KR102176540B1 - Fuel Tank Module and Fuel Supply System Using The Same for LNG Fuelled Marine Vessel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템에 관한 것으로, LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기를 갖는 연료 탱크 모듈에 의해 LNG 연료를 고압 압축한 상태로 저장할 수 있도록 함으로써, 연료 공급시 연료 압축을 위한 별도의 압축 펌프가 필요하지 않아 연료 공급 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있고, 이에 따라 시스템의 제어 관리가 용이하고 제작 비용을 절감할 수 있고, 다수개의 고압 압축 용기를 개별적으로 새롭게 교체 장착하거나 또는 베이스 프레임을 포함한 연료 탱크 모듈을 일체로 새롭게 교체 장착할 수 있도록 함으로써, 연료 탱크 모듈에 대한 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 하고, 선박이 정박하는 항구에도 LNG 연료를 주입하기 위한 별도의 LNG 충전 설비가 필요하지 않아 LNG 연료 선박에 대한 충전 관리가 용이하며 LNG 연료 선박의 활성화에 더욱 기여할 수 있는 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템을 제공한다.The present invention relates to a fuel tank module of an LNG fuel vessel and a fuel supply system using the same, wherein the LNG fuel is stored in a high-pressure compressed state by a fuel tank module having a plurality of high-pressure compression vessels capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure. As a result, it is possible to simplify the structure of the fuel supply system because a separate compression pump for fuel compression is not required when supplying fuel, thereby making it easy to control and manage the system and reduce manufacturing costs, and By allowing the compression vessel to be individually replaced or newly installed, the fuel tank module including the base frame can be newly replaced, so that the fuel filling operation for the fuel tank module can be performed conveniently and quickly, and the ship is anchored. Since a separate LNG charging facility for injecting LNG fuel is not required at the port, it is easy to manage the charging of LNG fueled ships, and the fuel tank module of LNG fueled ships that can further contribute to the activation of LNG fueled ships and fuel supply using the same System.

Figure R1020140008927
Figure R1020140008927

Description

LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템{Fuel Tank Module and Fuel Supply System Using The Same for LNG Fuelled Marine Vessel}Fuel Tank Module and Fuel Supply System Using The Same for LNG Fueled Marine Vessel}

본 발명은 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기를 갖는 연료 탱크 모듈에 의해 LNG 연료를 고압 압축한 상태로 저장할 수 있도록 함으로써, 연료 공급시 연료 압축을 위한 별도의 압축 펌프가 필요하지 않아 연료 공급 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있고, 이에 따라 시스템의 제어 관리가 용이하고 제작 비용을 절감할 수 있고, 다수개의 고압 압축 용기를 개별적으로 새롭게 교체 장착하거나 또는 베이스 프레임을 포함한 연료 탱크 모듈을 일체로 새롭게 교체 장착할 수 있도록 함으로써, 연료 탱크 모듈에 대한 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 하고, 선박이 정박하는 항구에도 LNG 연료를 주입하기 위한 별도의 LNG 충전 설비가 필요하지 않아 LNG 연료 선박에 대한 충전 관리가 용이하며 LNG 연료 선박의 활성화에 더욱 기여할 수 있는 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel tank module of an LNG fuel vessel and a fuel supply system using the same. More specifically, by allowing the LNG fuel to be stored in a high-pressure compressed state by a fuel tank module having a plurality of high-pressure compression vessels capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure, a separate compression pump for fuel compression is provided during fuel supply. Since it is not necessary, it is possible to simplify the structure of the fuel supply system, thereby making it easy to control and manage the system and to reduce manufacturing costs, and to individually replace and mount a plurality of high-pressure compression vessels or a fuel tank including a base frame By allowing the module to be newly replaced and installed as an integral part, it is possible to conveniently and quickly perform fuel charging work for the fuel tank module, and a separate LNG charging facility is required to inject LNG fuel to the port where the ship is anchored. The fuel tank module and fuel supply system using the LNG fuel tank module and the fuel supply system of the LNG fuel vessel that can easily contribute to the activation of the LNG fuel vessel and facilitate charging management for the LNG fuel vessel.

일반적으로, 액화천연가스(liquefied natural gas, 이하, "LNG"라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다. 이러한 LNG가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이에 따라 대량의 LNG를 해상으로 수송할 수 있는 LNG 운반선이 개발되었다.In general, liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG") is a colorless, transparent cryogenic liquid in which natural gas containing methane as its main component is cooled to -162℃ and its volume is reduced to one-600th. Say. As such LNG is used as an energy resource, an efficient transport plan that can transport this gas in large quantities from the production base to the receiving site at the demand site has been studied, and accordingly, an LNG carrier capable of transporting a large amount of LNG by sea has been developed. Became.

이러한 LNG 운반선은 선박 추진 엔진으로서 LNG를 연료로 하는 방식이 개발되어 사용되고 있으며, 최근에는 일반 선박에도 청정 연료인 LNG를 연료로 하는 엔진이 적용되어 점차 그 적용 범위가 확대되고 있다.
Such an LNG carrier has been developed and used as a fuel for LNG as a ship propulsion engine, and recently, an engine using LNG, a clean fuel, is applied to general ships, and the scope of its application is gradually expanding.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템의 계통을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the system of a fuel supply system for a typical LNG fueled ship according to the prior art.

LNG를 연료로 하는 선박은 도 1에 도시된 바와 같이 선체 내부에 LNG 연료 탱크(500)가 구비되고, LNG 연료 탱크(500)에는 공급 포트(510)가 형성되며, 공급 포트(510)에 연료 공급 라인이 연결되어 선박의 엔진(20)에 LNG가 공급된다. 이때, 선박의 엔진(20)은 고압가스 분사엔진(예를 들어, ME-GI 엔진(MAN B&W Diesel사 제품)(21)이나 또는 DF(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진(22) 등이 적용될 수 있다.In a ship using LNG as a fuel, an LNG fuel tank 500 is provided inside the hull, as shown in FIG. 1, a supply port 510 is formed in the LNG fuel tank 500, and fuel is provided in the supply port 510. The supply line is connected to supply LNG to the engine 20 of the ship. At this time, the engine 20 of the ship may be a high-pressure gas injection engine (for example, a ME-GI engine (manufactured by MAN B&W Diesel) 21 or a dual fuel diesel electric (DF) engine 22). .

LNG 연료 탱크(500)로부터 엔진(20)에 연결되는 연료 공급 라인에는 LNG 연료를 압축하는 압축 펌프(610,620)와, LNG를 열교환을 통해 기화시키는 기화기(200)가 순차적으로 장착된다. 압축 펌프(610,620)는 다단 압축 방식으로 저압 압축 펌프(610)와 고압 압축 펌프(620)가 순서대로 장착된다.In the fuel supply line connected from the LNG fuel tank 500 to the engine 20, compression pumps 610 and 620 for compressing LNG fuel and a carburetor 200 for vaporizing LNG through heat exchange are sequentially installed. In the compression pumps 610 and 620, a low pressure compression pump 610 and a high pressure compression pump 620 are sequentially mounted in a multistage compression method.

이와 같은 구성을 통해 LNG 연료 탱크(500)로부터 배출 공급된 LNG가 저압 및 고압 압축 펌프(610,620)를 통해 고압으로 압축되고, 이후, 기화기(200)를 거쳐 기화되며, 기화된 가스 상태로 선박의 엔진(20)으로 유입 공급된다.Through this configuration, the LNG discharged and supplied from the LNG fuel tank 500 is compressed at high pressure through the low pressure and high pressure compression pumps 610 and 620, and then, vaporized through the carburetor 200, and the ship is in a vaporized gas state. It is supplied to the engine 20.

이러한 연료 공급 시스템은 선박 엔진(20)으로의 정상적인 연료 공급을 위해서는 LNG를 압축시켜야 하는 압축 펌프가 구비되어야 하며, 이외에도 도시되지는 않았으나 LNG에 대한 재액화 장치 등 다양한 장치가 구비되어야 한다. 따라서, 종래 기술에 따른 일반적인 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템은 매우 복잡하고 운영하기가 매우 어렵다는 문제가 있었다.In this fuel supply system, a compression pump for compressing LNG must be provided for normal fuel supply to the ship engine 20, and various devices such as a reliquefaction device for LNG must be provided in addition, although not shown. Therefore, there is a problem that the fuel supply system of a typical LNG fueled ship according to the prior art is very complicated and very difficult to operate.

한편, LNG 연료 탱크(500)로부터 LNG 연료가 소진되면, LNG 연료를 다시 주입하는 방식으로 연료 충전 작업이 진행된다. 즉, LNG 연료 탱크(500)에는 일측에 충전 포트(520)가 형성되고, 이를 통해 새로운 LNG 연료를 LNG 연료 탱크(500)에 주입하는 방식으로 새롭게 LNG 연료 탱크(500)를 충전하게 된다.On the other hand, when the LNG fuel is exhausted from the LNG fuel tank 500, the fuel filling operation is performed by re-injecting the LNG fuel. That is, a charging port 520 is formed on one side of the LNG fuel tank 500, and the LNG fuel tank 500 is newly charged by injecting new LNG fuel into the LNG fuel tank 500 through this.

이러한 충전 방식은 액체 상태의 LNG 연료를 LNG 연료 탱크(500)에 주입하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라 주입 과정에서 LNG 연료의 기화로 인해 정상적인 주입이 불가능하게 되거나 연료 손실이 발생하는 등의 문제가 있었다. 특히, LNG 연료 선박이 항구에 정박한 상태로 LNG 연료 충전 작업을 진행하기 위해서는 항구에 별도의 대형 LNG 충전 설비가 마련되어야 하는 등 연료 충전 작업이 원활하지 못하여 LNG 연료 선박이 활성화되는 데에 어려움이 있었다.In this charging method, it is very difficult to inject liquid LNG fuel into the LNG fuel tank 500, and there is a problem in that normal injection is impossible or fuel loss occurs due to vaporization of the LNG fuel during the injection process. In particular, in order to carry out the LNG fuel filling operation while the LNG fueled vessel is anchored at the port, it is difficult to activate the LNG fueled vessel because the fuel filling operation is not smooth, such as a separate large LNG filling facility must be provided at the port. there was.

국내공개특허 제10-2012-0123783호Korean Patent Publication No. 10-2012-0123783

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기를 갖는 연료 탱크 모듈에 의해 LNG 연료를 고압 압축한 상태로 저장할 수 있도록 함으로써, 연료 공급시 연료 압축을 위한 별도의 압축 펌프가 필요하지 않아 연료 공급 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있고, 이에 따라 시스템의 제어 관리가 용이하고 제작 비용을 절감할 수 있는 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to store LNG fuel in a high-pressure compressed state by a fuel tank module having a plurality of high-pressure compression vessels capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure. As a result, it is possible to simplify the structure of the fuel supply system because a separate compression pump for fuel compression is not required when supplying fuel, and accordingly, the control and management of the system is easy and the production cost can be reduced. It is to provide a fuel tank module and a fuel supply system using the same.

본 발명의 다른 목적은 다수개의 고압 압축 용기를 개별적으로 새롭게 교체 장착하거나 또는 베이스 프레임을 포함한 연료 탱크 모듈을 일체로 새롭게 교체 장착할 수 있도록 함으로써, 연료 탱크 모듈에 대한 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 하고, 선박이 정박하는 항구에도 LNG 연료를 주입하기 위한 별도의 LNG 충전 설비가 필요하지 않아 LNG 연료 선박에 대한 충전 관리가 용이하며 LNG 연료 선박의 활성화에 더욱 기여할 수 있는 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈 및 이를 이용한 연료 공급 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a convenient and quick fuel filling operation for the fuel tank module by allowing a plurality of high-pressure compression vessels to be individually newly replaced or newly replaced and installed integrally with a fuel tank module including a base frame. LNG-fueled ships that can contribute to the activation of LNG-fueled ships and facilitate charging management for LNG-fueled ships as it does not require a separate LNG charging facility to inject LNG fuel to the port where the ship is anchored. It is to provide a fuel tank module and a fuel supply system using the same.

본 발명은, LNG를 연료로 사용하는 선박의 엔진에 연료를 공급하는 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템에 있어서, 각각 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기를 포함하는 연료 탱크 모듈; 상기 연료 탱크 모듈로부터 LNG 연료를 공급받아 기화시켜 상기 엔진에 공급하는 기화기; 및 상기 연료 탱크 모듈로부터 상기 기화기로 공급되는 LNG 연료의 압력을 조절하는 압력 제어 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템을 제공한다.The present invention provides a fuel supply system for an LNG fuel ship for supplying fuel to an engine of a ship using LNG as fuel, comprising: a fuel tank module including a plurality of high pressure compression vessels capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure; A carburetor receiving LNG fuel from the fuel tank module, vaporizing it, and supplying it to the engine; And a pressure control valve that adjusts the pressure of the LNG fuel supplied from the fuel tank module to the carburetor.

이때, 상기 연료 탱크 모듈은 선체에 탈착 가능하게 결합되도록 형성되며, 상기 연료 탱크 모듈을 교환하는 방식으로 상기 연료 탱크 모듈에 대한 연료를 충전할 수 있다.In this case, the fuel tank module is formed to be detachably coupled to the hull, and fuel for the fuel tank module may be charged by replacing the fuel tank module.

또한, 상기 고압 압축 용기는 상기 연료 탱크 모듈에 각각 탈착 가능하게 결합되도록 형성되며, 상기 고압 압축 용기를 선택적으로 교환하는 방식으로 상기 연료 탱크 모듈에 대한 연료를 충전할 수 있다.In addition, the high-pressure compression vessels are formed to be detachably coupled to the fuel tank modules, respectively, and the fuel for the fuel tank module may be charged by selectively exchanging the high-pressure compression vessels.

또한, 상기 연료 탱크 모듈은 다수개의 상기 고압 압축 용기가 결합 지지될 수 있도록 형성되는 베이스 프레임을 포함하고, 상기 베이스 프레임에는 선체에 탈착 가능하게 결합되도록 스키드 락킹 수단이 구비될 수 있다.In addition, the fuel tank module may include a base frame formed so that a plurality of the high-pressure compression vessels can be coupled and supported, and a skid locking means may be provided on the base frame to be detachably coupled to the hull.

또한, 상기 베이스 프레임에는 다수개의 상기 고압 압축 용기가 각각 탈착 가능하게 결합되도록 용기 락킹 수단이 구비될 수 있다.In addition, the base frame may be provided with a container locking means so that a plurality of the high-pressure compression containers are detachably coupled to each other.

한편, 본 발명은, LNG를 연료로 사용하는 선박의 엔진에 연료를 공급하는 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템에서 LNG 연료를 저장하는 연료 탱크 모듈로서, 상기 연료 탱크 모듈은 각각 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기가 탈착 가능하게 결합되도록 형성되고, 상기 고압 압축 용기를 교환하는 방식으로 상기 연료 탱크 모듈에 대한 연료를 충전할 수 있는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈을 제공한다.On the other hand, the present invention is a fuel tank module for storing LNG fuel in a fuel supply system of an LNG fuel ship that supplies fuel to an engine of a ship using LNG as fuel, wherein each of the fuel tank modules compresses LNG fuel at high pressure. A fuel tank module of an LNG fuel vessel, characterized in that a plurality of high-pressure compression vessels capable of being stored are formed to be detachably coupled, and that fuel for the fuel tank module can be charged by exchanging the high-pressure compression vessel. to provide.

이때, 상기 연료 탱크 모듈은 새로운 연료 탱크 모듈로 교환하는 방식으로 연료를 충전할 수 있도록 상기 선박에 탈착 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다.In this case, the fuel tank module may be formed to be detachably coupled to the ship so that fuel can be charged by replacing it with a new fuel tank module.

본 발명에 의하면, LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기를 갖는 연료 탱크 모듈에 의해 LNG 연료를 고압 압축한 상태로 저장할 수 있도록 함으로써, 연료 공급시 연료 압축을 위한 별도의 압축 펌프가 필요하지 않아 연료 공급 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있고, 이에 따라 시스템의 제어 관리가 용이하고 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a separate compression pump for fuel compression during fuel supply by allowing LNG fuel to be stored in a high-pressure compressed state by a fuel tank module having a plurality of high-pressure compression vessels capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure. Since it is not necessary, the structure of the fuel supply system can be simplified, and thus control and management of the system can be facilitated and manufacturing cost can be reduced.

또한, 다수개의 고압 압축 용기를 개별적으로 새롭게 교체 장착하거나 또는 베이스 프레임을 포함한 연료 탱크 모듈을 일체로 새롭게 교체 장착할 수 있도록 함으로써, 연료 탱크 모듈에 대한 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 하고, 선박이 정박하는 항구에도 LNG 연료를 주입하기 위한 별도의 LNG 충전 설비가 필요하지 않아 LNG 연료 선박에 대한 충전 관리가 용이하며 LNG 연료 선박의 활성화에 더욱 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, by allowing a number of high-pressure compression vessels to be individually replaced or newly replaced and installed as a single unit of the fuel tank module including the base frame, the fuel filling operation for the fuel tank module can be performed conveniently and quickly. In addition, since a separate LNG charging facility for injecting LNG fuel is not required at the port where the ship is moored, charging management for LNG fueled ships is easy, and there is an effect that can further contribute to the activation of LNG fueled ships.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템의 계통을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템의 계통을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a system of a fuel supply system of a general LNG fueled ship according to the prior art;
2 is a diagram schematically showing a system of a fuel supply system for an LNG fueled ship according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram schematically showing the configuration of a fuel tank module of an LNG fuel vessel according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템의 계통을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 탱크 모듈에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically showing the system of a fuel supply system of an LNG fueled ship according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a configuration of a fuel tank module of an LNG fueled ship according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram.

본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템은 LNG를 연료로 사용하는 선박의 엔진에 연료를 공급하기 위한 시스템으로, 그 구성이 단순하고, 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 구성되는데, 연료 탱크 모듈(100)과, 기화기(200)와, 압력 제어 밸브(300)를 포함하여 구성된다.The fuel supply system for an LNG-fueled ship according to an embodiment of the present invention is a system for supplying fuel to an engine of a ship using LNG as a fuel, and its configuration is simple, and the fuel charging operation can be performed conveniently and quickly. The fuel tank module 100, the carburetor 200, and a pressure control valve 300 are included.

연료 탱크 모듈(100)은 각각 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기(110)를 포함하여 구성된다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원통형 고압 압축 용기(110)가 모듈 형태로 다수개 결합되어 하나의 연료 탱크 모듈(100)을 구성한다. 다수개의 고압 압축 용기(110)는 모두 하나의 연료 공급 라인에 연결되어 선박의 엔진(20)에 연료를 공급하도록 구성된다.The fuel tank module 100 includes a plurality of high pressure compression vessels 110 capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure, respectively. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of cylindrical high pressure compression vessels 110 are combined in a module form to constitute one fuel tank module 100. The plurality of high-pressure compression vessels 110 are all connected to one fuel supply line and configured to supply fuel to the engine 20 of the ship.

이러한 연료 탱크 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 다수개 구비될 수 있으며, 각각의 연료 탱크 모듈(100) 또한 하나의 연료 공급 라인에 연결되어 선박의 엔진(20)에 연료를 공급하도록 구성된다. 이때, 각 연료 탱크 모듈(100)에 연결된 연료 공급 라인에는 각각 개폐 밸브(101)가 장착되며, 이를 통해 각 연료 탱크 모듈(100)로부터 선택적으로 엔진(20)에 연료를 공급하도록 구성될 수 있다. 한편, 선박의 엔진(20)은 고압가스 분사엔진(예를 들어, ME-GI 엔진(MAN B&W Diesel사 제품)(21)이나 또는 DF(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진(22) 등이 적용될 수 있다.A plurality of these fuel tank modules 100 may be provided as shown in FIG. 2, and each fuel tank module 100 is also connected to one fuel supply line to supply fuel to the engine 20 of the ship. Is composed. At this time, each fuel supply line connected to each fuel tank module 100 is equipped with an on/off valve 101, and through this, it may be configured to selectively supply fuel to the engine 20 from each fuel tank module 100 . Meanwhile, the engine 20 of the ship may be a high-pressure gas injection engine (for example, a ME-GI engine (manufactured by MAN B&W Diesel) 21 or a dual fuel diesel electric (DF) engine 22). .

연료 공급 라인은 연료 탱크 모듈(100)로부터 선박의 엔진(20)까지 연결되는데, 이러한 연료 공급 라인 상에 압력 제어 밸브(300) 및 기화기(200)가 장착된다.The fuel supply line is connected from the fuel tank module 100 to the engine 20 of the ship. A pressure control valve 300 and a carburetor 200 are mounted on the fuel supply line.

기화기(200)는 연료 탱크 모듈(100)로부터 LNG 연료를 공급받아 열교환 방식으로 LNG 연료를 기화시켜 가스 상태로 엔진(20)에 공급한다. 압력 제어 밸브(300)는 연료 탱크 모듈(100)로부터 기화기(200)로 공급되는 LNG 연료의 압력을 조절한다. 이때, 압력 제어 밸브(300)는 연료 공급 라인 상에서 LNG 연료의 흐름 방향을 따라 기화기(200)보다 상류에 위치한다. 또한, 연료 공급 라인 상에는 기화기(200)의 전단에 기화기(200)로 유입 공급되는 LNG 연료의 압력 맥동을 방지할 수 있도록 별도의 맥동 댐퍼(400)가 장착될 수 있다.The carburetor 200 receives LNG fuel from the fuel tank module 100 and vaporizes the LNG fuel through a heat exchange method and supplies it to the engine 20 in a gaseous state. The pressure control valve 300 controls the pressure of the LNG fuel supplied from the fuel tank module 100 to the carburetor 200. At this time, the pressure control valve 300 is located upstream of the carburetor 200 along the flow direction of the LNG fuel on the fuel supply line. In addition, a separate pulsation damper 400 may be mounted on the fuel supply line to prevent pressure pulsation of LNG fuel flowing into and supplied to the carburetor 200 at the front end of the carburetor 200.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템은 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기(110)를 갖는 연료 탱크 모듈(100)에 의해 LNG 연료를 고압으로 압축한 상태로 저장할 수 있고, 이에 따라 압축을 위한 별도의 압축 펌프가 필요하지 않아 연료 공급 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있다. 즉, 종래 기술과 달리 연료 공급 라인 상에 압축 펌프를 장착할 필요가 없고, 단순히 압력 제어 밸브(300)를 장착하여 기화기(200)로 공급되는 LNG 연료의 압력을 조절하는 정도로 원활하게 LNG 연료를 공급할 수 있다.According to this structure, the fuel supply system of an LNG fuel vessel according to an embodiment of the present invention can store LNG fuel at high pressure by using a fuel tank module 100 having a plurality of high pressure compression vessels 110 that can compress and store LNG fuel at high pressure. It can be stored in a compressed state at high pressure, and accordingly, a separate compression pump for compression is not required, thereby simplifying the structure of the fuel supply system. That is, unlike the prior art, there is no need to install a compression pump on the fuel supply line, and the pressure control valve 300 is simply mounted to control the pressure of the LNG fuel supplied to the carburetor 200. Can supply.

한편, 연료 탱크 모듈(100)은 고압 압축 용기(110)가 각각 탈착 가능하게 결합되도록 형성될 수 있으며, 이러한 고압 압축 용기(110)를 선택적으로 교환하는 방식으로 연료 탱크 모듈(100)에 대한 연료를 충전하도록 구성될 수 있다. 또한, 이와 같이 구성된 연료 탱크 모듈(100)은 그 자체로 선박에 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 형성되며, 이러한 연료 탱크 모듈(100)을 교환하는 방식으로 연료 탱크 모듈(100)에 대한 연료를 충전하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the fuel tank module 100 may be formed so that each of the high pressure compression vessels 110 is detachably coupled, and the fuel for the fuel tank module 100 is selectively exchanged. It can be configured to charge. In addition, the fuel tank module 100 configured as described above is formed to be detachably coupled to the ship by itself, and the fuel tank module 100 is charged by replacing the fuel tank module 100 Can be configured to

좀더 자세히 살펴보면, 연료 탱크 모듈(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기(110)와, 다수개의 고압 압축 용기(110)가 결합 지지될 수 있도록 형성되는 베이스 프레임(123)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 베이스 프레임(123)에는 선체에 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 스키드 락킹 수단(121)이 구비될 수 있으며, 또한, 다수개의 고압 압축 용기(110)가 각각 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 용기 락킹 수단(122)이 구비될 수 있다.Looking in more detail, the fuel tank module 100 includes a plurality of high pressure compression vessels 110 capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure, respectively, as shown in FIG. 3, and a plurality of high pressure compression vessels 110 to be combined and supported. It may be configured to include a base frame 123 formed to be able to. At this time, the base frame 123 may be provided with a skid locking means 121 to be detachably coupled to the hull, and also, the container locking so that a plurality of high pressure compression vessels 110 can be detachably coupled to each other. Means 122 may be provided.

이러한 구조에 따라 연료 탱크 모듈(100)은 다수개의 고압 압축 용기(110)가 베이스 프레임(123)에 결합된 상태로 모듈을 이루도록 구성되며, 각각의 고압 압축 용기(110)에는 연료 공급 라인과 연결되어 LNG 연료를 배출 공급할 수 있도록 배출 공급 포트(112)가 형성된다. 또한, 고압 압축 용기(110)는 베이스 프레임(123)에 탈착 가능하게 결합되는데, 이 과정에서 고압 압축 용기(110)를 베이스 프레임(123)에 결합시키거나 상향 분리시키기 위해 고압 압축 용기(110)의 상단에는 별도의 리프팅 걸림고리(111)가 형성될 수 있다. 리프팅 걸림고리(111)에 리프팅 와이어(W)를 결합시키고 윈치 등을 이용하여 고압 압축 용기(110)를 상하 이동시키는 방식으로 고압 압축 용기(110)를 베이스 프레임(123)에 결합시키거나 또는 분리시킬 수 있다.According to this structure, the fuel tank module 100 is configured to form a module in a state in which a plurality of high pressure compression vessels 110 are coupled to the base frame 123, and each high pressure compression vessel 110 is connected to a fuel supply line. The discharge supply port 112 is formed to discharge and supply the LNG fuel. In addition, the high-pressure compression container 110 is detachably coupled to the base frame 123, and in this process, the high-pressure compression container 110 is coupled to the base frame 123 or upwardly separated. A separate lifting hook 111 may be formed at the top of the. The high pressure compression vessel 110 is coupled to or separated from the base frame 123 by coupling the lifting wire (W) to the lifting hook 111 and moving the high pressure compression vessel 110 up and down using a winch, etc. I can make it.

이때, 베이스 프레임(123)에는 이러한 고압 압축 용기(110)가 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 용기 락킹 수단(122)이 구비된다. 용기 락킹 수단(122)은 고압 압축 용기(110)를 결합 고정시킬 수 있는 장치로서, 끼워맞춤 구조 또는 래칭 결합 장치 등 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다.At this time, the base frame 123 is provided with a container locking means 122 so that the high-pressure compression container 110 can be detachably coupled. The container locking means 122 is a device capable of coupling and fixing the high pressure compression container 110, and may be formed in various forms such as a fitting structure or a latching coupling device.

한편, 이와 같이 다수개의 고압 압축 용기(110)가 결합되는 베이스 프레임(123)은 선체에 탈착 가능하게 결합되는데, 이를 위해 하단면에 스키드 락킹 수단(121)이 구비될 수 있으며, 선체에는 이러한 베이스 프레임(123)이 스키드 락킹 수단(121)에 의해 탈착 가능하게 결합될 수 있는 탈착 결합부(S)가 형성될 수 있다. 스키드 락킹 수단(121)은 베이스 프레임(123)의 수평 방향 이동을 고정시킬 수 있는 장치로서, 끼워맞춤 구조 등으로 다양하게 형성될 수 있다.On the other hand, the base frame 123 to which the plurality of high-pressure compression vessels 110 are coupled is detachably coupled to the hull, and for this purpose, a skid locking means 121 may be provided on the lower surface, and such a base The frame 123 may be formed with a detachable coupling portion (S) that may be detachably connected by the skid locking means 121. The skid locking means 121 is a device capable of fixing the movement of the base frame 123 in the horizontal direction, and may be variously formed in a fitting structure.

이때, 베이스 프레임(123)에는 베이스 프레임(123)이 선체에 결합되거나 또는 분리되는 과정에서 베이스 프레임(123)을 리프팅 와이어(W)를 통해 상하 이동시키거나 또는 수평 이동시킬 수 있도록 별도의 리프팅 걸림고리(120)가 형성될 수 있다.At this time, the base frame 123 has a separate lifting jam so that the base frame 123 can be moved vertically or horizontally through the lifting wire W while the base frame 123 is coupled to or separated from the hull. Ring 120 may be formed.

이와 같은 구조에 따라 다수개의 고압 압축 용기(110) 중 어느 하나가 다 사용된 경우, 해당 고압 압축 용기(110)를 새로운 고압 압축 용기(110)로 교체함으로써, 연료 탱크 모듈(100)의 연료 충전 작업을 수행할 수 있다. 또한, 하나의 베이스 프레임(123)에 결합된 모든 고압 압축 용기(110)가 다 사용된 경우, 베이스 프레임(123)과 고압 압축 용기(110)를 일체로 새로운 것으로 교환하는 방식으로 연료 탱크 모듈(100)에 대한 연료 충전 작업을 수행할 수 있다.If any one of the plurality of high pressure compression vessels 110 is used according to this structure, the high pressure compression vessel 110 is replaced with a new high pressure compression vessel 110, thereby charging the fuel of the fuel tank module 100 You can do the job. In addition, when all the high pressure compression vessels 110 coupled to one base frame 123 are used up, the fuel tank module (in a way that the base frame 123 and the high pressure compression vessel 110) are integrally replaced with new ones ( 100) can perform a fuel filling operation.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템은 다수개의 고압 압축 용기(110)를 개별적으로 새롭게 교체 장착할 수 있으며, 이러한 교체 작업을 통해 연료 탱크 모듈(100)에 대한 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있으며, 아울러, 고압 압축 용기(110)가 결합된 베이스 프레임(123)을 일체로 새롭게 교체 장착할 수 있으며, 이러한 교체 작업을 통해 마찬가지로 연료 탱크 모듈(100)에 대한 연료 충전 작업을 편리하고 신속하게 수행할 수 있다.Therefore, in the fuel supply system of an LNG fuel vessel according to an embodiment of the present invention, a plurality of high-pressure compression vessels 110 can be individually newly replaced and mounted, and fuel for the fuel tank module 100 through this replacement operation The filling operation can be performed conveniently and quickly, and in addition, the base frame 123 to which the high-pressure compression container 110 is coupled can be newly replaced and mounted integrally, and through this replacement operation, the fuel tank module 100 It can conveniently and quickly perform the fuel filling operation for.

또한, LNG 연료 선박이 정박하는 항구에도 LNG 연료를 주입하기 위한 별도의 LNG 충전 설비가 필요하지 않아 LNG 연료 선박에 대한 충전 관리가 용이하여 LNG 연료 선박의 활성화에 더욱 기여할 수 있다.
In addition, since a separate LNG charging facility for injecting LNG fuel is not required in a port where LNG fueled ships are anchored, charging management for LNG fueled ships is facilitated, thereby further contributing to the activation of LNG fueled ships.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10: 연료 공급 시스템 20: 엔진
100: 연료 탱크 모듈 110: 고압 압축 용기
123: 베이스 프레임 121: 스키드 락킹 수단
122: 용기 락킹 수단 200: 기화기
300: 압력 제어 밸브 400: 맥동 댐퍼10: fuel supply system 20: engine
100: fuel tank module 110: high pressure compression vessel
123: base frame 121: skid locking means
122: container locking means 200: carburetor
300: pressure control valve 400: pulsation damper

Claims (7)

LNG를 연료로 사용하는 선박의 엔진에 연료를 공급하는 LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템에 있어서,
각각 LNG 연료를 고압으로 압축 저장할 수 있는 다수개의 고압 압축 용기를 포함하여 압축 펌프를 설치하지 않아도 상기 엔진에 연료가 공급되도록 하는 연료 탱크 모듈;
상기 연료 탱크 모듈로부터 LNG 연료를 공급받아 기화시켜 상기 엔진에 공급하는 기화기;
상기 연료 탱크 모듈로부터 상기 기화기로 공급되는 LNG 연료의 압력을 조절하는 압력 제어 밸브; 및
상기 압력 제어밸브 및 상기 기화기 사이에 설치되어 상기 기화기로 유입 공급되는 LNG 연료의 압력 맥동을 방지하는 맥동 댐퍼;
를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 연료 탱크 모듈은 선체에 탈착 가능하게 결합되도록 형성되며, 상기 연료 탱크 모듈을 교환하는 방식으로 상기 연료 탱크 모듈에 대한 연료를 충전할 수 있고,
상기 고압 압축 용기는 상기 연료 탱크 모듈에 각각 탈착 가능하게 결합되도록 형성되며, 상기 고압 압축 용기를 선택적으로 교환하는 방식으로 상기 연료 탱크 모듈에 대한 연료를 충전할 수 있고,
상기 연료 탱크 모듈은, 다수개의 상기 고압 압축 용기가 결합 지지될 수 있도록 하는 베이스 프레임을 포함하고,
상기 베이스 프레임에는, 상기 선체에 탈착 가능하게 결합되도록 상기 베이스 프레임의 하단에 형성되는 스키드 락킹 수단 및 다수개의 상기 고압 압축 용기가 각각 탈착 가능하게 결합되도록 하는 용기 락킹 수단이 구비되고,
상기 선체는, 상기 베이스 프레임이 상기 스키드 락킹 수단에 의해 탈착 가능하게 결합되도록 하는 탈착 결합부가 구비되어, 상기 베이스 프레임의 수평 방향 이동을 고정하고,
상기 베이스 프레임에는, 상기 베이스 프레임이 상기 선체에 결합 또는 분리되는 과정에서 상기 베이스 프레임을 리프팅 와이어를 통해 상하 이동 또는 수평 이동시킬 수 있도록 하는 상기 베이스 프레임의 리프팅 걸림고리가 마련되고,
상기 고압 압축 용기 각각은, 연료 공급 라인과 연결되어 LNG 연료를 배출 공급할 수 있도록 마련된 배출 공급 포트가 마련되되, 상기 배출 공급 포트는 상기 고압 압축 용기 상단에서 상방으로 돌출되고,
상기 고압 압축 용기 각각은, 상단에서 상기 배출 공급 포트와 동일한 방향으로 돌출된 상기 고압 압축 용기의 리프팅 걸림고리가 마련되되, 상기 고압 압축 용기의 리프팅 걸림고리에 상기 리프팅 와이어가 결합되어 상기 고압 압축 용기가 상하 이동되는 방식으로 상기 베이스 프레임에 결합 또는 분리되는, LNG 연료 선박의 연료 공급 시스템.In the fuel supply system of an LNG fueled ship that supplies fuel to an engine of a ship using LNG as fuel,
A fuel tank module for supplying fuel to the engine without installing a compression pump, each including a plurality of high pressure compression containers capable of compressing and storing LNG fuel at high pressure;
A carburetor receiving LNG fuel from the fuel tank module, vaporizing it, and supplying it to the engine;
A pressure control valve for controlling a pressure of LNG fuel supplied from the fuel tank module to the carburetor; And
A pulsation damper installed between the pressure control valve and the carburetor to prevent pressure pulsation of LNG fuel flowing into and supplied to the carburetor;
It characterized in that it comprises a,
The fuel tank module is formed to be detachably coupled to the hull, and can charge fuel for the fuel tank module by exchanging the fuel tank module,
The high pressure compression vessels are formed to be detachably coupled to the fuel tank modules, respectively, and may be charged with fuel for the fuel tank module by selectively exchanging the high pressure compression vessels,
The fuel tank module includes a base frame that enables a plurality of the high pressure compression vessels to be coupled and supported,
The base frame is provided with a skid locking means formed at a lower end of the base frame so as to be detachably coupled to the hull and a container locking means for detachably coupling a plurality of the high-pressure containers,
The hull is provided with a detachable coupling portion for detachably coupling the base frame by the skid locking means, fixing the horizontal movement of the base frame,
The base frame is provided with a lifting hook of the base frame that allows the base frame to be moved vertically or horizontally through a lifting wire while the base frame is coupled or separated from the hull,
Each of the high pressure compression vessels is provided with a discharge supply port connected to a fuel supply line to discharge and supply LNG fuel, and the discharge supply port protrudes upward from the top of the high pressure compression vessel,
Each of the high pressure compression vessels is provided with a lifting hook of the high pressure compression vessel protruding from the top in the same direction as the discharge supply port, and the lifting wire is coupled to the lifting hook of the high pressure compression vessel to the high pressure compression vessel The fuel supply system of the LNG fuel vessel, which is coupled or separated from the base frame in a manner that is moved up and down. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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