KR102619112B1 - Fuel supply apparatus for liquefied natural gas carrier - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 액화천연가스와 천연증발가스를 저장하는 가스 저장부와, 가스 저장부와 연결되어 가스 저장부의 내부에 설치된 펌프로부터 수송되는 액화천연가스를 기화시켜 엔진으로 전달하는 강제 기화기와, 가스 저장부와 연결되어, 가스 저장부로부터 유입되는 액화천연가스와 천연증발가스를 열교환시켜 천연증발가스를 냉각하는 제1 냉각기와, 제1 냉각기와 강제 기화기를 연결하여, 제1 냉각기에서 천연증발가스와 열교환한 상태의 액화천연가스를 제1 냉각기에서 강제 기화기로 수송하는 제1 리턴유로와, 제1 냉각기에서 전달되는 천연증발가스를 압축하여 엔진으로 전달하는 압축기를 포함하는 액화천연가스 운반선의 연료공급장치를 제공한다.One embodiment of the present invention is a gas storage unit that stores liquefied natural gas and natural evaporated gas, and a forced vaporizer that vaporizes liquefied natural gas transported from a pump connected to the gas storage unit and installed inside the gas storage unit and delivers it to the engine. and a first cooler that is connected to the gas storage unit and cools the natural evaporated gas by heat-exchanging the liquefied natural gas and natural evaporated gas flowing in from the gas storage unit, and connects the first cooler and a forced vaporizer to cool the natural evaporated gas in the first cooler. Liquefied natural gas including a first return passage that transports liquefied natural gas in a state of heat exchange with natural evaporated gas from the first cooler to a forced vaporizer, and a compressor that compresses the natural evaporated gas delivered from the first cooler and delivers it to the engine. Provides fuel supply equipment for carriers.

Figure R1020170002551
Figure R1020170002551

Description

액화천연가스 운반선의 연료공급장치{Fuel supply apparatus for liquefied natural gas carrier}Fuel supply apparatus for liquefied natural gas carrier}

본 발명의 실시예들은 액화천연가스 운반선의 연료공급장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a fuel supply device for a liquefied natural gas carrier.

액화천연가스(liquefied natural gas, LNG) 운반선(carrier)에 설치되어 있는 화물창(cargo Tank, LNG가 저장되는 공간)에서 외부 열원에 의해 발생되는 천연증발가스(natural boil off gas, NBOG)는 화물창 내부 압력을 증가시키게 되며, 내부 압력을 일정수준으로 유지시켜 주기 위해서 천연증발가스를 제거해 주어야 한다. 이런 천연증발가스를 운반선의 운항에 필요한 엔진의 연료로 사용되기 위해 엔진에 필요한 압력으로 가압시켜주어야 하며, 가압장치로 압축기(low-duty Compressor, LDC)가 사용된다.Natural boil off gas (NBOG) generated by external heat sources in the cargo tank (space where LNG is stored) installed on a liquefied natural gas (LNG) carrier is inside the cargo hold. The pressure increases, and natural evaporation gas must be removed to maintain the internal pressure at a certain level. In order for this natural evaporated gas to be used as engine fuel for the operation of a carrier ship, it must be pressurized to the pressure required for the engine, and a compressor (low-duty compressor, LDC) is used as a pressurizing device.

화물창 설계 기술이 발전함에 따라 천연증발가스 발생량은 감소되는 추세이며, 엔진에서 요구되는 연료가스량 대비 천연증발가스량이 적기 때문에, 강제 기화기(Forcing vaporizer)를 통한 강제기화증발가스(forcing vaporized boil off gas, FBOG)를 발생시켜 부족한 양을 확보하게 된다. 강제기화증발가스 발생을 위해 펌프로 액화천연가스(LNG)를 화물창으로부터 강제증발기로 공급하게 된다.As cargo hold design technology develops, the amount of natural boil-off gas is decreasing, and since the amount of natural boil-off gas is less compared to the amount of fuel gas required by the engine, forcing vaporized boil off gas (Forcing vaporizer) is used. FBOG) is generated to secure the insufficient amount. To generate forced vaporization evaporation gas, liquefied natural gas (LNG) is supplied from the cargo hold to the forced evaporator using a pump.

만선항해(Laden Voyage, LNG를 가득 싣고 산지에서 도착지까지 운항)에서는 천연증발가스의 온도는 비교적 낮은 온도(섭씨 -90도 이하)이며, 공선항해(Ballast voyage, 도착지에 LNG를 하역하고 LNG 운반선이 운항할 수 있는 최소한의 LNG만 싣고 산지로 운항)에서는 천연증발가스의 온도는 비교적 높은 온도(섭씨 -40도 또는 그 이상)가 된다.In laden voyage (laden voyage, full of LNG, sailing from the source to the destination), the temperature of natural evaporation gas is relatively low (below -90 degrees Celsius), and in ballast voyage (ballast voyage, LNG is unloaded at the destination and the LNG carrier ships When sailing to a mountainous area with only the minimum amount of LNG that can be sailed, the temperature of natural evaporation gas becomes relatively high (-40 degrees Celsius or higher).

따라서, 압축기는 높은 온도조건(예컨대, 공선항해 시 섭씨 -40도)에서도 엔진이 필요로 하는 공급압력을 생산할 수 있도록 설계된다. 높은 온도 조건으로 설계된 압축기는 낮은 온도(예컨대, 만선항해 시 -90도)에서 운전 시 효율이 저하되며 압축기에서 소모되는 동력이 증가하게 된다.Therefore, the compressor is designed to produce the supply pressure required by the engine even under high temperature conditions (e.g., -40 degrees Celsius during voyage). Compressors designed for high temperature conditions have reduced efficiency when operated at low temperatures (e.g., -90 degrees during full sailing) and the power consumed by the compressor increases.

예컨대, 도 2는 높은 온도조건에서 압축기를 설계할 경우 압축기의 성능 특성을 나타내는 그래프이다. 높은 온도(T1=영하 40도)의 증발가스가 공급될 경우, 압축기는 효율이 높은 A영역에서 운전이 이루어지는 반면, 낮은 온도(T2=영하 90도)의 증발가스가 공급될 경우에는 효율이 낮은 B 영역에서 운전이 이루어져 압축기 운전에 필요한 전력 소모량이 증가하게 된다.For example, Figure 2 is a graph showing the performance characteristics of a compressor when designing the compressor under high temperature conditions. When boil-off gas at a high temperature (T 1 = -40 degrees Celsius) is supplied, the compressor operates in area A, where efficiency is high. However, when boil-off gas at a low temperature (T 2 = -90 degrees Celsius) is supplied, the efficiency decreases. As operation is performed in this low B region, the power consumption required for compressor operation increases.

만약, 천연증발가스의 온도를 만선항해 시 뿐만 아니라 공선항해 시에도 낮은 온도(-90도 이하)를 유지할 수 있다면, 압축기를 보다 낮은 온도조건으로 설계할 수 있게 되며, 이에 따라 압축기를 효율 저하가 없는 운전 지점에서 운전하게 되어 소모 동력을 최소화 시킬 수 있다.If the temperature of the natural evaporation gas can be maintained at a low temperature (below -90 degrees) not only during full sailing but also during empty vessel sailing, the compressor can be designed under lower temperature conditions, thereby reducing the compressor's efficiency. Power consumption can be minimized by operating at an unused operating point.

한국 공개특허 제10-2007-0042420호에는 액화천연가스를 냉매로 이용하여 천연증발가스를 냉각시키는 기술이 소개된다. 구체적으로는, 화물창 내에 구비된 펌프를 사용하여 액화천연가스를 냉각기에 공급하고, 열교환 시 일부 액화천연가스는 기화됨으로써 기화된 액화천연가스(이하에서는 '증발가스'라 함)와 액화천연가스가 섞여있는 상태로 화물창으로 되돌려 지며, 스프레이어를 통해 화물창 내부에 분사되어 화물창 내부의 천연증발가스를 냉각시킨다.Korean Patent Publication No. 10-2007-0042420 introduces a technology for cooling natural evaporated gas using liquefied natural gas as a refrigerant. Specifically, liquefied natural gas is supplied to the cooler using a pump installed in the cargo hold, and during heat exchange, some of the liquefied natural gas is vaporized, resulting in vaporized liquefied natural gas (hereinafter referred to as 'evaporated gas') and liquefied natural gas. It is returned to the cargo hold in a mixed state and is sprayed inside the cargo hold through a sprayer to cool the natural evaporation gas inside the cargo hold.

이러한 기술은 천연증발가스를 냉각시키도록 의도된 것이지만, 이러한 기술에 의하면 화물창 내부에서 발생하는 천연증발가스를 엔진의 연료로 사용함으로써 화물창 내부압을 일정하게 유지하려는 본래의 목적에 반하여 추가적인 증발가스가 화물창에 공급되므로 압축기에 전달되는 유량이 증가하며, 이에 따라 기존의 천연증발가스뿐만 아니라 추가적인 증발가스를 압축기가 함께 압축해야 하므로, 결과적으로 압축기(컴프레서)의 소비전력이 상승하는 문제가 발생한다.This technology is intended to cool the natural evaporation gas, but according to this technology, additional evaporation gas is generated, contrary to the original purpose of maintaining the internal pressure of the cargo hold constant by using the natural evaporation gas generated inside the cargo hold as fuel for the engine. As it is supplied to the cargo hold, the flow rate delivered to the compressor increases, and as a result, the compressor must compress not only the existing natural evaporated gas but also additional evaporated gas, resulting in an increase in the power consumption of the compressor (compressor).

한국 공개특허 제10-2007-0042420호 (2007.04.23.)Korean Patent Publication No. 10-2007-0042420 (2007.04.23.)

본 발명의 실시예들은 압축기로 유입되는 천연증발가스를 냉각시키는 동시에 압축기의 소비전력을 저감시킬 수 있는 액화천연가스 운반선의 연료공급장치를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.The main object of the embodiments of the present invention is to provide a fuel supply device for a liquefied natural gas carrier that can cool the natural evaporation gas flowing into the compressor and reduce the power consumption of the compressor.

본 발명의 일 실시예는 액화천연가스와 천연증발가스를 저장하는 가스 저장부와, 가스 저장부와 연결되어 가스 저장부의 내부에 설치된 펌프로부터 수송되는 액화천연가스를 기화시켜 엔진으로 전달하는 강제 기화기와, 가스 저장부와 연결되어, 가스 저장부로부터 유입되는 액화천연가스와 천연증발가스를 열교환시켜 천연증발가스를 냉각하는 제1 냉각기와, 제1 냉각기와 강제 기화기를 연결하여, 제1 냉각기에서 천연증발가스와 열교환한 상태의 액화천연가스를 제1 냉각기에서 강제 기화기로 수송하는 제1 리턴유로와, 제1 냉각기에서 전달되는 천연증발가스를 압축하여 엔진으로 전달하는 압축기를 포함하는 액화천연가스 운반선의 연료공급장치를 제공한다.One embodiment of the present invention is a gas storage unit that stores liquefied natural gas and natural evaporated gas, and a forced vaporizer that vaporizes liquefied natural gas transported from a pump connected to the gas storage unit and installed inside the gas storage unit and delivers it to the engine. and a first cooler that is connected to the gas storage unit and cools the natural evaporated gas by heat-exchanging the liquefied natural gas and natural evaporated gas flowing in from the gas storage unit, and connects the first cooler and a forced vaporizer to cool the natural evaporated gas in the first cooler. Liquefied natural gas including a first return passage that transports liquefied natural gas in a state of heat exchange with natural evaporated gas from the first cooler to a forced vaporizer, and a compressor that compresses the natural evaporated gas delivered from the first cooler and delivers it to the engine. Provides fuel supply equipment for carriers.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부와 강제 기화기의 사이에 설치되어 가스 저장부로부터 강제 기화기로 수송되는 액화천연가스의 유량을 조절하는 제1 밸브와, 가스 저장부와 제1 냉각기의 사이에 설치되어 가스 저장부로부터 제1 냉각기로 수송되는 액화천연가스의 유량을 조절하는 제2 밸브를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, a first valve installed between the gas storage unit and the forced vaporizer to control the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit to the forced vaporizer, and a first valve installed between the gas storage unit and the first cooler. It may further include a second valve that regulates the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit to the first cooler.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부에서 제1 냉각기로 유입되는 천연증발가스의 온도를 감지하는 온도감지부를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it may further include a temperature sensing unit that detects the temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit to the first cooler.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부에서 제1 냉각기로 유입되는 천연증발가스의 기준온도를 기설정하는 입력부를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, an input unit for presetting the reference temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit to the first cooler may be further included.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부에서 제1 냉각기로 유입되는 천연증발가스의 온도가 기준온도보다 낮을 경우 상기 제2 밸브를 폐쇄할 수 있다.In this embodiment, when the temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit to the first cooler is lower than the reference temperature, the second valve may be closed.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부에서 제1 냉각기로 유입되는 천연증발가스의 온도가 기준온도보다 높을 경우 제2 밸브를 개방할 수 있다.In this embodiment, when the temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit to the first cooler is higher than the reference temperature, the second valve may be opened.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부에서 제1 냉각기로 유입되는 천연증발가스의 온도가 기준온도보다 높을 경우 제1 밸브 및 제2 밸브의 개방 정도를 조절하여 가스 저장부에서 제1 냉각기 및 강제 기화기로 수송되는 액화천연가스의 유량을 제어할 수 있다.In this embodiment, when the temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit to the first cooler is higher than the reference temperature, the opening degree of the first valve and the second valve is adjusted to cool the gas storage unit to the first cooler and the forced vaporizer. The flow rate of liquefied natural gas transported can be controlled.

본 실시예에 있어서, 강제 기화기와 엔진 사이에 설치되어 강제 기화기에서 엔진으로 수송되는 기화된 액화천연가스 중의 미스트를 제거하는 미스트 제거기를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it may further include a mist remover installed between the forced vaporizer and the engine to remove mist in the vaporized liquefied natural gas transported from the forced vaporizer to the engine.

본 실시예에 있어서, 미스트 제거기와 가스 저장부를 연결하여 미스트 제거기로부터 가스 저장부로 미스트를 리턴시키는 제2 리턴유로를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it may further include a second return passage connecting the mist eliminator and the gas storage unit to return mist from the mist eliminator to the gas storage unit.

본 실시예에 있어서, 압축기 및 강제 기화기의 하류 측에 설치되어, 압축기에서 엔진으로 전달되는 압축된 천연증발가스와 강제 기화기에서 엔진으로 전달되는 기화된 액화천연가스가 혼합된 혼합가스 중 엔진이 필요로 하는 유량을 초과하는 혼합가스의 일부를 소각하는 가스 소각기를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it is installed on the downstream side of the compressor and forced vaporizer, and requires an engine among the mixed gas of compressed natural evaporated gas delivered from the compressor to the engine and vaporized liquefied natural gas delivered from the forced vaporizer to the engine. It may further include a gas incinerator that incinerates a portion of the mixed gas exceeding the flow rate.

본 실시예에 있어서, 엔진의 상류 측에 설치되어 엔진으로 유입되는 혼합가스의 유량을 조절하는 제3 밸브와, 가스 소각기의 상류 측에 설치되어 가스 소각기로 유입되는 상기 혼합가스의 유량을 조절하는 제4 밸브를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, a third valve installed on the upstream side of the engine to control the flow rate of the mixed gas flowing into the engine, and a third valve installed on the upstream side of the gas incinerator to control the flow rate of the mixed gas flowing into the gas incinerator. It may further include a fourth valve.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부와 연결되어 천연증발가스를 가스 저장부의 외부로 배출하는 가스 배출기를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it may further include a gas exhauster connected to the gas storage unit to discharge natural evaporated gas to the outside of the gas storage unit.

본 실시예에 있어서, 가스 저장부와 가스 배출기 사이에 설치되어 가스 배출기로 유입되는 천연증발가스의 유량을 조절하는 제5 밸브를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, a fifth valve installed between the gas storage unit and the gas discharger to control the flow rate of natural evaporated gas flowing into the gas discharger may be further included.

본 실시예에 있어서, 압축기와 엔진 사이에 설치되어 압축기를 거치며 승온된 천연증발가스를 냉각하는 제2 냉각기를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it may further include a second cooler installed between the compressor and the engine to cool the natural evaporated gas heated up through the compressor.

본 실시예에 있어서, 압축기는 제1 냉각기를 거친 천연증발가스를 다단으로 압축할 수 있다.In this embodiment, the compressor can compress the natural evaporated gas that has passed through the first cooler in multiple stages.

본 실시예에 있어서, 압축기는 복수개가 구비되고, 제1 냉각기를 거친 천연증발가스는 복수개의 압축기로 압축될 수 있다.In this embodiment, a plurality of compressors are provided, and the natural evaporated gas that has passed through the first cooler can be compressed by a plurality of compressors.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages in addition to those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 관한 액화천연가스 운반선의 연료공급장치에 의하면, 천연증발가스와 액화천연가스가 상호간 열교환한 이후 기화된 액화천연가스가 강제 기화기 측으로 리턴되므로, 압축기에서 추가로 압축시켜야 할 증발가스량이 줄어들어 압축기의 소비전력을 저감시킬 수 있다.According to the fuel supply device for the liquefied natural gas carrier according to the embodiment of the present invention as described above, the vaporized liquefied natural gas is returned to the forced vaporizer after the natural evaporating gas and the liquefied natural gas exchange heat with each other, so that additional The amount of boil-off gas that needs to be compressed is reduced, which can reduce the power consumption of the compressor.

또한, 천연증발가스의 온도가 소정의 기준온도 이하일 경우, 제2 밸브를 폐쇄하여 제1 냉각기의 작동을 중지시킬 수 있다.Additionally, when the temperature of the natural evaporation gas is below a predetermined reference temperature, the second valve can be closed to stop the operation of the first cooler.

또한, 천연증발가스의 온도가 소정의 기준온도 이상일 경우, 제2 밸브를 개방하여 천연증발가스를 냉각시킬 수 있다.Additionally, when the temperature of the natural evaporated gas is higher than a predetermined reference temperature, the natural evaporated gas can be cooled by opening the second valve.

또한, 천연증발가스의 온도가 소정의 기준온도 이상일 경우, 제1 밸브 및 제2 밸브의 개방 정도를 조절하여 가스 저장부에서 제1 냉각기 및 강제 기화기로 수송되는 액화천연가스의 유량을 제어할 수 있다.In addition, when the temperature of the natural evaporated gas is higher than a predetermined standard temperature, the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit to the first cooler and forced vaporizer can be controlled by adjusting the opening degree of the first valve and the second valve. there is.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 연료공급장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 높은 온도조건에서 압축기를 설계할 경우 압축기의 성능 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 낮은 온도조건에서 압축기를 설계할 경우 압축기의 성능 특성을 나타내는 그래프이다.Figure 1 is a conceptual diagram schematically showing a fuel supply device for a liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the performance characteristics of the compressor when designing the compressor under high temperature conditions.
Figure 3 is a graph showing the performance characteristics of the compressor when designing the compressor under low temperature conditions.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component. Additionally, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Additionally, terms such as include or have mean that the features or components described in the specification exist, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or components.

또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.Additionally, in the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 연료공급장치의 일 작동예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram schematically showing an operation example of a fuel supply device for a liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치(100)는 가스 저장부(101)와, 강제 기화기(103)와, 제1 냉각기(104)와, 제1 리턴유로(105) 및 압축기(106)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the fuel supply device 100 of a liquefied natural gas carrier includes a gas storage unit 101, a forced vaporizer 103, a first cooler 104, a first return passage 105, and a compressor. It may include (106).

가스 저장부(101)는 액화된 천연가스(이하 '액화천연가스')와, 가스 저장부(101) 내에서 이러한 액화천연가스로부터 자연적으로 기화된 상태의 천연증발가스(natural boil off gas, NBOG)를 저장할 수 있다. 이상적으로, 가스 저장부(101)는 액화천연가스를 저장하도록 설계되나, 외부 열원에서 전달되는 열에 의해 가스 저장부(101)의 내부에 저장된 액화천연가스의 일부가 자연적으로 기화되어 천연증발가스 상태로 저장될 수 있다.The gas storage unit 101 contains liquefied natural gas (hereinafter referred to as ‘liquefied natural gas’) and natural boil off gas (NBOG) in a state that is naturally vaporized from the liquefied natural gas within the gas storage unit 101. ) can be saved. Ideally, the gas storage unit 101 is designed to store liquefied natural gas, but a portion of the liquefied natural gas stored inside the gas storage unit 101 is naturally vaporized by heat transmitted from an external heat source and remains in a natural evaporated gas state. It can be saved as .

강제 기화기(103)는 가스 저장부(101)와 연결되되, 가스 저장부(101)의 내부에 설치된 펌프(101p)로부터 수송되는 액화천연가스를 전달받을 수 있도록 가스 저장부(101)의 하류 측에 설치될 수 있다. 여기서, 하류 측이라 함은 가스 저장부(101)와 강제 기화기(103)의 상대적인 위치에 대한 한정이 아니라 액화천연가스의 흐름에 관한 것으로, 액화천연가스가 가스 저장부(101)로부터 강제 기화기(103) 측으로 유동하는 것을 의미한다.The forced vaporizer 103 is connected to the gas storage unit 101, and is located on the downstream side of the gas storage unit 101 so as to receive liquefied natural gas transported from the pump 101p installed inside the gas storage unit 101. can be installed in Here, the downstream side is not limited to the relative position of the gas storage unit 101 and the forced vaporizer 103, but relates to the flow of liquefied natural gas, and the liquefied natural gas flows from the gas storage unit 101 to the forced vaporizer ( 103) means flowing to the side.

상세히, 강제 기화기(103)는 가스 저장부(101)로부터 전달받은 액화천연가스를 강제적으로 기화시켜, 기화된 상태의 액화천연가스(이하, '강제기화증발가스')를 엔진(102)으로 전달하는 기능을 수행한다. 이는, 가스 저장부(101)에서 자연적으로 생성되는 천연증발가스의 발생량이 엔진(102)이 요구하는 연료량에 미치지 못하는 경우를 대비하기 위한 구성으로, 이를 위해 가스 저장부(101)에서 발생하는 천연증발가스 이외에 강제 기화기(103)에서 강제기화증발가스를 추가적으로 엔진(102)에 공급함으로써 엔진(102)의 부하를 만족시킬 수 있다.In detail, the forced vaporizer 103 forcibly vaporizes the liquefied natural gas received from the gas storage unit 101 and delivers the vaporized liquefied natural gas (hereinafter, 'forced vaporization evaporation gas') to the engine 102. performs the function of This is a configuration to prepare for the case where the amount of natural evaporation gas generated naturally in the gas storage unit 101 does not reach the amount of fuel required by the engine 102. To this end, the natural evaporation gas generated in the gas storage unit 101 In addition to the evaporation gas, the load of the engine 102 can be satisfied by additionally supplying forced vaporization evaporation gas from the forced vaporizer 103 to the engine 102.

제1 냉각기(104)는 가스 저장부(101)와 연결되어, 가스 저장부(101)로부터 액화천연가스 및 천연증발가스를 전달받을 수 있다. 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스와 천연증발가스는 각각 별도의 유로 내에서 유동하며, 이때 액화천연가스는 천연증발가스를 냉각시키는 냉매로써 작용한다. 즉, 제1 냉각기(104)로 유입된 액화천연가스는 증발되어 그 증발잠열에 의해 천연증발가스가 냉각될 수 있다.The first cooler 104 is connected to the gas storage unit 101 and can receive liquefied natural gas and natural evaporated gas from the gas storage unit 101. The liquefied natural gas and natural evaporated gas flowing into the first cooler 104 each flow in separate flow paths, and at this time, the liquefied natural gas acts as a refrigerant that cools the natural evaporated gas. That is, the liquefied natural gas introduced into the first cooler 104 is evaporated and the natural evaporated gas can be cooled by the latent heat of evaporation.

제1 리턴유로(105)는 강제 기화기(103)와 제1 냉각기(104)를 연결하여, 제1 냉각기(104)에서 천연증발가스와 열교환한 이후 액상 및 기상이 공존하는 액화천연가스를 제1 냉각기(104)에서 강제 기화기(103)로 리턴할 수 있다. 여기서 '리턴'이라함은, 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스는 원래 가스 저장부(101)에서 강제 기화기(103)로 유동하는 액화천연가스의 일부가 분기되었기 때문으로, 제1 냉각기(104)로 유입된 액화천연가스는 다시 강제 기화기(103) 측으로 전달되어 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)를 거치지 않고 강제 기화기(103)로 바로 유입된 액화천연가스와 합류할 수 있다.The first return passage 105 connects the forced vaporizer 103 and the first cooler 104, and after heat exchange with natural evaporated gas in the first cooler 104, liquefied natural gas in which the liquid phase and gas phase coexist is sent to the first cooler 104. It can be returned from the cooler 104 to the forced vaporizer 103. Here, 'return' means that the liquefied natural gas flowing into the first cooler 104 is because a part of the liquefied natural gas originally flowing from the gas storage unit 101 to the forced vaporizer 103 has branched off. The liquefied natural gas flowing into the cooler 104 is transferred back to the forced vaporizer 103 and joins the liquefied natural gas that flowed directly from the gas storage unit 101 into the forced vaporizer 103 without passing through the first cooler 104. can do.

상세히, 천연증발가스를 냉각시키기 위한 냉매로써 작용하는 액화천연가스는 제1 냉각기(104)를 거치면서 액상 및 기상이 공존하는 상태가 되는데, 만약 제1 냉각기(104)에서 생성된 이러한 액화천연가스가 다시 가스 저장부(101)나 압축기(106)로 전달될 경우 이를 압축기(106)에서 추가적으로 압축해야 하므로 압축기(106)에 가해지는 부하가 증가하게 된다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 냉각기(104)에서 생성되는 액상 및 기상이 공존하는 상태의 액화천연가스는 가스 저장부(101)나 압축기(106)로 전달되지 않으며, 대신 강제 기화기(103)로 전달되므로 압축기(106)에는 추가적인 부하가 가해지지 않는다.In detail, liquefied natural gas, which acts as a refrigerant to cool natural evaporated gas, enters a state in which liquid and gas phases coexist as it passes through the first cooler 104. If this liquefied natural gas generated in the first cooler 104 When it is delivered back to the gas storage unit 101 or the compressor 106, it must be additionally compressed in the compressor 106, thereby increasing the load on the compressor 106. On the other hand, according to one embodiment of the present invention, the liquefied natural gas in which the liquid phase and the gas phase coexist generated in the first cooler 104 are not delivered to the gas storage unit 101 or the compressor 106, and are instead forced to vaporize. Since it is transmitted to (103), no additional load is applied to the compressor (106).

압축기(106)는 제1 냉각기(104)에서 전달되는 천연증발가스를 압축하여 엔진(102)으로 전달할 수 있다. 여기서, 압축기(106)는 제1 냉각기(104)를 거친 천연증발가스를 다단 또는 복수개의 압축기(106)로 압축할 수 있다. '다단'이라함은 천연증발가스를 승압시키기 위해 압축기(106)를 다단으로 구성할 수 있음을 의미한다. 또한, 천연증발가스는 '복수개의 압축기(106)'에서 승압될 수도 있다. 예컨대, 압축기(106)는 두 대가 구비되어 각 한 대당 2단 또는 3단으로 구성될 수 있다.The compressor 106 may compress the natural evaporation gas delivered from the first cooler 104 and deliver it to the engine 102. Here, the compressor 106 can compress the natural evaporated gas that has passed through the first cooler 104 into multiple stages or multiple compressors 106. ‘Multi-stage’ means that the compressor 106 can be configured in multiple stages to boost the natural evaporation gas. Additionally, natural evaporation gas may be boosted in 'plural compressors 106'. For example, two compressors 106 may be provided, and each compressor may be configured in two or three stages.

상기와 같은 구성에 따르면, 엔진(102)에는 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)를 거쳐 압축기(106)로 유입되어 압축된 상태의 천연증발가스와, 가스 저장부(101)에서 강제 기화기(103)를 거치면서 기화된 상태의 강제기화증발가스가 유입될 수 있다.According to the above configuration, the engine 102 has natural evaporated gas in a compressed state flowing from the gas storage unit 101 through the first cooler 104 to the compressor 106, and Forced vaporization evaporation gas in a vaporized state may be introduced while passing through the forced vaporizer 103.

일반적으로, 가스 저장부(101)에 저장되는 천연증발가스는 전술한 바와 같이 외부적인 요인에 따라 액화천연가스가 기화되어 생성될 수 있다. 가스 저장부(101) 내부에 천연증발가스가 지속적으로 누적될 경우, 가스 저장부(101)의 내면을 가압하여 가스 저장부(101)가 파손되거나 심각할 경우 폭발이 일어날 수도 있다. 이러한 위험을 방지하기 위해, 가스 저장부(101)에서 발생하는 천연증발가스를 엔진(102)을 구동하는 연료로 이용할 수 있다.In general, natural evaporated gas stored in the gas storage unit 101 may be generated by vaporizing liquefied natural gas depending on external factors, as described above. If natural evaporated gas continues to accumulate inside the gas storage unit 101, the inner surface of the gas storage unit 101 may be pressurized and the gas storage unit 101 may be damaged or, in serious cases, explode. To prevent this risk, natural evaporated gas generated in the gas storage unit 101 can be used as fuel to drive the engine 102.

천연증발가스는 주로 가스 저장부(101)에 가해지는 외열로 인해 발생한다. 최근 들어, 가스 저장부(101)의 단열 기술이 발전함에 따라 가스 저장부(101)에서 자연적으로 생성되는 천연증발가스의 양이 감소하고 있다. 이와 같이 가스 저장부(101)에서 생성되는 천연증발가스의 양이 엔진(102)의 구동을 위해 필요한 천연증발가스의 필요량보다 적어짐에 따라, 추가적인 가스 상태의 연료를 엔진(102)에 공급할 필요성이 대두되었다. 이를 위해, 강제 기화기(103)는 액상의 액화천연가스를 강제적으로 기화시켜 엔진(102)에 공급함으로써, 엔진(102)의 구동에 필요한 천연증발가스의 필요 유량을 만족시킬 수 있다.Natural evaporation gas is mainly generated due to external heat applied to the gas storage unit 101. Recently, as the insulation technology of the gas storage unit 101 develops, the amount of natural evaporation gas naturally generated in the gas storage unit 101 is decreasing. As the amount of natural evaporated gas generated in the gas storage unit 101 becomes less than the amount of natural evaporated gas required to drive the engine 102, there is a need to supply additional gaseous fuel to the engine 102. came to the fore. To this end, the forced vaporizer 103 can forcibly vaporize liquid liquefied natural gas and supply it to the engine 102, thereby satisfying the required flow rate of natural evaporated gas required to drive the engine 102.

제1 밸브(107)는 가스 저장부(101)와 강제 기화기(103)의 사이에 설치되어 가스 저장부(101)로부터 강제 기화기(103)로 수송되는 액화천연가스의 유량을 조절할 수 있다. 또한, 제2 밸브(108)는 가스 저장부(101)와 제1 냉각기(104)의 사이에 설치되어 가스 저장부(101)로부터 제1 냉각기(104)로 수송되는 액화천연가스의 유량을 조절할 수 있다.The first valve 107 is installed between the gas storage unit 101 and the forced vaporizer 103 to control the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit 101 to the forced vaporizer 103. In addition, the second valve 108 is installed between the gas storage unit 101 and the first cooler 104 to control the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit 101 to the first cooler 104. You can.

이와 같은 제1 밸브(107)와 제2 밸브(108)와 같은 구성을 통해, 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 수송되는 액화천연가스의 유량을 제어할 수 있다. 여기서, 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스의 유량은 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 온도에 따라 결정될 수 있다.Through the configuration of the first valve 107 and the second valve 108, it is possible to control the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit 101 to the first cooler 104. Here, the flow rate of the liquefied natural gas flowing into the first cooler 104 may be determined according to the temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예는 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 온도를 감지하는 온도감지부(109)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 기준온도를 기설정하는 입력부(110)를 더 포함할 수 있다.Specifically, one embodiment of the present invention may further include a temperature detection unit 109 that detects the temperature of natural evaporation gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104. In addition, an embodiment of the present invention may further include an input unit 110 that preset the reference temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104.

상기와 같은 구성에 의한 제1 밸브(107) 및 제2 밸브(108)의 작동 원리는 하기와 같다. 먼저, 작업자는 입력부(110)에 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 기준온도를 설정할 수 있다. 이러한 천연증발가스의 기준온도는 가스 저장부(101)나 압축기(106)의 환경에 따라 작업자가 선택할 수 있으며, 언제든지 작업자의 입력에 따라 변경될 수 있다.The operating principle of the first valve 107 and the second valve 108 according to the above configuration is as follows. First, the operator can set the reference temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104 in the input unit 110. The standard temperature of the natural evaporated gas can be selected by the operator depending on the environment of the gas storage unit 101 or the compressor 106, and can be changed at any time according to the operator's input.

입력부(110)에 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 기준온도를 설정한 이후, 제1 밸브(107)와 제2 밸브(108)는 온도감지부(109)에서 감지되는 천연증발가스의 온도에 따라 개폐될 수 있다.After setting the reference temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104 in the input unit 110, the first valve 107 and the second valve 108 are connected to the temperature sensing unit ( It can be opened and closed according to the temperature of the natural evaporation gas detected in 109).

예컨대, 온도감지부(109)에서 감지되는 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 온도가 입력부(110)에 저장된 기준온도보다 낮을 경우, 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스의 유동을 차단하기 위해 제2 밸브(108)가 차단될 수 있다. 이는, 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 온도가 충분히 낮은 바, 제1 냉각기(104)에서 액화천연가스를 냉매로 사용하여 천연증발가스를 냉각시킬 필요가 없기 때문이다.For example, when the temperature of the natural evaporated gas flowing into the first cooler 104 from the gas storage unit 101 detected by the temperature sensing unit 109 is lower than the reference temperature stored in the input unit 110, the gas storage unit 101 ), the second valve 108 may be blocked to block the flow of liquefied natural gas flowing into the first cooler 104. This is because the temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104 is sufficiently low, so it is necessary to cool the natural evaporated gas using liquefied natural gas as a refrigerant in the first cooler 104. Because there is no.

즉, 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스를 냉각시키기 위해 냉매로써 사용되는 액화천연가스를 제1 냉각기(104)로 유입시켜 천연증발가스와 열교환시킬 필요가 없는 바, 제2 밸브(108)를 차단하여 제1 냉각기(104)로의 액화천연가스의 유입을 차단할 수 있다. That is, in order to cool the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104, it is necessary to introduce liquefied natural gas, which is used as a refrigerant, into the first cooler 104 to exchange heat with the natural evaporated gas. If there is none, the inflow of liquefied natural gas into the first cooler 104 can be blocked by blocking the second valve 108.

한편, 온도감지부(109)에서 감지되는 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 온도가 입력부(110)에 저장된 기준온도보다 높을 경우, 제2 밸브(108)가 개방되어 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스의 유동을 허용할 수 있다. 제1 냉각기(104)로 유입된 액화천연가스는 제1 냉각기(104)를 지나는 천연증발가스를 냉각시키는 냉매로써 기능할 수 있다.Meanwhile, when the temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit 101 detected by the temperature sensing unit 109 to the first cooler 104 is higher than the reference temperature stored in the input unit 110, the second valve 108 ) may be opened to allow the flow of liquefied natural gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104. The liquefied natural gas flowing into the first cooler (104) may function as a refrigerant that cools the natural evaporation gas passing through the first cooler (104).

즉, 제2 밸브(108)를 개방하여 액화천연가스를 제1 냉각기(104)로 유입시켜, 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스와 가스 저장부(101)에서 제1 밸브(107)를 거쳐 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스를 서로 열교환시킴으로써 천연증발가스를 냉각시킬 수 있다.That is, the second valve 108 is opened to allow liquefied natural gas to flow into the first cooler 104, and the natural evaporated gas and gas storage unit 101 flow from the gas storage unit 101 to the first cooler 104. ), the liquefied natural gas flowing into the first cooler 104 through the first valve 107 can be cooled by exchanging heat with each other.

구체적으로, 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)로 유입되는 천연증발가스의 온도가 기준온도보다 높을 경우, 제2 밸브(108)뿐만 아니라 제1 밸브(107) 또한 개방될 수 있다. 즉, 제1 밸브(107) 및 제2 밸브(108)의 개방 정도를 조절하여 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104) 및 강제 기화기(103)로 수송되는 액화천연가스의 유량을 제어할 수 있다.Specifically, when the temperature of the natural evaporation gas flowing from the gas storage unit 101 to the first cooler 104 is higher than the reference temperature, not only the second valve 108 but also the first valve 107 may be opened. . That is, the flow rate of liquefied natural gas transported from the gas storage unit 101 to the first cooler 104 and the forced vaporizer 103 is controlled by adjusting the opening degree of the first valve 107 and the second valve 108. can do.

이와 같이, 제1 밸브(107)와 제2 밸브(108)의 개폐를 제어함으로써 제1 냉각기(104)로 유입되는 액화천연가스의 유량을 조절할 수 있으며, 이에 따라 제1 냉각기(104)를 거쳐 압축기(106)로 전달되는 천연증발가스의 온도를 기준온도보다 낮은 상태로 지속적으로 유지시킬 수 있다.In this way, by controlling the opening and closing of the first valve 107 and the second valve 108, the flow rate of the liquefied natural gas flowing into the first cooler 104 can be adjusted, and accordingly, the flow rate of the liquefied natural gas flowing into the first cooler 104 can be adjusted. The temperature of the natural evaporated gas delivered to the compressor 106 can be continuously maintained lower than the reference temperature.

따라서, 기준온도를 낮은 온도(예컨대, 만선항해 시 -90도)로 설정하는 경우 가스 저장부(101)에서 제1 냉각기(104)를 거쳐 압축기(106)로 전달되는 천연증발가스의 온도를 -90도보다 낮게 유지시킬 수 있으므로, 압축기(106)를 상대적으로 낮은 온도조건으로 설계할 수 있게 된다.Therefore, when the reference temperature is set to a low temperature (for example, -90 degrees when sailing with a full ship), the temperature of the natural evaporation gas delivered from the gas storage unit 101 to the compressor 106 through the first cooler 104 is - Since the temperature can be maintained lower than 90 degrees, the compressor 106 can be designed under relatively low temperature conditions.

예컨대, 도 3은 낮은 온도조건에서 압축기를 설계할 경우 압축기의 성능 특성을 나타내는 그래프이다. 도 3을 참조하면, 낮은 온도(T3=영하 90도)의 증발가스가 공급될 경우에도 압축기(106)는 효율이 높은 C영역에서 운전이 이루어질 수 있으며, 이와 같이 항시 효율이 높은 영역에서 운전이 가능하여 압축기(106)의 소모 전력을 저감시킬 수 있다.For example, Figure 3 is a graph showing the performance characteristics of a compressor when designing the compressor under low temperature conditions. Referring to FIG. 3, even when boil-off gas at a low temperature (T 3 = -90 degrees Celsius) is supplied, the compressor 106 can be operated in the high efficiency region C, and as such, it is always operated in the high efficiency region. This makes it possible to reduce the power consumption of the compressor 106.

또한, 본 발명의 일 실시예는 강제 기화기(103)와 엔진(102) 사이에 설치되어 강제 기화기(103)에서 엔진(102)으로 수송되는 강제기화증발가스 중의 미스트를 제거하는 미스트 제거기(111)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 미스트는 강제 기화기(103)에서 기화되지 못한 상태의 액상(liquefied)의 액화천연가스를 의미한다. 이러한 액상의 미스트가 엔진(102)에 유입될 경우 엔진(102)의 고장이나 오작동을 야기할 수 있으므로, 엔진(102)과 강제 기화기(103) 사이에 미스트 제거기(111)를 설치함으로써 엔진(102)으로의 미스트 유입을 차단할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention includes a mist eliminator 111 installed between the forced carburetor 103 and the engine 102 to remove mist in the forced vaporization evaporation gas transported from the forced carburetor 103 to the engine 102. It may further include. Here, mist refers to liquefied natural gas that has not been vaporized in the forced vaporizer 103. If such liquid mist flows into the engine 102, it may cause failure or malfunction of the engine 102, so by installing a mist eliminator 111 between the engine 102 and the forced carburetor 103, the engine 102 ) can block the inflow of mist into the area.

또한, 본 발명의 일 실시예는 미스트 제거기(111)와 가스 저장부(101)를 연결하여 미스트 제거기(111)에 저장된 미스트를 미스트 제거기(111)로부터 가스 저장부(101)로 리턴시키는 제2 리턴유로(112)를 더 포함할 수 있다. 즉, 강제 기화기(103)에서 엔진(102)으로 수송되는 강제기화증발가스 중 액상의 미스트는 미스트 제거기(111)에 의해서 걸러지고, 미스트 제거기(111)에 저장되는 미스트는 다시 제2 리턴유로(112)를 통해 가스 저장부(101)로 리턴될 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention connects the mist eliminator 111 and the gas storage unit 101 to return the mist stored in the mist eliminator 111 from the mist eliminator 111 to the gas storage unit 101. A return passage 112 may be further included. That is, the liquid mist of the forced vaporization evaporation gas transported from the forced vaporizer 103 to the engine 102 is filtered by the mist eliminator 111, and the mist stored in the mist eliminator 111 is returned to the second return flow path ( It may be returned to the gas storage unit 101 through 112).

또한, 본 발명의 일 실시예는 압축기(106) 및 강제 기화기(103)의 하류 측에 설치되어, 압축기(106)에서 엔진(102)으로 전달되는 압축된 천연증발가스와, 강제 기화기(103)에서 엔진(102)으로 전달되는 강제기화증발가스가 혼합된 혼합가스 중 엔진(102)이 필요로 하는 유량을 초과하는 혼합가스를 소각하는 가스 소각기(113)를 더 포함할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention is installed on the downstream side of the compressor 106 and the forced vaporizer 103, and compressed natural evaporation gas delivered from the compressor 106 to the engine 102 and the forced vaporizer 103 It may further include a gas incinerator 113 that incinerates the mixed gas exceeding the flow rate required by the engine 102 among the mixed gas mixed with the forced vaporization evaporation gas delivered to the engine 102.

이러한 가스 소각기(113)는 엔진(102)에 유입되는 혼합가스의 적정 유량을 맞춰주기 위한 구성으로, 구체적으로는 엔진(102)의 상류 측에 설치된 제3 밸브(114)와 가스 소각기(113)의 상류 측에 설치된 제4 밸브(115)의 개폐 정도를 제어함으로써 엔진(102)으로 유입되는 혼합가스의 유량을 조절할 수 있다. 또한, 가스 소각기(113)는 혼합가스가 엔진(102)의 연료로서 적합하지 않은 경우, 예컨대 혼합가스의 압력이 엔진(102)이 요구하는 압력보다 낮을 경우 혼합가스를 연소시켜 대기로 배출하는 역할을 수행할 수 있다.This gas incinerator 113 is configured to adjust the appropriate flow rate of the mixed gas flowing into the engine 102, and specifically, the third valve 114 and the gas incinerator 113 installed on the upstream side of the engine 102. The flow rate of the mixed gas flowing into the engine 102 can be adjusted by controlling the degree of opening and closing of the fourth valve 115 installed on the upstream side. In addition, the gas incinerator 113 burns the mixed gas and discharges it into the atmosphere when the mixed gas is not suitable as a fuel for the engine 102, for example, when the pressure of the mixed gas is lower than the pressure required by the engine 102. can be performed.

또한, 본 발명의 일 실시예는 가스 저장부(101)와 연결되어 가스 저장부(101)에 저장된 천연증발가스를 가스 저장부(101)의 외부로 배출하는 가스 배출기(116)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 가스 저장부(101)와 가스 배출기(116) 사이에는 가스 배출기(116)로 유입되는 천연증발가스의 유량을 조절함으로써, 가스 저장부(101)에서 가스 배출기(116)를 통하여 외부로 배출되는 천연증발가스의 유량을 조절하는 제5 밸브(117)가 설치될 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention may further include a gas discharger 116 that is connected to the gas storage unit 101 and discharges the natural evaporated gas stored in the gas storage unit 101 to the outside of the gas storage unit 101. You can. And, between the gas storage unit 101 and the gas discharger 116, the flow rate of the natural evaporated gas flowing into the gas discharger 116 is adjusted, so that it is discharged from the gas storage unit 101 to the outside through the gas discharger 116. A fifth valve 117 may be installed to control the flow rate of natural evaporation gas.

전술한 바와 같은 가스 소각기(113), 제3 밸브(114), 제4 밸브(115), 가스 배출기(116) 및 제5 밸브(117)의 구성은, 본 발명의 일 실시예를 따른 액화천연가스 운반선의 연료공급장치(100)에서 초과 생산 및 공급되는 천연증발가스와 강제기화증발가스를 외부로 배출하기 위한 장치들이다.The configuration of the gas incinerator 113, the third valve 114, the fourth valve 115, the gas discharger 116, and the fifth valve 117 as described above is a liquefied natural product according to an embodiment of the present invention. These are devices for discharging natural evaporation gas and forced vaporization evaporation gas excessively produced and supplied from the fuel supply device 100 of a gas carrier to the outside.

상세히, 가스 배출기(116) 및 제5 밸브(117)는 가스 저장부(101)의 내부 압력을 적절하게 유지하기 위해 구비되는 장치들이다. 예컨대, 천연증발가스가 누적되어 가스 저장부(101)의 내부압이 높아짐에 따라 가스 저장부(101)의 파손이 우려될 경우, 제5 밸브(117)를 개방하여 가스 저장부(101)의 내부에 저장된 천연증발가스 중 일부를 가스 배출기(116) 측으로 유도하여 외부로 배출할 수 있다.In detail, the gas discharger 116 and the fifth valve 117 are devices provided to properly maintain the internal pressure of the gas storage unit 101. For example, if there is concern about damage to the gas storage unit 101 as natural evaporated gas accumulates and the internal pressure of the gas storage unit 101 increases, the fifth valve 117 is opened to remove the gas storage unit 101. Some of the natural evaporated gas stored inside can be guided to the gas discharger 116 and discharged to the outside.

한편, 가스 소각기(113)와 제3 밸브(114) 및 제4 밸브(115)는 가스 저장부(101)의 내부 압력 조절을 위한 장치들, 즉 상기 가스 배출기(116) 및 제5 밸브(117)가 유사 시 작동하지 않을 경우에 한해 외부로 천연증발가스를 방출하기 위한 장치들이다.Meanwhile, the gas incinerator 113, the third valve 114, and the fourth valve 115 are devices for controlling the internal pressure of the gas storage unit 101, that is, the gas discharger 116 and the fifth valve 117. ) are devices for releasing natural evaporation gas to the outside only in cases where it does not operate in an emergency.

또한, 본 발명의 일 실시예는 압축기(106)와 엔진(102) 사이에 설치되어 압축기(106)를 거치며 승온된 천연증발가스를 냉각하는 제2 냉각기(118)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 냉각기(118)는 엔진(102)이 요구하는 혼합가스의 온도 조건을 만족시키기 위한 구성으로, 압축기(106)를 거쳐 압축 및 승온된 천연증발가스를 냉각시켜 엔진(102)으로 전달할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention may further include a second cooler 118 installed between the compressor 106 and the engine 102 to cool the natural evaporated gas heated through the compressor 106. That is, the second cooler 118 is configured to satisfy the temperature condition of the mixed gas required by the engine 102, and cools the natural evaporation gas compressed and heated through the compressor 106 and delivers it to the engine 102. You can.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.One aspect of the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but these are merely illustrative, and various modifications and equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand the point. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

100: 액화천연가스 운반선의 연료공급장치 108: 제2 밸브
101: 가스 저장부 109: 온도감지부
101p: 펌프 110: 입력부
102: 엔진 111: 미스트 제거기
103: 강제 기화기 112: 제2 리턴유로
104: 제1 냉각기 113: 가스 소각기
105: 제1 리턴유로 114: 가스 배출기
106: 압축기 115: 제3 밸브
107: 제1 밸브 116: 제2 냉각기100: Fuel supply device for liquefied natural gas carrier 108: Second valve
101: gas storage unit 109: temperature sensing unit
101p: pump 110: input unit
102: Engine 111: Mist eliminator
103: Forced vaporizer 112: Second return flow path
104: first cooler 113: gas incinerator
105: first return passage 114: gas exhauster
106: compressor 115: third valve
107: first valve 116: second cooler

Claims (16)

액화천연가스와 천연증발가스를 저장하는 가스 저장부;
상기 가스 저장부와 연결되어 상기 가스 저장부의 내부에 설치된 펌프로부터 수송되는 상기 액화천연가스를 기화시켜 엔진으로 전달하는 강제 기화기;
상기 가스 저장부와 연결되어, 상기 가스 저장부로부터 유입되는 상기 액화천연가스와 상기 천연증발가스를 열교환시켜 상기 천연증발가스를 냉각하는 제1 냉각기;
상기 제1 냉각기와 상기 강제 기화기를 연결하여, 상기 제1 냉각기에서 상기 천연증발가스와 열교환한 상태의 상기 액화천연가스를 상기 제1 냉각기에서 상기 강제 기화기로 수송하는 제1 리턴유로;
상기 제1 냉각기에서 전달되는 천연증발가스를 압축하여 상기 엔진으로 전달하는 압축기;
상기 가스 저장부와 연결되어 상기 천연증발가스를 상기 가스 저장부의 외부로 배출하는 가스 배출기; 및
상기 가스 저장부와 상기 가스 배출기 사이에 설치되어 상기 가스 배출기로 유입되는 상기 천연증발가스의 유량을 조절하는 제5 밸브를 포함하며,
상기 제5 밸브가 닫힌 경우, 상기 가스 저장부로부터 유입되는 상기 천연증발가스의 전부는 상기 제1 냉각기로 이동하여 열교환이 수행되는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.A gas storage unit that stores liquefied natural gas and natural evaporated gas;
A forced vaporizer connected to the gas storage unit to vaporize the liquefied natural gas transported from a pump installed inside the gas storage unit and deliver it to the engine;
A first cooler connected to the gas storage unit and cooling the natural evaporation gas by heat-exchanging the liquefied natural gas flowing in from the gas storage unit and the natural evaporation gas;
A first return passage connecting the first cooler and the forced vaporizer to transport the liquefied natural gas in a state of heat exchange with the natural evaporated gas in the first cooler from the first cooler to the forced vaporizer;
a compressor that compresses natural evaporation gas delivered from the first cooler and delivers it to the engine;
a gas discharger connected to the gas storage unit and discharging the natural evaporated gas to the outside of the gas storage unit; and
It includes a fifth valve installed between the gas storage unit and the gas discharger to control the flow rate of the natural evaporated gas flowing into the gas discharger,
When the fifth valve is closed, all of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit moves to the first cooler and heat exchange is performed. 제1 항에 있어서,
상기 가스 저장부와 상기 강제 기화기의 사이에 설치되어 상기 가스 저장부로부터 상기 강제 기화기로 수송되는 상기 액화천연가스의 유량을 조절하는 제1 밸브와,
상기 가스 저장부와 상기 제1 냉각기의 사이에 설치되어 상기 가스 저장부로부터 상기 제1 냉각기로 수송되는 상기 액화천연가스의 유량을 조절하는 제2 밸브를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 1,
A first valve installed between the gas storage unit and the forced vaporizer to control the flow rate of the liquefied natural gas transported from the gas storage unit to the forced vaporizer;
Fuel supply of a liquefied natural gas carrier further comprising a second valve installed between the gas storage unit and the first cooler to control the flow rate of the liquefied natural gas transported from the gas storage unit to the first cooler. Device. 제2 항에 있어서,
상기 가스 저장부에서 상기 제1 냉각기로 유입되는 상기 천연증발가스의 온도를 감지하는 온도감지부를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to clause 2,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier further comprising a temperature sensing unit that detects the temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit to the first cooler. 제3 항에 있어서,
상기 가스 저장부에서 상기 제1 냉각기로 유입되는 상기 천연증발가스의 기준온도를 기설정하는 입력부를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to clause 3,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier, further comprising an input unit for presetting a reference temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit to the first cooler. 제4 항에 있어서,
상기 가스 저장부에서 상기 제1 냉각기로 유입되는 상기 천연증발가스의 온도가 상기 기준온도보다 낮을 경우 상기 제2 밸브를 폐쇄하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to clause 4,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier that closes the second valve when the temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit to the first cooler is lower than the reference temperature. 제4 항에 있어서,
상기 가스 저장부에서 상기 제1 냉각기로 유입되는 상기 천연증발가스의 온도가 상기 기준온도보다 높을 경우 상기 제2 밸브를 개방하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to clause 4,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier that opens the second valve when the temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit to the first cooler is higher than the reference temperature. 제4 항에 있어서,
상기 가스 저장부에서 상기 제1 냉각기로 유입되는 상기 천연증발가스의 온도가 상기 기준온도보다 높을 경우 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개방 정도를 조절하여 상기 가스 저장부에서 상기 제1 냉각기 및 상기 강제 기화기로 수송되는 상기 액화천연가스의 유량을 제어하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to clause 4,
When the temperature of the natural evaporated gas flowing from the gas storage unit to the first cooler is higher than the reference temperature, the opening degree of the first valve and the second valve is adjusted to cool the gas storage unit to the first cooler and A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier that controls the flow rate of the liquefied natural gas transported to the forced vaporizer. 제1 항에 있어서,
상기 강제 기화기와 상기 엔진 사이에 설치되어 상기 강제 기화기에서 상기 엔진으로 수송되는 기화된 상기 액화천연가스 중의 미스트를 제거하는 미스트 제거기를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 1,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier further comprising a mist eliminator installed between the forced vaporizer and the engine to remove mist from the vaporized liquefied natural gas transported from the forced vaporizer to the engine. 제8 항에 있어서,
상기 미스트 제거기와 상기 가스 저장부를 연결하여 상기 미스트 제거기로부터 상기 가스 저장부로 상기 미스트를 리턴시키는 제2 리턴유로를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to clause 8,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier further comprising a second return passage connecting the mist eliminator and the gas storage unit to return the mist from the mist eliminator to the gas storage unit. 제1 항에 있어서,
상기 압축기 및 상기 강제 기화기의 하류 측에 설치되어, 상기 압축기에서 상기 엔진으로 전달되는 압축된 상기 천연증발가스와 상기 강제 기화기에서 상기 엔진으로 전달되는 기화된 상기 액화천연가스가 혼합된 혼합가스 중 상기 엔진이 필요로 하는 유량을 초과하는 상기 혼합가스의 일부를 소각하는 가스 소각기를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 1,
Installed on the downstream side of the compressor and the forced vaporizer, the compressed natural evaporated gas delivered from the compressor to the engine and the vaporized liquefied natural gas delivered from the forced vaporizer to the engine are mixed. A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier, further comprising a gas incinerator for incinerating a portion of the mixed gas exceeding the flow rate required by the engine. 제10 항에 있어서,
상기 엔진의 상류 측에 설치되어 상기 엔진으로 유입되는 상기 혼합가스의 유량을 조절하는 제3 밸브와,
상기 가스 소각기의 상류 측에 설치되어 상기 가스 소각기로 유입되는 상기 혼합가스의 유량을 조절하는 제4 밸브를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 10,
a third valve installed on the upstream side of the engine to control the flow rate of the mixed gas flowing into the engine;
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier further comprising a fourth valve installed on the upstream side of the gas incinerator to control the flow rate of the mixed gas flowing into the gas incinerator. 삭제delete 삭제delete ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 14 was abandoned upon payment of the setup registration fee.◈ 제1 항에 있어서,
상기 압축기와 상기 엔진 사이에 설치되어 상기 압축기를 거치며 승온된 상기 천연증발가스를 냉각하는 제2 냉각기를 더 포함하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 1,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier, further comprising a second cooler installed between the compressor and the engine to cool the natural evaporated gas heated through the compressor. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 15 was abandoned upon payment of the setup registration fee.◈ 제1 항에 있어서,
상기 압축기는 상기 제1 냉각기를 거친 천연증발가스를 다단으로 압축하는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 1,
The compressor is a fuel supply device for a liquefied natural gas carrier in which the natural evaporated gas that has passed through the first cooler is compressed in multiple stages. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 16 was abandoned upon payment of the setup registration fee.◈ 제1 항에 있어서,
상기 압축기는 복수개가 구비되고,
상기 제1 냉각기를 거친 천연증발가스는 상기 복수개의 압축기로 압축되는, 액화천연가스 운반선의 연료공급장치.According to claim 1,
The compressor is provided with a plurality,
A fuel supply device for a liquefied natural gas carrier, wherein the natural evaporated gas that has passed through the first cooler is compressed by the plurality of compressors.
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