KR20190021965A - Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a boil-off gas (BOG) reliquefaction system to lower the temperature of BOG supplied to an oil filter and a method thereof. According to the present invention, the BOG reliquefaction system comprises: a compressor to compress BOG; a first heat exchanger to cool the BOG compressed by the compressor through heat exchange of BOG before compression by the compressor using a refrigerant; a second decompressor to expand a liquid cooled by the first heat exchanger; an oil separator installed between the compressor and the first heat exchanger to separate oil mixed in the BOG; and a first decompressor installed between the compressor and the oil separator to expand the fluid sent to the oil separator so as to lower the temperature of the fluid. A part or all of the BOG compressed by the compressor, cooled by the first heat exchanger, and expanded by the second decompressor is reliquefied, the temperature thereof is lowered, and thus the amount of the oil filtered by the oil separator is increased more than that in a way to directly send the BOG compressed by the compressor to the oil separator without passing through the first decompressor.

Description

증발가스 재액화 시스템 및 방법{Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boil-

본 발명은 액화가스가 자연 기화하여 생성되는 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 재액화시키는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 저장탱크 내부에서 발생한 증발가스 중 엔진에서 사용하고 남은 잉여 증발가스를, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 재액화시키는 방법 및 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and a method for re-liquefying boil-off gas (BOG) generated by spontaneous vaporization of a liquefied gas, And more particularly, to a method and system for re-liquefying excess evaporative gas remaining in the engine while using the evaporative gas itself as a refrigerant.

근래, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 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, 액화천연가스를 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 Liquefied Natural Gas (LNG) 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, including liquefied natural gas, can be removed as an eco-friendly fuel with less air pollutant emissions during combustion because air pollutants can be removed or reduced during the liquefaction process.

액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -163℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.Liquefied natural gas is a colorless transparent liquid which can be obtained by cooling methane-based natural gas to about -163 ° C and liquefying it, and has a volume of about 1/600 as compared with natural gas. Therefore, when the natural gas is liquefied and transported, it can be transported very efficiently.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -163 ℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 액화천연가스를 저장하는 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -163 ° C at normal pressure, liquefied natural gas is susceptible to temperature change and is easily evaporated. As a result, the storage tank storing the liquefied natural gas is subjected to heat insulation, but the external heat is continuously transferred to the storage tank. Therefore, in the transportation of liquefied natural gas, the liquefied natural gas is naturally vaporized continuously in the storage tank, -Off Gas, BOG) occurs.

증발가스는 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 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.Evaporation gas is a kind of loss and is an important issue in transport 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. Accordingly, various methods for treating the evaporative gas generated in the storage tank have been studied. Recently, a method of re-liquefying the evaporated gas and returning it to the storage tank for treating the evaporated gas, a method of returning the evaporated gas to the storage tank And a method of using it as an energy source of a consuming place.

증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는, 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다. 특히, 후자의 방법을 채용한 시스템을 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)이라고 한다.As a method for re-liquefying the evaporation gas, there is a method of re-liquefying the evaporation gas by heat exchange with the refrigerant by providing a refrigeration cycle using a separate refrigerant, a method of re-liquefying the evaporation gas itself as a refrigerant without any refrigerant . Particularly, the system adopting the latter method is called a Partial Re-liquefaction System (PRS).

한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.On the other hand, there are gas-fuel engines such as DFDE, X-DF engine and ME-GI engine which can be used natural gas among the engines used in ships.

DFDE은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.The DFDE adopts the Otto Cycle, which consists of four strokes, and injects natural gas with a relatively low pressure of about 6.5 bar into the combustion air inlet, compressing the piston as it rises.

X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 16 bar 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.The X-DF engine is composed of two strokes, using natural gas of about 16 bar as fuel and adopting autocycle.

ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.The ME-GI engine consists of two strokes and employs a diesel cycle in which high pressure natural gas at around 300 bar is injected directly into the combustion chamber at the top of the piston.

별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 증발가스를 재액화시키는 경우, 재액화 효율을 위해 고압으로 증발가스를 압축시킬 필요가 있고, 증발가스를 고압으로 압축시키기 위해서는 급유 방식의 실린더를 사용해야 한다.In the case of re-liquefaction of the evaporation gas by using the evaporation gas itself as the refrigerant without the separate refrigerant, it is necessary to compress the evaporation gas at high pressure for the re-liquefaction efficiency, and the lubrication type cylinder should be used for compressing the evaporation gas at high pressure.

급유 방식의 실린더에 의해 압축된 증발가스에는 윤활유(Lubrication Oil)가 섞이게 되는데, 압축된 증발가스가 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 열교환기에서 냉각되면서, 압축된 증발가스에 섞인 윤활유가 증발가스보다 먼저 응축이 되어 열교환기의 유로를 막을 수 있다. 따라서, 응축된 윤활유가 열교환기의 유로를 막는 현상을 방지하기 위해 압축된 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 다양한 기술들이 개발되고 있다.Lubrication oil is mixed in the evaporated gas compressed by the cylinder of the oil supply type. The evaporated gas discharged from the storage tank is cooled in the heat exchanger by the compressed evaporated gas, and the lubricant mixed with the compressed evaporated gas evaporates It is condensed before the gas and the flow path of the heat exchanger can be blocked. Accordingly, various techniques for separating the oil mixed in the compressed vaporized gas to prevent the condensed lubricant from blocking the flow path of the heat exchanger have been developed.

특히, 안개(Mist) 또는 기체(Vapor) 상태의 윤활유(이하 '오일증기'라고 한다.)의 경우, 오일증기가 섞여있는 증발가스의 온도가 높을수록 잘 걸러지지 않는 문제점이 있다.Particularly, in the case of a lubricating oil in a mist or vapor state (hereinafter referred to as "oil vapor"), the higher the temperature of the evaporated gas in which the oil vapor is mixed, the more the oil is not filtered.

도 1은 오일필터를 통과한 증발가스에 섞인 잔류오일의 양을 압축기 온도에 따라 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the amount of residual oil mixed with the evaporated gas passing through the oil filter according to the compressor temperature.

도 1에서 A 그래프와 B 그래프 사이 영역은 비교적 효율이 높은 오일필터를 적용하였을 때의 잔류오일을 나타낸 것이고, A 그래프 위쪽 영역은 비교적 효율이 낮은 오일필터를 적용하였을 때의 잔류오일을 나타낸 것이다.In FIG. 1, the region between the graph A and the graph B shows the residual oil when a relatively high efficiency oil filter is applied, and the region above the graph A shows the residual oil when a relatively low efficiency oil filter is applied.

즉, A 그래프는 저효율 오일필터를 적용한 경우의 잔류오일의 하한치 또는 고효율 오일필터를 적용한 경우의 잔류오일의 상한치를 나타낸 것이고, B 그래프는 고효율 오일필터를 적용한 경우의 잔류오일의 하한치를 나타낸 것인데, A 그래프와 B 그래프 모두 압축기의 온도가 높을수록, 즉 압축기에 의해 압축된 증발가스의 온도가 높을수록 잔류오일의 양이 많아지는 경향을 나타낸다.That is, the graph A shows the lower limit value of the residual oil when the low-efficiency oil filter is applied, or the upper limit value of the residual oil when the high-efficiency oil filter is applied, and the graph B shows the lower limit value of the residual oil when the high- Both the A graph and the B graph show that the higher the temperature of the compressor, that is, the higher the temperature of the evaporated gas compressed by the compressor, the greater the amount of residual oil.

도 1을 통해, 오일필터의 효율과 무관하게 오일필터로 공급되는 증발가스의 온도가 높을수록 오일필터가 오일증기를 많이 걸러내지 못함을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the higher the temperature of the evaporation gas supplied to the oil filter, regardless of the efficiency of the oil filter, the more the oil filter does not filter the oil vapor.

오일필터로 공급되는 증발가스의 온도를 낮추면 걸러낼 수 있는 오일증기의 양이 늘어나므로, 오일증기가 섞여있는 증발가스의 온도를 낮추기 위해 오일필터 전단에 냉각기를 설치하는 방법을 생각해볼 수 있다. 그러나, 냉각용 열교환기를 별도로 설치해야 하고 냉각기에 사용될 별도의 냉매도 필요하므로, 오일필터 전단에 냉각기를 설치하는 방법은 번거롭고 비용도 많이 든다는 문제점이 있다.Lowering the temperature of the evaporation gas supplied to the oil filter increases the amount of oil vapor that can be filtered. Therefore, it is conceivable to install a cooler on the upstream side of the oil filter in order to lower the temperature of the evaporation gas mixed with the oil vapor. However, since the cooling heat exchanger needs to be installed separately and a separate refrigerant to be used for the cooler is also required, there is a problem that the method of installing the cooler on the upstream side of the oil filter is troublesome and costly.

본 발명은, 간단하고 경제적인 방법으로 오일필터로 공급되는 증발가스의 온도를 낮추는 증발가스 재액화 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes an evaporative gas remelting system and method that lowers the temperature of the evaporating gas supplied to the oil filter in a simple and economical manner.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 제1 열교환기; 상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 유체를 팽창시키는 제2 감압장치; 상기 압축기와 상기 제1 열교환기 사이에 설치되어, 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 오일분리장치; 및 상기 압축기와 상기 오일분리장치 사이에 설치되어, 상기 오일분리장치로 보내지는 유체를 팽창시켜 온도를 낮추는 제1 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기에 의한 압축, 상기 제1 열교환기에 의한 냉각, 및 상기 제2 감압장치에 의한 팽창 과정을 거친 증발가스의 일부 또는 전부가 재액화되고, 상기 제1 감압장치에 의해 온도가 낮아져, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스가 상기 제1 감압장치를 거치지 않고 바로 상기 오일분리장치로 보내지는 것에 비해, 상기 오일분리장치에 의해 걸러지는 오일의 양이 증가되는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor for compressing an evaporative gas, A first heat exchanger which cools the evaporated gas compressed by the compressor by exchanging heat with the refrigerant before the evaporated gas is compressed by the compressor; A second decompression device for expanding the fluid cooled by the first heat exchanger; An oil separator installed between the compressor and the first heat exchanger for separating the oil mixed with the evaporated gas; And a first decompression device installed between the compressor and the oil separation device for expanding a fluid to be sent to the oil separation device to lower the temperature, wherein the compression by the compressor, the cooling by the first heat exchanger, And a part of or all of the evaporated gas that has undergone the expansion process by the second decompressor is re-liquefied, the temperature of the evaporator is lowered by the first decompressor, and the evaporated gas compressed by the compressor passes through the first decompressor Wherein the amount of oil filtered by the oil separation device is increased compared to that immediately before being sent to the oil separation device.

상기 제1 열교환기는 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용할 수 있고, 상기 압축기는 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 압축시킬 수 있다.The first heat exchanger may use the evaporated gas discharged from the storage tank as a refrigerant, and the compressor may compress the evaporated gas used as the refrigerant in the first heat exchanger after being discharged from the storage tank.

상기 오일분리장치는 오일필터일 수 있고, 상기 오일필터는 안개 또는 미스트 상태의 오일증기를 걸러낼 수 있다.The oil separating device may be an oil filter, and the oil filter may filter mist vapors or mist vapors.

상기 제1 감압장치는 증발가스를 50 내지 150 bar로 팽창시킬 수 있다.The first decompression device may expand the evaporation gas to 50 to 150 bar.

상기 제1 감압장치는 증발가스를 80 내지 150 bar로 팽창시킬 수 있다.The first decompression device may expand the evaporation gas to 80 to 150 bar.

상기 제1 감압장치는 증발가스를 100 내지 150 bar로 팽창시킬 수 있다.The first decompression device may expand the evaporation gas to 100 to 150 bar.

상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 제2 감압장치 후단에 설치되어, 재액화된 액화가스와 재액화되지 못하고 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기를 더 포함할 수 있다.The evaporation gas re-liquefaction system may further include a gas-liquid separator provided at a downstream end of the second decompression device, for separating the re-liquefied liquefied gas from the evaporated gas remaining in a gaseous state without being re-liquefied.

상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스는 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스와 합류된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용될 수 있다.The evaporated gas separated by the gas-liquid separator may be used as a refrigerant in the first heat exchanger after it is combined with the evaporative gas used as the refrigerant in the first heat exchanger.

상기 제1 열교환기는 세 유로를 포함할 수 있고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스는 별도의 유로를 따라 제1 열교환기에서 냉매로 사용될 수 있다.The first heat exchanger may include three flow paths, and the evaporation gas separated by the gas-liquid separator may be used as a refrigerant in the first heat exchanger along a separate flow path.

상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 제1 열교환기와 상기 기액분리기 사이에 설치되는 제2 열교환기를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 열교환기는, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 제1 열교환기에 의해 1차로 냉각된 증발가스를, 상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스를 냉매로 2차로 냉각시킬 수 있다.The evaporating gas re-liquefaction system may further include a second heat exchanger installed between the first heat exchanger and the gas-liquid separator, wherein the second heat exchanger is compressed by the compressor, The evaporated gas separated by the gas-liquid separator can be cooled secondarily by the refrigerant.

상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 압축기와 상기 제1 열교환기 사이에 설치되어 액체상태의 오일을 분리하는 오일분리기를 더 포함할 수 있다.The evaporating gas re-liquefaction system may further include an oil separator installed between the compressor and the first heat exchanger to separate the liquid state oil.

상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는 고압엔진의 연료로 공급될 수 있고, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 고압엔진의 연료로 공급되지 못한 잉여 증발가스가 상기 제1 감압장치로 보내질 수 있다.The evaporated gas compressed by the compressor can be supplied to the fuel of the high pressure engine, and the surplus evaporated gas, which is compressed by the compressor and then supplied to the fuel of the high pressure engine, can be sent to the first decompressor.

상기 압축기는 다수개의 실린더를 포함하는 다단압축기일 수 있고, 상기 다수개의 실린더 중 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스가 상기 제1 감압장치를 지나 상기 오일분리장치로 보내질 수 있다.The compressor may be a multi-stage compressor including a plurality of cylinders, and an evaporative gas passing through the cylinder of the oil-lubricated type among the plurality of cylinders may be sent to the oil separator through the first decompressor.

상기 다수개의 실린더 중 무급유 윤활 방식의 실린더만을 통과한 증발가스는, 상기 압축기 중간에서 분기된 후, 상기 제1 감압장치 및 상기 오일분리장치를 우회하여 바로 상기 제1 열교환기로 보내질 수 있다.The evaporated gas that has passed through only the cylinders of the non-lube oil type among the plurality of cylinders may be sent to the first heat exchanger by bypassing the first decompressor and the oil separator after being branched at the middle of the compressor.

상기 다수개의 실린더 중 일부를 통과한 증발가스는 상기 압축기 중간에서 분기되어 상기 제1 감압장치로 보내질 수 있다.The evaporated gas passing through a part of the plurality of cylinders may be branched in the middle of the compressor and sent to the first decompressor.

상기 다수개의 실린더 중 일부를 통과한 증발가스는 상기 압축기 중간에서 분기되어 저압엔진의 연료로 공급될 수 있다.The evaporated gas passing through a part of the plurality of cylinders may be branched in the middle of the compressor and supplied to the fuel of the low-pressure engine.

상기 고압엔진은 150 내지 350 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용할 수 있다.The high-pressure engine can use a vapor of 150 to 350 bar pressure as fuel.

상기 저압엔진은 6 내지 10 bar의 압력의 증발가스를 연료로 사용할 수 있다.The low-pressure engine can use an evaporative gas at a pressure of 6 to 10 bar as fuel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 1) 증발가스를 압축시키는 단계; 2) 상기 1)단계에서 압축된 증발가스를 팽창시켜 온도를 낮추는 단계; 3) 상기 2)단계에서 팽창된 유체에 섞인 오일을 분리하는 단계; 4) 상기 3)단계에서 오일이 분리된 유체를, 상기 1)단계에서 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 단계; 및 5) 상기 4)단계에서 냉각된 유체를 팽창시키는 단계;를 포함하고, 상기 5)단계의 팽창 과정을 거친 유체는 일부 또는 전부가 재액화되고, 상기 2)단계에서 온도가 낮아져, 상기 2)단계를 거치지 않은 경우에 비해, 상기 3)단계에서 걸러지는 오일의 양이 증가되는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 1) compressing an evaporation gas; 2) lowering the temperature by expanding the evaporated gas compressed in the step 1); 3) separating the oil mixed with the expanded fluid in the step 2); 4) cooling the oil from which the oil has been separated in the step 3) by heat-exchanging the evaporated gas before being compressed in the step 1) with the refrigerant; And 5) expanding the fluid cooled in the step 4), wherein a part or all of the fluid after the expansion process of the step 5) is re-liquefied, the temperature is lowered in the step 2) , The amount of the oil filtered in the step (3) is increased, compared with the case where the step (3) is not carried out.

상기 3)단계에서 분리되는 오일은 안개 또는 미스트 상태의 오일증기일 수 있다.The oil separated in the step 3) may be an oil mist in a mist or mist state.

상기 증발가스 재액화 방법은, 6) 상기 5)단계의 팽창 과정을 거치며 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 단계; 및 4-1) 상기 4)단계에서 1차로 냉각된 유체를 상기 6)단계에서 분리된 증발가스를 냉매로 2차로 열교환시켜 냉각시키는 단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 4-1)단계에서 2차로 냉각된 유체는 상기 5)단계의 팽창과정을 거칠 수 있다.The method for liquefying the evaporation gas comprises the steps of: 6) separating the re-liquefied liquefied gas and the gaseous remaining evaporation gas through the expansion process of the step 5); And 4-1) cooling the firstly cooled fluid in the step 4) by cooling the evaporated gas separated in the step 6) with the refrigerant to perform a second heat exchange, and in step 4-1) The second cooled fluid may undergo the expansion process of step 5).

본 발명에 의하면, 오일필터 전단에 감압장치를 설치하여 간단하고 경제적인 방법으로 증발가스의 온도를 낮출 수 있다. 감압장치에 의해 온도가 낮아진 증발가스가 오일필터로 공급되면, 오일증기를 더 많이 걸러낼 수 있다.According to the present invention, the temperature of the evaporation gas can be lowered by a simple and economical method by providing a pressure reducing device at the front end of the oil filter. When the evaporation gas whose temperature is lowered by the decompression device is supplied to the oil filter, more oil mist can be filtered out.

또한, 본 발명에 의하면, 감압 장치에 의해 감압되는 증발가스의 온도를 세밀하게 제어하여, 재액화량 및 재액화효율에 거의 영향을 주지 않으면서도 오일증기를 더 많이 걸러낼 수 있다.Further, according to the present invention, the temperature of the evaporation gas depressurized by the decompression device can be finely controlled to further filter the oil vapor without substantially affecting the resolidification amount and the re-liquefaction efficiency.

도 1은 오일필터를 통과한 증발가스에 섞인 잔류오일의 양을 압축기 온도에 따라 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 4 및 도 5는 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)에서 증발가스 압력에 따른 재액화량을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the amount of residual oil mixed with the evaporated gas passing through the oil filter according to the compressor temperature.
2 is a schematic diagram of a vaporization gas remelting system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of a vaporization gas remelting system according to a second embodiment of the present invention.
4 and 5 are graphs showing the amount of resolidification in accordance with the evaporation gas pressure in the Partial Re-liquefaction System (PRS).

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 증발가스 재액화 시스템은, 천연가스를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 선박, 액화가스 저장탱크를 포함하는 선박 등에 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The evaporation gas re-liquefaction system of the present invention can be applied to various applications such as a ship equipped with an engine using natural gas as fuel, a ship including a liquefied gas storage tank, and the like. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

또한, 본 발명의 각 라인에서의 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.The fluid in each line of the present invention may be in any one of a liquid state, a gas-liquid mixed state, a gas state, and a supercritical fluid state, depending on operating conditions of the system.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a vaporization gas remelting system according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 제1 열교환기(100), 압축기(200), 제1 감압장치(300), 오일필터(400), 및 제2 감압장치(600)를 포함한다.2, the evaporation gas re-liquefaction system of the present embodiment includes a first heat exchanger 100, a compressor 200, a first decompressor 300, an oil filter 400, and a second decompressor 600 ).

본 실시예의 제1 열교환기(100)는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시킨다. 저장탱크(T)로부터 배출된 후 제1 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 압축기(200)로 보내지고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 제1 감압장치(300)로 보내진다. The first heat exchanger 100 of the present embodiment cools the evaporation gas discharged from the storage tank T by heat exchange with the evaporation gas compressed by the compressor 200 by the refrigerant. The evaporated gas used as the refrigerant in the first heat exchanger 100 after being discharged from the storage tank T is sent to the compressor 200 and the evaporated gas compressed by the compressor 200 is supplied to the first decompressor 300, Lt; / RTI >

본 실시예의 압축기(200)는, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 제1 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스를 압축시킨다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 고압엔진의 연료로 공급될 수 있고, 고압엔진의 연료로 공급된 후 남은 잉여 증발가스는 제1 감압장치(300)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다.The compressor (200) of this embodiment compresses the evaporated gas used as the refrigerant in the first heat exchanger (100) after being discharged from the storage tank (T). The evaporated gas compressed by the compressor 200 can be supplied to the fuel of the high-pressure engine, and the surplus evaporated gas remaining after being supplied to the fuel of the high-pressure engine is sent to the first decompressor 300, .

압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 고압엔진으로 보내지는 경우, 압축기(200)는 증발가스를 고압엔진이 요구하는 압력까지 압축시킬 수 있다. 고압엔진은 대략 150 내지 350 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 ME-GI엔진일 수도 있고, 대략 6 내지 20 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 X-DF엔진일 수도 있다.When the evaporated gas compressed by the compressor 200 is sent to the high-pressure engine, the compressor 200 can compress the evaporated gas to a pressure required by the high-pressure engine. The high-pressure engine may be an ME-GI engine using an evaporation gas at a pressure of approximately 150 to 350 bar as fuel, or an X-DF engine using an evaporation gas at approximately 6 to 20 bar pressure as fuel.

도 4 및 도 5는 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)에서 증발가스 압력에 따른 재액화량을 나타낸 그래프이다. 재액화 대상 증발가스란, 냉각되어 재액화되는 증발가스를 의미하며, 냉매로 사용되는 증발가스와 구별하기 위해 명명하였다.4 and 5 are graphs showing the amount of resolidification in accordance with the evaporation gas pressure in the Partial Re-liquefaction System (PRS). The evaporative gas to be re-liquefied refers to the evaporated gas which is cooled and re-liquefied, and is named to distinguish it from the evaporative gas used as the refrigerant.

도 4 및 도 5를 참조하면, 증발가스의 압력이 150 내지 170 bar 부근인 경우에 재액화량이 최대값을 나타내고, 150 내지 300 bar 사이에서는 액화량 변화가 거의 없다는 점을 알 수 있다. 따라서, 대략 150 내지 350 bar(주로 300 bar) 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 ME-GI 엔진이 고압엔진인 경우, 고압엔진에 연료를 공급하는 동시에 높은 재액화량이 유지되도록 재액화 시스템을 용이하게 제어할 수 있다는 장점이 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the re-liquefaction amount shows a maximum value when the pressure of the evaporation gas is in the vicinity of 150 to 170 bar, and the liquefaction amount is hardly changed in the range of 150 to 300 bar. Accordingly, when the ME-GI engine using the evaporation gas at a pressure of approximately 150 to 350 bar (mainly 300 bar) as the fuel is a high-pressure engine, the refueling system can be easily It has the advantage of being able to control it.

압축기(200)는 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)와, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 후단에 각각 설치되는 다수개의 냉각기(211, 221, 231, 241, 251)를 포함할 수 있다. 냉각기(211, 221, 231, 241, 251)는 실린더(210, 220, 230, 240, 250)에 의해 압축되며 압력뿐만 아니라 온도도 높아진 증발가스를 냉각시킨다.The compressor 200 includes a plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 and a plurality of coolers 211, 221, 231, and 231 installed at the downstream ends of the plurality of cylinders 210, 220, 230, 241, 251). The coolers 211, 221, 231, 241 and 251 are compressed by the cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 and cools the evaporated gas not only in pressure but also in temperature.

도 2에는, 증발가스가 압축기(200)에 포함된 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 전부 통과한 증발가스가 제1 감압장치(300)로 보내지는 경우를 도시하였으나, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 중 일부를 통과한 증발가스를 압축기(200) 중간에서 분기시켜 제1 감압장치(300)로 보낼 수도 있다.2 shows a case where the evaporated gas having completely passed through the plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 included in the compressor 200 is sent to the first decompressor 300, The evaporated gas passing through a part of the plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 may be branched at the middle of the compressor 200 and sent to the first decompressor 300.

또한, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 중 일부를 통과한 증발가스를 압축기(200) 중간에서 분기시켜 저압엔진으로 보내 연료로 사용할 수 있고, 잉여 증발가스는 가스연소장치(GCU; Gas Combustion Unit)로 보내 연소시킬 수도 있다.Further, the evaporated gas passing through a part of the plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 may be branched from the middle of the compressor 200 to be sent to the low-pressure engine for use as fuel, GCU (Gas Combustion Unit).

저압엔진은 대략 6 bar 내지 10 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 DF엔진일 수 있고, 고압엔진이 ME-GI엔진인 경우 저압엔진은 ME-GI엔진보다 낮은 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 X-DF엔진일 수도 있다.The low-pressure engine may be a DF engine using a boil-off gas of about 6 bar to 10 bar pressure as a fuel. If the high-pressure engine is an ME-GI engine, the low-pressure engine uses a vapor of lower pressure than the ME- Or an X-DF engine.

압축기(200)에 포함되는 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)는, 일부는 무급유 윤활(oil-free lubricated) 방식으로 동작하고 나머지는 급유 윤활(oil lubricated) 방식으로 동작할 수 있다. 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스는 제1 감압장치(300)를 지나 오일필터(400)로 보내지도록 구성되고, 무급유 윤활 방식의 실린더만을 통과한 증발가스는 제1 감압장치(300) 및 오일필터(400)를 통과하지 않고 바로 제1 열교환기(100)로 보내지도록 구성될 수도 있다.The plurality of cylinders 210, 220, 230, 240, and 250 included in the compressor 200 may operate in an oil-free lubricated manner and others may operate in an oil lubricated manner. have. The evaporated gas that has passed through the cylinder of the refueling and lubricating system is sent to the oil filter 400 through the first decompressor 300 and the evaporated gas that has passed through only the cylinder of the non- And may be configured to be sent directly to the first heat exchanger 100 without passing through the oil filter 400.

일례로 본 실시예의 압축기(200)는 5개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 포함하고, 전단 3개의 실린더(210, 220, 230)는 무급유 윤활 방식이고 후단 2개의 실린더(240, 250)는 급유 윤활 방식일 수 있는데, 3단 이하에서 증발가스를 분기시키는 경우에는 증발가스가 오일필터(400)를 통과하지 않고 바로 제1 열교환기(100)로 보내지고, 4단 이상에서 증발가스를 분기시키는 경우에는 증발가스가 오일필터(400)를 통과한 후 제1 열교환기(100)로 보내지도록 구성될 수 있다.For example, the compressor 200 of the present embodiment includes five cylinders 210, 220, 230, 240 and 250, the front three cylinders 210, 220 and 230 are non-lubrication lubricating systems and the two cylinders 240 , 250 may be an oil supply and lubricating system. When the evaporation gas is branched at the third stage or lower, the evaporation gas is directly sent to the first heat exchanger 100 without passing through the oil filter 400, When the evaporation gas is branched, the evaporation gas may be passed through the oil filter 400 and then sent to the first heat exchanger 100.

본 실시예의 제1 감압장치(300)는, 오일필터(400) 전단에 설치되어, 저장탱크(T)로부터 배출되어 제1 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 후 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 팽창시킨다. 제1 감압장치(300)에 의해 팽창된 증발가스는 압력뿐만 아니라 온도가 내려가는데, 증발가스의 온도가 내려가면 오일필터(400)가 오일증기를 더 많이 걸러낼 수 있다. 오일필터(400)가 오일증기를 더 많이 걸러내면 제1 열교환기(100)로 보내지는 오일의 양을 줄일 수 있어, 제1 열교환기(100)의 정비 주기를 늘릴 수 있으며, 전반적인 재액화 효율과 시스템 운용의 경제성 및 편리성이 증대된다.The first decompression device 300 of the present embodiment is installed at the front end of the oil filter 400 and is discharged from the storage tank T and used as a refrigerant in the first heat exchanger 100, Thereby expanding the evaporated gas. The temperature of the evaporated gas expanded by the first decompression device 300 decreases as well as the pressure. When the temperature of the evaporated gas decreases, the oil filter 400 can filter out the oil vapor more. The amount of oil sent to the first heat exchanger 100 can be reduced and the maintenance cycle of the first heat exchanger 100 can be increased and the overall re-liquefaction efficiency And the economy and convenience of system operation are increased.

증발가스의 주성분인 메탄(methane, CH4)은, 임계압력(순수 메탄의 경우 약 47 bar) 이하에서는 잠열구간이 존재한다. 잠열구간은, 열류량의 변화에도 온도 변화가 없는 직선 구간을 의미하는데, 잠열구간에서는 온도가 낮아져도 재액화가 되지 않으므로, 재액화되는 증발가스의 온도 변화의 범위가 잠열구간을 포함하면 재액화량 및 재액화효율이 크게 낮아지게 된다. 메탄의 특성상 초임계 유체 상태에서는 잠열 구간이 나타나지 않으므로, 증발가스가 초임계 유체 상태에서 재액화되도록 하는 것이 재액화효율 및 재액화량 측면에서 바람직하다.Methane (CH4), which is the main component of the evaporative gas, has a latent heat period at a critical pressure (about 47 bar for pure methane). The latent heat section means a straight section without temperature change even with a change in the heat flow rate. Since the temperature of the latent heat section is not re-liquidized even if the temperature is low, the range of the temperature change of the evaporative gas to be re- The re-liquefaction efficiency is greatly lowered. Because of the nature of methane, there is no latent heat section in the supercritical fluid state, so it is desirable that the evaporation gas is re-liquefied in the supercritical fluid state in terms of re-liquefaction efficiency and re-liquefaction amount.

도 4 및 도 5를 참조하면, 증발가스의 압력이 47 bar 이상이 되어 증발가스가 초임계 상태인 경우에도, 대략 150 bar까지는 증발가스의 압력이 높아질수록 재액화량이 증가하고, 대략 150 bar 부근에서 재액화량이 최고치를 나타내며, 대략 150 내지 300 bar 사이에서는 재액화량이 거의 일정함을 알 수 있다. 증발가스의 압력을 400 bar까지 높여도, 증발가스의 압력이 300 bar인 경우와 크게 차이가 나지 않았으며, 증발가스가 150 bar일 때와 400 bar일 때의 재액화량의 차이는 4% 이내로 나타났다.4 and 5, even when the pressure of the evaporation gas is 47 bar or more and the evaporation gas is in the supercritical state, up to about 150 bar, the liquefaction amount increases as the pressure of the evaporation gas increases, , And the amount of resolidification is almost constant in the range of about 150 to 300 bar. Even if the pressure of the evaporation gas is increased up to 400 bar, the evaporation gas pressure is not significantly different from that of 300 bar. The difference of the liquefaction amount when the evaporation gas is 150 bar and 400 bar is within 4% appear.

따라서, 재액화효율 및 재액화량을 확보하기 위해, 제1 감압장치(300)에 의해 팽창된 증발가스의 압력은 대략 47 bar 이상이 되어, 제1 감압장치(300)에 의해 팽창된 증발가스는 오일필터(400)를 지나 초임계상태로 제1 열교환기(100)로 보내진다. 또한, 제1 감압장치(300)에 의해 팽창된 증발가스의 압력은, 재액화량 및 재액화효율의 측면에서, 대략 150 내지 400 bar 사이인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 대략 150 내지 300 bar 사이인 것이 유리하다.Therefore, in order to secure the re-liquefaction efficiency and the liquefaction amount, the pressure of the evaporated gas expanded by the first decompressor 300 becomes approximately 47 bar or more, and the evaporated gas expanded by the first decompressor 300 Passes through the oil filter 400 and is sent to the first heat exchanger 100 in a supercritical state. Further, the pressure of the evaporated gas expanded by the first decompressor 300 is preferably approximately 150 to 400 bar, more preferably approximately 150 to 300 bar in terms of the amount of resolidification and re-liquefaction efficiency Lt; / RTI >

증발가스에 섞인 오일증기의 압력이 낮을수록 오일증기가 오일필터(400)에 의해 더 많이 걸러지나, 재액화효율 및 재액화량, 오일필터(400)에서 걸러지는 오일증기의 양을 모두 고려하였을 때, 제1 감압장치(300)는 대략 50 내지 150 bar의 압력으로 증발가스를 팽창시킬 수 있으며, 바람직하게는 대략 80 내지 150 bar, 더욱 바람직하게는 대략 100 내지 150 bar의 압력으로 증발가스를 팽창시킬 수 있다.As the pressure of the oil vapor mixed with the evaporation gas is lower, the oil vapor is more filtered by the oil filter 400, and the amount of the oil vapor filtered by the oil filter 400 is taken into account The first decompression device 300 can expand the evaporation gas to a pressure of about 50 to 150 bar, preferably a pressure of about 80 to 150 bar, more preferably about 100 to 150 bar It can expand.

본 실시예의 제1 감압장치(300)는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브인 것이 바람직하나, 시스템의 구성에 따라 팽창기일수도 있다.The first decompressor 300 of the present embodiment is preferably an expansion valve such as a Row-Thomson valve, but may be an expander depending on the system configuration.

본 실시예의 오일필터(400)는, 압축기(200) 및 제1 감압장치(300)를 통과한 증발가스에 섞여있는 오일을 분리한다.The oil filter 400 of this embodiment separates the oil mixed in the evaporated gas that has passed through the compressor 200 and the first decompressor 300.

압축기(200)가 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하는 경우, 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스에는 소량의 윤활유가 섞이게 된다. 증발가스에 섞인 윤활유는, 제1 열교환기(100)에서 증발가스를 냉각시킬 때 증발가스보다 먼저 응축되어 제1 열교환기(100)의 유로를 막을 수 있다. 따라서, 제1 열교환기(100)로 보내지는 증발가스에 섞인 오일을 분리해낼 필요가 있다.When the compressor (200) includes a cylinder of a refueling type, a small amount of lubricating oil is mixed in the evaporation gas that has passed through the cylinder of the refueling type. The lubricating oil mixed with the evaporation gas can be condensed before the evaporation gas to cool the flow path of the first heat exchanger 100 when the evaporation gas is cooled in the first heat exchanger 100. Therefore, it is necessary to separate the oil mixed with the evaporated gas sent to the first heat exchanger 100. [

증발가스의 상태에 따라 오일은 액체(Liquid)상태일 수도 있고 안개(Mist) 또는 기체(Vapor)상태일 수도 있다. 일반적으로 오일필터(400)는 안개 또는 기체상태의 오일을 분리해내는데 적합하며, 액체상태의 오일을 분리하기 위해 오일분리기(Oil Separator, 미도시)가 추가로 설치될 수도 있다. 또한, 시스템의 구성에 따라 오일필터 대신 오일분리기만 설치될 수도 있다. 이하, 오일필터 및 오일분리기를 포함하는 오일을 분리하는 장치를 '오일분리장치'라고 한다.Depending on the state of the evaporation gas, the oil may be in a liquid state or in a mist or vapor state. In general, the oil filter 400 is suitable for separating fogged or gaseous oil, and an oil separator (not shown) may be additionally provided to separate the liquid oil. Also, depending on the system configuration, only an oil separator may be installed instead of the oil filter. Hereinafter, an apparatus for separating oil including an oil filter and an oil separator will be referred to as an 'oil separator'.

본 실시예의 오일필터(400)는 코어레서 타입(Coalescing Type)의 오일필터일 수 있으며, 오일필터(400)에 의해 분리된 오일은, 압축기(200)에 윤활유를 공급하는 윤활유 탱크(미도시)에 다시 저장될 수도 있고, 별도로 설치되는 슬러지 탱크(Sludge Tank, 미도시) 등에 저장될 수도 있다.The oil filter 400 of the present embodiment may be an oil filter of a coalescing type and the oil separated by the oil filter 400 may be a lubricant tank (not shown) for supplying lubricant to the compressor 200, Or may be stored in a separate sludge tank (not shown) or the like.

본 실시예의 제2 감압장치(600)는, 압축기(200), 제1 감압장치(300), 오일필터(400), 및 제1 열교환기(100)를 통과한 증발가스를 팽창시킨다. 압축기(200)에 의한 압축, 제1 열교환기(100)에 의한 냉각, 및 제2 감압장치(600)에 의한 팽창과정을 거친 증발가스는 일부 또는 전부가 재액화된다. 본 실시예의 제2 감압장치(600)는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브인 것이 바람직하나, 시스템의 구성에 따라 팽창기일수도 있다.The second decompression apparatus 600 of the present embodiment expands the evaporation gas that has passed through the compressor 200, the first decompressor 300, the oil filter 400, and the first heat exchanger 100. The evaporation gas that has undergone the compression by the compressor 200, the cooling by the first heat exchanger 100, and the expansion by the second decompressor 600 is partially or totally liquefied. The second pressure reducing device 600 of the present embodiment is preferably an expansion valve such as a line-Thomson valve, but may be an expander depending on the system configuration.

본 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 압축기(200), 제1 감압장치(300), 오일필터(400), 제1 열교환기(100), 및 제2 감압장치(600)를 통과하며 재액화된 액화가스와, 재액화되지 못하고 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기(700)를 더 포함할 수 있다.The evaporation gas re-liquefaction system according to the present embodiment is configured to pass through the compressor 200, the first decompressor 300, the oil filter 400, the first heat exchanger 100, and the second decompressor 600 Liquid separator 700 for separating the re-liquefied liquefied gas from the evaporated gas that remains in the gaseous state without being re-liquefied.

기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스는 저장탱크(T)로 보내질 수 있고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 제1 열교환기(100)로 보내질 수 있다.The liquefied gas separated by the gas-liquid separator 700 can be sent to the storage tank T. The evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T, (100). ≪ / RTI >

도 2에는 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스가 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 제1 열교환기(100)로 보내지는 것이 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 일례로 제1 열교환기(100)는 세 유로로 구성되고 기액분리기(700)에 분리된 증발가스는 별도의 유로를 따라 제1 열교환기(100)에서 냉매로 사용될 수도 있다.2 shows that the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the first heat exchanger 100. However, the present invention is not limited thereto, The first heat exchanger 100 may be composed of three flow passages and the evaporated gas separated into the gas-liquid separator 700 may be used as a refrigerant in the first heat exchanger 100 along a separate flow path.

본 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 배출시키는 라인 상에 설치되어, 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 밸브(800)를 더 포함할 수 있다.The evaporation gas re-liquefaction system according to the present embodiment is provided on a line for discharging the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 and further includes a valve 800 for controlling the flow rate and opening / .

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.3 is a schematic view of a vaporization gas remelting system according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 제2 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 도 2에 도시된 제1 실시예의 증발가스 재액화 시스템에 비해, 제1 열교환기(100)와 제2 감압장치(600) 사이에 설치되는 제2 열교환기(500)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제1 실시예의 증발가스 재액화 시스템과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.3, the evaporation-gas re-liquefaction system of the second embodiment is different from the evaporation-gas re-liquefaction system of the first embodiment shown in Fig. 2 in that the first and second heat exchangers 100, And a second heat exchanger 500 installed in the second heat exchanger 500. Hereinafter, differences will be mainly described. A detailed description of the same components as those of the evaporation gas re-liquefaction system of the first embodiment described above will be omitted.

본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 제1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시키는 제1 열교환기(100), 저장탱크(T)로부터 배출된 후 제1 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스를 압축시키는 압축기(200), 오일필터(400) 전단에 설치되어 저장탱크(T)로부터 배출되고 제1 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 후 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 팽창시키는 제1 감압장치(300), 압축기(200) 및 제1 감압장치(300)를 통과한 증발가스에 섞여있는 오일을 분리하는 오일필터(400), 및 압축기(200)와 제1 감압장치(300)와 오일필터(400)와 제1 열교환기(100)를 통과한 증발가스를 팽창시키는 제2 감압장치(600)를 포함한다.The evaporation-gas re-liquefaction system of this embodiment is similar to the first embodiment in that a first heat exchanger (not shown) for cooling the evaporation gas discharged from the storage tank T by heat-exchanging the evaporated gas compressed by the compressor 200 with the refrigerant A compressor 200 for compressing the evaporated gas used as a refrigerant in the first heat exchanger 100 after being discharged from the storage tank T, A first decompression device 300 for expanding the evaporation gas compressed by the compressor 200 after being used as a refrigerant in the first heat exchanger 100 and a second decompression device 300 for passing the compressed gas through the compressor 200 and the first decompression device 300 An oil filter 400 for separating the oil mixed in the evaporation gas and an evaporator for expanding the evaporation gas that has passed through the compressor 200 and the first decompressor 300 and the oil filter 400 and the first heat exchanger 100 And a second pressure-reducing device (600).

제1 감압장치(300)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 재액화효율 및 재액화량, 오일필터(400)에서 걸러지는 오일증기의 양을 모두 고려하여, 대략 50 내지 150 bar, 바람직하게는 대략 80 내지 150 bar, 더욱 바람직하게는 대략 100 내지 150 bar의 압력으로 증발가스를 팽창시킬 수 있다.The first pressure-reducing device 300 is designed to have a pressure of about 50 to 150 bar, preferably about 50 to 150 bar, in consideration of the re-liquefaction efficiency, the amount of resolidification, and the amount of oil vapor filtered by the oil filter 400, The evaporation gas can be expanded to a pressure of about 80 to 150 bar, more preferably about 100 to 150 bar.

제1 감압장치(300)에 의해 팽창된 증발가스는, 제1 실시예와 마찬가지로 압력뿐만 아니라 온도도 내려가므로, 오일필터(400)가 오일증기를 더 많이 걸러낼 수 있다.Since the evaporated gas expanded by the first decompressor 300 lowers not only the pressure but also the temperature as in the first embodiment, the oil filter 400 can filter out more oil vapor.

본 실시예에 의하면, 제1 실시예와 마찬가지로, 오일필터(400)가 오일증기를 더 많이 걸러내어 제1 열교환기(100)로 보내지는 오일의 양을 줄일 수 있으므로, 제1 열교환기(100)의 정비 주기를 늘릴 수 있으며, 전반적인 재액화 효율과 시스템 운용의 경제성 및 편리성이 증대된다.According to the present embodiment, as in the first embodiment, since the oil filter 400 can further reduce the amount of oil sent to the first heat exchanger 100 by filtering out the oil vapor, the first heat exchanger 100 ) Can be increased, and the overall re-liquefaction efficiency and economy and convenience of system operation are increased.

단, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 기액분리기(700)를 선택적으로 포함하는 제1 실시예와는 달리 기액분리기(700)를 필수적으로 포함하며, 제2 열교환기(500)를 더 포함한다.However, the evaporation-gas re-liquefaction system of this embodiment essentially includes a gas-liquid separator 700, unlike the first embodiment that selectively includes a gas-liquid separator 700, and further includes a second heat exchanger 500 do.

본 실시예의 제2 열교환기(500)는, 압축기(200)에 의해 압축된 후 제1 열교환기(100)에 의해 1차로 냉각된 증발가스를, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스를 냉매로 열교환시켜 2차로 냉각시킨다.The second heat exchanger 500 of this embodiment is configured to separate the evaporated gas firstly cooled by the first heat exchanger 100 after being compressed by the compressor 200 and the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 Heat exchanges with refrigerant to cool secondarily.

압축기(200), 제1 감압장치(300), 오일필터(400), 및 제1 열교환기(100)를 통과한 증발가스는, 제2 열교환기(500) 및 제2 감압장치(600)를 통과한 후 기액분리기(700)로 보내지고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는 제2 열교환기(500)에서 1차로 냉매로 사용된 후 제1 열교환기(100)에서 2차로 냉매로 사용된다.The evaporated gas that has passed through the compressor 200, the first decompressor 300, the oil filter 400, and the first heat exchanger 100 is passed through the second heat exchanger 500 and the second decompressor 600 Liquid separator 700. The evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 is used as a first refrigerant in the second heat exchanger 500 and then is used as a second refrigerant in the first heat exchanger 100. [ .

본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 제2 열교환기(500)를 더 포함하므로, 재액화 과정을 거치는 증발가스를 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스의 냉열에 의해 추가적으로 냉각시킬 수 있고, 재액화 효율 및 재액화량을 증가시킬 수 있다.Since the evaporative gas re-liquefaction system of this embodiment further includes the second heat exchanger 500, the evaporative gas passing through the re-liquefaction process can be further cooled by the cold heat of the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 , The liquefaction efficiency and the liquefaction amount can be increased.

본 실시예의 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는, 제1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 제1 열교환기(100)로 보내질 수도 있고, 별도의 유로를 따라 세 유로로 구성된 제1 열교환기(100)로 보내질 수도 있다.The evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 of the present embodiment may be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the first heat exchanger 100 as in the first embodiment, And may be sent to the first heat exchanger 100 having three flow paths along the flow path.

또한, 본 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 제1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 배출시키는 라인 상에 설치되어, 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 밸브(800)를 더 포함할 수 있다.The evaporating gas re-liquefaction system according to the present embodiment is provided on a line for discharging the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 as in the first embodiment, and controls the flow rate of the vaporized gas, And a valve 800 for regulating the flow rate of the refrigerant.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 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 and scope of the invention. It is.

T : 저장탱크 100 : 제1 열교환기
200 :압축기 210, 220, 230, 240, 250 : 실린더
211, 221, 231, 241, 251 : 냉각기 300 : 제1 감압장치
400 : 오일필터 500 : 제2 열교환기
600 : 제2 감압장치 700 : 기액분리기
800 : 밸브T: storage tank 100: first heat exchanger
200: compressor 210, 220, 230, 240, 250: cylinder
211, 221, 231, 241, 251: cooler 300: first decompression device
400: Oil filter 500: Second heat exchanger
600: second decompression device 700: gas-liquid separator
800: Valve

Claims (21)

증발가스를 압축시키는 압축기;
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 제1 열교환기;
상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 유체를 팽창시키는 제2 감압장치;
상기 압축기와 상기 제1 열교환기 사이에 설치되어, 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 오일분리장치; 및
상기 압축기와 상기 오일분리장치 사이에 설치되어, 상기 오일분리장치로 보내지는 유체를 팽창시켜 온도를 낮추는 제1 감압장치;를 포함하고,
상기 압축기에 의한 압축, 상기 제1 열교환기에 의한 냉각, 및 상기 제2 감압장치에 의한 팽창 과정을 거친 증발가스의 일부 또는 전부가 재액화되고,
상기 제1 감압장치에 의해 온도가 낮아져, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스가 상기 제1 감압장치를 거치지 않고 바로 상기 오일분리장치로 보내지는 것에 비해, 상기 오일분리장치에 의해 걸러지는 오일의 양이 증가되는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 시스템.A compressor for compressing the evaporating gas;
A first heat exchanger which cools the evaporated gas compressed by the compressor by exchanging heat with the refrigerant before the evaporated gas is compressed by the compressor;
A second decompression device for expanding the fluid cooled by the first heat exchanger;
An oil separator installed between the compressor and the first heat exchanger for separating the oil mixed with the evaporated gas; And
And a first decompression device installed between the compressor and the oil separation device for expanding the fluid sent to the oil separation device to lower the temperature,
Part or all of the evaporated gas that has undergone the compression by the compressor, the cooling by the first heat exchanger, and the expansion by the second decompressor is re-liquefied,
The temperature of the first decompression device is lowered so that the evaporation gas compressed by the compressor is directly sent to the oil separation device without passing through the first decompression device, while the amount of oil filtered by the oil separation device Is increased. ≪ / RTI > 청구항 1에 있어서,
상기 제1 열교환기는 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하고,
상기 압축기는 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 압축시키는, 증발가스 재액화 시스템.The method according to claim 1,
The first heat exchanger uses the evaporated gas discharged from the storage tank as a refrigerant,
Wherein the compressor compresses the evaporative gas used as refrigerant in the first heat exchanger after being discharged from the storage tank. 청구항 1에 있어서,
상기 오일분리장치는 오일필터이고,
상기 오일필터는 안개 또는 미스트 상태의 오일증기를 걸러내는, 증발가스 재액화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the oil separator is an oil filter,
Wherein the oil filter filters oil mist in a mist or mist state. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 감압장치는 증발가스를 50 내지 150 bar로 팽창시키는, 증발가스 재액화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first decompression device expands the evaporation gas to 50-150 bar. 청구항 4에 있어서,
상기 제1 감압장치는 증발가스를 80 내지 150 bar로 팽창시키는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 4,
Wherein the first decompression device expands the evaporation gas to 80-150 bar. 청구항 5에 있어서,
상기 제1 감압장치는 증발가스를 100 내지 150 bar로 팽창시키는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 5,
Wherein the first decompression device expands the evaporation gas to 100-150 bar. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 감압장치 후단에 설치되어, 재액화된 액화가스와 재액화되지 못하고 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기를 더 포함하는, 증발가스 재액화 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
Further comprising a gas-liquid separator provided at a downstream end of the second decompression device to separate the re-liquefied liquefied gas from an evaporated gas that remains in a gaseous state without being re-liquefied. 청구항 7에 있어서,
상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스는 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스와 합류된 후 상기 제1 열교환기에서 냉매로 사용되는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 7,
Wherein the evaporated gas separated by the gas-liquid separator is used as a refrigerant in the first heat exchanger after being combined with the evaporative gas to be used as refrigerant in the first heat exchanger. 청구항 7에 있어서,
상기 제1 열교환기는 세 유로를 포함하고,
상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스는 별도의 유로를 따라 제1 열교환기에서 냉매로 사용되는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 7,
Wherein the first heat exchanger comprises three flow paths,
Wherein the evaporated gas separated by the gas-liquid separator is used as a refrigerant in the first heat exchanger along a separate flow path. 청구항 7에 있어서,
상기 제1 열교환기와 상기 기액분리기 사이에 설치되는 제2 열교환기를 더 포함하고,
상기 제2 열교환기는, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 제1 열교환기에 의해 1차로 냉각된 증발가스를, 상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스를 냉매로 2차로 냉각시키는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 7,
And a second heat exchanger installed between the first heat exchanger and the gas-liquid separator,
Wherein the second heat exchanger secondarily cools the evaporated gas firstly cooled by the first heat exchanger after being compressed by the compressor by the refrigerant separated by the gas-liquid separator. 청구항 3에 있어서,
상기 압축기와 상기 제1 열교환기 사이에 설치되어 액체상태의 오일을 분리하는 오일분리기를 더 포함하는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 3,
Further comprising an oil separator disposed between the compressor and the first heat exchanger to separate the liquid oil. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는 고압엔진의 연료로 공급되고,
상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 고압엔진의 연료로 공급되지 못한 잉여 증발가스가 상기 제1 감압장치로 보내지는, 증발가스 재액화 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
The evaporated gas compressed by the compressor is supplied to the fuel of the high-pressure engine,
And a surplus evaporated gas that has been compressed by the compressor and then not supplied to the fuel of the high-pressure engine is sent to the first decompression apparatus. 청구항 1에 있어서,
상기 압축기는 다수개의 실린더를 포함하는 다단압축기이고,
상기 다수개의 실린더 중 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스가 상기 제1 감압장치를 지나 상기 오일분리장치로 보내지는, 증발가스 재액화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the compressor is a multi-stage compressor including a plurality of cylinders,
Wherein an evaporation gas having passed through a cylinder of a refueling and lubricating system among the plurality of cylinders is sent to the oil separator through the first decompressor. 청구항 13에 있어서,
상기 다수개의 실린더 중 무급유 윤활 방식의 실린더만을 통과한 증발가스는, 상기 압축기 중간에서 분기된 후, 상기 제1 감압장치 및 상기 오일분리장치를 우회하여 바로 상기 제1 열교환기로 보내지는, 증발가스 재액화 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein the evaporation gas that has passed through only the cylinder of the non-lube oil lubrication system among the plurality of cylinders is sent to the first heat exchanger while bypassing the first decompressor and the oil separator after branched at the middle of the compressor, Liquefaction system. 청구항 13에 있어서,
상기 다수개의 실린더 중 일부를 통과한 증발가스는 상기 압축기 중간에서 분기되어 상기 제1 감압장치로 보내지는, 증발가스 재액화 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein an evaporation gas passing through a part of the plurality of cylinders is branched in the middle of the compressor and sent to the first decompression device. 청구항 13에 있어서,
상기 다수개의 실린더 중 일부를 통과한 증발가스는 상기 압축기 중간에서 분기되어 저압엔진의 연료로 공급되는, 증발가스 재액화 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein the evaporated gas that has passed through a portion of the plurality of cylinders branches off in the middle of the compressor and is supplied to the fuel of the low pressure engine. 청구항 12에 있어서,
상기 고압엔진은 150 내지 350 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는, 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 12,
Wherein the high-pressure engine uses an evaporation gas at a pressure of 150 to 350 bar as fuel. 청구항 16에 있어서,
상기 저압엔진은 6 내지 10 bar의 압력의 증발가스를 연료로 사용하는, 증발가스 재액화 시스템.18. The method of claim 16,
Wherein the low pressure engine uses a vapor of 6 to 10 bar pressure as fuel. 1) 증발가스를 압축시키는 단계;
2) 상기 1)단계에서 압축된 증발가스를 팽창시켜 온도를 낮추는 단계;
3) 상기 2)단계에서 팽창된 유체에 섞인 오일을 분리하는 단계;
4) 상기 3)단계에서 오일이 분리된 유체를, 상기 1)단계에서 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 단계; 및
5) 상기 4)단계에서 냉각된 유체를 팽창시키는 단계;를 포함하고,
상기 5)단계의 팽창 과정을 거친 유체는 일부 또는 전부가 재액화되고,
상기 2)단계에서 온도가 낮아져, 상기 2)단계를 거치지 않은 경우에 비해, 상기 3)단계에서 걸러지는 오일의 양이 증가되는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 방법.1) compressing the evaporation gas;
2) lowering the temperature by expanding the evaporated gas compressed in the step 1);
3) separating the oil mixed with the expanded fluid in the step 2);
4) cooling the oil from which the oil has been separated in the step 3) by heat-exchanging the evaporated gas before being compressed in the step 1) with the refrigerant; And
5) expanding the fluid cooled in step 4)
The fluid having undergone the expansion process in the step 5) is partially or totally re-liquefied,
Wherein the amount of the oil filtered in the step (3) is increased as compared with the case where the temperature is lowered in the step (2) and the step (2) is not performed. 청구항 19에 있어서,
상기 3)단계에서 분리되는 오일은 안개 또는 미스트 상태의 오일증기인, 증발가스 재액화 방법.The method of claim 19,
Wherein the oil separated in the step (3) is an oil mist in a mist or mist state. 청구항 19에 있어서,
6) 상기 5)단계의 팽창 과정을 거치며 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 단계; 및
4-1) 상기 4)단계에서 1차로 냉각된 유체를 상기 6)단계에서 분리된 증발가스를 냉매로 2차로 열교환시켜 냉각시키는 단계;를 더 포함하고,
상기 4-1)단계에서 2차로 냉각된 유체는 상기 5)단계의 팽창과정을 거치는, 증발가스 재액화 방법.The method of claim 19,
6) separating the re-liquefied liquefied gas and the gaseous remaining evaporation gas through the expansion process of step 5); And
4-1) further cooling the firstly cooled fluid in the step 4) by heat-exchanging the evaporated gas separated in the step 6) with the refrigerant secondarily,
Wherein the secondarily cooled fluid in the step 4-1) is subjected to the expansion process of the step 5).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140075583A (en) * 2012-12-11 2014-06-19 대우조선해양 주식회사 System for treating boil-off gas for a ship
KR20140075585A (en) * 2012-12-11 2014-06-19 대우조선해양 주식회사 Reliquefaction System And Method For Boil Off Gas
KR20150001600A (en) * 2013-06-26 2015-01-06 대우조선해양 주식회사 System and method for treating boil-off gas for a ship
KR20160120219A (en) * 2015-04-07 2016-10-17 현대중공업 주식회사 Gas Treatment System and Vessel having same
KR20170029228A (en) * 2015-09-07 2017-03-15 대우조선해양 주식회사 Device and method for re-liquefaction of BOG of floating vessel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140075583A (en) * 2012-12-11 2014-06-19 대우조선해양 주식회사 System for treating boil-off gas for a ship
KR20140075585A (en) * 2012-12-11 2014-06-19 대우조선해양 주식회사 Reliquefaction System And Method For Boil Off Gas
KR20150001600A (en) * 2013-06-26 2015-01-06 대우조선해양 주식회사 System and method for treating boil-off gas for a ship
KR20160120219A (en) * 2015-04-07 2016-10-17 현대중공업 주식회사 Gas Treatment System and Vessel having same
KR20170029228A (en) * 2015-09-07 2017-03-15 대우조선해양 주식회사 Device and method for re-liquefaction of BOG of floating vessel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210006541A (en) * 2019-07-08 2021-01-19 대우조선해양 주식회사 Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method for a Vessel

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