KR101644343B1 - 순환식 기화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 순환식 기화장치는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기로 이동되는 유입라인과 상기 작동유체가 상기 제1기화기로부터 배출되는 배출라인을 포함하는 제1순환회로, 상기 작동유체가 유입되도록 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 상기 제1순환회로와 독립적인 폐순환회로를 형성하는 제2순환회로 및 상기 제1순환회로와 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 제1순환회로의 상기 작동유체가 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 분리밸브를 포함하는 연결라인을 포함한다.
Description
본 발명은 작동유체를 이용하여 액화가스를 기화시키는 기화장치로서 더 상세하게는 바다로부터 펌핑된 해수와 내부에서 순환 이동되는 해수가 독립적으로 분리되는 순환회로를 각각 형성하여 각각의 순환회로를 이동하는 해수를 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있는 순환식 기화장치에 관한 것이다.
천연가스(Natual Gas)는 기체상태로 매장된 화석연료로서 메탄(methane)이 주성분이며, 가스전에서 천연적으로 채취된 상태에서 바로 사용될 수 있는 가스에너지이며, 땅속에 퇴적된 유기물이 변동되어 생긴 화학연료라는 점에서 석유와 같다.
액화가스에는 예를 들어 액화천연가스(LNG)와 액화석유가스(LPG)가 있을 수 있는데, 액화천연가스(LNG)의 부피는 천연가스 부피의 600분의 1이고, 액화석유가스(LPG)의 부피는 천연가스 부피의 250분의 1이다.
따라서, 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 부피를 줄임으로써 천연가스의 운송효율이 향상될 수 있다. 이와 같이, 저장탱크에 저장되거나 수요처에 운송된 액화가스는 기화기를 통해 다시 기화가스로 변환된 후 사용될 수 있다.
예를 들어 액화천연가스의 온도는 -162℃로 기화기 내부에서 해수와 열 교환되면 기화가스로 변할 수 있다.
선행문헌(제10-2008-0085284호)에서와 같이, 해수를 순환 사용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다. 선행문헌에서는 기화기로 유입되는 해수가 가열되어 기화기로 유입되고, 기화기로부터 배출되는 해수가 다른 장비에서 배출되는 폐열 등에 의해 재 가열된 후 기화기에 재 사용될 수 있다.
하지만, 이와 같은 발명은 내부에 유입된 해수를 순환 사용하므로 외부의 해수가 가열을 거치지 않고 액화가스를 기화시킬 수 있는 온도일 때와 같이 해수의 가열이 필요하지 않은 환경에서는 비효율 적일 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부로부터 유입된 작동유체와 내부에서 순환되는 작동유체가 독립적으로 이동하는 회로를 형성하여 외부로부터 유입된 작동유체 또는 내부에서 순환되는 작동유체 중 적어도 어느 하나를 사용하여 액화가스를 기화시키는 순환식 기화장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 순환식 기화장치는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기로 이동되는 유입라인과 상기 작동유체가 상기 제1기화기로부터 배출되는 배출라인을 포함하는 제1순환회로, 상기 작동유체가 유입되도록 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 상기 제1순환회로와 독립적인 폐순환회로를 형성하는 제2순환회로 및 상기 제1순환회로와 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 제1순환회로의 상기 작동유체가 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 분리밸브를 포함하는 연결라인을 포함한다.
또한, 상기 연결라인은 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2순환회로는 상기 제2순환회로를 순환 이동하는 상기 작동유체를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키는 적어도 하나의 제2기화기 및 상기 제2순환회로의 어느 한 구간라인에 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제1가열기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1순환회로를 이동하는 상기 작동유체와 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체가 각각 상기 제1기화기 및 상기 제2기화기에 유입되어 독립적으로 상기 액화가스를 기화시키도록 상기 제1순환회로 및 상기 제2순환회로가 서로 독립적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 유입라인의 어느 한 구간라인과 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 온도가 낮은 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제2가열기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바다로부터 펌핑되는 상기 작동유체의 온도가 설정된온도보다 높거나 같으면, 상기 작동유체가 상기 구간라인으로만 통과하여 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 구간라인의 차단밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 작동유체의 온도가 설정된온도보다 낮으면, 상기 작동유체가 상기 바이패스라인에 설치된 상기 제2가열기를 통해 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 바이패스라인의 차단밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결라인은 상기 배출라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 작동유체가 상기 제1순환회로로부터 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 제1분리밸브를 포함하는 제1연결라인 및 상기 유입라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 해수가 상기 제2순환회로로부터 상기 제1순환회로에 가변적으로 유입되도록 제2분리밸브를 포함하는 적어도 하나의 제2연결라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 작동유체는 해수이며, 상기 해수는 상기 유입라인을 통해 바다로부터 펌핑되어 상기 제1기화기로 이동되고, 상기 배출라인을 통해 상기 제1기화기로부터 배출되어 바다로 이동될 수 있다.
본 발명의 순환식 기화장치는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체의 일 예로 해수를 사용하였으며, 바다로부터 펌핑된 해수가 이동되는 제1순환회로와 내부에서 해수가 순환 이동되는 제2순환회로가 서로 독립적으로 분리되어 제1순환회로 및 제2순환회로를 이동하는 해수가 각각 독립적으로 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 순환식 기화장치는 제2순환회로를 이동하는 해수만 사용하여 액화가스를 기화시킬 때에 비해 해수를 가열하기 위한 에너지의 소모가 감소될 수 있으며, 액화가스의 기화효율이 향상될 수 있다.
또한, 제1순환회로에 유입되는 해수의 양을 조절하거나 또는 제1순환회로를 차단하고 제2순환회로만 사용하여 액화가스를 기화시킬 수 있어, 바다로 배출되는 해수의 양이 제한된 구역에 적용될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 발명의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 변형예를 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면; 그리고
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 변형예를 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면; 그리고
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 따른 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 실시예에 따른 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치를 나타낸다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100), 제2순환회로(200) 및 연결라인(300)을 포함한다.
제1순환회로(100)는 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기(400)로 이동되는 유입라인(110)과 작동유체가 제1기화기(400)로부터 배출되는 배출라인(120)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 순환식 기화장치에서 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체는 예를 들어, 냉각수 또는 해수 일 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 및 제3실시예에 따른 순환식 기화장치에서는 작동유체의 일 예로 해수를 사용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다.이와 같이, 제1순환회로(100)는 해수가 이동되는 통로를 제공하여 해수가 제1기화기(400)로 이동되게 함으로써, 해수가 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
또한, 제1순환회로(100)의 유입라인(110)에는 해수를 바다로부터 유입라인(110)으로 펌핑하기 위한 제1펌프(520)가 설치될 수 있으며, 유입라인(110) 및 배출라인(120)에는 유입라인(110) 및 배출라인(120)에 흐르는 해수의 양을 조절할 수 있도록 각 라인에 적어도 하나 이상의 차단밸브(510) 설치될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 사용되는 제1기화기(400)는 저온의 액화가스를 해수와 열 교환시킴으로써 액화가스의 온도를 상승시켜 기화시키는 장치이다.
따라서, 제1기화기(400)에는 액화가스가 외부로부터 유입되는 기화기 유입라인(550) 및 액화가스가 기화되어 배출되는 기화기 배출라인(560)이 형성될 수 있으며, 제1기화기(400)는 유입라인(110) 및 배출라인(120)과 연결되어 해수를 제1기화기(400)로 유입시키거나 배출시킬 수 있다.
제1기화기(400)에서 해수와 액화가스가 열교환되어 액화가스가 기화되는 내용은 통상의 기술로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 해수가 바다로부터 펌핑되어 제1기화기(400)로 유입되는 통로와 해수가 제1기화기(400)로부터 배출되어 바다로 이동되는 통로를 제공할 수 있다.
한편, 제1순환회로(100)와 독립적인 제2순환회로(200)는 제1순환회로(110)를 흐르는 해수가 제2순환회로(200)로 유입되도록 유입라인(110) 또는 배출라인(120) 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 제1순환회로(100)와 독립적인 폐순환회로를 형성할 수 있다.
이와 같이, 바다로부터 펌핑된 해수는 제1순환회로(100)로부터 제2순환회로(200)에 유입될 수 있으며, 제2순환회로(200)에 유입된 해수는 제1순환회로(100)에서 이동되는 해수와 독립적으로 이동될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 연결라인(300)은 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)를 연결하며, 제1순환회로(100)의 해수가 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입되도록 분리밸브(310)를 포함할 수 있다.
즉, 연결라인(300)에 설치된 분리밸브(310)의 개폐에 따라 제1순화회로(100)를 흐르는 해수가 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입될 수 있다.
예를 들어, 분리밸브(310)가 오픈되면 제1순환회로(100)의 해수가 제2순환회로(200)로 유입되고, 반대로 분리밸브(310)가 잠기면 제1순환회로(100)의 해수는 제2순환회로(200)로 유입될 수 없으며, 제2순환회로(200)에서 이동되는 해수는 제1순환회로(100)에서 이동되는 해수와 독립적으로 순환 이동될 수 있다.
이와 같은 연결라인(300)은 배출라인(120) 또는 유입라인(110) 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연결라인(300)은 일단이 제1순환회로(100)의 배출라인(120)에 결합되고, 타단이 제2순환회로(200)에 결합될 수 있다.
이때, 분리밸브(310)가 오픈되면 바다로부터 펌핑되어 제1순환회로(100)를 흐르던 해수는 연결라인(300)을 통해 배출라인(120)으로부터 제2순환회로(200)로 유입될 수 있다.
제2순환회로(200)에 유입된 해수는 제2순환회로(200)를 따라 이동되고, 제2순환회로(200)에 설치된 제2기화기(410)에서 외부로부터 유입된 액화가스를 기화시킬 수 있다.
이때, 분리밸브(310)가 잠기면 제1순환회로(100)의 해수가 제2순환회로(200)로 유입되지 않으므로, 제2순환회로(200)를 흐르는 해수는 제1순환회로(100)를 흐르는 해수와 독립적으로 순환 이동될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 연결라인(300)에 설치된 분리밸브(310)의 개폐에 따라 제1순환회로(100)를 흐르는 해수가 제2순환회로(200)로 유입되거나 유입되지 않을 수 있으며, 제2순환회로(200)는 제1순환회로(100)와 독립적인 폐순환회로를 형성할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 연결라인(300)은 제1순환회로(100)의 유입라인(110)에 결합될 수 있다.
즉, 연결라인(300)은 일단이 제1순환회로(100)의 유입라인(110)에 결합되고, 타단이 제2순환회로(200)에 결합될 수 있다.
따라서, 바다로부터 펌핑되는 해수는 유입라인(110)으로 유입되어 제1기화기(400)에 사용되거나 연결라인(300)을 통해 제2순환회로(200)로 유입되어 제2기화기(410)에 사용될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 제2기화기(410)는 제1기화기(400)와 마찬가지로 액화가스가 유입되는 기화기 유입라인(550) 및 액화가스가 기화되어 배출되는 기화기 배출라인(560)을 포함할 수 있으며, 제2기화기(410)는 제2순환회로(200)를 순환 이동하는 해수를 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다.
한편, 제2순환회로(200)에는 제2기화기(410) 외에 제1가열기(450)가 설치될 수 있다.
제1가열기(450)는 제2순환회로(200)의 어느 한 구간라인(200a)과 병렬로 형성된 바이패스라인(200b)에 설치되어 제2순환회로(200)를 이동하는 해수를 가열시킬 수 있다. 구간라인(200a)은 바이패스라인(200b)이 제2순환회로(200)와 병렬로 결합되는 제2순환회로(200)의 일부 구간일 수 있다.
제2순환회로(200)에서 순환 이동되는 해수는 제2기화기(410)에서 액화가스의 기화에 사용되어 온도가 낮아질 수 있으며, 온도가 낮은 해수가 제2기화기(410)에 유입되면 제2기화기(410)의 기화효율이 떨어질 수 있다.
따라서, 제2기화기(410)의 기화효율을 높일 수 있도록 제1가열기(450)를 이용하여 제2기화기(410)로 유입되는 해수를 가열할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 제1가열기(450)는 전기에너지를 열에너지로 전화시키는 장치 일 수 있으며, 예를 들어 히터(heater) 일 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치에 포함되는 제1가열기(450)는 히터에 한정되지 않으며 고열의 증기 또는 엔진과 같은 장비에서 배출되는 폐열 등을 이용하여 해수를 가열시키는 장치일 수 있다.
한편, 제2순환회로(200)에는 제2펌프(530) 및 팽창탱크(500)가 더 포함될 수 있으며, 제2펌프(530)는 해수가 순환 이동되도록 해수에 동력을 제공할 수 있고, 팽창탱크(500)는 제2순환회로(200)의 압력 평형을 유지시킬 수 있다.
즉, 해수가 제1가열기(450)를 통과하여 온도가 상승되거나 해수가 제2기화기(410)에 사용되어 온도가 저하되는 등 해수의 온도변화에 따라 팽창탱크(500)는 해수를 팽창탱크(500) 내부로 흡입하거나 팽창탱크(500)에 저장된 해수를 제2순환회로(200)로 배출할 수 있다. 따라서, 팽창탱크(500)에 의해 제2순환회로(200)의 압력 평형이 유지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)가 독립적으로 형성되며, 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 각각 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)로 유입되어 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치의 변형예를 나타낸다.
본 발명의 순환식 기화장치의 제2순환회로(200)에는 복수개의 제2기화기(410)와 복수개의 제1가열기(450)가 설치될 수 있으며, 복수개의 제2기화기(410) 및 복수개의 제1가열기(450)에 의해 액화가스의 기화효율이 향상될 수 있다.
예를 들어, 제1순환회로(100)로부터 바다로 배출되는 해수의 양이 제한되어 있는 구역에서는 제2순환회로(200)를 흐르는 해수만 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다.
또는, 바다로부터 펌핑된 해수의 온도가 설정온도 보다 낮을 경우 제1순환회로(100)에 해수를 유입시키지 않고 제2순환회로(200)에서 순환 이동되는 해수만으로 액화가스를 기화시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100) 및 제2순환회로(200)가 서로 독립적으로 형성되어, 제1순환회로(100)를 이동하는 해수와 제2순환회로(200)를 이동하는 해수가 각각 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 유입되어 독립적으로 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
따라서, 제1순환회로(100)와 제2순환회로(200)를 이동하는 해수를 동시에 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있어, 액화가스의 기화효율이 향상될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸다.
본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100), 제2순환회로(200) 및 연결라인(300)을 포함하며, 제1순환회로(100)에는 제2가열기(460)가 더 포함될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 제1순환회로(100), 제2순환회로(200), 연결라인(300), 분리밸브(310), 제1기화기(400), 제2기화기(410), 제1가열기(450), 제1펌프(520), 제2펌프(530), 팽창탱크(500) 및 차단밸브(510)는 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치는 바다로부터 펌핑되는 해수의 온도에 따라 해수가 제1기화기(400)로 유입되는 이동 경로가 가변될 수 있다.
제2가열기(460)는 유입라인(110)의 어느 한 구간라인(110a)과 병렬되는 바이패스라인(110b)에 하나 또는 복수개가 설치되어 온도가 낮은 해수를 가열할 수 있다.
앞서 설명한 제1가열기(450)와 마찬가지로 제2가열기(460)는 해수를 가열할 수 있다. 제1순환회로(100)를 흐르는 해수는 제2가열기(460)를 통해 가열되어 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
한편, 바다로부터 펌핑된 해수의 온도에 따라, 해수는 제1순환라인(100)의 구간라인(110a)을 통해 직접 제1기화기(400)로 유입되거나 바이패스라인(110b)에서 제2가열기(460)를 거쳐 가열된 후 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구간라인(110a) 및 바이패스라인(110b)에는 구간라인(110a) 및 바이패스라인(110b)의 개폐를 조절하는 차단밸브(150,160)가 각각 구비될 수 있다.
예를 들어, 바다로부터 펌핑되는 해수의 온도가 설정된 해수의 온도보다 높거나 같으면, 구간라인(110a)의 차단밸브(160)가 오픈되어 해수가 구간라인(110a)으로만 통과되어 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
반면, 바다로부터 펌핑되는 해수의 온도가 설정된 해수의 온도보다 낮으면, 구간라인(110a)의 차단밸브(160)가 잠기고, 바이패스라인(110b)의 차단밸브(150)가 오픈되어 해수는 바이패스라인(110b)에 설치된 제2가열기(460)를 통해 제1기화기(400)로 유입될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치의 제2가열기(460)는 앞서 설명한 제1가열기(450)와 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100) 및 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 독립적으로 이동되며 액화가스의 기화에 사용될 수 있으며, 바다로부터 펌핑된 해수의 온도에 따라 제1순환회로(100)를 이동하는 해수의 이동경로가 가변될 수 있다.
즉, 해수의 온도에 따라 해수가 구간라인(110a) 또는 바이패스라인(110b) 중 어느 하나를 통해 제1기화기(400)로 유입되어 액화가스의 기화에 사용되어 제1기화기(400)의 기화효율이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 해수의 이동을 나타낸 도면이다. 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1순환회로(100), 제2순환회로(200) 및 연결라인(350,360)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 제1순환회로(100), 제2순환회로(200), 제1기화기(400), 제2기화기(410), 제1가열기(450), 제2가열기(460), 제1펌프(520), 제2펌프(530), 팽창탱크(500) 및 차단밸브(510)는 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 내용과 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 제2순환회로(200)에서 순환되는 해수가 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 순환 공급되어 액화가스의 기화에 사용될 수 있다.
이때, 제1순환회로(100)의 차단밸브(510)가 차단되어 유입라인(110) 및 배출라인(120)이 바다와 연결된 일단에는 해수가 흐르지 않으며, 유입라인(110) 및 배출라인(120)이 제1기화기(400)와 연결된 타단에는 해수가 흐를 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 연결라인은 제1연결라인(350) 및 제2연결라인(360)을 포함할 수 있다.
제1연결라인(350)은 배출라인(120)과 제2순환회로(200)를 연결하며, 해수가 제1순환회로(100)로부터 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입되도록 제1분리밸브(355)를 포함할 수 있다.
즉, 제1연결라인(350)에 형성된 제1분리밸브(355)의 개폐에 따라 제1순환회로(100)를 이동하는 해수가 제2순환회로(200)에 가변적으로 유입될 수 있다.
제2연결라인(360)은 유입라인(110)과 제2순환회로(200)를 연결하며, 해수가 제2순환회로(200)로부터 제1순환회로(100)에 가변적으로 유입되도록 제2분리밸브(365)를 포함할 수 있다.
제1분리밸브(355)와 마찬가지로 제2연결라인(360)에 형성된 제2분리밸브(365)의 개폐에 따라 제2순환회로(200)를 이동하는 해수가 제1순환회로(100)에 가변적으로 유입될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 해수가 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 유입되어 액화가스의 기화에 사용되며, 제1기화기(400)에 사용된 해수와 제2기화기(410)에 사용된 해수는 모두 바다로 배출되지 않고 순환 이동될 수 있다.
예를 들어, 유입라인(110)에 설치된 차단밸브(510)와 배출라인(120)에 설치된 차단밸브(510)가 모두 잠기고, 제1분리밸브(355)와 제2분리밸브(365)가 오픈되면, 제2순환회로(200)를 흐르는 해수는 제2연결라인(360)을 통해 제1기화기(400)에 유입되고, 제1기화기(400)에서 액화가스의 기화에 사용된 해수는 제1연결라인(350)을 통해 다시 제2순환회로(200)로 유입될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치의 제2연결라인(360)은 제2가열기(460)의 전단 및 제2가열기(460)의 후단에 결합될 수 있다.
예를 들어, 제2순환회로(200)를 흐르는 해수의 온도가 설정된 온도보다 낮을 경우 제2가열기(460)의 전단의 제2분리밸브(365)가 오픈되어 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 제2연결라인(360)을 통해 제2가열기(460)로 유입되어 가열될 수 있다.
따라서, 제1기화기(400)로 유입되는 해수의 온도가 상승되어 제2기화기(400)의 기화효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 순환식 기화장치는 제1분리밸브(355) 및 제2분리밸브(365)의 개폐에 따라 제2순환회로(200)를 흐르는 해수가 제1기화기(400)로 가변적으로 유입될 수 있으며, 제1기화기(400) 및 제2기화기(410)에 사용된 해수는 바다로 배출되지 않고 순환 이동될 수 있다.
본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 제1순환회로 110: 유입라인
110a: 제1순환회로 구간라인 110b: 제1순환회로 바이패스라인
120: 배출라인 150: 바이패스라인 차단밸브
160: 구간라인 차단밸브 200: 제2순환회로
200a: 제2순환회로 구간라인 200b: 제2순환회로 바이패스라인
300: 연결라인 310: 분리밸브
350: 제1연결라인 355: 제1분리밸브
360: 제2연결라인 365: 제2분리밸브
400: 제1기화기 410: 제2기화기
450: 제1가열기 460: 제2가열기
500: 팽창탱크 510: 차단밸브
520: 제1펌프 530: 제2펌프
550: 기화기 유입라인 560: 기화기 배출라인
X: 제1순환회로 해수이동방향 Y: 제2순환회로 해수이동방향
110a: 제1순환회로 구간라인 110b: 제1순환회로 바이패스라인
120: 배출라인 150: 바이패스라인 차단밸브
160: 구간라인 차단밸브 200: 제2순환회로
200a: 제2순환회로 구간라인 200b: 제2순환회로 바이패스라인
300: 연결라인 310: 분리밸브
350: 제1연결라인 355: 제1분리밸브
360: 제2연결라인 365: 제2분리밸브
400: 제1기화기 410: 제2기화기
450: 제1가열기 460: 제2가열기
500: 팽창탱크 510: 차단밸브
520: 제1펌프 530: 제2펌프
550: 기화기 유입라인 560: 기화기 배출라인
X: 제1순환회로 해수이동방향 Y: 제2순환회로 해수이동방향
Claims (9)
- 액화가스의 기화에 사용되는 작동유체가 제1기화기로 이동되는 유입라인과 상기 작동유체가 상기 제1기화기로부터 배출되는 배출라인을 포함하는 제1순환회로;
상기 작동유체가 유입되도록 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나와 연통되어, 상기 제1순환회로와 독립적인 폐순환회로를 형성하는 제2순환회로; 및
상기 제1순환회로와 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 제1순환회로의 상기 작동유체가 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 분리밸브를 포함하는 연결라인;을 포함하며,
상기 제2순환회로는
상기 제2순환회로를 순환 이동하는 상기 작동유체를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키는 적어도 하나의 제2기화기; 및
상기 제2순환회로의 어느 한 구간라인에 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제1가열기;를 포함하고,
상기 제1순환회로를 이동하는 상기 작동유체와 상기 제2순환회로를 이동하는 상기 작동유체가 각각 상기 제1기화기 및 상기 제2기화기에 유입되어 독립적으로 상기 액화가스를 기화시키도록 상기 제1순환회로 및 상기 제2순환회로가 서로 독립적으로 형성되며,
상기 작동유체는 해수이고, 상기 제1순환회로로부터 바다로 배출되는 해수의 양이 제한되어 있는 구역에서는 상기 제2순환회로를 흐르는 상기 해수만을 이용하여 상기 제2순환회로에서 상기 액화가스를 기화시키는 순환식 기화장치. - 제1항에 있어서,
상기 연결라인은 상기 유입라인 또는 상기 배출라인 중 적어도 어느 하나에 결합되는 순환식 기화장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 유입라인의 어느 한 구간라인과 병렬되는 바이패스라인에 설치되어 온도가 낮은 상기 작동유체를 가열하는 적어도 하나의 제2가열기를 더 포함하는 순환식 기화장치. - 제5항에 있어서,
상기 작동유체의 온도가 설정된 온도보다 높거나 같으면, 상기 작동유체가 상기 구간라인으로만 통과하여 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 구간라인의 차단밸브를 포함하는 순환식 기화장치. - 제5항에 있어서,
상기 작동유체의 온도가 설정된 온도보다 낮으면, 상기 작동유체가 상기 바이패스라인에 설치된 상기 제2가열기를 통해 상기 제1기화기로 유입되도록 오픈되는 상기 바이패스라인의 차단밸브를 포함하는 순환식 기화장치. - 제1항에 있어서,
상기 연결라인은
상기 배출라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 작동유체가 상기 제1순환회로로부터 상기 제2순환회로에 가변적으로 유입되도록 제1분리밸브를 포함하는 제1연결라인; 및
상기 유입라인과 상기 제2순환회로를 연결하며, 상기 작동유체가 상기 제2순환회로로부터 상기 제1순환회로에 가변적으로 유입되도록 제2분리밸브를 포함하는 적어도 하나의 제2연결라인;을 포함하는 순환식 기화장치. - 제1항에 있어서,
상기 해수는 상기 유입라인을 통해 바다로부터 펌핑되어 상기 제1기화기로 이동되고, 상기 배출라인을 통해 상기 제1기화기로부터 배출되어 바다로 이동되는 순환식 기화장치.
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