LNG 기화 시스템의 결빙 방지 방법 | SHENSHI FGSS 결빙 방지 열교환기 솔루션

최신 LNG 추진 선박 및 산업용 가스 시스템에서 안정적인 기화 상태를 유지하는 것은 운항 안전과 효율성에 매우 중요합니다. 그러나 LNG가 에틸렌 글리콜-물 용액과 열을 교환할 때 결빙 현상이 지속적인 엔지니어링 과제로 남아 있습니다. 션시(SHENSHI)의 특허받은 결빙 방지 열교환기 설계는 이러한 문제의 근본 원인을 해결하여 최대 부하 조건에서도 결빙 없는 운항을 가능하게 합니다.

1. 문제점: LNG 기화 시스템의 동결 위험

기존 LNG 기화기 내부의 국부적인 저온 지점은 일련의 작동 문제를 야기할 수 있습니다. LNG가 에틸렌 글리콜-물 용액과 열을 교환할 때, 불균일한 온도 분포로 인해 결빙이 발생할 가능성이 매우 높은 영역이 생성됩니다. 이러한 저온 지점은 다음과 같은 문제를 초래할 수 있습니다.

• 열전달 벽면의 표면 서리
• 내부 얼음 형성
• 열 전달 효율 감소
• 부하 변동에 따른 불안정한 가스 배출량

심각한 경우, 이러한 문제는 시스템의 부분적 또는 전체적인 가동 중단을 초래하여 FGSS(연료 가스 공급 시스템)의 신뢰성과 선박 또는 플랜트 운영 전반에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 기존 부동액이 부족한 이유

LNG 기화 시스템에서 동결 현상을 관리하기 위한 업계 표준 접근 방식에는 일반적으로 글리콜 유량 증가, 입구 온도 상승 및 열교환기 크기 확대가 포함됩니다. 이러한 방법은 동결 발생 시점을 지연시킬 수는 있지만, 근본적인 원인인 열교환기 내부의 불균일한 온도 분포와 국부적인 열 불균형을 제거하지는 못합니다.

결과적으로, 특히 해상 LNG 설비에서 흔히 발생하는 최대 부하 또는 과도 운전 조건에서 동결 위험이 지속됩니다. 근본적인 문제가 해결되지 않아 운영자는 반복적인 유지 보수 요구와 계획되지 않은 가동 중단에 직면하고 있습니다.

3. 해결책: 션시(SHENSHI) 특허받은 결빙 방지 열전달 설계

이러한 한계를 해결하기 위해 SHENSHI는 극저온 LNG 응용 분야에 특화된 특허받은 동결 방지 열교환기 설계를 개발했습니다. 이 솔루션은 증상 완화가 아닌, 동결의 근본 원인인 열 불균형을 해결하는 데 중점을 둡니다.

주요 설계 원칙은 다음과 같습니다.

• 채널 전반에 걸친 최적화된 유량 분배
• 냉점 발생을 방지하기 위한 온도 구배 제어
• 중요 계면에서의 얼음 핵 생성 영역 제거

이 첨단 극저온 열교환기 설계는 부하 변동이나 주변 환경 조건에 관계없이 작동 내내 열 전달이 지속적이고 안정적으로 유지되도록 보장합니다.

4. 결과: 최대 부하 상태에서도 동결 현상 없이 작동

SHENSHI의 솔루션을 통해 LNG 기화 시스템은 새로운 차원의 운영 신뢰성을 달성할 수 있습니다. 특허받은 설계는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 최대 부하 조건에서도 안정적인 증발
• 내부 동결이나 표면 결빙 없음
• FGSS 시스템을 위한 일관된 가스 출력
• 지속적인 고효율 열 성능

이는 운영 위험 감소, 시스템 가동 시간 향상, 장비의 전체 서비스 수명 동안 유지 보수 및 수명 주기 비용 절감 등 실질적인 운영 및 경제적 이점으로 이어집니다.

5. FGSS 시스템에서의 응용

SHENSHI의 동결 방지 열교환기 기술은 LNG 연료 가스 공급망 장비 전반에 걸쳐 널리 적용되어 공정의 모든 단계에서 안정적인 성능을 보장합니다.

• 고압 LNG 기화기
• 저압 기화기
• LNG 예열기

LNG 추진 선박, 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU) 또는 육상 산업용 가스 시설에 설치되든 관계없이 SHENSHI의 솔루션은 다양한 운영 환경 및 부하 프로파일에서 일관된 동결 방지 기능을 제공합니다.

6. 결론

LNG 기화 과정에서 발생하는 동결 현상은 단순한 운영상의 불편함이 아니라, 근본적인 설계 문제를 야기하며 근본적인 설계 해결책이 필요합니다. 증상만을 해결하는 기존의 임시방편적인 접근 방식으로는 특히 해상이나 산업 현장과 같이 부하가 높은 환경에서 FGSS 시스템이 반복적인 고장에 취약해질 수 있습니다.

SHENSHI는 열 전달 단계에서 근본 원인을 해결함으로써 안정적이고 효율적이며 중단 없는 LNG 시스템 성능을 보장하는 전 세계적으로 적용 가능한 동결 방지 솔루션을 제공합니다. 그 결과, 더욱 신뢰할 수 있는 FGSS(고압 가스 저장 시스템), 낮은 총 소유 비용, 그리고 전 세계 LNG 발전 운영의 안전성과 지속성에 대한 확신을 얻을 수 있습니다.