KR101505796B1 - 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치 - Google Patents

선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치 Download PDF

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Abstract

선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치는 일단은 저장탱크에 저장된 LNG를 엔진의 요구조건에 맞도록 처리하여 공급하는 연료가스 공급시스템에 연결되는 제1가스배출라인 및 일단은 엔진에 연결되는 제2가스배출라인을 포함하고, 제1가스배출라인의 타단과 제2가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되어, 연료가스 공급시스템 또는 엔진에 잔존하는 연료가스를 수중에 배출시키도록 마련될 수 있다.

Description

선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치{VENTING APPARATUS FOR ENGINE AND FUEL GAS SUPPLY SYSTEM IN SHIPS}
본 발명은 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 긴급한 상황 시 선박의 엔진 또는 연료가스 공급시스템 내에 잔존하는 가스를 안전하게 배출시킬 수 있는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치에 관한 것이다.
온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라 조선 및 해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여, 청정 에너지원인 천연가스를 선박의 연료로 이용하는 경우가 많아지고 있다.
천연가스(Natural Gas, 이하 NG라 함)를 연료로 이용하는 선박은 NG를 액화시킨 LNG(Liquefied Natural Gas)를 저장하는 저장탱크와, 저장탱크에 저장된 증발가스(Boil Off Gas, BOG) 또는 LNG를 연료로 이용 가능하게 처리(압력, 온도, 상태 등을 변환)하여 엔진으로 공급하는 연료가스 공급시스템을 구비한다. 여기서 저장탱크란 LNG 연료탱크 또는 LNG 화물탱크일 수 있다.
연료가스 공급시스템으로는 저장탱크의 증발가스를 다단의 압축기를 통해 공급조건에 맞도록 압축한 후 엔진으로 공급하는 방식, 저장탱크에서 직접 LNG를 빼내어 고압펌프를 이용해 높은 압력으로 압축시킨 후 고압기화기에서 기화한 다음 엔진으로 공급하는 방식, 저장탱크의 증발가스를 압축기에서 압축한 후 극저온 열교환기에서 재액화하여 고압펌프에 공급하는 방식 등이 이용되고 있다. 또한 저장탱크의 증발가스를 압축기에서 압축하여 재액화장치를 통해 다시 LNG로 액화시킨 후 저장탱크로 보내는 방식도 이용되고 있다.
그러나 앞서 설명한 바와 같이 증발가스를 연료가스로서 이용하거나 재액화시켜 다시 저장탱크에 저장하기 위해서는 복잡한 장치 및 공정을 필요로 하므로 많은 비용이 소요된다. 이에 비용절감의 차원에서 저장탱크에 벤트 마스트를 설치하여 증발가스를 그대로 대기 중으로 방출시키는 방법도 이용되고 있다.
한편, 최근 MAN Diesel&Turbo 사에서 개발한 ME-GI 엔진과 같은 고압가스 분사엔진은 효율 면에서 우수하여 각광받고 있는데, 이러한 고압가스 분사엔진은 가스연료를 300bar에 가까운 높은 압력으로 공급해야 하는 특징이 있다. 따라서 최근 관련 업계에서는 이러한 고압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하기 위한 시스템에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다.
이러한 고압가스 분사엔진을 셧 다운(Shut down)하거나 비상 시 연료가스의 공급을 차단하는 경우, 고압가스 분사엔진 또는 연료가스 공급시스템에 고압의 연료가스가 잔존하게 되는데 이들은 높은 압력으로 압축된 상태이므로 고압가스 분사엔진이나 연료가스 공급시스템에 영향을 주어 훼손 또는 내구연한의 단축을 초래할 우려가 있다.
따라서 잔존하는 고압의 연료가스를 배출시키기 위해 종래의 벤트 마스트에 배관을 연결하여 배출시키는 방법 등이 이용되고 있으나, 벤트 마스트는 저압의 증발가스를 배출시키는 데에 이용되므로 벤트 마스트가 훼손될 우려가 있으며, 고압의 연료가스가 배출되면서 화재 또는 폭발 등의 위험이 존재하므로 잔존하는 고압의 연료가스를 안전하게 처리하기 위한 방안이 요구된다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0315920호(2003. 06. 12. 공고)
본 발명의 실시 예는 잔존하는 고압의 연료가스를 수중으로 배출하여 안전하게 처리할 수 있는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 가스 배출 과정에서 발생할 수 있는 화재 또는 폭발 등의 위험을 방지할 수 있는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 단순한 구조로서 고압의 연료가스를 용이하게 배출할 수 있는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일단은 저장탱크에 저장된 연료가스를 엔진의 요구조건에 맞도록 처리하여 공급하는 연료가스 공급시스템에 연결되는 제1가스배출라인 및 일단은 상기 엔진에 연결되는 제2가스배출라인을 포함하고, 상기 제1가스배출라인의 타단과 상기 제2가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되어, 상기 연료가스 공급시스템 또는 상기 엔진에 잔존하는 연료가스를 수중에 배출시키는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
상기 엔진은 고압의 연료가스를 공급받아 작동하는 고압가스 분사엔진과, 저압의 연료가스를 공급받아 작동하는 저압가스 분사엔진을 포함하고, 상기 연료가스 공급시스템은 상기 고압가스 분사엔진에 고압의 연료가스를 공급하는 제1연료공급라인과, 상기 저압가스 분사엔진에 저압의 연료가스를 공급하는 제2연료공급라인을 포함하고, 상기 제1가스배출라인은 일단이 상기 제1연료공급라인에 연결되는 제1고압가스배출라인과, 일단이 상기 제2연료공급라인에 연결되는 제1저압가스배출라인을 포함하고, 상기 제1고압가스배출라인의 타단과 상기 제1저압가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되거나 상기 제2가스배출라인의 타단과 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
상기 제2가스배출라인은 일단이 상기 고압가스 분사엔진에 연결되는 제2고압가스배출라인과, 일단이 상기 저압가스 분사엔진에 연결되는 제2저압가스배출라인을 포함하고, 상기 제2고압가스배출라인의 타단과 상기 제2저압가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되거나 상기 제1가스배출라인의 타단과 합류하여 수중으로 연결되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
상기 제1가스배출라인과 상기 제2가스배출라인에는 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하도록 밸브가 각각 마련되거나, 상기 제1가스배출라인과 상기 제2가스배출라인의 타단이 합류하는 지점 이후에 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하는 밸브가 마련되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
상기 제1고압가스배출라인과 상기 제1저압가스배출라인에는 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하도록 밸브가 각각 마련되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
상기 제2고압가스배출라인과 상기 제2저압가스배출라인에는 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하도록 밸브가 각각 마련되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
상기 제1가스배출라인의 타단과 상기 제2가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선박의 추진기 전방측 선체 외면의 수중에 연결되어, 상기 연료가스 공급시스템 또는 엔진에 잔존하는 연료가스를 상기 추진기 전방측 수중에 배출하여 상기 추진기에서 발생하는 진동 기진력을 감소시키는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치는 고압가스 분사엔진 또는 연료가스 공급시스템에 잔존하는 고압의 연료가스를 수중으로 배출하여 안전하게 처리하는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치는 가스 배출 과정에서 발생할 수 있는 화재 또는 폭발 등의 위험을 최소화하는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치는 단순한 구조로서 잔존하는 고압의 연료가스를 용이하게 배출할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치가 선박에 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치(100)가 선박에 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 선박은 선미에 마련되어 회전에 의해 선박의 추진력을 발생시키는 추진기(4), 추진기(4)에 동력을 제공하는 엔진(20), LNG를 엔진(20)이 요구하는 상태에 맞추어 처리 및 공급하는 연료가스 공급시스템(10) 및 엔진(20)을 셧 다운하거나 비상 시 연료가스의 공급을 차단하는 경우 엔진(20)이나 연료가스 공급시스템(10)에 잔존하는 연료가스를 수중으로 배출시키는 가스 배출장치(100)를 포함할 수 있다.
이하에서 설명하는 엔진(20)과 연료가스 공급시스템(10)은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 일 예로서 본 발명인 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치(100)가 엔진(20)과 연료가스 공급시스템(10)에 마련되는 경우를 나타내는 것으로서, 엔진(20)과 연료가스 공급시스템(10)의 구체적인 구성은 본 실시 예에서 설명하는 것과 다르게 구성될 수 있다.
여기서 액화연료는 액화상태로 저장할 수 있는 LNG, LPG, DME(Dimethylether) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다 다만, 이하의 설명은 편의를 위해 액화연료가 LNG인 경우를 예로 한다.
엔진(20)은 ME-GI 엔진처럼 대략 150 ~ 300bar의 압력으로 연료가스 공급이 요구되는 고압가스 분사엔진(21)과, 고압가스 분사엔진(21)에 비해 상대적으로 낮은 압력 예를 들어 대략 5 ~ 7bar의 압력으로 연료가스의 공급이 요구되는 저압가스 분사엔진(22)을 포함할 수 있다. 여기서 고압이라는 용어는 이러한 고압가스 분사엔진(21)으로 연료가스를 공급하는 압력범위, 즉 150 ~ 300bar 정도의 압력을 의미하고, 저압이라는 용어는 저압가스 분사엔진(22)으로 연료가스를 공급하는 압력범위, 즉 5 ~ 7bar 정도의 압력을 의미한다.
고압가스 분사엔진(21) 및 저압가스 분사엔진(22)은 천연가스뿐만 아니라, 중유(Heavy Fuel Oil, HFO) 등을 연료로 함께 이용할 수 있는 이중연료엔진으로 마련될 수 있으며, 고압가스 분사엔진(21)은 고출력으로 추진기에 동력을 제공하고, 저압가스 분사엔진(22)은 DFDE 엔진(20)과 같은 선박 내의 각종 설비에 전원을 공급하는 발전용 엔진일 수 있다.
연료가스 공급시스템(10)은 도 1 및 도 2를 참조하면, LNG를 저장하는 저장탱크(2), 저장탱크(2)의 LNG를 고압가스 분사엔진(21)으로 연료로서 공급하는 제1연료공급라인(11), LNG를 가압하여 송출하는 고압펌프(40), 가압된 LNG를 기화시키는 고압기화기(50)를 구비하며, 또한 저장탱크(2)에서 발생하는 증발가스를 저압가스 분사엔진(22)으로 연료로서 공급하는 제2연료공급라인(12), 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기(70), 증발가스의 재액화를 위한 재액화장치(80)를 포함할 수 있다.
여기서 연료가스 공급시스템(10)이 적용되는 선박이란 고압가스 분사엔진(21)을 채용한 LNG 운반선, LNG RV, 컨테이너선, 일반상선과 같은 선박뿐만 아니라 LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 부유식 해상플랜트를 포함하는 개념이다.
저장탱크(2)는 LNG를 연료로 이용하기 위해 저장하는 LNG 연료탱크이거나, LNG 운반선에 마련되는 LNG 화물탱크일 수 있다. LNG 운반선에서는 화물탱크에 저장된 LNG를 연료로서 이용할 수 있다. 이러한 저장탱크(2)는 내부의 압력이 대략 1bar 정도로 유지될 수 있고, 내부의 LNG가 섭씨 약 -163도(상압에서 액화온도)로 유지될 수 있다.
저장탱크(2)에는 저장탱크(2)에 수용된 LNG가 증발하여 발생하는 증발가스의 축적에 의해 저장탱크(2) 내부의 압력이 상승하는 것을 방지하도록 증발가스를 대기 중으로 배출시키는 벤트 마스트(3)가 마련된다. 이러한 벤트 마스트(3)는 증발가스를 배출하는 과정에서 발화 및 폭발의 가능성을 낮추기 위해 저장탱크(2)의 상부에 굴뚝 형상으로 길게 마련될 수 있다.
고압펌프(40)는 제1연료공급라인(11)에 설치된다. 고압펌프(40)는 저장탱크(2)의 LNG를 빼내어 고압가스 분사엔진(21)의 연료가스 공급압력인 150 ~ 300bar로 상승시킨 후, 고압기화기(50) 측으로 송출한다. 고압펌프(40)는 저장탱크(2)의 LNG를 150 ~ 300bar의 고압으로 상승시키기 용이한 왕복동식 펌프일 수 있다.
고압기화기(50)는 고압펌프(40)로부터 송출된 고압의 LNG를 기화시켜 고압가스 분사엔진(21) 측으로 송출한다. 이때 고압기화기(50)로부터 고압가스 분사엔진(21)으로 공급되는 NG는 고압가스 분사엔진(21)의 연료가스 공급조건(압력, 온도)에 부합하도록 조절될 수 있다. 이를 위해 도면에는 나타내지 않았으나 고압기화기(50)와 고압가스 분사엔진(21) 사이의 제1연료공급라인(11)에는 가열 등을 통해 온도를 조절할 수 있는 수단과 버퍼탱크나 압력조절용 밸브처럼 압력을 조절할 수 있는 수단이 마련될 수 있다.
제2연료공급라인(12)의 증발가스 압축기(70)는 저장탱크(2)의 증발가스를 저압가스 분사엔진(22)의 연료가스 공급압력인 5 ~ 7bar의 압력으로 압축하여 저압가스 분사엔진(22)으로 공급함으로써 저장탱크(2)의 증발가스를 연료로서 이용할 수 있도록 한다.
저압가스 분사엔진(22)이 작동하지 않는 상태에서는 증발가스 압축기(70)를 이용하여 증발가스를 압축한 후 재액화장치(80)를 통해 재액화시켜 다시 저장탱크(2)에 저장시킬 수도 있다. 재액화장치(80)는 냉매로서 질소가스를 사용하는 것으로서 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기를 갖춘 냉각장치를 포함할 수 있다. 또한 저압가스 분사엔진(22)이 작동하지 않는 상태에서 증발가스에 의해 저장탱크(2)의 압력이 과도하게 상승할 우려가 있는 때에는 저장탱크(2)에 마련된 벤트 마스트(3)를 통해 증발가스를 대기 중으로 흘려 보낼 수도 있다.
한편, 고압가스 분사엔진(21) 또는 저압가스 분사엔진(22)이 셧 다운(Shut down)하거나, 비상 시 연료가스의 공급을 차단하는 경우 제1연료공급라인(11)의 고압펌프(30)는 LNG를 150 ~ 300bar의 높은 압력으로 상승시키기 때문에 제1연료공급라인(11) 및 고압가스 분사엔진(21)에 잔존하는 고압의 연료가스가 대기압과의 압력차로 인해 큰 부하를 가할 수 있다. 또한 저압가스 분사엔진(22)은 상대적으로 저압의 연료가스가 공급된다 하더라도 제2연료공급라인(12) 및 저압가스 분사엔진(22)에 연료가스가 잔존할 경우, 이 역시 제2연료공급라인(12) 및 저압가스 분사엔진(22)에 부하를 가할 우려가 있다. 따라서 연료가스 공급시스템(10) 및 엔진(20)에 잔존하는 연료가스를 외부로 안전하게 배출시킬 필요성이 대두된다.
이러한 점을 반영하여 연료가스 공급시스템(10) 및 엔진(20)에 잔존하는 연료가스를 수중으로 배출하는 가스 배출장치(100)가 마련된다. 가스 배출장치(100)는 일단은 연료가스 공급시스템(10)에 연결되고 타단은 독립적으로 선체(1) 외면의 수중으로 연결되거나 후술하는 제2가스배출라인(120)과 합류하여 선체(1) 외면의 수중으로 연결되는 제1가스배출라인(110)과, 일단은 엔진(20)에 연결되고 타단은 독립적으로 선체(1) 외면의 수중으로 연결되거나 제1가스배출라인(110)과 합류하여 선체(1) 외면의 수중으로 연결되는 제2가스배출라인(120)을 포함한다.
제1가스배출라인(110)은 일단이 제1연료공급라인(11) 상에 연결되는 제1고압가스배출라인(111)과, 일단이 제2연료공급라인(12) 상에 연결되는 제1저압가스배출라인(112)을 포함한다. 제1고압가스배출라인(111)과 제1저압가스배출라인(112)의 타단은 각각 독립적으로 선체(1) 외면의 수중으로 연결되거나 합류하여 선체(1) 외면의 수중으로 연결되도록 마련될 수 있다. 이와는 달리 제2가스배출라인(120)의 타단과 합류하여 하나의 배출구로서 선체(1) 외면의 수중으로 연결되도록 마련될 수도 있다.
도 2 및 본 실시 예에서는 제1고압가스배출라인(111)의 일단이 고압기화기(50)의 하류에 연결되고, 제1저압가스배출라인(112)의 일단이 증발가스 압축기(70) 하류에 연결된 경우에 적용하여 설시하나, 이에 한정되지 않고 제1연료공급라인(11)과 제2연료공급라인(12)에 다양한 구성이 설치될 수 있음에 비추어 연료가스가 압축된 상태로 연료공급라인에 잔류 시, 연료공급라인 및 기타 설비에 부하를 가할 수 있다면 다양한 지점에 연결될 수 있으며, 복수의 지점에 동시에 연결되는 경우에도 동일하게 이해되어야 한다.
제2가스배출라인(120)은 일단이 고압가스 분사엔진(21)에 연결되는 제2고압가스배출라인(121)과, 일단이 저압가스 분사엔진(22)에 연결되는 제2저압가스배출라인(122)을 포함한다. 제2고압가스배출라인(121)과 제2저압가스배출라인(122)의 타단은 각각 독립적으로 선체(1) 외면의 수중으로 연결되거나 합류하여 선체(1) 외면의 수중으로 연결되도록 마련될 수 있으며, 제1가스배출라인(110)의 타단과 합류하여 하나의 배출구로서 선체(1) 외면의 수중으로 연결되도록 마련될 수도 있다.
이와 같이 제1고압가스배출라인(111), 제1저압가스배출라인(112)을 포함하는 제1가스배출라인(110)과, 제2고압가스배출라인(121), 제2저압가스배출라인(122)을 포함하는 제2가스배출라인(120)의 타단은 각각 독립적으로 구비하는 선체(1) 외면의 배출구에 의해 수중으로 배출되거나, 함께 합류하여 하나의 배출구를 통해 수중으로 배출되므로 대기 중으로 잔존하는 연료가스를 배출하는 경우보다 화재나 폭발의 위험을 현저히 감소시킬 수 있다.
특히 제1연료공급라인(11) 및 고압가스 분사엔진(21)에는 잔존하는 연료가스가 높은 압력을 갖고 있으므로 대기 중으로 방출시킬 경우 큰 압력차에 의해 안전사고가 발생할 우려가 있다. 그러나 제1고압가스배출라인(111)과 제2고압가스배출라인(121) 이 각각 제1연료공급라인(11) 및 고압가스 분사엔진(21)에 연결되어 잔존하는 고압의 연료가스를 수중으로 배출시키므로 안전사고를 방지하고 장비의 훼손을 예방할 수 있다.
한편, 선미에 마련되어 회전에 의해 선박에 추진력을 발생시키는 추진기(4)는 수중에서 회전하므로 회전에 의한 유체압력이 선체(1)의 저면부 및 선체(1)의 거주구를 충격하는 힘에 의해 선체(1)에 진동을 유발시킨다. 이를 방지하기 위해 추진기의 전방에 유체를 분출하여 선체(1)에 발생하는 진동을 감소시키는 진동 기진력 감소장치 등이 이용되고 있다.
이러한 장치의 원리를 가스 배출장치(100)에 접목하여, 제1가스배출라인(110) 및 제2가스배출라인(120)의 각각의 배출구 또는 합류시킨 하나의 배출구를 선미의 추진기(40) 전방에 근접하게 마련할 수 있다. 추진기(4) 전방에 근접하게 마련되는 배출구를 통해 잔존하는 연료가스를 추진기(4) 전방에서 추진기(4)를 향해 분출시킴으로써 별도의 장치 없이도 선체(1)의 진동 기진력 감소장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 엔진룸에서 근접한 선미측으로 배출구를 마련함으로써 잔존하는 연료가스 배출을 위한 파이프설치 거리를 최소화 할 수 있다.
한편 잔존하는 연료가스를 배출시키는 과정에서 연료가스 공급시스템(10)과 엔진(20)의 안정적인 작동을 위해 가스 배출장치(100)가 폐쇄되어 있을 필요가 있고, 또한 제1고압가스배출라인(111)과 제2고압가스배출라인(121)을 통과하는 연료가스의 압력이 제1저압가스배출라인(112)과 제2저압가스배출라인(122)을 통과하는 연료가스의 압력보다 높아 연료가스를 배출하는 과정에서 제1 및 제2저압가스배출라인(112, 122) 측으로 연료가스가 역류할 우려가 존재한다.
이를 방지하기 위해 제1가스배출라인(110)과 제2가스배출라인(120)에는 밸브(30)가 각각 마련되거나, 또는 제1가스배출라인(110)과 제2가스배출라인(120)의 타단이 합류하여 선체(1) 외면의 수중으로 연결되는 경우에는 합류하는 지점 이후에 밸브(30)가 마련될 수 있다. 이러한 밸브(30)는 제1고압가스배출라인(111)과 제1저압가스배출라인(112)에도 각각 마련될 수 있으며, 이와 동일하게 제2고압가스배출라인(121)과 제2저압가스배출라인(122)에도 각각 마련될 수 있다.
밸브(30)는 작업자가 수동으로 개방 및 폐쇄를 조절할 수 있으나, 작업의 효율 및 신속한 조작을 위해 각 가스배출라인의 압력을 감지하는 센서(미도시)가 마련되고 제어장치를 이용하여 자동적으로 각 가스배출라인의 개방 및 폐쇄를 조절할 수도 있다.
한편, 별도의 도면을 통해 나타내지는 않았으나 제1저압가스배출라인(112)과 제2저압가스배출라인(122)의 경우 잔존하는 연료가스가 상대적으로 저압에 해당하므로, 저장탱크(2)의 상부에 설치된 벤트 마스트(3)에 제1 및 제2저압가스배출라인(122)의 타단을 연결하여 잔존하는 저압의 연료가스는 벤트 마스트(3)를 통해 대기 중으로 배출시키고, 제1 및 제2고압가스배출라인(121)은 선체(1) 외면의 수중으로 연결하여 수중에 배출시키도록 마련할 수도 있다.
이처럼 본 실시 예에 의한 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치(100)는 엔진(20) 및 연료가스 공급시스템(10)에 잔존하는 고압의 연료가스를 수중에 배출시키므로 화재 및 폭발의 위험을 최소화할 수 있으며, 선박 추진기(4)의 진동 기진력을 감소시키는 효과를 가질 수 있다. 또한 기존의 설비를 그대로 이용하면서도 단순한 구조로서 잔존하는 연료가스를 용이하게 배출시킬 수 있으므로 설치비용을 절감하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: 선체 2: 저장탱크
10: 연료가스 공급시스템 11: 제1연료공급라인
12: 제2연료공급라인 20: 엔진
21: 고압가스 분사엔진 22: 저압가스 분사엔진
30: 밸브 100: 가스 배출장치
110: 제1가스배출라인 111: 제1고압가스배출라인
112: 제1저압가스배출라인 120: 제2가스배출라인
121: 제2고압가스배출라인 122: 제2저압가스배출라인

Claims (7)

  1. 일단은 저장탱크에 저장된 연료가스를 엔진의 요구조건에 맞도록 처리하여 공급하는 연료가스 공급시스템에 연결되는 제1가스배출라인; 및
    일단은 상기 엔진에 연결되는 제2가스배출라인을 포함하고,
    상기 제1가스배출라인의 타단과 상기 제2가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되어,
    상기 연료가스 공급시스템 또는 상기 엔진에 잔존하는 연료가스를 수중에 배출시키는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진은 고압의 연료가스를 공급받아 작동하는 고압가스 분사엔진과, 저압의 연료가스를 공급받아 작동하는 저압가스 분사엔진을 포함하고,
    상기 연료가스 공급시스템은 상기 고압가스 분사엔진에 고압의 연료가스를 공급하는 제1연료공급라인과, 상기 저압가스 분사엔진에 저압의 연료가스를 공급하는 제2연료공급라인을 포함하고,
    상기 제1가스배출라인은
    일단이 상기 제1연료공급라인에 연결되는 제1고압가스배출라인과, 일단이 상기 제2연료공급라인에 연결되는 제1저압가스배출라인을 포함하고,
    상기 제1고압가스배출라인의 타단과 상기 제1저압가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되거나 상기 제2가스배출라인의 타단과 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2가스배출라인은
    일단이 상기 고압가스 분사엔진에 연결되는 제2고압가스배출라인과, 일단이 상기 저압가스 분사엔진에 연결되는 제2저압가스배출라인을 포함하고,
    상기 제2고압가스배출라인의 타단과 상기 제2저압가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선체 외면의 수중으로 연결되거나 상기 제1가스배출라인의 타단과 합류하여 수중으로 연결되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1가스배출라인과 상기 제2가스배출라인에는 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하도록 밸브가 각각 마련되거나,
    상기 제1가스배출라인과 상기 제2가스배출라인의 타단이 합류하는 지점 이후에 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하는 밸브가 마련되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1고압가스배출라인과 상기 제1저압가스배출라인에는 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하도록 밸브가 각각 마련되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2고압가스배출라인과 상기 제2저압가스배출라인에는 잔존하는 연료가스의 통과 또는 차단을 조절하도록 밸브가 각각 마련되는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1가스배출라인의 타단과 상기 제2가스배출라인의 타단은 각각 또는 합류하여 선박의 추진기 전방측 선체 외면의 수중에 연결되어,
    상기 연료가스 공급시스템 또는 엔진에 잔존하는 연료가스를 상기 추진기 전방측 수중에 배출하여 상기 추진기에서 발생하는 진동 기진력을 감소시키는 선박의 엔진 및 연료가스 공급시스템의 가스 배출장치.
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