.
일 실시형태에 따른 증발가스 처리 시스템은, 증발가스 압축기(22)의 하류, 보다 상세하게는 증발가스 공급라인(L12) 상의 온도 조절수단(24)과 압력 제어수단(26)과의 사이에서, 증발가스 공급라인(L12)으로부터 분기되어 저장탱크(10)로 연결되는 재액화 라인(L14)을 포함할 수 있다. 엔진(주 엔진 및 부 엔진 중 적어도 하나)에 연료로서 공급되지 않은 증발가스 중 적어도 일부는, 재액화 라인(L14)을 통해 냉각 및 재액화된 후 저장탱크(10)로 복귀한다.
재액화 라인(L14)에는 저장탱크(10)로 복귀하는 증발가스를 냉각하기 위한 열교환기(40)가 설치되어 있다. 증발가스 압축기(22)에서 압축된 증발가스(이하, 간단히 '압축 증발가스'라고도 함)가 재액화 라인(L14)을 통해 유동하는 양을 조절 혹은 차단할 수 있도록, 재액화 라인(L14)에는 밸브장치(32)가 설치될 수 있다. 이 밸브장치(32)는 단순한 개폐 밸브일 수도 있고, 유량을 조절할 수 있는 유량조절 밸브일 수도 있다. 또, 이 밸브장치(32)는 개폐 밸브와 유량조절 밸브 등의 복수의 밸브로 이루어질 수 있다.
증발가스 공급라인(L12)의 증발가스 압축기(22)에서 압축된 후 재액화 라인(L14)을 따라 분기된 압축 증발가스는, 저장탱크(10)에서 배출된 후 증발가스 압축기(22)에 공급되고 있는 압축 증발가스(이하, 간단히 '미압축 증발가스'라고도 함)와 열교환기(40)에서 열교환하여, 압축 증발가스는 냉각되고 미압축 증발가스는 가열된다.
또한, 압축 증발가스는 열교환기(40)에서 냉매 사이클(냉매 순환라인(L20)) 내에서 유동하고 있는 냉매와 열교환하여, 압축 증발가스는 냉각되고 냉매는 가열될 수 있다. 이를 위해 열교환기(40)는 멀티 스트림 열교환기로서 구성될 수 있다. 예를 들어 열교환기(40)는, 증발가스 공급라인(L12)의 미압축 증발가스와, 재액화 라인(L14)의 압축 증발가스와, 냉매 사이클 내에서 유동하는 압축된 냉매와, 냉매 사이클 내에서 유동하는 감압된 냉매의 4개의 흐름이 열교환하도록 구성될 수 있다.
열교환기(40)는 예를 들어 PCHE (Printed Circuit Heat Exchanger), BAHE (Brazed Aluminum Heat Exchanger) 또는 DCHE (Direct Contact type Heat Exchanger)일 수 있다. 열교환기로 도입되는 압축 증발가스는 오일 필터(미도시)를 거쳐 압축 과정에서 혼입된 오일 성분(윤활유)을 제거한 후 열교환기로 도입될 수 있다.
재액화 라인(L14)에는, 열교환기(40)를 통과하면서 냉각된 압축 증발가스를 감압하는 감압수단(34)과, 이 감압수단(34)에서 감압되어 적어도 부분적으로 액화된 기액 혼합 상태의 증발가스를 기체성분과 액체성분으로 분리하는 기액분리기(36)가 설치될 수 있다.
감압수단(34)은 압축된 증발가스를 감압하는 팽창기(expander) 또는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브일 수 있다. 감압을 통해 증발가스는 등엔트로피 팽창 또는 단열팽창되며 냉각된다.
감압된 후 적어도 부분적으로 액화된 증발가스는 기액분리기(36)에서 기체성분과 액체성분으로 분리되고, 기체성분은 플래시가스 라인(L16)을 통해 증발가스 공급라인(L12)으로 공급된다. 상세하게는, 플래시가스 라인(L16)은 저장탱크(10)와 열교환기(40) 사이의 증발가스 공급라인(L12)에 연결되며, 기액분리기에서 분리된 기체성분은 플래시가스 라인(L16)을 통해, 저장탱크(10)로부터 열교환기(40)로 유동하는 미압축 증발가스의 흐름과 합류된 후, 함께 열교환기(40)에 공급된다.
한편, 기액분리기(36)에서 분리된 액체성분, 즉 재액화된 증발가스(재액화가스)는, 계속해서 재액화 라인(L14)을 따라 저장탱크(10)로 공급되어 재저장된다.
도 1에 도시된 일 실시형태에 따른 냉매 사이클은, 냉매가 순환하는 폐 루프(closed loop)의 냉매 순환라인(L20)으로 이루어지는 것으로 예시되어 있다. 하지만, 본 발명이 적용되는 냉매 사이클은 폐 루프 타입으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 개 루프 타입의 냉매 사이클에 적용될 수도 있다.
냉매 순환라인(L20)에는, 열교환기(40)를 통과하면서 가열된 냉매를 압축하는 냉매 압축기(52)와, 이 냉매 압축기(52)에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 냉각기(54)와, 압축 및 냉각된 냉매를 감압하는 냉매 감압기(56)가 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 냉매 순환라인(L20)은, 냉매 냉각기(54)에서 냉각된 냉매가 냉매 감압기(56)에 공급되기 전에 열교환기(40)를 통과하도록 구성될 수 있다.
냉매 순환라인(L20)에서 유동하는 냉매로서는, 예를 들어 SMR(Single Mixed Refrigerant) 또는 C3MR(Propane-precooled Mixed Refrigerant)와 같은 혼합냉매나, 질소가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 냉매 순환라인(L20)에 설치된 냉매 압축기(52)는 밀폐형 압축기일 수 있다. 밀폐형 압축기는 냉매가 압축기로부터 누설되지 않도록 구성되는 것이라면, 어떠한 유형의 것이라도 채택될 수 있다. 밀폐형 압축기는, 전기 모터, 유압 모터 등의 동력발생장치와 냉매를 압축시키는 실린더 등의 압축장치가 하나의 하우징 내에 밀폐된 것일 수 있다. 또, 밀폐형 압축기는 압축장치가 수용된 하우징 외부에 동력발생장치가 설치되고, 동력발생장치로부터 압축장치에 동력을 전달하는 축 등의 전동수단 주위를 하우징에 의해 밀봉한 구조를 가질 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 냉매 사이클에 밀폐형 압축기가 적용됨에 따라, 냉매의 누설 가능성이 차단될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 증발가스 처리 시스템을 통해 엔진에 연료로서 공급되는 증발가스의 냉열을 최대한 활용할 수 있으며, 냉매 누설을 방지하여 냉매(혼합냉매)의 조성을 최적화함으로써 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10: 저장탱크, 12: 주 엔진, 14: 부 엔진, 22: 증발가스 압축기, 24: 온도 조절수단, 26: 압력 제어수단, 32: 밸브장치, 34: 감압수단, 36: 기액분리기, 40: 열교환기, 52: 냉매 압축기, 54: 냉매 냉각기, 56: 냉매 감압기, L12: 증발가스 공급라인, L14: 재액화 라인, L16: 플래시가스 라인, L20: 냉매 순환라인.

Claims (7)

  1. 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 처리하여 엔진에 연료로서 공급하거나 상기 저장탱크로 되돌리기 위한 증발가스 처리 시스템에 포함되며, 증발가스와 열교환할 수 있는 냉매가 유동하는 냉매 사이클로서,
    냉매를 압축하는 냉매 압축기와,
    상기 냉매 압축기에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 냉각기와,
    압축 및 냉각된 냉매를 감압하는 냉매 감압기
    를 포함하며,
    상기 냉매 압축기는 냉매가 누설되지 않도록 구성되는 밀폐형 압축기인, 냉매 사이클.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매 사이클은 냉매가 순환하는 폐 루프의 냉매 순환라인으로 이루어지며, 상기 냉매 압축기, 상기 냉매 냉각기, 및 상기 냉매 감압기는 상기 냉매 순환라인을 따라 설치되는, 냉매 사이클.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 증발가스 처리 시스템은, 상기 저장탱크에서 배출된 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기에서 압축된 압축 증발가스와 상기 냉매 사이클에서 유동하는 냉매를 열교환시키기 위한 열교환기를 포함하며,
    상기 냉매 순환라인은, 상기 냉매 냉각기에서 냉각된 냉매가 상기 냉매 감압기에 공급되기 전에 상기 열교환기를 통과하도록 구성되는, 냉매 사이클.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매 사이클 내에서 유동하는 냉매는 SMR(Single Mixed Refrigerant)인, 냉매 사이클.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 밀폐형 압축기는, 냉매를 압축시키는 압축장치와, 상기 압축장치를 구동시키기 위한 동력을 발생시키는 동력발생장치가 하나의 하우징 내에 밀폐되어 이루어지는, 냉매 사이클.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 밀폐형 압축기는, 냉매를 압축시키는 압축장치가 수용된 하우징의 외부에 상기 압축장치를 구동시키기 위한 동력을 발생시키는 동력발생장치가 설치되고, 상기 동력발생장치로부터 상기 압축장치에 동력을 전달하는 전동수단 주위를 상기 하우징에 의해 밀봉한 구조를 가지는, 냉매 사이클.
  7. 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 처리하여 엔진에 연료로서 공급하거나 상기 저장탱크로 되돌리기 위한 증발가스 처리 시스템으로서,
    상기 저장탱크로부터 상기 엔진으로 연결되는 증발가스 공급라인과,
    상기 증발가스 공급라인에 설치되고 증발가스를 상기 엔진에서 요구하는 연료공급압력으로 압축하는 증발가스 압축기와,
    상기 증발가스 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크로 연결되는 재액화 라인과,
    상기 재액화 라인을 따라 상기 저장탱크로 복귀하는 증발가스를 냉각하기 위한 열교환기와,
    상기 열교환기에서 증발가스와 열교환할 수 있는 냉매가 유동하는 냉매 사이클
    을 포함하며,
    상기 냉매 사이클은, 냉매를 압축하는 냉매 압축기와, 상기 냉매 압축기에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 냉각기와, 압축 및 냉각된 냉매를 감압하는 냉매 감압기를 포함하며,
    상기 냉매 압축기는 냉매가 누설되지 않도록 구성되는 밀폐형 압축기인, 증발가스 처리 시스템.
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