KR101508628B1 - Boil off gas control apparatus of lng carriers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화천연가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치에 대한 것이다. The present invention relates to an evaporative gas suppression device for a liquefied natural gas storage tank.
일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다.In general, Liquefied Natural Gas is a clean fuel and its reserves are known to be richer than petroleum, and its usage is rapidly increasing as mining and transfer technologies develop.
LNG는 천연가스의 주성분인 메탄을 1기압 하에서 섭씨 -163도 이하로 온도를 내리면 생성되는 액체인데, 액화된 LNG의 부피는 표준상태인 기체상태의 LNG의 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.47 내외로 원유비중의 약 2분의 1이 된다.LNG is a liquid produced by lowering methane, which is the main component of natural gas, at a temperature of -163 degrees Celsius under 1 atmospheric pressure. The volume of liquefied LNG is about one sixth of the volume of LNG in a gaseous state in a standard state, Is about 0.47, which is about one half of the specific gravity of crude oil.
이런 연유로 LNG는 수송 및 저장이 수월한 이점이 있는 반면, 극저온의 성질을 가지고 있어 누출될 경우 매우 위험하므로, 선박 또는 부유식 또는 고정식 가스처리 설비에서 절연체(단열재)로 제작된 별도의 가스저장탱크로 운송 또는 보관을 하게 된다.Because of this, LNG has advantages of easy transportation and storage, but it is very dangerous when it leaks because it has cryogenic properties. Therefore, LNG is very dangerous when it is leaked. Therefore, LNG is separated from other gas storage tank made of insulator To be transported or stored.
특히, LNG 선박의 경우 원유 운반선과 다른 것은 -163℃의 극저온의 액체상태에서 운반하게 되며, LNG의 기화점이 -163℃로 극히 낮기 때문에 기화를 막기 위해서 철저한 단열이 요구된다.Particularly, in the case of LNG carriers, the crude oil carrier and the others are transported in a liquid state at -163 ° C, and since the vaporization point of LNG is extremely low at -163 ° C, thorough insulation is required to prevent vaporization.
그러나 완전한 단열은 실제적으로 불가능하며 선박이 운항하는 동안 약 하루 기준 0.15%의 비율로 액화상태의 LNG가 기체상태의 증발가스로 변화하고 있는 실정이다.However, complete insulation is practically impossible and liquefied LNG is changing to gaseous evaporative gas at a rate of 0.15% per day during ship operation.
이 때, LNG를 저장하는 LNG 저장 탱크 내부에서는 도 7에 도시된 바와 같이 LNG 저장 탱크 내측 표면의 온도와 LNG 내부의 온도차에 기인하여 자연대류 현상이 일어난다. 이에 따라 LNG 저장 탱크 내에서는 기액면 부근으로 상대적으로 뜨거운 열이 모이는 열적 성층화 문제가 해결되지 않아 지속적으로 LNG가 증발되는 현상이 발생한다. At this time, as shown in FIG. 7, in the LNG storage tank storing the LNG, a natural convection phenomenon occurs due to the temperature inside the LNG storage tank and the temperature difference inside the LNG. Accordingly, in the LNG storage tank, the thermal stratification problem in which relatively hot heat is collected near the vapor-liquid surface is not solved, and the LNG is continuously evaporated.
본 발명의 일 실시예는 LNG 저장 탱크 내에 저장된 LNG의 자연대류에 의한 증발 가스 발생을 억제할 수 있는 LNG 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide an evaporation gas suppression device for an LNG storage tank capable of suppressing the generation of evaporative gas due to natural convection of LNG stored in an LNG storage tank.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치로서, 상기 증발 가스가 위치하는 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 공간부에서 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 외부로 이어지도록 설치되는 증발가스 배출관; 상기 증발가스를 순환시키도록 상기 증발가스배출관과 연결되며 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내부에 위치되는 유입관; 상기 유입관에 연결되며, 상기 유입관을 통하여 유입된 증발 가스를 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내의 액화 천연 가스 안으로 분사시키는 분사 노즐을 구비한 분배관 및 상기 유입관에 설치되어 상기 증발 가스를 순환시키는 압축기를 포함하는, 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for suppressing evaporation of gas in a liquefied natural gas storage tank, comprising: an evaporation gas supply unit installed in the space portion of the liquefied natural gas storage tank in which the evaporation gas is located, Gas discharge pipe; An inlet pipe connected to the evaporating gas discharge pipe to circulate the evaporating gas and located inside the liquefied natural gas storage tank; A distributor pipe connected to the inlet pipe and having an injection nozzle for injecting the evaporated gas introduced through the inlet pipe into the liquefied natural gas in the liquefied natural gas storage tank and a distributor pipe provided in the inlet pipe for circulating the evaporated gas An apparatus for suppressing the evaporation of gas in a liquefied natural gas storage tank, comprising a compressor, is provided.
상기 분배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 상에 배치되는 제 1 배관을 포함하며, 상기 제 1 배관에는 복수의 제 1 분사 노즐이 이격 배치될 수 있다. The distribution pipe includes a first pipe disposed on a bottom surface of the liquefied natural gas storage tank, and a plurality of first injection nozzles may be spaced apart from the first pipe.
상기 제 1 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 모서리부를 따라 연장되며, 상기 복수의 제 1 분사 노즐 각각은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 내측 방향을 향하여 상기 증발 가스를 분사하도록 배치될 수 있다. The first piping extends along a bottom edge of the liquefied natural gas storage tank and each of the plurality of first injection nozzles may be arranged to inject the evaporation gas toward the inside of the liquefied natural gas storage tank .
상기 제 1 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 상에 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향에 나란한 제1 방향 또는 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 배열되거나, 또는 상기 제 1 및 제 2 방향으로 모두 배열되도록 격자 형태로 배열될 수 있다. Wherein the first piping is arranged on a bottom surface of the liquefied natural gas storage tank in a first direction parallel to the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank or in a second direction perpendicular to the first direction, And may be arranged in a lattice form so as to be all aligned in the second direction.
상기 제 1 배관에 설치된 복수의 제 1 분사 노즐은 상기 바닥면에 대하여 수평 방향으로 상기 증발 가스를 분사할 수 있다. The plurality of first injection nozzles provided in the first pipe may spray the evaporation gas in a horizontal direction with respect to the bottom surface.
상기 복수의 제 1 분사 노즐로부터 상기 증발 가스가 분사되는 방향은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내부에서 액화 천연 가스 자연 대류 유동하는 방향의 반대 방향일 수 있다. The direction in which the evaporation gas is injected from the plurality of first injection nozzles may be the direction opposite to the direction of natural convection flow of the liquefied natural gas inside the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 1 배관에 연결되며, 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 상하 방향으로 배열되는 제 2 배관을 더 포함할 수 있다. And a second pipe connected to the first pipe and arranged in the vertical direction of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 상부면 및 하부면 모서리부에 설치되는 앵커에 의하여 양 단부가 위치 고정될 수 있다. Both ends of the second piping can be fixed by an anchor provided on the upper surface and the lower surface corner of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관은 복수개로 형성되며, 상기 복수의 제 2 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 볼 때 전방면 및 후방면 상에 각각 위치될 수 있다. The second piping may be formed as a plurality of pipes, and the plurality of second piping may be respectively positioned on the front and rear surfaces when viewed in the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관에 연결되며 상기 액화 천연 가스의 바닥면과 상부면 사이에 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 폭 방향으로 연장 배열되며, 복수의 제 2 노즐을 구비한 제 3 배관을 더 포함하며, 상기 제 3 배관은 복수 개로 형성되며, 상기 복수 개의 제 3 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 볼 때 전방면 및 후방면에 나란하게 배열될 수 있다. Further comprising a third pipe connected to the second pipe and extending between the bottom surface and the top surface of the liquefied natural gas in the width direction of the liquefied natural gas storage tank and having a plurality of second nozzles, The third piping may be formed in a plurality of, and the plurality of third piping may be arranged in parallel to the front and rear surfaces when viewed in the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관에 연결되며 상기 액화 천연 가스의 바닥면과 상부면 사이에 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 연장 배열되며, 복수의 제 3 노즐을 구비한 제 4 배관을 더 포함할 수 있다. And a fourth pipe connected to the second pipe and extending in the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank between the bottom surface and the top surface of the liquefied natural gas and having a plurality of third nozzles .
상기 유입관에 상기 증발 가스의 유동을 차단할 수 있는 제 1 밸브를 더 포함할 수 있다. And a first valve capable of blocking the flow of the evaporation gas to the inflow pipe.
상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 공간부에 설치되는 압력 센서를 더 포함할 수 있다. And a pressure sensor installed in a space portion of the liquefied natural gas storage tank.
상기 증발 가스를 외부로 배출하거나 또는 상기 증발 가스를 소비할 수 있는 장치로 상기 증발 가스가 공급될 수 있도록 상기 증발 가스 배출관에 설치되는 제 2 밸브를 더 포함할 수 있다. And a second valve installed in the evaporation gas discharge pipe so that the evaporation gas can be supplied to an apparatus capable of discharging the evaporation gas to the outside or consuming the evaporation gas.
본 발명의 일 실시예에 따르면 LNG 저장 탱크 내에 저장된 LNG의 자연 대류에 의한 증발 가스 발생을 억제할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, generation of evaporative gas due to natural convection of LNG stored in the LNG storage tank can be suppressed.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 작동되는 상태에서 액화 천연 가스의 내부 유동 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 액화 천연 가스 저장 탱크의 정면에서 바라본 도면이다.
도 7은 액화 천연 가스 저장 탱크 내부에 저장된 액화 천연 가스의 자연 대류 현상을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a state where an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a first embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
FIG. 2 is a view showing an internal flow state of liquefied natural gas in a state where an evaporation gas suppression device of a liquefied natural gas storage tank according to a first embodiment of the present invention is operated.
3 is a view showing a state in which an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
4 is a view showing a state where an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a third embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
5 is a view showing a state in which an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a fourth embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
FIG. 6 is a front view of a liquefied natural gas storage tank in which a device for suppressing the evaporation of gas in the liquefied natural gas storage tank according to the fourth embodiment of the present invention is installed in the liquefied natural gas storage tank.
7 is a view showing the natural convection phenomenon of the liquefied natural gas stored in the liquefied natural gas storage tank.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a state where an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a first embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치(10)는 증발 가스 배출관(12), 유입관(14), 분배관 및 압축기(16)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an evaporation
본 발명의 일 실시예에 따르면, 증발 가스 억제 장치가 설치되는 액화 천연 가스 저장 탱크(2)는 액화 천연 가스를 운반하는 운반선이나 해상 부유식 저장 설비(FPSO, FSRU) 및 재기화 설비에 설치될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a liquefied natural
액화 천연 가스 저장 탱크(2)에는 액화 천연 가스가 액화 천연 가스 저장 탱크 내부에 채워진 상태에서 상부측에 일정 공간이 남겨진 상태로 유지되며, 이와 같은 공간에는 액화 천연 가스의 증발 가스(9)가 채워진다. In the liquefied natural
본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10)는 증발 가스(9)가 채워진 공간에 연결되어 증발 가스(9)를 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 외부로 배출할 수 있도록 증발 가스 배출관(12)을 구비한다. The evaporation
증발 가스 배출관(12)에는 제 1 제어 밸브(17)가 설치되며, 제 1 제어 밸브(17)를 개방하면 증발 가스(9)가 외부로 배출되거나 또는 증발 가스(9)를 소비할 수 있는 장치, 예를 들어, GCU(Gas Combustion Unit) 등으로 증발 가스가 배출될 수 있도록 형성된다. The
한편, 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부에는 증발 가스(9)의 압력을 측정하기 위하여 압력 센서(13)가 설치될 수 있다. 압력 센서(13)에서 측정된 증발 가스 압력에 따라 제 1 제어 밸브(17)를 개방하거나 폐쇄함으로써 증발 가스 배출관(12)을 통하여 배출되는 증발 가스(9)의 양을 조절할 수 있다. Meanwhile, a
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 증발 가스 배출관(12)에는 유입관(14)이 연결된다. 유입관(14)은 증발 가스(9)를 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부로 유입하기 위한 구성 요소이다. According to the first embodiment of the present invention, the
증발 가스 배출관(12)으로부터 배출된 증발 가스(9)를 유입관(14)을 통하여 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부로 다시 유입시키기 위하여 압축기(16)가 유입관(14) 상에 설치된다. 증발 가스 배출관(12)으로부터 압축기(16)를 통하여 5~10 바의 압력으로 압축된 증발 가스(9)가 다시 유입관(14)을 통하여 액화 천연 가스 안으로 공급된다. A
이 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 압축기(16)의 전단에는 증발 가스 배출관(12)으로부터 압축기(16)로 공급되는 증발 가스(9)의 양을 조절하기 위하여 제 2 제어 밸브(19)가 설치될 수 있다. 이 때, 제 2 제어 밸브(19)는 전술한 압력 센서(13)에 연결되어 압력 센서(13)에서 측정된 압력에 따라 압축기(16)를 통하여 유입되는 증발 가스(9)의 양이 조절되도록 구성될 수 있다. 한편 압축기(16)의 후단에는 체크 밸브(15)가 설치되어 유입관(14)으로 공급되는 증발 가스의 양을 조절할 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, a second control valve (not shown) is provided at the front end of the
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 유입관(14)은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 내부로 연결되어 일 단부가 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5)에 인접한 위치까지 연장되도록 형성된다. 이 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 유입관(14)은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 상단부에 위치되는 리퀴드 돔(3)을 지나 하측 방향으로 연장될 수 있으며, 유입관(14)의 일부가 펌프 타워에 고정되어 지지될 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, the
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 유입관(14)은 분배관에 연결된다. According to the first embodiment of the present invention, the
분배관은 유입관(14)을 통하여 유입된 증발 가스(9)가 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내의 액화 천연 가스 안으로 분사되도록 복수의 분사 노즐을 구비한다. The distribution pipe has a plurality of injection nozzles so that the evaporation gas (9) introduced through the inlet pipe (14) is injected into the liquefied natural gas in the liquefied natural gas storage tank (2).
이 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 분배관은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5) 상에 위치되는 제 1 배관(18)을 포함한다. 이 때, 제 1 배관(18)에는 복수의 분사 노즐이 형성되는데, 이하 제 1 배관(18)에 형성된 분사 노즐을 제 1 분사 노즐(20)로 지칭한다. 1, the distribution pipe includes a
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 제 1 배관(18)은 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 모서리부를 따라 연장되어 전체적으로 사각형상을 이룰 수 있다. 이 때, 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면 모서리부에는 제 1 배관(18)을 고정하기 위하여 각각의 모서리부에 앵커(30)가 설치될 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, the
제 1 배관(18)에 형성된 제 1 분사 노즐(20)은 소정 간격, 예를 들어 2~5 m 간격으로 이격되어 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 내측 방향을 향하여 증발 가스를 분사할 수 있다. 이 때, 제 1 분사 노즐(20)의 개구의 크기 및 간격 그리고, 제 1 분사 노즐(20)에서 분사되는 증발 가스(9)의 분사 각도는 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부에 저장된 액화 천연 가스에서 자연 대류가 발생하지 않고 잘 혼합될 수 있도록 실험적으로 선택될 수 있다. The
본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10)는 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 상부측에 위치된 증발 가스(9)를 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 외부로 배출시킨 후 압축기(16)로 압축시켜 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부에 저장된 액화 천연 가스(8)로 직접 분사하여 액화 천연 가스(8)의 자연 대류에 의한 유동을 교란시킴으로써 액화 천연 가스(8) 표면에서의 증발 가스(9)의 증발을 억제할 수 있다. 이 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10)는 유입관(14)을 통하여 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부로 유입된 증발가스가 제 1 배관(18)에 설치된 제 1 분사 노즐(20)을 통하여 액화 천연 가스(8)로 분사될 때, 제 1 배관(18)이 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5)에 설치되도록 하고, 제 1 배관(18)의 길이를 충분히 길게 형성함으로써 제 1 배관(18)을 지나는 동안 액화 천연 가스(8)와 증발 가스(9)가 열교환하여 증발 가스(9)의 온도를 낮춤으로써 증발 가스(9)가 액화 천연 가스(8)에 분사되었을 때 분사된 증발 가스(9)와 액화 천연 가스(8)의 온도차에 의한 유동 교란은 억제하면서도 액화 천연 가스의 자연 대류 현상은 억제할 수 있다. The evaporation
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 작동되는 상태에서 액화 천연 가스의 내부 유동 상태를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view showing an internal flow state of liquefied natural gas in a state where an evaporation gas suppression device of a liquefied natural gas storage tank according to a first embodiment of the present invention is operated.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10)가 설치된 액화 천연 가스 저장 탱크(2)는 내부에 저장된 액화 천연 가스(8)가 도 7의 화살표(I)로 도시된 바와 같이 자연 대류 현상에 의하여 액화 천연 가스 저장 탱크의 푹 방향 중심을 기준으로 오른쪽 영역은 반시계 방향으로, 그리고 왼쪽은 시계 방향으로 순환하지 않고, 액화 천연 가스가 혼합됨으로써 액화 천연 가스(8)의 상부 표면에서 증발하는 증발 가스(9)의 양이 적어질 수 있다. 2, the liquefied natural
이와 같이 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내부에 저장된 액화 천연 가스(8)의 자연 대류 현상을 억제함으로써 액화 천연 가스(8)의 증발을 억제하는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치는 다양하게 변경될 수 있는 바, 이하 도면을 달리하여 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명한다. The evaporation gas suppressing device according to an embodiment of the present invention for suppressing the evaporation of the liquefied
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
도 3을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치를 설명함에 있어 제 1 실시예와 유사한 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략하도록 한다. Referring to FIG. 3, in explaining the evaporation-gas suppressing apparatus according to the second embodiment of the present invention, a detailed description of a configuration similar to that of the first embodiment will be omitted.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10')는 도 1에 도시된 구성과 비교할 때, 제 1 배관(18)에 보다 촘촘한 간격, 예를 들어 1m 간격으로 이격된 복수의 제 1 분사 노즐(20)을 구비하며 제 1 분사 노즐(20)로부터 배출되는 증발 가스(9)의 분사 방향이 바닥면(5)에 수평하게 형성된다. Referring to FIG. 3, the evaporation gas suppression device 10 'according to the second embodiment of the present invention has a narrower spacing in the
이 때, 바닥면(5)에 수평하게 형성되는 증발 가스(9)의 분사 방향은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 내부에서 자연 대류가 일어남으로써 형성되는 액화 천연 가스(8)의 유동 방향의 역방향으로 이루어지는 것이 바람직하다. At this time, the direction of injection of the
이에 따라 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5)에서 이루어지는 자연 대류에 의한 유동이 억제되고, 바닥면(5)에서의 자연 대류 유동 억제 효과가 액화 천연 가스 저장 탱크(2) 내에 저장된 액화 천연 가스(8)의 전체 유동에 영향을 줌으로써 자연 대류를 억제하여 액화 천연 가스(8)가 자연 대류 현상에 의하여 증발이 촉진되는 것을 방지할 수 있다. The natural convection flow suppressing effect on the
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a state where an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a third embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10")는 제 1 배관(18)의 위치가 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5)에서 모서리부를 따라 사각 형상으로 이루어져 있을 뿐 아니라 바닥면(5) 상에서 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 길이 방향을 따르는 제 1 방향(y축 방향) 및 제 1 방향에 수직한 액화 천연 가스 저장 탱크의 폭 방향인 제 2 방향(x 축 방향)을 따라 연장되도록 배열된 복수의 제 1 배관(18)을 포함할 수 있다. 4, the evaporation gas suppression device 10 '' according to the third embodiment of the present invention is constructed such that the position of the
이에 따라서, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 배관(18)은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5)에 격자 형태로 배열된 구조로 이루어질 수 있으며, 제 1 배관(18)에 설치된 복수의 제 1 분사 노즐(20)의 수가 제 1 및 제 2 실시예에서보다 많도록 형성되고, 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서 증발 가스(9)가 직접적으로 분사되지 않던 영역에 까지 증발 가스(9)가 분사됨으로써 액화 천연 가스(8)의 자연 대류에 따른 유동이 보다 잘 억제될 수 있다. 이 때에도 제 1 분사 노즐(20)을 통하여 분사되는 증발 가스(9)의 방향은 도 7에 도시된 바와 같이 증발 가스 억제 장치(10)가 없는 경우 발생할 수 있는 액화 천연 가스(8)의 자연 대류에 따른 유동 방향에 반대 방향으로 이루어질 수 있다. 4, the
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치가 액화 천연 가스 저장 탱크에 설치된 상태를 액화 천연 가스 저장 탱크의 정면에서 바라본 도면이다. 5 is a view showing a state in which an evaporation gas suppressing device of a liquefied natural gas storage tank according to a fourth embodiment of the present invention is installed in a liquefied natural gas storage tank. FIG. 6 is a front view of a liquefied natural gas storage tank in which a device for suppressing the evaporation of gas in the liquefied natural gas storage tank according to the fourth embodiment of the present invention is installed in the liquefied natural gas storage tank.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10"')는 전술한 제 2 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10')와 비교할 때, 제 2 배관(22), 제 3 배관(24) 및 제 4 배관(32)을 더 포함한다. 5 and 6, the evaporation gas suppression device 10 '' 'according to the fourth embodiment of the present invention is different from the evaporation gas suppression device 10' according to the second embodiment described above in that the second And further includes a
제 2 배관(22)은 제 1 배관(18)에 연결되며, 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 상하 방향으로 배열된다. The
이 때, 본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 제 2 배관(22)은 복수 개로 형성되며, 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 길이 방향으로 볼 때, 전방면(6) 및 후방면(7)에 각각 2개씩 설치된다. In this case, according to the fourth embodiment of the present invention, the
이 때, 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 전방면(6) 및 후방면(7)에 제 2 배관(22)을 설치하기 위하여 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 상부면(4) 및 바닥면(5) 모서리부에는 각각 앵커(30)가 설치된다. 제 2 배관(22)의 양 단부는 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 상부면(4) 및 바닥면(5) 모서리부에 설치되는 앵커(30)에 고정되어 전방면(6) 및 후방면(7) 상에서 각각 지지될 수 있다.At this time, in order to install the
이 때, 제 2 배관(22)의 하단부는 제 1 배관(18)에 유체 소통 가능하게 연결되며, 제 2 배관(22)의 상단부에는 제 2 배관(22)을 폐쇄하기 위한 체크 밸브(15)가 설치될 수 있다. The lower end of the
본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 제 2 배관(22)은 도 6에 도시된 바와 같이 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 폭방향 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 배치될 수 있으며, 하측으로부터 상측 방향으로 경사진 형태로 배열될 수 있다. 본 실시예에서 제 2 배관(22)은 직선 형태로 이루어지도록 구성되었으나, 제 2 배관(22)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니다. According to the fourth embodiment of the present invention, the
한편, 제 2 배관(22)에는 제 3 배관(24) 및 제 4 배관(32)이 연결된다. Meanwhile, the
제 3 배관(24)은 도 5 및 도 6을 참조하면, 한 쌍의 제 2 배관(22) 사이에서 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 폭방향으로 연장되며, 바닥면(5)에 수평하게 배열된다. 이 때, 제 3 배관(24)에는 복수의 제 2 분사 노즐(26)이 위치되며, 복수의 제 2 분사 노즐(26)은 하측 방향으로 증발 가스(9)를 분사하도록 구성될 수 있다. 5 and 6, the
이 때, 제 3 배관(24)은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 바닥면(5)과 상부면(4) 사이에서 소정의 높이에 위치될 수 있다. 본 실시예에서는 전방면(6) 및 후방면(7)에 각각 하나의 제 3 배관(24)이 형성된 구조를 예시하였으나, 제 3 배관(24)은 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 높이 방향으로 복수 개로 이루어질 수도 있다. At this time, the
제 4 배관(32)은 도 5를 참조하면, 전방면(6) 및 후방면(7)에 각각 위치된 2개의 제 2 배관(22) 사이에서 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 연장되며, 바닥면(5)에 수평하게 배열된다. 제 4 배관(32)은 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 폭방향 중심을 기준으로 대칭으로 한 쌍으로 형성될 수 있다. 이 때, 제 4 배관(32)의 높이는 제 3 배관(24)의 높이와 동일할 수도 있으나, 제 3 배관(24)의 높이와 다르게 형성될 수도 있다. 5, the
제 4 배관(32)에는 복수의 제 3 분사 노즐(34)이 형성될 수 있다. 제 3 분사 노즐(34)은 도 5에 도시된 바와 같이 제 4 배관(32)에 인접한 측벽을 향하여 액화 천연 가스 저장 탱크의 외측 방향으로 바닥면에 수평하게 증발 가스(9)를 분사할 수 있다.A plurality of
이와 같은 제 2 분사 노즐(26) 및 제 3 분사 노즐(34)로부터의 증발 가스의 분사 방향은 도 7에서 증발 가스 억제 장치가 설치되지 않은 상태의 액화 천연 가스(8)의 자연 대류에 따른 액화 천연 가스의 유동 방향의 역방향일 수 있다. The direction of injection of the evaporation gas from the
그러나, 제 3 배관(24) 및 제 4 배관(32) 높이 및 노즐의 위치에 따라 제 2 분사 노즐(26) 및 제 3 분사 노즐(34)이 증발 가스를 분사하는 방향은 달라질 수 있다. However, depending on the height of the
본 발명의 제 4 실시예에 따른 증발 가스 억제 장치(10"')는 제 1 배관(18)에 연결된 제 2 배관(22)을 지나 액화 천연 가스 저장 탱크(2)의 내부의 소정 높이에 수평 방향으로 배열된 제 3 배관(24) 및 제 4 배관(32)으로부터 증발 가스를 분사시킴으로써 액화 천연 가스(8)의 자연 대류에 의한 유동을 교란시킴으로써 액화 천연 가스(8) 표면에서의 증발을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. The evaporation gas suppression device 10 '' 'according to the fourth embodiment of the present invention includes a
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 액화 천연 가스의 자연 대류에 의한 유동을 억제할 수 있는 증발 가스의 분사 위치 및 증발 가스 공급을 위한 배관의 구성은 다양하게 변경될 수 있는 것이며, 또한 발명을 구성하는 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, The injection position of the evaporation gas capable of suppressing the flow due to the natural convection and the configuration of the pipe for supplying the evaporation gas can be variously changed. Further, by adding, changing, deleting, or adding the constituent elements constituting the invention Other embodiments may readily be suggested, but are also within the scope of the present invention.
2 액화 천연 가스 저장 탱크 4 상부면
5 바닥면 6 전방면
7 후방면 8 액화 천연 가스
9 증발 가스 10 10'10"10"' 증발 가스 억제 장치
12 증발 가스 배출관 13 압력 센서
14 유입관 15 체크 밸브
16 압축기 17 제어 밸브
18 제 1 배관 20 제 1 분사 노즐
22 제 2 배관 24 제 3 배관
26 제 2 분사 노즐 30 앵커
32 제 4 배관 34 제 3 분사 노즐2 liquefied natural
5
7
9
12 Evaporation
14
16
18
22 Second piping 24 Third piping
26
32
Claims (14)
상기 증발 가스가 위치하는 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 공간부에서 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 외부로 이어지도록 설치되는 증발가스 배출관;
상기 증발가스를 순환시키도록 상기 증발가스배출관과 연결되며 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내부에 위치되는 유입관;
상기 유입관에 연결되며, 상기 유입관을 통하여 유입된 증발 가스를 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내의 액화 천연 가스 안으로 분사시키는 분사 노즐을 구비한 분배관 및
상기 유입관에 설치되어 상기 증발 가스를 순환시키는 압축기를 포함하되, 상기 분배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 상에 배치되는 제1 배관 및 상기 제 1 배관에 연결되며 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 상하 방향으로 배열되는 제 2 배관을 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. An evaporation gas suppression device for a liquefied natural gas storage tank,
An evaporated gas discharge pipe installed in the space portion of the liquefied natural gas storage tank in which the evaporated gas is located, to the outside of the liquefied natural gas storage tank;
An inlet pipe connected to the evaporating gas discharge pipe to circulate the evaporating gas and located inside the liquefied natural gas storage tank;
A distribution pipe connected to the inflow pipe and having an injection nozzle for injecting the evaporated gas introduced through the inflow pipe into the liquefied natural gas in the liquefied natural gas storage tank,
A first pipeline disposed on a bottom surface of the liquefied natural gas storage tank and a second pipeline connected to the first pipeline, the liquefied natural gas storage tank And a second piping arranged in the vertical direction of the tank.
상기 제 1 배관에는 복수의 제 1 분사 노즐이 이격 배치되는,
액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. The method according to claim 1,
Wherein a plurality of first injection nozzles are spaced apart from each other in the first pipe,
An apparatus for suppressing evaporative gas in a liquefied natural gas storage tank.
상기 제 1 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 모서리부를 따라 연장되며, 상기 복수의 제 1 분사 노즐 각각은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 내측 방향을 향하여 상기 증발 가스를 분사하도록 배치되는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the first piping extends along a bottom edge of the liquefied natural gas storage tank and each of the plurality of first injection nozzles includes a liquefied natural gas reservoir arranged to inject the evaporative gas toward the inward direction of the liquefied natural gas storage tank, An apparatus for suppressing evaporation of gas in a gas storage tank.
상기 제 1 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 바닥면 상에 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향에 나란한 제1 방향 또는 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 배열되거나, 또는 상기 제 1 및 제 2 방향으로 모두 배열되도록 격자 형태로 배열되는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the first piping is arranged on a bottom surface of the liquefied natural gas storage tank in a first direction parallel to the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank or in a second direction perpendicular to the first direction, And arranged in a lattice form so as to be all aligned in the second direction.
상기 제 1 배관에 설치된 복수의 제 1 분사 노즐은 상기 바닥면에 대하여 수평 방향으로 상기 증발 가스를 분사하는, 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of first injection nozzles provided in the first pipe inject the evaporation gas in a horizontal direction with respect to the bottom surface.
상기 복수의 제 1 분사 노즐로부터 상기 증발 가스가 분사되는 방향은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내부에서 액화 천연 가스 자연 대류 유동하는 방향의 반대 방향인 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치.6. The method of claim 5,
Wherein a direction in which the evaporation gas is injected from the plurality of first injection nozzles is a direction opposite to a direction of natural convection flow of liquefied natural gas inside the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 상부면 및 하부면 모서리부에 설치되는 앵커에 의하여 양 단부가 위치 고정되는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. The method according to claim 1,
Wherein the second piping is fixed at both ends thereof by an anchor provided on an upper surface and a lower surface corner of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관은 복수개로 형성되며,
상기 복수의 제 2 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 볼 때 전방면 및 후방면 상에 각각 위치되는, 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치.The method according to claim 1,
The second pipe is formed in a plurality of pipes,
Wherein the plurality of second pipes are respectively located on the front and rear surfaces when viewed in the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관에 연결되며 상기 액화 천연 가스의 바닥면과 상부면 사이에 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 폭 방향으로 연장 배열되며, 복수의 제 2 노즐을 구비한 제 3 배관을 더 포함하며,
상기 제 3 배관은 복수 개로 형성되며, 상기 복수 개의 제 3 배관은 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 볼 때 전방면 및 후방면에 나란하게 배열되는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a third pipe connected to the second pipe and extending between the bottom surface and the top surface of the liquefied natural gas in the width direction of the liquefied natural gas storage tank and having a plurality of second nozzles,
Wherein the third piping is formed in a plurality of third pipelines and the third piping is arranged in parallel with the front and rear surfaces when viewed in the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank.
상기 제 2 배관에 연결되며 상기 액화 천연 가스의 바닥면과 상부면 사이에 상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 길이 방향으로 연장 배열되며, 복수의 제 3 노즐을 구비한 제 4 배관을 더 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a fourth pipe connected to the second pipe and extending in the longitudinal direction of the liquefied natural gas storage tank between a bottom surface and an upper surface of the liquefied natural gas and having a plurality of third nozzles, An apparatus for suppressing evaporation of gas in a gas storage tank.
상기 유입관에는 상기 증발 가스의 유동을 차단할 수 있는 제 1 밸브를 더 포함하는, 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치.The method according to claim 1,
Wherein the inlet pipe further comprises a first valve capable of blocking the flow of the evaporative gas.
상기 액화 천연 가스 저장 탱크의 공간부에 설치되는 압력 센서를 더 포함하는, 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a pressure sensor installed in a space portion of the liquefied natural gas storage tank.
상기 증발 가스를 외부로 배출하거나 또는 상기 증발 가스를 소비할 수 있는 장치로 상기 증발 가스가 공급될 수 있도록 상기 증발 가스 배출관에 설치되는 제 2 밸브를 더 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 증발 가스 억제 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a second valve installed in the evaporation gas discharge pipe so that the evaporation gas can be supplied to an apparatus capable of discharging the evaporation gas to the outside or consuming the evaporation gas, Device.
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