WO2019027066A1 - 증발가스 재액화 시스템 - Google Patents
증발가스 재액화 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019027066A1 WO2019027066A1 PCT/KR2017/008375 KR2017008375W WO2019027066A1 WO 2019027066 A1 WO2019027066 A1 WO 2019027066A1 KR 2017008375 W KR2017008375 W KR 2017008375W WO 2019027066 A1 WO2019027066 A1 WO 2019027066A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- compressor
- pressure
- oil
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 212
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 189
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 134
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 132
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 121
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 73
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 39
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- DDTVVMRZNVIVQM-UHFFFAOYSA-N 2-(1-azabicyclo[2.2.2]octan-3-yloxy)-1-cyclopentyl-1-phenylethanol;hydrochloride Chemical group Cl.C1N(CC2)CCC2C1OCC(O)(C=1C=CC=CC=1)C1CCCC1 DDTVVMRZNVIVQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 489
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 38
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 31
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 19
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 14
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 13
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 8
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
- B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
- B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
- B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
- B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/004—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for large storage vessels not under pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/10—Arrangements for preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C6/00—Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
- F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
- F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
- F25J1/0202—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
- F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
- F25J1/023—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
- F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
- F25J1/0248—Stopping of the process, e.g. defrosting or deriming, maintenance; Back-up mode or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
- F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
- F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0147—Shape complex
- F17C2201/0157—Polygonal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/05—Size
- F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0341—Filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/03—Mixtures
- F17C2221/032—Hydrocarbons
- F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0146—Two-phase
- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
- F17C2223/042—Localisation of the removal point
- F17C2223/043—Localisation of the removal point in the gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2225/0146—Two-phase
- F17C2225/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2225/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/01—Propulsion of the fluid
- F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
- F17C2227/0157—Compressors
- F17C2227/0164—Compressors with specified compressor type, e.g. piston or impulsive type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
- F17C2227/0306—Heat exchange with the fluid by heating using the same fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
- F17C2227/0339—Heat exchange with the fluid by cooling using the same fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
- F17C2227/0358—Heat exchange with the fluid by cooling by expansion
- F17C2227/036—"Joule-Thompson" effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
- F17C2227/0365—Heat exchange with the fluid by cooling with recovery of heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
- F17C2227/0388—Localisation of heat exchange separate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/03—Control means
- F17C2250/032—Control means using computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/03—Control means
- F17C2250/036—Control means using alarms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/0408—Level of content in the vessel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/043—Pressure
- F17C2250/0434—Pressure difference
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/0439—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
- F17C2250/0605—Parameters
- F17C2250/0636—Flow or movement of content
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/03—Dealing with losses
- F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
- F17C2260/032—Avoiding freezing or defrosting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/05—Improving chemical properties
- F17C2260/056—Improving fluid characteristics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/01—Purifying the fluid
- F17C2265/012—Purifying the fluid by filtering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/01—Purifying the fluid
- F17C2265/015—Purifying the fluid by separating
- F17C2265/017—Purifying the fluid by separating different phases of a same fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/03—Treating the boil-off
- F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/03—Treating the boil-off
- F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
- F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/03—Treating the boil-off
- F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
- F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
- F17C2265/034—Treating the boil-off by recovery with cooling with condensing the gas phase
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/03—Treating the boil-off
- F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
- F17C2265/036—Treating the boil-off by recovery with heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/03—Treating the boil-off
- F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
- F17C2265/037—Treating the boil-off by recovery with pressurising
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/03—Treating the boil-off
- F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
- F17C2265/038—Treating the boil-off by recovery with expanding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/06—Fluid distribution
- F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
- F17C2270/0105—Ships
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/84—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/42—Nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/90—Boil-off gas from storage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
- F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Definitions
- 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
- the present invention relates to a system for re-liquefying a surplus evaporation gas remaining in an engine while using evaporation gas itself as a refrigerant.
- BOG boil-off gas
- liquefied gas such as Liquefied Natural Gas (LNG)
- LNG Liquefied Natural Gas
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 .
- PRS Partial Re-liquefaction System
- 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.
- 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.
- the X-DF engine is composed of two strokes, using natural gas of about 16 bar as fuel and adopting autocycle.
- 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.
- Lubrication oil is mixed in the evaporated gas compressed by the cylinder compressor of the oil supply type.
- the inventors of the present invention have found that there is a problem that the lubricating oil mixed with the compressed evaporated gas condenses or coagulates before the evaporated gas while the compressed evaporated gas is cooled in the heat exchanger, thereby blocking the flow path of the heat exchanger.
- PCHE Print Circuit Heat Exchanger, also referred to as DCHE
- the inventors of the present invention are developing various techniques for separating the oil mixed in the compressed vaporized gas so as to prevent or mitigate the phenomenon that the condensed or solidified lubricant blocks the flow path of the heat exchanger.
- the present invention relates to a system capable of mitigating or improving the phenomenon of condensed or solidified lubricating oil blocking the flow path of a heat exchanger and capable of removing condensed or solidified lubricant blocking the flow path of the heat exchanger in a simple and economical manner And methods.
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger that cools the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger
- a second oil filter disposed at a downstream end of the pressure reducing device, wherein the compressor includes at least one oil feed cylinder and the second oil filter is at a cryogenic temperature.
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger that cools the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger
- a gas-liquid separator disposed at a downstream end of the decompression device to separate the re-liquefied liquefied gas from the evaporated gas remaining in a gaseous state
- a second oil filter installed on a fifth supply line through which the liquefied gas separated by the gas-liquid separator is discharged, wherein the compressor includes at least one oil-feeding cylinder and the second oil filter is at a cryogenic temperature
- An evaporation gas re-liquefaction system is provided.
- a compressor for compressing an evaporative gas A heat exchanger that cools the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant; A decompression device installed downstream of the heat exchanger for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger; A gas-liquid separator disposed at a downstream end of the decompression device to separate the re-liquefied liquefied gas from the evaporated gas remaining in a gaseous state; And a second oil filter installed on a sixth supply line through which the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator is discharged, wherein the compressor includes at least one oil-feeding cylinder, and the second oil The filter is a cryogenic, evaporative gas remelting system.
- the second oil filter is capable of separating the lubricating oil in a solid state.
- the evaporation gas re-liquefaction system may further include a gas-liquid separator provided at a downstream end of the decompression device to separate the liquefied gas re-liquefied and the evaporated gas remaining in a gaseous state, And may be installed between the gas-liquid separators.
- the second oil filter may be a 'top discharge type'.
- the liquefied gas discharged after being separated by the gas-liquid separator along the fifth supply line may be sent to a storage tank.
- the second oil filter may be a 'bottom discharge type'.
- the compressor can compress the evaporation gas to 150 to 350 bar.
- the compressor can compress the evaporation gas to 80 to 250 bar.
- the heat exchanger may include a micro channel type flow path.
- the heat exchanger may be a PCHE.
- the evaporation gas re-liquefaction system may further include a bypass line bypassing the heat exchanger to supply the evaporation gas to the compressor.
- the evaporation gas re-liquefaction system may further include a first valve disposed upstream of the low-temperature flow path of the heat exchanger to regulate the flow rate and opening / closing of the fluid, and the bypass line may branch off from the first valve .
- the evaporation gas re-liquefaction system may further include a second valve disposed at a downstream end of the low-temperature flow path of the heat exchanger to regulate a flow rate and opening / closing of the fluid, and the bypass line may be joined to the downstream end of the second valve .
- the evaporation gas re-liquefaction system may further include a first oil filter disposed downstream of the compressor and separating the lubricating oil mixed with the evaporation gas.
- the first oil filter may separate the lubricating oil in the gas state or the mist state.
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression, A method for discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying a vaporized gas by reducing the pressure by means of an apparatus, wherein evaporation gas used as a refrigerant in the heat exchanger is supplied to the heat exchanger along a first supply line, The evaporated gas used is supplied to the compressor along a second supply line and the evaporated gas before being used as refrigerant in the heat exchanger can be supplied to the compressor bypassing the heat exchanger along the bypass line, A bypass valve is provided for controlling the flow rate of the fluid and the opening and closing of the fluid, And a second valve for controlling the flow rate and opening and closing of the fluid is provided at a rear end of the heat exchanger on the second supply line, Where
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the compressor by heat-exchanging the evaporated gas discharged from the storage tank with refrigerant
- a first valve installed on a first supply line for supplying an evaporative gas to be used as a refrigerant in the heat exchanger to the heat exchanger, the first valve controlling the flow rate and opening / closing of the fluid
- a second valve installed on a second supply line for supplying an evaporative gas used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor, the second valve controlling the flow rate and opening / closing of the fluid
- a bypass line bypassing the heat exchanger and supplying it to the compressor
- a decompression device disposed downstream of the heat exchanger for reducing the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the compressor includes at least one oil-feeding cylinder, Wherein the bypass line branches from the first supply line of the first valve upstream and merges into the second supply
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression, CLAIMS 1.
- a method of discharging lubricating oil in a system for re-liquefaction of an evaporating gas by reducing pressure by an apparatus the compressor comprising at least one oil-feeding cylinder, bypassing the heat exchanger through a bypass line, And supplying the evaporated gas compressed by the compressor to the engine and supplying the residual evaporation gas remaining to the engine to the heat exchanger so as to be condensed or solidified by the evaporated gas compressed by the compressor and heated to a high temperature Characterized in that the lubricating oil is lubricated
- a method for draining oil is provided.
- a method of discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying an evaporating gas by using the evaporating gas itself as a refrigerant The compressor is provided with at least one oil-feeding cylinder, and is installed to bypass the heat exchanger, so that the maintenance of the heat exchanger.
- a lubricating oil discharging method for dissolving condensed or solidified lubricating oil or discharging the condensed lubricating oil at a lowered viscosity is provided.
- a fuel supply method characterized in that the engine is supplied with fuel even while melting or discharging the condensed or solidified lubricating oil.
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger for exchanging heat between the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas before being compressed by the compressor
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger to decompress the fluid cooled by the heat exchanger
- a gas-liquid separator provided at a downstream end of the pressure-reducing device for separating the re-liquefied liquefied gas and the gas remaining in the gaseous state
- the compressor includes at least one oil-feeding cylinder
- an evaporation gas remelting system to which a lubricating oil discharge line for discharging lubricating oil collected inside the gas-liquid separator is connected.
- a method of discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying an evaporating gas by using the evaporating gas itself as a refrigerant comprising the steps of: And the lubricant discharge line is provided separately from a fifth supply line for discharging the liquefied liquefied gas from the gas-liquid separator during evaporation gas re-liquefaction, wherein the lubricating oil discharge line is provided separately from the gas- .
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger that cools the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger for reducing the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger
- the first temperature sensor is disposed at a front end of the low temperature channel of the heat exchanger, A fourth temperature sensor;
- a second temperature sensor provided at a downstream end of the low-temperature flow path of the heat exchanger, and a third temperature sensor provided at a front end of the high-temperature flow path of the heat exchanger;
- a first pressure sensor provided at a front end of the high-temperature flow path of the heat exchanger, and a second pressure sensor provided at a downstream end of the high-temperature flow path of the heat exchanger;
- the compressor comprises at least one oil-feeding cylinder. ≪ Desc / Clms Page number 5 &g
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger that cools the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger for reducing the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger
- the first temperature sensor is disposed at a front end of the low temperature channel of the heat exchanger, A fourth temperature sensor;
- a second temperature sensor provided at a downstream end of the low-temperature flow path of the heat exchanger, and a third temperature sensor provided at a front end of the high-temperature flow path of the heat exchanger;
- a pressure difference sensor for measuring a pressure difference between a front end and a rear end of the high temperature flow path of the heat exchanger;
- the compressor comprises at least one oil-feeding cylinder. ≪ Desc / Clms Page number 5 >
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression,
- An evaporation gas re-liquefaction system comprising: at least one oil-feeding cylinder; and an alarm sounding when an abnormality in the performance of the heat exchanger is sensed.
- a method for discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying an evaporating gas by using the evaporating gas itself as a refrigerant A temperature difference measured by a temperature sensor measured at a first temperature sensor provided upstream of the low temperature channel of the heat exchanger and a temperature measured by a fourth temperature sensor disposed at a downstream end of the high temperature channel of the heat exchanger, And a temperature difference measured by a second temperature sensor provided at a downstream end of the low-temperature flow path of the heat exchanger and a temperature difference measured by a third temperature sensor provided upstream of the high-temperature flow path of the heat exchanger; Or the difference between the pressure measured by the first pressure sensor provided on the upstream side of the high-temperature flow path of the heat exchanger and the pressure difference measured by the second pressure sensor provided after the high-temperature flow path of the heat exchanger as the index, To determine whether or not it is necessary to discharge the lubricating oil.
- a method for discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying an evaporating gas by using the evaporating gas itself as a refrigerant A temperature difference measured by a temperature sensor measured at a first temperature sensor provided upstream of the low temperature channel of the heat exchanger and a temperature measured by a fourth temperature sensor disposed at a downstream end of the high temperature channel of the heat exchanger, And a temperature difference measured by a second temperature sensor provided at a downstream end of the low-temperature flow path of the heat exchanger and a temperature difference measured by a third temperature sensor provided upstream of the high-temperature flow path of the heat exchanger; Or a pressure difference measured by a pressure difference sensor measuring the pressure difference between the upstream and the downstream of the high-temperature flow path of the heat exchanger as an index, determines whether it is necessary to discharge the condensed or solidified lubricating oil do.
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression,
- a method of discharging a lubricating oil in a system for re-liquefaction of an evaporating gas by decompressing by an apparatus characterized in that the compressor comprises at least one oil-feeding cylinder, wherein the evaporator gas is used as a refrigerant in the heat exchanger (Hereinafter referred to as " temperature difference of the low temperature flow ") of the evaporation gas cooled by the heat exchanger after being compressed by the compressor is equal to or higher than the first set value for a predetermined time or more;
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression,
- a method of discharging a lubricating oil in a system for re-liquefaction of an evaporating gas by decompressing by an apparatus characterized in that the compressor comprises at least one oil-feeding cylinder, wherein the evaporator gas is used as a refrigerant in the heat exchanger (Hereinafter referred to as " temperature difference of the low temperature flow ") of the evaporator gas cooled by the heat exchanger after being compressed by the compressor; And a temperature difference between the temperature of the evaporation gas used as the refrigerant in the heat exchanger and the evaporation gas sent to the heat exchanger after being compressed by the compressor (hereinafter, referred to as 'temperature difference
- a method of discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying an evaporating gas by using a volatile gas itself as a refrigerant comprising: A point of time at which condensed or solidified lubricating oil should be discharged "as an index, and notifying the time when the condensed or solidified lubricating oil should be discharged by an alarm.
- a refrigerating apparatus comprising: a compressor for compressing an evaporation gas; a heat exchanger for exchanging heat by using an evaporation gas before the evaporation gas compressed by the compressor is compressed by the compressor, And a decompression device for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the evaporation gas re-liquefaction system comprises at least one of a front end and a rear end of the heat exchanger and detects whether the heat exchanger is clogged with lubricant Sensing means; And an alarm indicating the phenomenon that the heat exchanger sensed by the sensing means is clogged by the lubricating oil.
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger that cools the evaporated gas compressed by the compressor by heat exchange using the evaporated gas before being compressed by the compressor as a refrigerant
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger
- a bypass line bypassing the heat exchanger at a front end of the heat exchanger to supply the evaporated gas to be used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor
- a bypass valve installed on the bypass line for controlling the flow rate and opening and closing of the fluid, and when the pressure of the evaporative gas supplied to the compressor is lower than the suction pressure condition required by the compressor, A part of or all of which is opened.
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression,
- a method for supplying fuel to an engine of a system for reducing the pressure of an evaporation gas by reducing pressure by an apparatus comprising the steps of: when the pressure of the evaporation gas supplied to the compressor is lower than the suction pressure condition required by the compressor And a part or all of the evaporated gas is bypassed to the compressor and supplied to the compressor.
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger for exchanging heat between the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas before being compressed by the compressor,
- a bypass line bypassing the heat exchanger and supplying it to the compressor
- a second valve installed on a second supply line for sending the evaporation gas used as a refrigerant in the heat exchanger to the compressor to control the flow rate and opening and closing of the fluid
- a decompression device disposed downstream of the heat exchanger for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the compressor includes at least one oil-feeding cylinder, and the bypass line is connected to the downstream end of the second valve And the second supply line is joined to the second supply line.
- a method for reducing the pressure of an evaporation gas comprising: compressing an evaporation gas by a compressor, cooling the evaporation gas by heat exchange in a heat exchanger with the evaporation gas before the compression, A method of discharging a lubricating oil in a system for re-liquefying an evaporating gas by reducing the pressure by means of an apparatus, the compressor comprising at least one oil-feeding cylinder, the evaporating gas being used as a refrigerant in the heat exchanger
- a second valve for controlling the flow rate and opening and closing of the fluid is provided on the second supply line, the evaporation gas bypasses the heat exchanger through the bypass line and is compressed by the compressor, and the excess evaporation gas remaining after being supplied to the engine Is supplied to the heat exchanger, and the refrigerant is compressed by the compressor Sikimyeo discharge melt tarred lubricant, wherein the bypass line, wherein the, lub
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger for exchanging heat between the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas before being compressed by the compressor,
- a bypass line bypassing the heat exchanger and supplying it to the compressor
- a first valve installed on a first supply line for supplying an evaporative gas to be used as a refrigerant in the heat exchanger to the heat exchanger to control a flow rate and opening and closing of the fluid
- a decompression device disposed downstream of the heat exchanger for reducing the pressure of the fluid cooled by the heat exchanger, wherein the compressor includes at least one oil-feeding cylinder,
- the first supply line is branched from the first supply line.
- a compressor for compressing an evaporative gas
- a heat exchanger for exchanging heat between the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas before being compressed by the compressor
- a bypass line branched from the first supply line for supplying the refrigerant in the heat exchanger to the first heat exchanger and bypassing the heat exchanger to supply the evaporated gas to the compressor
- a decompression device installed downstream of the heat exchanger for decompressing the fluid cooled by the heat exchanger;
- a gas-liquid separator provided at a downstream end of the decompression device for separating the re-liquefied liquefied gas from the evaporated gas remaining in a gaseous state
- the compressor includes at least one oil-feeding cylinder, Liquid separator and the sixth feed line is merged into a first feed line at a point preceding the point where the bypass line is branched, the evaporated gas remelting system / RTI >
- the engine can be driven while the internal condensed or solidified lubricating oil is removed, and the heat exchanger can be maintained while continuing the operation of the engine.
- the improved gas-liquid separator can efficiently discharge the lubricating oil collected in the gas-liquid separator and having reduced melting or viscosity.
- the cryogenic oil filter is installed in at least one of the downstream end of the pressure reducing device, the fifth supply line through which the liquefied gas is discharged from the gas-liquid separator, and the sixth supply line through which the evaporation gas is discharged from the gas- It has the advantage of being able to effectively remove mixed lubricating oil.
- FIG. 1 is a schematic view of a vaporization gas remelting system according to a first preferred embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic diagram of a vaporization gas remelting system according to a second preferred embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a schematic diagram of a vaporization gas remelting system according to a third preferred embodiment of the present invention.
- FIG 4 is an enlarged view of a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
- FIG 5 is an enlarged view of a second oil filter according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is an enlarged view of a second oil filter according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a schematic view of a vaporized gas remelting system according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is an enlarged view of a decompression apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG 9 is an enlarged view of a decompression apparatus according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is an enlarged view of a heat exchanger and a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
- 11 and 12 are graphs showing the amount of resolidification with the evaporation gas pressure in the Partial Re-liquefaction System (PRS).
- PRS Partial Re-liquefaction System
- FIG. 13 is a top view of the filter element shown in Figs. 5 and 6. Fig.
- 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, or an offshore structure.
- a ship equipped with an engine using natural gas as fuel a ship including a liquefied gas storage tank, or an offshore structure.
- the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
- 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.
- FIG. 1 is a schematic view of a vaporization gas remelting system according to a first preferred embodiment of the present invention.
- the evaporation gas remelting system of the present embodiment includes a compressor 200, a heat exchanger 100, a pressure reducing device 600, a bypass line BL, and a bypass valve 590.
- the compressor 200 compresses the evaporated gas discharged from the storage tank T and includes a plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 and a plurality of coolers 211, 221, 231, 241 and 251 .
- the pressure of the evaporated gas compressed by the compressor 200 may be approximately 150 to 350 bar.
- the main engine may be an ME-GI engine using high pressure natural gas as the fuel with a pressure of approximately 300 bar.
- the generator of this embodiment may be a DF engine using low pressure natural gas as the fuel with a pressure of approximately 6.5 bar.
- the heat exchanger 100 is connected to the compressor 200 supplied along the third supply line L3 using the evaporation gas discharged from the storage tank T supplied along the first supply line L1 as the refrigerant Thereby cooling the evaporated gas compressed by the heat exchange.
- the evaporated gas used as the refrigerant in the heat exchanger 100 is supplied to the compressor 200 along the second supply line L2 and the fluid cooled in the heat exchanger 100 is supplied to the compressor 200 through the fourth supply line L4, (600).
- the decompression apparatus 600 compresses the evaporated gas cooled by the heat exchanger 100 after being compressed by the compressor 200.
- the evaporation gas that has undergone the compression process by the compressor 200, the cooling process by the heat exchanger 100, and the decompression process by the decompressor 600 may partially or totally re-liquefy.
- the pressure reducing device 600 may be an expansion valve such as a line-Thomson valve, or may be an expander.
- the evaporation gas re-liquefaction system of this embodiment comprises a liquefied natural gas which is disposed at the downstream end of the decompressor 600 and passes through the compressor 200, the heat exchanger 100, and the decompressor 600, And a gas-liquid separator 700 for separating the remaining evaporation gas.
- the liquefied gas separated by the gas-liquid separator 700 is sent to the storage tank T along the fifth supply line L5 and the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 is discharged from the storage tank T And may be combined with the evaporated gas and sent to the heat exchanger 100.
- a ninth valve 582 for controlling the flow rate and opening / closing of the fluid may be installed on the sixth supply line L6 through which the vaporized gas is discharged from the gas-liquid separator 700.
- the evaporated gas discharged from the storage tank T flows into the bypass line BL
- the heat exchanger 100 can be bypassed.
- a bypass valve (590) for opening and closing the bypass line (BL) is provided on the bypass line (BL).
- FIG. 2 is a schematic diagram of a vaporization gas remelting system according to a second preferred embodiment of the present invention.
- the evaporation gas remelting system of the present embodiment includes a heat exchanger 100, a first valve 510, a second valve 520, a first temperature sensor 810, a second temperature sensor 820
- the heat exchanger 100 cools the evaporation gas compressed by the compressor 200 by using the evaporation gas discharged from the storage tank T as a refrigerant.
- the evaporated gas used as the refrigerant in the 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 discharged from the storage tank T And is cooled by the heat exchanger 100 using the evaporation gas as a refrigerant.
- the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the heat exchanger 100 along with the first supply line L1 to be used as a refrigerant and the evaporated gas used as the refrigerant in the heat exchanger 100 is supplied to the second supply line L2 To the compressor (200). Some or all of the evaporated gas compressed by the compressor 200 is sent to the heat exchanger 100 along the third supply line L3 to be cooled and the fluid cooled in the heat exchanger 100 flows through the fourth supply line L4 To the decompressor 600.
- the first valve 510 is installed on the first supply line L1 to regulate the flow rate and opening and closing of the fluid and the second valve 520 is installed on the second supply line L2 to control the flow rate of the fluid, .
- the first temperature sensor 810 is installed on the upstream side of the heat exchanger 100 on the first supply line L 1 and measures the temperature of the evaporated gas discharged from the storage tank T and supplied to the heat exchanger 100.
- the first temperature sensor 810 is preferably installed immediately before the heat exchanger 100 so that the temperature of the evaporated gas immediately before being supplied to the heat exchanger 100 can be measured.
- the front end includes the meaning of the upstream, and the rear end includes the meaning of the downstream.
- the second temperature sensor 820 is installed at the rear end of the heat exchanger 100 on the second supply line L2 and detects the temperature of the evaporation gas used as the refrigerant in the heat exchanger 100 after being discharged from the storage tank T .
- the second temperature sensor 820 is preferably installed immediately after the heat exchanger 100 so that the temperature of the evaporated gas immediately after being used as the refrigerant in the heat exchanger 100 can be measured.
- the compressor 200 compresses the evaporated gas used as the refrigerant in the 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 can be sent to the heat exchanger 100 to undergo a liquefaction process.
- a sixth valve 560 may be provided on the fuel supply line SL for sending the evaporated gas compressed by the compressor 200 to the high-pressure engine, for controlling the flow rate and opening / closing of the fluid.
- the sixth valve 560 serves as a safety device for completely shutting off supply of the evaporative gas sent to the high-pressure engine when the gas mode operation of the high-pressure engine is stopped.
- the gas mode means a mode in which the engine is operated using natural gas as the fuel. When the evaporation gas to be used as the fuel is insufficient, the engine is switched to the fuel oil mode, and the fuel oil is used as the fuel for the engine.
- a seventh valve 570 for controlling the flow rate of the fluid and the opening and closing of the fluid is disposed on the line for sending the surplus evaporated gas remaining after being supplied to the fuel of the high pressure engine among the evaporated gases compressed by the compressor 200 to the heat exchanger 100. [ Can be installed.
- 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 high-pressure evaporation gas as fuel.
- the ME-GI engine is known to use about 150 to 400 bar, preferably about 150 to 350 bar, more preferably about 300 bar of natural gas as fuel.
- the compressor 200 of the present invention can compress the evaporation gas to approximately 150 to 350 bar so as to supply the compressed evaporated gas to the ME-GI engine.
- an X-DF engine or a DF engine using a vapor of about 6 to 20 bar pressure as the fuel may be used instead of the ME-GI engine as the main engine.
- the evaporation gas is at a low pressure, it is possible to re-liquefy by further pressurizing the compressed evaporation gas to be supplied to the main engine.
- the pressure of the further pressurized evaporation gas for re-liquefaction can be approximately 80 to 250 bar.
- 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.
- 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.
- the evaporated gas supplied to the compressor 200 is compressed by the plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 It is compressed in multiple stages.
- Each of the cylinders 210, 220, 230, 240, and 250 may have the meaning of each compression stage of the compressor 200.
- the compressor 200 further includes a first recirculation line RC1 for sending part or all of the evaporated gas that has passed through the first cylinder 210 and the first cooler 211 to the upstream side of the first cylinder 210; A second recirculation line RC2 for sending part or all of the evaporated gas that has passed through the second cylinder 220 and the second cooler 221 to the front end of the second cylinder 220; A third recirculation line RC3 for sending part or all of the evaporated gas that has passed through the third cylinder 230 and the third cooler 231 to the front end of the third cylinder 230; And a fourth recirculation valve 242 for sending some or all of the evaporated gas that has passed through the fourth cylinder 240, the fourth cooler 241, the fifth cylinder 250 and the fifth cooler 251 to the front end of the fourth cylinder 240 Line RC4.
- a first recirculation line RC1 for sending part or all of the evaporated gas that has passed through the first cylinder 210 and the first cooler 211 to
- a first recirculation valve 541 for regulating the flow rate and opening and closing of the fluid is provided on the first recirculation line RC1 and a second recirculation valve 541 for regulating the flow rate and opening and closing of the fluid is provided on the second recirculation line RC2.
- a third recirculation valve 543 for regulating the flow rate and opening and closing of the fluid is provided on the third recirculation line RC3 and a third recirculation valve 543 for regulating the flow rate and opening and closing of the fluid is disposed on the fourth recirculation line RC4. 4 recirculation valve 544 may be provided.
- the recirculation lines RC1, RC2, RC3 and RC4 recirculate some or all of the evaporated gas to the compressor 200 when the pressure inside the storage tank T is low and the suction pressure conditions required by the compressor 200 are not satisfied. ).
- the recirculation valves 541, 542, 543 and 544 are closed and the recirculation lines RC1 and RC2 , RC3, RC4), the recirculation valves 541, 542, 543, 544 are opened.
- FIG. 2 shows a case where the evaporation gas is completely sent to the heat exchanger 100 through the plurality of cylinders 210, 220, 230, 240 and 250 included in the compressor 200,
- the evaporated gas passing through some of the cylinders 210, 220, 230, 240, 250 may be branched at the middle of the compressor 200 and sent to the heat exchanger 100.
- 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).
- GCU Gas Combustion Unit
- the low pressure engine may be a DF engine (e.g., DFDE) using a vapor of about 6 to 10 bar pressure as the fuel.
- DFDE DF engine
- 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. Particularly, when the evaporation gas compressed by the compressor 200 is used as the fuel of the high-pressure engine, or when the evaporation gas is compressed to 80 bar or more, preferably 100 bar or more, for the liquefaction efficiency, A cylinder of a refueling type is included to compress the evaporation gas to a high pressure.
- lubricating oil for lubrication and cooling must be supplied to the reciprocating compressor 200, for example, at the piston sealing area in order to compress the evaporation gas to 100 bar or more.
- Lubricating oil is supplied to cylinders of refueled lubrication type. At the current technology level, some of lubricating oil is mixed in the evaporated gas that passes through the cylinder of refueling type. The inventors of the present invention have found that the lubricating oil compressed by the evaporation gas and mixed with the evaporation gas is condensed or solidified before the evaporation gas in the heat exchanger 100 to block the flow path of the heat exchanger 100.
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present embodiment may further include an oil separator 300 and a first oil filter 410 installed between the compressor 200 and the heat exchanger 100 to separate the oil mixed with the evaporation gas have.
- the oil separator 300 separates mainly the lubricating oil in the liquid state, and the first oil filter 410 separates the lubricating oil in the vapor or mist state. Since the oil separator 300 separates the lubricant oil having a larger particle size than the first oil filter 410, the oil separator 300 is installed at the front end of the first oil filter 410, It is preferable that the gas is sequentially passed through the oil separator 300 and the first oil filter 410 and then sent to the heat exchanger 100.
- FIG 2 shows a case where the oil separator 300 and the first oil filter 410 are both included in the oil separator 300 and the first oil filter 410. However, It may include only one. However, it is preferable to use both the oil separator 300 and the first oil filter 410.
- FIG 2 shows a case where the first oil filter 410 is installed on the second supply line L2 at the rear stage of the compressor 200.
- the first oil filter 410 is disposed in front of the heat exchanger 100
- the third supply line L3, and a plurality of the supply lines L3 may be provided in parallel.
- the evaporation gas re-liquefaction system of this embodiment includes at least one of the oil separator 300 and the first oil filter 410, and the compressor 200 of this embodiment includes the cylinder of the non-lube oiling system and the cylinder of the oil-
- the evaporated gas that has passed through the cylinder of the refueling lubrication system is configured to be sent to the oil separator 300 and / or the first oil filter 410, and the evaporation gas that has passed through only the cylinder of the non-lube lubrication system is supplied to the oil separator 300 Or may be configured to be sent directly to the heat exchanger 100 without passing through the oil filter 410.
- 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 lubricating system.
- the evaporation gas is branched in the third or lower stage, the evaporation gas is directly sent to the heat exchanger 100 without passing through the oil separator 300 or the first oil filter 410
- the boil-off gas may be sent to the first heat exchanger 100 after passing through the oil separator 300 and / or the first oil filter 410.
- the first oil filter 410 may be a coalescer type oil filter.
- a check valve 550 may be provided on the fuel supply line SL between the compressor 200 and the high-pressure engine.
- the check valve 550 serves to prevent the evaporation gas from flowing backward and damaging the compressor when the high-pressure engine stops.
- the backflowed evaporation gas is supplied to the oil separator 300 and / or the first oil filter 410
- the backflow prevention valve 550 may be installed downstream of the oil separator 300 and / or the first oil filter 410 so as not to flow.
- the backflow prevention valve 550 prevents the third supply line L3 from flowing into the fuel supply line SL (SL) when the expansion valve 600 is suddenly closed, ) At the branch point.
- the third temperature sensor 830 is provided on the third supply line L3 before the heat exchanger 100 to measure the temperature of the evaporated gas that is compressed by the compressor 200 and then sent to the heat exchanger 100 do.
- the third temperature sensor 830 is preferably installed immediately before the heat exchanger 100 so that the temperature of the evaporated gas immediately before being supplied to the heat exchanger 100 can be measured.
- the fourth temperature sensor 840 is disposed downstream of the heat exchanger 100 on the fourth supply line L4 and detects the temperature of the evaporated gas cooled by the heat exchanger 100 after being compressed by the compressor 200 .
- the fourth temperature sensor 840 is preferably disposed immediately after the heat exchanger 100 so that the temperature of the evaporated gas immediately after being cooled by the heat exchanger 100 can be measured.
- the first pressure sensor 910 is installed on the third supply line L3 in front of the heat exchanger 100 and measures the pressure of the evaporated gas that is compressed by the compressor 200 and then sent to the heat exchanger 100 do.
- the first pressure sensor 910 is preferably installed immediately upstream of the heat exchanger 100 so that the pressure of the evaporated gas immediately before being supplied to the heat exchanger 100 can be measured.
- the second pressure sensor 920 is disposed downstream of the heat exchanger 100 on the fourth supply line L4 so that the pressure of the evaporated gas cooled by the heat exchanger 100 after being compressed by the compressor 200 .
- the second pressure sensor 920 is preferably installed immediately after the heat exchanger 100 so that the pressure of the evaporated gas immediately after being cooled by the heat exchanger 100 can be measured.
- first to fourth temperature sensors 810 to 840 are installed.
- first pair Only a first temperature sensor 810 and a fourth temperature sensor 840 (hereinafter referred to as a "first pair") are provided, or the second temperature sensor 820 and the third temperature sensor 840 Only a first pressure sensor 910 and a second pressure sensor 920 (hereinafter referred to as a "third pair") may be provided, or only a first pressure sensor 830 (hereinafter referred to as a "second pair" Only two of the first through third pairs may be installed.
- the decompressor 600 is disposed downstream of the heat exchanger 100 to compress the evaporated gas cooled by the heat exchanger 100 after being compressed by the compressor 200.
- the evaporation gas that has undergone the compression process by the compressor 200, the cooling process by the heat exchanger 100, and the decompression process by the decompressor 600 may partially or totally re-liquefy.
- the pressure reducing device 600 may be an expansion valve such as a line-Thomson valve or an expansion valve, depending on the configuration of the system.
- the evaporation gas re-liquefaction system of this embodiment comprises a liquefied natural gas which is disposed at the downstream end of the decompressor 600 and passes through the compressor 200, the heat exchanger 100, and the decompressor 600, And a gas-liquid separator 700 for separating the remaining evaporation gas.
- the liquefied gas separated by the gas-liquid separator 700 is sent to the storage tank T along the fifth supply line L5 and the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 is supplied to the sixth supply line L6 May be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank (T) and then sent to the heat exchanger (100).
- Liquid separator 700 may be used as a refrigerant in the heat exchanger 100 along a separate flow path.
- An eighth valve 581 for opening and closing the flow rate of the fluid may be provided on the fifth supply line L5.
- the level of the liquefied gas in the gas-liquid separator 700 is adjusted by the eighth valve 581.
- a ninth valve 582 may be provided on the sixth supply line L6 to control the flow rate and opening / closing of the fluid. The pressure inside the gas-liquid separator 700 is adjusted by the ninth valve 582.
- the gas-liquid separator 700 is provided with one or more water level sensors 940 for measuring the level of the internal liquefied gas, as shown in FIG. 4, .
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present embodiment is provided with a second oil filter 420 installed between the carburane 600 and the gas-liquid separator 700 to filter the oil mixed with the fluid reduced in pressure by the pressure- .
- the second oil filter 420 may be installed on the fourth supply line L4 between the pressure reducing device 600 and the gas-liquid separator 700 Liquid separator 700 is discharged from the gas-liquid separator 700, and the gas-phase evaporation gas is discharged from the gas-liquid separator 700 (C position in Fig. 4).
- FIG. 2 shows a case where a second oil filter 420 is installed at a position A in FIG.
- the gas-phase evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 may be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and supplied to the low-temperature channel of the heat exchanger 100.
- the gas-liquid separator 700 It is impossible to exclude the possibility that a small amount of lubricating oil is mixed into the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700.
- the inventors of the present invention have found that when lubricating oil is mixed with the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 and sent to the low-temperature channel of the heat exchanger 100, the lubricating oil compressed by the compressor 200, It has been found that a more difficult situation may arise than when the high-temperature flow path of the heat exchanger 100 is supplied.
- the fluid used as the refrigerant in the heat exchanger 100 is supplied to the low-temperature flow path of the heat exchanger 100, the ultra-low temperature evaporation gas is supplied throughout the operation of the system and the high- No fluid with temperature is supplied. Therefore, it is very difficult to remove the condensed or solidified oil accumulated in the low-temperature flow path of the heat exchanger 100.
- the second oil filter 420 may be disposed at the position A or the position C in FIG. 4 so as to minimize the possibility that the lubricating oil is mixed with the gaseous evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700 and sent to the low-temperature channel of the heat exchanger 100, .
- the first oil filter 410 is installed at the rear end of the compressor 200 and the evaporated gas compressed by the compressor 200 is approximately 40 to 45 ° C so that it is not necessary to use the oil filter for cryogenic temperature.
- the temperature of the fluid depressurized by the decompressor 600 becomes about -160 to -150 DEG C so that at least a part of the evaporated gas can be re-liquefied, and the liquefied gas separated by the gas-liquid separator 700 and the evaporated gas
- the second oil filter 420 should be designed for a cryogenic temperature regardless of the positions of A, B, and C in FIG.
- the oil separator 300 is suitable for separating the lubricating oil in the liquid state
- the first oil filter 410 is designed to be suitable for separating the lubricating oil in the mist state (part of the lubricating oil in the vapor state may be partly included).
- the fluid which is the cryogenic fluid, reduced in pressure by the pressure reducing device 600, the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 700, and the lubricant mixed in the liquefied gas separated by the gas- (Or solidified) state of the second oil filter 420
- the second oil filter 420 is designed to be suitable for separating the solid (or solidified) lubricating oil.
- FIG. 5 is an enlarged view of a second oil filter according to an embodiment of the present invention
- FIG. 6 is an enlarged view of a second oil filter according to another embodiment of the present invention.
- the second oil filter 420 may have a structure shown in FIG. 5 (hereinafter, referred to as a "lower exhaust type"), or may have a structure shown in FIG. 6 Upper discharge type "). 5 and 6, the dotted line indicates the fluid flow direction.
- the second oil filter 420 includes a fixing plate 425 and a filter element 421.
- the second oil filter 420 includes an inlet pipe 422, a discharge pipe 423, And an oil discharge pipe 424 are connected.
- the filter element 421 is provided on the fixing plate 425 to separate the lubricating oil mixed with the fluid flowing through the inflow pipe 422.
- FIG. 13 is a plan view of the filter element 421 shown in FIGS. 5 and 6.
- the filter element 421 may have a cylindrical shape with a hollow (Z space in FIG. 13) ) May be a stacked multi-layered layer of different sizes.
- the fluid flowing through the inlet pipe 422 passes through the multi-stage layer contained in the filter element 421 and the lubricant is filtered.
- the filter element 421 can separate the lubricating oil by a physical adsorption method.
- the fluid filtered by the filter element 421 is discharged along the discharge line 423 and the lubricant filtered by the filter element 421 is discharged through the oil discharge pipe 424 .
- the material of the components used in the second oil filter 420 is made of a material which can withstand extremely low temperature to separate the lubricating oil mixed with the cryogenic fluid.
- the filter element 421 may be made of a metal material capable of withstanding extremely low temperatures, and specifically, the filter element 421 may be made of SUS material.
- the 'lower discharge type' oil filter has a structure in which the fluid supplied through the inflow pipe 422 connected to the upper portion of the oil filter passes through the filter element 421, (X in Fig. 5), and is discharged through the discharge pipe 423 connected to the lower portion of the oil filter.
- a filter element 421 is installed on the upper surface of the fixing plate 425 and the filter element 421 is mounted on the fixing plate 425 with reference to the fixing plate 425. [ And the discharge pipe 423 is connected to the opposite side.
- the 'lower drain type' oil filter is configured to allow the fluid introduced through the supply line 422 to be also filtered by the upper portion of the filter element 421 (i.e., to use the entire filter element as much as possible) It is preferable that the pipe 422 is connected above the upper end of the filter element 421.
- the supply piping 422 and the discharge piping 423 are provided on opposite sides (left and right with respect to the filter element 421 in Fig. 5) in the flow of the fluid and lubricant It is preferable that the oil discharge pipe 424 is connected to the lower side of the filter element 421 because the filter element 421 is gathered under the filter element 421.
- the oil discharge pipe 424 may be connected directly above the fixing plate 425.
- the fluid supplied through the inflow pipe 422 connected to the lower portion of the oil filter passes through the filter element 421, (Y in Fig. 6), and is discharged through the discharge pipe 423 connected to the upper portion of the oil filter.
- the oil filter of the 'upper discharge type' is provided with a fixing plate 425 on the oil filter, a filter element 421 on the lower surface of the fixing plate 425, and a filter element 421 on the fixing plate 425, And the discharge pipe 423 is connected to the opposite side.
- the " top discharge type " oil filter is configured to allow the fluid introduced through the supply line 422 to be filtered by the lower portion of the filter element 421 (i.e., to use the entire filter element as much as possible) It is preferable that the pipe 422 is connected further downward than the lower end of the filter element 421.
- the supply pipe 422 and the discharge pipe 423 are provided on the opposite sides (left and right with respect to the filter element 421 in FIG. 6) in the flow of the fluid and the lubricant It is preferable that the oil discharge pipe 424 is connected to the lower side of the filter element 421 because the filter element 421 is gathered under the filter element 421.
- the 'upper discharge type' oil filter includes a pipe 423 connected to the upper portion of the oil filter after the fluid supplied along the pipe 422 connected to the lower portion of the oil filter passes through the filter element 421 Respectively.
- the lubricating oil filtered by the filter element 421 is discharged to the outside along a separate pipe 424.
- the second oil filter 420 when the second oil filter 420 is installed at position B in FIG. 4, it is preferable to apply the second oil filter 420, which is the 'lower exhaust type' shown in FIG. 5, When the second oil filter 420 is installed at the position, it is preferable to apply the second oil filter 420 which is the 'upper discharge type' shown in FIG.
- the fluid decompressed by the pressure reducing device 600 is in a vapor-liquid mixed state (theoretically, 100% It is preferable to apply the second oil filter 420 of the 'upper discharge type' shown in FIG. 6.
- the bypass line BL of the present invention is branched from the first supply line L1 at the upstream end of the heat exchanger 100 and bypasses the heat exchanger 100 and then bypasses the second To the supply line L2.
- the bypass line bypassing the heat exchanger is installed inside the heat exchanger and integrated with the heat exchanger.
- the bypass line is installed inside the heat exchanger, when the valve installed at the front end and / or the rear end of the heat exchanger is closed, the fluid is not supplied to the heat exchanger and the fluid is not supplied to the bypass line.
- the bypass line BL is installed outside the heat exchanger 100 separately from the heat exchanger 100, and the first valve 510 and / or the heat exchanger 100
- the bypass line BL is branched from the first supply line L1 at the front end of the first valve 510 so that the evaporation gas can be supplied to the bypass line BL even when the second valve 520 installed at the rear end of the first valve 510 is closed. And to the second supply line (L2) at the rear end of the second valve (520).
- a bypass valve 590 is provided on the bypass line BL and is opened when the bypass valve 590 is normally closed and the bypass line BL needs to be used.
- the bypass line BL is used when the heat exchanger 100 can not be used, such as when the heat exchanger 100 fails or when maintenance is required.
- the evaporation-gas re-liquefaction system of this embodiment sends some or all of the evaporated gas compressed by the compressor 200 to the high-pressure engine, if the heat exchanger 100 can not be used, The evaporator 200 bypasses the heat exchanger 100 along the bypass line BL and supplies the evaporated gas discharged from the storage tank T directly to the compressor 200, To the high-pressure engine, and the surplus evaporated gas can be sent to the GCU for incineration.
- bypass line BL As an example of using the bypass line BL for maintenance of the heat exchanger 100, when the flow path of the heat exchanger 100 is clogged by the condensed or solidified lubricating oil, the bypass line BL is used for condensing or solidifying And removing the lubricating oil.
- the bypass valve 590 can be controlled to automatically open if it is determined that there is no excess evaporative gas and there is no need to re-liquefy the evaporative gas.
- the inventors of the present invention have found that when the evaporation gas is supplied to the engine through a narrow heat exchanger according to the present invention, a large pressure drop of the evaporation gas is caused by the heat exchanger. When there is no need for re-liquefaction, fuel can be smoothly supplied to the engine by bypassing the heat exchanger and compressing the evaporation gas as described above.
- bypass line (BL) can be used even when the evaporation gas is not re-liquefied and the amount of the evaporation gas is increased to re-vaporize the evaporation gas.
- the evaporation gas discharged from the storage tank T is bypassed to the bypass line BL
- the entire evaporation gas bypasses the heat exchanger 100 and is directly supplied to the compressor 200.
- the evaporated gas compressed by the compressor 200 can be sent to the high temperature channel of the heat exchanger 100 .
- a part of the evaporated gas compressed by the compressor 200 may be sent to the high-pressure engine.
- the temperature of the high-temperature flow path of the heat exchanger 100 is increased at the same time as the evaporation gas re-liquefaction is started or re-circulated through the above-described process, the temperature of the hot gas flow path, which may remain in the heat exchanger 100, There is an advantage in that evaporation gas re-liquefaction can be started after removing condensed or solidified lubricating oil or other residue or impurities.
- the remainder may include an evaporation gas compressed by the compressor 200 and then sent to the heat exchanger during the previous liquefaction of the evaporation gas, and a lubricant mixed with the evaporation gas compressed by the compressor 200.
- the low temperature evaporated gas immediately discharged from the storage tank T is supplied to the heat exchanger 100 without the process of raising the temperature of the high temperature flow path of the heat exchanger 100 by using the bypass line BL,
- the low temperature evaporated gas discharged from the storage tank T is supplied to the low temperature channel of the heat exchanger 100 while the high temperature vapor is not yet supplied to the high temperature channel of the heat exchanger 100,
- the lubricant that has not yet been condensed or solidified remaining in the heat exchanger 100 may be condensed or solidified as the temperature of the heat exchanger 100 is lowered.
- the temperature of the high-temperature flow path of the heat exchanger 100 is continuously increased by using the bypass line BL, if it is determined that the condensed or solidified lubricating oil or other impurities are almost removed after a certain period of time And it may take a time of about 1 minute to 30 minutes, preferably about 3 minutes to 10 minutes, and more preferably about 2 minutes to 5 minutes)
- the valve 510 and the second valve 520 are opened gradually and the bypass valve 590 is closed gradually to start evaporation gas remelting.
- the first valve 510 and the second valve 520 are fully opened and the bypass valve 590 is completely closed so that all of the evaporated gas discharged from the storage tank T is discharged from the heat exchanger 100 to the evaporation gas Is used as a refrigerant for re-liquefaction.
- bypass line BL may be utilized to satisfy the suction pressure condition of the compressor 200 when the pressure inside the storage tank T is low.
- the bypass line BL can be used to satisfy the suction pressure condition of the compressor 200 even if the pressure of the storage tank T is lowered. .
- the bypass line BL is utilized to satisfy the suction pressure condition of the compressor 200 when the lubricating oil condensed or solidified by using the bypass line BL is removed and when the pressure inside the storage tank T is low.
- bypass line (BL) is used to remove condensed or solidified lubricant
- a predetermined lubricating oil is mixed in the evaporation gas that has passed through the cylinder of the oil supply and lubricating system of the compressor 200.
- the lubricating oil mixed with the evaporation gas is condensed or solidified before the evaporation gas in the heat exchanger 100,
- the amount of condensed or solidified lubricating oil accumulated in the flow path of the heat exchanger 100 increases with time, so that it is necessary to remove the condensed or solidified lubricating oil in the heat exchanger 100 after a predetermined period of time
- the inventors of the present invention have found that the present invention is not limited thereto.
- the heat exchanger 100 of the present embodiment is a PCHE (Printed Circuit Heat Exchanger, also referred to as DCHE) in consideration of the pressure and / or flow rate of the evaporation gas to be re-liquefied, (A microchannel-like flow path) is bent, and the flow path can be easily clogged by the condensed or solidified lubricating oil.
- PCHE Printed Circuit Heat Exchanger
- DCHE is produced by companies such as Kobelko and Alfalaval.
- the condensed or solidified lubricating oil can be removed by the following steps.
- the cooling efficiency of the heat exchanger 100 is lowered. Therefore, if the performance of the heat exchanger 100 is lower than a predetermined value, it can be estimated that the condensed or solidified lubricating oil is accumulated to some extent in the heat exchanger 100. For example, It is determined that the lubricating oil condensed or solidified in the heat exchanger 100 should be removed if the performance falls to approximately 50 to 90%, preferably approximately 60 to 80%, more preferably approximately 70% .
- about 50 to 90% or less in a normal case is meant to include not more than about 50%, not more than about 60%, not more than about 70%, not more than about 80%, and not more than about 90%
- 60% to 80% or less means that it includes not more than about 60%, not more than about 70%, and not more than about 80%.
- the temperature of the evaporated gas discharged from the storage tank T measured by the first temperature sensor 810 and sent to the heat exchanger 100 is compared with the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 200 measured by the fourth temperature sensor 840 (Hereinafter referred to as "temperature difference of the low temperature flow") of the evaporation gas cooled by the heat exchanger 100 after being compressed by the heat exchanger 100 is larger than that in the normal case, The heat exchanger 100 can judge that the heat exchange is not properly performed.
- the state in which the temperature difference of the low-temperature flow is 20 to 50 ° C or more, preferably 30 to 40 ° C or more, more preferably approximately 35 ° C or more is maintained for 1 hour or more, It can be judged that it is time to discharge.
- the evaporated gas compressed by the compressor 200 to approximately 300 bar is approximately 40 to 45 ° C
- the evaporator gas discharged from the storage tank T is approximately -160 to -140 ° C
- the temperature of the evaporation gas may increase somewhat during the transfer to the heat exchanger 100, and may be about -150 to -110 ⁇ , preferably about -120 ⁇ .
- the evaporation gas remelting system of this embodiment includes the gas-liquid separator 700 so that the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 is combined with the vaporized gas discharged from the storage tank T,
- the temperature of the evaporative gas supplied to the heat exchanger 100 is lower than that of only the evaporated gas discharged from the storage tank T to the heat exchanger 100, The greater the amount of the separated gaseous vaporized gas, the lower the temperature of the vaporized gas supplied to the heat exchanger 100.
- the evaporation gas at approximately 40 to 45 ⁇ supplied to the heat exchanger 100 along the third supply line L 3 is cooled by the heat exchanger 100 to approximately -130 to -110 ⁇ , Temperature difference of the low-temperature flow " is preferably about 2 to 3 ⁇ ⁇ .
- the temperature of the evaporation gas used as the refrigerant in the heat exchanger 100 after discharged from the storage tank T measured by the second temperature sensor 820 and the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 200 measured by the third temperature sensor 830 (Hereinafter referred to as "temperature difference of high temperature flow") of the evaporation gas compressed by the heat exchanger 100 and then sent to the heat exchanger 100 is larger than that in the normal case, The heat exchanger 100 can judge that the heat exchange is not properly performed.
- the condensed or solidified lubricant should be discharged It can be judged as a time point.
- the heat exchanger 100 When the heat exchanger 100 is operating normally, it is cooled to a temperature of about -150 to -110 DEG C (preferably about -120 DEG C), which is somewhat increased during discharge to the heat exchanger 100 after being discharged from the storage tank T.
- the pressure of the evaporation gas sent to the heat exchanger 100 after being compressed by the compressor 200 measured by the first pressure sensor 910 and the pressure of the evaporation gas sent to the heat exchanger 100 (Hereinafter, referred to as a "pressure difference of the high-temperature flow path") which is cooled by the heat exchanger 100 .
- the condensed or solidified lubricating oil is hardly accumulated in the low-temperature flow path of the heat exchanger 100 which uses the evaporated gas discharged from the compressor 200 as a refrigerant and then sends the refrigerant to the compressor 200. After cooling the evaporated gas compressed by the compressor 200 The condensed or solidified lubricating oil is accumulated in the high-temperature flow path of the heat exchanger 100 to be sent to the decompression apparatus 600.
- Whether or not condensed or solidified lubricating oil should be removed is determined by the pressure difference between the front and rear ends of the heat exchanger 100, in particular, the PCHE in which the flow path is formed narrow and curved to the heat exchanger 100 of this embodiment can be applied , It can be usefully used.
- the evaporated gas compressed by the compressor 200 passes through the heat exchanger 100 and is cooled to a pressure of about 0.5 to 2.5 bar, A pressure drop of about 1.5 bar, more preferably about 1 bar, occurs. If the state in which the pressure difference of the high-temperature flow path is at least a predetermined pressure, for example, 1 to 5 bar or more, preferably 1.5 to 3 bar or more, more preferably approximately 2 bar (200 kPa) Or that it is time to discharge the solidified lubricating oil.
- a predetermined pressure for example, 1 to 5 bar or more, preferably 1.5 to 3 bar or more, more preferably approximately 2 bar (200 kPa) Or that it is time to discharge the solidified lubricating oil.
- the difference between the temperature difference of the low-temperature flow and the temperature difference of the high-temperature flow may be at least two times longer than the normal case, kPa or more for 1 hour or more, it can be judged that it is time to remove condensed or solidified lubricating oil.
- the first temperature sensor 810, the second temperature sensor 820, the third temperature sensor 830, the fourth temperature sensor 840, the first pressure sensor 910, and the second pressure sensor 920 It can be regarded as a kind of sensing means for sensing whether or not the heat exchanger 100 is clogged with lubricating oil.
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present invention includes a first temperature sensor 810, a second temperature sensor 820, a third temperature sensor 830, a fourth temperature sensor 840, a first pressure sensor 910 (Not shown) for determining whether the heat exchanger 100 is clogged with lubricating oil by a value sensed by at least one of the first pressure sensor 920 and the second pressure sensor 920.
- the control device can be regarded as a kind of judging means for judging whether or not the heat exchanger 100 is clogged by the lubricating oil.
- a bypass valve 590 provided on the bypass line BL is operated to determine whether or not to remove the condensed or solidified lubricating oil in the first step and to remove the condensed or solidified lubricating oil in the heat exchanger 100, And the first valve 510 provided on the first supply line L1 and the second valve 520 provided on the second supply line L2 are closed.
- the bypass valve 590 opens and closes the first valve 510 and the second valve 520, the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the compressor 200 through the bypass line BL, It is not sent to the machine 100. Therefore, the refrigerant is not supplied to the heat exchanger 100.
- the evaporated gas discharged from the storage tank T bypasses the heat exchanger 100 through the bypass line BL and is then sent to the compressor 200.
- the evaporated gas sent to the compressor 200 is compressed by the compressor 200 and the temperature is increased as well as the pressure.
- the temperature of the evaporated gas compressed by the compressor 200 to about 300 bar is about 40 to 45 ° C.
- the evaporated gas having a high temperature compressed by the compressor 200 is continuously sent to the heat exchanger 100, the low-temperature evaporated gas discharged from the storage tank T used as the refrigerant in the heat exchanger 100 passes through the heat exchanger 100 And the temperature of the high-temperature flow path of the heat exchanger 100 through which the evaporated gas compressed by the compressor 200 passes gradually increases because only the high-temperature evaporated gas is supplied to the heat exchanger 100 continuously.
- the condensed or solidified lubricating oil accumulated in the heat exchanger 100 gradually melts or becomes low in viscosity, The lubricating oil mixes with the evaporating gas and exits the heat exchanger 100.
- the evaporation gas is supplied to the bypass line BL, the compressor 200, and the high-temperature flow path of the heat exchanger 100 until the heat exchanger 100 is normalized.
- the lubricating oil discharged from the storage tank T is discharged from the bypass line BL, the compressor 200, the high-temperature flow path of the heat exchanger 100,
- the evaporation gas that has passed through the apparatus 600 may be sent to a tank or other collection device that is installed separately from the storage tank T in a mixed state of the lubricating oil and the evaporated gas having lowered or lowered viscosity.
- the evaporated gas in the tank or other recovery device installed separately from the storage tank (T) can be sent back to the bypass line (BL) to continue the condensed or solidified lubricant removal process.
- the gas-liquid separator 700 is installed at the downstream of the pressure reducing device 600 in the case where the fluid mixed with the lubricating oil and the vaporized gas whose melting or viscosity is lowered is sent to a tank or another collecting device separately provided from the storage tank T, Since the lubricating oil 700 has the same function as the existing evaporative gas re-liquefaction system and does not collect the lubricating oil having a lowered melting or viscosity inside the gas-liquid separator 700 (the lubricating oil having a lowered or lowered viscosity is stored in the storage tank T It is not necessary to include the improved gas-liquid separator 700 for discharging the lubricating oil, so that the cost can be saved.
- the condensed or solidified lubricating oil accumulated in the heat exchanger 100 melts or becomes viscous and mixed with the evaporated gas and sent to the gas-liquid separator 700.
- the re-liquefaction of the evaporated gas is not performed. Therefore, the liquefied liquefied gas is not collected in the gas-liquid separator 700, The evaporated gas in the state and the lubricating oil which melts or lowers in viscosity are gathered.
- the vaporized gaseous state collected in the gas-liquid separator 700 is discharged from the gas-liquid separator 700 along the sixth supply line L6 and then sent to the compressor 200 along the bypass line BL. Since the first valve 510 is closed in the second stage, the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 is merged with the vaporized gas discharged from the storage tank T and flows along the bypass line BL, Is not supplied to the low-temperature flow path of the heat exchanger (100).
- the supply of the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 to the bypass line BL in a state where the first valve 510 is closed can be performed by supplying the lubricating oil partially contained in the vaporized gas to the heat exchanger 100 To prevent the low-temperature flow path of the heat exchanger 100 from being clogged.
- Liquid separator 700 is discharged from the gas-liquid separator 700 along the sixth supply line L6 and then sent to the compressor 200 along the bypass line BL, the circulation process of the gas-
- the temperature of the high-temperature flow path of the apparatus 100 is compressed by the compressor 200 and then it is judged that the temperature of the high-temperature flow path of the apparatus 100 is increased by the temperature of the evaporation gas sent to the high-temperature flow path of the heat exchanger 100.
- the circulation process may continue until sufficient time has been judged to have passed.
- the eighth valve 581 is closed and the lubricant collected in the gas-liquid separator 700 is supplied to the fifth supply line L5 So that it is not sent to the storage tank (T).
- the lubricating oil is introduced into the storage tank T, the purity of the liquefied gas stored in the storage tank T may be lowered, thereby decreasing the value of the liquefied gas.
- the lubricating oil discharged from the heat exchanger 100 and having a lowered or reduced viscosity collects in the gas-liquid separator 700.
- the gas-liquid separator 700 In order to process the lubricating oil collected in the gas-liquid separator 700, in the present embodiment, It is possible to use a gas-liquid separator 700 in which the separator 700 is improved.
- FIG. 10 is an enlarged view of a heat exchanger and a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention. Some of the devices have been omitted for convenience of explanation.
- the gas-liquid separator 700 is provided with a fifth supply line L5 for sending the liquefied gas separated by the gas-liquid separator 700 to the storage tank T, A lubricating oil discharge line OL is further provided.
- the lubricant discharge line OL is connected to the lower end of the gas-liquid separator 700 and the end of the fifth supply line L5 is connected to the lubricant discharge line OL so that oil collected under the gas-liquid separator 700 can be effectively discharged.
- Liquid separator 700 is higher than the lower end of the gas-liquid separator 700.
- a third valve 530 may be provided on the lubricant discharge line OL to control the flow rate and opening / closing of the fluid, and a plurality of third valves 530 may be provided.
- the lubricating oil collected in the gas-liquid separator 700 can not be discharged naturally or may take a long time to be discharged. Therefore, the lubricating oil in the gas-liquid separator 700 can be discharged through nitrogen purging. When nitrogen of approximately 5 to 7 bar is supplied to the gas-liquid separator 700, the pressure in the gas-liquid separator 700 becomes high, so that the oil can be discharged quickly.
- a nitrogen supply line NL may be provided so as to be merged into the third supply line L3 of the upstream side of the heat exchanger 100 to discharge the lubricating oil in the gas-liquid separator 700 by nitrogen purge.
- a plurality of nitrogen supply lines may be provided at different positions as required.
- a nitrogen valve 583 for regulating the flow rate and opening and closing of the fluid is provided on the nitrogen supply line NL and the nitrogen valve 583 is normally kept closed when the nitrogen supply line NL is not used, Liquid separator 700. When it is necessary to use the nitrogen line NL, the nitrogen valve 583 is opened.
- a plurality of nitrogen valves 583 may be provided.
- the nitrogen purging may be performed by injecting nitrogen directly into the gas-liquid separator 700. However, if nitrogen supply lines for other purposes are already installed, .
- All of the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the bypass line BL to be compressed by the compressor 200 and the evaporated gas compressed by the compressor 200 is sent to the high temperature channel of the heat exchanger 100, After passing through the high-temperature flow path of the heat exchanger 100, the evaporated gas decompressed in the decompressor 600 is sent to the gas-liquid separator 700 and the evaporated gas discharged from the gas-liquid separator 700 is again sent to the bypass line BL Liquid separator 700 (that is, it is determined that the heat exchanger 100 has been normalized), the compressor 200 is operated in the same manner as described above, And the nitrogen valve 583 is opened to perform nitrogen purging.
- the evaporated gas discharged from the storage tank T is used as refrigerant in the heat exchanger 100, and the evaporated gas used as the refrigerant in the heat exchanger 100 is discharged from the compressor 200 A compression process, a cooling process by the heat exchanger 100, and a decompression process by the pressure reduction device 600, all or part of the liquid is re-liquefied.
- the determination that the heat exchanger 100 has been normalized again can be carried out in such a manner as to determine whether or not to remove the condensed or solidified lubricating oil by determining the difference between the temperature difference of the low temperature flow, the temperature difference of the high temperature flow, 'Can be used as an indicator.
- Condensation or solidified lubricating oil accumulated in piping, valves, meters, and various equipment as well as condensed or solidified lubricating oil in the heat exchanger 100 can be removed through the above-described process.
- the heat exchanger 100 when the engine is driven while removing the condensed or solidified lubricating oil in the heat exchanger 100, the heat exchanger 100 can be maintained while continuing the operation of the engine, ), It is possible to propel the ship and generate power, and it is possible to remove condensed or solidified lubricating oil by utilizing the surplus evaporation gas that is used in the engine.
- the engine when the engine is driven while removing the condensed or solidified lubricating oil in the heat exchanger 100, there is an advantage that the lubricating oil, which is compressed by the compressor 200 and mixed with the evaporated gas, can be burned by the engine. That is, the engine is used not only for the purpose of propulsion or power generation of the ship, but also for removing the oil mixed with the evaporative gas.
- the process of determining whether or not to remove the condensed or solidified lubricating oil by an alarm may include the steps of (1) alarm activation step and / or (2) alarm generation step.
- FIG. 7 is a schematic view of a vaporization gas remelting system according to a fourth embodiment of the present invention
- FIG. 8 is an enlarged view of a decompression apparatus according to an embodiment of the present invention
- FIG. 9 is a cross- Fig. 6 is an enlarged view of the decompression device according to Fig.
- two compressors 200 and 210 of the present invention can be installed in parallel.
- the two compressors 200 and 210 may have the same specifications, and when one of the compressors 200 and 210 fails, the other one may serve as a redundancy.
- Other apparatuses are not shown for convenience of explanation.
- the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the second compressor 210 through the seventh supply line L22, Some of the evaporated gas compressed by the second compressor 210 is sent to the high-pressure engine along the fuel supply line SL and the excess evaporated gas is sent to the heat exchanger 100 through the eighth supply line L33 It may be subjected to a re-liquefaction process.
- a tenth valve 571 for regulating the flow rate and opening / closing of the fluid may be provided.
- two pressure-reducing devices 600 and 610 may be installed in parallel, and two pairs of pressure-reducing devices 600 and 610 installed in series, as shown in FIG. 9, Or may be installed in parallel.
- an isolation valve 620 may be installed at the front end and the rear end, respectively.
- two pressure-reducing devices 600 are connected in series and two pairs of pressure-reducing devices 600 and 610 connected in series are installed in parallel.
- two decompression devices 600 may be connected in series for stability of decompression.
- the other pair can serve as a redundancy.
- An isolation valve 620 may be installed at the front end and the rear end of each of the two pairs of the decompression devices 600 and 610 installed in parallel.
- the isolation valve 620 shown in Figs. 8 and 9 is used to isolate the decompression devices 600 and 610 from each other when maintenance of the decompression devices 600 and 610, such as when the decompression devices 600 and 610 fail, (Isolation).
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present invention includes one compressor (200) and one decompressor (600) as shown in FIG. 2, the opening ratio of the decompressor (600) The alarm is activated when the seventh valve 570 is opened, the second valve 520 is opened, and the liquid level in the gas-liquid separator 700 is normal.
- the evaporation gas remelting system of the present invention includes one compressor 200 as shown in FIG. 2 and two decompressors 600 and 610 connected in parallel as shown in FIG. 8
- the opening degree of the first pressure reducing device 600 or the second pressure reducing device 610 is equal to or larger than the set value and the seventh valve 570 is opened and the second valve 520 is opened, 700)
- the alarm is activated.
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present invention includes two compressors 600 and 610 including one compressor 200 as shown in Fig. 2 and installed in parallel as shown in Fig. 9 ,
- the opening ratio of any one of the two first pressure reducing devices 600 installed in series or the two second pressure reducing devices 610 installed in series is equal to or larger than the set value and the seventh valve 570 is opened
- the alarm is activated when the second valve 520 is opened and the level of the liquefied gas in the gas-liquid separator 700 is normal (referred to as 'second alarm activation condition').
- the evaporation gas remelting system of the present invention includes two compressors 200 and 210 installed in parallel as shown in FIG. 7 and includes one decompressor 600 as shown in FIG. 2 .
- the opening degree of the pressure reducing device 600 is equal to or larger than the set value and the seventh valve 570 or the tenth valve 571 is opened and the second valve 520 is opened, And the alarm is activated when the level of the liquefied gas is normal (referred to as "third alarm activation condition").
- the evaporative gas re-liquefaction system of the present invention includes two compressors 200 and 210 installed in parallel as shown in Fig. 7, and two decompressors 600 and 610 connected in parallel as shown in Fig. 8
- the seventh valve 570 or the tenth valve 571 is open and the opening ratio of the first pressure reducing device 600 or the second pressure reducing device 610 is equal to or larger than the set value,
- the alarm is activated when the valve 520 is open and the level of the liquefied gas in the gas-liquid separator 700 is normal (referred to as 'fourth alarm activation condition').
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present invention includes two compressors 200 and 210 installed in parallel as shown in FIG. 7, and two pairs of decompressors 600 and 600 installed in parallel as shown in FIG. 610), the opening rate of any one of the two first pressure-reducing devices (600) installed in series or the two second pressure-reducing devices (610) installed in series is equal to or larger than a set value,
- the second valve 570 or the tenth valve 571 is opened and the second valve 520 is opened and the level of the liquefied gas in the gas-liquid separator 700 is normal (hereinafter referred to as 'fifth alarm activation condition').
- the alarm is activated.
- the set value of the opening ratio of the first pressure reducing device 600 or the second pressure reducing device 610 may be 2% and the liquefied gas inside the gas-liquid separator 700 The liquid level in the gas-liquid separator 700 is confirmed to indicate that the liquefaction process is normally performed.
- a condition in which the 'temperature difference of the low temperature flow' is higher than the set value and is maintained for a predetermined time or longer a condition in which the 'temperature difference of the high temperature flow' The pressure difference 'is more than the set value, and when two or more of the conditions that are maintained for a predetermined time or more are satisfied, an alarm may be made to notify when the condensed or solidified lubricant should be removed.
- the alarm may sound to indicate when the condensed or solidified lubricant should be removed.
- the performance abnormality of the heat exchanger, occurrence of an alarm, and the like can be judged by appropriate control means.
- the control means for judging the performance of the heat exchanger and the occurrence of an alarm or the like the control means used in the evaporation gas re-liquefaction system of the present invention, preferably the ship to which the evaporation gas liquefaction system of the present invention is applied, A control means previously used in an offshore structure may be used and a separately installed control means may be used to judge the performance of the heat exchanger and alarm occurrence.
- bypass line discharge of lubricating oil, fuel supply of the engine, start-up or restart of the evaporation gas re-liquefaction system, opening and closing of various valves for these can be automatically or manually controlled by the control means.
- the recirculation valves 541, 542, 543, and 544 are opened and the recirculation lines RC1, RC2, RC3, and RC4 open or close part or all of the evaporated gas To protect the compressor (200).
- the suction pressure condition of the compressor 200 is satisfied by recirculating the evaporation gas, the amount of the evaporation gas compressed by the compressor 200 is eventually decreased, so that the liquefaction performance is reduced, The required fuel consumption may not be satisfied.
- the fuel consumption amount required by the engine can not be satisfied, even if the internal pressure of the storage tank T is low, it is possible to satisfy the suction pressure condition required by the compressor 200, A method that can satisfy the fuel consumption amount required by the engine is urgently required.
- the bypass line BL which has been installed for maintenance and repair of the heat exchanger 100, It is possible to satisfy the suction pressure condition required by the compressor 200 without reducing the amount of the evaporation gas compressed by the compressor 100.
- the bypass valve 590 when the internal pressure of the storage tank T becomes a certain value or less, the bypass valve 590 is opened to discharge a part or all of the evaporated gas discharged from the storage tank T through the bypass line BL (100) and directly sends it to the compressor (200).
- the amount of the evaporated gas sent to the bypass line BL can be adjusted depending on how much the pressure of the storage tank T is short compared to the suction pressure condition required by the compressor 200.
- the bypass valve 590 may be opened and the first valve 510 and the second valve 520 may be closed to send the entire evaporative gas discharged from the storage tank T to the bypass line BL, 590), the first valve 510 and the second valve 520 are opened partially so that only a part of the evaporated gas discharged from the storage tank T is sent to the bypass line BL and the rest is sent to the heat exchanger 100 It is possible.
- the pressure drop of the evaporating gas decreases.
- the evaporation gas discharged from the storage tank T is bypassed through the heat exchanger 100 and directly sent to the compressor 200, the pressure drop can be minimized.
- the cold heat of the evaporation gas can be used for liquefaction of the evaporation gas (BL) should be used to reduce the pressure drop in consideration of the internal pressure of the storage tank (T), the amount of fuel consumed by the engine, the amount of evaporative gas to be refluxed, T of the evaporation gas to be sent to the bypass line BL.
- the compressor 200 when the pressure of the storage tank T is lowered and the suction pressure condition required by the compressor 200 can not be satisfied, the compressor 200 is directly operated using the recirculation lines RC1, RC2, RC3,
- the bypass line (BL) is used to primarily satisfy the suction pressure condition of the compressor (200), and all of the evaporated gas discharged from the storage tank (T)
- the recirculation lines RC1, RC2, RC3, and RC4 are used in the second cycle when the compressor 200 can not satisfy the suction pressure conditions required by the compressor 200.
- Recirculation valves 541, 542, 543, and 544 are provided in order to match the suction pressure conditions of the compressor 200 through the second recirculation lines RC1, RC2, RC3, and RC4 after first utilizing the bypass line BL
- the pressure value which is a condition in which the bypass valve 590 is opened is set to be higher than the pressure value which is the open condition.
- the conditions under which the recirculation valves 541, 542, 543 and 544 are opened and the condition in which the bypass valve 590 is opened are preferably used as factors in the front end pressure of the compressor 200. However, It can also be used.
- the pressure at the front end of the compressor 200 may be measured by a third pressure sensor (not shown) installed at the front end of the compressor 200 and the pressure inside the storage tank T may be measured by a fourth pressure sensor .
- the sixth supply line L6 for discharging the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 is connected to the first supply line L 1 at the rear end of the branch line from the first supply line L 1
- a portion of the evaporated gas discharged from the storage tank T while preventing the pressure drop to a certain degree may be used as a refrigerant in the heat exchanger 100 by using the bypass valve 590,
- the bypass valve 590 When the system is operated with both the first valve 510 and the second valve 520 open, the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 can be directly sent to the bypass line BL.
- the temperature of the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 is lower than the temperature of the vaporized gas discharged from the storage tank T and supplied to the heat exchanger 100, If the gaseous vaporized gas is sent directly to the bypass line BL, the cooling efficiency of the heat exchanger 100 may be reduced and at least a portion of the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 may be sent to the heat exchanger 100).
- the amount of evaporative gas generated in the storage tank T is less than the amount of evaporative gas required as fuel in the engine, it may not be necessary to re-liquefy the evaporated gas, It is not necessary to supply the refrigerant to the heat exchanger 100. Therefore, all of the gaseous vaporized gas separated by the gas-liquid separator 700 can be sent to the bypass line BL.
- the sixth supply line L6 is merged into the first supply line L1 at the point preceding the branch point of the bypass line BL from the first supply line L1.
- bypass valve 590 is a valve having a higher reaction rate than that in the ordinary case so that opening control according to the pressure change of the storage tank T can be performed quickly.
- FIG. 3 is a schematic diagram of a vaporization gas remelting system according to a third preferred embodiment of the present invention.
- the evaporation gas remelting system of the third embodiment shown in Fig. 3 differs from the evaporation gas remelting system of the first embodiment shown in Fig. 1 in that the first pressure sensor 910 and the second pressure sensor 920, There is a difference in that a sensor 930 is installed. In the following, 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.
- the evaporation gas re-liquefaction system of the present embodiment differs from the first embodiment in that the third supply line L3 in front of the heat exchanger 100 is replaced by the third pressure supply line L3 instead of the first pressure sensor 910 and the second pressure sensor 920, And a differential pressure sensor 930 for measuring the pressure difference between the fourth supply line L4 at the rear end of the heat exchanger 100 and the fourth supply line L4.
- the pressure difference of the high-temperature flow path can be determined by the pressure difference sensor 930.
- the pressure difference of the high-temperature flow path, the temperature difference of the low temperature flow, One or more can be used as an indicator to determine whether to remove condensed or solidified lubricant.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
증발가스 재액화 시스템이 개시된다. 상기 증발가스 재액화 시스템은, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용이다.
Description
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 시스템에 관한 것이다.
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.
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.
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.
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.
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.
한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.
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.
X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 16 bar 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.
ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.
이와 같이, 특히 액화천연가스(LNG) 저장탱크에서 발생하는 증발가스(BOG)를 가압한 후, 별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여, 상호 열교환하여 증발가스를 재액화시키는 경우, 재액화 효율을 위해 고압으로 증발가스를 압축시킬 필요가 있고, 증발가스를 고압으로 압축시키기 위해서는 급유 방식의 실린더 압축기를 사용해야 한다.
급유 방식의 실린더 압축기에 의해 압축된 증발가스에는 윤활유(Lubrication Oil)가 섞이게 된다. 본 발명의 발명자들은, 상기 압축된 증발가스가 열교환기에서 냉각되면서, 압축된 증발가스에 섞인 윤활유가 증발가스보다 먼저 응축 또는 응고가 되어 열교환기의 유로를 막는 문제점이 있다는 것을 발견하였다. 특히, 유로가 좁은(예컨대, 마이크로채널형(Microchannel Type) 유로) PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger, DCHE라고도 한다.)의 경우 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 열교환기의 유로가 막히는 현상이 더욱 빈번하게 발생한다.
따라서, 본 발명의 발명자들은, 응축 또는 응고된 윤활유가 열교환기의 유로를 막는 현상을 방지하거나 완화하기 위해, 압축된 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 다양한 기술들을 개발하고 있다.
본 발명은, 응축 또는 응고된 윤활유가 열교환기의 유로를 막는 현상을 완화하거나 개선할 수 있고, 또 열교환기의 유로를 막고 있는 응축 또는 응고된 윤활유를 간단하고 경제적인 방법으로 제거할 수 있는 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기; 및 상기 기액분리기에 의해 분리된 액화가스가 배출되는 제5 공급라인 상에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기; 및 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인 상에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 제2 오일필터는 고체 상태의 윤활유를 분리할 수 있다.
상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 오일필터는 상기 감압장치와 상기 기액분리기 사이에 설치될 수 있다.
상기 제2 오일필터는 ‘상부배출타입’일 수 있다.
상기 기액분리기에 의해 분리된 후 상기 제5 공급라인을 따라 배출되는 액화가스는 저장탱크로 보내질 수 있다.
상기 제2 오일필터는 ‘하부배출타입’일 수 있다.
상기 압축기는 150 내지 350 bar로 증발가스를 압축시킬 수 있다.
상기 압축기는 80 내지 250 bar로 증발가스를 압축시킬 수 있다.
상기 열교환기는 마이크로채널형의 유로를 포함할 수 있다.
상기 열교환기는 PCHE일 수 있다.
상기 증발가스 재액화 시스템은, 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인을 더 포함할 수 있다.
상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브를 더 포함할 수 있고, 상기 우회라인은 상기 제1 밸브 전단에서 분기할 수 있다.
상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브를 더 포함할 수 있고, 상기 우회라인은 상기 제2 밸브 후단으로 합류될 수 있다.
상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 압축기 후단에 설치되어 증발가스에 섞인 윤활유를 분리하는 제1 오일필터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 오일필터는 기체 상태 또는 안개 상태의 윤활유를 분리할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는 증발가스는 제1 공급라인을 따라 상기 열교환기로 공급되고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스는 제2 공급라인을 따라 상기 압축기로 공급되고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되기 전의 증발가스는 우회라인을 따라 상기 열교환기를 우회하여 상기 압축기로 공급될 수 있고, 상기 우회라인 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 우회밸브가 설치되고, 상기 제1 공급라인 상의 상기 열교환기 전단에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브가 설치되고, 상기 제2 공급라인 상의 상기 열교환기 후단에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브가 설치되고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 압축기는 150 내지 350 bar로 증발가스를 압축시키며, 2) 상기 우회밸브를 열고, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 닫는 단계; 3) 상기 열교환기에서 냉매로 사용되기 전의 증발가스가 상기 우회라인을 지나 상기 압축기에 의해 압축되는 단계; 및 4) 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부를 상기 열교환기로 보내는 단계;를 포함하고, 상기 압축기에 의해 압축되며 온도가 높아진 증발가스에 의해 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스를 상기 열교환기로 공급하는 제1 공급라인 상에 설치되어, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브; 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 상기 압축기로 공급하는 제2 공급라인 상에 설치되어, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브; 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 압축기는 150 내지 350 bar로 증발가스를 압축시키며, 상기 우회라인은, 상기 제1 밸브 전단의 상기 제1 공급라인으로부터 분기하여, 상기 제2 밸브 후단의 상기 제2 공급라인으로 합류하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 증발가스를 우회라인을 통해 상기 열교환기를 우회시킨 후 상기 압축기에 의해 압축시키고, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 엔진에 공급하고, 상기 엔진에 공급하고 남은 잉여 증발가스를 상기 열교환기에 공급하여, 상기 압축기에 의해 압축되며 온도가 높아진 증발가스에 의해 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 증발가스 재액화시에, 열교환기는 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 압축기에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시키고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하며, 상기 열교환기를 우회하도록 설치되어 상기 열교환기의 정비시에 사용되는 우회라인에 의해, 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 응축 또는 응고된 윤활유를 녹이거나 점도를 낮춰 배출시키는 동안에도, 엔진에 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는, 연료 공급 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 기액분리기에는, 상기 기액분리기 내부에 모인 윤활유를 배출시키는 윤활유배출라인이 연결되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 기액분리기 내에 모인 윤활유를 윤활유배출라인을 통해 상기 기액분리기로부터 배출시키고, 상기 윤활유배출라인은 증발가스 재액화시에 재액화된 액화가스를 상기 기액분리기로부터 배출시키는 제5 공급라인과 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서; 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서; 및 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제1 압력센서와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제2 압력센서; 중 하나 이상을 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서; 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서; 및 상기 열교환기의 고온유로 전단 및 후단의 압력 차이를 측정하는 차압센서; 중 하나 이상을 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시키는 증발가스 재액화 시스템에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기의 성능 이상을 감지하면 알람이 울리는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 증발가스 재액화시에 열교환기에서 증발가스 자체를 냉매로 증발가스를 냉각시키고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서가 측정한 온도 차이, 및 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서가 측정한 온도 차이 중 더 작은 값; 또는 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제1 압력센서가 측정한 압력과 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제2 압력센서가 측정한 압력 차이;를 지표로 하여, 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시킬 필요가 있는지 여부를 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 증발가스 재액화시에 열교환기에서 증발가스 자체를 냉매로 증발가스를 냉각시키고, 상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되는 제1 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 후단에 설치되는 제4 온도센서가 측정한 온도 차이, 및 상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되는 제2 온도센서가 측정한 온도와 상기 열교환기의 고온유로 전단에 설치되는 제3 온도센서가 측정한 온도 차이 중 더 작은 값; 또는 상기 열교환기의 고온유로 전단 및 후단의 압력 차이를 측정하는 차압센서가 측정한 압력 차이;를 지표로 하여, 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시킬 필요가 있는지 여부를 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 온도와, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 온도 차이(이하, '저온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가 제1 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도와, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 온도 차이(이하, '고온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가 제1 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 및 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 압력과, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 상기 열교환기 후단에서의 압력 차이(이하, '고온 흐름의 압력 차이'라고 한다.)가 제2 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되는 조건; 중 하나 이상을 만족하면, ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’이라고 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 온도와 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 온도 차이(이하, '저온 흐름의 온도 차이'라고 한다.); 및 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도와 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 온도 차이(이하, '고온 흐름의 온도 차이'라고 한다.); 중 더 작은 값이 제1 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되거나, 상기 압축기에 의해 압축된 후 상기 열교환기로 보내지는 증발가스의 상기 열교환기 전단에서의 압력과, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스의 상기 열교환기 후단에서의 압력 차이(이하, '고온 흐름의 압력 차이'라고 한다.)가 제2 설정치 이상인 상태가 일정시간 이상 지속되면, ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’이라고 판단하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화 시키는 시스템에 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 장비의 온도차 및 압력차 중 하나 이상을 지표로 하여 ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’을 알아내고, 상기 ‘응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점’을 알람에 의해 알리는 것을 특징으로 하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축시키기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기, 및 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치를 포함하는 증발가스 재액화 시스템에 있어서, 상기 열교환기 전단 및 후단 중 하나 이상에 설치되어 상기 열교환기가 윤활유에 의해 막혔는지 여부를 감지하는 감지수단; 및 상기 감지수단에 의해 감지된 상기 열교환기가 윤활유에 의해 막힌 현상을 알려주는 알람;을 포함하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스를, 상기 열교환기 전단에서 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 및 상기 우회라인 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 우회밸브;를 포함하고, 상기 압축기로 공급되는 증발가스의 압력이, 상기 압축기가 요구하는 흡입 압력 조건보다 낮은 경우, 상기 우회밸브가 일부 또는 전부 열리는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜 증발가스를 재액화시키는 시스템의 엔진에 연료를 공급하는 방법에 있어서, 상기 압축기로 공급되는 증발가스의 압력이, 상기 압축기가 요구하는 흡입 압력 조건보다 낮은 경우, 상기 압축기로 공급될 증발가스의 일부 또는 전부를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는, 연료 공급 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 상기 압축기로 보내는 제2 공급라인 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 우회라인은, 상기 제2 밸브 후단의 상기 제2 공급라인으로 합류되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축기에 의해 압축시키고, 압축된 증발가스를 압축되기 전의 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각시키고, 열교환시켜 냉각시킨 유체를 감압장치에 의해 감압시켜, 증발가스를 재액화시키는 시스템 내의 윤활유를 배출시키는 방법에 있어서, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 열교환기에서 냉매로 사용된 증발가스를 상기 압축기로 보내는 제2 공급라인 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브가 설치되고, 증발가스를 우회라인을 통해 상기 열교환기를 우회시킨 후 상기 압축기에 의해 압축시키고, 상기 엔진에 공급하고 남은 잉여 증발가스를 상기 열교환기에 공급하여, 상기 압축기에 의해 압축되며 온도가 높아진 증발가스에 의해 응축된 윤활유를 녹여 배출시키며, 상기 우회라인은, 상기 제2 밸브 후단의 상기 제2 공급라인으로 합류하는, 윤활유 배출 방법이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스를 상기 열교환기로 공급하는 제1 공급라인 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브; 및 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 우회라인은, 상기 제1 밸브 전단의 상기 제1 공급라인으로부터 분기되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증발가스를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 증발가스는 상기 제1 열교환기로 공급하는 제1 공급라인으로부터 분기되어, 증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인; 상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치 후단에 설치되어, 재액화된 액화가스와 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기;를 포함하고, 상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 증발가스는 제6 공급라인을 따라 상기 기액분리기로부터 배출되며, 상기 제6 공급라인은, 상기 우회라인이 분기되는 지점 전단의 제1 공급라인으로 합류되는, 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
본 발명에 의하면, 별도의 장비를 추가로 설치하거나 윤활유 제거를 위한 별도의 유체를 공급할 필요 없이, 기존의 장비만으로 간단하고 경제적으로 열교환기 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할 수 있다.
본 발명에 의하면, 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안에 엔진을 구동시켜, 엔진의 운전을 지속하면서 열교환기를 정비할 수 있다. 또한, 엔진에서 사용되고 남은 잉여 증발가스를 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 증발가스에 섞인 윤활유를 엔진에 의해 태워버릴 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 개량된 기액분리기를 사용하여, 기액분리기에 모인 녹거나 점도가 낮아진 윤활유를 효율적으로 배출시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 감압장치 후단, 기액분리기로부터 액화가스가 배출되는 제5 공급라인, 및 기액분리기로부터 증발가스가 배출되는 제6 공급라인 중 하나 이상에 극저온용 오일필터를 설치하여, 증발가스 내에 섞인 윤활유를 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 별도의 장비를 추가로 설치할 필요 없이 기존의 장비만으로 간단하고 경제적으로, 압축기가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시키면서도, 재액화 성능이 유지되고, 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기를 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 기액분리기를 확대한 도면이다.
도 11 및 도 12는 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)에서 증발가스 압력에 따른 재액화량을 나타낸 그래프이다.
도 13은 도 5 및 도 6에 도시된 필터엘리먼트의 평면도이다.
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 또는 해양 구조물 등에 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
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.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 압축기(200), 열교환기(100), 감압장치(600), 우회라인(BL), 및 우회밸브(590)을 포함한다.
압축기(200)는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시키며, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 및 다수개의 냉각기(211, 221, 231, 241, 251)를 포함할 수 있다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 압력은 대략 150 내지 350 bar일 수 있다.
압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는, 일부는 연료공급라인(SL)을 따라 선박을 추진하는 주엔진으로 보내질 수 있고, 주엔진에서 요구하지 않는 나머지 증발가스는 제3 공급라인(L3) 따라 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다. 주엔진은 대략 300bar의 압력을 가지는 고압 천연가스를 연료로 사용하는 ME-GI엔진일 수 있다.
압축기(200)에 포함된 실린더 중 일부(210, 220)만을 거친 증발가스는, 일부가 분기되어 발전기로 보내질 수 있다. 본 실시예의 발전기는 대략 6.5 bar의 압력을 가지는 저압 천연가스를 연료로 사용하는 DF엔진일 수 있다.
열교환기(100)는, 제1 공급라인(L1)을 따라 공급되는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 제3 공급라인(L3)을 따라 공급되는 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시킨다. 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 제2 공급라인(L2)을 따라 압축기(200)로 공급되고, 열교환기(100)에서 냉각된 유체는 제4 공급라인(L4)을 따라 감압장치(600)로 공급된다.
감압장치(600)는, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스를 감압시킨다. 압축기(200)에 의한 압축과정, 열교환기(100)에 의한 냉각과정, 및 감압장치(600)에 의한 감압과정을 거친 증발가스는 일부 또는 전부가 재액화된다. 감압장치(600)는, 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브일수도 있고, 팽창기일수도 있다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 감압장치(600) 후단에 설치되어, 압축기(200), 열교환기(100), 및 감압장치(600)를 통과하며 재액화된 액화천연가스와, 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기(700)를 더 포함할 수 있다.
기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스는 제5 공급라인(L5)을 따라 저장탱크(T)로 보내지고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(100)로 보내질 수 있다.
기액분리기(700)로부터 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인(L6) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제9 밸브(582)가 설치될 수 있다.
본 실시예의 열교환기(100)가 유지보수 중이거나 열교환기(100)가 고장난 경우 등, 열교환기(100)를 사용할 수 없는 경우에는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회할 수 있다. 우회라인(BL) 상에는, 우회라인(BL)을 개폐하는 우회밸브(590)가 설치된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 열교환기(100), 제1 밸브(510), 제2 밸브(520), 제1 온도센서(810), 제2 온도센서(820), 압축기(200), 제3 온도센서(830), 제4 온도센서(840), 제1 압력센서(910), 제2 압력센서(920), 감압장치(600), 우회라인(BL), 및 우회밸브(590)를 포함한다.
열교환기(100)는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 사용하여 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환시켜 냉각시킨다. 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 압축기(200)로 보내지고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환기(100)에 의해 냉각된다.
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 제1 공급라인(L1)을 따라 열교환기(100)로 보내져 냉매로 사용되고, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 제2 공급라인(L2)를 따라 압축기(200)로 보내진다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부는 제3 공급라인(L3)을 따라 열교환기(100)로 보내져 냉각되고, 열교환기(100)에서 냉각된 유체는 제4 공급라인(L4)을 따라 감압장치(600)로 보내진다.
제1 밸브(510)는 제1 공급라인(L1) 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하고, 제2 밸브(520)는 제2 공급라인(L2) 상에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절한다.
제1 온도센서(810)는 제1 공급라인(L1) 상의 열교환기(100) 전단에 설치되어, 저장탱크(T)로부터 배출되어 열교환기(100)로 공급되는 증발가스의 온도를 측정한다. 제1 온도센서(810)는, 열교환기(100)로 공급되기 직전의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 전단에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 전단은 상류의 의미를 포함하고, 후단은 하류의 의미를 포함한다.
제2 온도센서(820)는 제2 공급라인(L2) 상의 열교환기(100) 후단에 설치되어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도를 측정한다. 제2 온도센서(820)는, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 직후의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 후단에 설치되는 것이 바람직하다.
압축기(200)는, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 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 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다.
압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 고압엔진으로 보내는 연료공급라인(SL) 상에는, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제6 밸브(560)가 설치될 수 있다.
제6 밸브(560)는, 고압엔진의 가스모드 운전이 중단될 때, 고압엔진으로 보내지는 증발가스의 공급을 완전히 차단하는 안전장치의 역할을 한다. 가스모드는 천연가스를 연료로 사용하여 엔진을 운전하는 모드를 의미하며, 연료로 사용할 증발가스가 부족한 경우에는 엔진을 연료유모드로 전환하여, 연료유를 엔진의 연료로 사용한다.
또한, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스 중 고압엔진의 연료로 공급된 후 남은 잉여 증발가스를 열교환기(100)로 보내는 라인 상에는, 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제7 밸브(570)가 설치될 수 있다.
압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 고압엔진으로 보내지는 경우, 압축기(200)는 증발가스를 고압엔진이 요구하는 압력까지 압축시킬 수 있다. 고압엔진은 고압 증발가스를 연료로 사용하는 ME-GI엔진일 수도 있다.
ME-GI엔진은 대략 150 내지 400 bar, 바람직하게는 대략 150 내지 350 bar, 더욱 바람직하게는 대략 300 bar의 천연가스를 연료로 사용하는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 압축기(200)는, 압축된 증발가스를 ME-GI엔진에 공급할 수 있도록, 대략 150 내지 350 bar로 증발가스를 압축시킬 수 있다.
본 발명에서는 주엔진으로 ME-GI 엔진 대신에, 대략 6 내지 20 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 X-DF엔진이나 DF엔진을 사용할 수도 있는데, 이 경우, 주엔진으로 공급하기 위하여 압축된 증발가스는 저압이므로, 주엔진으로 공급되기 위하여 압축된 증발가스를 추가로 가압시켜 재액화시킬 수 있다. 재액화를 위하여 추가로 가압된 증발가스의 압력은 대략 80 내지 250 bar가 될 수 있다.
도 11 및 도 12는 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.
도 11 및 도 12를 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.
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.
압축기(200)가 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 포함하는 경우, 압축기(200)로 공급된 증발가스는 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)에 의해 다단계로 압축된다. 각 실린더(210, 220, 230, 240, 250)는 압축기(200)의 각 압축단의 의미를 가질 수 있다.
또한, 압축기(200)는, 제1 실린더(210) 및 제1 냉각기(211)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제1 실린더(210) 전단으로 보내는 제1 재순환라인(RC1); 제2 실린더(220) 및 제2 냉각기(221)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제2 실린더(220) 전단으로 보내는 제2 재순환라인(RC2); 제3 실린더(230) 및 제3 냉각기(231)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제3 실린더(230) 전단으로 보내는 제3 재순환라인(RC3); 및 제4 실린더(240), 제4 냉각기(241), 제5 실린더(250) 및 제5 냉각기(251)를 통과한 증발가스의 일부 또는 전부를 제4 실린더(240) 전단으로 보내는 제4 재순환라인(RC4)을 포함할 수 있다.
또한, 제1 재순환라인(RC1) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 재순환밸브(541)가 설치되고, 제2 재순환라인(RC2) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 재순환밸브(542)가 설치되고, 제3 재순환라인(RC3) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제3 재순환밸브(543)가 설치되고, 제4 재순환라인(RC4) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제4 재순환밸브(544)가 설치될 수 있다.
재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)은, 저장탱크(T) 내부 압력이 낮아 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건이 만족되지 않는 경우, 증발가스의 일부 또는 전부를 재순환시켜 압축기(200)를 보호한다. 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용하지 않을 때에는 재순환밸브(541, 542, 543, 544)를 닫고, 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건이 만족되지 않아 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용할 필요가 생기면 재순환 밸브(541, 542, 543, 544)를 연다.
도 2에는, 증발가스가 압축기(200)에 포함된 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250)를 전부 통과한 증발가스가 열교환기(100)로 보내지는 경우를 도시하였으나, 다수개의 실린더(210, 220, 230, 240, 250) 중 일부를 통과한 증발가스를 압축기(200) 중간에서 분기시켜 열교환기(100)로 보낼 수도 있다.
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.
저압엔진은 대략 6 내지 10 bar 압력의 증발가스를 연료로 사용하는 DF엔진(예컨대 DFDE)일 수 있다.
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. 특히, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 고압엔진의 연료로 사용하기 위해서나, 재액화 효율을 위해 증발가스를 80 bar 이상, 바람직하게는 100 bar 이상으로 압축시키는 경우, 압축기(200)는 증발가스를 고압으로 압축시키기 위해 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하게 된다.
현존하는 기술로는, 100 bar 이상으로 증발가스를 압축시키기 위해서는 왕복동 타입의 압축기(200)에, 예컨대 피스톤 실링 부위에 윤활 및 냉각을 위한 윤활유를 공급하여야 한다.
급유 윤활 방식의 실린더에는 윤활유가 공급되는데, 현재의 기술 수준으로는 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스에는 윤활유가 일부 섞이게 된다. 본 발명의 발명자들은, 증발가스가 압축되며 증발가스에 섞인 윤활유는, 열교환기(100)에서 증발가스보다 먼저 응축 또는 응고되어 열교환기(100)의 유로를 막게 된다는 것을 발견하였다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 압축기(200)와 열교환기(100) 사이에 설치되어 증발가스에 섞인 오일을 분리하는 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 더 포함할 수 있다.
오일분리기(300)는 주로 액체 상태의 윤활유를 분리하고, 제1 오일필터(410)는 기체(Vapor) 상태 또는 안개(Mist, 액적) 상태의 윤활유를 분리한다. 오일분리기(300)가 제1 오일필터(410)에 비해 입자가 큰 윤활유를 분리하므로, 오일분리기(300)가 제1 오일필터(410)의 전단에 설치되어 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 순차로 통과한 후 열교환기(100)로 보내지는 것이 바람직하다.
도 2에는 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 모두 포함한 경우가 도시되어 있으나, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410) 중 어느 하나만을 포함할 수도 있다. 단, 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410)를 모두 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2에는 제1 오일필터(410)가 압축기(200) 후단의 제2 공급라인(L2) 상에 설치되는 경우가 도시되어 있으나, 제1 오일필터(410)는 열교환기(100) 전단의 제3 공급라인(L3) 상에 설치될 수도 있고, 다수개가 병렬로 설치될 수도 있다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 오일분리기(300)와 제1 오일필터(410) 중 하나 이상을 포함하고, 본 실시예의 압축기(200)가 무급유 윤활 방식의 실린더와 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하는 경우, 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스는 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)로 보내지도록 구성되고, 무급유 윤활 방식의 실린더만을 통과한 증발가스는 오일분리기(300) 또는 오일필터(410)를 통과하지 않고 바로 열교환기(100)로 보내지도록 구성될 수도 있다.
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 오일분리기(300) 또는 제1 오일필터(410)를 통과하지 않고 바로 열교환기(100)로 보내지고, 4단 이상에서 증발가스를 분기시키는 경우에는 증발가스가 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)를 통과한 후 제1 열교환기(100)로 보내지도록 구성될 수 있다.
제1 오일필터(410)는 코어레서 방식(Coalescer Type)의 오일필터일 수 있다.
압축기(200)와 고압엔진 사이의 연료공급라인(SL) 상에는 역류방지밸브(550)가 설치될 수 있다. 역류방지밸브(550)는, 고압엔진이 정지하는 경우에 증발가스가 역류하여 압축기를 손상시키는 것을 방지하는 역할을 한다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)를 포함하는 경우, 역류된 증발가스가 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410)로 흘러들어가지 않도록, 역류방지밸브(550)는 오일분리기(300) 및/또는 제1 오일필터(410) 후단에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 팽창밸브(600)가 급작스럽게 닫히는 경우 등에도 증발가스가 역류하여 압축기(200)를 손상시킬 수 있으므로, 역류방지밸브(550)는, 제3 공급라인(L3)이 연료공급라인(SL)으로부터 분기하는 분기점 전단에 설치되는 것이 바람직하다.
제3 온도센서(830)는, 제3 공급라인(L3) 상의 열교환기(100) 전단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 온도를 측정한다. 제3 온도센서(830)는, 열교환기(100)로 공급되기 직전의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 전단에 설치되는 것이 바람직하다.
제4 온도센서(840)는, 제4 공급라인(L4) 상의 열교환기(100) 후단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 온도를 측정한다. 제4 온도센서(840)는, 열교환기(100)에 의해 냉각된 직후의 증발가스의 온도를 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 후단에 설치되는 것이 바람직하다.
제1 압력센서(910)는, 제3 공급라인(L3) 상의 열교환기(100) 전단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 압력을 측정한다. 제1 압력센서(910)는, 열교환기(100)로 공급되기 직전의 증발가스의 압력을 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 전단에 설치되는 것이 바람직하다.
제2 압력센서(920)는, 제4 공급라인(L4) 상의 열교환기(100) 후단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 압력을 측정한다. 제2 압력센서(920)는, 열교환기(100)에 의해 냉각된 직후의 증발가스의 압력을 측정할 수 있도록, 열교환기(100) 바로 후단에 설치되는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 4 온도센서(810 내지 840), 제1 압력센서(910), 및 제2 압력센서(920)가 모두 설치되는 것이 바람직하나, 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 온도센서(810) 및 제4 온도센서(840)(이하, '제1 쌍(pair)'이라고 한다.)만 설치되거나, 제2 온도센서(820) 및 제3 온도센서(830)(이하, '제2 쌍'이라고 한다.)만 설치되거나, 제1 압력센서(910) 및 제2 압력센서(920)(이하, '제3 쌍'이라고 한다.)만 설치되거나, 제1 내지 제3 쌍 중 두 쌍만 설치될 수도 있다.
감압장치(600)는, 열교환기(100) 후단에 설치되어, 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스를 감압시킨다. 압축기(200)에 의한 압축과정, 열교환기(100)에 의한 냉각과정, 및 감압장치(600)에 의한 감압과정을 거친 증발가스는 일부 또는 전부가 재액화된다. 감압장치(600)는, 시스템의 구성에 따라 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브일 수도 있고 팽창기일 수도 있다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 감압장치(600) 후단에 설치되어, 압축기(200), 열교환기(100), 및 감압장치(600)를 통과하며 재액화된 액화천연가스와, 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기(700)를 더 포함할 수 있다.
기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스는 제5 공급라인(L5)을 따라 저장탱크(T)로 보내지고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스는 제6 공급라인(L6)을 따라 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류된 후 열교환기(100)로 보내질 수 있다.
도 2에는 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스가 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류된 후 열교환기(100)로 보내지는 것이 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 일례로 열교환기(100)는 세 유로로 구성되고 기액분리기(700)에 분리된 증발가스는 별도의 유로를 따라 열교환기(100)에서 냉매로 사용될 수도 있다.
또한, 기액분리기(700)를 포함하지 않고 감압장치(600)에 의해 감압되어 일부 또는 전부가 재액화된 유체를 바로 저장탱크(T)로 보낼 수도 있다.
제5 공급라인(L5) 상에는 유체의 유량을 개폐하는 제8 밸브(581)가 설치될 수 있다. 제8 밸브(581)에 의해 기액분리기(700) 내부의 액화가스의 수위가 조절된다.
제6 공급라인(L6) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제9 밸브(582)가 설치될 수 있다. 제9 밸브(582)에 의해 기액분리기(700) 내부 압력이 조절된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기를 확대한 도면인데, 도 4에 도시된 바와 같이, 기액분리기(700)에는 내부 액화가스의 수위를 측정하는 수위센서(940)가 하나 이상 설치될 수 있다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 감암장치(600)와 기액분리기(700) 사이에 설치되어, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체에 섞인 오일을 걸러내는 제2 오일필터(420)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제2 오일필터(420)는, 감압장치(600)와 기액분리기(700) 사이의 제4 공급라인(L4) 상에 설치될 수도 있고(도 4의 A 위치), 기액분리기(700)로부터 재액화된 액화가스가 배출되는 제5 공급라인(L5) 상에 설치될 수도 있고(도 4의 B 위치), 기액분리기(700)로부터 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인(L6) 상에 설치될 수도 있다(도 4의 C 위치). 도 2에는 도 4의 A 위치에 제2 오일필터(420)가 설치되는 경우를 도시하였다.
기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(100)의 저온 유로로 공급될 수 있는데, 기액분리기(700) 내에 윤활유가 모이게 되므로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스 내에 윤활유가 소량이나마 섞여 들어갈 가능성을 배제할 수 없다.
본 발명의 발명자들은, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스에 윤활유가 섞여 열교환기(100)의 저온 유로로 보내지면, 압축기(200)에 의해 압축되며 증발가스에 섞인 윤활유가 열교환기(100)의 고온 유로로 공급되는 경우보다 더 곤란한 상황이 발생할 수 있음을 발견하였다.
열교환기(100)의 저온 유로에는, 열교환기(100)에서 냉매로 사용되는 유체가 공급되므로, 시스템이 운용되는 내내 극저온의 증발가스가 공급되고, 응축 또는 응고된 오일을 녹일 수 있을 만큼의 높은 온도를 가진 유체가 공급되지 않는다. 따라서, 열교환기(100)의 저온 유로에 쌓인 응축 또는 응고된 오일을 제거하기가 매우 곤란하다.
기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스에 윤활유가 섞여 열교환기(100)의 저온 유로로 보내질 가능성을 최대한 낮추기 위해, 제2 오일필터(420)를 도 4의 A 위치나 C 위치에 설치할 수 있다.
제2 오일필터(420)가 도 4의 C 위치에 설치되는 경우, 녹거나 점도가 낮아진 윤활유의 대부분은 기액분리기(700) 내에 액체 상태로 모이고, 제6 공급라인(L6)을 따라 배출되는 기체 상태의 윤활유의 양은 소량이므로, 필터링 효율이 높고, 제2 오일필터(420)를 비교적 자주 교체하지 않아도 된다는 장점이 있다.
제2 오일필터(420)가 도 4의 B 위치에 설치되는 경우, 저장탱크(T)로 유입되는 윤활유를 차단시킬 수 있어, 저장탱크(T)에 저장된 액화가스의 오염을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
제1 오일필터(410)는 압축기(200) 후단에 설치되고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 대략 40 내지 45℃이므로, 극저온용 오일필터를 사용할 필요가 없다. 그러나, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체의 온도는 증발가스의 적어도 일부가 재액화될 수 있도록 -160 내지 -150℃ 정도가 되고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스와 증발가스의 온도도 대략 -160 내지 -150℃이므로, 제2 오일필터(420) 도 4의 A, B, C 어느 위치에 설치되든지, 극저온용으로 설계되어야 한다.
또한, 압축기(200)에 의해 압축된 대략 40 내지 45℃의 증발가스에 섞여있는 윤활유는 액체 상태 또는 안개(Mist) 상태가 대부분이므로, 오일분리기(300)는 액체상태의 윤활유를 분리하는데 적합하도록 설계되고, 제1 오일필터(410)는 안개(Mist) 상태의 윤활유(기체(Vapor) 상태의 윤활유가 일부 포함될 수도 있다.)를 분리하는데 적합하도록 설계된다.
반면, 극저온 유체인, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체와, 기액분리기(700)에 의해 분리된 증발가스와, 기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스에 섞여있는 윤활유는, 유동점 아래의 고체(또는 응고된) 상태이므로, 제2 오일필터(420)는 고체(또는 응고된) 상태의 윤활유를 분리하는데 적합하도록 설계된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 오일필터를 확대한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 오일필터(420)는, 도 5에 도시된 구조(이하, '하부배출타입'이라고 한다.)일 수도 있고, 도 6에 도시된 구조(이하, '상부배출타입'이라고 한다.)일 수도 있다. 도 5 및 도 6에서 점선은 유체 흐름 방향을 나타낸다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 오일필터(420)는 고정판(425) 및 필터엘리먼트(421)를 포함하고, 제2 오일필터(420)에는 유입배관(422), 배출배관(423), 및 오일배출배관(424)이 연결된다.
필터엘리먼트(421) 고정판(425)에 설치되어, 유입배관(422)을 통해 유입되는 유체에 섞인 윤활유를 분리한다.
도 13은 도 5 및 도 6에 도시된 필터엘리먼트(421)의 평면도인데, 도 13을 참조하면, 필터엘리먼트(421)는 중공(도 13의 Z 공간)의 원기둥 형상일 수 있으며, 메쉬(Mesh) 크기가 다른 다단의 레이어(Layer)가 겹겹이 쌓여 이루어진 형태일 수 있다. 유입배관(422)을 통해 유입되는 유체가 필터엘리먼트(421)에 포함된 다단의 레이어를 통과하며 윤활유가 필터링 된다. 필터엘리먼트(421)는 물리적 흡착 방식으로 윤활유를 분리할 수 있다.
필터엘리먼트(421)에 의해 필터링된 유체(증발가스, 액화가스, 또는 기액혼합상태의 유체)는 배출배관(423)을 따라 배출되고, 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 오일배출배관(424)을 따라 배출된다.
제2 오일필터(420)에 사용되는 구성품들의 재질은, 극저온의 유체에 섞인 윤활유를 분리시킬 수 있도록 극저온에 견딜 수 있는 재질로 구성된다. 필터엘리먼트(421) 극저온에 견딜수 있는 금속(Metal) 재질로 구성될 수 있고, 구체적으로 필터엘리먼트(421)는 SUS 재질일 수 있다.
도 5를 참조하면, '하부배출타입'의 오일필터는, 오일필터 상부에 연결된 유입배관(422)을 통해 공급된 유체가, 필터엘리먼트(421)를 통과한 후 고정판(425) 하부에 형성된 공간(도 5의 X)을 지나, 오일필터 하부에 연결된 배출배관(423)을 통해 배출된다.
'하부배출타입'의 오일필터는, 고정판(425)이 오일필터 하부에 설치되고, 고정판(425) 상면에 필터엘리먼트(421)가 설치되며, 고정판(425)을 기준으로, 필터엘리먼트(421) 반대쪽에 배출배관(423)이 연결된다.
또한, '하부배출타입'의 오일필터는, 공급배관(422)을 통해 유입된 유체가 필터엘리먼트(421)의 상부에 의해서도 필터링 될 수 있도록(즉, 필터엘리먼트 전체를 최대한 사용할 수 있도록), 공급배관(422)이 필터엘리먼트(421)의 상단부보다 더 위쪽에 연결되는 것이 바람직하다.
공급배관(422)과 배출배관(423)은 서로 반대쪽(도 5에서 필터엘리먼트(421)를 기준으로 왼쪽과 오른쪽)에 설치되는 것이 유체의 흐름상 바람직하고, 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 필터엘리먼트(421) 하부에 모이므로, 오일배출배관(424)은 필터엘리먼트(421)의 하부 쪽에 연결되는 것이 바람직하다.
'하부배출타입'의 오일필터의 경우, 오일배출배관(424)은 고정판(425) 바로 위쪽에 연결될 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, '하부배출타입'의 오일필터에 액체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 90%, 기체 10%의 부피 비율)를 공급하면, 액체 성분은 밀도가 크므로, 위에서 아래로 적절한 흐름이 발생하고 필터링 효과가 우수하다.
그러나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, '하부배출타입'의 오일필터에 기체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 10%, 기체 90%의 부피 비율)를 공급하면, 밀도가 작은 기체 성분이 오일필터 상부에 머무르므로, 유체의 흐름이 나빠지고 필터링 효과도 줄어든다.
도 6을 참조하면, '상부배출타입'의 오일필터는, 오일필터 하부에 연결된 유입배관(422)을 통해 공급된 유체가, 필터엘리먼트(421)를 통과한 후 고정판(425) 상부에 형성된 공간(도 6의 Y)을 지나, 오일필터 상부에 연결된 배출배관(423)을 통해 배출된다.
'상부배출타입'의 오일필터는, 고정판(425)이 오일필터 상부에 설치되고, 고정판(425) 하면에 필터엘리먼트(421)가 설치되며, 고정판(425)을 기준으로, 필터엘리먼트(421) 반대쪽에 배출배관(423)이 연결된다.
또한, '상부배출타입'의 오일필터는, 공급배관(422)을 통해 유입된 유체가 필터엘리먼트(421)의 하부에 의해서도 필터링 될 수 있도록(즉, 필터엘리먼트 전체를 최대한 사용할 수 있도록), 공급배관(422)이 필터엘리먼트(421)의 하단부보다 더 아래쪽에 연결되는 것이 바람직하다.
공급배관(422)과 배출배관(423)은 서로 반대쪽(도 6에서 필터엘리먼트(421)를 기준으로 왼쪽과 오른쪽)에 설치되는 것이 유체의 흐름상 바람직하고, 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 필터엘리먼트(421) 하부에 모이므로, 오일배출배관(424)은 필터엘리먼트(421)의 하부 쪽에 연결되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, '상부배출타입'의 오일필터는, 오일필터 하부에 연결된 배관(422)을 따라 공급된 유체가 필터엘리먼트(421)를 통과한 후 오일필터 상부에 연결된 배관(423)을 따라 배출된다. 필터엘리먼트(421)에 의해 걸러진 윤활유는 별도의 배관(424)을 따라 외부로 배출된다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, '상부배출타입'의 오일필터에 기체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 10%, 기체 90%의 부피 비율)를 공급하면, 기체 성분은 밀도가 작으므로, 아래서 위로 적절한 흐름이 발생하고 필터링 효과가 우수하다.
그러나, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, '상부배출타입'의 오일필터에 액체 성분이 다수인 유체(일례로, 액체 90%, 기체 10%의 부피 비율)를 공급하면, 밀도가 큰 액체 성분이 오일필터 하부에 머무르므로, 유체의 흐름이 나빠지고 필터링 효과도 줄어든다.
따라서, 도 4의 B 위치에 제2 오일필터(420)를 설치하는 경우에는, 도 5에 도시된 '하부배출타입'인 제2 오일필터(420)를 적용하는 것이 바람직하고, 도 4의 C 위치에 제2 오일필터(420)를 설치하는 경우에는, 도 6에 도시된 '상부배출타입'인 제2 오일필터(420)를 적용하는 것이 바람직하다.
도 4의 A 위치에 제2 오일필터(420)를 설치하는 경우에는, 감압장치(600)에 의해 감압된 유체는 기액혼합상태이나(이론상으로는 100% 재액화도 가능함) 부피 비율로는 기체 성분의 비율이 더 높으므로, 도 6에 도시된 '상부배출타입'인 제2 오일필터(420)를 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 우회라인(BL)은, 열교환기(100) 전단의 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하여, 열교환기(100)를 우회(Bypass)한 후, 열교환기(100) 후단의 제2 공급라인(L2)으로 합류한다.
통상적으로 열교환기를 우회하는 우회라인은 열교환기 내부에 설치되어 열교환기와 일체를 이룬다. 우회라인이 열교환기 내부에 설치되면, 열교환기 전단 및/또는 후단에 설치되는 밸브를 닫는 경우, 열교환기로 유체가 공급되지 않는 것과 동시에 우회라인에도 유체가 공급되지 않는다.
그러나, 본 발명에서는 우회라인(BL)을 열교환기(100) 외부에 열교환기(100)와 별도로 설치하였으며, 열교환기(100) 전단에 설치되는 제1 밸브(510) 및/또는 열교환기(100) 후단에 설치되는 제2 밸브(520)를 닫아도 우회라인(BL)에는 증발가스가 공급될 수 있도록, 우회라인(BL)이 제1 밸브(510) 전단의 제1 공급라인(L1)으로부터 분기되고 제2 밸브(520) 후단의 제2 공급라인(L2)으로 합류되도록 하였다.
우회라인(BL) 상에는 우회밸브(590)가 설치되며, 우회밸브(590)는 평상시에는 닫혀 있고 우회라인(BL)을 사용할 필요가 있는 경우에 열리게 된다.
기본적으로 열교환기(100)가 고장나거나 유지보수가 필요한 경우 등, 열교환기(100)를 사용할 수 없는 경우에 우회라인(BL)을 사용하게 된다. 일례로, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 일부 또는 전부를 고압엔진으로 보내는 경우, 열교환기(100)를 사용할 수 없게 되면, 고압엔진에서 사용되지 못한 잉여 증발가스를 재액화시키는 것을 포기하고, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 우회라인(BL)을 따라 열교환기(100)를 우회시켜 압축기(200)로 바로 공급한 후, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 고압엔진으로 공급하며, 잉여 증발가스는 GCU로 보내 소각시킬 수 있다.
열교환기(100)의 유지보수를 위해 우회라인(BL)을 사용하는 예로, 열교환기(100)의 유로가 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 막혔을 때, 우회라인(BL)을 사용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 것을 들 수 있다.
또한, 선박의 밸러스트 상태 등, 잉여 증발가스가 거의 없어 증발가스를 재액화 시킬 필요가 없는 경우에는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 모두 우회라인(BL)으로 보내, 증발가스가 열교환기(100)를 우회하여 바로 압축기(200)로 보내질 수 있도록 한다. 압축기(200)에 압축된 증발가스는 고압엔진의 연료로 사용된다. 잉여 증발가스가 거의 없어 증발가스를 재액화시킬 필요가 없다고 판단되는 경우, 우회밸브(590)는 자동으로 열리도록 제어될 수 있다.
본 발명의 발명자들은, 증발가스가 본 발명에 따른 유로가 좁은 열교환기를 통과하여 엔진에 공급되는 경우, 열교환기에 의해 증발가스의 압력 강하가 많이 발생하는 것을 발견하였다. 재액화의 필요성이 없는 경우에는 상술한 바와 같이 열교환기를 우회시켜 증발가스를 압축시킴으로써, 원활하게 엔진에 연료를 공급할 수 있다.
또한, 증발가스를 재액화시키지 않다가 증발가스의 양이 증가하여 증발가스를 재액화시키는 경우에도 우회라인(BL)을 사용할 수 있다.
증발가스를 재액화시키지 않다가 증발가스의 양이 증가하여 증발가스를 재액화시키는 경우(즉, 증발가스 재액화 시동 또는 재가동시), 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 우회라인(BL)으로 전부 보내, 증발가스가 전부 열교환기(100)를 우회하여 바로 압축기(200)로 공급되고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 열교환기(100)의 고온 유로로 보내지도록 할 수 있다. 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 일부는 고압엔진으로 보내질 수 있다.
상술한 과정을 통해, 증발가스 재액화 시동 또는 재가동시에 열교환기(100) 고온 유로의 온도를 높이면, 이전의 증발가스 재액화 과정에서 열교환기(100), 다른 장비, 배관 등에 남아 있을 수도 있는, 응축 또는 응고된 윤활유나 다른 잔여물 또는 불순물 등을 제거한 후 증발가스 재액화를 시작할 수 있다는 장점이 있다.
잔여물에는, 이전의 증발가스 재액화시에 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기로 보내진 증발가스와, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스에 섞인 윤활유가 포함될 수 있다.
만약 증발가스 재액화 시동 또는 재가동시에, 우회라인(BL)을 사용하여 열교환기(100) 고온 유로의 온도를 높이는 과정 없이, 바로 저장탱크(T)로부터 배출된 저온 증발가스를 열교환기(100)로 공급하면, 열교환기(100)의 고온 유로에 아직 고온 증발가스가 공급되지 않은 상태에서, 저장탱크(T)로부터 배출된 저온 증발가스가 열교환기(100)의 저온 유로로 공급되므로, 열교환기(100)에 남아있던 아직 응축 또는 응고되지 않았던 윤활유들도 열교환기(100)의 온도가 낮아짐으로써 응축 또는 응고될 수도 있다.
우회라인(BL)을 사용하여 열교환기(100) 고온 유로의 온도를 높이는 과정을 지속하다가, 시간이 어느 정도 지나면(응축 또는 응고된 윤활유나 다른 불순물들이 거의 제거되었다고 판단되면. 통상의 기술자가 경험에 의하여 지속 시간을 정할 수 있으며, 대략 1분 내지 30분, 바람직하게는 대략 3분 내지 10분, 더욱 바람직하게는 대략 2분 내지 5분 정도의 시간이 소요될 수 있다.), 닫혀있던 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 서서히 열고 우회밸브(590)는 서서히 닫으면서 증발가스 재액화를 시작한다. 시간이 더 지나면, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)는 완전히 열리고 우회밸브(590)는 완전히 닫혀, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스는 전부 열교환기(100)에서 증발가스를 재액화시키기 위한 냉매로 사용된다.
또한, 우회라인(BL)은 저장탱크(T) 내부의 압력이 낮은 경우에 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키기 위해 활용될 수도 있다.
뿐만 아니라, 저장탱크(T)의 내부 압력을 낮은 범위까지 제어해야 하는 경우, 저장탱크(T)의 압력을 낮춰도 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 있도록 우회라인(BL)을 사용할 수 있다.
우회라인(BL)을 사용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 경우와, 저장탱크(T) 내부의 압력이 낮은 경우에 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키기 위해 우회라인(BL)을 활용하는 경우에 대해 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.
1. 우회라인(BL)을 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는데 활용하는 경우
압축기(200)의 급유 윤활 방식의 실린더를 통과한 증발가스에는 소정의 윤활유가 섞이게 되고, 증발가스에 섞인 윤활유는 열교환기(100)에서 증발가스보다 먼저 응축 또는 응고되어 열교환기(100)의 유로에 쌓이게 되는데, 시간이 지날수록 열교환기(100)의 유로에 쌓이는 응축 또는 응고된 윤활유의 양이 증가되므로, 일정 시간이 지나면 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할 필요가 생긴다는 것을 본 발명의 발명자들은 발견하였다.
특히, 본 실시예의 열교환기(100)는, 재액화시켜야 할 증발가스의 압력 및/또는 유량, 재액화 효율 등을 고려하여 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger, DCHE라고도 한다.)인 것이 바람직한데, PCHE는 유로가 좁고(마이크로채널형의 유로) 굴곡지게 형성되어, 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 유로가 쉽게 막힐 수 있고, 특히 유로의 굴곡진 부분에 응축 또는 응고된 윤활유가 잘 쌓인다. PCHE(DCHE)는 코벨코(Kobelko) 사(社), 알파라발(Alfalaval) 사(社) 등의 업체에서 생산한다.
응축 또는 응고된 윤활유는 다음과 같은 단계를 거쳐 제거될 수 있다.
1) 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 판단하는 단계
2) 우회밸브(590)를 열고, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫는 단계
3) 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 우회라인(BL)을 지나 압축기(200)에 의해 압축되는 단계
4) 압축기(200)에 의해 압축된 고온의 증발가스의 일부 또는 전부를 열교환기(100)로 보내는 단계
5) 열교환기(100)를 통과한 증발가스를 기액분리기(700)로 보내는 단계
6) 기액분리기(700)에 모인 윤활유를 배출시키는 단계
7) 열교환기(100)가 정상화 되었음을 확인하는 단계
1) 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 판단하는 단계
열교환기(100)의 유로가 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 막히게 되면 열교환기(100)의 냉각 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 열교환기(100)의 성능이 정상적인 경우에 비해 일정값 이하로 떨어지면 열교환기(100) 내부에 응축 또는 응고된 윤활유가 어느 정도 이상 쌓였다고 추정할 수 있고, 일례로 열교환기(100)의 성능이 정상적인 경우의 대략 50 내지 90% 이하, 바람직하게는 대략 60 내지 80% 이하, 더욱 바람직하게는 대략 70% 이하로 떨어지면 열교환기(100) 내부에 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 한다고 판단할 수 있다.
정상적인 경우의 '대략 50 내지 90% 이하'는, 대략 50% 이하, 대략 60% 이하, 대략 70% 이하, 대략 80% 이하, 및 대략 90% 이하를 모두 포함하는 의미이며, 정상적인 경우의 '대략 60 내지 80% 이하'는, 대략 60% 이하, 대략 70% 이하, 및 대략 80% 이하를 모두 포함하는 의미이다.
열교환기(100)의 성능이 떨어지면, 열교환기(100)로 공급되는 저온 증발가스(L1)와 열교환기(100)로부터 배출되는 저온 증발가스(L4)의 온도 차이가 커지고, 열교환기(100)로부터 배출되는 고온 증발가스(L2)와 열교환기(100)로 공급되는 고온 증발가스(L3)의 온도 차이도 커진다. 또한, 열교환기(100)의 유로가 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 막히게 되면, 열교환기(100)의 유로가 좁아지므로, 열교환기(100) 전단(L3) 및 후단(L4)의 압력 차이가 증가하게 된다.
따라서, 열교환기(100)로 공급되거나 열교환기(100)로부터 배출되는 저온 유체의 온도차(810, 840), 열교환기(100)로 공급되거나 열교환기(100)로부터 배출되는 (820, 830), 열교환기(100)의 고온 유로에 걸리는 압력차(910, 920) 등에 의해 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제1 온도센서(810)가 측정한 저장탱크(T)로부터 배출되어 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 온도와, 제4 온도센서(840)가 측정한 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 온도 차이(절대값을 의미한다. 이하, '저온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가, 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되면, 열교환기(100)에서 열교환이 제대로 이루어지지 않는다고 판단할 수 있다.
일례로, '저온 흐름의 온도 차이'가, 20 내지 50℃ 이상, 바람직하게는 30 내지 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 대략 35℃ 이상이 되는 상태가 1시간 이상 지속되면 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.
열교환기(100)가 정상적으로 작동하는 경우, 압축기(200)에 의해 대략 300 bar로 압축된 증발가스는 대략 40 내지 45℃가 되며, 저장탱크(T)로부터 배출된 대략 -160 내지 -140℃의 증발가스는 열교환기(100)까지 이송되는 동안 다소 온도가 증가하여 -150 내지 -110℃ 정도, 바람직하게는 대략 -120℃가 될 수 있다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템이 기액분리기(700)를 포함하여, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(100)로 보내지는 경우에는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스만 열교환기(100)로 보내는 경우보다 열교환기(100)에 공급되는 증발가스의 온도가 더 낮아지며, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스의 양이 많을수록, 열교환기(100)에 공급되는 증발가스의 온도는 더욱 낮아질 수 있다.
제3 공급라인(L3)을 따라 열교환기(100)로 공급되는 대략 40 내지 45℃의 증발가스는, 열교환기(100)에 의해 냉각되어 대략 -130 내지 -110℃가 되며, 정상적인 경우에는 '저온 흐름의 온도 차이'가, 바람직하게는 대략 2 내지 3℃가 된다.
또한, 제2 온도센서(820)가 측정한 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스의 온도와, 제3 온도센서(830)가 측정한 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 온도 차이(절대값을 의미한다. 이하, '고온 흐름의 온도 차이'라고 한다.)가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되면, 열교환기(100)에서 열교환이 제대로 이루어지지 않는다고 판단할 수 있다.
'고온 흐름의 온도 차이'가, 20 내지 50℃ 이상, 바람직하게는 30 내지 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 대략 35℃ 이상이 되는 상태가 1시간 이상 지속되면 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.
열교환기(100)가 정상적으로 작동하는 경우, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 열교환기(100)까지 이송되는 동안 다소 온도가 증가한 대략 -150 내지 -110℃(바람직하게는 대략 -120℃)의 증발가스는, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 후 선박의 속도에 따라 대략 -80 내지 40℃가 될 수 있고, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 대략 -80 내지 40℃의 증발가스는 압축기(200)에서 압축되어 대략 40 내지 45℃가 된다.
뿐만 아니라, 제1 압력센서(910)가 측정한 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)로 보내지는 증발가스의 압력과, 제2 압력센서(920)가 측정한 열교환기(100)에 의해 냉각된 증발가스의 압력 차이(이하, '고온 유로의 압력 차이'라고 한다.)가 정상적인 경우보다 많이 나고 그 상태가 일정시간 이상 지속되면, 열교환기(100)가 제대로 동작하지 않는 상태라고 판단할 수 있다.
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스에는 오일 성분이 섞여있지 않거나 매우 미미한 수준으로 존재하고, 증발가스에 윤활유가 섞이는 시점은 증발가스가 압축기(200)에 의해 압축될 때이므로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용한 후 압축기(200)로 보내는 열교환기(100)의 저온 유로에는 응축 또는 응고된 윤활유가 거의 쌓이지 않고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 냉각시킨 후 감압장치(600)로 보내지는 열교환기(100)의 고온 유로에서 응축 또는 응고된 윤활유가 쌓이게 된다.
따라서, 응축 또는 응고된 윤활유에 의해 유로가 막혀 열교환기(100) 전후단의 압력 차이가 커지는 현상은 고온 유로에서 빠르게 진행되므로, 열교환기(100)의 고온 유로에 걸리는 압력을 측정하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단한다.
응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 열교환기(100) 전후단의 압력 차이에 의해 판단하는 것은, 특히 본 실시예의 열교환기(100)로 유로가 좁고 굴곡지게 형성되는 PCHE가 적용될 수 있다는 점을 고려하였을 때, 유용하게 활용될 수 있다.
일례로, '고온 유로의 압력 차이'가, 정상적인 경우보다 2배 이상이 되고 그 상태가 1시간 이상 지속되면, 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.
열교환기(100)가 정상적으로 작동하는 경우, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스는 열교환기(100)를 통과하며 냉각되어도 압력이 크게 떨어지지 않고, 대략 0.5 내지 2.5 bar, 바람직하게는 대략 0.7 내지 1.5 bar, 더욱 바람직하게는 대략 1 bar 정도의 압력 강하가 발생한다. '고온 유로의 압력 차이'가, 일정 압력 이상, 예컨대 1 내지 5 bar 이상, 바람직하게는 1.5 내지 3 bar 이상, 더욱 바람직하게는 대략 2 bar(200kPa) 이상이 되는 상태가 1시간 이상 지속되면 응축 또는 응고된 윤활유를 배출시켜야 할 시점이라고 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 어느 하나를 지표로 하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단할 수도 있지만, 신뢰도를 높이기 위해 '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 두 개 이상을 지표로 하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
일례로, '저온 흐름의 온도 차이'와 '고온 흐름의 온도 차이' 중 더 작은 값이 35℃ 이상인 상태로 1시간 이상 지속되거나, '고온 유로의 압력 차이'가 정상적인 경우의 2배 이상 또는 200 kPa 이상인 상태로 1시간 이상 지속되면, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는 시점이라고 판단할 수 있다.
제1 온도센서(810), 제2 온도센서(820), 제3 온도센서(830), 제4 온도센서(840), 제1 압력센서(910), 및 제2 압력센서(920)는, 열교환기(100)가 윤활유에 의해 막혔는지 여부를 감지하는 감지수단의 일종으로 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템은, 제1 온도센서(810), 제2 온도센서(820), 제3 온도센서(830), 제4 온도센서(840), 제1 압력센서(910), 및 제2 압력센서(920) 중 하나 이상에 의해 감지된 값에 의해, 열교환기(100)가 윤활유에 막혔는지 여부를 판단하는 제어장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어장치는, 열교환기(100)가 윤활유에 의해 막혔는지 여부를 판단하는 판단수단의 일종으로 볼 수 있다.
2) 우회밸브(590)를 열고, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫는 단계
제1 단계에서 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 판단하여, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하기로 결정하면, 우회라인(BL) 상에 설치된 우회밸브(590)는 열고, 제1 공급라인(L1) 상에 설치된 제1 밸브(510)와 제2 공급라인(L2) 상에 설치된 제2 밸브(520)는 닫는다.
우회밸브(590)는 열고 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫으면, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 우회라인(BL)을 지나 압축기(200)로 보내지고 더이상 열교환기(100)로 보내지지 않는다. 따라서, 열교환기(100)에는 냉매가 공급되지 않게 된다.
3) 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가
우회라인(BL)을
지나 압축기(200)에 의해 압축되는 단계
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회한 후 압축기(200)로 보내진다. 압축기(200)로 보내진 증발가스는 압축기(200)에 의해 압축되며 압력뿐만 아니라 온도도 높아지게 되며, 압축기(200)에 의해 대략 300 bar로 압축시킨 증발가스의 온도는 대략 40 내지 45℃가 된다.
4) 압축기(200)에 의해 압축된 고온의 증발가스의 일부 또는 전부를 열교환기(100)로 보내는 단계
압축기(200)에 의해 압축된 온도가 높아진 증발가스를 열교환기(100)로 계속 보내면, 열교환기(100)에서 냉매로 사용되는 저장탱크(T)로부터 배출된 저온의 증발가스는 열교환기(100)로 공급되지 않고, 온도가 높은 증발가스만 지속적으로 열교환기(100)로 공급되므로, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스가 통과하는 열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 서서히 올라간다.
열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 윤활유가 응축 또는 응고되는 온도 이상이 되면, 열교환기(100) 내부에 쌓여있던 응축 또는 응고된 윤활유가 서서히 녹거나 점도가 낮아지고, 녹거나 점도가 낮아진 윤활유는 증발가스와 섞여 열교환기(100)를 빠져 나가게 된다.
우회라인(BL)을 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 경우, 열교환기(100)가 정상화될 때까지 증발가스가 우회라인(BL), 압축기(200), 열교환기(100)의 고온 유로, 감압장치(600) 및 기액분리기(700)를 순환한다.
또한, 우회라인(BL)을 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 경우, 저장탱크(T)로부터 배출되어 우회라인(BL), 압축기(200), 열교환기(100)의 고온 유로, 및 감압장치(600)를 통과한 증발가스를, 녹거나 점도가 낮아진 윤활유와 증발가스가 혼합된 상태로, 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치로 보낼 수도 있다. 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치 내부의 증발가스는 다시 우회라인(BL)으로 보내, 응축 또는 응고된 윤활유 제거 과정을 지속할 수 있다.
녹거나 점도가 낮아진 윤활유와 증발가스가 혼합된 유체를 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치로 보내는 경우, 감압장치(600) 후단에 기액분리기(700)를 설치하더라도, 기액분리기(700)는 기존의 증발가스 재액화 시스템과 동일한 역할을 하게 되고 기액분리기(700) 내부에 녹거나 점도가 낮아진 윤활유가 모이게 되는 것이 아니므로(녹거나 점도가 낮아진 윤활유는 저장탱크(T)와 별도로 설치되는 탱크나 다른 회수장치에 모이므로), 윤활유를 배출시키기 위해 개선된 기액분리기(700)를 포함하지 않아도 되어 비용을 절감할 수 있다.
5) 열교환기(100)를 통과한 증발가스를 기액분리기(700)로 보내는 단계
열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 올라가면서, 열교환기(100) 내부에 쌓여있던 응축 또는 응고된 윤활유가 녹거나 점도가 높아져 증발가스와 섞여 기액분리기(700)로 보내진다. 우회라인(BL)을 활용하여 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 과정에서는 증발가스의 재액화가 이루어지지 않으므로, 기액분리기(700)에는 재액화된 액화가스는 모이지 않고, 기체상태의 증발가스와 녹거나 점도가 낮아진 윤활유가 모이게 된다.
기액분리기(700)에 모인 기체상태의 증발가스는 제6 공급라인(L6)을 따라 기액분리기(700)로부터 배출되어 다시 우회라인(BL)을 따라 압축기(200)로 보내진다. 제2 단계에서 제1 밸브(510)를 닫았으므로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 우회라인(BL)을 따라 압축기(200)로 공급되고, 열교환기(100)의 저온 유로로는 공급되지 않는다.
따라서, 제1 밸브(510)를 닫은 상태에서 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 우회라인(BL)으로 공급하는 것은, 증발가스에 일부 포함된 윤활유가 열교환기((100)의 저온 유로에 공급되는 것을 방지하여, 열교환기(100)의 저온 유로가 막히는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
기액분리기(700)에 모인 기체상태의 증발가스는 제6 공급라인(L6)을 따라 기액분리기(700)로부터 배출되어 다시 우회라인(BL)을 따라 압축기(200)로 보내지는 순환 과정은, 열교환기(100)의 고온 유로의 온도가 압축기(200)에 의해 압축된 후 열교환기(100)의 고온 유로로 보내지는 증발가스의 온도만큼 높아졌다고 판단될 때까지 지속된다. 단, 경험칙상 충분한 시간이 흘렀다고 판단될 때까지 순환 과정을 지속할 수도 있다.
우회라인(BL)을 활용하여 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안에는, 제8 밸브(581)를 닫아 기액분리기(700)에 모인 윤활유가 제5 공급라인(L5)을 따라 저장탱크(T)로 보내지지 않도록 한다. 저장탱크(T)에 윤활유가 유입되면 저장탱크(T)에 저장된 액화가스의 순도가 낮아져 액화가스의 가치가 떨어질 수 있다.
6) 기액분리기(700)에 모인 윤활유를 배출시키는 단계
열교환기(100)로부터 배출된 녹거나 점도가 낮아진 윤활유는 기액분리기(700) 내부에 모이게 되는데, 기액분리기(700) 내부에 모인 윤활유를 처리하기 위하여, 본 실시예에서는 기존에 통상적으로 사용되던 기액분리기(700)를 개선한 기액분리기(700)를 사용할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 기액분리기를 확대한 도면이다. 설명의 편의를 위하여 일부 장치들의 도시를 생략하였다.
도 10을 참조하면, 기액분리기(700)에는, 기액분리기(700)에 의해 분리된 액화가스를 저장탱크(T)로 보내는 제5 공급라인(L5) 이외에, 기액분리기(700)에 모인 윤활유를 배출시키는 윤활유배출라인(OL)이 추가적으로 설치된다. 기액분리기(700) 하부에 모인 오일을 효과적으로 배출시킬 수 있도록 윤활유배출라인(OL)은 기액분리기(700) 하단부에 연결되고, 제5 공급라인(L5)의 단부를 윤활유배출라인(OL)이 연결된 기액분리기(700)의 하단부보다 기액분리기(700) 내에서 높게 위치시킨다. 제5 공급라인(L5)이 윤활유에 의해 막히지 않도록, 기액분리기(700) 내에 모인 윤활유의 양이 최대가 되었을 때의 윤활유의 수위보다 높게 제5 공급라인(L5)의 단부를 위치시키는 것이 바람직하다.
윤활유배출라인(OL) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제3 밸브(530)가 설치될 수 있으며, 제3 밸브(530)는 복수개 설치될 수도 있다.
기액분리기(700)에 모인 윤활유는 자연적으로 배출이 불가하거나 배출에 많은 시간이 소요될 수 있으므로, 질소 퍼징을 통해 기액분리기(700) 내부의 윤활유를 배출시킬 수 있다. 대략 5 내지 7 bar의 질소를 기액분리기(700)에 공급하면 기액분리기(700) 내의 압력이 높아지므로 오일이 빠르게 배출될 수 있다.
질소 퍼징에 의해 기액분리기(700) 내의 윤활유를 배출시키기 위해, 열교환기(100) 전단의 제3 공급라인(L3)으로 합류되도록 질소공급라인(NL)이 설치될 수 있다. 필요에 따라 다수개의 질소공급라인이 다른 위치에 설치될 수도 있다.
질소공급라인(NL) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 질소밸브(583)가 설치되며, 질소공급라인(NL)을 사용하지 않는 평상시에는 질소밸브(583)가 닫힌 상태로 유지되고, 질소 퍼징을 위해 기액분리기(700)에 질소를 공급하는 경우 등 질소라인(NL)을 사용할 필요가 생기면 질소밸브(583)를 연다. 질소밸브(583)는 다수개가 설치될 수도 있다.
기액분리기(700)로 직접 질소를 주입하여 질소 퍼징을 수행할 수도 있으나, 다른 용도로 사용하기 위한 질소공급라인을 이미 설치되어 있는 경우, 기설치된 질소공급라인을 활용하여 기액분리기(700) 내의 윤활유를 배출시키는 것이 바람직하다.
저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스 전부를 우회라인(BL)으로 보내 압축기(200)에 의해 압축시키고, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스를 열교환기(100)의 고온 유로로 보내고, 열교환기(100)의 고온 유로를 통과한 후 감압장치(600)에 감압된 증발가스를 기액분리기(700)로 보내고, 기액분리기(700)로부터 배출된 증발가스를 다시 우회라인(BL)으로 보내는 과정을 지속하여, 열교환기(100) 내부와 응축 또는 응고되어 있던 윤활유의 대부분이 기액분리기(700)에 모였다는 판단(즉, 열교환기(100)가 정상화 되었다는 판단)이 되면, 압축기(200)에 의해 압축된 증발가스의 열교환기(100)로의 유입을 차단하고, 질소밸브(583)을 열어 질소 퍼징을 수행한다.
7) 열교환기(100)가 정상화 되었음을 확인하는 단계
열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유가 배출되어 열교환기(100)가 다시 정상화되었다고 판단되고, 기액분리기(700) 내부의 윤활유를 배출시키는 과정도 모두 마치면, 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)는 열고, 우회밸브(590)를 닫은 후, 다시 증발가스 재액화 시스템을 정상 가동시킨다. 증발가스 재액화 시스템이 정상 가동되면, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 열교환기(100)에서 냉매로 사용되고, 열교환기(100)에서 냉매로 사용된 증발가스는 압축기(200)에 의한 압축과정, 열교환기(100)에 의한 냉각과정, 및 감압장치(600)에 의한 감압과정을 통해 일부 또는 전부가 재액화된다.
열교환기(100)가 다시 정상화되었다는 판단은, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 알아낼 때와 마찬가지로, '저온 흐름의 온도 차이', '고온 흐름의 온도 차이', 및 '고온 유로의 압력 차이' 중 하나 이상의 값을 지표로 사용할 수 있다.
상술한 과정을 통해 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유뿐만 아니라, 배관, 밸브, 계측기, 및 각종 장비에 쌓여있는 응축 또는 응고된 윤활유들도 제거될 수 있다.
종래에는, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 우회라인(BL)을 활용하여 열교환기(100)로부터 제거하는 상술한 단계를 거치는 동안, 고압엔진 및/또는 저압엔진(이하, '엔진'이라고 한다.)을 구동시킬 수 있다. 연료 공급 시스템 또는 재액화 시스템에 포함된 장비의 일부를 정비할 때에는, 엔진에 연료를 공급할 수 없거나 잉여 증발가스를 재액화할 수 없으므로, 엔진의 구동시키지 않는 것이 통상적이다.
그런데, 본 발명에서와 같이, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안 엔진을 구동시키면, 엔진의 운전을 지속하면서 열교환기(100)를 정비할 수 있으므로, 열교환기(100)의 정비 중에도 선박을 추진시키고 발전을 할 수 있고, 엔진에서 사용되고 남은 잉여 증발가스를 활용하여 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할 수 있다는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 열교환기(100) 내부의 응축 또는 응고된 윤활유를 제거하는 동안 엔진을 구동시키면, 압축기(200)에 의해 압축되며 증발가스에 섞인 윤활유를 엔진에 의해 태워버릴 수 있다는 장점이 있다. 즉, 엔진은 선박의 추진 또는 발전을 위한 본래의 용도로 사용될 뿐만 아니라, 증발가스에 섞인 오일을 제거하는 역할도 함께 하는 것이다.
한편, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 할지 여부를 알람에 의해 알아내는 과정은, ① 알람 활성화 단계 및/또는 ② 알람 발생 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감압장치를 확대한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압축기(200, 210)는 두 대가 병렬로 설치될 수 있다. 두 대의 압축기(200, 210)는 동일한 사양일 수 있고, 어느 하나가 고장난 경우에 다른 하나가 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있다. 설명의 편의를 위해 다른 장치들의 도시는 생략하였다.
도 7을 참조하면, 압축기(200, 210) 두 대가 병렬로 설치되는 경우, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 제7 공급라인(L22)을 통해 제2 압축기(210)로 보내지고, 제2 압축기(210)에 의해 압축된 증발가스는, 일부는 연료공급라인(SL)을 따라 고압엔진으로 보내지고, 잉여 증발가스는 제8 공급라인(L33)을 통해 열교환기(100)로 보내져 재액화 과정을 거칠 수 있다. 제8 공급라인(L33) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제10 밸브(571)가 설치될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 감압장치(600, 610)가 병렬로 설치될 수도 있고, 도 9에 도시된 바와 같이, 직렬로 설치된 두 개의 감압장치 두 쌍(600, 610)이 병렬로 설치될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 병렬로 설치된 두 개의 감압장치(600, 610)는 어느 하나가 고장난 경우에 다른 하나가 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있으며, 병렬로 설치된 두 개의 감압장치(600, 610) 각각의 전단 및 후단에는 격리(Isolation) 밸브(620)가 설치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 두 개의 감압장치(600)를 직렬로 연결하고, 두 개가 직렬로 연결된 감압장치 두 쌍(600, 610)을 병렬로 설치하였다. 업체에 따라 감압 안정성을 위해 감압장치(600) 두 개를 직렬로 연결하는 경우가 있다. 병렬로 설치된 감압장치 두 쌍(600, 610) 중 어느 한 쌍이 고장난 경우에 다른 한 쌍이 리던던시(Redundancy)의 역할을 할 수 있다.
병렬로 설치된 두 쌍의 감압장치(600, 610) 각각의 전단 및 후단에는 격리(Isolation) 밸브(620)가 설치될 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 격리 밸브(620)는, 감압장치(600, 610)가 고장난 경우 등 감압장치(600, 610)의 유지보수가 필요한 경우에, 감압장치(600, 610)를 격리(Isolation)시키는데 사용된다.
① 알람 활성화 단계
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 압축기(200)와 하나의 감압장치(600)를 포함하는 경우, 감압장치(600)의 개도율이 설정값 이상이고, 제7 밸브(570)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우에 알람이 활성화된다.
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 압축기(200)를 포함하고, 도 8에 도시된 바와 같이 병렬로 연결된 두 개의 감압장치(600, 610)를 포함하는 경우, 제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율이 설정값 이상이고, 제7 밸브(570)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우('제1 알람 활성화 조건'이라고 한다.)에 알람이 활성화된다.
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 압축기(200)를 포함하고, 도 9에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 쌍의 감압장치(600, 610)를 포함하는 경우, 직렬로 설치된 두 개의 제1 감압장치(600) 중 어느 하나 또는 직렬로 설치된 두 개의 제2 감압장치(610) 중 어느 하나의 개도율이 설정값 이상이고, 제7 밸브(570)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우('제2 알람 활성화 조건'이라고 한다.)에 알람이 활성화된다.
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 개의 압축기(200, 210)를 포함하고, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 감압장치(600)를 포함하는 경우, 감압장치(600)의 개도율이 설정값 이상이고, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우('제3 알람 활성화 조건'이라고 한다.)에 알람이 활성화된다.
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 개의 압축기(200, 210)를 포함하고, 도 8에 도시된 바와 같이 병렬로 연결된 두 개의 감압장치(600, 610)를 포함하는 경우, 제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율이 설정값 이상이고, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우('제4 알람 활성화 조건'이라고 한다.)에 알람이 활성화된다.
본 발명의 증발가스 재액화 시스템이, 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 개의 압축기(200, 210)를 포함하고, 도 9에 도시된 바와 같이 병렬로 설치된 두 쌍의 감압장치(600, 610)를 포함하는 경우, 직렬로 설치된 두 개의 제1 감압장치(600) 중 어느 하나 또는 직렬로 설치된 두 개의 제2 감압장치(610) 중 어느 하나의 개도율이 설정값 이상이고, 제7 밸브(570) 또는 제10 밸브(571)가 열린 상태이고, 제2 밸브(520)가 열린 상태이며, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우('제5 알람 활성화 조건'이라고 한다.)에 알람이 활성화된다.
상술한 '제1 내지 제5 알람 활성화 조건'에서, 제1 감압장치(600) 또는 제2 감압장치(610)의 개도율의 설정값은 2%일 수 있고, 기액분리기(700) 내부 액화가스의 수위가 정상인 경우란, 기액분리기(700) 내부의 재액화된 액화가스가 확인되어 재액화 과정이 정상적으로 이루어지고 있다고 판단할 수 있는 경우를 의미한다.
② 알람 발생 단계
'저온 흐름의 온도 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 조건, '고온 흐름의 온도 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 조건, 및 '고온 유로의 압력 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 조건 중 어느 하나가 만족되면, 알람이 울려 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는 시점을 알리도록 할 수 있다.
또한, 신뢰도를 높이기 위해 '저온 흐름의 온도 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 조건, '고온 흐름의 온도 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 조건, 및 '고온 유로의 압력 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 조건 중 두 개 이상이 만족되었을 때 알람이 울려 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는 시점을 알리도록 할 수도 있다.
뿐만 아니라, '저온 흐름의 온도 차이'와 '고온 흐름의 온도 차이' 중 더 작은 값이 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되거나(or 조건), '고온 유로의 압력 차이'가 설정값 이상인 상태로 일정 시간 이상 지속되는 경우에 알람이 울려 응축 또는 응고된 윤활유를 제거해야 하는 시점을 알리도록 할 수도 있다.
본 발명에서, 열교환기의 성능 이상, 알람의 발생 등은 적절한 제어수단에 의하여 판단될 수 있다. 열교환기의 성능 이상, 알람의 발생 등을 판단하기 위한 제어수단으로는, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템에서 기사용되고 있는 제어수단, 바람직하게는 본 발명의 증발기스 재액화 시스템이 적용되는 선박 또는 해양구조물에서 기사용되고 있는 제어수단이 사용될 수 있고, 열교환기의 성능 이상, 알람의 발생 등을 판단하기 위하여 별도로 설치되는 제어수단이 사용될 수도 있다.
또한, 우회라인의 활용, 윤활유의 배출, 엔진의 연료 공급, 증발가스 재액화 시스템의 시동 또는 재가동, 이들을 위한 각종 밸브의 개폐 등은 제어수단에 의해 자동 또는 수동으로 제어될 수 있다.
2.
우회라인(BL)을
저장탱크(T) 내부의 압력이 낮은 경우에 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키기 위해 활용하는 경우
저장탱크(T) 내부의 액화가스의 양이 적어 생성되는 증발가스의 양이 적거나, 선박의 속도가 빨라 선박의 추진을 위해 엔진에 공급되는 증발가스의 양이 많은 경우 등, 저장탱크(T)의 내부 압력이 낮은 경우에는, 압축기(200)가 요구하는 압축기(200) 전단에서의 흡입 압력 조건을 만족시키지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
특히, 열교환기(100)로 PCHE(DCHE)를 적용하는 경우, PCHE는 유로가 좁아 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 PCHE를 통과하면 압력 강하의 폭이 크다.
종래에는 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시키지 못하는 경우, 재순환밸브(541, 542, 543, 544)을 열어 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)에 의해 증발가스의 일부 또는 전부를 재순환시켜 압축기(200)를 보호하였다.
그런데, 증발가스를 재순환 시키는 방식으로 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키면, 결국 압축기(200)에 의해 압축되는 증발가스의 양이 감소되는 결과를 초래하므로, 재액화 성능이 감소되고, 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시키지 못하게 될 수도 있다. 특히, 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시키지 못하게 되면 선박 운항에 크게 지장이 생기므로, 저장탱크(T)의 내부 압력이 낮은 경우에도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시키면서도 엔진이 요구하는 연료 소모량을 만족시킬 수 있는 방법이 시급하게 요구되었다.
본 발명에 따르면, 별도의 추가적인 장비의 설치 없이, 기존에 열교환기(100)의 유지 및 보수를 위해 설치되었던 우회라인(BL)을 활용하여, 저장탱크(T)의 내부 압력이 낮은 경우에도 압축기(100)에 의해 압축되는 증발가스의 양을 감소시키지 않으면서도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 저장탱크(T)의 내부 압력이 일정값 이하가 되면, 우회밸브(590)를 열어 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스의 일부 또는 전부를 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회시켜 바로 압축기(200)로 보낸다.
압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건에 비해 저장탱크(T)의 압력이 얼마나 부족한지에 따라, 우회라인(BL)으로 보내지는 증발가스의 양을 조절할 수 있다. 즉, 우회밸브(590)를 열고 제1 밸브(510) 및 제2 밸브(520)를 닫아, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 전부 우회라인(BL)으로 보낼 수도 있고, 우회밸브(590), 제1 밸브(510), 및 제2 밸브(520)를 모두 일부만 열어, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스의 일부만 우회라인(BL)으로 보내고 나머지는 열교환기(100)로 보낼 수도 있다. 우회라인(BL)을 통해 열교환기(100)를 우회시키는 증발가스의 양이 증가할수록 증발가스의 압력 강하는 적어진다.
저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 열교환기(100)를 우회시켜 바로 압축기(200)로 보내면, 압력 강하를 최소화할 수 있다는 장점이 있지만, 증발가스의 냉열을 증발가스 재액화에 사용할 수 없게 되므로, 저장탱크(T) 내부 압력, 엔진이 요구하는 연료 소모량, 재액화시켜야할 증발가스의 양 등을 고려하여, 압력 강하를 줄이기 위해 우회라인(BL)을 사용할지 여부, 및 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스 중 얼만큼의 양을 우회라인(BL)으로 보낼지를 결정하게 된다.
일례로, 저장탱크(T)의 내부 압력이 일정값 이하이고, 선박이 일정 속도 이상으로 운항되는 경우에 우회라인(BL)을 사용하여 압력 강하를 줄이는 것이 유리하다고 판단할 수 있다. 구체적으로, 저장탱크(T) 내부 압력이 1.09 bar 이하이고, 선박의 속도가 17 knot 이상일 때 우회라인(BL)을 사용하여 압력 강하를 줄이는 것이 유리하다고 판단할 수 있다.
또한, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 전부 우회라인(BL)을 통해 압축기(200)로 보내도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 없을 수도 있는데, 이 경우에는 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용하여 흡입 압력 조건을 만족시킨다.
즉, 저장탱크(T)의 압력이 낮아져 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 없게 되면, 종래에는 바로 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용하여 압축기(200)를 보호했던 반면, 본 발명에 의하면, 1차로 우회라인(BL)을 활용하여 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 만족시키고, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 전부 우회라인(BL)을 통해 압축기(200)로 보내도 압축기(200)가 요구하는 흡입 압력 조건을 만족시킬 수 없을 때에 2차로 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 사용한다.
1차로 우회라인(BL)을 활용한 후 2차로 재순환라인(RC1, RC2, RC3, RC4)을 통해 압축기(200)의 흡입 압력 조건을 맞추기 위하여, 재순환밸브(541, 542, 543, 544)가 열리는 조건인 압력값보다 우회밸브(590)가 열리는 조건인 압력값을 더 높게 설정한다.
재순환밸브(541, 542, 543, 544)가 열리는 조건과 우회밸브(590)가 열리는 조건은, 압축기(200) 전단 압력을 인자로 사용하는 것이 바람직하나, 저장탱크(T) 내부 압력을 인자로 사용할 수도 있다.
압축기(200) 전단 압력은 압축기(200) 전단에 설치되는 제3 압력센서(미도시)에 의해 측정될 수 있고, 저장탱크(T) 내부 압력은 제4 압력센서(미도시)에 의해 측정될 수 있다.
한편, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 배출시키는 제6 공급라인(L6)이, 우회라인(BL)이 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하는 지점 후단의 제1 공급라인(L1)으로 합류되는 경우, 압력 강하를 어느 정도 방지하면서도 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스의 일부는 열교환기(100)에서 냉매로 사용하기 위하여, 우회밸브(590), 제1 밸브(510), 및 제2 밸브(520)를 모두 연 상태에서 시스템을 운용하면, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 우회라인(BL)으로 바로 보내질 수 있다.
기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스의 온도가, 저장탱크(T)로부터 배출되어 열교환기(100)로 공급되는 증발가스의 온도보다 낮아, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 우회라인(BL)으로 바로 보내지면 열교환기(100)의 냉각 효율이 감소할 수 있으며, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스의 적어도 일부는 열교환기(100)로 공급되는 것이 바람직하다.
다만, 저장탱크(T)에서 발생하는 증발가스의 양이 엔진에서 연료로 요구하는 증발가스의 양보다 더 적으면, 증발가스를 재액화시킬 필요가 없을 수 있는데, 증발가스를 재액화시킬 필요가 없는 경우에는 열교환기(100)에 냉매를 공급할 필요가 없으므로, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스를 전부 우회라인(BL)으로 보낼 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 제6 공급라인(L6)을, 우회라인(BL)이 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하는 지점 전단의 제1 공급라인(L1)으로 합류시킨다. 제6 공급라인(L6)을 우회라인(BL)의 분기점 전단의 제1 공급라인(L1)으로 합류시키면, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 우회라인(BL)의 분기점 전단에서 먼저 합류된 후에, 우회밸브(590)와 제1 밸브(510)의 개도율에 따라 우회라인(BL)과 열교환기(100)로 각각 보내지는 증발가스의 유량이 결정되므로, 시스템의 제어가 용이하고, 기액분리기(700)에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 바로 우회라인(BL)으로 보내지는 경우를 방지할 수 있다.
우회밸브(590)는, 저장탱크(T)의 압력 변화에 따른 개도 조절이 신속하게 이루어질 수 있도록, 통상적인 경우보다 반응 속도가 빠른 밸브인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개략도이다.
도 3에 도시된 제3 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 도 1에 도시된 제1 실시예의 증발가스 재액화 시스템에 비해, 제1 압력센서(910) 및 제2 압력센서(920) 대신 차압센서(930)를 설치한다는 점에서 차이점이 있으며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제1 실시예의 증발가스 재액화 시스템과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 제1 실시예와는 달리, 제1 압력센서(910) 및 제2 압력센서(920) 대신에, 열교환기(100) 전단의 제3 공급라인(L3)의 압력과 열교환기(100) 후단의 제4 공급라인(L4)의 압력 차이를 측정하는 차압센서(930)를 포함한다.
차압센서(930)에 의해 '고온 유로의 압력 차이'를 알아낼 수 있고, 제1 실시예와 마찬가지로, '고온 유로의 압력 차이', '저온 흐름의 온도 차이' 및 '고온 흐름의 온도 차이' 중 하나 이상을 지표로 사용하여, 응축 또는 응고된 윤활유를 제거할지 여부를 알아낼 수 있다.
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.
Claims (17)
- 증발가스를 압축시키는 압축기;상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기;상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치; 및상기 감압장치 후단에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고,상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고,상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템.
- 증발가스를 압축시키는 압축기;상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기;상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기; 및상기 기액분리기에 의해 분리된 액화가스가 배출되는 제5 공급라인 상에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고,상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고,상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템.
- 증발가스를 압축시키는 압축기;상기 압축기에 의해 압축된 증발가스를, 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스를 냉매로 사용하여 열교환시켜 냉각시키는 열교환기;상기 열교환기 후단에 설치되어, 상기 열교환기에 의해 냉각된 유체를 감압시키는 감압장치;상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기; 및상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 증발가스가 배출되는 제6 공급라인 상에 설치되는 제2 오일필터;를 포함하고,상기 압축기는 급유식 실린더를 적어도 한 개 포함하고,상기 제2 오일필터는 극저온용인, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 제2 오일필터는 고체 상태의 윤활유를 분리하는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1에 있어서,상기 감압장치 후단에 설치되어 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기를 더 포함하고,상기 제2 오일필터는 상기 감압장치와 상기 기액분리기 사이에 설치되는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,상기 제2 오일필터는 ‘상부배출타입’인, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 2에 있어서,상기 기액분리기에 의해 분리된 후 상기 제5 공급라인을 따라 배출되는 액화가스는 저장탱크로 보내지는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 2 또는 청구항 7에 있어서,상기 제2 오일필터는 ‘하부배출타입’인, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기는 150 내지 350 bar로 증발가스를 압축시키는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기는 80 내지 250 bar로 증발가스를 압축시키는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 열교환기는 마이크로채널형의 유로를 포함하는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 11에 있어서,상기 열교환기는 PCHE인, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,증발가스를 상기 열교환기를 우회시켜 상기 압축기로 공급하는 우회라인을 더 포함하는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 13에 있어서,상기 열교환기의 저온유로 전단에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제1 밸브를 더 포함하고,상기 우회라인은 상기 제1 밸브 전단에서 분기하는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 13에 있어서,상기 열교환기의 저온유로 후단에 설치되어 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제2 밸브를 더 포함하고,상기 우회라인은 상기 제2 밸브 후단으로 합류되는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 압축기 후단에 설치되어 증발가스에 섞인 윤활유를 분리하는 제1 오일필터를 더 포함하는, 증발가스 재액화 시스템.
- 청구항 16에 있어서,상기 제1 오일필터는 기체 상태 또는 안개 상태의 윤활유를 분리하는, 증발가스 재액화 시스템.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17920345.0A EP3663185A4 (en) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | EVAPORATION REFLUIDIFICATION SYSTEM |
SG11201909780T SG11201909780TA (en) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | Boil-off gas reliquefaction system |
CN201780091037.1A CN110678386B (zh) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | 蒸发气体再液化*** |
RU2019136804A RU2743400C1 (ru) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | Система повторного сжижения отпарного газа (варианты) |
US16/615,748 US20200208780A1 (en) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | Boil-off gas reliquefaction system |
JP2019559739A JP7402692B2 (ja) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | 蒸発ガスの再液化システム |
US17/940,482 US20230019057A1 (en) | 2017-07-31 | 2022-09-08 | Boil-off gas reliquefaction system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170097318A KR101957321B1 (ko) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 증발가스 재액화 시스템 |
KR10-2017-0097318 | 2017-07-31 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US16/615,748 A-371-Of-International US20200208780A1 (en) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | Boil-off gas reliquefaction system |
US17/940,482 Division US20230019057A1 (en) | 2017-07-31 | 2022-09-08 | Boil-off gas reliquefaction system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019027066A1 true WO2019027066A1 (ko) | 2019-02-07 |
Family
ID=65233462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/KR2017/008375 WO2019027066A1 (ko) | 2017-07-31 | 2017-08-03 | 증발가스 재액화 시스템 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20200208780A1 (ko) |
EP (1) | EP3663185A4 (ko) |
JP (1) | JP7402692B2 (ko) |
KR (1) | KR101957321B1 (ko) |
CN (1) | CN110678386B (ko) |
RU (1) | RU2743400C1 (ko) |
SG (1) | SG11201909780TA (ko) |
WO (1) | WO2019027066A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4227620A1 (de) * | 2022-02-10 | 2023-08-16 | Burckhardt Compression AG | Verfahren und vorrichtung zum wiederverflüssigen und rückführen von abdampfgas in einen lng-tank |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09157667A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液化ガス運搬船用液化ガス蒸発装置 |
KR20140075582A (ko) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | 대우조선해양 주식회사 | 증발가스 재액화 시스템 및 방법 |
KR20150062826A (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 처리 시스템 |
KR20160044099A (ko) * | 2014-10-14 | 2016-04-25 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 처리 시스템 |
KR20160062300A (ko) * | 2014-11-24 | 2016-06-02 | 삼성중공업 주식회사 | 선박의 고압 연료 공급장치 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60209689A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-22 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | ベ−ン圧縮機 |
JPH0643644Y2 (ja) * | 1986-04-30 | 1994-11-14 | 三洋電機株式会社 | ヘリウム圧縮装置 |
US20070107465A1 (en) * | 2001-05-04 | 2007-05-17 | Battelle Energy Alliance, Llc | Apparatus for the liquefaction of gas and methods relating to same |
US6581409B2 (en) * | 2001-05-04 | 2003-06-24 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods related to same |
US6530240B1 (en) * | 2001-12-10 | 2003-03-11 | Gas Technology Institute | Control method for mixed refrigerant based natural gas liquefier |
JP5063383B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2012-10-31 | 中国電力株式会社 | 液化天然ガスサテライト設備 |
JP2009204040A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固液二相流体の移送装置 |
DE102009031420B4 (de) * | 2009-07-02 | 2021-01-28 | Leybold Gmbh | Mehrstufiger Ölabscheider |
NO331474B1 (no) * | 2009-11-13 | 2012-01-09 | Hamworthy Gas Systems As | Installasjon for gjengassing av LNG |
WO2012053704A1 (ko) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 대우조선해양 주식회사 | 액화천연가스의 저장 용기 |
KR101386543B1 (ko) * | 2012-10-24 | 2014-04-18 | 대우조선해양 주식회사 | 선박의 증발가스 처리 시스템 |
KR20140075574A (ko) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | 대우조선해양 주식회사 | 선박의 증발가스 부분재액화 시스템 |
KR101640765B1 (ko) * | 2013-06-26 | 2016-07-19 | 대우조선해양 주식회사 | 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법 |
KR20150067094A (ko) * | 2015-05-04 | 2015-06-17 | 현대중공업 주식회사 | 윤활제 분리기와 이를 포함하는 액화가스 처리 시스템 |
RU2703368C2 (ru) * | 2015-06-02 | 2019-10-16 | Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. | Судно |
JP6815213B2 (ja) * | 2017-01-30 | 2021-01-20 | 株式会社神戸製鋼所 | ボイルオフガス回収システム |
US10551120B2 (en) * | 2017-02-06 | 2020-02-04 | Hall Labs Llc | Method for condensing a CO2 vapor stream beyond the frost point |
-
2017
- 2017-07-31 KR KR1020170097318A patent/KR101957321B1/ko active IP Right Grant
- 2017-08-03 JP JP2019559739A patent/JP7402692B2/ja active Active
- 2017-08-03 US US16/615,748 patent/US20200208780A1/en active Pending
- 2017-08-03 SG SG11201909780T patent/SG11201909780TA/en unknown
- 2017-08-03 EP EP17920345.0A patent/EP3663185A4/en active Pending
- 2017-08-03 RU RU2019136804A patent/RU2743400C1/ru active
- 2017-08-03 CN CN201780091037.1A patent/CN110678386B/zh active Active
- 2017-08-03 WO PCT/KR2017/008375 patent/WO2019027066A1/ko unknown
-
2022
- 2022-09-08 US US17/940,482 patent/US20230019057A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09157667A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液化ガス運搬船用液化ガス蒸発装置 |
KR20140075582A (ko) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | 대우조선해양 주식회사 | 증발가스 재액화 시스템 및 방법 |
KR20150062826A (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 처리 시스템 |
KR20160044099A (ko) * | 2014-10-14 | 2016-04-25 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 처리 시스템 |
KR20160062300A (ko) * | 2014-11-24 | 2016-06-02 | 삼성중공업 주식회사 | 선박의 고압 연료 공급장치 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP3663185A4 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2743400C1 (ru) | 2021-02-18 |
JP7402692B2 (ja) | 2023-12-21 |
EP3663185A4 (en) | 2021-05-05 |
SG11201909780TA (en) | 2019-11-28 |
CN110678386A (zh) | 2020-01-10 |
EP3663185A1 (en) | 2020-06-10 |
KR101957321B1 (ko) | 2019-03-12 |
KR20190013159A (ko) | 2019-02-11 |
JP2020533526A (ja) | 2020-11-19 |
US20200208780A1 (en) | 2020-07-02 |
CN110678386B (zh) | 2021-12-31 |
US20230019057A1 (en) | 2023-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019027065A1 (ko) | 증발가스 재액화 시스템 및 증발가스 재액화 시스템 내의 윤활유 배출 방법 | |
WO2013172644A1 (ko) | 액화가스 처리 시스템 및 방법 | |
WO2017078244A1 (ko) | 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박 | |
WO2012124885A1 (ko) | 재액화 장치 및 고압 천연가스 분사 엔진을 갖는 해상 구조물의 연료 공급 시스템의 운전방법 | |
WO2016195279A1 (ko) | 선박 | |
WO2020017769A1 (ko) | 휘발성 유기화합물 처리 시스템 및 선박 | |
WO2019027063A1 (ko) | 증발가스 재액화 시스템 및 증발가스 재액화 시스템 내의 윤활유 배출 방법, 그리고 엔진의 연료 공급 방법 | |
WO2019027068A1 (ko) | 증발가스 재액화 시스템 및 증발가스 재액화 시스템 내의 윤활유 배출 방법 | |
WO2012128448A1 (ko) | 고압 천연가스 분사 엔진을 위한 연료 공급 시스템 및 방법 | |
WO2012128447A1 (ko) | 잉여 증발가스 소비수단을 갖춘 고압 천연가스 분사 엔진용 연료 공급 시스템 | |
WO2018230950A1 (ko) | 증발가스 재액화 시스템 및 선박 | |
WO2017171164A1 (ko) | 선박용 증발가스 재액화 장치 및 방법 | |
WO2018062601A1 (ko) | 선박의 증발가스 재액화 장치 및 방법 | |
WO2014092369A1 (ko) | 선박의 액화가스 처리 시스템 | |
WO2012053705A1 (ko) | 액화천연가스 저장 용기 운반선 | |
WO2012053704A1 (ko) | 액화천연가스의 저장 용기 | |
WO2016195232A1 (ko) | 선박 | |
WO2021137408A1 (en) | Air conditioning apparatus | |
WO2021132866A1 (en) | Air conditioning apparatus | |
WO2016126025A1 (ko) | 선박의 연료가스 공급시스템 | |
WO2019027066A1 (ko) | 증발가스 재액화 시스템 | |
WO2021157815A1 (en) | Air conditioning apparatus | |
WO2019027067A1 (ko) | 증발가스 재액화 시스템 및 증발가스 재액화 시스템 내의 윤활유 배출 방법, 그리고 엔진의 연료 공급 방법 | |
WO2017099316A1 (ko) | 엔진을 포함하는 선박 | |
WO2016195230A1 (ko) | 선박 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17920345 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2019559739 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2017920345 Country of ref document: EP Effective date: 20200302 |