KR20170031426A - Gas Compressing System And Method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 압축 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단압축기의 상류에 히터를 마련하여, 증발가스를 가열하여 다단압축기로 공급하되, 다단압축기의 인터쿨러와, 히터에 동일한 열매체(heat medium)를 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 압축 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gas compression system and a gas compression system. More particularly, the present invention relates to a gas compression system and a gas compression system. More particularly, the present invention relates to a gas compression system, To a gas compression system and method.
근래, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. In recent years, consumption of liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) and LPG (Liquefied Petroleum Gas) has been rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of being able to increase the storage and transport efficiency because the volume becomes very small as compared with the gas. In addition, liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas) (hereinafter referred to as "LNG") can be used as an eco-friendly fuel which can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process,
예를 들어 액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다. 따라서, 천연가스 이송 시 LNG로 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.For example, liquefied natural gas is a colorless transparent liquid which can be obtained by cooling natural gas containing methane as a main component to about -162 ° C and liquefying it, and has a volume of about 1/600 as compared with natural gas. Therefore, it can be transported very efficiently when liquefied by LNG for transporting natural gas.
그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162 ℃의 극저온이므로, LNG는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 LNG 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 LNG 수송과정에서 LNG 저장탱크 내에서는 지속적으로 LNG가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다. 이는 에탄 등 다른 저온 액화가스의 경우에도 마찬가지이다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162 ° C at normal pressure, LNG is sensitive to temperature change and is easily evaporated. As a result, the LNG storage tank of the LNG carrier is insulated. However, since the external heat is continuously transferred to the LNG storage tank, the LNG is continuously vaporized in the LNG storage tank during the LNG transportation, BOG) occurs. This also applies to other low temperature liquefied gases such as ethane.
BOG는 일종의 손실로서 수송효율에 있어서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 BOG를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 BOG의 처리를 위해, BOG를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, BOG를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.BOG is a kind of loss and an important issue in transportation efficiency. Further, when the evaporation gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may rise excessively, and there is a risk that the tank may be damaged. Therefore, various methods for treating BOG occurring in the storage tank have been studied. Recently, a method of re-liquefying BOG to return to a storage tank for processing BOG, a method of returning BOG to a storage tank, And the like are used.
BOG를 선내 엔진 등의 연료소비처로 공급하기 위해서는 압축기로 압축하고 가열하는 과정을 통해 연료소비처에서 필요로 하는 공급압력과 공급온도에 맞추게 된다. 가스를 압축하기 위해서 상용 압축기를 적용한 공급 시스템의 경우, 압축기 흡입부의 기계적 특성상 수용할 수 있는 유체의 최소 온도 조건이 있다. In order to supply the BOG to the fuel consuming place such as the onboard engine, it is compressed and heated by the compressor to meet the supply pressure and the supply temperature required by the fuel consuming place. In the case of a supply system employing a commercial compressor to compress gas, there is a minimum temperature condition of the acceptable fluid due to the mechanical nature of the compressor suction.
그런데, 저온에서 액화된 액체화물(liquid cargo)에서 발생하는 증발가스는 온도가 낮다. 예를 들어 LNG에서 발생하는 BOG의 경우에는 -120℃의 저온일 수 있다. 따라서 압축기 흡입부의 요구 온도 조건을 만족시키기 위해서는, 저온인 증발가스를 가열하여 온도를 높인 후 압축기로 공급해야 한다. However, the temperature of the evaporated gas generated from the liquid cargo at low temperature is low. For example, in the case of BOG occurring in LNG, the temperature may be as low as -120 ° C. Therefore, in order to satisfy the required temperature condition of the compressor suction portion, it is necessary to increase the temperature by heating the low-temperature evaporation gas, and then supply it to the compressor.
본 발명은 이러한 압축기 흡입부의 온도 조건을 충족하도록 증발가스를 효과적으로 가열하고, 가열된 가스를 압축하여 가스 소비처로 공급할 수 있는 가스 압축 시스템을 제안하고자 한다. The present invention intends to propose a gas compression system capable of effectively heating a vaporized gas so as to satisfy the temperature condition of the compressor suction part, and compressing the heated gas to supply it to the gas consumption part.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축시켜 연료소비처에 공급하는 가스 압축 시스템에 있어서, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 히터; 및 상기 히터에 의해 가열된 증발가스를 압축시키는 다단압축기;를 포함하고, 상기 다단압축기는, 다수개의 컴프레서(compressor); 및 상기 다수개의 컴프레서 후단에 각각 설치되어, 상기 컴프레서를 통과한 증발가스의 온도를 낮추는 다수개의 인터쿨러(intercooler);를 포함하고, 상기 다수개의 인터쿨러는 열매체와 증발가스를 열교환시켜 증발가스를 냉각시키고, 상기 히터는, 상기 다수개의 인터쿨러로 각각 공급되는 상기 열매체와 같은 온도의 동일한 열매체를 직접 공급받는, 가스 압축 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gas compression system for compressing and supplying an evaporative gas generated in a storage tank to a fuel consumption source, the system comprising: a heater for heating evaporative gas discharged from the storage tank; And a multi-stage compressor for compressing the evaporated gas heated by the heater, wherein the multi-stage compressor includes: a plurality of compressors; And a plurality of intercoolers installed downstream of the plurality of compressors and lowering the temperature of the evaporated gas passing through the compressor, wherein the plurality of intercoolers heat exchange the evaporated gas with the heating medium to cool the evaporated gas And the heater is directly supplied with the same heat medium having the same temperature as that of the heat medium supplied to the plurality of intercoolers, respectively.
상기 가스 압축 시스템은, 상기 다단압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부와 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열교환시켜, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 열교환기를 더 포함할 수 있다.The gas compression system may further include a heat exchanger for heat-exchanging a part or all of the evaporated gas compressed by the multi-stage compressor with the evaporated gas discharged from the storage tank, and heating the evaporated gas discharged from the storage tank .
상기 가스 압축 시스템은, 상기 다수개의 인터쿨러의 개수만큼 분기하여 상기 다수개의 인터쿨러로 각각 상기 열매체를 공급하는 메인공급라인; 및 상기 메인공급라인으로부터 분기하여, 상기 다수개의 인터쿨러로 공급되는 상기 열매체와 같은 온도의 동일한 열매체를 상기 히터로 직접 공급하는 히터공급라인;을 포함할 수 있다.Wherein the gas compression system comprises: a main supply line branched by the number of the plurality of intercoolers and supplying the heating medium to the plurality of intercoolers, respectively; And a heater supply line branched from the main supply line and directly supplying the heater with the same heating medium having the same temperature as that of the heating medium supplied to the plurality of intercoolers.
상기 열매체의 온도는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 온도보다 높고, 상기 다수개의 컴프레서 중 가장 상류에 설치된 컴프레서에 의해 압축된 증발가스의 온도보다 낮을 수 있다.The temperature of the heating medium may be lower than the temperature of the evaporated gas discharged from the storage tank and lower than the temperature of the evaporated gas compressed by the compressor installed at the most upstream of the plurality of compressors.
상기 열매체의 온도는, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 열교환기에 의해 가열된 증발가스의 온도보다 높고, 상기 다수개의 컴프레서 중 가장 상류에 설치된 컴프레서에 의해 압축된 증발가스의 온도보다 낮을 수 있다.The temperature of the heating medium may be lower than the temperature of the evaporated gas heated by the heat exchanger after being discharged from the storage tank and lower than the temperature of the evaporated gas compressed by the compressor installed at the most upstream of the plurality of compressors.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축시켜 연료소비처에 공급하는 가스 압축 시스템에 있어서, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 히터; 상기 히터에 의해 가열된 증발가스를 압축시키는 다단압축기; 및 상기 다단압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부와 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열교환시켜, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 열교환기;를 포함하고, 상기 다단압축기는, 다수개의 컴프레서(compressor); 및 상기 다수개의 컴프레서 후단에 각각 설치되어, 상기 컴프레서를 통과한 증발가스의 온도를 낮추는 다수개의 인터쿨러(intercooler);를 포함하고, 상기 다수개의 인터쿨러는 열매체와 증발가스를 열교환시켜 증발가스를 냉각시키고, 상기 다수개의 인터쿨러를 각각 통과한 상기 열매체의 일부 또는 전부는 상기 히터로 공급되어, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 열교환되고, 상기 열매체는, 상기 인터쿨러를 통과하는 증발가스로부터 얻은 열에너지를, 상기 히터를 통과하는 증발가스에 공급하는, 가스 압축 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a gas compression system for compressing an evaporation gas generated in a storage tank and supplying the compressed gas to a fuel consumption source, the system comprising: a heater for heating evaporation gas discharged from the storage tank; A multi-stage compressor for compressing the evaporated gas heated by the heater; And a heat exchanger for exchanging heat between a part or all of the evaporated gas compressed by the multi-stage compressor and the evaporated gas discharged from the storage tank, and heating the evaporated gas discharged from the storage tank, A plurality of compressors; And a plurality of intercoolers installed downstream of the plurality of compressors and lowering the temperature of the evaporated gas passing through the compressor, wherein the plurality of intercoolers heat exchange the evaporated gas with the heating medium to cool the evaporated gas A part or all of the heat medium having passed through the plurality of intercoolers is supplied to the heater and is heat-exchanged with the evaporated gas discharged from the storage tank, and the heat medium causes heat energy, which is obtained from the evaporation gas passing through the intercooler, To the evaporating gas passing through the heater.
상기 가스 압축 시스템은, 상기 인터쿨러를 통과하며 가열된 상기 열매체를, 상기 히터를 우회하여 바로 상기 히터 하류로 공급하는 바이패스 라인을 더 포함할 수 있다.The gas compression system may further include a bypass line passing through the intercooler and supplying the heated heat medium to the heater downstream by bypassing the heater.
상기 열교환기는 상기 히터 상류에 설치되어, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스는 상기 열교환기 및 상기 히터를 순차적으로 통과한 후 상기 다단압축기로 보내질 수 있다.The heat exchanger may be installed upstream of the heater, and the evaporated gas discharged from the storage tank may be sequentially passed through the heat exchanger and the heater, and then sent to the multi-stage compressor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축시켜 연료소비처에 공급하는 가스 압축 방법에 있어서, 1) 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열매체와 열교환시켜 가열하고, 2) 상기 가열된 증발가스를 압축시킨 후 상기 열매체와 열교환시켜 냉각시키고, 3) 상기 2)단계에서 압축 및 냉각된 증발가스의 일부 또는 전부와 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열교환시켜, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하고, 4) 상기 3)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 후 가열된 증발가스는, 상기 1)단계의 상기 열매체와 열교환되는 가열 과정을 거쳐, 상기 1)단계 내지 상기 4)단계가 반복되며, 상기 열매체는, 상기 2)단계에서 상기 가열된 증발가스를 냉각시키며 공급받은 열에너지를, 상기 1)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스에 공급하는, 가스 압축 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a gas compression method for compressing an evaporation gas generated in a storage tank and supplying the compressed gas to a fuel consumption source, the method comprising the steps of: 1) And 2) cooling the heated evaporation gas by heat exchange with the heating medium, and 3) cooling a part or all of the evaporated gas compressed and cooled in the step 2) and the evaporated gas discharged from the storage tank And 4) heating the evaporated gas after being discharged from the storage tank in the step 3) to heat exchange with the heating medium in the step 1) to heat the evaporated gas discharged from the storage tank, Wherein the heating step repeats the steps 1) to 4), wherein the heating medium cools the heated evaporation gas in step 2) The gas compression method for supplying the vaporized gas discharged from the storage tank is provided in the group 1) step.
상기 2)단계에서 압축 및 냉각된 증발가스의 양이, 상기 3)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열시키기에 부족한 초기 구동시에는, 상기 1)단계 내지 상기 4)단계를 반복할 수 있고, 상기 2)단계에서 압축 및 냉각된 증발가스의 양이, 상기 3)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열시키기에 충분한 초기 구동 이후에는, 상기 2)단계에서 상기 압축된 증발가스를 냉각시키는 데 사용된 상기 열매체를, 상기 1)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열시키는 데 사용하지 않고 우회시킬 수 있다.If the amount of the evaporated gas compressed and cooled in the step 2) is insufficient to heat the evaporated gas discharged from the storage tank in the step 3), the steps 1) to 4) are repeated And after the initial amount of evaporation gas compressed and cooled in step 2) is sufficient to heat the evaporated gas discharged from the storage tank in step 3), the compressed evaporated gas in step 2) The heating medium used for cooling the gas can be bypassed without heating the evaporated gas discharged from the storage tank in the step 1).
본 발명의 가스 압축 시스템에서는 증발가스를 다단압축기로 압축하여 가스 소비처로 공급할 수 있도록 하면서, 압축기 흡입구의 최소 온도 조건을 충족할 수 있도록 다단압축기 전단에 히터를 마련하였다. 다단압축기에 마련되는 인터쿨러와 히터에 동일한 열매체를 사용하도록 하여, 히터의 열에너지 공급을 위한 스팀 등의 별도의 열원을 생산하지 않아도 되므로, 열원 공급을 위한 설비 설치를 요하지 않아 시스템 구성을 간소화할 수 있고, 설치 및 운용 비용을 절감할 수 있다. In the gas compression system of the present invention, a heater is provided at the front of the multi-stage compressor so that the evaporation gas can be compressed by the multi-stage compressor and supplied to the gas consuming place while satisfying the minimum temperature condition of the compressor inlet. The same heating medium is used for the intercooler and the heater provided in the multi-stage compressor, and it is not necessary to produce a separate heat source such as steam for supplying the heat energy of the heater, so that installation of a facility for supplying heat source is not required, , Installation and operation costs can be reduced.
특히 다단압축기의 인터쿨러에서, 압축된 증발가스를 냉각시키면서 열매체에 흡수된 열에너지를 저온인 증발가스를 가열하기 위한 에너지로 공급하도록 함으로써, 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한 인터쿨러를 통과하며 가열된 열매체는, 저온인 증발가스와 열교환을 통해 상대적으로 냉각되므로 열매체의 냉각을 위해 필요한 에너지도 절감할 수 있게 된다. In particular, in the intercooler of the multi-stage compressor, the energy efficiency of the system can be improved by supplying the heat energy absorbed in the heat medium while heating the compressed evaporation gas as energy for heating the low temperature evaporation gas. Also, since the heated heat medium passing through the intercooler is relatively cooled through heat exchange with the low temperature evaporation gas, the energy required for cooling the heat medium can be also reduced.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시한다. 1 schematically shows a gas compression system according to a first embodiment of the present invention.
2 schematically shows a gas compression system according to a second embodiment of the present invention.
3 schematically shows a gas compression system according to a third embodiment of the present invention.
4 schematically shows a gas compression system according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시하였고, 도 2에는 본 발명의 제2 실시예의 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시하였다. 도 3에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시하였고, 도 4에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 압축 시스템을 개략적으로 도시하였다. FIG. 1 schematically shows a gas compression system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 schematically shows a gas compression system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 schematically shows a gas compression system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 schematically shows a gas compression system according to a fourth embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 제1 실시예의 가스 압축 시스템은, 컴프레서(compressor, 110a)와 인터쿨러(intercooler, 120a)가 교대로 마련되어, 액체화물을 저장하는 저장탱크(T)로부터 공급되는 증발가스를 압축하는 다단압축기(100a)와, 다단압축기의 상류에 마련되어 다단압축기로 도입될 증발가스를 가열하는 히터(200a)를 포함하되, 인터쿨러 및 히터에는 동일한 열매체(heat medium)가 공급되는 것을 특징으로 한다. 1, the gas compression system of the first embodiment of the present invention includes a
우선 본 실시예들의 시스템을 통해 압축되는 증발가스는, 저온으로 액화되어 저장탱크에 저장된 액체화물에서 자연발생하는 증발가스(Boil-Off Gas)일 수 있으며, 액체화물은 예를 들어 LNG, LPG, LEG(Liquefied Ethane Gas), 액화이산화탄소, 액화질소 및 NGL(Natural Gas Liquid) 등일 수 있다. The evaporation gas compressed through the system of the present embodiments may be a boil-off gas naturally generated in the liquid cargo which is liquefied at a low temperature and stored in the storage tank. The liquid cargo may be, for example, LNG, LPG, Liquefied Ethane Gas (LEG), liquefied carbon dioxide, liquefied nitrogen, and NGL (Natural Gas Liquid).
본 실시예 시스템에서는 액체화물로부터 발생하는 압축하여 가스 소비처(C)로 공급하게 된다. 가스 소비처는 예를 들어 선박의 고압가스 엔진 등의 내연기관일 수도 있고, 압축된 가스를 공급받아 재액화하기 위한 재액화 장치일 수 있다. In the system of the present embodiment, the liquid generated from the liquid cargo is compressed and supplied to the gas consuming area C. The gas consumption source may be, for example, an internal combustion engine such as a high pressure gas engine of a ship, or may be a liquefaction device for supplying liquefied compressed gas.
가스 소비처로 공급될 증발가스를 압축하기 위한 압축기는 복수의 컴프레서와 복수의 인터쿨러(중간냉각기)를 포함하여, 이러한 컴프레서와 인터쿨러가 교대로 배치되는 다단압축기로 구성될 수 있다. 도 1에는 3개의 컴프레서(110a)와 3개의 인터쿨러(120a)를 포함하여, 3단으로 이루어진 다단압축기(100a)를 도시하였으나, 다단압축기의 구성은 가스 소비처에서 필요로 하는 가스의 압력 및 온도 조건에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 다단압축기에서는 컴프레서에서의 압축과, 인터쿨러에서의 중간 냉각을 거듭하면서 증발가스를 압축하게 된다. The compressor for compressing the evaporative gas to be supplied to the gas consumption source may be composed of a plurality of compressors and a plurality of intercoolers (intercoolers), and a multi-stage compressor in which such compressors and intercoolers are alternately arranged. 1 shows a three-stage
이를 위해 인터쿨러에는 증발가스를 냉각하기 위한 열매체가 공급되는데, 열매체는 압축된 증발가스와 열교환을 통해 증발가스를 냉각하게 된다. 이 과정에서 열매체는 압축된 증발가스로부터 열에너지를 흡수하게 되는데, 본 실시예는 이러한 열매체를 다단압축기 상류의 히터(200a)로 공급하도록 구성하였다. 이로써, 압축된 증발가스로부터 흡수된 열에너지를 이용하여, 다단압축기의 흡입부 온도 조건을 만족할 수 있도록 저장탱크로부터 공급되는 저온의 증발가스를 가열하게 된다. For this purpose, the intercooler is supplied with a heating medium for cooling the evaporation gas. The heating medium cools the evaporation gas through heat exchange with the compressed evaporation gas. In this process, the heat medium absorbs the heat energy from the compressed evaporated gas. In this embodiment, the heat medium is supplied to the
이를 위해 본 시스템은, 인터쿨러에서 증발가스와 열교환되고 배출되는 열매체를 히터로 공급하는 열매체 공급라인(SL)을 더 포함하며, 열매체 공급라인을 통해, 인터쿨러(120a)에서 증발가스로부터 열에너지를 공급받은 열매체가 히터(200a)로 공급된다. To this end, the present system further includes a heat medium supply line (SL) for supplying a heat medium to the heat medium, which is heat-exchanged with the evaporation gas in the intercooler, as a heater, and is supplied with heat energy from the evaporation gas in the intercooler And the heating medium is supplied to the
인터쿨러로 공급되는 열매체는 예를 들어 청수(fresh water)일 수 있으며, 글리콜 워터와 같은 다른 열매체가 적용될 수도 있다. The heating medium supplied to the intercooler may be, for example, fresh water, and other heating medium such as glycol water may be applied.
예를 들어 35℃ 내외로 다단압축기의 인터쿨러로 공급된 청수는 압축된 증발가스를 냉각시키면서, 40 내지 50 ℃로 가열되어 열매체 공급라인을 통해 히터로 공급된다. LNG로부터 발생한 증발가스인 경우 -120 ℃ 정도로 저장탱크로부터 히터로 공급되고, 히터에서 열에너지를 공급받아 20 내지 40 ℃로 다단압축기의 흡입구로 공급된다. For example, the fresh water supplied to the intercooler of the multi-stage compressor at about 35 ° C is heated to 40 to 50 ° C and supplied to the heater through the heat medium supply line while cooling the compressed evaporated gas. In the case of evaporative gas generated from LNG, the refrigerant is supplied from the storage tank to the heater at about -120 ° C., and supplied with heat energy from the heater to the inlet of the multi-stage compressor at 20 to 40 ° C.
한편, 본 실시예 시스템은, 열매체 공급라인(SL)으로부터 분기되어 히터의 상류로부터 하류로 연결되는 바이패스 라인(BL)과, 열매체 공급라인으로부터 바이패스 라인이 분기되는 지점에 마련되는 삼방향 밸브(400a)와, 히터로부터 다단압축기로 공급되는 증발가스의 온도를 감지하는 온도센서(300a)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, in the present embodiment, the system includes a bypass line BL branched from the heating medium supply line SL and connected downstream from the upstream side of the heater, a three-way valve BL provided at the branch point of the bypass line from the heating medium supply line, And a
열매체의 유량이 많아 이로부터 열에너지를 공급받은 증발가스의 온도가 높아져 150℃ 이상의 온도로 다단압축기에 공급되면, 컴프레서에 공급되는 윤활유(LO)가 손상되거나, 다단압축기의 장치 이상을 초래할 수 있다. 이를 위해 본 실시예는 온도센서(300a)를 마련하여, 다단압축기 흡입구 측의 증발가스 온도를 감지하고, 증발가스의 온도가 설정 온도 범위보다 높아지면, 삼방향 밸브(400a)를 제어하여 열매체를 바이패스 라인(BL)으로 공급할 수 있다. 열매체가 히터를 거치지 않고 바이패스 라인을 통해 히터의 하류로 공급되면, 다단압축기로 공급되는 증발가스의 온도를 낮출 수 있게 된다. When the temperature of the evaporation gas supplied with thermal energy from the high heat medium flow rate is high and is supplied to the multi-stage compressor at a temperature of 150 ° C or more, the lubricating oil LO supplied to the compressor may be damaged, or an apparatus failure of the multi-stage compressor may be caused. To this end, in the present embodiment, the
히터를 거치거나 바이패스한 열매체는, 열매체를 저장하는 탱크(MT)로 공급하거나 인터쿨러로 순환시킬 수 있다. 필요에 따라 열매체를 추가로 냉각하기 위한 냉각장치(미도시)를 거쳐 저장 또는 순환시킬 수도 있다. The heating medium that has passed through the heater or bypassed can be supplied to the tank (MT) for storing the heating medium, or circulated to the intercooler. If necessary, the heating medium may be stored or circulated through a cooling device (not shown) for further cooling the heating medium.
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명 제2 실시예는 다음과 같이 구성된다. Next, as shown in FIG. 2, the second embodiment of the present invention is configured as follows.
전술한 제1 실시예와 마찬가지로 제2 실시예의 시스템도, 액체화물을 저장하는 저장탱크로부터 공급되는 증발가스를 압축하는 다단압축기(100b)와, 다단압축기의 상류에 마련되어 다단압축기로 도입될 증발가스를 가열하는 히터(200b)를 포함하며, 인터쿨러(120b) 및 히터(200b)에는 동일한 열매체가 공급되도록 한다. The system of the second embodiment, similar to the first embodiment described above, also includes a
이를 위해 제2 실시예에서는, 인터쿨러로 열매체를 공급하는 메인공급라인(ML)으로부터 히터공급라인(HL)을 분기시켜, 열매체 저장탱크로부터 열매체를 인터쿨러와 히터로 직접 공급할 수 있도록 한다. To this end, in the second embodiment, the heater supply line HL is branched from the main supply line ML for supplying the heating medium to the intercooler so that the heating medium can be directly supplied to the intercooler and the heater from the heating medium storage tank.
압축을 거치면서 증발가스는 온도가 높아지므로, 동일한 열매체를 공급하더라도 인터쿨러에서는 열매체를 통한 냉각이, 히터에서는 열매체를 통한 가열이 이루어질 수 있다.Since the temperature of the evaporation gas increases through compression, even if the same heating medium is supplied, cooling through the heating medium can be performed in the intercooler and heating through the heating medium can be performed in the heater.
본 시스템은, 히터로부터 다단압축기로 공급되는 증발가스의 온도를 감지하는 온도센서(300b)와, 히터공급라인(HL)에 마련되는 컨트롤 밸브(500b)를 더 포함할 수 있으며, 온도센서에서 감지된 증발가스의 온도에 따라 히터로 공급되는 열매체의 유량을 조절할 수 있다. The system may further include a
그러나, 본 실시예는 이러한 온도 센서나 컨트롤 밸브를 마련하지 않고, 일정 유량 이상의 열매체를 히터로 공급하는 것만으로 증발가스의 온도를 다단압축기 인입 온도로 맞출 수도 있다. 본 실시예에서는 인터쿨러를 거치지 않은 열매체를 직접 히터로 공급하는데, 열매체의 온도는 40℃ 정도 이상으로는 높아지지 않으므로 온도센서나 컨트롤밸브 등을 마련하여 제어하지 않더라도, 일정량 이상의 열매체 유량을 유지하여 계속 공급하는 것만으로 압축기 인입 증발가스 온도를 맞출 수 있다.However, in the present embodiment, the temperature of the evaporation gas can be adjusted to the multistage compressor inlet temperature only by supplying the heating medium having a predetermined flow rate or more to the heater without providing the temperature sensor or the control valve. In the present embodiment, the heating medium that has not passed through the intercooler is directly supplied by the heater. Since the temperature of the heating medium does not become higher than about 40 캜, even if a temperature sensor or a control valve is not provided, It is possible to adjust the temperature of the evaporator gas entering the compressor.
후술하는 제3 및 제4 실시예는 다단압축기로 공급되는 증발가스의 온도가 적정온도로 유지되는 경우에, 히터로 열매체를 공유하지 않을 수 있도록 하는 시스템이다. 이와 같이 증발가스의 온도가 적정온도가 되는 예로는, 압축으로 인해 고온고압이 된 증발가스를 다단압축기 후단 또는 다단압축기 중간 등에서 빼내 히터 상류에서, 저장탱크로부터 공급되는 증발가스와 열교환시켜 증발가스를 가열하거나 별도의 열원을 공급하여 증발가스가 가열되는 경우 등이다. 다양한 요인으로 증발가스가 적정온도가 되면 히터로의 열매체 공급을 중단할 수 있다. The third and fourth embodiments to be described later are systems in which the heating medium is not shared by the heater when the temperature of the evaporation gas supplied to the multi-stage compressor is maintained at an appropriate temperature. An example of the temperature of the evaporation gas being the appropriate temperature is that the evaporation gas which has become the high temperature and high pressure due to the compression is taken out from the downstream of the multi-stage compressor or the middle of the multi-stage compressor and the heat exchange with the evaporation gas supplied from the storage tank, Or when the evaporation gas is heated by supplying a separate heat source. When the evaporation gas reaches an appropriate temperature due to various factors, the supply of the heating medium to the heater can be stopped.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이 제3 실시예의 가스 압축 시스템은 이를 위해, 제1 실시예의 가스 압축 시스템 상류에, 저장탱크로부터의 증발가스와 압축된 유체 간의 열교환을 하는 열교환기(Heat recovery unit)(600c)를 마련하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 3, the gas compression system of the third embodiment includes, for this purpose, a heat recovery unit (not shown) upstream of the gas compression system of the first embodiment for performing heat exchange between the evaporated gas from the storage tank and the compressed fluid ) 600c is provided.
이와 같은 제3 실시예 시스템의 경우, 다단압축기(100c)의 초기 Start-up 시에는 열교환기(Heat recovery unit)(600c)에 유입될 고온 고압의 가스가 없으므로 제1 실시예에서와 마찬가지로 열매체를 히터(200c)에 공급하여 증발가스를 가열한 후 다단압축기(100c)로 공급시킨다.In the system of the third embodiment, since the high-temperature high-pressure gas to be introduced into the
다단압축기(100c)의 초기 Start-up 이후, 다단압축기를 거쳐 압축된 가스를 열교환기(600c)로 공급하여, 이러한 고압 고온의 가스와 저장탱크로부터 다단압축기로 공급될 증발가스를 열교환시켜, 증발가스를 가열함으로써, 다단압축기에서 요구하는 온도조건을 맞출 수 있다. 그러므로 초기 Start-up 이후에는 히터로의 열매체 공급을 중단할 수 있다. After the initial start-up of the
한편 본 실시예에서도 다단압축기로 공급되는 증발가스의 온도를 감지하여, 엔진 등 가스 소비처로 압축된 가스를 연료로 공급한 후, 남은 연료를 열교환기로 보내어 다단압축기로 공급될 증발가스와 열교환시켜 증발가스를 가열하는 식으로 운용될 수 있다. 이때 선박의 속도가 고속인 경우와 같이 연료 공급 후 남는 연료가 없거나 적은 때에는 다단압축기로 공급되는 압축 가스로 가스의 상온 조건을 만족할 수 없을 수도 있는데, 이 경우에는 히터에 의해 증발가스를 가열하여 다단압축기로 공급할 수 있다. 다단압축기(100c)로부터 열교환기(600c)로 공급된 고압 가스는, 증발가스와 열교환으로 냉각되는데, 이러한 가스는 감압장치(미도시)와 기액분리기(미도시)를 거쳐 일부가 재액화되면 저장탱크로 재저장할 수도 있고, 가스소비처로 공급할 수도 있다. In this embodiment, too, the temperature of the evaporation gas supplied to the multi-stage compressor is sensed, and the compressed gas is supplied as fuel to the gas consuming portion of the engine. Then, the remaining fuel is sent to the heat exchanger to heat-exchange with the evaporation gas to be supplied to the multi- It can be operated by heating the gas. At this time, when there is no or little remaining fuel after the fuel supply as in the case where the speed of the ship is high, the compressed gas supplied to the multi-stage compressor may not satisfy the normal temperature condition of the gas. In this case, Compressor. The high pressure gas supplied from the
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제4 실시예의 가스 압축 시스템은, 제2 실시예의 가스 압축 시스템 전단에 증발가스와 압축된 유체 간의 열교환을 하는 열교환기(Heat recovery unit)(600d)를 마련하는 것을 특징으로 한다.Next, as shown in FIG. 4, the gas compression system of the fourth embodiment is provided with a
다단압축기(100d)의 초기 Start-up 시 열교환기(Heat recovery unit)에 유입되는 고온 고압의 가스가 없으므로 제2 실시예와 동일하게 열매체를 히터(200d)에 공급하여 증발가스를 가열한 후 다단압축기(100d)로 공급시킨다. Since there is no high-temperature, high-pressure gas flowing into the heat recovery unit during the initial start-up of the
다단압축기의 초기 Start-up 이후 다단압축기에서 압축된 가스를 열교환기로 공급하여, 이러한 고압 고온의 가스와의 열교환을 통해 증발가스를 가열시킴으로, 다단압축기에서 요구하는 온도조건을 맞출 수 있다. 그러므로 초기 Start-up 이후에는 히터(200d)로의 열매체 공급을 중단할 수도 있다. 다만, 초기 start-up 이후에도 선박의 속도가 고속인 때와 같이 다단압축기에서 가스 소비처로 공급하고 남는 가스가 없거나 적어 열교환기로 보낼 가스가 없거나 적은 경우에는, 열매체를 히터에 공급하여 증발가스를 가열한 후 다단압축기로 공급하는 방식으로 운용될 수 있다.After the initial start-up of the multi-stage compressor, the compressed gas is supplied to the heat exchanger, and the evaporation gas is heated by heat exchange with the high-pressure and high-temperature gas, so that the temperature condition required by the multi-stage compressor can be met. Therefore, the supply of heat medium to the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예들의 가스 압축 시스템에서는 증발가스를 다단압축기로 압축하여 가스 소비처로 공급할 수 있도록 하면서, 압축기 흡입구의 최소 온도 조건을 충족할 수 있도록 다단압축기 전단에 히터를 마련하였다. 다단압축기에 마련되는 인터쿨러와 히터에 동일한 열매체를 사용하도록 하여, 히터의 열에너지 공급을 위한 스팀 등의 별도의 열원을 생산하지 않아도 되므로, 열원 공급을 위한 설비 설치를 요하지 않아 시스템 구성을 간소화할 수 있다. 또한 열원 공급을 위한 설비의 설치 및 운용 비용을 절감하여 경제성을 높일 수 있다. As described above, in the gas compression system according to the present invention, the evaporator gas is compressed by the multi-stage compressor to be supplied to the gas consumption source, and a heater is provided in front of the multi-stage compressor so as to satisfy the minimum temperature condition of the compressor inlet. The same heat medium is used for the intercooler and the heater provided in the multi-stage compressor, and it is not necessary to produce a separate heat source such as steam for supplying the heat energy of the heater, so that the installation of the heat source is not required and the system configuration can be simplified . Also, it is possible to reduce the installation and operation cost of the facility for supplying the heat source, thereby improving the economical efficiency.
특히 다단압축기의 인터쿨러에서, 압축된 증발가스를 냉각시키면서 열매체에 흡수된 열에너지를 저온인 증발가스를 가열하기 위한 에너지로 공급함으로써, 열에너지를 효과적으로 활용하며, 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한 인터쿨러를 통과하며 가열된 열매체는, 저온인 증발가스와 열교환을 통해 상대적으로 냉각되므로 열매체를 냉각시켜 순환시키기 위해 필요한 에너지도 절감할 수 있다. In particular, in the intercooler of the multi-stage compressor, the heat energy absorbed by the heat medium is supplied as energy to heat the evaporation gas at a low temperature while cooling the compressed evaporation gas, thereby effectively utilizing heat energy and improving energy efficiency. In addition, since the heated heat medium passing through the intercooler is relatively cooled through the heat exchange with the low-temperature evaporation gas, the energy required for cooling and circulating the heat medium can also be reduced.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
T: 저장탱크
C: 가스 소비처
100a, 100b: 다단압축기
110a, 110b: 컴프레서
120a, 120b: 인터쿨러
200a, 200b: 히터
300a, 300b: 온도센서
400a: 삼방향 밸브
500b: 컨트롤 밸브T: Storage tank
C: Gas Consumer
100a, 100b: multi-stage compressor
110a, 110b: compressor
120a, 120b: an intercooler
200a, 200b: heater
300a, 300b: temperature sensor
400a: three-way valve
500b: control valve
Claims (10)
상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 히터; 및
상기 히터에 의해 가열된 증발가스를 압축시키는 다단압축기;를 포함하고,
상기 다단압축기는,
다수개의 컴프레서(compressor); 및 상기 다수개의 컴프레서 후단에 각각 설치되어, 상기 컴프레서를 통과한 증발가스의 온도를 낮추는 다수개의 인터쿨러(intercooler);를 포함하고,
상기 다수개의 인터쿨러는 열매체와 증발가스를 열교환시켜 증발가스를 냉각시키고,
상기 히터는, 상기 다수개의 인터쿨러로 각각 공급되는 상기 열매체와 같은 온도의 동일한 열매체를 직접 공급받는, 가스 압축 시스템.A gas compression system for compressing and supplying an evaporative gas generated in a storage tank to a fuel consuming place,
A heater for heating the evaporated gas discharged from the storage tank; And
And a multi-stage compressor for compressing the evaporated gas heated by the heater,
The multi-
A plurality of compressors; And a plurality of intercoolers disposed downstream of the plurality of compressors to lower the temperature of the evaporated gas passing through the compressors,
The plurality of intercoolers heat-exchange the heating medium and the evaporation gas to cool the evaporation gas,
Wherein the heater is directly supplied with the same heat medium having the same temperature as the heat medium supplied to the plurality of intercoolers.
상기 다단압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부와 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열교환시켜, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 열교환기를 더 포함하는, 가스 압축 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a heat exchanger for heat-exchanging a part or all of the evaporated gas compressed by the multi-stage compressor with the evaporated gas discharged from the storage tank, thereby heating the evaporated gas discharged from the storage tank.
상기 다수개의 인터쿨러의 개수만큼 분기하여 상기 다수개의 인터쿨러로 각각 상기 열매체를 공급하는 메인공급라인; 및
상기 메인공급라인으로부터 분기하여, 상기 다수개의 인터쿨러로 공급되는 상기 열매체와 같은 온도의 동일한 열매체를 상기 히터로 직접 공급하는 히터공급라인;
을 포함하는, 가스 압축 시스템.The method according to claim 1 or 2,
A main supply line branched by the number of the plurality of intercoolers and supplying the heating medium to the plurality of intercoolers, respectively; And
A heater supply line branched from the main supply line and directly supplying the heater with the same heating medium at the same temperature as that of the heating medium supplied to the plurality of intercoolers;
And a gas compression system.
상기 열매체의 온도는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 온도보다 높고, 상기 다수개의 컴프레서 중 가장 상류에 설치된 컴프레서에 의해 압축된 증발가스의 온도보다 낮은, 가스 압축 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the heating medium is higher than the temperature of the evaporated gas discharged from the storage tank and lower than the temperature of the evaporated gas compressed by the compressor disposed at the most upstream of the plurality of compressors.
상기 열매체의 온도는, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 열교환기에 의해 가열된 증발가스의 온도보다 높고, 상기 다수개의 컴프레서 중 가장 상류에 설치된 컴프레서에 의해 압축된 증발가스의 온도보다 낮은, 가스 압축 시스템.The method of claim 2,
Wherein the temperature of the heating medium is lower than the temperature of the evaporated gas heated by the heat exchanger after being discharged from the storage tank and lower than the temperature of the evaporated gas compressed by a compressor installed at the most upstream of the plurality of compressors, .
상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 히터;
상기 히터에 의해 가열된 증발가스를 압축시키는 다단압축기; 및
상기 다단압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부와 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열교환시켜, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하는 열교환기;를 포함하고,
상기 다단압축기는,
다수개의 컴프레서(compressor); 및 상기 다수개의 컴프레서 후단에 각각 설치되어, 상기 컴프레서를 통과한 증발가스의 온도를 낮추는 다수개의 인터쿨러(intercooler);를 포함하고,
상기 다수개의 인터쿨러는 열매체와 증발가스를 열교환시켜 증발가스를 냉각시키고,
상기 다수개의 인터쿨러를 각각 통과한 상기 열매체의 일부 또는 전부는 상기 히터로 공급되어, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 열교환되고,
상기 열매체는, 상기 인터쿨러를 통과하는 증발가스로부터 얻은 열에너지를, 상기 히터를 통과하는 증발가스에 공급하는, 가스 압축 시스템.A gas compression system for compressing and supplying an evaporative gas generated in a storage tank to a fuel consuming place,
A heater for heating the evaporated gas discharged from the storage tank;
A multi-stage compressor for compressing the evaporated gas heated by the heater; And
And a heat exchanger for heat-exchanging a part or all of the evaporated gas compressed by the multi-stage compressor with the evaporated gas discharged from the storage tank to heat the evaporated gas discharged from the storage tank,
The multi-
A plurality of compressors; And a plurality of intercoolers disposed downstream of the plurality of compressors to lower the temperature of the evaporated gas passing through the compressors,
The plurality of intercoolers heat-exchange the heating medium and the evaporation gas to cool the evaporation gas,
Part or all of the heat medium having passed through the plurality of intercoolers is supplied to the heater and is heat-exchanged with the evaporated gas discharged from the storage tank,
Wherein the heating medium supplies heat energy obtained from an evaporating gas passing through the intercooler to an evaporating gas passing through the heater.
상기 인터쿨러를 통과하며 가열된 상기 열매체를, 상기 히터를 우회하여 바로 상기 히터 하류로 공급하는 바이패스 라인을 더 포함하는, 가스 압축 시스템.The method of claim 6,
Further comprising a bypass line bypassing the heater and supplying the heating medium directly to the heater downstream through the intercooler.
상기 열교환기는 상기 히터 상류에 설치되어, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스는 상기 열교환기 및 상기 히터를 순차적으로 통과한 후 상기 다단압축기로 보내지는, 가스 압축 시스템.The method according to claim 6 or 7,
Wherein the heat exchanger is installed upstream of the heater, and the evaporated gas discharged from the storage tank sequentially passes through the heat exchanger and the heater, and then is sent to the multi-stage compressor.
1) 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열매체와 열교환시켜 가열하고,
2) 상기 가열된 증발가스를 압축시킨 후 상기 열매체와 열교환시켜 냉각시키고,
3) 상기 2)단계에서 압축 및 냉각된 증발가스의 일부 또는 전부와 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 열교환시켜, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열하고,
4) 상기 3)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 후 가열된 증발가스는, 상기 1)단계의 상기 열매체와 열교환되는 가열 과정을 거쳐, 상기 1)단계 내지 상기 4)단계가 반복되며,
상기 열매체는, 상기 2)단계에서 상기 가열된 증발가스를 냉각시키며 공급받은 열에너지를, 상기 1)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스에 공급하는, 가스 압축 방법.A gas compression method for compressing and supplying an evaporative gas generated in a storage tank to a fuel consuming place,
1) heating the evaporation gas discharged from the storage tank by heat exchange with the heating medium,
2) After the heated evaporation gas is compressed, it is cooled by heat exchange with the heating medium,
3) heating the evaporated gas discharged from the storage tank by exchanging a part or all of the evaporated gas compressed and cooled in the step 2) with the evaporated gas discharged from the storage tank,
4) The evaporation gas heated after being discharged from the storage tank in the step 3) is subjected to a heating process of heat-exchanging with the heating medium in the step 1), and the steps 1) to 4) are repeated,
Wherein the heating medium cools the heated evaporated gas in the step 2) and supplies the supplied thermal energy to the evaporated gas discharged from the storage tank in the step 1).
상기 2)단계에서 압축 및 냉각된 증발가스의 양이, 상기 3)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열시키기에 부족한 초기 구동시에는, 상기 1)단계 내지 상기 4)단계를 반복하고,
상기 2)단계에서 압축 및 냉각된 증발가스의 양이, 상기 3)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열시키기에 충분한 초기 구동 이후에는,
상기 2)단계에서 상기 압축된 증발가스를 냉각시키는 데 사용된 상기 열매체를, 상기 1)단계에서 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 가열시키는 데 사용하지 않고 우회시키는, 가스 압축 방법.The method of claim 9,
In the initial stage in which the amount of the evaporated gas compressed and cooled in the step 2) is insufficient to heat the evaporated gas discharged from the storage tank in the step 3), the steps 1) to 4) are repeated ,
After the initial amount of evaporation gas compressed and cooled in the step 2) is sufficient to heat the evaporated gas discharged from the storage tank in the step 3)
Wherein the heating medium used for cooling the compressed evaporated gas in the step (2) is bypassed without being used for heating the evaporated gas discharged from the storage tank in the step (1).
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019027067A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-off gas reliquefaction system, method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefaction system, and engine fuel supply method |
| WO2019027068A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-off gas reliquefaction system and method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefaction system |
| US11473730B2 (en) | 2017-07-31 | 2022-10-18 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Boil-off gas reliquefication system, method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefication system, and engine fuel supply method |
| US11724781B2 (en) | 2017-07-31 | 2023-08-15 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Boil-off gas reliquefaction system and method for discharging lubricanting oil in boil-off gas reliquefaction system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100061368A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-07 | 삼성중공업 주식회사 | A fuel gas supply system and ship with the same |
| JP2014228201A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 三菱重工業株式会社 | Ship, ship cold recovery system, and mode switching method of ship cold recovery system |
| KR20150006815A (en) * | 2012-12-11 | 2015-01-19 | 대우조선해양 주식회사 | System for treating boil-off gas of a marine structure |
| KR20150089353A (en) * | 2014-01-27 | 2015-08-05 | 현대중공업 주식회사 | A Treatment System Of Boil-Off Gas |
-
2015
- 2015-09-11 KR KR1020150128928A patent/KR102418126B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100061368A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-07 | 삼성중공업 주식회사 | A fuel gas supply system and ship with the same |
| KR20150006815A (en) * | 2012-12-11 | 2015-01-19 | 대우조선해양 주식회사 | System for treating boil-off gas of a marine structure |
| JP2014228201A (en) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 三菱重工業株式会社 | Ship, ship cold recovery system, and mode switching method of ship cold recovery system |
| KR20150089353A (en) * | 2014-01-27 | 2015-08-05 | 현대중공업 주식회사 | A Treatment System Of Boil-Off Gas |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019027067A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-off gas reliquefaction system, method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefaction system, and engine fuel supply method |
| WO2019027068A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-off gas reliquefaction system and method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefaction system |
| CN110958973A (en) * | 2017-07-31 | 2020-04-03 | 大宇造船海洋株式会社 | Boil-off gas reliquefaction system and method of discharging lubricant from boil-off gas reliquefaction system |
| RU2735343C1 (en) * | 2017-07-31 | 2020-10-30 | Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инжиниринг Ко., Лтд. | System for repeated liquefaction of boil-off gas and method of removal of lubricating oil from system of repeated liquefaction of boil-off gas |
| EP3663184A4 (en) * | 2017-07-31 | 2021-05-26 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Boil-off gas reliquefaction system and method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefaction system |
| CN110958973B (en) * | 2017-07-31 | 2022-04-19 | 大宇造船海洋株式会社 | Boil-off gas reliquefaction system and method for discharging lubricant oil thereof |
| US11473730B2 (en) | 2017-07-31 | 2022-10-18 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Boil-off gas reliquefication system, method for discharging lubricating oil in boil-off gas reliquefication system, and engine fuel supply method |
| US11724781B2 (en) | 2017-07-31 | 2023-08-15 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Boil-off gas reliquefaction system and method for discharging lubricanting oil in boil-off gas reliquefaction system |
| US12044363B2 (en) | 2017-07-31 | 2024-07-23 | Hanwha Ocean Co., Ltd. | Boil-off gas reliquefication system and method of discharging lubricant oil from boil-off gas reliquefication system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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