KR20140005774U - Nitrogen gas generation system of LNG ship - Google Patents

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Abstract

본 고안은 LNG선의 질소가스 발생시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LNG선의 엔진룸(E/R)에 위치한 디젤 발전기(D/G) 스타팅 에어 탱크와, 스타팅 에어 탱크에 의해 공급되는 에어에 포함된 이물질을 필터링하는 필터와, 에어로부터 질소가스만을 분리하여 배출하는 것을 가능하게 하는 멤브레인 유닛 및 멤브레인 유닛에 의해 분리되어 배출되는 질소가스를 저장하는 N2 탱크를 포함하는 LNG선의 질소가스 발생시스템에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, N2의 생산효율을 향상시켜 생산량을 대폭 증가시킬 수 있기 때문에 N2의 소모가 증가하는 시점에 적절한 대처가 용이하고, 에어 필터(air filter) 및 멤브레인 유닛(membrane unit)이 윤활유(Lube Oil)로 인해 오염되는 것을 방지하는 효과가 있다.The present invention relates to a nitrogen gas generation system for an LNG carrier, and more particularly to a diesel generator (D / G) starting air tank located in an engine room (E / R) of an LNG carrier and an air supplied by a starting air tank And a N2 tank for storing a nitrogen gas separated and discharged by the membrane unit. The present invention relates to a nitrogen gas generating system for an LNG line, which comprises a filter for filtering foreign matter, a membrane unit for separating and discharging only nitrogen gas from air, will be.
According to the present invention, since the production efficiency can be increased by increasing the production efficiency of N2, it is easy to cope with the increase of consumption of N2, and the air filter and the membrane unit become lubricant Lube oil).

Description

ＬＮＧ선의 질소가스 발생시스템{Nitrogen gas generation system of LNG ship}[0001] The present invention relates to a nitrogen gas generation system for an LNG carrier,

본 고안은 질소가스 발생시스템에 관한 것으로서, 특히 N2의 생산효율을 향상시켜 생산량을 대폭 증가시킬 수 있기 때문에 N2의 소모가 증가하는 시점에 적절한 대처가 용이하고, 에어 필터(air filter) 및 멤브레인 유닛(membrane unit)이 윤활유(Lube Oil)로 인해 오염되는 것을 방지할 수 있는 LNG선의 질소가스 발생시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen gas generating system and, in particular, it is possible to greatly increase the production rate by improving the production efficiency of N2, so that it is easy to appropriately cope with the increase of consumption of N2 and an air filter and a membrane unit (LNG) nitrogen gas generation system capable of preventing a membrane unit from being contaminated by lubricating oil (Lube Oil).

오늘날 다양하게 사용되고 있는 천연 가스는 통상적으로 액화 상태에서 장거리 수송된다. 이를 위해 액화 천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG'라 칭하도록 한다.)는 극저온, 예를 들어 약 영하 162℃이하의 온도에서 액화되어 LNG 운반선을 이용하여 이송된다.Natural gas, which is widely used today, is typically transported long distances in a liquefied state. For this purpose, Liquefied Natural Gas (hereinafter referred to as "LNG") is liquefied at a cryogenic temperature, for example, at a temperature of about minus 162 ° C and transported using an LNG carrier.

이때, LNG 생산시 LNG 액화에 필요한 냉각 요건을 만족하기 위하여 많은 공정 사이클이 개발되어 왔다.At this time, many process cycles have been developed to meet the cooling requirements for LNG liquefaction in LNG production.

일반적으로 LNG 선박은 배관을 통해 천연가스의 운송이 용이하지 못한 곳에서 기체상태의 천연가스를 원격지역으로 수송하기 위하여 약 영하 162℃의 극저온으로 액화시켜 저장탱크에 담아 운송하는 선박이다.Generally, LNG ships are liquefied at a cryogenic temperature of minus 162 ° C in a storage tank for transportation of natural gas in a remote place where natural gas is not easily transported through pipelines.

따라서, LNG 선박은 건조시에 약 영하 162℃내외의 액화천연가스를 소정압력 상태로 저장하더라도 파이프 및 탱크가 견딜 수 있는지 폭발성이 없는 액체질소(N2)를 투입하여 강도시험을 하고, LNG 운송 시작 전에 수분과 산소 및 기타 이물질을 제거하는 퍼지작업을 하게 된다.Therefore, even when LNG ships store about 162 ℃ of liquid natural gas at the time of drying, the LNG ship is tested for strength by injecting liquid nitrogen (N2) which can withstand the pipes and tanks, Before doing the purge work to remove moisture, oxygen and other foreign matter.

또한, 건조완료되어 운항중인 LNG 선박이 목적지에 도착하여 액체상태의 천연가스를 배출하면 LNG 선박 내 저장탱크와 파이프 내부에 잔여 하는 가스로 인한 폭발방지와 탱크 내부에서 작업자의 안전한 작업을 위하여 기체 질소를 투입하여 잔여가스를 제거한 후에 탱크 내부 작업 및 천연가스를 재저장하도록 각국 선급협회는 요구하고 있다.When the LNG carrier arrives at the destination and discharges the liquid natural gas, it is necessary to prevent the explosion due to the residual gas in the LNG storage tank and pipe, and to ensure the safe operation of the operator inside the tank, To remove the residual gas and then to work inside the tank and to restore the natural gas.

한편, 액화된 LNG의 수송시 액화된 LNG 가 저장되는 LNG 운반선의 저장탱크는 외부로부터 지속적으로 열전달을 받기 때문에, 저장탱크 안의 LNG는 지속적으로 기화되며, 이와 같이 기화된 가스는 재 액화하여 다시 저장탱크로 돌려보낼 필요가 있기 때문에, 이를 위하여 기화된 가스의 재 액화 시스템이 개발되어 왔다.
On the other hand, since the storage tank of the LNG carrier in which liquefied LNG is stored during the transportation of liquefied LNG continuously receives heat from the outside, the LNG in the storage tank is constantly vaporized, and the vaporized gas is re- Because of the need to return to the tank, a re-liquefaction system of vaporized gas has been developed for this purpose.

도 1은 종래의 LNG선의 질소가스 발생시스템을 개략적으로 나타낸 개념도 이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional nitrogen gas generation system for LNG.

도 1을 참조하면, 종래 LNG선의 질소가스 발생시스템은 공기를 압축하는 공기압축기(10)와, 필터(20)와, 멤브레인 유닛(30) 및 N2 저장탱크(40)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional LNG line nitrogen gas generating system includes an air compressor 10 for compressing air, a filter 20, a membrane unit 30, and an N2 storage tank 40.

종래의 N2 발생시스템의 원리는 상기 필터(20)를 거쳐 상기 멤브레인 유닛(30)에 공급되는 압축공기 압력과 상기 멤브레인 유닛(30)의 출구 측 차압에 따른 속도에 의해 N2 가스가 분리되는 방식이다.The principle of the conventional N2 generating system is that the N2 gas is separated by the compressed air pressure supplied to the membrane unit 30 through the filter 20 and the speed corresponding to the differential pressure at the outlet of the membrane unit 30 .

이러한 종래 N2 발생시스템은 자체 상기 공기압축기에 연결되어 N2를 생산하는 방식과, E/R(엔진룸)의 저압 공기탱크인 컨트롤 에어 탱크 또는 에어 서비스 탱크에서 상기 N2 발생기와 연결된다.The conventional N2 generation system is connected to the N2 generator in a manner of being connected to the air compressor to produce N2 and a control air tank or an air service tank which is a low pressure air tank of E / R (engine room).

일반적으로 LNG선의 특성상 로딩시 또는 쿨 타임 시 N2의 소모량이 많을 때에 N2 발생기의 특성상 단시간에 N2의 생산이 이루어지지 못하기 때문에 N2의 압력저하(8~10bar)가 발생하는 문제점이 있다.Generally, due to the nature of the LNG, N 2 is not produced in a short time due to the characteristics of the N 2 generator when the N 2 is consumed at the time of loading or in the cool-time, so there is a problem that the pressure of N 2 is lowered (8 to 10 bar).

이에 자체 상기 공기압축기가 기동하여 공기압을 안정화시키고, N2 생산에 필요한 이슬점(dew point), 산소농도 등을 맞추는데 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.There is a problem that it takes a long time to adjust the dew point, oxygen concentration, etc. required for N2 production by stabilizing the air pressure by starting the air compressor itself.

또한, 상기 공기압축기의 압축공기에 혼입된 Lube Oil(윤활유)에 의해 필터가 오염되거나 손상되는 문제가 있다.Further, there is a problem that the filter is contaminated or damaged by Lube oil (lubricating oil) mixed into the compressed air of the air compressor.

(0001) 대한민국 등록특허공보 제10-0733157호(2007년 06월 28일 공고)(0001) Korean Patent Registration No. 10-0733157 (published on June 28, 2007) (0002) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0061187호(2010년 06월 07일 공개)(0002) Korean Patent Publication No. 10-2010-0061187 (published on June 07, 2010)

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 과제는, N2의 생산효율을 향상시켜 생산량을 대폭 증가시킬 수 있기 때문에 N2의 소모가 증가하는 시점에 적절한 대처가 용이하고, 에어 필터(air filter) 및 멤브레인 유닛(membrane unit)이 윤활유(Lube Oil)로 인해 오염되는 것을 방지할 수 있는 LNG선의 질소가스 발생시스템을 제공하는 데 있다.The object of the present invention, which is devised to solve the above-mentioned problems, is to provide an air filter which is easy to cope with when the consumption of N2 is increased since the production efficiency can be improved by increasing the production efficiency of N2, And a nitrogen gas generation system of an LNG line that can prevent a membrane unit from being contaminated by a lubricating oil (Lube Oil).

상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 고안은, LNG선의 엔진룸(E/R)에 위치한 디젤 발전기(D/G) 스타팅 에어 탱크, 상기 스타팅 에어 탱크에 의해 공급되는 에어에 포함된 이물질을 필터링하는 필터, 상기 에어로부터 질소가스만을 분리하여 배출하는 것을 가능하게 하는 멤브레인 유닛 및 상기 멤브레인 유닛에 의해 분리되어 배출되는 질소가스를 저장하는 N2 탱크를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention is directed to a diesel generator (D / G) starting air tank located in an engine room (E / R) of an LNG carrier, a filter for filtering foreign matter contained in air supplied by the starting air tank A membrane unit for separating and discharging only nitrogen gas from the air, and an N2 tank for storing nitrogen gas separated and discharged by the membrane unit.

상기 스타팅 에어 탱크의 압력은 약 30 kgf/㎠ 인 것을 특징으로 한다.And the pressure of the starting air tank is about 30 kgf / cm 2.

상기 스타팅 에어 탱크는 감압밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The starting air tank may further include a pressure reducing valve.

본 고안은 N2의 생산효율을 향상시켜 생산량을 대폭 증가시킬 수 있기 때문에 N2의 소모가 증가하는 시점에 적절한 대처가 용이하고, 에어 필터(air filter) 및 멤브레인 유닛(membrane unit)이 윤활유(Lube Oil)로 인해 오염되는 것을 방지하는 효과가 있다.Since the present invention can improve the production efficiency of N2 and can greatly increase the production amount, it is easy to cope with the increase of consumption of N2, and the air filter and membrane unit are made of Lube Oil To prevent contamination.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 LNG선의 질소가스 발생시스템을 개략적으로 나타낸 개념도,
도 2는 본 고안의 실시예에 의한 LNG선의 질소가스 발생시스템을 개략적으로 나타낸 예시도 이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated herein and form a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the present invention and, together with the detailed description of the invention, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And shall not be construed as interpretation.
1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional nitrogen gas generating system for LNG,
2 is a schematic view showing a nitrogen gas generating system for LNG according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 고안에 따른 LNG선의 질소가스 발생시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the nitrogen gas generating system for LNG according to the present invention will be described in detail.

도 2는 본 고안의 실시예에 의한 LNG선의 질소가스 발생시스템을 개략적으로 나타낸 예시도 이다.2 is a schematic view showing a nitrogen gas generating system for LNG according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 의한 LNG선의 질소가스 발생시스템은 스타팅 에어 탱크(starting air tank)(100), 필터(200), 멤브레인 유닛(membrane unit)(300) 및 N2 탱크(400)를 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, the LNG nitrogen gas generating system according to a preferred embodiment of the present invention includes a starting air tank 100, a filter 200, a membrane unit 300, (400), which will be described in detail as follows.

상기 스타팅 에어 탱크(starting air tank)(100)는 LNG선의 엔진룸(E/R)에 위치한 디젤 발전기(D/G) 스타팅 에어 탱크로서, 약 30 kgf/㎠ 의 압력을 구비한다.The starting air tank 100 is a diesel generator (D / G) starting air tank located in the engine room (E / R) of the LNG carrier and has a pressure of about 30 kgf / cm 2.

이때, 상기 스타팅 에어 탱크(100)는 안정화를 위해 소정의 감압밸브(reducing v/v)(미도시)를 더 구비할 수 있다.At this time, the starting air tank 100 may further include a predetermined reducing valve (not shown) for stabilization.

그리고, 상기 필터(200)는 상기 스타팅 에어 탱크(100)에 의해 공급되는 에어에 포함된 이물질을 필터링한다.The filter 200 filters the foreign substances contained in the air supplied by the starting air tank 100.

상기 멤브레인 유닛(membrane unit)(300)은 상기 에어로부터 질소가스만을 분리하여 배출하는 것을 가능하게 하며, 상기 멤브레인 유닛(300)에 의해 분리되어 배출되는 질소가스는 N2 탱크(400)에 저장된다.The membrane unit 300 separates and discharges only nitrogen gas from the air. The nitrogen gas separated and discharged by the membrane unit 300 is stored in the N2 tank 400.

즉, 상기 스타팅 에어 탱크(100)의 높은 압력을 이용해 상기 멤브레인 유닛(300)이 허용하는 최대 압력을 적용하는 것인데, 상기 스타팅 에어 탱크(100)의 압력(약 30 kgf/㎠)을 이용하여 N2 생산을 위한 Membrane 입구 압력을 기존보다 증대시킴으로써 입구 공기압과 N2 탱크(400)의 차압을 크게 하여 N2의 생산효율을 증대시킬 수 있는 것이다.That is, the maximum pressure allowed by the membrane unit 300 is applied using the high pressure of the starting air tank 100. The pressure of the starting air tank 100 (about 30 kgf / cm 2) By increasing the inlet pressure of the membrane for production, the inlet air pressure and the differential pressure of the N2 tank 400 can be increased to increase the production efficiency of N2.

아울러, 상기 스타팅 에어 탱크(100)의 상부 측에서 Membrane inlet Air line을 연결하면 Lube Oil(윤활유)로 인한 상기 필터(200)의 오염을 줄일 수 있는 이점이 있다.
In addition, when the Membrane inlet air line is connected to the upper side of the starting air tank 100, there is an advantage that contamination of the filter 200 due to Lube oil (lubricating oil) can be reduced.

이상에서는 본 고안을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 첨부된 실용신안등록청구범위에 속한다 할 것이다.While the present invention has been described in connection with the preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. And will fall within the scope of the appended claims and the appended utility model registration claims.

100: 스타팅 에어 탱크 200: 필터
300: 멤브레인 유닛 400: N2 탱크100: Starting air tank 200: Filter
300: Membrane unit 400: N2 tank

Claims (3)

LNG선의 엔진룸(E/R)에 위치한 디젤 발전기(D/G) 스타팅 에어 탱크(100);
상기 스타팅 에어 탱크(100)에 의해 공급되는 에어에 포함된 이물질을 필터링하는 필터(200);
상기 에어로부터 질소가스만을 분리하여 배출하는 것을 가능하게 하는 멤브레인 유닛(300); 및
상기 멤브레인 유닛(300)에 의해 분리되어 배출되는 질소가스를 저장하는 N2 탱크(400)를 포함하는 LNG선의 질소가스 발생시스템.A diesel generator (D / G) starting air tank 100 located in the engine room (E / R) of the LNG carrier;
A filter (200) for filtering foreign matter contained in air supplied by the starting air tank (100);
A membrane unit 300 for separating and discharging only nitrogen gas from the air; And
And an N2 tank (400) for storing nitrogen gas separated and discharged by the membrane unit (300). 제1항에 있어서,
상기 스타팅 에어 탱크(100)의 압력은 30 kgf/㎠ 인 것을 특징으로 하는 LNG선의 질소가스 발생시스템.The method according to claim 1,
Wherein the pressure of the starting air tank (100) is 30 kgf / cm < 2 >. 제2항에 있어서,
상기 스타팅 에어 탱크(100)는 감압밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LNG선의 질소가스 발생시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the starting air tank (100) further comprises a pressure reducing valve.
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