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KR101805489B1 - Cooling system for floating structure - Google Patents

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KR101805489B1 KR1020110123953A KR20110123953A KR101805489B1 KR 101805489 B1 KR101805489 B1 KR 101805489B1 KR 1020110123953 A KR1020110123953 A KR 1020110123953A KR 20110123953 A KR20110123953 A KR 20110123953A KR 101805489 B1 KR101805489 B1 KR 101805489B1
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Abstract

본 발명은 FPSO의 탑 사이드에 제공하는 해양구조물의 냉각 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서, 상기 해양구조물의 선체에 형성되는 청수 탱크; 상기 청수 탱크에 저장된 청수가 상기 선체와 상기 탑 사이드를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인; 상기 선체에 형성되어 상기 청수가 상기 순환라인을 따라 이동하게 하는 청수 공급 펌프; 상기 탑 사이드에 형성되어 상기 순환라인을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부; 상기 선체에 형성되어 상기 선체 외부의 해수를 흡입하는 해수 공급 펌프; 및 상기 선체에 형성되어 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 터빈시동부를 냉각한 청수와 열 교환하게 하는 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a cooling system of an offshore structure providing on the topside of an FPSO.
According to the present invention, there is provided a cooling system for providing a topside of an offshore structure, comprising: a fresh water tank formed on a hull of the offshore structure; A circulation line in which fresh water stored in the fresh water tank circulates the hull and the top side to provide a traveling path; A fresh water supply pump formed on the hull to allow the fresh water to move along the circulation line; A turbine starter formed on the top side and cooled by fresh water flowing along the circulation line; A seawater supply pump formed in the hull and sucking seawater outside the hull; And a cooler formed in the hull and supplied with seawater from the seawater supply pump to exchange heat with the fresh water that has cooled the turbine starter.

Description

해양구조물의 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR FLOATING STRUCTURE}{COOLING SYSTEM FOR FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 해양구조물의 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 FPSO의 탑 사이드에 제공하는 해양구조물의 냉각 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system for an offshore structure, and more particularly, to a cooling system for an offshore structure provided on a top side of an FPSO.

일반적으로 해양구조물에는 제너레이터 엔진(generator engine) 등에 필요한 냉각 시스템이 선체(hull)에 설치된다. Generally, in a marine structure, a cooling system necessary for a generator engine and the like is installed in a hull.

한편, FPSO와 같은 해양구조물은 선체의 제너레이터 엔진에 냉각 시스템이 필요하고 또한 탑 사이드(topside) 가스 터빈(gas turbine)의 시동을 위한 냉각 시스템이 필요하다.On the other hand, offshore structures such as FPSO require a cooling system for the hull's generator engine and also require a cooling system for starting the topside gas turbine.

상술한 필요성에 의해 선체와 탑 사이드에 각 냉각 시스템을 설치하여 선체에 설치된 냉각 시스템은 선체의 제너레이터 엔진을 냉각하고, 탑 사이드에 설치된 냉각 시스템은 탑 사이드의 가스 터빈을 냉각하게 할 수 있음을 착안하였다.It is noted that the cooling system installed in the hull by installing each cooling system on the hull and top side by the above-mentioned necessity can cool the generator engine of the hull and allow the cooling system installed on the top side to cool the gas turbine of the top side Respectively.

하지만, 탑 사이드에 냉각 시스템의 구성 요소들을 설치할 경우 탑 사이드의 여유 공간이 비좁아 설계가 어렵다는 문제점을 발견하였다.However, when the components of the cooling system are installed on the topside, the space on the topside is too narrow to design.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 탑 사이드의 냉각 시스템 구성 요소들을 선체에 형성하게 하는 해양구조물의 냉각 시스템을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve these problems, it is an object of the present invention to provide a cooling system for an offshore structure that allows cooling system components of the top side to be formed on the hull.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양구조물의 냉각 시스템의 일 측면에 따르면, 해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서, 상기 해양구조물의 선체에 형성되는 청수 탱크; 상기 청수 탱크에 저장된 청수가 상기 선체와 상기 탑 사이드를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인; 상기 선체에 형성되어 상기 청수가 상기 순환라인을 따라 이동하게 하는 청수 공급 펌프; 상기 탑 사이드에 형성되어 상기 순환라인을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부; 상기 선체에 형성되어 상기 선체 외부의 해수를 흡입하는 해수 공급 펌프; 및 상기 선체에 형성되어 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 터빈시동부를 냉각한 청수와 열 교환하게 하는 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling system for providing a top side of an offshore structure, comprising: a fresh water tank formed on a hull of the offshore structure; A circulation line in which fresh water stored in the fresh water tank circulates the hull and the top side to provide a traveling path; A fresh water supply pump formed on the hull to allow the fresh water to move along the circulation line; A turbine starter formed on the top side and cooled by fresh water flowing along the circulation line; A seawater supply pump formed in the hull and sucking seawater outside the hull; And a cooler formed in the hull and supplied with seawater from the seawater supply pump to exchange heat with the fresh water that has cooled the turbine starter.

상기 냉각기에는 상기 청수와 열 교환한 해수를 선체 외부로 배출하는 배출라인이 연결되는 것을 특징으로 한다.The cooler is connected to a discharge line for discharging seawater heat-exchanged with the clean water to the outside of the hull.

상기 청수 공급 펌프, 상기 터빈시동부 및 상기 냉각기는 상기 순환라인 중에 형성되는 것을 특징으로 한다.The fresh water supply pump, the turbine starter, and the cooler are formed in the circulation line.

가스 터빈, 가스 터빈 제너레이터 및 공기 압축기로 형성되는 것을 특징으로 한다.A gas turbine, a gas turbine generator, and an air compressor.

상기 선체에 외부와 소통하게 형성되어 상기 해수 공급 펌프가 상기 선체 외부의 해수를 흡입하게 하는 해수유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a seawater inlet formed to communicate with the outside of the hull so that the seawater supply pump sucks seawater outside the hull.

상기 청수 공급 펌프 및 상기 냉각기는 상기 선체의 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.And the fresh water supply pump and the cooler are formed below the hull.

상기 청수 탱크는 분뇨 및 오수 처리 시스템과 연결되어 정화처리된 처리수를 저장하는 것을 특징으로 한다.
And the fresh water tank is connected to the manure and wastewater treatment system to store the treated wastewater.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양구조물의 냉각 시스템의 다른 측면에 따르면, 해양구조물의 탑 사이드에 제공하는 냉각 시스템에 있어서, 상기 해양구조물의 선체에서 청수를 탑 사이드로 순환시켜 상기 탑 사이드의 터빈시동부를 냉각하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling system for providing a top side of an offshore structure, the system comprising: circulating fresh water from a hull of the offshore structure to a top side, And cooling the turbine starting portion.

상기 청수는 상기 선체에서 해수와 열 교환하는 것을 특징으로 한다.And the fresh water is heat-exchanged with seawater in the hull.

상기 해양구조물은 FPSO인 것을 특징으로 한다.The offshore structure is characterized by FPSO.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 탑 사이드의 냉각 시스템 구성 요소들을 선체에 대부분 형성하게 함에 따라 탑 사이드에 여유공간을 확보하게 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, most of the components of the cooling system of the top side are formed on the hull, thereby securing a free space on the top side.

또한, 탑 사이드의 설계 및 냉각 시스템의 구성 작업을 쉽게 하여 비용을 절감하는 경제적인 효과가 있다.In addition, there is an economical effect of facilitating the construction work of the design and cooling system of the top side and reducing the cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a cooling system of an offshore structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a block diagram illustrating a cooling system of an offshore structure according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 해양구조물 중 특히 탑 사이드가 형성되는 FPSO 등에 적용되는 것이 바람직하다.
The cooling system for an offshore structure according to the present invention is preferably applied to an offshore structure such as FPSO where a top side is formed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a cooling system of an offshore structure according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 해양구조물의 선체(H)에 형성되는 청수 탱크(10)를 포함한다. 상기 청수 탱크(10)는 일 실시예로 해양구조물 내에서 외부의 해수를 유입하고 유입된 해수를 걸러서 생산한 청수 또는 외부의 지원선으로부터 청수를 공급받는 탱크일 수 있다. 1, the cooling system of an offshore structure according to the present invention includes a fresh water tank 10 formed on a hull H of an offshore structure. The fresh water tank 10 may be, for example, freshwater produced by flowing seawater from the outside into the offshore structure and filtering the incoming seawater, or fresh water supplied from an external support line.

이러한 상기 청수 탱크(10)는 바람직하게 팽창탱크(expansion tank)를 사용하여 청수의 온도차이에 의한 체적변화를 보상하고, 시스템 내의 정압수두를 유지하며, 시스템 내의 청수 유실을 보상하게 할 수 있다.
The fresh water tank 10 may preferably use an expansion tank to compensate for volume changes due to temperature differences in fresh water, to maintain the constant pressure head in the system, and to compensate for fresh water losses in the system.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 청수 탱크(10)로부터 제공되는 청수가 상기 선체(H)와 탑 사이드(T)를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인(20)을 포함한다.
The cooling system of an offshore structure according to the present invention includes a circulation line 20 in which fresh water provided from the fresh water tank 10 provides a traveling path in which the fresh water H and the top side T are circulated.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 선체(H)에 위치한 상기 순환라인(20) 중에 형성되어 상기 청수가 상기 순환라인(20)을 따라 이동하게 동력을 제공하는 청수 공급 펌프(30)를 포함한다.The cooling system of an offshore structure according to the present invention comprises a fresh water supply pump 30 formed in the circulation line 20 located in the hull H and providing power to move the fresh water along the circulation line 20 .

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 탑 사이드(T)에 위치한 상기 순환라인(20) 중에 형성되어 상기 순환라인(20)을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부(40)를 포함한다. 상기 터빈시동부(40)는 가스 터빈(41), 가스 터빈 제너레이터(43) 및 공기 압축기(45)로 형성될 수 있다.
The cooling system of an offshore structure according to the present invention includes a turbine starter 40 formed in the circulation line 20 located in the topside T and cooled by fresh water moving along the circulation line 20 do. The turbine starter 40 may be formed of a gas turbine 41, a gas turbine generator 43, and an air compressor 45.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 선체(H)(예를 들어 선 저면)에 형성되어 해수를 유입하는 해수유입구(50)를 포함한다. 한편, 상기 해수유입구(50)는 일반적으로 씨 체스트(sea chest)라 칭한다.
The cooling system of an offshore structure according to the present invention includes a seawater inlet 50 formed in the hull H (for example, a bottom surface) for introducing seawater. Meanwhile, the seawater inlet 50 is generally referred to as a sea chest.

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 해수유입구(50)로부터 유입되는 해수를 공급받아 냉매로 사용하는 냉각기(70)를 포함한다. 이러한 상기 냉각기(70)는 상기 순환라인(20) 중에 형성되어 상기 터빈시동부(40)와 열교환하여 상기 터빈시동부(40)를 냉각하고 가열된 청수를 해수가 열 교환하여 냉각시키게 한다. 즉, 청수는 상기 순환라인(20)을 따라 순환하며 상기 탑 사이드의 터빈시동부(40)를 냉각한 후 가열되면 상기 냉각기에 의해 냉각되어 다시 상기 터빈시동부(40)를 냉각하는 순환 시스템을 형성하게 된다. 그리고 상기 냉각기(70)에서 청수와 열교환 후 가열된 해수를 상기 선체(H)의 외부로 배출하기 위해 상기 냉각기(70)에는 상기 선체(H) 외부와 연통되는 배출라인(80)이 연결된다.
The cooling system for an offshore structure according to the present invention includes a cooler 70 for receiving seawater from the seawater inlet 50 and using the seawater as a coolant. The cooler 70 is formed in the circulation line 20 and exchanges heat with the turbine starter 40 to cool the turbine starter 40 and cool the heated fresh water by heat exchange with the seawater. That is, the fresh water circulates along the circulation line 20 and is cooled by the cooler after the turbine starter 40 of the top side is heated and then cooled to cool the turbine starter 40 again Respectively. A discharge line 80 communicating with the outside of the hull H is connected to the cooler 70 to discharge the seawater heated after heat exchange with fresh water in the cooler 70 to the outside of the hull H,

본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 상기 선체(H)에 형성되어 상기 해수유입구(50)로부터 해수를 흡입하여 상기 냉각기(70)로 해수를 공급하게 하는 해수 공급 펌프(60)를 포함한다.
The cooling system for an offshore structure according to the present invention includes a seawater supply pump 60 formed in the hull H for sucking seawater from the seawater inlet 50 and supplying the seawater to the cooler 70.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 해양구조물의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 2 is a block diagram illustrating a cooling system of an offshore structure according to another embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라 상기 청수 탱크(10)는 상기 선체의 분뇨 처리 시스템(90a) 및 오수 처리 시스템(90b)과 연결되어 분뇨 및 오수를 정화한 처리수가 상기 청수와 함께 저장되어 상기 순환라인(20)을 따라 순환하며 상기 터빈시동부(40)를 냉각하게 할 수 있음을 알 수 있다. 그 외에 언급되지 않은 구성들은 상술한 일 실시예와 중첩되는 내용으로 생략함을 밝힌다.
2, according to another embodiment of the present invention, the fresh water tank 10 is connected to the hull manure processing system 90a and the wastewater treatment system 90b, And may be stored with the fresh water to circulate along the circulation line 20 to cool the turbine starter 40. It is to be noted that the configurations not mentioned above are omitted to be overlapped with the above-described one embodiment.

상술한 실시예들에 의해 본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템은 청수 탱크(10), 청수 공급 펌프(30), 해수유입구(50), 해수 공급 펌프(60) 및 냉각기(70)가 선체(H)에 형성되어 상기 선체(H)에 비해 여유 공간이 부족한 탑 사이드(T)의 공간 활용도를 높이고 상대적으로 여유 공간이 넓은 선체(H)에 냉각 시스템의 주요 구성 요소를 구성함에 따라 설계를 쉽게 하는 장점이 있다. 한편, 청수 탱크(10), 청수 공급 펌프(30), 해수유입구(50), 해수 공급 펌프(60) 및 냉각기(70)는 FPSO의 경우 FPSO를 이루는 기둥의 상측에 형성되는 선체 내부의 하부에 형성되는 것이 바람직하다.
The cooling system of an offshore structure according to the present invention is constructed such that the fresh water tank 10, fresh water supply pump 30, seawater inflow port 50, seawater supply pump 60 and cooler 70 are connected to the hull H to increase the space utilization of the top side T which lacks the free space compared to the hull H and to constitute the main components of the cooling system in the hull H having a relatively large clearance space, . On the other hand, in the case of FPSO, the fresh water tank 10, fresh water supply pump 30, seawater inflow port 50, seawater supply pump 60 and cooler 70 are installed at the lower part inside the hull .

이상과 같이 본 발명에 따른 해양구조물의 냉각 시스템을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the cooling system of an offshore structure according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, It is to be understood that various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

10 : 청수 탱크
20 : 순환라인
30 : 청수 공급 펌프
40 : 터빈시동부
50 : 해수유입구
60 : 해수 공급 펌프
70 : 냉각기
80 : 배출라인10: fresh water tank
20: circulation line
30: fresh water supply pump
40: Eastern part of turbine
50: Seawater inlet
60: Seawater supply pump
70: cooler
80: discharge line

Claims (10)

선체와 탑 사이드를 구비한 해양구조물의 냉각 시스템에 있어서,
상기 해양구조물의 선체에 형성되는 청수 탱크;
상기 청수 탱크에 저장된 청수가 상기 선체와 상기 탑 사이드를 순환하게 이동로를 제공하는 순환라인;
상기 선체에 형성되고, 상기 청수가 상기 순환라인을 따라 이동하게 하는 청수 공급 펌프;
상기 탑 사이드에 형성되고, 상기 순환라인을 따라 이동하는 청수에 의해 냉각되는 터빈시동부;
상기 선체에 형성되고, 상기 선체 외부의 해수를 흡입하는 해수 공급 펌프; 및
상기 선체에 형성되고, 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 터빈시동부를 냉각한 청수와 열 교환하게 하는 냉각기를 포함하되,
상기 청수 공급 펌프는 상기 순환 라인과 연결된 상기 터빈 시동부에 청수를 공급하고,
상기 청수 탱크는 상기 선체의 분뇨 처리 시스템 및 오수 처리 시스템과 연결되어 분뇨 및 오수를 정화한 처리수가 상기 청수와 함께 저장되며,
상기 순환 라인을 통해 상기 청수와 처리수를 상기 탑 사이드로 공급하여 상기 탑 사이드의 터빈 시동부를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.A cooling system for an offshore structure having a hull and a top side,
A fresh water tank formed on the hull of the offshore structure;
A circulation line in which fresh water stored in the fresh water tank circulates the hull and the top side to provide a traveling path;
A fresh water supply pump formed in the hull to allow the fresh water to move along the circulation line;
A turbine starter portion formed at the top side and cooled by fresh water flowing along the circulation line;
A seawater supply pump formed in the hull and sucking seawater outside the hull; And
And a cooler formed on the hull to supply seawater from the seawater supply pump and exchange heat with cool water that has cooled the turbine starter,
Wherein the fresh water supply pump supplies clean water to the turbine starting portion connected to the circulation line,
The fresh water tank is connected to the manure treatment system and the wastewater treatment system of the hull so that the treatment water purified from the manure and the wastewater is stored together with the fresh water,
Wherein the fresh water and the treated water are supplied to the top side through the circulation line to cool the turbine starting portion of the top side. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각기에는 상기 청수와 열 교환한 해수를 선체 외부로 배출하는 배출라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the cooler is connected to a discharge line for discharging seawater heat exchanged with the clear water to the outside of the ship. 청구항 1에 있어서,
상기 청수 공급 펌프, 상기 터빈시동부 및 상기 냉각기는 상기 순환라인 중에 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the fresh water supply pump, the turbine starter and the cooler are formed in the circulation line. 청구항 1에 있어서, 상기 터빈시동부는
가스 터빈, 가스 터빈 제너레이터 및 공기 압축기로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.[2] The turbine generator according to claim 1,
A gas turbine, a gas turbine generator, and an air compressor. 청구항 1에 있어서,
상기 선체에 외부와 소통하게 형성되어 상기 해수 공급 펌프가 상기 선체 외부의 해수를 흡입하게 하는 해수유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 냉각 시스템.The method according to claim 1,
And a seawater inlet formed to communicate with the outside of the hull so that the seawater supply pump sucks seawater outside the hull. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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