KR102198070B1 - Heat exchange system and offshore structure having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 열교환 시스템은, 열매를 저장하는 열매 저장부; 상기 열매를 수요처로 순환시키는 순환라인; 상기 순환라인 상에 구비되며, 상기 열매를 배기가스와 열교환하는 폐열 회수 유닛(Waste Heat Recovery Unit); 상기 열매 저장부에 마련된 제1 센서 및 제2 센서로부터 온도를 검출하는 온도 센서부; 및 상기 제1 센서 및 제2 센서로부터 검출된 온도차가 기준치 이상일 경우, 상기 열매 저장부에 수용된 열매를 혼합하는 혼합장치를 포함한다. A heat exchange system according to an aspect of the present invention includes a fruit storage unit for storing fruit; A circulation line for circulating the fruit to a consumer; A waste heat recovery unit provided on the circulation line and heat-exchanging the heat medium with exhaust gas; A temperature sensor unit configured to detect a temperature from a first sensor and a second sensor provided in the fruit storage unit; And a mixing device for mixing the fruit contained in the fruit storage unit when the temperature difference detected from the first sensor and the second sensor is greater than or equal to a reference value.

Description

열교환 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물{HEAT EXCHANGE SYSTEM AND OFFSHORE STRUCTURE HAVING THE SAME}Heat exchange system and offshore structure including the same {HEAT EXCHANGE SYSTEM AND OFFSHORE STRUCTURE HAVING THE SAME}

본 발명은 열교환 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange system and an offshore structure including the same.

최근에는 외부로 배출되는 폐열 중 일부를 회수함으로써 에너지를 절감할 수 있는 고효율의 선박 또는 친환경 선박에 대한 필요성이 대두됨에 따라, 이미 선박 분야에서는 엔진으로부터 배출되는 고온의 배기가스를 직접 작동유체로 사용하는 가스터빈과 고온의 배기가스의 열을 이용하여 생성된 증기의 일부를 작동유체로 사용하는 증기터빈 등을 추가적으로 설치하여 전력을 생산할 수 있도록 한, 이른바 폐열 회수 장치(Waste Heat Recovery Unit)를 적용하고 있다.In recent years, as the need for highly efficient ships or eco-friendly ships that can save energy by recovering some of the waste heat discharged to the outside has emerged, in the ship field, high-temperature exhaust gas discharged from the engine is directly used as the working fluid. The so-called waste heat recovery unit is applied to generate electricity by additionally installing a gas turbine and a steam turbine that uses a part of the steam generated by using the heat of the high-temperature exhaust gas as a working fluid. Are doing.

또한, 원유나 천연가스를 생산하는 해양 플랜트의 경우에도, 전용 보일러를 설치하거나 또는 가스터빈에 상기한 폐열 회수 장치를 설치하여 스팀이나 히팅오일 등 중간 열전달 매체를 이용해 각 수요처에 열을 공급할 수 있다. 이와 같이 폐열 회수 장치를 이용한 열교환 시스템은 비용 절감을 위해 효율 개선이 요구되고 있다. In addition, even in the case of offshore plants that produce crude oil or natural gas, heat can be supplied to each customer by installing a dedicated boiler or by installing the above-described waste heat recovery device in a gas turbine, using intermediate heat transfer media such as steam or heating oil. . As such, a heat exchange system using a waste heat recovery device is required to improve efficiency in order to reduce costs.

한편, 설비 고장으로 인한 운전 정지를 방지하기 위하여 각 설비 별로 운전 신뢰성을 높이기 위하여 추가 열 생산 설비를 설치해야 하는데 폐열 회수 장치의 경우 차지하는 부피가 크고, 배관 등의 연결 시스템이 있기 때문에 설치에 어려움이 있다.On the other hand, in order to prevent operation stop due to equipment failure, additional heat production equipment must be installed to increase operational reliability for each equipment. However, the waste heat recovery device has a large volume and has a connection system such as piping, which makes installation difficult. have.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 열매 히팅 효율이 향상되고 컴팩트한 사이즈의 열교환 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물을 제공하는 것이다.The present invention has been created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a heat exchange system having a compact size and improved heat medium heating efficiency, and an offshore structure including the same.

본 발명의 일 측면에 따른 열교환 시스템은, 열매를 저장하는 열매 저장부; 상기 열매를 수요처로 순환시키는 순환라인; 상기 순환라인 상에 구비되며, 상기 열매를 배기가스와 열교환하는 폐열 회수 유닛(Waste Heat Recovery Unit); 상기 열매 저장부에 마련된 제1 센서 및 제2 센서로부터 온도를 검출하는 온도 센서부; 및 상기 제1 센서 및 제2 센서로부터 검출된 온도차가 기준치 이상일 경우, 상기 열매 저장부에 수용된 열매를 혼합하는 혼합장치를 포함한다. A heat exchange system according to an aspect of the present invention includes a fruit storage unit for storing fruit; A circulation line for circulating the fruit to a customer; A waste heat recovery unit provided on the circulation line and heat-exchanging the heat medium with exhaust gas; A temperature sensor unit configured to detect a temperature from a first sensor and a second sensor provided in the fruit storage unit; And a mixing device for mixing the fruit accommodated in the fruit storage unit when the temperature difference detected by the first sensor and the second sensor is greater than or equal to a reference value.

구체적으로, 상기 혼합장치는, 상기 열매 저장부 내부에 회전 가능하게 마련된 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 복수의 혼합날개; 및 상기 샤프트를 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다. Specifically, the mixing device includes a shaft rotatably provided inside the fruit storage unit; A plurality of mixing blades coupled to the shaft; And a driving unit that rotates the shaft.

구체적으로, 상기 수요처는, 복수 개로 마련되고, 상기 복수 개의 수요처에 대해 공통적으로 하나의 상기 폐열 회수 유닛이 할당될 수 있다.Specifically, a plurality of the demanders may be provided, and one waste heat recovery unit may be commonly allocated to the plurality of demanders.

구체적으로, 상기 제1 센서는 상기 열매 저장부의 중심에 위치하고, 상기 제2 센서는 상기 열매 저장부의 외벽에 위치할 수 있다.Specifically, the first sensor may be located at the center of the fruit storage unit, and the second sensor may be located on an outer wall of the fruit storage unit.

구체적으로, 상기 열매 저장부는 팽창 드럼일 수 있다.Specifically, the fruit storage unit may be an expansion drum.

구체적으로, 상기 열매 저장부에 수용된 열매를 가열하는 히터를 더 포함할 수 있다.Specifically, a heater for heating the fruit accommodated in the fruit storage unit may be further included.

구체적으로, 상기 히터는 초기 가동시 사용될 수 있다.Specifically, the heater may be used during initial operation.

구체적으로, 상기 히터는 상기 폐열 회수 유닛의 작동에 문제가 발생하는 경우 사용될 수 있다.Specifically, the heater may be used when a problem occurs in the operation of the waste heat recovery unit.

구체적으로, 상기 히터는 전기를 이용해 가열하는 전열기(Electric Heater)일 수 있다.Specifically, the heater may be an electric heater that heats using electricity.

구체적으로, 상기 순환라인 상에 구비되어 상기 열매를 강제 순환시키는 펌프를 더 포함할 수 있다.Specifically, it may further include a pump provided on the circulation line for forced circulation of the fruit.

본 발명의 일 측면에 따른 해양 구조물은, 상기 열교환 시스템을 포함할 수 있다.The offshore structure according to an aspect of the present invention may include the heat exchange system.

본 발명에 따른 열교환 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물은, 열매 저장부 내 온도차에 따라 열매를 혼합하는 혼합장치를 구비함으로써, 열매 히팅 효율을 향상시킬 수 있다. The heat exchange system and the offshore structure including the same according to the present invention may improve heat medium heating efficiency by providing a mixing device for mixing the heat medium according to the temperature difference in the heat medium storage unit.

또한, 열매 저장부 내 히터를 구비함으로써, 여분의 폐열 회수 유닛을 생략하여 장비의 중량 감소 및 배치에 이점이 있다. In addition, by providing a heater in the heat medium storage unit, there is an advantage in weight reduction and arrangement of equipment by omitting an extra waste heat recovery unit.

또한, 상기 히터는 폐열 회수 유닛이 가동되지 않는 조건에서만 사용하여 열공급 신뢰성을 확보하고, 전체적인 에너지 사용을 최소화할 수 있다.In addition, since the heater is used only under a condition in which the waste heat recovery unit is not operated, reliability of heat supply can be ensured and overall energy use can be minimized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 시스템의 구성도이다. 1 is a conceptual diagram of an offshore structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a heat exchange system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an offshore structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물(1)은 가스터빈(10), 열교환 시스템(20) 및 수요처(30)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an offshore structure 1 according to an embodiment of the present invention may include a gas turbine 10, a heat exchange system 20, and a customer 30.

가스터빈(10)은 천연가스를 연소시켜 동력을 발생시킬 수 있다. 가스터빈(10)은 한 개일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 복수 개일 수도 있다. 가스터빈(10)은 관로를 통해 발전설비(미도시)의 천연가스 수급관에 연결됨으로써, 접안설비(미도시)를 통해 공급되는 천연가스를 공급받을 수 있다.The gas turbine 10 may generate power by burning natural gas. The number of gas turbines 10 may be one, but is not limited thereto and may be plural. The gas turbine 10 is connected to a natural gas supply pipe of a power generation facility (not shown) through a pipeline, so that natural gas supplied through a berthing facility (not shown) may be supplied.

다른 실시예에서, 가스터빈(10)은 연료를 연소하여 배기가스를 배출하는 엔진 등의 다양한 연소장치로 대체될 수 있다.In another embodiment, the gas turbine 10 may be replaced with various combustion devices such as an engine that burns fuel to discharge exhaust gas.

열교환 시스템(20)은 가스터빈(10)에서 천연가스가 연소되어 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하여 스팀(Steam)을 발생시킬 수 있다. 열교환 시스템(20)의 일단은 가스터빈(10)에서 배기가스가 배출되는 배기관에 연결되고, 열교환 시스템(20)의 타단은 열 에너지를 필요로 하는 수요처(30)에 연결될 수 있다.The heat exchange system 20 may generate steam by recovering waste heat of exhaust gas discharged from combustion of natural gas in the gas turbine 10. One end of the heat exchange system 20 may be connected to an exhaust pipe through which exhaust gas is discharged from the gas turbine 10, and the other end of the heat exchange system 20 may be connected to a consumer 30 requiring heat energy.

이에 따라, 열교환 시스템(20)은 가스터빈(10)에서 배출되는 배기가스의 폐열을 열원으로 열매를 가열시킴으로써, 예컨대, 물을 스팀(Steam)으로 상변화시킬 수 있다. 열교환 시스템(20)의 구체적인 설명은 후술하기로 한다.Accordingly, the heat exchange system 20 may phase change water into steam, for example, by heating the heat medium using waste heat of the exhaust gas discharged from the gas turbine 10 as a heat source. A detailed description of the heat exchange system 20 will be described later.

수요처(30)는 열교환 시스템(20)으로부터 제공된 열 에너지를 소비하는 기관이다. 예컨대, 수요처(30)는 전력을 생산하는 발전기, 천연가스를 기화시키는 기화기, 또는 물을 가열하는 보일러일 수 있다. The consumer 30 is an engine that consumes the heat energy provided from the heat exchange system 20. For example, the consumer 30 may be a generator that generates power, a vaporizer that vaporizes natural gas, or a boiler that heats water.

본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물(1)은 육상이나 해양에 위치한 가스정으로부터 생산된 가스를 전달받아 가공, 정제, 액화하여 저장하고 수요처로 공급하는 시설로서, FLNG, FSRU 등과 같은 해양플랜트를 의미할 수 있다.The offshore structure 1 according to an embodiment of the present invention is a facility that receives gas produced from a gas well located on land or offshore, processes, refines, liquefies, stores, and supplies it to a consumer, and provides offshore plants such as FLNG and FSRU. It can mean.

물론 본 발명의 해양 구조물(1)은 폐열을 회수할 수 있는 열교환 시스템(20)이 탑재될 수 있다면 일반 상선도 포괄하는 개념으로 사용될 수 있다.Of course, the offshore structure 1 of the present invention can be used as a concept encompassing a general merchant ship if a heat exchange system 20 capable of recovering waste heat can be mounted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 시스템의 구성도이다. 2 is a block diagram of a heat exchange system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 시스템(20)은 열매 저장부(21), 순환라인(22), 폐열 회수 유닛(23), 온도 센서부(24) 및 혼합장치(25)를 포함할 수 있다. 2, the heat exchange system 20 according to an embodiment of the present invention includes a heat medium storage unit 21, a circulation line 22, a waste heat recovery unit 23, a temperature sensor unit 24, and a mixing device ( 25) may be included.

열매 저장부(21)는 열매를 임시 저장한다. 열매 저장부(21)는 열매를 저장하는 탱크 형태를 가질 수 있으며, 수요처(30)에 공급되는 열매의 유량을 보장해줄 수 있다. 열매 저장부(21)는 팽창 드럼으로 구성될 수 있다. The fruit storage unit 21 temporarily stores the fruit. The fruit storage unit 21 may have a shape of a tank for storing the fruit, and may ensure the flow rate of the fruit supplied to the customer 30. The fruit storage unit 21 may be configured as an expansion drum.

구체적으로 도시되지는 않았으나, 열매 저장부(21)에는 내압을 측정하기 위해 드럼 압력센서(미도시)가 마련될 수 있으며, 열매 저장부(21)의 내압이 과도할 경우에는 열매 저장부(21)에 마련되는 안전밸브(미도시)가 개방되어 열매가 열매 저장부(21)의 외부로 배출될 수 있다.Although not specifically shown, a drum pressure sensor (not shown) may be provided in the fruit storage unit 21 to measure the internal pressure, and when the internal pressure of the fruit storage unit 21 is excessive, the fruit storage unit 21 A safety valve (not shown) provided in) may be opened so that the fruit may be discharged to the outside of the fruit storage unit 21.

반대로 열매 저장부(21)에는 외부로부터 열매가 보충될 수 있다. 비록 열매가 폐루프를 순환하는 형태로 마련됨으로써 열매의 손실이 거의 일어나지 않는다 하더라도, 예상치 못한 열매의 누출로 인한 열매 보충, 또는 정비를 위한 열매 배출 및 보충을 위해, 팽창 드럼이 이용될 수 있다.Conversely, the fruit storage unit 21 may be supplemented with fruit from the outside. Although the fruit is provided in a form circulating in a closed loop, so that the loss of fruit hardly occurs, an expansion drum may be used for replenishment of fruit due to unexpected leakage of fruit, or for discharging and replenishing fruit for maintenance.

히터(HT)는 열매 저장부(21)에 수용된 열매를 가열한다. 히터(HT)는 폐열이 아닌 전력을 이용해 열에너지를 공급할 수 있다. 예컨대, 히터(HT)는 전기를 이용해 가열하는 전열기(Electric Heater)로 구성될 수 있다. The heater HT heats the fruit accommodated in the fruit storage unit 21. The heater HT can supply thermal energy using electric power, not waste heat. For example, the heater HT may be composed of an electric heater that heats using electricity.

히터(HT)는 열매를 히팅하는 폐열 회수 유닛(23)의 보조 또는 백업으로 구동될 수 있다. 일 실시예에서, 히터(HT)는 열교환 시스템(20)의 초기 가동시 사용될 수 있다. 초기 가동시에는 폐열 회수 유닛(23)이 가동되어도 열매 순환에 시간이 소요되므로, 열매가 원하는 정도로 충분히 가열되지 않는다. 따라서, 초기 가동시 히터(HT)를 사용해 열매를 한꺼번에 빠르게 가열시킬 수 있다. The heater HT may be driven as an auxiliary or backup of the waste heat recovery unit 23 for heating the fruit. In one embodiment, the heater HT may be used during initial operation of the heat exchange system 20. During the initial operation, even if the waste heat recovery unit 23 is operated, it takes time to circulate the heat medium, so that the heat medium is not sufficiently heated to the desired degree. Therefore, it is possible to quickly heat the fruits at once by using the heater HT during initial operation.

또한, 히터(HT)는 폐열 회수 유닛(23)의 작동에 문제가 발생하는 경우 백업으로 사용될 수 있다. 폐열 회수 유닛(23)이 고장으로 정지되어도 히터(HT)를 가동해 열매를 가열시켜 열에너지를 공급함으로써, 전체 시스템의 안정성이 향상될 수 있다.In addition, the heater HT may be used as a backup when a problem occurs in the operation of the waste heat recovery unit 23. Even if the waste heat recovery unit 23 is stopped due to a failure, by operating the heater HT to heat the fruit to supply thermal energy, the stability of the entire system may be improved.

수요처(30)는 복수 개로 마련되고, 복수 개의 수요처(30)에 대해 공통적으로 하나의 폐열 회수 유닛(23)이 할당된다. A plurality of demanders 30 are provided, and one waste heat recovery unit 23 is commonly allocated to the plurality of demanders 30.

열교환 시스템(20)에 있어서, 설비 고장으로 인한 운전 정지를 방지하고 운전 신뢰성을 높이기 위하여 추가 열 생산 설비를 설치해야 하는데, 폐열 회수 유닛(23)의 경우 차지하는 부피가 크고, 배관 등의 연결 시스템이 있기 때문에 추가 설치에 어려움이 있다. In the heat exchange system 20, additional heat production equipment should be installed to prevent operation stop due to equipment failure and increase operation reliability.In the case of the waste heat recovery unit 23, the volume occupied is large, and the connection system such as piping is Therefore, it is difficult to install additionally.

이에 본 발명의 열교환 시스템(20)은 폐열 회수 유닛(23)을 하나만 구비하되, 추가 열 생산 설비로서 열매 저장부(21) 내 히터(HT)를 구비함으로써, 여분의 폐열 회수 유닛을 생략하여 장비의 중량 감소 및 배치에 이점이 있다.Therefore, the heat exchange system 20 of the present invention is provided with only one waste heat recovery unit 23, but by providing a heater (HT) in the fruit storage unit 21 as an additional heat production facility, the extra waste heat recovery unit is omitted. There is an advantage in weight reduction and placement.

순환라인(22)은 열매를 수요처(30)로 순환시킨다. 열매 저장부(21)와 후술할 펌프(RP) 및 폐열 회수 유닛(23)은 폐루프를 이루는 순환라인(22)을 통해 연결될 수 있고, 열매는 열매 저장부(21)로부터 폐열 회수 유닛(23)을 거쳐 수요처(30)로 유입된 후, 펌프(RP)를 거쳐 다시 열매 저장부(21)로 회수될 수 있다.The circulation line 22 circulates the fruit to the customer 30. The fruit storage unit 21 and the pump (RP) and waste heat recovery unit 23 to be described later may be connected through a circulation line 22 forming a closed loop, and the fruit is a waste heat recovery unit 23 from the fruit storage unit 21 After flowing into the consumer 30 through ), it may be recovered back to the fruit storage unit 21 through the pump RP.

이를 위해 순환라인(22)은 열매 저장부(21)와 폐열 회수 유닛(23), 그리고 수요처(30)와 펌프(RP)를 순차적으로 연결하는 폐루프 구조를 가질 수 있으며, 순환라인(22)에서 폐열 회수 유닛(23)의 상류나 수요처(30)의 하류 등에는 열매의 온도를 체크하기 위한 열매 온도센서(미도시)가 마련될 수 있다.To this end, the circulation line 22 may have a closed loop structure that sequentially connects the heat medium storage unit 21 and the waste heat recovery unit 23, and the customer 30 and the pump RP, and the circulation line 22 In the upstream of the waste heat recovery unit 23 or downstream of the customer 30, a fruit temperature sensor (not shown) for checking the temperature of the fruit may be provided.

폐열 회수 유닛(23)은 순환라인(22) 상에 구비되며, 열매를 배기가스와 열교환한다. 예를 들면, 폐열 회수 유닛(23)은 가스터빈(10) 등의 연소장치로부터 발생된 배기가스가 이동되도록 하는 공간을 제공하는 열교환통과, 열교환통의 내부 공간을 이동하도록 지그재그로 구성되는 열교환튜브로 구성될 수 있다. The waste heat recovery unit 23 is provided on the circulation line 22 and exchanges heat with exhaust gas. For example, the waste heat recovery unit 23 includes a heat exchange tube that provides a space for moving exhaust gas generated from a combustion device such as a gas turbine 10, and a heat exchange tube configured in a zigzag to move the inner space of the heat exchange tube. It can be composed of.

본 발명에 따른 열교환 시스템(20)에서 폐열 회수 유닛(23)은 선박의 엔진이나 보일러 또는 이들 모두에서 발생하여 버려지는 폐열을 회수하여 전기와 같은 에너지를 생산할 수 있도록 한다. 다만, 폐열 회수 유닛(23)의 폐열원은 가스터빈(10)의 배기가스뿐만 아니라, 증기터빈의 스팀 등 다양한 실시예를 가질 수 있다. In the heat exchange system 20 according to the present invention, the waste heat recovery unit 23 recovers waste heat generated by the engine or boiler of a ship, or both, to generate energy such as electricity. However, the waste heat source of the waste heat recovery unit 23 may have various embodiments such as steam from a steam turbine as well as exhaust gas from the gas turbine 10.

펌프(RP)는 순환라인(22) 상에 구비되어 열매를 강제 순환시킨다. 펌프(RP)는 수요처(30)를 거친 열매를 열매 저장부(21)로 전달할 수 있다. 펌프(RP)는 열매의 유동을 위하여 마련될 수 있으며, 열교환 효율 상승을 위하여 열매를 다소 가압해 유동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 펌프(RP)는 복수 개로 구성되어 병렬로 마련될 수 있으며, 적어도 어느 하나는 메인으로 구동하고 다른 하나는 보조 또는 백업으로 구동될 수 있다.The pump RP is provided on the circulation line 22 to forcibly circulate the fruit. The pump RP may deliver the fruit that has passed through the demand destination 30 to the fruit storage unit 21. The pump (RP) may be provided for the flow of the heat medium, and in order to increase heat exchange efficiency, the heat medium may be slightly pressurized to flow. In another embodiment, a plurality of pumps RP may be provided in parallel, and at least one may be driven as a main and the other may be driven as an auxiliary or backup.

온도 센서부(24)는 열매 저장부(21)에 마련된 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)로부터 온도를 검출한다. 여기서, 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)는 열매 저장부(21)의 서로 다른 장소에 마련된다. 본 실시예에서, 제1 센서(S1)는 열매 저장부(21)의 중심에 위치하고, 제2 센서(S2)는 열매 저장부(21)의 외벽에 위치한다. 즉, 제1 센서(S1)는 열매 저장부(21)의 내부 원통 단면상 중심에 위치하고, 제2 센서(S2)는 열매 저장부(21)의 외벽에 설치될 수 있다. The temperature sensor unit 24 detects the temperature from the first sensor S1 and the second sensor S2 provided in the fruit storage unit 21. Here, the first sensor S1 and the second sensor S2 are provided at different locations of the fruit storage unit 21. In this embodiment, the first sensor (S1) is located in the center of the fruit storage unit 21, the second sensor (S2) is located on the outer wall of the fruit storage unit (21). That is, the first sensor S1 is located at the center of the inner cylindrical cross section of the fruit storage unit 21, and the second sensor S2 may be installed on the outer wall of the fruit storage unit 21.

다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 제1 센서(S1)는 열매 저장부(21)의 하단 외벽에 위치하고, 제2 센서(S2)는 열매 저장부(21)의 상단 외벽에 위치할 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and in another embodiment, the first sensor S1 is located on the lower outer wall of the fruit storage unit 21, and the second sensor S2 is the upper outer wall of the fruit storage unit 21 Can be located in

혼합장치(25)는 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)로부터 검출된 온도차가 기준치 이상일 경우, 열매 저장부(21)에 수용된 열매를 혼합한다. 혼합장치(25)는 열매 저장부(21) 내 히터(HT)가 사용될 때 함께 작동하여, 열매의 온도 상승을 효과적으로 촉진시킬 수 있다. When the temperature difference detected from the first sensor S1 and the second sensor S2 is greater than or equal to the reference value, the mixing device 25 mixes the fruit contained in the fruit storage unit 21. The mixing device 25 works together when the heater HT in the fruit storage unit 21 is used, so that the temperature increase of the fruit can be effectively promoted.

본 실시예에서, 혼합장치(25)는 열매 저장부(21) 내부에 회전 가능하게 마련된 샤프트(251), 샤프트(251)에 결합된 복수의 혼합날개(253), 및 샤프트(251)를 회전시키는 구동부(255)를 포함할 수 있다. In this embodiment, the mixing device 25 rotates a shaft 251 rotatably provided inside the fruit storage unit 21, a plurality of mixing blades 253 coupled to the shaft 251, and the shaft 251 It may include a driving unit 255 to allow.

열매 저장부(21)에 수용된 열매는 액체 자중(Gravity Flow)에 의해 고른 가열이 어려우므로, 열매 저장부(21)의 중심 및 외벽에 온도 센서를 설치하여 온도차가 미리 설정된 기준치 이상 발생하면 혼합날개(Swirler)를 회전시켜 유체의 혼합을 유도하여 고른 열전달이 가능하게 한다. 이때, 검출된 온도차에 따라 혼합날개(253)의 RPM이 조절될 수 있다. Since it is difficult to evenly heat the fruit accommodated in the fruit storage unit 21 due to the liquid gravity flow, a temperature sensor is installed at the center and outer wall of the fruit storage unit 21, and when the temperature difference occurs above a preset reference value, the mixing blade By rotating the (Swirler), it induces the mixing of fluids to enable even heat transfer. At this time, the RPM of the mixing blade 253 may be adjusted according to the detected temperature difference.

이와 같이 본 발명에 따른 열교환 시스템(20) 및 이를 포함하는 해양 구조물(1)은, 열매 저장부(21) 내 온도차에 따라 열매를 혼합하는 혼합장치(25)를 구비함으로써, 열매 히팅 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the heat exchange system 20 and the offshore structure 1 including the same according to the present invention are provided with a mixing device 25 that mixes the heat medium according to the temperature difference in the heat medium storage unit 21, thereby improving heat medium heating efficiency. I can make it.

또한, 열매 저장부(21) 내 히터(HT)를 구비함으로써, 여분의 폐열 회수 유닛을 생략하여 장비의 중량 감소 및 배치에 이점이 있다. In addition, by providing the heater (HT) in the heat storage unit 21, there is an advantage in weight reduction and arrangement of the equipment by omitting the extra waste heat recovery unit.

또한, 상기 히터(HT)는 폐열 회수 유닛(23)이 가동되지 않는 조건에서만 사용하여 열공급 신뢰성을 확보하고, 전체적인 에너지 사용을 최소화할 수 있다.In addition, the heater HT is used only under conditions in which the waste heat recovery unit 23 is not operated, thereby securing heat supply reliability and minimizing overall energy use.

본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 적어도 어느 하나의 실시예와 공지기술의 조합 또는 적어도 둘 이상의 실시예의 조합 등에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다. In addition to the above-described embodiments, the present invention encompasses all embodiments generated by a combination of at least one embodiment and a known technology or a combination of at least two or more embodiments.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, those of ordinary skill in the art It would be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 해양 구조물 10: 가스터빈
20: 열교환 시스템 30: 수요처
21: 열매 저장부 22: 순환라인
HT: 히터 RP: 펌프
23: 폐열 회수 유닛 24: 온도 센서부
S1: 제1 센서 S2: 제2 센서
25: 혼합장치 251: 샤프트
253: 혼합날개 255: 구동부1: offshore structure 10: gas turbine
20: heat exchange system 30: customer
21: fruit storage unit 22: circulation line
HT: Heater RP: Pump
23: waste heat recovery unit 24: temperature sensor unit
S1: first sensor S2: second sensor
25: mixing device 251: shaft
253: mixing blade 255: driving part

Claims (11)

열매를 저장하는 열매 저장부;
상기 열매를 수요처로 순환시키는 순환라인;
상기 순환라인 상에 구비되며, 상기 열매를 배기가스와 열교환하는 폐열 회수 유닛(Waste Heat Recovery Unit);
상기 열매 저장부에 마련되어 상기 열매를 가열하는 히터;
상기 열매 저장부에 마련된 온도 센서부; 및
상기 열매 저장부에 수용된 열매를 혼합하는 혼합장치를 포함하고,
상기 온도 센서부는,
상기 열매 저장부의 내부 원통 단면상 중심에 위치하여 온도를 측정하는 제1 센서와,
상기 열매 저장부의 외벽에 위치하여 온도를 측정하는 제2 센서를 포함하고,
상기 혼합장치는,
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 검출된 온도차가 미리 설정된 기준치 이상일 경우, 유체의 혼합을 유도하여 상기 열매를 고르게 가열시키는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.
A fruit storage unit for storing fruit;
A circulation line for circulating the fruit to a customer;
A waste heat recovery unit provided on the circulation line and heat-exchanging the heat medium with exhaust gas;
A heater provided in the fruit storage unit to heat the fruit;
A temperature sensor unit provided in the fruit storage unit; And
It includes a mixing device for mixing the fruit accommodated in the fruit storage unit,
The temperature sensor unit,
A first sensor located at the center of the inner cylindrical cross section of the fruit storage unit to measure temperature,
It includes a second sensor located on the outer wall of the fruit storage unit to measure the temperature,
The mixing device,
When the temperature difference detected by the first sensor and the second sensor is greater than or equal to a preset reference value, the heat exchanger system induces fluid mixing to evenly heat the fruit.
 제 1 항에 있어서, 상기 혼합장치는,
상기 열매 저장부 내부에 회전 가능하게 마련된 샤프트;
상기 샤프트에 결합된 복수의 혼합날개; 및
상기 샤프트를 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 1, wherein the mixing device,
A shaft rotatably provided inside the fruit storage unit;
A plurality of mixing blades coupled to the shaft; And
Heat exchange system comprising a drive unit for rotating the shaft. 제 1 항에 있어서,
상기 수요처는, 복수 개로 마련되고,
상기 복수 개의 수요처에 대해 공통적으로 하나의 상기 폐열 회수 유닛이 할당되는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 1,
The said customer is provided in plural,
A heat exchange system, characterized in that one waste heat recovery unit is commonly allocated to the plurality of customers. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 센서는 상기 열매 저장부의 중심에 위치하고, 상기 제2 센서는 상기 열매 저장부의 외벽에 위치하는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 1,
The first sensor is located at the center of the fruit storage unit, the second sensor is a heat exchange system, characterized in that located on the outer wall of the fruit storage unit. 제 1 항에 있어서,
상기 열매 저장부는 팽창 드럼인 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 1,
The heat exchange system, characterized in that the fruit storage unit is an expansion drum. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서로부터 검출된 온도차가 기준치 이상일 경우, 초기 가동되어 상기 열매 저장부에 수용된 열매를 가열하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.
The method of claim 1,
When the temperature difference detected by the first sensor and the second sensor is greater than or equal to a reference value, the heat exchange system further comprises a heater that is initially operated to heat the fruit contained in the fruit storage unit.
 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 히터는 상기 폐열 회수 유닛의 작동에 문제가 발생하는 경우 사용되는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 6,
The heater is a heat exchange system, characterized in that used when a problem occurs in the operation of the waste heat recovery unit. 제 6 항에 있어서,
상기 히터는 전기를 이용해 가열하는 전열기(Electric Heater)인 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 6,
The heat exchange system, characterized in that the heater is an electric heater that heats using electricity. 제 1 항에 있어서,
상기 순환라인 상에 구비되어 상기 열매를 강제 순환시키는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템.The method of claim 1,
And a pump provided on the circulation line to forcibly circulate the heat exchanger. 제 1 항 내지 제 6 항, 제8항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 상기 열교환 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물.
An offshore structure comprising the heat exchange system according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 10.
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