KR20240024823A - 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20240024823A
KR20240024823A KR1020237043404A KR20237043404A KR20240024823A KR 20240024823 A KR20240024823 A KR 20240024823A KR 1020237043404 A KR1020237043404 A KR 1020237043404A KR 20237043404 A KR20237043404 A KR 20237043404A KR 20240024823 A KR20240024823 A KR 20240024823A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cryogenic
heat exchanger
stream
cryogenic fluid
freezing
Prior art date
Application number
KR1020237043404A
Other languages
English (en)
Inventor
기욤 페지스
니콜라스 브루너
Original Assignee
크라이오스타 에스아에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크라이오스타 에스아에스 filed Critical 크라이오스타 에스아에스
Publication of KR20240024823A publication Critical patent/KR20240024823A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • B63J2/14—Heating; Cooling of liquid-freight-carrying tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0221—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using the cold stored in an external cryogenic component in an open refrigeration loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0256—Safety aspects of operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
    • F17C2265/035—Treating the boil-off by recovery with cooling with subcooling the liquid phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/42—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/34—Details about subcooling of liquids

Abstract

본 발명은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 간접적으로 판단할 수 있는 물리적 특성을 측정함으로써 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템
본 발명은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 또한 항해용 LNG 운반선 내에서 방법의 사용 및 본 발명에 따른 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다.
본 발명은 특히 항해용 LNG 탱커에서 액체 형태로 이루어진 천연 가스의 운송과 특히 관련이 있으며, 주로 본 출원을 참조하여 본원에서 설명된다. 그러나, 다른 극저온 액체 또는 극저온 액체 혼합물에도 적용 가능함을 이해해야 한다.
LNG는 일반적으로 -162℃에서 액화되어 운송된다. 액화되기 전에, 천연 가스는 6개 초과의 탄소 원자를 갖는 무거운 탄화수소, 벤젠 및 방향족 화합물, 이산화탄소, 물 등과 같이 이 온도에서 동결될 수 있는 성분을 제거하도록 처리된다.
이러한 성분의 제거 후, 주로 몇 몰%의 질소와 함께 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 성분을 포함하는 건조하고 희박한 천연 가스 스트림을 얻는다.
그러나, 출원인의 내부 지식 및 처리에 따르면, 경제적인 이유로, 위에서 언급한 -162℃에서 동결될 수 있는 성분은 완전히 제거되는 것이 아니라 합리적인 안전 여유로 -162℃에서 결빙을 방지하는 정도로만 제거되지만, -162℃가 전체 LNG 운송 체인의 가장 추운 온도이므로 필요하지 않았기 때문에 상당히 낮은 온도에서 결빙을 방지하기에는 충분하지 않다.
천연 가스는 LNG 운반선에 탑재된 LNG 저장 탱크에 액체 상태로 편리하게 저장 및 운송되지만, LNG 운반선의 탱크가 외부 환경으로부터 선박의 하나 이상의 LNG 탱크 내에서 운송되는 벌크 LNG로의 열 유입을 최소화하도록 특별히 설계됨에도 불구하고 열 유입은 불가피하다.
해상에서 LNG 운반선에 의한 운송 중에, LNG 저장 탱크로의 피할 수 없는 열 유입으로 인해 LNG의 일부가 증발하는데, 이는 보일 오프 가스(Boil-Off Gas; BOG)로 알려져 있다. 이러한 BOG 흐름은 선박 모터용 연료로 사용된다. 그러나, 모터의 요구보다 증발이 더 높을 수 있고, 그 결과 모든 BOG가 모터용 연료로 사용되지 않고 소각에 의해 폐기되어야 하므로 화물 손실을 초래할 수 있다.
이러한 과도한 증발을 방지하기 위해, LNG 저장 탱크 외부에 위치되어 LNG를 과냉각하기 위한 과냉각기를 장착한 LNG 운반선이 점점 더 많아지고 있다. 과냉각이란 주어진 압력에서 액체를 응축점 미만의 온도로 냉각시키는 것을 의미한다.
과냉각기는 냉매 스트림의 압축, 냉각, 및 팽창을 사용하여 차가운 에너지를 생성하는 극저온 냉동 시스템으로, 이러한 차가운 에너지는 냉매 스트림과의 간접 열교환기에 의해 극저온 열교환기 내의 저장 탱크로부터 인출된 LNG 스트림으로 전달된다.
따라서, 과도한 열 유입은 LNG의 일부를 냉각함으로써, 바람직하게는 과냉각함으로써, 보상될 수 있다. 이는 선박의 저장 탱크로부터 LNG 흐름을 펌핑하고, 소위 "과냉각기"에서 LNG 스트림을 (과)냉각한 후, 저장 탱크 내부에 (과)냉각된 LNG 스트림을 재주입함으로써 달성된다.
열 유입을 보상하기 위해, LNG는, 전체 LNG 체인에서 일반적으로 발견되는 -162℃보다 상당히 낮은 온도 수준인, 약 -175℃까지 과냉각되어야 한다. 과냉각기의 극저온 열교환기 내부에서 국부적으로, 벽 온도는 -178℃의 온도에 도달할 수도 있다. LNG는 -162℃에서 단지 결빙을 방지하기 위해서 처리되고, 과냉각기의 극저온 열교환기 내부 온도가 상당히 낮기 때문에 LNG의 일부 성분의 결빙 위험이 있다.
국제공개 WO 2021023457 A1호는 과냉각기가 작동을 정지하고 LNG 저장 탱크로부터 LNG를 순환시켜 동결된 성분을 용융시킴으로써 극저온 열교환기가 세정되는 방법을 개시하고 있다.
이 방법의 첫 번째 단점은 제상 단계가 초기화되기 전에 지속적으로 발생하는 성분의 결빙으로 인해 압력 강하가 증가하고 열 전달이 감소하므로 제상 전에 극저온 열교환기가 이미 효율 감소를 겪고 있는 점이다.
이 방법의 다른 단점은 세정 단계 중에 과냉각기를 정지해야 하므로 LNG 증발로 인해 LNG의 부분적 손실 가능성이 있는 점이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 위에서 언급한 종래 기술의 단점을 극복하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 목적은 청구범위 제1항에 따른 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법, 청구범위 제8항에 따른 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 시스템, 청구범위 제13항에 따른 항해용 LNG 운반선 내부에서 방법의 사용, 및 청구범위 제14항에 따른 시스템을 포함하는 선박에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 폐쇄형 냉동 루프 내부에서 순환하며 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하기 위해 폐쇄형 냉동 사이클의 적어도 하나의 팽창 수단을 통해 팽창된 후 극저온 열교환기로 유입되는 제1 냉매 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법이 제공되고, 극저온 유체 스트림은 제1 냉매 스트림과 다르고, 즉 극저온 유체 스트림과 제1 냉매 스트림은 바람직하게는 적어도 하나의 공통 성분을 갖지 않는 상이한 화학 조성을 갖는 2개의 상이한 유체이고, 본 방법은 다음의 단계를 포함한다:
- 극저온 열교환기로 공급될 극저온 유체 스트림의 부분 스트림을 인출하고 기화시키는 단계;
- 극저온 유체의 기화된 부분 스트림의 적어도 하나의 물리적 특성을 측정하는 단계로서, 측정된 적어도 하나의 물리적 특성은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험에 대한 간접적인 지표인, 단계. 물리적 특성이란 용어는 유체의 화학적 조성을 철저하게 결정할 필요가 없는 측정 특성을 의미하는 것으로 의도된다. 따라서, 물리적 특성은 본 발명의 맥락에서 유체의 화학적 분석과 다른 것으로 이해되고, 이에 따라 다양한 농도는 유체의 화학적 특성이다. LNG에서 에탄, 프로판, 및 부탄의 농도가 증가하기 때문에, 기화되는 부분에서도 증가한다. 물리적 특성 값의 증가가 LNG 내 농도 증가 및 이에 따른 극저온 열교환기 내부에서 결빙 위험 증가를 반영하기 때문에 물리적 특성은 결빙 위험의 간접적 지표이다. 이러한 방식으로, 가스 크로마토그래프나 분광계와 같은 고가의 가스 분석기를 사용하지 않고도 결빙 위험을 유리하게 판단할 수 있다.
- 적어도 하나의 물리적 특성의 측정치를 컴퓨팅 수단으로 전송하는 단계. 측정된 물리적 특성의 전송은 유선 통신이나 Wi-Fi와 같은 무선 통신에 의해 또는 심지어 위성 통신을 통해 원격 수신기로 수행될 수 있다.
- 컴퓨팅 수단이 전송된 측정치에 기초하여 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험이 있는지를 판단하는 단계. 결빙 가능성에 대한 판단은 선박 제어 시스템에 내장된 소프트웨어용으로 또는 이에 의해 구성된 컴퓨터에서 계산하여 수행될 수 있다. 측정이 이루어지는 선박에서 멀리 떨어진 컴퓨터에 의해 원격으로 판단을 수행할 수도 있다.
- 결빙 위험이 확인되면, 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 온도를 증가시키는 단계.
극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림은 폐쇄형 냉동 루프의 팽창 수단을 통해 팽창된 후의 냉매 스트림일 수 있다.
전송된 측정치가 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체와 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 온도에서 컴퓨팅 수단에 의해 계산된 결빙 범위 내에 있는 경우, 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험이 확인될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 물리적 특성은 열 전도도(예를 들어, W.m-1.K-1로 측정됨), 음속(예를 들어, m.s-1로 측정됨), 밀도(예를 들어, kg.m-3로 측정됨), 전기 전도도(예를 들어, S.m-1로 측정됨), 발열량(예를 들어, kJ.kg로 측정됨), 웨버 지수(예를 들어, MJ.m-3로 측정됨)를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
웨버 지수는 연료 가스의 상호 교환성의 지표이고 발열량을 가스의 상대 밀도의 제곱근으로 나눈 값으로 정의된다.
LNG의 운송 중에, 탱크로부터 증발하며 선박 모터의 연료로 사용되는 보일 오프 가스는 질소와 메탄의 농도가 운송되는 LNG에 있는 이러한 두 성분의 농도보다 더 높다. 이로 인해, 탱크 내에 남아 있는 LNG는 메탄과 질소가 서서히 고갈되어 높은 비등점이 점점 더 풍부해지고 CO2, 에탄, 프로판, 및 부탄과 같은 성분을 동결시키기 쉽다. 에탄, 프로판, 및 부탄은 질소 및 메탄보다 발열량이 높으며, 운송 기간 동안 탱크 내에 남아 있는 LNG의 전체 발열량이 시간이 지남에 따라 증가하여, LNG에서 농도가 용해도 한계를 초과하여 증가할 수 있기 때문에 과냉각기의 극저온 열교환기 내부에서 이러한 성분의 결빙 위험이 있다. 따라서, 측정된 물리적 특성은 LNG의 결빙 위험을 간접적으로 나타낸다. 명확성을 위해 발열량으로 예시되었음에도 불구하고, 이는 위에 인용된 다른 물리적 특성에도 적용된다.
그런 다음, Orbital 회사의 "gasPT" 모델과 같은 가스 특성 송신기라는 간단한 도구를 이용하여 이러한 특성 중 적어도 하나를 측정하는 것이 특히 편리한데, 이는 적어도 하나의 성분의 빙점을 추정하기 위해 기화된 LNG의 화학적 조성을 철저하게 결정하기 위해 복잡한 가스 분석기를 사용할 필요가 없기 때문이다.
다른 바람직한 실시형태에서, 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 온도는 폐쇄형 루프 내에서 순환하며 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체와 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 질량 흐름을 감소시킴으로써 증가된다. 따라서, 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 결빙 위험이 방지된다.
선택적으로, 극저온 열교환기는 2개의 별도 열 전달 스테이지로 분할될 수 있으며, 제1 열 전달 스테이지에서 극저온 유체로부터의 열만이 간접적으로 제1 냉매 스트림으로 전달되고, 제2 열 전달 스테이지에서 제1 냉매 스트림은 제2 냉매 스트림과만 열을 교환한다. 제1 냉매 스트림은 폐쇄형 냉동 루프의 팽창 수단에서 유출되는 냉매 스트림이므로 폐쇄형 냉동 루프의 가장 차갑고 가장 낮은 압력 스트림이다. 제2 냉동 스트림은 폐쇄형 냉동 루프의 가장 늦은 압축 스테이지 출구에 위치된 애프터쿨러에서 유출되는 스트림이므로 고압의 거의 주변 온도 스트림이다.
추가 실시예에서, 하나 이상의 냉매 압축기에 의해 냉동 루프 내에서 냉매가 움직이게 되고, 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체와 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 질량 흐름은 제1 냉매 스트림을 열교환기 내로 강제하는, 특히 극저온 열교환기를 포함하는 폐쇄형 냉동 루프 내에서 냉매 스트림을 순환시키는, 적어도 하나의 압축기의 회전 속도를 감소시킴으로써 감소될 수 있다.
선택적으로, 극저온 열교환기로 유입되는 제1 냉매 스트림의 온도는 극저온 열교환기 주위에서 제1 냉매 스트림의 압력보다 높은 압력에서 열교환기로 유입되는 제2 냉매 스트림의 부분 스트림을 우회시킴으로써 증가될 수 있고, 제1 및 제2 냉매 스트림 둘 모두는 동일한 폐쇄형 냉동 루프 내에서 순환될 수 있다. 극저온 열교환기 주위의 제2 냉매 스트림의 일부를 우회시키는 것은 열교환기의 고압 냉매 측의 입구 전의 냉매의 일부를 분기시키고, 해당 부분을 그 측 내부에서 순환시키는 대신에 이를 냉매가 극저온 유체 및 저압 냉매와 열을 교환할 수 없는 별도의 라인에서 순환시킴으로써 수행된다. 별도 라인에서 열교환기를 우회하는 냉매 부분의 흐름은 별도의 바이패스 라인에 위치된 흐름 제어 밸브로 제어된다. 흐름 제어 밸브는 극저온 열교환기 내부의 냉매 온도가 극저온 유체의 결정된 결빙 범위 초과인지를 확인하는 방식으로 개방되거나 폐쇄된다.
선택적으로, 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 측정 외에, 극저온 유체 스트림 측의 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하가 측정되고, 컴퓨팅 수단으로 전송되고, 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 판단하는 데 사용될 수 있다. 극저온 유체의 물리적 특성 측정과 독립적인, 열교환기에 걸친 압력 강하의 이러한 추가적인 측정은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 결빙에 대한 제2 보호 층의 역할을 한다. 그런 다음, 압력 강하의 값은 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 값과 비교되어 위양성을 방지할 수 있고 이에 따라 방법을 더욱 신뢰 가능하게 만든다. 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험은 가스 특성 송신기에 의해 전달된 극저온 유체의 물리적 특성의 측정치에 비례하는 신호 및 극저온 유체 측의 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단에 의해 전송되는 정규화된 신호의 정규화된 값 중 가장 높은 값을 선택함으로써 컴퓨팅 수단에 의해 판단된다. 둘 모두의 신호는 예를 들어 전선을 통해 전기 신호를 전송하는 경우 4 내지 20 mA 스케일로 정규화될 수 있거나, 또는 공압 신호를 전송하는 경우 0.2 내지 1 bar 스케일로 정규화될 수 있다. 동일한 스케일로, 즉 4-20 mA 또는 0.2-1 bar로, 정규화되면, 결빙 위험을 판단하기 위해 가장 높은 값을 갖는 정규화된 신호가 선택된다. 극저온 유체 측의 극저온 열교환기에 걸쳐 측정된 압력 강하에 대응하는 정규화된 신호가 선택되면, 압력 강하의 측정된 정규화된 값을 열교환기에 걸친 최대 허용 압력 강하에 대응하는 열교환기에 걸친 압력 강하의 또 다른 정규화된 값과 비교함으로써 결빙 위험이 판단된다. 측정된 값이 최대 허용 압력 강하보다 높으면, 결빙 위험이 확인된다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 극저온 열교환기, 압축기, 및 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 컴퓨팅 수단을 포함하는 시스템에 관한 것으로, 본 시스템은 다음의 구성요소를 포함한다:
- 열교환기 상류의 극저온 유체 스트림으로부터 인출되는 부분 스트림을 기화시키기 위한 가스 조화 시스템;
- 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성을 측정하도록 구성된 가스 특성 송신기로서, 적어도 하나의 물리적 특성은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험에 대한 간접적인 지표인, 가스 특성 송신기. 가스 특성 송신기는 어떠한 감독도 없이 파이프라인을 통해 이동하는 천연 가스의 품질을 모니터링하는 데 일반적으로 사용되고 최소한의 유지 관리만 필요로 하는 주지의 컴팩트하고 간단한 기기이다. 유리하게, 이는 매우 비용이 많이 들며, 많은 공간을 차지하고 항해용 선박 내에서 작동하기 어려운 크로마토그래프 또는 분광계의 사용을 피할 수 있다.
- 가스 특성 송신기에 의해 측정된 적어도 하나의 물리적 특성의 측정치를 컴퓨팅 수단으로 전송하기 위한 수단. 적어도 하나의 물리적 특성의 측정치를 전송하기 위한 전송 수단은 전선 또는 공압 라인일 수 있다. 컴퓨팅 수단은 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 전송된 측정치로부터 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 판단하도록 구성된다. 컴퓨팅 수단은 LNG 운반선에 탑재된 컴퓨터일 수 있지만 선박 제어 및 명령 시스템 내에 통합될 수도 있다. 이들은 원격 판단의 경우 클라우드 컴퓨팅 수단일 수도 있다. 컴퓨팅 수단이 선박에서 멀리 떨어져 있는 경우, 전송 수단은 전파 방출 또는 위성 통신 수단일 수 있다.
극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 온도를 증가시키기 위한 수단.
바람직한 실시형태에서, 가스 특성 송신기에 의해 측정된 적어도 하나의 물리적 특성은 열 전도도, 음속, 밀도, 전기 전도도, 웨버 지수, 발열량을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
선택적으로, 제1 냉매 스트림의 온도를 증가시키기 위한 수단은 제1 냉매 스트림을 극저온 열교환기 내로 강제하는, 특히 열교환기를 포함하는 폐쇄형 냉동 루프 내에서 제1 냉매 스트림을 순환시키는, 적어도 하나의 압축기의 회전 속도를 조절하기 위한 적어도 하나의 가변 주파수 드라이브를 포함한다.
부가적으로, 제1 냉매 스트림의 온도를 증가시키기 위한 수단은 극저온 열교환기 주위의 제2 냉매 스트림의 부분 스트림을 우회시키도록 구성된 바이패스 밸브를 가진 바이패스 라인을 포함하고, 제1 및 제2 냉매 스트림 둘 모두는 동일한 폐쇄형 냉동 루프(100) 내에서 순환된다.
다른 실시예에서, 시스템의 신뢰성은 극저온 유체 스트림 측의 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단에 의해 향상될 수 있고, 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험은 극저온 유체 스트림 측의 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 사용하여 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 판단하도록 구성된 컴퓨팅 수단에 의해 판단된다. 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험은 가스 특성 송신기에 의해 전달된 극저온 유체의 물리적 특성의 측정치에 비례하는 신호 및 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단에 의해 전송되는 정규화된 신호의 정규화된 값 중 가장 높은 값을 선택함으로써 컴퓨팅 수단에 의해 판단된다. 둘 모두의 신호는 예를 들어 전선을 통해 전기 신호를 전송하는 경우 4 내지 20 mA 스케일로 정규화될 수 있거나, 또는 공압 신호를 전송하는 경우 0.2 내지 1 bar 스케일로 정규화될 수 있다. 동일한 스케일로, 즉 4-20 mA 또는 0.2-1 bar로, 정규화되면, 결빙 위험을 판단하기 위해 가장 높은 값을 갖는 정규화된 신호가 선택된다. 극저온 유체 측의 극저온 열교환기에 걸쳐 측정된 압력 강하에 대응하는 정규화된 신호가 선택되면, 압력 강하의 측정된 정규화된 값을 열교환기에 걸친 최대 허용 압력 강하에 대응하는 열교환기에 걸친 압력 강하의 또 다른 정규화된 값과 비교함으로써 결빙 위험이 판단된다. 측정된 값이 최대 허용 압력 강하보다 높으면, 결빙 위험이 확인된다.
보호가 추구되지만 제1 양태에 따른 본 발명의 실시형태를 나타내기도 하는 제3 양태는 항해용 LNG 운반선 내에서 제1항 내지 제7항에 따른 극저온 열교환기 내부의 냉매 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법의 사용에 관한 것이다
보호가 추구되지만 제2 양태에 따른 본 발명의 실시형태를 나타내기도 하는 제4 양태는 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다.
바람직하게, 선박은 LNG 운반선이다.
압축기 배열체 및 그 실시형태의 이점에 대한 추가 설명과 관련하여, 위의 본 발명에 따른 방법과 관련된 서술을 명시적으로 참조한다.
본 발명의 추가의 이점 및 바람직한 실시형태를 하기의 설명 및 도면에 개시하고 있다.
전술한 특징 및 하기의 특징이 도면에서 논의되거나 도시된 바와 같은 상세한 조합으로 개시될 뿐만 아니라, 특징의 다른 조합도 본 발명의 범위를 초과함이 없이 사용될 수 있음을 당업자는 이해한다.
이제 바람직한 실시형태를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 추가로 설명할 것이다.
도 1은 제1 냉매 스트림이 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하기 위해 열교환기로 유입되는 본 발명의 제1 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 적어도 하나의 압축기의 회전 속도를 감소시킴으로써 냉매의 온도가 증가되는 본 발명의 제2 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 극저온 열교환기 주위의 냉매의 일부를 우회시킴으로써 냉매의 온도가 증가되는 본 발명의 제3 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 본질적으로 제1 실시형태에 기초하고 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단이 추가된 본 발명의 제4 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 본질적으로 제2 실시형태에 기초하고 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단이 추가된 본 발명의 제5 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다.
하기에서, 도면에 따른 상이한 실시형태가 포괄적으로 논의되고, 동일한 참조 부호는 동일하거나 본질적으로 동일한 유닛을 나타낸다. 당업자는 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 특징을 가진 도면에 도시된 실시형태의 특정 구성요소를, 이보다 많은 특정 구성요소 또는 심지어 이러한 도면에 도시된 실시예의 모든 다른 구성요소를 포함할 필요 없이, 조합할 수 있음을 인식한다. 다시 말해서, 하기의 도면은 다른 실시형태와 조합될 수 있는 본 발명의 상이한 바람직한 양태를 도시한다. 도면에 도시된 실시형태는 모두 LNG 운반선 내부에 포함된 극저온 열교환기 내부에서 냉매와 간접적으로 열을 교환하는 극저온 유체의 결빙 위험을 판단하고 결빙을 방지하는 적용 분야에 관한 것이지만, 당업자는 실시형태를 다른 극저온 가스 또는 가스 혼합물과 관련된 적용 분야로 쉽게 전달할 수 있음을 인식한다.
도 1은 극저온 열교환기(9) 내부의 제1 냉매 스트림(30)과 간접적으로 열을 교환하는 극저온 열교환기(9) 내부의 극저온 유체 스트림(1)의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템의 제1 실시형태를 도시하고 있다.
이 예에서, 극저온 유체 스트림(1)은 항해용 선박의 극저온 탱크(둘 모두 미도시) 내부에 예를 들어 약 -162℃의 온도로 저장된 LNG이다. LNG는 통상적으로 질소, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄으로 구성되며, ppmv 수준의 미량의 벤젠, 이산화탄소, 및 물이 있다. 운송 중에, 저장 탱크 내부로의 열 유입을 피할 수 없기 때문에, LNG의 일부가 증발한다. LNG에서 나오는 이러한 증발 가스는 보일 오프 가스(BOG)로 알려져 있다.
질소와 메탄은 비등 온도가 가장 낮은 LNG의 성분이고, BOG에서 이러한 두 성분의 농도는 LNG에서 이들의 농도보다 높다. 그 결과, LNG에서 다른 성분(에탄, 프로판 등)의 농도는 선박 여행 기간 동안 증가하여, 열교환기(9) 내부에서 LNG 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험이 증가하고, 이에 따라 극저온 열교환기의 성능이 저하되고, 궁극적으로 열교환기(9)가 완전히 차단될 위험이 있다.
극저온 LNG 탱크(미도시)에서 비롯되는 라인(21)으로부터의 LNG 스트림(1)의 부분 스트림은 열교환기(9)의 상류에서 라인(22)으로 분기된 후 가스 조화 시스템(10)에서 기화된다. 기화 성분(미도시) 외에, 조화 시스템(10)은 통상적으로 흐름 조절기, 압력 조절기, 및 히터(세 구성요소 모두 미도시)를 포함하여 특성 송신기(11)에 제어되고 안정적인 조건에서 기화된 LNG의 작은 흐름을 제공한다.
특성 송신기(11)는 기화된 극저온 유체의 하나 이상의 물리적 특성들/특성을, 예를 들어 열 전도도(예를 들어, W.m-1.K-1로 측정됨), 음속(예를 들어, m.s-1로 측정됨), 밀도(예를 들어, kg.m-3로 측정됨), 전기 전도도(예를 들어, S.m-1로 측정됨), 발열량(예를 들어, kJ.kg로 측정됨), 웨버 지수(예를 들어, MJ.m-3로 측정됨)를, 측정한다. 일례로, 물리적 특성 발열량(예를 들어, kJ/kg로 측정됨)을 다음 논의에서 고려할 것이만, 이는 위에서 인용된 다른 물리적 특성에도 적용된다. 에탄, 프로판, 및 부탄은 메탄 및 질소보다 발열량이 높고, 이에 따라 기화되는 부분의 발열량을 측정함으로써 LNG에서 전체적인 농도 증가를 간접적으로 판단할 수 있다. 이러한 성분은 또한 질소 및 메탄보다 비등점이 높기 때문에, 극저온 유체의 철저한 화학적 분석에 의존하지 않고 LNG의, 본 예에서 발열량과 같은, 물리적 특성 중 하나로부터 극저온 유체의 결빙 위험을 판단할 수 있다.
극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성이 특성 송신기(11)에 의해 측정되면, 측정치는 극저온 유체의 결빙 위험을 판단하기 위해 전송 수단(12)을 통해 컴퓨팅 수단(13)으로 전송된다.
물리적 특성의 측정된 값에 기초하여, 컴퓨팅 수단(13)은 결빙 위험을 판단한다. 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 측정된 값이, 극저온 열교환기(9)로 유입되어 극저온 유체(1)와 간접적으로 열을 교환하며 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙에 대응하는 제1 냉매 스트림(30)의 온도에서 컴퓨팅 수단에 의해 계산된 범위 내에 있으면, 결빙 위험이 확인된다.
결빙 위험이 확인되면, 예를 들어 극저온 열교환기(9)로 유입되어 극저온 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림(30)의 온도를 약간 증가시켜 극저온 유체의 온도를 빙점보다 높게 증가시킴으로써 결빙을 방지할 수 있다.
제1 냉매 스트림(1)은 예를 들어 액체 질소 탱크로부터 공급되는 액체 질소로 구성될 수 있다.
도 2는 극저온 열교환기(9) 내부의 제1 냉매 스트림(30)과 간접적으로 열을 교환하는 극저온 열교환기(9) 내부의 극저온 유체 스트림(1)의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템의 제2 실시형태를 도시하고 있다.
냉매는 예를 들어 제1, 제2, 및 제3 압축기(2; 41; 42)에 의해 냉매를 압축하는 단계를 포함하는 폐쇄형 냉동 사이클(100) 내부에서 순환하고, 각 압축 단계 후에 냉매는 제1, 제2, 및 제3 애프터쿨러(3; 61; 62)에 의해 냉각되어 압축으로 인해 발생되는 열을 냉매로부터 제거한다. 제3 애프터쿨러(62)에 의해 냉각된 후, 고압의 냉매는 제2 냉매 스트림으로서 열교환기(9)로 유입되어 열교환기(9)에서 추가로 냉각된 후 팽창 수단(8)에 의해 저온 저압의 제1 냉매 스트림(30)으로 팽창된다. 통상적으로, LNG 냉동 시스템의 경우, 팽창 수단(8)은 터빈(8)일 수 있다. 그런 다음, 저압의 제1 냉매 스트림(30)은 예를 들어 제3 애프터쿨러(62)로부터의 고압의 제2 냉매 스트림과 (과)냉각될 극저온 유체 스트림(1) 둘 모두와 열교환기(9)에서 열을 교환한다.
이 예에서, 극저온 유체 스트림(1)은 항해용 선박의 극저온 탱크(둘 모두 미도시) 내부에 예를 들어 약 -162℃의 온도로 저장된 LNG이다. LNG는 통상적으로 질소, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄으로 구성되며, ppmv 수준의 미량의 벤젠, 이산화탄소, 및 물이 있다. 운송 중에, 저장 탱크 내부로의 열 유입을 피할 수 없기 때문에, LNG의 일부가 증발한다. LNG에서 나오는 이러한 증발 가스는 보일 오프 가스(BOG)로 알려져 있다.
질소와 메탄은 비등 온도가 가장 낮은 LNG의 성분이고, BOG에서 이러한 두 성분의 농도는 LNG에서 이들의 농도보다 높다. 그 결과, LNG에서 다른 성분(에탄, 프로판 등)의 농도는 선박 여행 기간 동안 증가하여, 열교환기(9) 내부에서 LNG 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험이 증가하고, 이에 따라 극저온 열교환기의 성능이 저하되고, 궁극적으로 열교환기(9)가 완전히 차단될 위험이 있다.
극저온 LNG 탱크(미도시)에서 비롯되는 라인(21)으로부터의 LNG 스트림(1)의 부분 스트림은 열교환기(9)의 상류에서 라인(22)으로 분기된 후 가스 조화 시스템(10)에서 기화된다. 기화 성분(미도시) 외에, 조화 시스템(10)은 통상적으로 흐름 조절기, 압력 조절기, 및 히터(세 구성요소 모두 미도시)를 포함하여 특성 송신기(11)에 제어되고 안정적인 조건에서 기화된 LNG의 작은 흐름을 제공한다.
특성 송신기(11)는 기화된 극저온 유체의 하나 이상의 물리적 특성들/특성을, 예를 들어 열 전도도(예를 들어, W.m-1.K-1로 측정됨), 음속(예를 들어, m.s-1로 측정됨), 밀도(예를 들어, kg.m-3로 측정됨), 전기 전도도(예를 들어, S.m-1로 측정됨), 발열량(예를 들어, kJ.kg로 측정됨), 웨버 지수(예를 들어, MJ.m-3로 측정됨)를, 측정한다. 일례로, 물리적 특성 발열량(예를 들어, kJ/kg로 측정됨)을 다음 논의에서 고려할 것이만, 이는 위에서 인용된 다른 물리적 특성에도 적용된다. 에탄, 프로판, 및 부탄은 메탄 및 질소보다 발열량이 높고, 이에 따라 기화되는 부분의 발열량을 측정함으로써 LNG에서 전체적인 농도 증가를 간접적으로 판단할 수 있다. 이러한 성분은 또한 질소 및 메탄보다 비등점이 높기 때문에, 극저온 유체의 철저한 화학적 분석에 의존하지 않고 LNG의, 본 예에서 발열량과 같은, 물리적 특성 중 하나로부터 극저온 유체의 결빙 위험을 판단할 수 있다.
극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성이 특성 송신기(11)에 의해 측정되면, 측정치는 극저온 유체의 결빙 위험을 판단하기 위해 전송 수단(12)을 통해 컴퓨팅 수단(13)으로 전송된다.
물리적 특성의 측정된 값에 기초하여, 컴퓨팅 수단(13)은 결빙 위험을 판단한다. 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 측정된 값이 극저온 열교환기(9)로 유입되어 극저온 유체(1)와 간접적으로 열을 교환하며 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙에 대응하는 제1 냉매 스트림(30)의 온도에서 컴퓨팅 수단에 의해 계산된 범위 내에 있으면, 결빙 위험이 확인된다.
결빙 위험이 확인되면, 예를 들어 극저온 열교환기(9)로 유입되어 극저온 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림(30)의 온도를 약간 증가시켜 극저온 유체의 온도를 극저온 유체의 빙점보다 높게 증가시킴으로써 결빙을 방지할 수 있다.
이를 위해, 도 2의 실시예에서, 열교환기(9)로 유입되어 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 냉매 스트림(30)의 온도는 극저온 유체와 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 질량 흐름을 감소시킴으로써 증가된다. 극저온 냉동 사이클(100)은 폐쇄형 루프이므로, 사이클(100) 내에서 냉매 스트림 흐름이 감소되면, 극저온 유체(1)와 제1 냉매 스트림 사이의 열 전달이 감소되고, 극저온 유체(1)는 덜 과냉각되어 그 온도는 극저온 유체의 빙점보다 따뜻해질 때까지 증가하여 열교환기(9) 내에서 결빙을 효과적으로 방지한다. 사이클(100)은 열역학적 사이클(100) 내에서 냉매를 움직이게 하기 위해 직렬로 배열된 냉매 스트림(30)을 압축하기 위한 수단을, 예를 들어 제3 압축기(2; 41; 42)를, 포함하므로, 냉매 스트림(30)의 질량 흐름은 각각의 가변 주파수 드라이브(51; 52)로 압축기(41; 42) 중 적어도 하나의 회전 속도를 감소시킴으로써 편리하게 감소될 수 있다. 가변 주파수 드라이브는 극저온 열교환기(9) 내부의 극저온 유체(1)의 결빙 위험에 따라 컴퓨팅 수단(13)에 의해 명령을 받는다. 컴퓨팅 수단(13)에 의해 결빙 위험이 결빙 범위 내에 있는 것으로 판단되면, 컴퓨팅 수단(13)이 적어도 하나의 압축기(41; 42)의 회전 속도를 감소시키는 명령을 각각의 가변 주파수 드라이브(51; 52)에 전송함으로써 동결을 방지한다.
도 3은 제3 실시형태를 도시하고 있는데, 이는 제1 냉매 스트림(30)의 질량 흐름(예를 들어, kg/s로 측정됨)을 감소시키는 데 사용되는 방식 및 수단에 있어서만 도 2의 실시형태와 다르다. 이러한 제2 실시형태에서, 냉매 압축기 수단(41; 42)의 회전 속도를 감소시키는 대신에, 애프터쿨러(62)에서 유출되는 고압의 제2 냉매 스트림의 부분 스트림(31)이 열교환기(9)의 상류에서 바이패스 라인(15)으로 분기된다. 잔류 스트림(32)은 열교환기(9)로 유입된다. 따라서, 열교환기(9)로 유입되어 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림의 온도가 증가된다. 바이패스 라인(15)을 통과하는 냉매 스트림(31)의 흐름은 제어 밸브(14)로 조절된다. 제어 밸브(14)의 조절 가능한 개폐는 극저온 열교환기(9) 내부의 극저온 유체(1)의 결빙 위험에 따라 컴퓨팅 시스템(13)에 의해 명령을 받는다. 이러한 제3 실시형태는 유리하게는 제2 실시형태의 고가의 가변 주파수 드라이브(51; 52)를 사용할 필요 없이 냉매의 흐름을 조절하고 결빙을 방지할 수 있다.
도 4는 본질적으로 제2 실시예에 기초하고 극저온 열교환기(9)에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단(16; 17; 18)이 추가된 본 발명의 제4 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다. 극저온 유체 스트림 측의 극저온 열교환기(9)에 걸친 압력 강하는 압력 프로브(16)로부터 극저온 열교환기(9) 내의 극저온 유체의 통과 입구에서의 압력에 대한 압력 프로브(17)로부터 극저온 열교환기(9) 내의 극저온 유체 스트림의 통과 출구에서의 압력을 차압 송신기(18)로 감산함으로써 측정된다. 압력 송신기(18)에 의해 측정된 차압은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 결빙 위험을 판단하기 위해 컴퓨팅 수단(13)으로 전송되어 사용된다. 극저온 유체의 물리적 특성 측정과 독립적인, 열교환기에 걸친 압력 강하의 이러한 추가적인 측정은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 결빙에 대한 제2 보호 층의 역할을 한다. 그런 다음, 압력 강하의 정규화된 값은 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 정규화된 값과 비교되어 위양성을 방지할 수 있고 이에 따라 방법을 더욱 신뢰 가능하게 만든다. 동일한 스케일로, 즉 4-20 mA 또는 0.2-1 bar로, 정규화되면, 결빙 위험을 판단하기 위해 가장 높은 값을 갖는 정규화된 신호가 선택된다. 극저온 유체 측의 극저온 열교환기에 걸쳐 측정된 압력 강하에 대응하는 정규화된 신호가 선택되면, 압력 강하의 측정된 정규화된 값을 열교환기에 걸친 최대 허용 압력 강하에 대응하는 열교환기에 걸친 압력 강하의 또 다른 정규화된 값과 비교함으로써 결빙 위험이 판단된다. 측정된 값이 최대 허용 압력 강하보다 높으면, 결빙 위험이 확인된다.
도 5는 본질적으로 제3 실시형태에 기초하고 제4 실시형태에 따라 극저온 유체 스트림 측의 극저온 열교환기에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단(16; 17; 18)이 추가된 본 발명의 제5 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다. 극저온 열교환기(9)에 걸친 압력 강하는 압력 프로브(16)로부터 극저온 열교환기(9) 내의 극저온 유체의 통과 입구에서의 압력에 대한 압력 프로브(17)로부터 극저온 열교환기(9) 내의 극저온 유체의 통과 출구에서의 압력을 차압 송신기(18)로 감산함으로써 측정된다. 압력 송신기(18)에 의해 측정된 차압은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 결빙 위험을 판단하기 위해 컴퓨팅 수단(13)으로 전송되어 사용된다. 극저온 유체의 물리적 특성 측정과 독립적인, 열교환기(9)에 걸친 압력 강하의 이러한 추가적인 측정은 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 결빙에 대한 제2 보호 층의 역할을 한다. 제4 실시형태에서와 같이, 압력 강하의 정규화된 값은 극저온 유체의 적어도 하나의 물리적 특성의 정규화된 값과 비교되어 위양성을 방지할 수 있고 이에 따라 방법을 더욱 신뢰 가능하게 만든다.
1 극저온 유체
2; 41; 42 냉매용 압축기
3; 61; 62 애프터쿨러
51, 52 가변 주파수 드라이브
8 팽창 수단
9 극저온 열교환기
10 가스 조화 시스템
11 특성 송신기
12 적어도 하나의 물리적 특성을 전송하기 위한 수단
13 컴퓨팅 수단
14 바이패스 밸브
15 바이패스 라인
16; 17; 18 압력 강하를 측정하기 위한 수단
21 극저온 탱크로부터의 LNG 라인
22 기화 성분에 대한 라인
30 극저온 열교환기로 유입되어 극저온 유체 스트림과 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림
31 고압 냉매의 부분 스트림
100 폐쇄형 냉동 사이클

Claims (15)

  1. 폐쇄형 냉동 사이클(100) 내부에서 순환하며 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하기 위해 폐쇄형 냉동 루프의 적어도 하나의 팽창 수단을 통해 팽창된 후 극저온 열교환기(9)로 유입되는 제1 냉매 스트림(30)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 극저온 열교환기(9) 내부의 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법으로서, 상기 극저온 유체 스트림(1)은 상기 제1 냉매 스트림(30)과 다르고, 상기 방법은,
    - 상기 극저온 열교환기(9)로 공급될 상기 극저온 유체 스트림(1)의 부분 스트림을 인출하고 기화시키는 단계;
    - 상기 극저온 유체 스트림(1)의 기화된 부분 스트림의 적어도 하나의 물리적 특성을 측정하는 단계로서, 상기 측정된 적어도 하나의 물리적 특성은 상기 극저온 열교환기(9) 내부의 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험에 대한 간접적인 지표인, 단계;
    - 상기 적어도 하나의 물리적 특성의 측정치를 컴퓨팅 수단(13)으로 전송하는 단계;
    - 상기 컴퓨팅 수단(13)이 상기 전송된 측정치에 기초하여 상기 극저온 열교환기(9) 내부의 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험이 있는지를 판단하는 단계; 및
    - 상기 결빙 위험이 확인되면, 상기 열교환기(9)로 유입되어 상기 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도를 증가시키는 단계를 포함하는, 폐쇄형 냉동 사이클(100) 내부에서 순환하며 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하기 위해 폐쇄형 냉동 루프의 적어도 하나의 팽창 수단을 통해 팽창된 후 극저온 열교환기(9)로 유입되는 제1 냉매 스트림(30)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 극저온 열교환기(9) 내부의 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전송된 측정치가 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 상기 극저온 유체(1)와 간접적으로 열을 교환하는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도에서 상기 컴퓨팅 수단(13)에 의해 계산된 결빙 범위 내에 있는 경우, 상기 극저온 유체(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험이 확인되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 열 전도도, 음속, 밀도, 전기 전도도, 웨버 지수, 발열량을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 상기 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도는 상기 폐쇄형 루프(100) 내에서 순환하며 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 상기 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 질량 흐름을 감소시킴으로써 증가되는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 상기 극저온 유체(1)와 간접적으로 열을 교환하는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 질량 흐름은 상기 제1 냉매 스트림(30)을 상기 극저온 열교환기(9) 내로 강제하는, 특히 상기 극저온 열교환기(9)를 포함하는 상기 폐쇄형 냉동 루프(100) 내에서 상기 제1 냉매 스트림(30)을 순환시키는, 적어도 하나의 압축기(2; 41; 42)의 회전 속도를 감소시킴으로써 감소되는, 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열교환기(9)로 유입되는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도는 상기 극저온 열교환기(9) 주위에서 상기 제1 냉매 스트림(30)의 압력보다 높은 압력에서 상기 열교환기(9)로 유입되는 제2 냉매 스트림의 부분 스트림(31)을 우회시킴으로써 증가되고, 상기 제1 및 제2 냉매 스트림 둘 모두는 동일한 폐쇄형 냉동 루프(100) 내에서 순환되는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극저온 유체 스트림(1) 측의 상기 극저온 열교환기(9)에 걸친 압력 강하가 측정되고, 컴퓨팅 수단(13)으로 전송되고, 상기 극저온 열교환기 내부의 상기 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 판단하는 데 사용되는, 방법.
  8. 극저온 열교환기(9), 압축기(2; 41; 42), 및 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 극저온 유체(1)와 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림(30)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 컴퓨팅 수단(13)을 포함하는 시스템으로서, 상기 시스템은,
    - 상기 열교환기(9) 상류의 상기 극저온 유체 스트림(1)으로부터 인출되는 부분 스트림을 기화시키기 위한 가스 조화 시스템(10);
    - 상기 극저온 유체(1)의 적어도 하나의 물리적 특성을 측정하도록 구성된 가스 특성 송신기(11)로서, 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 상기 극저온 열교환기 내부의 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험에 대한 간접적인 지표인, 가스 특성 송신기(11);
    - 상기 가스 특성 송신기(11)에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 물리적 특성의 측정치를 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 물리적 특성의 전송된 측정치로부터 상기 극저온 열교환기(9) 내부의 상기 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 판단하도록 구성된 상기 컴퓨팅 수단(13)으로 전송하기 위한 수단(12); 및
    - 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 상기 극저온 유체 스트림(1)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도를 증가시키기 위한 수단(51; 52; 14; 15)을 포함하는, 극저온 열교환기(9), 압축기(2; 41; 42), 및 상기 극저온 열교환기(9)로 유입되어 극저온 유체(1)와 간접적으로 열을 교환하는 제1 냉매 스트림(30)과 간접적으로 열을 교환하는 상기 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체 스트림(1)의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 컴퓨팅 수단(13)을 포함하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가스 특성 송신기(11)에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 열 전도도, 음속, 밀도, 전기 전도도, 웨버 지수, 발열량을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도를 증가시키기 위한 수단(51; 52; 14; 15)은 상기 제1 냉매 스트림(30)을 상기 극저온 열교환기(9) 내로 강제하는, 특히 상기 열교환기(9)를 포함하는 폐쇄형 냉동 루프(100) 내에서 상기 냉매 스트림을 순환시키는, 적어도 하나의 압축기(41; 42)의 회전 속도를 조절하기 위한 적어도 하나의 가변 주파수 드라이브(51; 52)를 포함하는, 시스템.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 냉매 스트림(30)의 온도를 증가시키기 위한 수단(51; 52; 14; 15)은 상기 극저온 열교환기(9) 주위의 제2 냉매 스트림의 부분 스트림(31)을 우회시키도록 구성된 바이패스 밸브(14)를 가진 바이패스 라인(15)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 냉매 스트림 둘 모두는 동일한 폐쇄형 냉동 루프(100) 내에서 순환되는, 시스템.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극저온 유체 스트림(1) 측의 상기 극저온 열교환기(9)에 걸친 압력 강하를 측정하기 위한 수단(16; 17)을 더 포함하고, 상기 컴퓨팅 수단(13)은 상기 극저온 유체 스트림(1) 측의 상기 극저온 열교환기(9)에 걸친 압력 강하를 사용하여 상기 극저온 열교환기(9) 내부의 상기 극저온 유체 스트림의 적어도 하나의 성분의 결빙 위험을 판단하도록 구성되는, 시스템.
  13. 항해용 LNG 운반선 내부에서 제1항 내지 제7항에 따른 방법의 사용.
  14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 포함하는 선박.
  15. 제14항에 있어서, 상기 선박은 LNG 운반선인, 선박.
KR1020237043404A 2021-06-21 2022-06-20 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템 KR20240024823A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21315097 2021-06-21
EP21315097.2 2021-06-21
PCT/EP2022/025283 WO2022268363A1 (en) 2021-06-21 2022-06-20 Method and system for avoiding freezing of at least one component of a cryogenic fluid inside a cryogenic heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240024823A true KR20240024823A (ko) 2024-02-26

Family

ID=77155722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237043404A KR20240024823A (ko) 2021-06-21 2022-06-20 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20240024823A (ko)
CN (1) CN117545974A (ko)
WO (1) WO2022268363A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3527585A (en) * 1967-12-01 1970-09-08 Exxon Research Engineering Co Method and apparatus for the control of the heating value of natural gas
US7478540B2 (en) * 2001-10-26 2009-01-20 Brooks Automation, Inc. Methods of freezeout prevention and temperature control for very low temperature mixed refrigerant systems
WO2020191451A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 The University Of Western Australia Apparatus to directly detect solids formation
FR3099817B1 (fr) 2019-08-05 2022-11-04 Air Liquide Procédé et installation de refroidissement et/ou de liquéfaction.
US20210063083A1 (en) * 2019-08-29 2021-03-04 Exxonmobil Upstream Research Company Liquefaction of Production Gas

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022268363A1 (en) 2022-12-29
CN117545974A (zh) 2024-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8739569B2 (en) Liquefied gas reliquefier, liquefied-gas storage facility and liquefied-gas transport ship including the same, and liquefied-gas reliquefaction method
KR101599407B1 (ko) 선박
ES2433081T3 (es) Método y aparato para la manipulación de una corriente de gas de evaporación
JP6923640B2 (ja) 船舶用の蒸発ガス再液化装置及び蒸発ガス再液化方法
KR101524430B1 (ko) 증발가스 재액화장치
KR20190013485A (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 상기 시스템 내의 윤활유 배출 방법
KR101858511B1 (ko) 선박의 운용 시스템 및 방법
KR101544929B1 (ko) 증발가스 재액화 장치용 냉각 시스템의 성능 유지 장치 및 방법
KR101883466B1 (ko) 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법
KR101854977B1 (ko) 선박용 액화천연가스의 증발가스 부분재액화장치
KR20240024823A (ko) 극저온 열교환기 내부의 극저온 유체의 적어도 하나의 성분의 결빙을 방지하기 위한 방법 및 시스템
KR101858510B1 (ko) 증발가스 재액화 시스템 및 방법
JP7189039B2 (ja) 極低温冷却装置及びその運転方法
KR102066634B1 (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR102651473B1 (ko) 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR102010880B1 (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR20220072860A (ko) 천연 가스 처리 시스템의 냉매 유체 회로용 냉매 유체
KR20220051175A (ko) 보일-오프 가스를 냉각하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2023143865A1 (en) Method and system for refrigerating a cryogenic storage tank
KR101957325B1 (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR101884760B1 (ko) 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR102513004B1 (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 방법
KR102075247B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물
KR20230060844A (ko) 선박의 증발가스 처리 시스템
KR20230076415A (ko) 선박의 증발가스 재액화 시스템 및 재액화 시스템용 열교환기