KR20230090261A - 메탄과 알칸의 액체 혼합물로부터 생성되는 가스로 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기에 공급하기 위한 시스템 - Google Patents

메탄과 알칸의 액체 혼합물로부터 생성되는 가스로 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기에 공급하기 위한 시스템 Download PDF

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KR20230090261A
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KR
South Korea
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temperature
supply system
heat exchanger
gas
consumer
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KR1020220173412A
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베르나르 아운
파벨 보리세비치
샤르벨 홈시
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 메탄과 알칸의 혼합물(M)의 증발로부터 생성된 가스를 소비기(5)에 공급하기 위한 시스템(7)에 관한 것이며, 공급 시스템(7)은 냉각 브랜치(19)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 공급 시스템(7)은 설정 온도를 생성할 수 있는 온도 추정 장치(48), 및 온도 측정 장치(63)를 포함하는 조절 시스템(45)을 구비하며, 이 조절 시스템(45)은 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 온도와 설정 온도 사이의 차이의 함수로서 냉각 브랜치(19) 내의 혼합물(M)의 유량을 조절한다.

Description

메탄과 알칸의 액체 혼합물로부터 생성되는 가스로 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기에 공급하기 위한 시스템{SYSTEM FOR SUPPLYING A CONSUMER CONFIGURED TO BE SUPPLIED WITH A FUEL PREPARED FROM A GAS RESULTING FROM THE EVAPORATION OF A LIQUID MIXTURE OF METHANE AND AN ALKANE}
본 발명은 극저온 액체의 수송 및/또는 저장의 분야에 관한 것이다. 본 발명은 보다 구체적으로 적어도 메탄 및 알칸을 포함하는 극저온 액체로부터 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기에 공급하기 위한 시스템에 관한 것이다.
상온과 대기압에서 기체인 탄화수소는 운송 및/또는 보관을 용이하게 하기 위해 극저온, 즉 -60℃ 미만의 온도에서 액화된다. 따라서, 극저온 액체라고도 하는 액화 탄화수소는 구조체, 특히 플로팅 구조체의 탱크에 배치된다.
그러나, 이러한 탱크는 완벽하게 단열되지 않으므로, 극저온 액체의 자연 증발이 불가피하다. 자연 증발 현상을 보일 오프(boil-off)라고 하며, 이러한 자연 증발로 인해 발생하는 가스를 보일 오프 가스(boil-off gas)라고 하고, 그 첫글자로서 BOG라고 한다. 따라서, 플로팅 구조체의 탱크는 극저온 액체와, 이 극저온 액체의 자연 증발로 발생되는 가스를 모두 포함한다.
극저온 액체의 자연 증발로부터 발생하는 가스의 일부는 플로팅 구조체의 에너지 관련 또는 작동 요구사항을 충족시키기 위해 제공되는 엔진과 같은 적어도 하나의 소비기에 공급하기 위한 연료로 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 구조체의 전기 장비를 위한 전기 생산이 가능하다.
예를 들어, 소비기는 메탄이 공급될 수 있다. 다음에, 극저온 액체가 메탄이 아닌 경우, 이 극저온 액체의 자연 증발로부터 발생하는 가스가 이 소비기와 호환되는 메탄가를 갖도록 하는 것이 필요하다. 메탄가는 극저온 액체의 자연 증발로부터 발생하는 가스에 포함된 메탄 함량에 해당한다. 소비기와 양립할 수 없는 메탄가를 가진 가스를 사용하면 사실상 성능 저하 또는 심지어 기계적 성능저하를 유발할 위험이 있다.
본 발명은 소비기에 제공되는 연료의 메탄가를 제어하고 조절하는 역할을 하는 시스템을 제안함으로써 이러한 어려움을 극복하는 것을 목적으로 한다.
이러한 해결책은 특히 플로팅 구조체의 메탄 화물을 고갈시키고 온실 가스 배출을 제한하면서 메탄 이외의 극저온 액체의 자연 증발로부터 소비기에 공급하는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명의 주요 주제는, 메탄과, 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 알칸의 액체 혼합물의 증발로부터 생성된 가스로부터 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기(consumer)에 공급하기 위한 공급 시스템에 관한 것으로, 혼합물은 적어도 하나의 탱크에 저장되고, 상기 공급 시스템은 탱크로부터 가스의 적어도 일부를 소비기로 가져오도록 구성된 적어도 하나의 공급 브랜치(supply branch), 이 공급 브랜치에 배치된 압축 장치, 공급 브랜치에 배치된 제 1 패스 및 냉각 브랜치에 배치된 제 2 패스를 갖는 열 교환기에 의해 공급 브랜치에서 순환하는 가스를 냉각하도록 구성된 냉각 브랜치, 및 열 교환기와 소비기 사이에 배치된 적어도 하나의 상 분리기를 포함하며, 이 분리기는 액상(liquid phase)과 기상(gaseous phase)을 분리하는, 공급 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 공급 시스템은, 설정 온도를 생성할 수 있는 온도 추정 장치와, 열 교환기의 제 1 패스의 배출구와 상 분리기 사이에 존재하는 온도 측정 장치를 포함하는 조절 시스템을 구비하며, 상기 조절 시스템은 설정 온도와 온도 측정 장치에 의해 측정된 유체의 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 냉각 브랜치 내의 혼합물의 유량을 조절한다.
본 발명에 따른 공급 시스템은 소비기에 연료를 제공하도록 구성되며, 이 소비기는 예를 들어 이러한 공급 시스템이 장착되도록 의도된 구조체, 특히 플로팅 구조체의 엔진일 수 있다. 이를 위해, 공급 시스템은 혼합물의 증발로부터 발생하는 가스를 압축 및/또는 열 교환기 내에서 열 에너지의 교환을 통해 적어도 부분적으로 액화할 수 있게 한다.
혼합물은 바람직하게 액체 에탄과 액체 메탄으로 구성된다. 보다 일반적으로, 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 알칸은 에탄, 프로판, 부탄 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나 중에서 선택된다. 이 경우 "부탄"은 2-메틸프로판이라고도 하는 n-부탄 및 이소부탄을 나타낼 수 있다.
열 교환기의 제 2 패스는 제 1 패스에서 순환하는 가스를 적어도 부분적으로 액화시키기 위해 제 1 패스와 열 에너지를 교환하도록 구성된다. 조절 시스템은 특히 온도 측정 장치 덕분에 열 교환기의 이 제 1 패스의 배출구에서 유체의 온도를 측정할 수 있게 한다. 이러한 측정은 유체의 경로에 제자리에 배치된 센서에 의해 수행된 측정의 결과일 수 있다. 다음에 측정된 온도는 예를 들어 조절 시스템 내의 제어 모듈의 일부를 형성할 수 있는 온도 추정 장치에 의해 추정된 설정 온도와 비교될 수 있다. 이러한 비교를 통해 이 설정 온도와 이 측정 온도 사이의 가능한 차이를 강조할 수 있다. 설정 온도와 측정된 온도 사이의 이러한 차이는 공급 시스템의 양호한 작동을 보장하기 위해 유리하게 0℃여야 하지만, 플러스 또는 마이너스 1℃ 내지 2℃의 편차가 허용될 수 있다.
더 큰 차이가 있는 경우, 조절 시스템은 냉각 브랜치 내에서 순환하는 혼합물의 유량, 특히 열 교환기의 제 2 패스에서 순환하는 혼합물 유량을 조절하도록 구성된다. 따라서, 제 2 패스에서 혼합물 유량을 변경하여, 제 1 패스의 배출구에서 유체의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 조절 시스템이 측정 기능, 추정 기능 및 조절 기능을 모두 가지고 있음을 알 수 있다.
공급 시스템 내에서, 공급 브랜치와 냉각 브랜치는 분리되어 있다. 이것이 의미하는 바는 냉각 브랜치가 공급 브랜치에서 분기되지 않고 반대로 공급 브랜치가 냉각 브랜치에서 분기되지 않는다는 것이다. 이 2개의 브랜치는 상이한 상태의 유체가 흐를 수 있는 2개의 개별 회로를 구성한다.
일 실시예에 따르면, 소비기는 상 분리기의 배출구에서 기상만이 공급되도록 의도된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 소비기에 제공되는 연료의 메탄가는 온도 추정 장치에 의해 평가된 유체의 온도에 의존한다.
여기서, "혼합물의 온도에 의존한다"는 것은 소비기에 제공되는 연료의 메탄가와 온도 추정 장치에 의해 추정되는 유체의 온도 사이에 상관관계가 있음을 의미하는 것으로 이해된다. 보다 정확하게, 메탄가는 열 교환기의 제 1 패스의 배출구에서 유체의 온도에 따라 달라지므로, 소비기의 우수한 작동을 위한 최소 임계값보다 큰 메탄가를 얻기 위해 제 1 패스의 배출구에서의 온도는 또한 미리결정된 임계값보다 커야 한다.
일 특징에 따르면, 조절 시스템은 소비기에 제공되는 연료의 메탄가를 65%보다 큰 값으로 유지하도록 구성된다.
상 분리기는 기상으로부터 액상을 분리할 수 있게 하며, 상기 기상은 소비기를 위한 연료에 해당한다. 이 기상은 탱크에 포함된 혼합물과 상이한 조성을 갖고 있으며; 보다 정확하게 기상은 혼합물의 메탄가보다 큰 메탄가를 갖는다. 바람직하게, 기상은 65% 이상의 메탄가를 가지며, 이는 소비기의 작동에 적합한 메탄가이다.
일 특징에 따르면, 조절 시스템은 소비기에 제공되는 연료의 메탄가를 80%보다 큰 값으로 유지하도록 구성된다.
일 특징에 따르면, 조절 시스템은 열 교환기의 제 1 패스의 배출구와 상 분리기 사이에 존재하는 유체를 -120℃와 -50℃ 사이의 온도에서 유지한다.
위에서 언급한 바와 같이, 이러한 값은 가스가 소비기에 전달될 때 소비기에 적합한 메탄가를 갖도록 보장할 수 있는 혼합물의 온도의 값을 구성한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 조절 시스템은 설정 압력을 생성할 수 있는 압력 추정 장치와, 열 교환기의 제 1 패스의 배출구와 상 분리기 사이에 존재하는 유체의 압력을 측정하기 위한 장치를 포함하며, 상기 조절 시스템은 압력 측정 장치에 의해 측정된 유체의 압력과 설정 압력 사이의 압력 차이의 함수로서 압축 장치의 작동을 조절한다.
온도와 마찬가지로, 유체는 소비기가 올바르게 작동할 수 있도록 특정 압력을 가져야 한다. 따라서, 압축 장치의 배출구에서 유체의 압력은 7bar보다 크도록 조절될 수 있다.
온도 추정 장치와 마찬가지로, 압력 추정 장치는 조절 시스템의 제어 모듈에 포함될 수 있다. 이 압력 추정 장치에 의해 추정된 설정 압력과 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 사이에 차이가 있는 경우, 압축 장치가 그에 따라 제어된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 냉각 브랜치는 제 1 라인 및 제 2 라인을 포함하고, 상기 제 1 라인은 열 교환기의 제 2 패스를 포함하며, 상기 제 2 라인은 열 교환기의 제 2 패스를 바이패스하며, 상기 제 1 라인 상에 제 1 밸브가 배치되며, 상기 제 2 라인 상에 제 2 밸브가 배치되며, 이들 제 1 및 제 2 밸브는 온도 측정 장치에 의해 측정된 유체의 온도와 설정 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 조절 시스템에 의해 조절된다.
여기에서 제 1 라인만이 열 교환기의 제 2 패스를 구성하는 반면, 제 2 라인은 이 열 교환기 내에서 순환하지 않도록 혼합물에 의해 흐를 수 있는 우회로임을 알 수 있다. 조절 시스템을 통해 라인 중 하나에 각각 배치된 2개 밸브의 개방 및 폐쇄와, 그들의 상대적인 개방 정도를 조절할 수 있다. 이러한 방식으로, 냉각 브랜치 내의 순환을 조절할 수 있고; 따라서 제 1 밸브가 제 2 밸브보다 더 개방되어 있으면, 열 교환기 내에서 순환하는 유체 유량은 제 2 밸브가 제 1 밸브보다 더 개방되어 있을 때보다 더 커질 것이다. 그러한 구성은 확장에 의해 열 교환기의 제 1 패스에서 순환하는 유체의 온도를 조절하는 것을 가능하게 하는데, 이는 제 2 패스에서 순환하는 혼합물이 그것을 액화시키기 위해 상기 유체와 열 에너지를 교환하기 때문이다.
대안으로서, 제 1 밸브는 선택적일 수 있으며, 냉각 브랜치는 온도 측정 장치에 의해 측정된 유체의 온도와 설정 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 조절 시스템에 의해 조절되는 단일 밸브를 포함할 수 있으며, 이것은 이 경우 제 2 밸브에 해당한다. 따라서, 단일 밸브의 경우, 제 2 밸브는 제 2 라인에 배치된다는 것을 알 수 있다.
일 특징에 따르면, 제 1 밸브와 제 2 밸브는 동시에 그리고 서로 상보적인 방식으로 제어된다.
따라서, 제 1 및 제 2 밸브는 상보적인 방식으로 제어될 수 있는데, 즉 그들 개방도가 비례할 수 있다. 마찬가지로, 이들 2개 밸브 중 하나가 폐쇄되면, 다른 하나는 반드시 개방되어야 한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 조절 시스템은 소비기로 보내진 기상의 질량 유량을 측정하기 위한 장치를 포함하며, 상기 조절 시스템은 질량 유량 측정 장치에 의해 측정된 질량 유량으로부터 추론되는 설정 온도와 온도 측정 장치에 의해 측정된 유체의 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 제 1 밸브 및 제 2 밸브를 제어한다.
이러한 질량 유량 측정 장치는 오리피스 유량계 또는 와류 유량계와 같은 가스 유량계일 수 있다. 질량 유량 측정 장치에 의해 수행된 질량 유량 측정에 기초하여, 설정 온도에 해당하는 기상의 온도를 추론할 수 있다. 온도 측정 장치에 의해 측정된 유체의 온도는 질량 유량 측정으로부터 추론된 이 설정 온도와 비교되고, 그에 따라 제 1 밸브 및 제 2 밸브가 제어된다. 따라서, 조절 시스템은 이들 밸브를 제어하여 밸브를 개방하거나 폐쇄하거나, 특히 그들의 상대적인 개방도를 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 소비기에 보내지는 기상의 질량 유량을 측정하기 위한 장치는 제 1 질량 유량 측정 장치이며, 공급 시스템은 압축 장치에 의해 압축된 가스의 질량 유량을 측정하기 위한 제 2 장치와, 냉각 브랜치에 배치되고, 제 2 질량 유량 측정 장치에 의해 제어되는 탱크에 배치되는 스프레이 바아에 연결된 밸브를 포함한다.
따라서, 이 제 2 질량 유량 측정 장치는 압축 장치 및 냉각 브랜치에 배치되고 스프레이 바아에 연결되는 밸브와 연결된다. "이 제 2 질량 유량 측정 장치에 의해 제어됨"은, 열 교환기의 제 2 패스에서 사용되는 혼합물의 비율과 반대로, 스프레이 바아를 통해 탱크로 리턴되는 이 혼합물의 비율을 증가시키거나 또는 감소시키기 위해서, 밸브가 통과하는 혼합물 유량을 수정하는 방식으로 조절 시스템에 의해 제어될 수 있음을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 냉각 브랜치는 탱크로부터 취출된 혼합물을 냉각하기 위한 장치를 포함하고, 상기 냉각 장치는 열 교환기의 제 2 패스의 유입구와 탱크 사이에 배치된다.
이 냉각 장치는 특히 예를 들어 질소를 사용하는 열역학 사이클을 통해 제 2 패스에 들어가는 혼합물의 온도를 특히 더 낮출 수 있게 한다. 또한, 탱크 내의 온도와 압력을 낮출 수 있다.
일 특징에 따르면, 조절 시스템은 탱크 내의 압력을 추정하기 위한 수단을 포함하고, 상기 냉각 장치는 탱크 내의 압력을 추정하는 수단에 의해 제어된다.
여기서, "압력 추정 수단에 의해 제어된다"는 것은, 탱크 내의 압력이 과도하게 높은 값을 가질 때, 조절 시스템은 액체 혼합물을 탱크에서 취출하고 또한 이 탱크에 배치된 스프레이 바아까지 순환시키는 방식으로 냉각 장치를 제어하도록 구성되며, 이 스프레이 바아는 탱크의 상부에 포함된 가스를 냉각시켜 탱크 내의 압력을 감소시키는 것을 가능하게 하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 공급 브랜치는, 하나의 부분에 대해 압축 장치에 의해 압축되기 전에 혼합물의 증발로 인해 발생하는 가스와, 다른 부분에 대해 압축 장치에 의해 압축된 이러한 가스 사이에서 열 에너지를 교환하도록 구성되는 열 교환기를 포함한다.
따라서, 이러한 열 교환기는 탱크와 압축 장치 사이에 배치될 수 있다. 그것은 탱크의 배출구와 압축 장치의 유입구 사이에 배치된 제 1 통로, 및 압축 장치의 배출구와 열 교환기의 제 1 패스의 유입구 사이에 배치된 제 2 통로를 포함한다. 열 교환기의 제 1 통로에서의 가스의 순환은 열 교환기의 제 2 통로에서의 가스의 순환과 반대 방향으로 배향된다. 즉, 열 교환기의 제 1 통로에서의 가스의 순환은 열 교환기의 제 2 통로에서의 가스의 순환과 관련하여 역류 방식으로 수행된다.
일 특징에 따르면, 조절 시스템은 상 분리기 내의 액체 레벨을 제어하기 위한 장치를 포함하며, 상 분리기를 탱크에 연결하는 파이프 내의 액상의 순환이 이 레벨 제어 장치의 의존하에서 배치된다.
레벨 제어 장치는, 상 분리기 내에서, 적어도 부분적으로 액화 가스의 액상의 임계값보다 큰 레벨을 검출하도록 구성된다. 파이프 내의 순환은 조절 시스템에 의해 제어되는데, 즉, 임계값보다 큰 레벨이 감지되면, 조절 시스템은 예를 들어 파이프 상에 또는 파이프에 배치된 유량 조절 장치를 통해 제어하며, 상 분리기에 존재하는 액상의 적어도 일부가 탱크에 도달하도록 이 파이프에서 순환한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 조절 시스템은 열 교환기와 상 분리기 사이의 공급 브랜치에 배치된 팽창 부재를 포함한다. 그러한 팽창 부재는 예를 들어 일정한 압력 강하를 발생시키도록 구성된 고정 팽창 장치일 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 공급 시스템을 포함하는 플로팅 구조체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상술한 공급 시스템에 의해 소비기에 제공되는 메탄가를 제어하는 방법에 관한 것으로, 열 교환기의 제 1 패스의 배출구와 상 분리기 사이의 유체의 온도가 온도 측정 장치에 의해 측정되고, 온도 추정 장치에 의해 생성된 설정 온도와 비교되는 단계와, 냉각 브랜치 내의 혼합물의 유량이 온도 측정 장치에 의해 측정된 유체의 온도와 설정 온도 사이의 차이의 함수로서 조절 시스템에 의해 조절되는 단계를 포함하는, 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 제어 방법은 소비기에 보내지도록 되어 있는 기상의 질량 유량이 제 1 질량 유량 측정 장치에 의해 측정되는 단계와, 압축 장치에 의해 압축된 가스의 질량 유량이 제 2 질량 유량 측정 장치에 의해 측정되는 단계와, 스프레이 바아에 연결된 밸브가 작동되는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 특징, 세부사항 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 표시로 제공된 예시적인 실시예 및 다음의 설명을 읽음으로써 더욱 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 공급 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 공급 시스템을 포함하는 플로팅 구조체를 단면도로 도시한다.
본 발명의 특징, 변형 및 상이한 실시예는 상호 양립 불가능하거나 상호 배타적이지 않은 한 다양한 조합으로 서로 조합될 수 있다. 특히, 이러한 특징들의 선택이 기술적 이점을 제공하기에 충분하고 및/또는 본 발명을 종래 기술로부터 구별하기에 충분하면, 기술된 다른 특징들과 독립적으로 이후에 기술되는 특징들의 선택만을 포함하는 본 발명의 변형들이 고려될 수 있다.
도면에서, 여러 도면에 공통되는 요소는 동일한 도면부호를 갖는다.
도 1은 탱크(3), 예를 들어 도 2에 도시된 플로팅 구조체(1)의 탱크(3)를 개략적으로 도시한다. 이 탱크(3)는 메탄을 포함하는 적어도 하나의 극저온 액체를 저장 및/또는 수송할 수 있으며, 이 경우에는 2개 이상의 탄소 원자를 갖는 메탄과 알칸의 액체 혼합물(M)이다. 이 알칸은 에탄, 프로판, 부탄 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나 중에서 선택될 수 있다. 바람직하게, 혼합물(M)은 에탄과 메탄으로 구성된다.
탱크(3)의 단열이 완벽하지 않기 때문에, 혼합물(M)의 일부가 자연적으로 증발한다. 결과적으로, 플로팅 구조체(1)의 탱크(3)는 액체 혼합물(M), 및 이 액체 혼합물(M)의 증발로부터 발생하고 탱크의 상부에 포함된 가스(G) 양자를 포함하며, 탱크(3) 내의 이 혼합물(M)과 이 가스(G) 사이의 분리는 점선으로 도면에 도시되어 있다.
플로팅 구조체(1)는 연료가 공급되는 적어도 하나의 추진 장치(2)를 포함한다. 예로서, 적어도 하나의 추진 장치(2)는 ME-GI 또는 XDF 엔진과 같은 구조의 추진 엔진일 수 있다. 이것은 본 발명의 예시적인 실시예가 아니며, 본 발명의 내용을 벗어나지 않고 상이한 추진 장치의 설치를 구상하는 것이 가능하다는 것을 이해해야 한다.
플로팅 구조체(1)는 추진 장치(2)에 연료를 공급하기 위한 시스템(4)을 포함하고, 상기 시스템은 플로팅 구조체(1)의 탱크(3)에 포함된 혼합물(M)을 취출하기 위한 브랜치(6)를 포함한다.
취출 브랜치(6)의 액체 유입구(8)는 혼합물(M)에 침지되어 탭할 수 있는 반면, 취출 브랜치(6)의 가스 배출구(10)는 추진 장치(2)에 연결되어 연료를 전달한다.
취출 브랜치(6)는 추진 장치(2)에 적절한 압력의 연료를 공급하기 위한 적어도 하나의 펌프(12), 및 연료를 적절한 온도로 올리기 위한 증발기-과열기(22)를 포함할 수 있다. 연료는 취출 브랜치(6)의 가스 배출구(10)에서 기체 또는 초임계 형태이다.
취출 브랜치(6)는 탱크(3)에 포함된 혼합물(M)의 탭핑(tapping)을 제어하기 위해 적어도 하나의 취출 펌프(24)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 취출 펌프(24)는 혼합물(M)의 탭핑을 가능하게 하고, 탭핑을 중단하고 및/또는 탭핑 유량을 조절하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해 취출 펌프(24)는 취출 브랜치(6)의 액체 유입구(8)와 증발기-과열기(22)의 유입구 사이에 배치된다.
또한, 플로팅 구조체(1)는 플로팅 구조체(1)의 탱크(3)에 포함된 가스(G)로부터 제조된 연료의 적어도 하나의 소비기(5)를 포함하고, 이 가스(G)는 이 탱크(3)에 저장 및/또는 수송된 혼합물(M)의 자연 증발로부터 발생한다. 소비기(5)는 이중 연료 디젤 전기(Dual Fuel Diesel Electric: DFDE) 유형의 전기 발전기, 즉 플로팅 구조체(1)에 전력을 공급하도록 구성된 가스 소비기일 수 있다. 이것은 예시적인 실시예가 아니며, 본 발명의 내용을 벗어나지 않고 상이한 가스 소비기의 설치를 구상하는 것이 가능하다는 것을 이해한다.
플로팅 구조체(1)는 소비기(5)에 연료를 제공하기 위한 공급 시스템(7)을 포함한다. 공급 시스템(7)은 특히 탱크(3)를 소비기(5)에 유동적으로 연결하는 공급 브랜치(9)를 포함하는데, 즉 이 탱크(3)로부터 소비기(5)로의 가스(G)의 적어도 일부를 가져오도록 구성된다.
공급 브랜치(9)는 취출될 가스(G)로 개방되도록 탱크(3)의 상부에 배치된 가스 유입구(11)를 포함한다. 이 가스 유입구(11)는 적어도 하나의 라인에 의해 열 교환기(13)에 연결되며, 이 경우 이 열 교환기(13)는 공급 브랜치(9)의 일부를 또한 형성하는 압축 장치(15)와 탱크(3) 사이에 유동적으로 배치된다. 열 교환기(13)는 탱크(3)의 가스 유입구(11)와 압축 장치(15)의 유입구 사이에 배치된 제 1 통로(14)와, 이 압축 장치(15)의 배출구와 열 교환기(17) 사이에 배치된 제 2 통로(16)를 포함하며, 그 동작은 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.
열 교환기(13)는, 하나의 부분에 대해 압축 장치(15)에 의해 압축되기 전에 혼합물(M)의 증발로 인해 발생하는 가스(G)와, 다른 부분에 대해 일단 압축 장치(15)에 의해 압축되면 이러한 가스(G) 사이에서 열 에너지를 교환하도록 구성된다. 탱크(3)의 배출구에 있고 제 1 통로(14)에 존재하는 가스(G)는 제 2 통로(16)에 존재하는 가스(G)를 냉각시키는 것을 가능하게 할 수 있음에 유의하며, 제 2 통로 내의 가스는 압축 장치(15)에 의해 압축되었다. 일 실시예에 따르면, 제 1 통로(14)에서 가스(G)의 순환은 제 2 통로(16)에서 가스(G)의 순환과 관련하여 역류 방식으로 수행된다.
전술한 바와 같이, 압축 장치(15)의 배출구는 열 교환기(17)에 연결된다. 이러한 방식으로, 혼합물(M)의 자연 증발로부터 생성된 가스(G)는 이 열 교환기(17)를 통과하기 전에 압축될 수 있다. 열 교환기(17)는 공급 브랜치(9)에 배치된 제 1 패스(18), 및 냉각 브랜치(19)에 배치된 제 2 패스(20)를 갖는다. 이 경우, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)에서 가스(G)의 순환 방향은 이 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)에서 혼합물(M)의 순환 방향과 반대의 방향으로 배향된다. 즉, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)에서의 순환은 제 2 패스(20)에서의 순환과 관련하여 역류 방식으로 수행된다. 따라서, 열 교환기(17)는 공급 브랜치(9)와 냉각 브랜치(19) 사이에서 열 에너지의 전달을 허용한다.
이제 냉각 브랜치(19)에 대해 더 자세히 설명한다. 이 냉각 브랜치(19)는 혼합물(M)의 증발로부터 생성되는 가스(G)의 냉각에 기여하도록 구성되어, 이 가스(G)가 적어도 부분적으로 액화되고, 액체 상태로 리턴된다. 이러한 액화는 열 교환기(17) 내에서 발생하며, 그의 제 2 패스(20)는 냉각 브랜치(19)의 일부에 해당한다. 따라서, 이 제 2 패스(20)에는 탱크(3)로부터 취출된 혼합물(M)이 공급된다. 이를 위해, 냉각 브랜치(19)는 탱크(3)에 배치된 액체 유입구(21)를 갖고, 이 액체 유입구(21)는 액체 혼합물(M)에 잠겨 있다. 이 액체 유입구(21)는 탱크(3)에 포함된 혼합물(M)의 탭핑을 제어하기 위해 적어도 하나의 취출 펌프(23)를 가질 수 있다. 이 취출 펌프(23)는 냉각 브랜치(19)에 의해 탭핑을 가능하게 하고, 탭핑을 중단하고 및/또는 혼합물(M)의 탭핑 유량을 조절하는 방식으로 제어될 수 있다.
액체 유입구(21)는 이 액체 유입구(21)와 분리 지점(27) 사이에 배치된 냉각 장치(25)에 유동적으로 연결된다. 이 분리 지점(27)은 냉각 브랜치(19)를, 스프레이 바아(31)를 통해 탱크(3)로 혼합물(M)을 리턴하는 제 1 부분(29)과, 열 교환기(17)의 적어도 제 2 패스(20)를 포함하는 제 2 부분(33)으로 분할한다. 이 라인은 제 1 라인(35)에 대응하는 반면, 냉각 브랜치(19)의 제 2 부분(33)의 제 2 라인(37)은 이 열 교환기(17)를 바이패스한다.
제 2 라인(35)은 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)의 배출구와 탱크(3)에 배치된 액체 리턴부(41) 사이에 배치되는 접합 지점(39)에서 제 2 라인(37)과 합류한다. 또한, 제 2 라인(35)은, 접합 지점(39)과 액체 리턴부(41) 사이에, 혼합물(M)이 리턴되기 전에 제 2 부분(33)에서 순환하는 혼합물(M)의 압력을 탱크(3) 내의 압력에 맞추는 것을 가능하게 하는 팽창 장치(43)를 구비한다. 이러한 팽창 장치는 공급 시스템(7)의 조절 시스템(45)의 구성 요소이며, 상기 조절 시스템의 다양한 다른 요소들이 아래에서 설명될 것이다.
냉각 장치(25)는 냉각 브랜치(19) 내에서 순환하는 혼합물의 온도를 낮추는데 기여한다. 이 경우, 이 냉각 장치(25)는 탱크(3)의 압력을 추정하기 위한 수단(46)과 연결되며, 상기 수단은 조절 시스템(45)의 일부를 형성한다. 압력 추정 수단(46)은 탱크(3)에 저장된 가스(G)의 압력을 추정하는 것을 가능하게 한다. 이 압력이 결정된 임계값보다 크면, 조절 시스템(45)은 냉각 장치(25)를 작동시켜, 혼합물(M)이 냉각되어 스프레이 바아(31)를 통해 탱크(3)로 리턴되며, 이는 탱크(3)의 상부에 포함된 가스(G)를 냉각시키고 나아가 그 압력을 낮추는 것을 가능하게 한다.
이 냉각 장치(25)는 특히 질소를 사용하는 열역학적 사이클을 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 혼합물(M)이 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)에 들어가기 전에 또는 스프레이 바아(31)를 통과하기 전에 혼합물(M)을 냉각시키는 것을 가능하게 한다. 냉각된 혼합물(M)이 제 1 라인(35)을 통해 열 교환기(17)로 보내지고 그리고 그것이 제 2 패스(20)에서 순환할 때, 제 1 패스(18)에서 순환하는 가스(G)와 열 에너지를 교환할 수 있고, 따라서 적어도 부분적으로 그것을 액화할 수 있다. 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)에서 가스(G)의 순환 방향은 이 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)에서 혼합물(M)의 순환 방향과 반대 방향으로 배향되며; 즉, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 순환 및 제 2 패스(20)의 순환은 역류 작동에 있다.
열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구는 공급 시스템(7) 내에서 혼합물(M)의 액상(PL)으로부터 기상(PG)을 분리하는 것을 가능하게 하는 적어도 하나의 상 분리기(47)에 유동적으로 연결된다. 따라서, 이 기상(PG)은 소비기(5)를 위해 의도된 연료에 해당한다.
따라서, 상 분리기(47)는 기상(PG)이 소비기(5)에 공급하기 위해 상 분리기(47)를 빠져나가는 가스 배출구(49)와, 액상(PL)이 탱크(3)로 리턴될 수 있는 액체 배출구(51)를 포함한다. 상 분리기(47)는 파이프(53)에 의해 이 탱크(3)에 연결된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상 분리기(47)는 내부의 액체 레벨을 제어하기 위한 장치(55)를 구비할 수 있다. 이 액체 레벨 제어 장치(55)는 조절 시스템(45)의 일부를 형성할 수 있으며; 따라서, 액체 레벨 제어 장치(55)가 상 분리기(47) 내에서 과도하게 높은 레벨을 검출할 때, 조절 시스템(45)은 이 레벨을 감소시키기 위해 파이프(53) 내에서 순환을 가능하게 할 수 있다. 파이프(53) 내의 액상(PL)의 이러한 순환 제어는 예를 들어 밸브와 같은 조절 장치(57)를 포함할 수 있으며, 밸브의 개방 제어는 탱크(3)로 리턴되는 액상(PL)의 양을 조절하는 것을 가능하게 할 것이다.
열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이에서, 공급 브랜치(9)는 팽창 부재(59)를 가질 수 있다. 이 팽창 부재(59)는 예를 들어 일정한 압력 강하를 발생시키도록 구성될 수 있어서, 이를 통과하는 기상(PG)이 그것에 맞춰진 압력으로 소비기(5)에 제공될 수 있다. 소비기(5)에 대한 압력을 맞추는 동일한 기능을 갖는 추가 팽창 부재(61)는 또한 상 분리기(47)의 가스 배출구(49)와 이 소비기(5) 사이에 배치될 수 있다. 팽창 부재(59)와 이 추가 팽창 부재(61)는 모두 공급 시스템(7)의 조절 시스템(45)의 일부를 형성한다.
이 조절 시스템(45)은 소비기(5)의 양호한 작동과 양립할 수 있는 메탄가를 갖는 연료, 이 경우에는 기상(PG)을 소비기(5)에 제공하도록 구성된다. 조절 시스템(45)은 65%보다 큰 값으로 소비기(5)에 제공되는 기상(PG)의 이 메탄가를 유지하도록 구성된다. 기상(PG)의 메탄가는 상 분리기(47)를 통과하기 전의 온도에 의존한다. 따라서, 조절 시스템(45)은 기상(PG)이 열 교환기(17)를 빠져나갈 때 -120℃와 -50℃ 사이의 온도에서 기상(PG)을 유지하도록 구성되며, 이러한 온도 범위는 소비기(5)에 적합한 메탄가를 보장한다.
이를 위해, 조절 시스템(45)은 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이에서 순환하는 유체의 온도를 측정하기 위한 장치(63)를 포함한다. 온도의 이러한 측정은 유체의 경로에 제자리에 배치된 센서에 의해 수행된 측정으로부터 특히 이뤄질 수 있거나, 또는 임의의 다른 측정, 특히 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)와 상 분리기(47) 사이에 존재하는 유체의 압력 측정에 대해 계산될 수 있다. 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 온도는 온도 추정 장치(48)에 의해 생성된 설정값과 비교된다. 이 온도 추정 장치(48)는 예를 들어 도 1에 흑색 사각형으로 도시된 바와 같이 조절 시스템(45)의 제어 모듈에 통합될 수 있다. 측정된 온도는 플러스 또는 마이너스 1℃ 내지 2℃의 변동을 허용하면서 설정값과 실질적으로 동일해야 한다. 측정된 온도와 설정 온도 사이에 더 큰 차이가 있는 경우, 조절 시스템(45)은 열 교환기(17)의 제 2 패스(20) 내에서 혼합물(M)의 유량을 변경할 수 있다.
이를 위해, 냉각 브랜치(19)의 제 2 부분(33)의 제 1 라인(35)은 제 1 밸브(65)를 갖고, 동일한 제 2 부분(33)의 제 2 라인(37)은 제 2 밸브(67)를 갖는다. 이 제 1 밸브(65) 및 이 제 2 밸브(67)는 설정 온도와 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 유체의 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 조절 시스템(45)에 의해 제어된다.
제 1 밸브(65) 및 제 2 밸브(67)는 하나의 폐쇄가 다른 하나의 개방으로 이어지고 그 반대가 되도록 동시에 그리고 서로 상보적인 방식으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 2 라인(37)에 배치된 제 2 밸브(67)가 폐쇄되면, 미리 냉각 장치(25)에 의해 냉각되고 그리고 제 2 부분(33)에서 순환하는 혼합물(M)은 제 1 라인(35)을 통해 흐르고, 따라서 제 1 라인 내의 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)와의 열 에너지 교환에 기여할 것이다. 반대로, 제 1 밸브(65)와 제 2 밸브(67)가 모두 개방되면, 미리 냉각된 혼합물(M)이 제 1 라인(35)과 제 2 라인(37) 양자 내에서 순환할 것이며; 결과적으로, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)와의 열 에너지 교환은 제 1 밸브(65)가 완전히 개방되고 제 2 밸브(67)가 완전히 폐쇄되는 경우에 비해 감소될 것이다. 따라서, 이 열 교환기(17)를 빠져나가는 유체는 열 교환기(17)를 통과하는 통로가 제 1 밸브(65)의 완전 개방과 관련된 유체보다 더 적은 정도로 냉각될 것이다.
본 발명에 따른 조절 시스템(45)은 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이에서 순환하는 유체의 압력을 측정하기 위한 장치(69)를 포함할 수 있다. 압력 측정 장치(69)에 의해 측정된 압력은 도 1에서 제어 모듈의 일부를 형성하는 것으로 도시된 압력 추정 장치(50)에 의해 생성된 설정 압력과 비교된다. 소비기(5)에 제공되는 연료는 이 소비기(5)가 최적으로 방식으로 작동하게 하기 위해 7bar보다 큰 압력을 가져야 하기 때문에, 조절 시스템(45)은 압력 측정 장치(69)에 의해 측정된 압력과 압력 추정 장치(50)에 의해 생성된 설정 압력 사이에 차이가 있는 경우 압축 장치(15)를 조절할 수 있으므로, 압축 장치(15)를 빠져나가는 압축 가스(G)는 7bar보다 큰 압력을 갖는다.
조절 시스템(45)은 또한 제 1 질량 유량 측정 장치(71) 및 제 2 질량 유량 측정 장치(73)를 구비할 수 있으며, 이들은 도 1에서 불연속 라인으로 표시된다. 제 1 질량 유량 측정 장치(71)는 소비기(5)로 보내진 기상(PG)의 질량 유량을 측정하도록 구성되는 반면, 제 2 질량 유량 측정 장치(73)는 압축 장치(15)에 의해 압축된 가스(G)의 질량 유량을 측정하도록 구성된다. 이들 2개의 질량 유량 측정값은 다음에 제어 모듈로 전송된다.
제 1 질량 유량 측정 장치(71)에 의해 측정되는 소비기(5)로 보내진 기상(PG)의 질량 유량의 함수로서, 조절 시스템(45)은 온도 추정 장치(48)로부터 설정 온도의 값을 추론할 수 있다. 이 설정 온도와 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 온도 사이에 차이가 있는 경우, 조절 시스템(45)은 위에서 언급한 메커니즘에 따라 개방 또는 폐쇄를 제어하는 방식으로 제 1 밸브(65) 및 제 2 밸브(67)를 제어할 수 있고, 따라서 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이의 온도를 변화시켜 설정 온도에 도달하도록 한다.
압축 장치(15)에 의해 압축된 가스(G)의 질량 유량의 함수로서, 냉각 브랜치(19)의 밸브(75)가 제어될 수 있다. 이 밸브(75)는 분리 지점(27)과 스프레이 바아(31) 사이의 냉각 브랜치(19) 내에 배치된다. 따라서 탱크(3) 내의 압력을 추정하기 위한 수단(46)과 같이, 제 2 질량 유량 측정 장치(73)는 이 스프레이 바아(31)를 사용하는 탱크(3) 내의 압력에 작용할 수 있다. 이 경우, 스프레이 바아(31)는 취출 펌프(23)에 의해 탱크(3)로부터 취출된 혼합물(M)에 대한 우회로로서 역할을 하고; 구체적으로, 밸브(75)가 개방되면, 탱크(3)로부터 취출된 혼합물(M)은 분리 지점(27)에서 분리될 것이고, 이 혼합물(M)의 일부만이 제 1 라인(35)을 통해 흐를 것이다. 따라서, 제 1 라인(35) 또는 제 2 라인(37)에서 순환하는 혼합물(M)의 비율은 밸브(75)가 폐쇄되었다면 순환했을 혼합물(M)의 비율에 대해 감소될 것이다. 따라서, 제 2 질량 유량 측정 장치(73)는 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)에 제공되는 혼합물(M)의 비율을 조절하는 것을 가능하게 하고, 따라서 이러한 이유로 소비기(5)에 제공되는 연료의 메탄가에 영향을 미친다는 것을 이해할 것이다. 일반적으로, 제 2 질량 유량 측정 장치(73)는 공급 브랜치(9)에서 가스(G)의 유량을 판독하고, 냉각 브랜치(19)의 제 2 부분(33)에서 순환하는 혼합물(M)의 유량을 압축 장치(15)에 의해 제공된 가스(G)의 유량에 적합하게 한다.
본 발명은 또한 공급 시스템(7)에 의해 소비기(5)에 제공되는 메탄가를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 특히 소비기(5)로 보내지는 기상(PG)의 질량 유량이 제 1 질량 유량 측정 장치(71)에 의해 추정되는 단계를 포함한다. 온도 추정 장치(48)는 이 질량 유량으로부터 설정 온도를 계산할 수 있다. 이 방법은 또한 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이의 온도가 온도 측정 장치(63)에 의해 측정되고, 설정 온도와 비교되는 단계를 포함한다.
이 측정된 온도와 이 설정 온도 사이에 차이가 있다면, 방법은 냉각 브랜치(19) 내의 혼합물(M)의 유량이 제 1 밸브(65) 및/또는 제 2 밸브(67)를 작동시킴으로써 조절 시스템(45)에 의해 조절되어, 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 온도가 온도 추정 장치(48)에 의해 생성된 설정값에 도달하도록 하는 단계를 포함한다. 메탄가를 제어하기 위한 이 방법은 또한 압축 장치(15)에 의해 압축된 가스(G)의 질량 유량이 제 2 질량 유량 측정 장치(73)에 의해 추정되는 단계와, 스프레이 바아(31)에 연결된 밸브(75)가 작동되는 단계를 포함한다.
메탄가를 제어하는 방법의 이러한 단계들은 반드시 상기한 순서대로 수행되는 것은 아니며, 특히 일부 단계들은 동시에 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
도 2는 밀봉되고 단열된 탱크(3)를 포함하는 플로팅 구조체(1)를 도시한다. 상기 탱크는 프리즘 전체 형상을 가지며, 선박 또는 플로팅 플랫폼일 수 있는 플로팅 구조체(1)의 이중 선체(77)에 장착된다. 탱크(3)의 벽은 탱크(3)에 포함된 혼합물(M)과 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 배리어와, 1차 밀봉 배리어와 선박의 이중 선체(77) 사이에 배열된 2차 밀봉 배리어와, 1차 밀봉 배리어와 2차 밀봉 배리어 사이 및 2차 밀봉 배리어와 이중 선체(77) 사이에 각각 배열된 2개의 단열 배리어를 갖는다. 단순화된 버전에서, 플로팅 구조체(1)는 단일 선체를 갖는다.
플로팅 구조체(1)의 상부 데크에 배치된 로딩/언로딩 파이프(79)는 혼합물(M)의 화물을 탱크(3)로부터 또는 탱크(3)로 이송하기 위해 해상 또는 항만 터미널에 적절한 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
도 2는 또한 로딩 및/또는 언로딩 스테이션(81), 수중 라인(83) 및 육상 설비(85)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 로딩 및/또는 언로딩 스테이션(81)은 이동식 아암(87), 및 이동식 아암(87)을 지지하는 기둥(89)을 포함하는 고정식 연안 설비이다. 이동식 아암(87)은 로딩/언로딩 파이프(79)에 연결될 수 있는 가요성 절연 파이프(91)의 번들을 지지한다. 이동식 아암(87)은 방향을 정할 수 있고, 모든 크기의 플로팅 구조체(1)에 적합하도록 맞춰진다. 연결 라인(도시하지 않음)은 기둥(89) 내부로 연장된다. 로딩 및/또는 언로딩 스테이션(81)은 플로팅 구조체(1)가 육상 설비(85)로부터 또는 육상 설비(85)로 로딩 및/또는 언로딩될 수 있게 한다. 육상 설비(85)는 혼합물(M)을 위한 저장 탱크(93), 및 수중 라인(83)에 의해 로딩 및/또는 언로딩 스테이션(81)에 연결된 연결 라인(95)을 포함한다. 수중 라인(83)은 혼합물(M)이 예를 들어 5㎞의 먼 거리에 걸쳐 로딩 및/또는 언로딩 스테이션(81)과 육상 설비(85) 사이에서 운송될 수 있게 하여, 로딩 및/또는 언로딩 작업 동안 플로팅 구조체(1)가 해안에서 먼 거리에 배치될 수 있도록 한다.
혼합물(M)을 전달하는데 필요한 압력을 생성하기 위해, 플로팅 구조체(1)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 설비(85)에 장착된 펌프 및/또는 로딩 및 언로딩 스테이션(81)에 장착된 펌프가 사용된다.
실시예는 플로팅 구조체(1)에 대해 설명되었다; 그러나 육상 구조체에도 적용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 메탄과 알칸의 액체 혼합물의 증발로부터 생성되는 가스로부터 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기에 연료를 공급하기 위한 시스템을 제안하며, 이 공급 시스템에는 연료가 소비기의 작동과 양립 가능한 메탄가를 갖도록 보장할 수 있는 조절 시스템이 장착되어 있다.
그러나, 본 발명은 여기에서 설명되고 예시된 수단 및 구성으로 제한되어서는 안되며, 또한 임의의 동등한 수단 및 임의의 동등한 구성 및 그러한 수단의 임의의 기술적으로 기능적인 조합으로 확장되어야 한다.

Claims (17)

  1. 메탄과, 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 알칸의 액체 혼합물(M)의 증발로부터 생성된 가스(G)로부터 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기(consumer)(5)에 공급하기 위한 공급 시스템(7)으로서, 혼합물(M)은 적어도 하나의 탱크(3)에 저장되고, 상기 공급 시스템(7)은 탱크(3)로부터 가스(G)의 적어도 일부를 소비기(5)로 가져오도록 구성된 적어도 하나의 공급 브랜치(supply branch)(9), 이 공급 브랜치(9)에 배치된 압축 장치(15), 공급 브랜치(9)에 배치된 제 1 패스(18) 및 냉각 브랜치(19)에 배치된 제 2 패스(20)를 갖는 열 교환기(17)에 의해 공급 브랜치(9)에서 순환하는 가스(G)를 냉각하도록 구성된 냉각 브랜치(19), 및 열 교환기(17)와 소비기(5) 사이에 배치된 적어도 하나의 상 분리기(47)를 포함하며, 상기 상 분리기(47)는 소비기(5)로 보내지도록 의도된 액상(liquid phase: PL)과 기상(gaseous phase: PG)을 분리하는, 공급 시스템(7)에 있어서,
    상기 공급 시스템(7)은, 설정 온도를 생성할 수 있는 온도 추정 장치(48)와, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이에 존재하는 온도 측정 장치(63)를 포함하는 조절 시스템(45)을 구비하며, 상기 조절 시스템(45)은 설정 온도와 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 유체의 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 냉각 브랜치(19) 내의 혼합물(M)의 유량을 조절하여, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이의 가스(G)의 온도를 제어해서, 기상(PG)이 미리정의된 최소값보다 큰 메탄가를 갖는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 시스템은 상기 소비기(5)에 제공되는 연료의 메탄가가 온도 추정 장치(48)에 의해 평가되는 유체의 온도에 의존하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 소비기(5)에 제공되는 연료의 메탄가를 65%보다 큰 값으로 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이에 존재하는 유체를 -120℃와 -50℃ 사이의 온도에서 유지하는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 설정 압력을 생성할 수 있는 압력 추정 장치(50)와, 열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이에 존재하는 유체의 압력을 측정하기 위한 장치(69)를 포함하며, 상기 조절 시스템(45)은 압력 측정 장치(69)에 의해 측정된 유체의 압력과 설정 압력 사이의 압력 차이의 함수로서 압축 장치(15)의 작동을 조절하는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 브랜치(19)는 제 1 라인(35) 및 제 2 라인(37)을 포함하고, 상기 제 1 라인(35)은 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)를 포함하며, 상기 제 2 라인(37)은 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)를 바이패스하며, 상기 제 1 라인(35) 상에 제 1 밸브(65)가 배치되며, 상기 제 2 라인(37) 상에 제 2 밸브(67)가 배치되며, 이들 제 1 및 제 2 밸브(65, 67)는 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 유체의 온도와 설정 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 조절 시스템(45)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브(65) 및 제 2 밸브(67)는 동시에 그리고 서로 상보적인 방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  8. 제 6 항과 조합된 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 기상(PG)의 질량 유량을 측정하기 위한 장치(71)를 포함하며, 이 기상(PG)은 소비기(5)로 보내지도록 의도되어 있고, 상기 조절 시스템(45)은 질량 유량 측정 장치(71)에 의해 측정된 질량 유량으로부터 추론되는 설정 온도와 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 유체의 온도 사이의 온도 차이의 함수로서 제 1 밸브(65) 및 제 2 밸브(67)를 제어하는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    소비기(5)에 보내지도록 의도된 기상(PG)의 질량 유량을 측정하기 위한 장치(71)는 제 1 질량 유량 측정 장치(71)이며, 상기 공급 시스템(7)은 압축 장치(15)에 의해 압축된 가스(G)의 질량 유량을 측정하기 위한 제 2 장치(73)와, 냉각 브랜치(19)에 배치되고, 제 2 질량 유량 측정 장치(73)에 의해 제어되는 탱크(3)에 배치되도록 의도된 스프레이 바아(31)에 연결된 밸브(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 브랜치(19)는 탱크(3)로부터 취출된 혼합물(M)을 냉각하기 위한 장치(25)를 포함하고, 상기 냉각 장치(25)는 열 교환기(17)의 제 2 패스(20)의 유입구와 탱크(3) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 탱크(3) 내의 압력을 추정하기 위한 수단(46)을 포함하고, 상기 냉각 장치(25)는 탱크(3) 내의 압력을 추정하기 위한 수단(46)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 브랜치(9)는, 하나의 부분에 대해 압축 장치(15)에 의해 압축되기 전에 혼합물(M)의 증발로 인해 발생하는 가스(G)와, 다른 부분에 대해 압축 장치(15)에 의해 압축된 이러한 가스(G) 사이에서 열 에너지를 교환하도록 구성되는 열 교환기(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 상 분리기(47) 내의 액체의 레벨을 제어하기 위한 장치(55)를 포함하고, 이 액체 레벨 제어 장치(55)는 상 분리기(47)를 탱크(3)에 연결하도록 의도된 파이프(53) 내에서 액상(PL)의 순환을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 시스템(45)은 열 교환기(17)와 상 분리기(47) 사이의 공급 브랜치(9) 상에 배치된 팽창 부재(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    공급 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 공급 시스템(7)을 포함하는
    플로팅 구조체(1).
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 공급 시스템(7)에 의해 소비기(5)에 제공되는 메탄가를 제어하는 방법에 있어서,
    열 교환기(17)의 제 1 패스(18)의 배출구와 상 분리기(47) 사이의 유체의 온도가 온도 측정 장치(63)에 의해 측정되고, 온도 추정 장치(48)에 의해 생성된 설정 온도와 비교되는 단계와, 냉각 브랜치(19) 내의 혼합물(M)의 유량이 온도 측정 장치(63)에 의해 측정된 유체의 온도와 설정 온도 사이의 차이의 함수로서 조절 시스템(45)에 의해 조절되는 단계를 포함하는
    제어 방법.
  17. 제 9 항과 조합된 제 16 항에 있어서,
    소비기(5)에 보내지도록 의도된 기상(PG)의 질량 유량이 제 1 질량 유량 측정 장치(71)에 의해 측정되는 단계와, 압축 장치(15)에 의해 압축된 가스(G)의 질량 유량이 제 2 질량 유량 측정 장치(73)에 의해 측정되는 단계와, 스프레이 바아(31)에 연결된 밸브(75)가 작동되는 단계를 포함하는
    제어 방법.
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