KR102397728B1 - Vessel Including Engines - Google Patents

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Abstract

저압 엔진 및 고압 엔진을 포함하는 선박이 개시된다.
상기 엔진을 포함하는 선박은, 액화천연가스를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스를 가압시키는 펌프; 상기 펌프를 통과한 액화천연가스를 강제 기화시키는 제 1 가열기; 상기 제 1 가열기를 통과하며 강제 기화된 천연가스의 일부를 냉각시키는 냉각기; 및 상기 냉각기를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 기액분리기;를 포함하고, 상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 일부는 상기 고압 엔진으로 보내지고, 상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 다른 일부는 상기 냉각기로 보내지며, 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 상기 저압 엔진으로 보내지고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스는 상기 저장탱크로 보내지고, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는 상기 저압 엔진으로 보내진다.A ship comprising a low pressure engine and a high pressure engine is disclosed.
A ship including the engine, a storage tank for storing liquefied natural gas; a pump for pressurizing the liquefied natural gas discharged from the storage tank; a first heater for forcibly vaporizing the liquefied natural gas that has passed through the pump; a cooler passing through the first heater and cooling a portion of the forcibly vaporized natural gas; and a gas-liquid separator that passes through the cooler and separates the liquefied natural gas partially liquefied and the natural gas remaining in a gaseous state, wherein a portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater is sent to the high-pressure engine The other part of the natural gas passing through the pump and the first heater is sent to the cooler, and the gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine, and separated by the gas-liquid separator The liquefied natural gas is sent to the storage tank, the boil-off gas discharged from the storage tank is sent to the low-pressure engine.

Description

엔진을 포함하는 선박{Vessel Including Engines}Vessel Including Engines

본 발명은 엔진을 포함하는 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 DF 엔진 등의 저압 엔진에 메탄가가 높은 천연가스를 지속적으로 공급하고, 액화천연가스를 공급하는 가압탱크의 압력을 유지시키는, 엔진을 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship including an engine, and more particularly, to continuously supply natural gas having a high methane number to a low-pressure engine such as a DF engine, and to maintain the pressure of a pressurized tank supplying liquefied natural gas, an engine It relates to ships that include

천연가스는 통상 액화되어 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 상태로 원거리에 걸쳐 수송된다. 액화천연가스는 천연가스를 대략 상압 -163℃ 근처의 극저온으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소되므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is usually liquefied and transported over long distances in the state of liquefied natural gas (LNG). Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature near atmospheric pressure -163°C, and its volume is significantly reduced compared to that in gaseous state, so it is very suitable for long-distance transportation by sea.

액화천연가스 저장탱크를 단열하여도 외부의 열을 완벽하게 차단시키는데에는 한계가 있고, 액화천연가스 내부로 전달되는 열에 의해 액화천연가스는 저장탱크 내에서 지속적으로 기화하게 된다. 저장탱크 내부에서 기화된 액화천연가스를 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)라고 한다.Even if the liquefied natural gas storage tank is insulated, there is a limit to completely blocking external heat, and the liquefied natural gas is continuously vaporized in the storage tank by the heat transferred into the liquefied natural gas. The liquefied natural gas vaporized inside the storage tank is called boil-off gas (BOG).

증발가스의 발생으로 인하여 저장탱크의 압력이 설정된 안전압력 이상이 되면, 증발가스는 안전밸브를 통하여 저장탱크의 외부로 배출된다. 저장탱크 외부로 배출된 증발가스는 선박의 연료로 사용되거나 재액화되어 다시 저장탱크로 돌려보내진다.When the pressure of the storage tank exceeds the set safety pressure due to the generation of boil-off gas, the boil-off gas is discharged to the outside of the storage tank through the safety valve. BOG discharged to the outside of the storage tank is used as fuel for the ship or is reliquefied and returned to the storage tank.

한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DF(Dual Fuel)엔진 및 ME-GI엔진이 있다.On the other hand, there are DF (Dual Fuel) engines and ME-GI engines as engines that can use natural gas as fuel among engines generally used in ships.

DF엔진은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.The DF engine is composed of four strokes and adopts an Otto Cycle in which natural gas having a relatively low pressure of about 6.5 bar is injected into the combustion air inlet and compressed while the piston rises.

ME-GI엔진은, 2행정으로 구성되며, 300bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.The ME-GI engine is composed of two strokes and adopts a diesel cycle in which high-pressure natural gas near 300 bar is directly injected into the combustion chamber near top dead center of the piston.

국제적인 선박의 배출 규제 기준 강화와 LNG의 가격 안정 추세가 맞물리면서, 선박 연료로서의 액화천연가스 사용은 더욱 활발해질 것으로 기대된다.The use of liquefied natural gas as a fuel for ships is expected to become more active as the international ship's emission regulation standards are strengthened and LNG prices are stable.

한국공개특허 10-2012-0126754Korean Patent Publication No. 10-2012-0126754

메탄가(Methane Number)란 천연가스에 포함되는 메탄의 조성비를 나타내는 것인데, ME-GI 엔진은 연료로 사용하는 천연가스의 메탄가 조절을 요구하지 않으나, DF 엔진은, 요구되는 메탄가보다 낮은 메탄가를 가지는 천연가스를 연료로 사용하게 되면, 연료가 비정상적으로 연소되면서 생기는 폭발 현상인 노킹(Knocking) 현상 등이 발생할 수 있다. 노킹 현상은 실린더의 마모를 초래하고, 엔진 효율을 저하시키므로, DF 엔진에서 연료로 사용되는 천연가스는 메탄가의 조절이 필요하다.Methane number indicates the composition ratio of methane contained in natural gas. ME-GI engine does not require methane number control of natural gas used as fuel, but DF engine is a natural gas having a methane number lower than the required methane number. When gas is used as fuel, a knocking phenomenon, which is an explosion phenomenon caused by abnormal combustion of fuel, may occur. Since knocking causes abrasion of cylinders and lowers engine efficiency, natural gas used as fuel in the DF engine needs to be adjusted to the methane number.

본 발명은, 메탄가 조절이 필요하지 않은 엔진으로는 메탄가가 낮은 천연가스를 보내고, 메탄가 조절이 필요한 엔진으로는 메탄가가 높은 천연가스를 지속적으로 보내는, 엔진을 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a ship including an engine that sends natural gas with a low methane number to an engine that does not require methane number control, and continuously sends natural gas with a high methane number to an engine requiring methane number control. .

또한, 본 발명은, 강제 기화된 천연가스의 일부를 가압 탱크로 되돌려 보내, 탱크의 압력을 유지시키는, 엔진을 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a ship including an engine in which a part of forcibly vaporized natural gas is returned to a pressurized tank to maintain the pressure in the tank.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 저압 엔진 및 고압 엔진을 포함하는 선박에 있어서, 액화천연가스를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스를 가압시키는 펌프; 상기 펌프를 통과한 액화천연가스를 강제 기화시키는 제 1 가열기; 상기 제 1 가열기를 통과하며 강제 기화된 천연가스의 일부를 냉각시키는 냉각기; 및 상기 냉각기를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 기액분리기;를 포함하고, 상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 일부는 상기 고압 엔진으로 보내지고, 상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 다른 일부는 상기 냉각기로 보내지며, 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 상기 저압 엔진으로 보내지고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스는 상기 저장탱크로 보내지고, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는 상기 저압 엔진으로 보내지는, 엔진을 포함하는 선박이 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, in a ship including a low-pressure engine and a high-pressure engine, a storage tank for storing liquefied natural gas; a pump for pressurizing the liquefied natural gas discharged from the storage tank; a first heater for forcibly vaporizing the liquefied natural gas that has passed through the pump; a cooler passing through the first heater and cooling a portion of the forcibly vaporized natural gas; and a gas-liquid separator that passes through the cooler and separates the liquefied natural gas partially liquefied and the natural gas remaining in a gaseous state, wherein a portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater is sent to the high-pressure engine The other part of the natural gas passing through the pump and the first heater is sent to the cooler, and the gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine, and separated by the gas-liquid separator The liquefied natural gas is sent to the storage tank, the boil-off gas discharged from the storage tank is sent to the low-pressure engine, a ship including an engine is provided.

상기 냉각기는, 상기 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스, 및 질소 중 어느 하나를 냉매로 사용하는 열교환기일 수 있다.The cooler may be a heat exchanger using any one of liquefied natural gas discharged from the storage tank, boil-off gas discharged from the storage tank, and nitrogen as a refrigerant.

상기 엔진을 포함하는 선박은, 상기 기액분리기로부터 분리된 천연가스가 상기 저압 엔진으로 보내지는 유로 상에 설치되는, 제 1 감압장치 및 제 2 가열기 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The vessel including the engine may further include at least one of a first pressure reducing device and a second heater installed on a flow path through which natural gas separated from the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine.

상기 엔진을 포함하는 선박은, 상기 기액분리기로부터 분리된 천연가스가 상기 저압 엔진으로 보내지는 유로 상에 설치되는, 상기 제 1 감압장치 및 상기 제 2 가열기를 포함하고, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는, 상기 제 1 감압장치와 상기 제 2 가열기 사이로 보내질 수 있다.The vessel including the engine includes the first pressure reducing device and the second heater installed on a flow path through which natural gas separated from the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine, and the evaporation discharged from the storage tank A gas may be passed between the first pressure reducing device and the second heater.

상기 고압 엔진은 ME-GI 엔진일 수 있고, 상기 저압 엔진은 DF 엔진일 수 있다.The high pressure engine may be a ME-GI engine, and the low pressure engine may be a DF engine.

상기 엔진을 포함하는 선박은, 상기 기액분리기로부터 분리되어 상기 저장탱크로 보내지는 액화천연가스의 유량을 조절하는 제 1 밸브; 및 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 밸브; 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.A ship including the engine, the first valve for controlling the flow rate of the liquefied natural gas is separated from the gas-liquid separator and sent to the storage tank; and a second valve for controlling the flow rate of boil-off gas discharged from the storage tank. It may further include one or more of

상기 엔진을 포함하는 선박은, 상기 냉각기 후단에 설치되어, 상기 냉각기로부터 상기 기액분리기로 보내지는 유체를 팽창시키는, 제 2 감압장치를 더 포함할 수 있다.The ship including the engine may further include a second pressure reducing device installed at the rear end of the cooler to expand the fluid sent from the cooler to the gas-liquid separator.

상기 엔진을 포함하는 선박은, 상기 냉각기 전단에 설치되어, 상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후 상기 냉각기로 보내는, 제 3 감압장치를 더 포함할 수 있다.The ship including the engine may further include a third decompression device installed in front of the cooler to expand a portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater and then send it to the cooler.

상기 저장탱크는 가압 탱크일 수 있고, 상기 엔진을 포함하는 선박은, 상기 냉각기 전단에 설치되어, 상기 냉각기로 보내지는 천연가스를 우회시켜 상기 저장탱크로 보낼 수 있는, 3방향 밸브; 및 상기 기액분리기에 의해 분리된 천연가스를 상기 저압 엔진으로 보내는 유로 상에 설치되어, 측정한 천연가스의 유량을 상기 3방향 밸브로 전송하는, 유량측정기;를 더 포함할 수 있고, 상기 유량측정기가 측정한 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이상인 경우, 상기 3방향 밸브는 천연가스를 상기 냉각기로 보낼 수 있고, 상기 유량측정기가 측정한 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 미만인 경우, 상기 3방향 밸브는 천연가스를 상기 저장탱크로 보낼 수 있다.The storage tank may be a pressurized tank, and the vessel including the engine is installed at the front end of the cooler, a three-way valve that can bypass the natural gas sent to the cooler and send it to the storage tank; and a flow meter installed on a flow path for sending the natural gas separated by the gas-liquid separator to the low-pressure engine, and transmitting the measured flow rate of natural gas to the three-way valve; may further include, the flow meter When the flow rate of natural gas measured by is greater than or equal to a preset value, the three-way valve can send natural gas to the cooler, and when the flow rate of natural gas measured by the flow meter is less than a preset value, the 3 A directional valve may direct natural gas to the storage tank.

상기 3방향 밸브에 의해 상기 저장탱크로 보내지는 천연가스는, 액화천연가스가 저장된 공간인 상기 저장탱크의 하부로 보내질 수 있다.Natural gas sent to the storage tank by the three-way valve may be sent to a lower portion of the storage tank, which is a space in which liquefied natural gas is stored.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 저압 엔진 및 고압 엔진을 포함하는 선박의 엔진 연료 공급 방법에 있어서, 1) 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스를 가압 및 강제 기화시키고, 2) 상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 일부는 상기 고압 엔진으로 보내고, 3) 상기 1) 단계에서 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부는 냉각시키고, 4) 상기 냉각을 통해 액화된 액화천연가스는 분리하여 상기 저장탱크로 보내고, 5) 상기 냉각 후에도 기체상태로 남아있는 천연가스는 분리하여 상기 저압 엔진을 보내고, 6) 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는 상기 저압 엔진으로 보내는, 선박의 엔진 연료 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in a method for supplying fuel to an engine of a ship including a low-pressure engine and a high-pressure engine, 1) pressurizing and forcibly vaporizing liquefied natural gas discharged from a storage tank, 2) A part of the pressurized and forcibly vaporized natural gas is sent to the high-pressure engine, 3) the other part of the natural gas pressurized and forcibly vaporized in step 1) is cooled, and 4) the liquefied natural gas liquefied through the cooling is Separated and sent to the storage tank, 5) the natural gas remaining in a gaseous state even after the cooling is separated and sent to the low-pressure engine, 6) BOG discharged from the storage tank is sent to the low-pressure engine, engine fuel of a ship A feeding method is provided.

상기 3)단계에서, 상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부를 냉각시킨 후 팽창시킬 수 있다.In step 3), the other part of the pressurized and forcibly vaporized natural gas may be cooled and then expanded.

상기 3)단계에서, 상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부를 팽창시킨 후 냉각시킬 수 있다.In step 3), another part of the pressurized and forcibly vaporized natural gas may be expanded and then cooled.

상기 3)단계에서, 상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부를, 상기 5)단계에서 상기 저압 엔진으로 보내지는, 상기 냉각 후 기체상태로 남아있는 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이상이면 냉각시킬 수 있고, 상기 5)단계에서 상기 저압 엔진으로 보내지는, 상기 냉각 후 기체상태로 남아있는 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 미만이면 상기 저장탱크로 보낼 수 있다.If the flow rate of the natural gas remaining in the gaseous state after cooling, which is sent to the low-pressure engine in step 5) of another part of the natural gas pressurized and forcibly vaporized in step 3), is greater than or equal to a preset value It may be cooled, and if the flow rate of the natural gas remaining in the gaseous state after cooling, which is sent to the low-pressure engine in step 5), is less than a preset value, it may be sent to the storage tank.

본 발명에 의하면, 엔진이 메탄가 조절을 필요로 하는지 여부를 고려하여 천연가스를 연료로 공급하므로, 한정된 자원인 액화천연가스를 효율적으로 사용할 수 있고, 가압 탱크의 압력을 유지하여 탱크 압력에 의해 천연가스의 공급을 원활히 할 수 있다.According to the present invention, since natural gas is supplied as fuel in consideration of whether the engine requires methane number control, liquefied natural gas, a limited resource, can be efficiently used, and the pressure of the pressurized tank is maintained and natural gas is generated by the tank pressure. It is possible to smoothly supply gas.

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a first preferred embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a second preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a third preferred embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a fourth preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 엔진을 포함하는 선박은, 천연가스를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 선박에 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A ship including the engine of the present invention may be applied to variously applied to a ship equipped with an engine using natural gas as a fuel. In addition, the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 액화천연가스를 저장하는 저장탱크(100); 저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스를 가압시키는 펌프(200); 펌프(200)를 통과한 액화천연가스를 강제 기화시키는 가열기(310); 가열기(310)를 통과하며 강제 기화된 천연가스의 일부를 냉각시키는 냉각기(400); 및 냉각기(400)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 기액분리기(500);를 포함한다.Referring to Figure 1, the ship including the engine of this embodiment, a storage tank 100 for storing liquefied natural gas; a pump 200 for pressurizing the liquefied natural gas discharged from the storage tank 100; a heater 310 for forcibly vaporizing the liquefied natural gas that has passed through the pump 200; A cooler 400 that passes through the heater 310 and cools a portion of the forcibly vaporized natural gas; and a gas-liquid separator 500 passing through the cooler 400 and separating the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state.

본 실시예의 저장탱크(100)는 액화천연가스를 저장하며, 저장탱크(100)에 저장된 액화천연가스는, 육상 소비처에 운송하기 위한 목적일 수도 있고, 엔진의 연료로 사용하기 위한 목적일 수도 있다. 운송 목적의 액화천연가스의 일부를 엔진의 연료로 사용할 수도 있다.The storage tank 100 of this embodiment stores liquefied natural gas, and the liquefied natural gas stored in the storage tank 100 may be for the purpose of transporting it to a land consumer, or may be used as fuel for an engine. . A portion of liquefied natural gas for transportation purposes may be used as fuel for engines.

또한, 본 실시예의 저장탱크(100)는, 가압 탱크로, 저장탱크(100) 내부 압력이 높아지더라도 어느 정도까지 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 가압 탱크에 액화천연가스를 저장하면, 일반 저장탱크에 액화천연가스를 저장할 때보다 더 많은 증발가스를 수용할 수 있으며, 탱크 내부 압력에 의해 증발가스를 더 원활하게 배출시킬 수 있다는 장점이 있다. 본 실시예의 저장탱크(100)는 대략 2 bar 이상의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 30 bar의 압력을 가지도록 설계될 수 있다.In addition, the storage tank 100 of the present embodiment is a pressurized tank, and may be designed to withstand the internal pressure of the storage tank 100 to a certain extent. When liquefied natural gas is stored in a pressurized tank, more BOG can be accommodated than when liquefied natural gas is stored in a general storage tank, and there is an advantage that BOG can be discharged more smoothly by the pressure inside the tank. The storage tank 100 of this embodiment may be designed to withstand a pressure of approximately 2 bar or more, and preferably may be designed to have a pressure of 3 to 30 bar.

저장탱크(100) 내부의 액화천연가스(TL유로)는 펌프(200)로 보내지고, 저장탱크(100) 내부의 증발가스(TN유로)는, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상으로 보내진다.The liquefied natural gas (TL flow) inside the storage tank 100 is sent to the pump 200, and the boil-off gas (TN flow) inside the storage tank 100 is the natural gas separated by the gas-liquid separator 500. It is sent on the flow path (SN flow path) which is sent to the low pressure engine.

본 실시예의 펌프(200)는, 저장탱크(100)로부터 배출된 액화천연가스를 고압 엔진이 요구하는 압력까지 가압시킨다. 본 실시예의 고압 엔진은, ME-GI 엔진일 수 있으며, 대략 150 내지 400 bar의 초임계 상태의 천연가스를 연료로 사용할 수 있다.The pump 200 of this embodiment pressurizes the liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 to the pressure required by the high-pressure engine. The high-pressure engine of this embodiment may be a ME-GI engine, and natural gas in a supercritical state of approximately 150 to 400 bar may be used as a fuel.

본 실시예의 가열기(310)는, 펌프(200)에 의해 가압된 액화천연가스를 강제 기화시켜, 일부는 냉각기(400)로 보내고, 일부는 고압 엔진으로 보낸다.The heater 310 of this embodiment forcibly vaporizes the liquefied natural gas pressurized by the pump 200, and sends some to the cooler 400, and some to the high-pressure engine.

본 실시예의 냉각기(400)는, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 천연가스의 일부를 냉각시킨다. 냉각기(400)는 천연가스를 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 열교환기일 수 있는데, 천연가스를 냉각시키는 냉매로서, 저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스 또는 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(저압엔진으로 보내는 증발가스 포함 - 이하 모든 실시예에 동일하게 적용)를 사용할 수도 있고, 질소 등의 별도의 냉매를 사용할 수도 있다.The cooler 400 of this embodiment cools a portion of the natural gas that has passed through the pump 200 and the heater 310 . The cooler 400 may be a heat exchanger that heats natural gas with a refrigerant to cool it. As a refrigerant for cooling the natural gas, liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 or boil-off gas discharged from the storage tank 100 ( Including boil-off gas sent to the low-pressure engine (the same applies to all examples below) may be used, or a separate refrigerant such as nitrogen may be used.

본 실시예의 기액분리기(500)는, 냉각기(400) 후단에 설치되어, 냉각기(400)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리한다. 기액분리기(500)에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 저압 엔진으로 보내지고(SN유로), 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스는 저장탱크(100)로 보내진다(SL유로).The gas-liquid separator 500 of this embodiment is installed at the rear end of the cooler 400 , passes through the cooler 400 and separates the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in a gaseous state. The gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine (SN flow path), and the liquefied natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the storage tank 100 (SL flow path) .

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The ship including the engine of this embodiment is installed on the flow path (SN flow path) through which the natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine, at least one of a pressure reducing device 610 and a heater 320 may include more.

본 실시예의 감압장치(610)는, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 압력을 저압 엔진이 요구하는 압력으로 조절한다. 저압 엔진은, DF 엔진일 수 있으며, 대략 6.5 bar의 천연가스를 연료로 사용할 수 있다. 또한, 감압장치(610)는 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다.The decompression device 610 of the present embodiment adjusts the pressure of natural gas sent to the low-pressure engine to a pressure required by the low-pressure engine. The low pressure engine may be a DF engine, and may use approximately 6.5 bar of natural gas as a fuel. In addition, the pressure reducing device 610 may be an expansion valve or an expander.

본 실시예의 가열기(320)는, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 온도를 저압 엔진이 요구하는 온도로 조절한다. 저압 엔진은, -30 내지 80℃, 바람직하게는 0 내지 60℃의 천연가스를 연료로 사용할 수 있다.The heater 320 of this embodiment adjusts the temperature of the natural gas sent to the low-pressure engine to a temperature required by the low-pressure engine. The low-pressure engine may use natural gas of -30 to 80°C, preferably 0 to 60°C, as a fuel.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박이, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320)를 포함하는 경우, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 감압장치(610)와 가열기(320) 사이로 보내질 수 있다.When the ship including the engine of this embodiment includes a pressure reducing device 610 and a heater 320 installed on a flow path (SN flow path) through which natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine , the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 may be sent between the pressure reducing device 610 and the heater 320 .

또한, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 기액분리기(500)로부터 분리되어 저장탱크(100)로 보내지는 액화천연가스(SL유로)의 유량을 조절하는 밸브(710); 및 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)의 유량을 조절하는 밸브(720); 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition, the ship including the engine of this embodiment, the valve 710 for adjusting the flow rate of the liquefied natural gas (SL flow path) is separated from the gas-liquid separator 500 and sent to the storage tank 100; and a valve 720 for controlling the flow rate of boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100; It may further include one or more of

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스(TL유로)는, 펌프(200)에 의해 가압되고, 가열기(310)에 의해 강제 기화된 후 일부는 고압 엔진으로 보내져 연료로 사용되고, 다른 일부는 냉각기(400)로 보내진다. 냉각기(400)로 보내진 천연가스는, 냉각기(400)에 의해 냉각되어 일부 액화된 후, 기액분리기(500)에 의해 기체상과 액체상이 분리된다. 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)는 저압 엔진으로 보내져 연료로 사용되고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스(SL유로)는 저장탱크(100)로 보내진다.The liquefied natural gas (TL flow) discharged from the storage tank 100 is pressurized by the pump 200, forcibly vaporized by the heater 310, and part is sent to the high-pressure engine to be used as fuel, and the other part is the cooler is sent to (400). The natural gas sent to the cooler 400 is cooled by the cooler 400 and partially liquefied, and then a gas phase and a liquid phase are separated by the gas-liquid separator 500 . The natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine and used as fuel, and the liquefied natural gas (SL flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the storage tank 100 .

한편, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)와 통합되어 저압 엔진으로 보내진다.On the other hand, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 is integrated with the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine.

천연가스에는 메탄 및 메탄보다 분자량이 큰 중탄화수소 등이 섞여 있는데, 분자량이 큰 중탄화수소는 액화점이 높으므로 메탄보다 더 빨리 액화되게 된다. 따라서, 천연가스를 일부 액화시키면, 액화천연가스는 중탄화수소의 비율이 많아지므로 메탄가가 낮아지게 되고, 기체상태로 남은 천연가스의 메탄가는 높아지게 된다.Natural gas is mixed with methane and heavy hydrocarbons having a higher molecular weight than methane. Heavy hydrocarbons with a higher molecular weight have a higher liquefaction point, so they liquefy faster than methane. Therefore, when some of the natural gas is liquefied, the methane number of the liquefied natural gas increases because the ratio of heavy hydrocarbons increases, and the methane number of the natural gas remaining in the gaseous state increases.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과하며 기화된 천연가스를, 냉각기(400)에 의해 일부 액화시키므로, 냉각기(400)를 통과한 후 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스의 메탄가는 낮아지고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스의 메탄가는 높아지게 된다. 기액분리기(500)에 의해 분리된 메탄가가 높아진 천연가스(SN유로)는, 메탄가 조절이 필요한 저압 엔진으로 보내지고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 메탄가가 낮아진 액화천연가스(SL유로)는 저장탱크(100)로 보내진다.Since the ship including the engine of this embodiment partially liquefies the natural gas vaporized while passing through the pump 200 and the heater 310 by the cooler 400, after passing through the cooler 400, the gas-liquid separator 500 ), the methane number of the liquefied natural gas separated by the lowers, and the methane number of the natural gas separated by the gas-liquid separator 500 increases. The natural gas with increased methane number (SN flow) separated by the gas-liquid separator 500 is sent to a low-pressure engine requiring methane number control, and the liquefied natural gas (SL flow) with a lower methane number separated by the gas-liquid separator 500 is It is sent to the storage tank (100).

기액분리기(500)에 의해 분리된 메탄가가 낮아진 액화천연가스를 저장탱크(100)로 보내므로, 저장탱크(100) 내부의 액화천연가스의 메탄가는 낮아지게 된다. 액화천연가스를 강제 기화시키면, 강제 기화된 천연가스는 액화천연가스와 동일한 조성비를 가지게 되므로, 메탄가가 낮아진 액화천연가스를 강제 기화시킨 천연가스의 메탄가도 낮아지게 된다. 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 메탄가가 낮아진 액화천연가스를 가열기(310)에 의해 강제 기화시켜, 메탄가 조절이 필요하지 않은 고압 엔진으로 보낸다.Since the liquefied natural gas having a lower methane number separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the storage tank 100 , the methane number of the liquefied natural gas inside the storage tank 100 is lowered. When the liquefied natural gas is forcibly vaporized, the forcibly vaporized natural gas has the same composition ratio as that of the liquefied natural gas, and thus the methane number of the natural gas obtained by forcibly vaporizing the liquefied natural gas with a lower methane number is also lowered. The ship including the engine of the present embodiment is forced to vaporize liquefied natural gas with a lower methane number by the heater 310, and sends it to a high-pressure engine that does not require methane number control.

이와 같이, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 저압 엔진에 메탄가가 높은 천연가스를 지속적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다. As described above, the ship including the engine of the present embodiment has the advantage of being able to continuously supply natural gas having a high methane number to the low-pressure engine.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 제 2 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 도 1에 도시된 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박에 비해, 감압장치(620)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship including the engine of the second embodiment shown in FIG. 2 is different from the ship including the engine of the first embodiment shown in FIG. 1 in that it further includes a pressure reducing device 620 . The differences are mainly explained. Detailed description of the same members as those of the ship including the engine of the first embodiment described above will be omitted.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100), 펌프(200), 가열기(310), 냉각기(400) 및 기액분리기(500)를 포함한다.2, the ship including the engine of this embodiment, like the first embodiment, the storage tank 100, the pump 200, the heater 310, the cooler 400, and the gas-liquid separator 500 include

단, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와는 달리, 냉각기(400)로부터 기액분리기(500)로 유체가 보내지는 유로 상에 설치되는, 감압장치(620)를 더 포함한다.However, unlike the first embodiment, the ship including the engine of this embodiment further includes a decompression device 620 installed on the flow path through which the fluid is sent from the cooler 400 to the gas-liquid separator 500 . .

본 실시예의 저장탱크(100)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 액화천연가스를 저장하며, 가압 탱크일 수 있다. 본 실시예의 저장탱크(100)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 대략 2 bar 이상의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 30 bar의 압력을 가지도록 설계될 수 있다.The storage tank 100 of this embodiment, like the first embodiment, stores liquefied natural gas, and may be a pressurized tank. The storage tank 100 of this embodiment, like the first embodiment, may be designed to withstand a pressure of about 2 bar or more, and preferably may be designed to have a pressure of 3 to 30 bar.

본 실시예의 펌프(200)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100)로부터 배출된 액화천연가스를 고압 엔진이 요구하는 압력까지 가압시킨다.The pump 200 of this embodiment, like the first embodiment, pressurizes the liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 to the pressure required by the high-pressure engine.

본 실시예의 가열기(310)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 펌프(200)에 의해 가압된 액화천연가스를 강제 기화시켜, 일부는 냉각기(400)로 보내고, 일부는 고압 엔진으로 보낸다.The heater 310 of this embodiment, like the first embodiment, forcibly vaporizes the liquefied natural gas pressurized by the pump 200, and sends some to the cooler 400, and some to the high-pressure engine.

본 실시예의 냉각기(400)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 천연가스의 일부를 냉각시킨다. 또한, 냉각기(400)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 천연가스를 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 열교환기일 수 있고, 천연가스를 냉각시키는 냉매로서, 저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스를 사용할 수도 있고, 질소 등의 별도의 냉매를 사용할 수도 있다.The cooler 400 of this embodiment cools a part of the natural gas that has passed through the pump 200 and the heater 310, as in the first embodiment. In addition, the cooler 400 may be a heat exchanger for cooling by heat-exchanging natural gas with a refrigerant, as in the first embodiment, and as a refrigerant for cooling the natural gas, liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 is used. Alternatively, a separate refrigerant such as nitrogen may be used.

본 실시예의 감압장치(620)는, 냉각기(400) 후단에 설치되어, 냉각기(400)를 통과한 유체를 팽창시킨다. 감압장치(620)는, 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다. 냉각기(400)만으로는 천연가스가 충분히 재액화되지 않는 경우, 본 실시예와 같이, 냉각기(400) 후단에 감압장치(620)를 설치하여 재액화량을 늘릴 수 있다.The decompression device 620 of this embodiment is installed at the rear end of the cooler 400 to expand the fluid that has passed through the cooler 400 . The pressure reducing device 620 may be an expansion valve or an expander. When the natural gas is not sufficiently reliquefied by the cooler 400 alone, the amount of reliquefaction may be increased by installing the pressure reducing device 620 at the rear end of the cooler 400 as in the present embodiment.

본 실시예의 기액분리기(500)는, 감압장치(620) 후단에 설치되어, 냉각기(400) 및 감압장치(620)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리한다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 저압 엔진으로 보내지고(SN유로), 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스는 저장탱크(100)로 보내진다(SL유로).The gas-liquid separator 500 of this embodiment is installed at the rear end of the decompression device 620, passes through the cooler 400 and the decompression device 620, and separates the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state. . As in the first embodiment, the gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine (SN flow path), and the liquefied natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is stored in the storage tank 100 (SL Euro).

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The ship including the engine of this embodiment, similar to the first embodiment, is installed on the flow path (SN flow path) through which the natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine, the pressure reducing device 610 and the heater It may further include one or more of (320).

본 실시예의 감압장치(610)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 압력을 저압 엔진이 요구하는 압력으로 조절하고, 본 실시예의 가열기(320)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 온도를 저압 엔진이 요구하는 온도로 조절한다.The decompression device 610 of this embodiment adjusts the pressure of natural gas sent to the low-pressure engine to the pressure required by the low-pressure engine, as in the first embodiment, and the heater 320 of this embodiment, the first embodiment Similarly, the temperature of the natural gas sent to the low-pressure engine is adjusted to the temperature required by the low-pressure engine.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박이, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320)를 포함하는 경우, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 감압장치(610)와 가열기(320) 사이로 보내질 수 있다.When the ship including the engine of this embodiment includes a pressure reducing device 610 and a heater 320 installed on a flow path (SN flow path) through which natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine , As in the first embodiment, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 may be sent between the decompression device 610 and the heater 320 .

또한, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)로부터 분리되어 저장탱크(100)로 보내지는 액화천연가스(SL유로)의 유량을 조절하는 밸브(710); 및 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)의 유량을 조절하는 밸브(720); 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition, the ship including the engine of this embodiment, like the first embodiment, is separated from the gas-liquid separator 500 and a valve 710 for controlling the flow rate of liquefied natural gas (SL flow path) sent to the storage tank 100 ); and a valve 720 for controlling the flow rate of boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100; It may further include one or more of

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스(TL유로)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 펌프(200)에 의해 가압되고, 가열기(310)에 의해 강제 기화된 후 일부는 고압 엔진으로 보내져 연료로 사용되고, 다른 일부는 냉각기(400)로 보내진다.The liquefied natural gas (TL flow) discharged from the storage tank 100 is pressurized by the pump 200, as in the first embodiment, is forcibly vaporized by the heater 310, and some is sent to the high-pressure engine for fuel and the other part is sent to the cooler 400 .

냉각기(400)로 보내진 천연가스는, 냉각기(400)에 의해 냉각되어 일부 액화된 후, 제 1 실시예와는 달리, 바로 기액분리기(500)로 보내지지 않고 감압장치(620)에 의해 팽창된다.The natural gas sent to the cooler 400 is cooled by the cooler 400 and partially liquefied, and then, unlike the first embodiment, is not directly sent to the gas-liquid separator 500 but is expanded by the decompression device 620 . .

냉각기(400) 및 감압장치(620)를 통과하며 일부 재액화 된 유체는, 기액분리기(500)에 의해 기체상과 액체상이 분리된다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)는 저압 엔진으로 보내져 연료로 사용되고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스(SL유로)는 저장탱크(100)로 보내진다.The fluid, which is partially reliquefied while passing through the cooler 400 and the pressure reducing device 620 , is separated into a gas phase and a liquid phase by the gas-liquid separator 500 . As in the first embodiment, the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine and used as fuel, and the liquefied natural gas (SL flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is stored in a storage tank. is sent to (100).

한편, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)와 통합되어 저압 엔진으로 보내진다.Meanwhile, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 is integrated with the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine, as in the first embodiment.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 재액화를 통해, 메탄가가 높은 천연가스는 저압 엔진으로 보내고, 메탄가가 낮은 액화천연가스는 강제 기화시켜 고압 엔진으로 보내므로, 저압 엔진에 메탄가가 높은 천연가스를 지속적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다.In the ship including the engine of this embodiment, as in the first embodiment, through reliquefaction, natural gas with a high methane number is sent to a low pressure engine, and liquefied natural gas with a low methane number is forcibly vaporized and sent to a high pressure engine. It has the advantage of being able to continuously supply natural gas with a high methane number to the engine.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a third preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 제 3 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 도 1에 도시된 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박에 비해, 감압장치(630)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship including the engine of the third embodiment shown in FIG. 3 is different from the ship including the engine of the first embodiment shown in FIG. 1 in that it further includes a pressure reducing device 630. The differences are mainly explained. Detailed description of the same members as those of the ship including the engine of the first embodiment described above will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100), 펌프(200), 가열기(310), 냉각기(400) 및 기액분리기(500)를 포함한다.3, the ship including the engine of this embodiment, like the first embodiment, the storage tank 100, the pump 200, the heater 310, the cooler 400 and the gas-liquid separator 500 include

단, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와는 달리, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 천연가스의 일부를 냉각기(400)로 보내는 유로 상에 설치되는, 감압장치(630)를 더 포함한다.However, the ship including the engine of this embodiment, unlike the first embodiment, is installed on the flow path for sending a part of the natural gas that has passed through the pump 200 and the heater 310 to the cooler 400 , decompression A device 630 is further included.

본 실시예의 저장탱크(100)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 액화천연가스를 저장하며, 가압 탱크일 수 있다. 본 실시예의 저장탱크(100)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 대략 2 bar 이상의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 30 bar의 압력을 가지도록 설계될 수 있다.The storage tank 100 of this embodiment, like the first embodiment, stores liquefied natural gas, and may be a pressurized tank. The storage tank 100 of this embodiment, like the first embodiment, may be designed to withstand a pressure of about 2 bar or more, and preferably may be designed to have a pressure of 3 to 30 bar.

본 실시예의 펌프(200)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100)로부터 배출된 액화천연가스를 고압 엔진이 요구하는 압력까지 가압시킨다.The pump 200 of this embodiment, like the first embodiment, pressurizes the liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 to the pressure required by the high-pressure engine.

본 실시예의 가열기(310)는, 펌프(200)에 의해 가압된 액화천연가스를 강제 기화시켜, 일부는 감압장치(630)로 보내고, 일부는 고압 엔진으로 보낸다.The heater 310 of this embodiment forcibly vaporizes the liquefied natural gas pressurized by the pump 200, and sends some to the decompression device 630, and some to the high-pressure engine.

본 실시예의 감압장치(630)는, 냉각기(400) 전단에 설치되어, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후 냉각기(400)로 보낸다. 감압장치(630)는, 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다.The decompression device 630 of this embodiment is installed at the front end of the cooler 400 , expands a portion of the natural gas that has passed through the pump 200 and the heater 310 , and then sends it to the cooler 400 . The pressure reducing device 630 may be an expansion valve or an expander.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 감압장치(630)에 의해 팽창되어 압력이 다소 낮아진 천연가스를 냉각기(400)로 보내므로, 저압형 냉각기를 사용할 수 있게 되어 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.The ship including the engine of this embodiment sends natural gas whose pressure is slightly lowered by being expanded by the decompression device 630 to the cooler 400, so it is possible to use a low-pressure cooler, thereby reducing costs. there is.

본 실시예의 냉각기(400)는, 펌프(200), 가열기(310) 및 감압장치(630)를 통과한 천연가스를 냉각시킨다. 또한, 냉각기(400)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 천연가스를 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 열교환기일 수 있고, 천연가스를 냉각시키는 냉매로서, 저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스를 사용할 수도 있고, 질소 등의 별도의 냉매를 사용할 수도 있다.The cooler 400 of this embodiment cools the natural gas that has passed through the pump 200 , the heater 310 , and the pressure reducing device 630 . In addition, the cooler 400 may be a heat exchanger for cooling by heat-exchanging natural gas with a refrigerant, as in the first embodiment, and as a refrigerant for cooling the natural gas, liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 is used. Alternatively, a separate refrigerant such as nitrogen may be used.

본 실시예의 기액분리기(500)는, 냉각기(400) 후단에 설치되어, 감압장치(630) 및 냉각기(400)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리한다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 저압 엔진으로 보내지고(SN유로), 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스는 저장탱크(100)로 보내진다(SL유로).The gas-liquid separator 500 of this embodiment is installed at the rear end of the cooler 400, passes through the decompression device 630 and the cooler 400, and separates the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state. As in the first embodiment, the gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine (SN flow path), and the liquefied natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is stored in the storage tank 100 (SL Euro).

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The ship including the engine of this embodiment, similar to the first embodiment, is installed on the flow path (SN flow path) through which the natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine, the pressure reducing device 610 and the heater It may further include one or more of (320).

본 실시예의 감압장치(610)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 압력을 저압 엔진이 요구하는 압력으로 조절하고, 본 실시예의 가열기(320)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 온도를 저압 엔진이 요구하는 온도로 조절한다.The decompression device 610 of this embodiment adjusts the pressure of natural gas sent to the low-pressure engine to the pressure required by the low-pressure engine, as in the first embodiment, and the heater 320 of this embodiment, the first embodiment Similarly, the temperature of the natural gas sent to the low-pressure engine is adjusted to the temperature required by the low-pressure engine.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박이, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320)를 포함하는 경우, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 감압장치(610)와 가열기(320) 사이로 보내질 수 있다.When the ship including the engine of this embodiment includes a pressure reducing device 610 and a heater 320 installed on a flow path (SN flow path) through which natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine , As in the first embodiment, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 may be sent between the decompression device 610 and the heater 320 .

또한, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)로부터 분리되어 저장탱크(100)로 보내지는 액화천연가스(SL유로)의 유량을 조절하는 밸브(710); 및 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)의 유량을 조절하는 밸브(720); 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition, the ship including the engine of this embodiment, like the first embodiment, is separated from the gas-liquid separator 500 and a valve 710 for controlling the flow rate of liquefied natural gas (SL flow path) sent to the storage tank 100 ); and a valve 720 for controlling the flow rate of boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100; It may further include one or more of

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스(TL유로)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 펌프(200)에 의해 가압되고, 가열기(310)에 의해 강제 기화된 후 일부는 고압 엔진으로 보내져 연료로 사용된다.The liquefied natural gas (TL flow) discharged from the storage tank 100 is pressurized by the pump 200, as in the first embodiment, is forcibly vaporized by the heater 310, and some is sent to the high-pressure engine for fuel is used as

단, 가열기(310)에 의해 강제 기화된 다른 일부의 천연가스는, 제 1 실시예와는 달리, 바로 냉각기(400)로 보내지는 것이 아니라, 먼저 감압장치(630)로 보내진다.However, the other part of the natural gas forcibly vaporized by the heater 310 is not directly sent to the cooler 400 , but is sent to the decompression device 630 first, unlike the first embodiment.

감압장치(630)로 보내진 천연가스는, 감압장치(630)에 의해 팽창되고 냉각기(400)에 의해 냉각되어 일부 액화된 후, 기액분리기(500)로 보내진다.The natural gas sent to the decompression device 630 is expanded by the decompression device 630 , cooled by the cooler 400 , and partially liquefied, and then sent to the gas-liquid separator 500 .

기액분리기(500)로 보내진 유체는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 기체상과 액체상이 분리되고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)는 저압 엔진으로 보내져 연료로 사용되고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스(SL유로)는 저장탱크(100)로 보내진다.As for the fluid sent to the gas-liquid separator 500 , as in the first embodiment, a gas phase and a liquid phase are separated by the gas-liquid separator 500 , and the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is a low-pressure engine The liquefied natural gas (SL flow path) that is sent to and used as fuel, and separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the storage tank 100 .

한편, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)와 통합되어 저압 엔진으로 보내진다.Meanwhile, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 is integrated with the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine, as in the first embodiment.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 재액화를 통해, 메탄가가 높은 천연가스는 저압 엔진으로 보내고, 메탄가가 낮은 액화천연가스는 강제 기화시켜 고압 엔진으로 보내므로, 저압 엔진에 메탄가가 높은 천연가스를 지속적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다.In the ship including the engine of this embodiment, as in the first embodiment, through reliquefaction, natural gas with a high methane number is sent to a low pressure engine, and liquefied natural gas with a low methane number is forcibly vaporized and sent to a high pressure engine. It has the advantage of being able to continuously supply natural gas with a high methane number to the engine.

도 4는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예의 엔진을 포함하는 선박의 연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram schematically showing a fuel supply system for a ship including an engine according to a fourth preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 제 4 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 도 1에 도시된 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박에 비해, 3방향 밸브(730) 및 유량측정기(800)를 더 포함한다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제 1 실시예의 엔진을 포함하는 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship including the engine of the fourth embodiment shown in FIG. 4 further includes a three-way valve 730 and a flow meter 800 compared to the ship including the engine of the first embodiment shown in FIG. 1 . There is a difference in , and the difference will be mainly described below. Detailed description of the same members as those of the ship including the engine of the first embodiment described above will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100), 펌프(200), 가열기(310), 냉각기(400) 및 기액분리기(500)를 포함한다.4, the ship including the engine of this embodiment, like the first embodiment, a storage tank 100, a pump 200, a heater 310, a cooler 400, and a gas-liquid separator 500 include

단, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와는 달리, 냉각기(400) 전단에 설치되어, 냉각기(400)로 보내지는 천연가스를 우회시켜 저장탱크(100)로 보낼 수 있는 3방향 밸브(730); 및 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스를 저압 엔진으로 보내는 유로(SN유로) 상에 설치되는 유량측정기(800);를 더 포함한다.However, unlike the first embodiment, the ship including the engine of this embodiment is installed at the front end of the cooler 400 , and can bypass the natural gas sent to the cooler 400 and send it to the storage tank 100 . three-way valve 730; and a flow meter 800 installed on a flow path (SN flow path) for sending the natural gas separated by the gas-liquid separator 500 to the low-pressure engine.

본 실시예의 저장탱크(100)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 액화천연가스를 저장하며, 가압 탱크일 수 있다. 본 실시예의 저장탱크(100)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 대략 2 bar 이상의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 30 bar의 압력을 가지도록 설계될 수 있다.The storage tank 100 of this embodiment, like the first embodiment, stores liquefied natural gas, and may be a pressurized tank. The storage tank 100 of this embodiment, like the first embodiment, may be designed to withstand a pressure of about 2 bar or more, and preferably may be designed to have a pressure of 3 to 30 bar.

본 실시예의 펌프(200)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100)로부터 배출된 액화천연가스를 고압 엔진이 요구하는 압력까지 가압시킨다.The pump 200 of this embodiment, like the first embodiment, pressurizes the liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 to the pressure required by the high-pressure engine.

본 실시예의 가열기(310)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 펌프(200)에 의해 가압된 액화천연가스를 강제 기화시켜, 일부는 냉각기(400)로 보내고, 일부는 고압 엔진으로 보낸다.The heater 310 of this embodiment, like the first embodiment, forcibly vaporizes the liquefied natural gas pressurized by the pump 200, and sends some to the cooler 400, and some to the high-pressure engine.

본 실시예의 3방향 밸브(730)는, 냉각기(400) 전단에 설치되어, 후술하는 바와 같이, 유량측정기(800)가 보내는 신호에 따라, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 천연가스의 일부를 냉각기(400)로 보내거나, 우회시켜 저장탱크(100)로 보낸다.The three-way valve 730 of this embodiment is installed at the front end of the cooler 400, and as will be described later, according to a signal sent by the flow meter 800, natural gas that has passed through the pump 200 and the heater 310 Some of it is sent to the cooler 400 , or it is bypassed and sent to the storage tank 100 .

본 실시예의 냉각기(400)는, 펌프(200), 가열기(310) 및 3방향 밸브(730)를 통과한 천연가스를 냉각시킨다. 또한, 냉각기(400)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 천연가스를 냉매와 열교환시켜 냉각시키는 열교환기일 수 있고, 천연가스를 냉각시키는 냉매로서, 저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스를 사용할 수도 있고, 질소 등의 별도의 냉매를 사용할 수도 있다.The cooler 400 of this embodiment cools the natural gas that has passed through the pump 200 , the heater 310 and the three-way valve 730 . In addition, the cooler 400 may be a heat exchanger for cooling by heat-exchanging natural gas with a refrigerant, as in the first embodiment, and as a refrigerant for cooling the natural gas, liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 is used. Alternatively, a separate refrigerant such as nitrogen may be used.

본 실시예의 기액분리기(500)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 냉각기(400) 후단에 설치되어, 냉각기(400)를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리한다. 기액분리기(500)에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 저압 엔진으로 보내지고(SN유로), 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스는 저장탱크(100)로 보내진다(SL유로).The gas-liquid separator 500 of this embodiment, like the first embodiment, is installed at the rear end of the cooler 400 and passes through the cooler 400 to separate the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in the gaseous state. . The gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine (SN flow path), and the liquefied natural gas separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the storage tank 100 (SL flow path) .

본 실시예의 유량측정기(800)는, 기액분리기(500)에 의해 분리되어 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 유량을 측정하여, 그 값을 3방향 밸브(730)로 전송한다.The flow meter 800 of this embodiment measures the flow rate of natural gas separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine, and transmits the value to the three-way valve 730 .

냉각기(400)에 의해 천연가스를 일부 액화시켜, 메탄가가 높은 천연가스는 저압 엔진으로 보내고 메탄가가 낮아진 액화천연가스는 저장탱크(100)로 보낸 후, 저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스를 강제 기화시켜 일부를 다시 냉각기(400)에 의해 일부 액화시키는 과정을 반복하다 보면, 순환하는 천연가스의 메탄가가 점점 낮아지게 되는데, 천연가스의 메탄가가 너무 낮아지게 되면, 천연가스를 냉각기(400)에 의해 재액화시켜도, 재액화되지 않고 남은 천연가스의 메탄가가 저압 엔진이 요구하는 값을 만족시키지 못하게 될 수 있다.By partially liquefying natural gas by the cooler 400 , natural gas with a high methane number is sent to a low-pressure engine, and liquefied natural gas with a low methane number is sent to the storage tank 100 , and then liquefied natural gas discharged from the storage tank 100 . If the process of forcibly vaporizing and partially liquefying some by the cooler 400 is repeated, the methane number of circulating natural gas gradually decreases. ), the methane number of the natural gas remaining without reliquefaction may not satisfy the value required by the low-pressure engine.

또한, 저장탱크(100) 내부의 액화천연가스를 기화시켜 저압 엔진 및 고압 엔진에 공급하므로, 저장탱크(100) 내부의 액화천연가스의 양은 계속 줄어들게 되고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 기체상태의 천연가스 역시 점점 줄어들게 된다.In addition, since the liquefied natural gas in the storage tank 100 is vaporized and supplied to a low-pressure engine and a high-pressure engine, the amount of liquefied natural gas in the storage tank 100 continues to decrease, and the gas separated by the gas-liquid separator 500 The state of natural gas will also gradually decrease.

본 실시예의 엔진의 포함하는 선박은, 시스템이 순환됨에 따라 천연가스의 유량과 메탄가가 모두 낮아지므로, 기액분리기(500)에 의해 분리되어 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이하가 되면, 기액분리기(500)에 의해 분리되어 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 메탄가가 저압 엔진의 요구치를 만족시키지 못한다고 볼 수 있다.In the vessel including the engine of this embodiment, both the flow rate of natural gas and the methane number decrease as the system circulates, so the flow rate of natural gas separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine is less than or equal to a preset value , it can be seen that the methane number of natural gas separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine does not satisfy the requirements of the low-pressure engine.

즉, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 유량측정기(800)에 의해 천연가스의 유량을 측정함으로써 천연가스의 메탄가를 간접적으로 측정한다.That is, the ship including the engine of this embodiment indirectly measures the methane number of the natural gas by measuring the flow rate of the natural gas by the flow meter 800 .

본 실시예의 3방향 밸브(730)는, 유량측정기(800)에 의해 측정된 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이상인 경우에는, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 후 일부 분기되어 3방향 밸브(730)로 보내진 천연가스를 냉각기(400)로 보내고, 유량측정기(800)에 의해 측정된 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 미만인 경우에는, 펌프(200) 및 가열기(310)를 통과한 후 일부 분기되어 3방향 밸브(730)로 보내진 천연가스를 우회시켜 저장탱크(100)로 보낸다.The three-way valve 730 of this embodiment is partially branched after passing through the pump 200 and the heater 310 when the flow rate of the natural gas measured by the flow meter 800 is equal to or greater than a preset value. The natural gas sent to the directional valve 730 is sent to the cooler 400 , and when the flow rate of natural gas measured by the flow meter 800 is less than a preset value, it passes through the pump 200 and the heater 310 . After being partially branched, the natural gas sent to the three-way valve 730 is bypassed and sent to the storage tank 100 .

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 천연가스를 우회시켜 저장탱크(100)로 보낼 수 있으므로 가압 탱크인 저장탱크(100)의 압력을 유지시킬 수 있고, 우회시킨 천연가스를 액화천연가스가 저장된 공간인 저장탱크(100)의 하부로 보내면, 액화천연가스의 냉열에 의해 천연가스가 일부 액화될 수 있다는 장점이 있다.The ship including the engine of this embodiment can maintain the pressure of the storage tank 100, which is a pressurized tank, because the natural gas can be bypassed and sent to the storage tank 100, and the liquefied natural gas is stored in the bypassed natural gas. When sent to the lower part of the storage tank 100, which is a space, there is an advantage that the natural gas can be partially liquefied by the cooling and heat of the liquefied natural gas.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The ship including the engine of this embodiment, similar to the first embodiment, is installed on the flow path (SN flow path) through which the natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine, the pressure reducing device 610 and the heater It may further include one or more of (320).

본 실시예의 감압장치(610)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 압력을 저압 엔진이 요구하는 압력으로 조절하고, 본 실시예의 가열기(320)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저압 엔진으로 보내지는 천연가스의 온도를 저압 엔진이 요구하는 온도로 조절한다.The decompression device 610 of this embodiment adjusts the pressure of natural gas sent to the low-pressure engine to the pressure required by the low-pressure engine, as in the first embodiment, and the heater 320 of this embodiment, the first embodiment Similarly, the temperature of the natural gas sent to the low-pressure engine is adjusted to the temperature required by the low-pressure engine.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박이, 기액분리기(500)로부터 분리된 천연가스가 저압 엔진으로 보내지는 유로(SN유로) 상에 설치되는, 감압장치(610) 및 가열기(320)를 포함하는 경우, 제 1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 감압장치(610)와 가열기(320) 사이로 보내질 수 있다.When the ship including the engine of this embodiment includes a pressure reducing device 610 and a heater 320 installed on a flow path (SN flow path) through which natural gas separated from the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine , As in the first embodiment, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 may be sent between the decompression device 610 and the heater 320 .

또한, 본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)로부터 분리되어 저장탱크(100)로 보내지는 액화천연가스(SL유로)의 유량을 조절하는 밸브(710); 및 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)의 유량을 조절하는 밸브(720); 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition, the ship including the engine of this embodiment, like the first embodiment, is separated from the gas-liquid separator 500 and a valve 710 for controlling the flow rate of liquefied natural gas (SL flow path) sent to the storage tank 100 ); and a valve 720 for controlling the flow rate of boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100; It may further include one or more of

본 실시예에서의 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the fluid in this embodiment will be described as follows.

저장탱크(100)로부터 배출되는 액화천연가스(TL유로)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 펌프(200)에 의해 가압되고, 가열기(310)에 의해 강제 기화된 후 일부는 고압 엔진으로 보내져 연료로 사용된다.The liquefied natural gas (TL flow) discharged from the storage tank 100 is pressurized by the pump 200, as in the first embodiment, is forcibly vaporized by the heater 310, and some is sent to the high-pressure engine for fuel is used as

단, 가열기(310)에 의해 강제 기화된 다른 일부의 천연가스는, 제 1 실시예와는 달리, 바로 냉각기(400)로 보내지는 것이 아니라, 먼저 3방향 밸브(730)로 보내진다.However, the other part of natural gas forcibly vaporized by the heater 310 is not sent directly to the cooler 400, but is sent to the three-way valve 730, unlike the first embodiment.

3방향 밸브(730)로 보내진 천연가스는, 유량측정기(800)가 측정한 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이상이면 냉각기(400)로 보내지고, 미리 설정한 값 미만이면 저장탱크(100)로 보내진다.Natural gas sent to the three-way valve 730 is sent to the cooler 400 if the flow rate of natural gas measured by the flow meter 800 is greater than or equal to a preset value, and is less than a preset value, the storage tank 100 is sent to

냉각기(400)로 보내진 천연가스는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 냉각기(400)에 의해 냉각되어 일부 액화된 후, 기액분리기(500)에 의해 기체상과 액체상이 분리된다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)는 저압 엔진으로 보내져 연료로 사용되고, 기액분리기(500)에 의해 분리된 액화천연가스(SL유로)는 저장탱크(100)로 보내진다.The natural gas sent to the cooler 400 is cooled by the cooler 400 and partially liquefied, as in the first embodiment, and then a gas phase and a liquid phase are separated by the gas-liquid separator 500 . As in the first embodiment, the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is sent to the low-pressure engine and used as fuel, and the liquefied natural gas (SL flow path) separated by the gas-liquid separator 500 is stored in a storage tank. is sent to (100).

한편, 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스(TN유로)는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(500)에 의해 분리된 천연가스(SN유로)와 통합되어 저압 엔진으로 보내진다.Meanwhile, the boil-off gas (TN flow path) discharged from the storage tank 100 is integrated with the natural gas (SN flow path) separated by the gas-liquid separator 500 and sent to the low-pressure engine, as in the first embodiment.

본 실시예의 엔진을 포함하는 선박은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 재액화를 통해, 메탄가가 높은 천연가스는 저압 엔진으로 보내고, 메탄가가 낮은 액화천연가스는 강제 기화시켜 고압 엔진으로 보내므로, 저압 엔진에 메탄가가 높은 천연가스를 지속적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다.In the ship including the engine of this embodiment, as in the first embodiment, through reliquefaction, natural gas with a high methane number is sent to a low pressure engine, and liquefied natural gas with a low methane number is forcibly vaporized and sent to a high pressure engine. It has the advantage of being able to continuously supply natural gas with a high methane number to the engine.

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.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent to those of ordinary skill in the art that various modifications or variations can be implemented without departing from the technical gist of the present invention. did it

100 : 저장탱크 200 : 펌프
310, 320 : 가열기 400 : 냉각기
500 : 기액분리기 610, 620, 630 : 감압장치
710, 720, 730 : 밸브 800 : 유량측정기100: storage tank 200: pump
310, 320: heater 400: cooler
500: gas-liquid separator 610, 620, 630: pressure reducing device
710, 720, 730: valve 800: flow meter

Claims (14)

저압 엔진 및 고압 엔진을 포함하는 선박에 있어서,
액화천연가스를 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스를 가압시키는 펌프;
상기 펌프를 통과한 액화천연가스를 강제 기화시키는 제 1 가열기;
상기 제 1 가열기를 통과하며 강제 기화된 천연가스의 일부를 냉각시키는 냉각기;
상기 냉각기를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 기액분리기; 및
상기 기액분리기로부터 분리된 천연가스가 상기 저압 엔진으로 보내지는 유로 상에 설치되는, 제 1 감압장치 및 제 2 가열기;를 포함하고,
상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 일부는 상기 고압 엔진으로 보내지고,
상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 다른 일부는 상기 냉각기로 보내지며,
상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 상기 저압 엔진으로 보내지고,
상기 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스는 상기 저장탱크로 보내지고,
상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는, 상기 제 1 감압장치와 상기 제 2 가열기 사이로 보내진 후 상기 저압 엔진으로 보내지는, 엔진을 포함하는 선박.In a ship comprising a low-pressure engine and a high-pressure engine,
a storage tank for storing liquefied natural gas;
a pump for pressurizing the liquefied natural gas discharged from the storage tank;
a first heater for forcibly vaporizing the liquefied natural gas that has passed through the pump;
a cooler passing through the first heater and cooling a portion of the forcibly vaporized natural gas;
a gas-liquid separator that passes through the cooler and separates the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in a gaseous state; and
a first pressure reducing device and a second heater installed on the flow path through which the natural gas separated from the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine;
A portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater is sent to the high-pressure engine,
Another portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater is sent to the cooler,
The gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine,
The liquefied natural gas separated by the gas-liquid separator is sent to the storage tank,
The boil-off gas discharged from the storage tank is sent between the first pressure reducing device and the second heater and then sent to the low-pressure engine. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각기는,
상기 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스, 및 질소 중 어느 하나를 냉매로 사용하는 열교환기인, 엔진을 포함하는 선박.The method according to claim 1,
The cooler is
A ship including an engine, which is a heat exchanger using any one of liquefied natural gas discharged from the storage tank, boil-off gas discharged from the storage tank, and nitrogen as a refrigerant. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 고압 엔진은 ME-GI 엔진이고,
상기 저압 엔진은 DF 엔진인, 엔진을 포함하는 선박.The method according to claim 1,
The high-pressure engine is a ME-GI engine,
wherein the low pressure engine is a DF engine. 청구항 1에 있어서,
상기 기액분리기로부터 분리되어 상기 저장탱크로 보내지는 액화천연가스의 유량을 조절하는 제 1 밸브; 및
상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 밸브; 중 하나 이상을 더 포함하는, 엔진을 포함하는 선박.The method according to claim 1,
a first valve for controlling the flow rate of liquefied natural gas separated from the gas-liquid separator and sent to the storage tank; and
a second valve for controlling the flow rate of boil-off gas discharged from the storage tank; A vessel comprising an engine, further comprising one or more of: 청구항 1에 있어서,
상기 냉각기 후단에 설치되어, 상기 냉각기로부터 상기 기액분리기로 보내지는 유체를 팽창시키는, 제 2 감압장치를 더 포함하는, 엔진을 포함하는 선박.The method according to claim 1,
A ship including an engine, further comprising a second pressure reducing device installed at the rear end of the cooler to expand the fluid sent from the cooler to the gas-liquid separator. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각기 전단에 설치되어, 상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 일부를 팽창시킨 후 상기 냉각기로 보내는, 제 3 감압장치를 더 포함하는, 엔진을 포함하는 선박.The method according to claim 1,
A ship including an engine, further comprising a third pressure reducing device installed in front of the cooler to expand a portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater and then send it to the cooler. 저압 엔진 및 고압 엔진을 포함하는 선박에 있어서,
액화천연가스를 저장하며, 가압 탱크인 저장탱크;
상기 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스를 가압시키는 펌프;
상기 펌프를 통과한 액화천연가스를 강제 기화시키는 제 1 가열기;
상기 제 1 가열기를 통과하며 강제 기화된 천연가스의 일부를 냉각시키는 냉각기;
상기 냉각기를 통과하며 일부 액화된 액화천연가스와 기체상태로 남아있는 천연가스를 분리하는 기액분리기;
상기 냉각기 전단에 설치되어, 상기 냉각기로 보내지는 천연가스를 우회시켜 상기 저장탱크로 보낼 수 있는, 3방향 밸브; 및
상기 기액분리기에 의해 분리된 천연가스를 상기 저압 엔진으로 보내는 유로 상에 설치되어, 측정한 천연가스의 유량을 상기 3방향 밸브로 전송하는, 유량측정기;를 포함하고,
상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 일부는 상기 고압 엔진으로 보내지고,
상기 펌프 및 상기 제 1 가열기를 통과한 천연가스의 다른 일부는 상기 냉각기로 보내지며,
상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 천연가스는 상기 저압 엔진으로 보내지고,
상기 기액분리기에 의해 분리된 액화천연가스는 상기 저장탱크로 보내지고,
상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는 상기 저압 엔진으로 보내지고,
상기 유량측정기가 측정한 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이상인 경우, 상기 3방향 밸브는 천연가스를 상기 냉각기로 보내고,
상기 유량측정기가 측정한 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 미만인 경우, 상기 3방향 밸브는 천연가스를 상기 저장탱크로 보내는, 엔진을 포함하는 선박.In a ship comprising a low-pressure engine and a high-pressure engine,
a storage tank that stores liquefied natural gas and is a pressurized tank;
a pump pressurizing the liquefied natural gas discharged from the storage tank;
a first heater for forcibly vaporizing the liquefied natural gas that has passed through the pump;
a cooler passing through the first heater and cooling a portion of the forcibly vaporized natural gas;
a gas-liquid separator that passes through the cooler and separates the partially liquefied liquefied natural gas and the natural gas remaining in a gaseous state;
a three-way valve installed at the front end of the cooler to bypass the natural gas sent to the cooler and send it to the storage tank; and
It is installed on the flow path for sending the natural gas separated by the gas-liquid separator to the low-pressure engine, and transmits the measured flow rate of the natural gas to the three-way valve, including;
A portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater is sent to the high-pressure engine,
Another portion of the natural gas that has passed through the pump and the first heater is sent to the cooler,
The gaseous natural gas separated by the gas-liquid separator is sent to the low-pressure engine,
The liquefied natural gas separated by the gas-liquid separator is sent to the storage tank,
BOG discharged from the storage tank is sent to the low-pressure engine,
When the flow rate of natural gas measured by the flow meter is greater than or equal to a preset value, the three-way valve sends natural gas to the cooler,
When the flow rate of natural gas measured by the flow meter is less than a preset value, the three-way valve sends the natural gas to the storage tank. A vessel including an engine. 청구항 9에 있어서,
상기 3방향 밸브에 의해 상기 저장탱크로 보내지는 천연가스는, 액화천연가스가 저장된 공간인 상기 저장탱크의 하부로 보내지는, 엔진을 포함하는 선박.10. The method of claim 9,
The natural gas sent to the storage tank by the three-way valve is sent to the lower part of the storage tank, which is a space in which liquefied natural gas is stored. A ship including an engine. 저압 엔진 및 고압 엔진을 포함하는 선박의 엔진 연료 공급 방법에 있어서,
1) 저장탱크로부터 배출되는 액화천연가스를 가압 및 강제 기화시키고,
2) 상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 일부는 상기 고압 엔진으로 보내고,
3) 상기 1) 단계에서 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부는 냉각시키고,
4) 상기 냉각을 통해 액화된 액화천연가스는 분리하여 상기 저장탱크로 보내고,
5) 상기 냉각 후에도 기체상태로 남아있는 천연가스는 분리하여 상기 저압 엔진을 보내고,
6) 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스는 상기 저압 엔진으로 보내고,
상기 3)단계에서,
상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부를,
상기 5)단계에서 상기 저압 엔진으로 보내지는, 상기 냉각 후 기체상태로 남아있는 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 이상이면 냉각시키고,
상기 5)단계에서 상기 저압 엔진으로 보내지는, 상기 냉각 후 기체상태로 남아있는 천연가스의 유량이 미리 설정한 값 미만이면 상기 저장탱크로 보내는, 선박의 엔진 연료 공급 방법.In the engine fuel supply method of a ship including a low-pressure engine and a high-pressure engine,
1) Pressurizing and forcibly vaporizing the liquefied natural gas discharged from the storage tank;
2) Some of the pressurized and forcibly vaporized natural gas is sent to the high-pressure engine,
3) Cooling the other part of the natural gas pressurized and forcibly vaporized in step 1),
4) The liquefied natural gas liquefied through the cooling is separated and sent to the storage tank,
5) The natural gas remaining in the gaseous state even after the cooling is separated and sent to the low-pressure engine,
6) BOG discharged from the storage tank is sent to the low-pressure engine,
In step 3) above,
Another part of the pressurized and forcibly vaporized natural gas,
If the flow rate of the natural gas that remains in the gaseous state after cooling, sent to the low-pressure engine in step 5) is greater than or equal to a preset value, it is cooled,
If the flow rate of the natural gas remaining in the gaseous state after cooling, which is sent to the low-pressure engine in step 5), is less than a preset value, it is sent to the storage tank. 청구항 11에 있어서,
상기 3)단계에서,
상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부를 냉각시킨 후 팽창시키는, 선박의 엔진 연료 공급 방법.12. The method of claim 11,
In step 3) above,
After cooling another part of the pressurized and forcibly vaporized natural gas, the expansion of the engine fuel supply method for a ship. 청구항 11에 있어서,
상기 3)단계에서,
상기 가압 및 강제 기화시킨 천연가스의 다른 일부를 팽창시킨 후 냉각시키는, 선박의 엔진 연료 공급 방법.12. The method of claim 11,
In step 3) above,
A method of supplying fuel to an engine of a ship, which is cooled after expanding another part of the pressurized and forcibly vaporized natural gas. 삭제delete
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