KR102681138B1 - Fuel supply system - Google Patents

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유호연
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Abstract

연료공급시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급시스템은 액화가스 및 액화가스의 증발가스를 저장하는 저장탱크; 유체를 압축하여 토출시키는 다단의 이젝터; 및 액화가스를 가압하는 고압펌프;를 포함하되, 가압된 액화가스와 증발가스는 다단의 이젝터를 거치면서 서로 혼합되어 승압된 상태에서 수요처 쪽으로 토출된다.Start the fuel supply system. A fuel supply system according to an embodiment of the present invention includes a storage tank for storing liquefied gas and boil-off gas of the liquefied gas; Multi-stage ejectors that compress and discharge fluid; and a high-pressure pump for pressurizing the liquefied gas, wherein the pressurized liquefied gas and boil-off gas are mixed with each other while passing through a multi-stage ejector and discharged toward the consumer in a pressurized state.

Description

연료공급시스템{FUEL SUPPLY SYSTEM}Fuel supply system{FUEL SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 연료공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply system.

온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라 조선 및 해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여, 청정 에너지원인 천연가스를 선박의 연료가스로 이용하는 경우가 많아지고 있다.As the International Maritime Organization (IMO)'s regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants are strengthened, the shipbuilding and shipping industry is using natural gas, a clean energy source, as fuel gas for ships instead of using existing fuels such as heavy oil and diesel oil. It is increasingly being used.

연료가스 중에서 널리 이용되고 있는 천연가스(Natural Gas)는 메탄(Methane)을 주성분으로 하며, 통상적으로 그 부피를 1/600로 줄인 액화가스(Liquefied Gas) 상태로 변화되어 저장 및 운반되고 있다.Natural gas, which is widely used among fuel gases, has methane as its main ingredient, and is usually stored and transported in a liquefied gas state with its volume reduced to 1/600.

액화가스를 운반하는 선박은 액화가스를 저장할 수 있도록 단열 처리된 저장탱크를 구비한다. 또, 이러한 선박은 저장탱크에서 자연적으로 발생하는 증발가스(Boiled Off Gas) 또는 저장탱크의 액화가스를 기화시켜 엔진의 연료로 공급하는 연료공급시스템을 마련할 수 있다. 선박의 엔진에는 DFDE(Dual Fuel Disel Electric) 엔진 등과 같은 저압(약 5~8bar)의 분사엔진, ME-GI 엔진(Man B&W 사의 Gas Injection 엔진)과 같은 고압(약 150~700bar)의 분사엔진 및 중압(약 16~18bar)의 연료가스로 연소가 가능한 중압가스 분사엔진이 이용될 수 있다.Ships that transport liquefied gas are equipped with insulated storage tanks to store the liquefied gas. In addition, these ships can be equipped with a fuel supply system that vaporizes boiled off gas (boiled off gas) naturally occurring in the storage tank or liquefied gas in the storage tank and supplies it as fuel for the engine. Ship engines include low-pressure (approximately 5 to 8 bar) injection engines such as DFDE (Dual Fuel Disel Electric) engines, high-pressure (approximately 150 to 700 bar) injection engines such as ME-GI engines (Man B&W's Gas Injection Engine), and A medium-pressure gas injection engine capable of combustion with medium-pressure (approximately 16 to 18 bar) fuel gas can be used.

상술한 연료공급시스템은 저장탱크로부터 공급된 증발가스를 압축부에 의해 압축시켜 엔진의 연료로 공급할 수 있다.The above-mentioned fuel supply system can compress the evaporative gas supplied from the storage tank by a compression unit and supply it as fuel for the engine.

그러나, 이러한 압축부는 에너지 소비가 높아 시간이 지날수록 가동효율이 떨어지는 문제점이 있다. 관련 기술로서, 한국공개특허 제10-2014-0052898호(2014.05.07. 공개)를 참조하기 바란다.However, this compression unit has a problem in that its operating efficiency decreases over time due to high energy consumption. For related technology, please refer to Korea Patent Publication No. 10-2014-0052898 (published on May 7, 2014).

한국공개특허 제10-2014-0052898호(2014.05.07. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2014-0052898 (published on May 7, 2014)

본 발명의 실시 예는 다단의 이젝터를 이용하여 유체를 압축하여 수요처로 공급하는 연료공급시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention seeks to provide a fuel supply system that compresses fluid using a multi-stage ejector and supplies it to a demander.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스 및 상기 액화가스의 증발가스를 저장하는 저장탱크; 유체를 압축하여 토출시키는 다단의 이젝터; 및 상기 액화가스를 가압하는 고압펌프;를 포함하되, 상기 가압된 액화가스와 상기 증발가스는 상기 다단의 이젝터를 거치면서 서로 혼합되어 승압된 상태에서 수요처 쪽으로 토출되는 연료공급시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a storage tank for storing liquefied gas and boil-off gas of the liquefied gas; A multi-stage ejector that compresses and discharges fluid; and a high-pressure pump for pressurizing the liquefied gas, wherein the pressurized liquefied gas and the boil-off gas are mixed with each other while passing through the multi-stage ejectors and discharged toward the consumer in a pressurized state. A fuel supply system may be provided. .

상기 이젝터는 유체를 흡입하는 흡인실, 상기 흡입된 유체의 압력을 증가시키는 병목부 및 상기 압력이 증가된 유체를 토출시키는 토출부를 포함하는 제1이젝터 및 제2이젝터를 포함하고, 상기 제1이젝터의 흡인실의 제1입구와 연결되며, 상기 증발가스를 상기 제1입구 쪽으로 공급하는 제1공급라인과, 상기 제1이젝터의 흡인실의 제2입구와 연결되고, 상기 가압된 액화가스를 상기 제2입구 쪽으로 공급하여 상기 증발가스와 혼합되도록 하는 제2공급라인을 더 포함할 수 있다.The ejector includes a first ejector and a second ejector including a suction chamber for sucking fluid, a bottleneck portion for increasing the pressure of the sucked fluid, and a discharge portion for discharging the fluid with increased pressure, and the first ejector It is connected to the first inlet of the suction chamber of the first supply line, which supplies the evaporated gas toward the first inlet, and is connected to the second inlet of the suction chamber of the first ejector, and supplies the pressurized liquefied gas to the first inlet. It may further include a second supply line that supplies water toward the second inlet and mixes with the evaporation gas.

상기 제1이젝터를 통해 승압된 상태에서 토출된 상기 혼합된 유체를 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구 쪽으로 공급하는 제1연결라인과, 상기 제2공급라인의 상기 제1이젝터 전단으로부터 분기되어 상기 제2이젝터의 흡인실의 제2입구 쪽으로 상기 가압된 액화가스 중 일부를 공급하여 상기 혼합된 유체에 재혼합되도록 하는 제2연결라인과, 상기 제2이젝터를 통해 승압된 상태에서 토출된 상기 재혼합된 유체를 상기 수요처로 공급하는 연료공급라인을 더 포함할 수 있다.A first connection line that supplies the mixed fluid discharged in a pressurized state through the first ejector toward the first inlet of the suction chamber of the second ejector, and a branch of the second supply line from the front end of the first ejector a second connection line that supplies some of the pressurized liquefied gas to the second inlet of the suction chamber of the second ejector so that it is remixed with the mixed fluid; and a second connection line that is discharged in a pressurized state through the second ejector. It may further include a fuel supply line that supplies the remixed fluid to the consumer.

상기 제1공급라인의 상기 제1이젝터 전단으로부터 분기되어 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구 쪽으로 상기 증발가스의 일부를 공급하는 제1연결라인과, 상기 제1이젝터를 통해 승압된 상태에서 토출된 상기 혼합된 유체를 상기 제2이젝터의 흡인실의 제2입구 쪽으로 공급하여 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구 쪽으로 공급된 증발가스와 재혼합되도록 하는 제2연결라인과, 상기 제2이젝터를 통해 승압된 상태에서 토출된 상기 재혼합된 유체를 상기 수요처로 공급하는 연료공급라인을 더 포함할 수 있다.A first connection line that branches off from the front end of the first ejector of the first supply line and supplies a portion of the boil-off gas toward the first inlet of the suction chamber of the second ejector, and a state in which the pressure is boosted through the first ejector. A second connection line for supplying the discharged mixed fluid toward the second inlet of the suction chamber of the second ejector to be remixed with the evaporation gas supplied toward the first inlet of the suction chamber of the second ejector, and 2 It may further include a fuel supply line that supplies the remixed fluid discharged in a pressurized state through the ejector to the demand source.

상기 제1이젝터와 상기 제2이젝터는 각각 병렬로 연결된 한 쌍의 이젝터 조합으로 구성될 수 있다.The first ejector and the second ejector may each be composed of a pair of ejectors connected in parallel.

본 발명의 실시 예에 따른 연료공급시스템은 다단의 이젝터를 이용하여 유체를 압축하여 수요처로 공급할 수 있다.The fuel supply system according to an embodiment of the present invention can compress fluid using a multi-stage ejector and supply it to the user.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료공급시스템을 나타낸다.
도 2는 도 1의 연료공급시스템에 포함된 이젝터의 내부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료공급시스템을 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 이젝터의 병렬 구성을 예로 나타낸 것이다.Figure 1 shows a fuel supply system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an internal cross-sectional view of the ejector included in the fuel supply system of Figure 1.
Figure 3 shows a fuel supply system according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an example of a parallel configuration of the ejector shown in Figure 1.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료공급시스템(100)은 수요처(140)로 연료를 공급하며, 각종 액화연료 운반선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함하는 선박에 적용될 수 있다. Referring to Figures 1 and 2, the fuel supply system 100 according to an embodiment of the present invention supplies fuel to the demander 140, and various liquefied fuel carriers, liquefied fuel RV (Regasification Vessel), container ships, It can be applied to ships including general merchant ships, LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), and LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit).

구체적으로 연료공급시스템(100)은 액화가스 및 액화가스의 증발가스를 저장하는 저장탱크(110)와, 유체를 압축하여 토출시키는 다단의 이젝터(120) 및 액화가스를 가압하는 고압펌프(130)를 포함한다. 여기서, 고압펌프(130)에 의해 가압된 액화가스와 저장탱크(110)로부터 공급된 증발가스는 다단의 이젝터(120)를 거치면서 서로 혼합되어 승압된 상태에서 수요처(140) 쪽으로 토출된다. 수요처(140)는 저압가스 분사엔진, 중압가스 분사엔진, 보일러 등을 포함할 수 있다.Specifically, the fuel supply system 100 includes a storage tank 110 that stores liquefied gas and boil-off gas of the liquefied gas, a multi-stage ejector 120 that compresses and discharges the fluid, and a high pressure pump 130 that pressurizes the liquefied gas. Includes. Here, the liquefied gas pressurized by the high-pressure pump 130 and the boil-off gas supplied from the storage tank 110 are mixed with each other while passing through the multi-stage ejector 120 and are discharged toward the consumer 140 in a pressurized state. The demand source 140 may include a low-pressure gas injection engine, a medium-pressure gas injection engine, a boiler, etc.

이젝터(120)는 유체를 흡입하는 흡인실(122), 흡인실(122)에 흡입된 유체의 압력을 증가시키는 병목부(124) 및 병목부(124)에 의해 압력이 증가된 유체를 토출시키는 토출부(126)를 포함하는 제1이젝터(120a) 및 제2이젝터(120b)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 제1이젝터(120a) 및 제2이젝터(120b)를 예로 들어 설명하지만, 다른 예에서는 수요처(140)가 요구하는 연료공급조건에 따라 3개 이상의 이젝터로 마련될 수도 있다. 유체는 제1이젝터(120a) 및 제2이젝터(120b)를 거치면서 압력이 점점 높아진다. The ejector 120 has a suction chamber 122 for sucking fluid, a bottleneck 124 for increasing the pressure of the fluid sucked into the suction chamber 122, and a device for discharging fluid whose pressure is increased by the bottleneck 124. It may include a first ejector 120a and a second ejector 120b including a discharge portion 126. In the embodiment of the present invention, the first ejector 120a and the second ejector 120b are described as examples, but in other examples, three or more ejectors may be provided depending on the fuel supply conditions required by the demander 140. As the fluid passes through the first ejector 120a and the second ejector 120b, the pressure gradually increases.

다단의 이젝터(120)를 통해 종래의 압축부를 사용하지 않고도 수요처(140)가 요구하는 연료공급조건에 따라 효율적으로 유체를 압축하여 연료로 공급할 수 있다. 즉, 종래의 압축부에는 다수의 압축기와 냉각기가 교차 배열되어 있었으며, 시간이 지날수록 가동효율이 떨어졌으나, 본 발명의 실시 예를 통해 이러한 문제점을 효과적으로 해소시킬 수 있다.Through the multi-stage ejector 120, fluid can be efficiently compressed and supplied as fuel according to the fuel supply conditions required by the consumer 140 without using a conventional compression unit. That is, in the conventional compression unit, a plurality of compressors and coolers were arranged alternately, and operation efficiency decreased over time, but this problem can be effectively solved through embodiments of the present invention.

흡인실(122)은 제1입구(121a)와 제2입구(121b)를 통해 유체를 흡입한다. 제2입구(121b)를 통해 흡입된 유체를 병목부(124)를 향해 분출시키면, 제1입구(121a)를 통해 흡입된 유체는 병목부(124)를 향해 분출되는 유체에 혼합되어 함께 토출된다. 이때, 제2입구(121b)는 흡인실(122) 내측으로 일정 길이 내삽된 상태로 마련되되, 승압을 위해 직경(D1)이 중심부위까지 점점 줄어들다가 다시 커지는 형태로 마련될 수 있다.The suction chamber 122 sucks fluid through the first inlet 121a and the second inlet 121b. When the fluid sucked through the second inlet 121b is ejected toward the bottleneck 124, the fluid sucked through the first inlet 121a is mixed with the fluid ejected toward the bottleneck 124 and is discharged together. . At this time, the second inlet 121b is provided in a state in which a certain length is interpolated inside the suction chamber 122, and the diameter D1 may be provided in a form that gradually decreases to the center and then increases again for pressure boosting.

병목부(124)는 흡인실(122)과 토출부(126) 사이에 배치되며, 병목부(124)를 통과하는 유체의 압력을 증가시킨다. 이때, 흡인실(122)로부터 병목부(124)에 이르기까지 직경이 점점 줄어들다가, 설정된 일정 직경(D2)을 갖는 병목부(124)를 거친 후, 토출부(126) 끝단으로 갈수록 직경이 점점 커질 수 있다.The bottleneck 124 is disposed between the suction chamber 122 and the discharge unit 126 and increases the pressure of the fluid passing through the bottleneck 124. At this time, the diameter gradually decreases from the suction chamber 122 to the bottleneck 124, and after passing through the bottleneck 124 with a set constant diameter (D2), the diameter gradually decreases toward the end of the discharge portion 126. It can get bigger.

토출부(126)는 흡인실(122)과 병목부(124)를 거치면서 승압된 혼합 유체를 토출시킨다.The discharge unit 126 discharges the pressurized mixed fluid while passing through the suction chamber 122 and the bottleneck 124.

또, 연료공급시스템(100)은 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제1입구(121a)와 연결되며, 저장탱크(110)로부터 공급된 증발가스를 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급하는 제1공급라인(L1)과, 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제2입구(121b)와 연결되고, 고압펌프(130)에 의해 가압된 액화가스를 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제2입구(121b) 쪽으로 공급하여 상술한 제1입구(121a) 쪽으로 공급된 증발가스와 혼합되도록 하는 제2공급라인(L2)과, 제1이젝터(120a)를 통해 승압된 상태에서 토출된 혼합된 유체를 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급하는 제1연결라인(L3)과, 제2공급라인(L2)의 제1이젝터(120a) 전단으로부터 분기되어 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)의 제2입구(121b) 쪽으로 고압펌프(130)에 의해 가압된 액화가스 중 일부를 공급하여 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급된 혼합된 유체에 재혼합되도록 하는 제2연결라인(L4)과, 제2이젝터(120b)의 토출부(126)를 통해 토출된 유체를 수요처(140)로 공급하는 연료공급라인(L5)을 포함할 수 있다. 이하, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.In addition, the fuel supply system 100 is connected to the first inlet 121a of the suction chamber 122 of the first ejector 120a, and directs the evaporation gas supplied from the storage tank 110 to the first ejector 120a. It is connected to the first supply line (L1) that supplies toward the first inlet (121a) of the suction chamber (122) and the second inlet (121b) of the suction chamber (122) of the first ejector (120a), and the high pressure pump ( The second gas is supplied to the second inlet (121b) of the suction chamber (122) of the first ejector (120a) to mix the liquefied gas pressurized by 130 with the boil-off gas supplied to the above-described first inlet (121a). A first connection that supplies the mixed fluid discharged in a pressurized state through the supply line (L2) and the first ejector (120a) toward the first inlet (121a) of the suction chamber (122) of the second ejector (120b). The line (L3) and the second supply line (L2) branch from the front end of the first ejector (120a) to the high pressure pump (130) toward the second inlet (121b) of the suction chamber (122) of the second ejector (120b). A second connection line (L4) that supplies some of the pressurized liquefied gas to be remixed with the mixed fluid supplied toward the first inlet (121a) of the suction chamber (122) of the second ejector (120b), 2It may include a fuel supply line (L5) that supplies the fluid discharged through the discharge portion 126 of the ejector 120b to the demand source 140. Hereinafter, each component will be described in detail.

상술한 저장탱크(110)는 단열상태를 유지하면서 연료를 액화상태로 저장하는 멤브레인형 탱크, SPB형 탱크 등을 포함할 수 있다. 저장탱크(110)에 저장된 액화가스는 액화상태로 저장할 수 있는 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethylether), 에탄(Ethane) 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The storage tank 110 described above may include a membrane type tank, an SPB type tank, etc. that store fuel in a liquefied state while maintaining an insulated state. The liquefied gas stored in the storage tank 110 may be any one of LNG (Liquefied Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), DME (Dimethylether), and ethane that can be stored in a liquefied state, but is not limited thereto. .

저장탱크(110) 내부압력은 저장하는 액화가스가 LNG일 경우 대략 1bar로 유지되거나 연료공급조건을 고려해 그보다 높은 압력으로 유지될 수 있다. 저장탱크(110) 내부온도는 LNG의 액화상태 유지를 위해 대략 ―163℃도 정도로 유지될 수 있다. 저장탱크(110)로부터 공급된 액화가스의 증발가스는 제1공급라인(L1)을 통해 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급된다.The internal pressure of the storage tank 110 may be maintained at approximately 1 bar when the stored liquefied gas is LNG, or may be maintained at a higher pressure considering fuel supply conditions. The internal temperature of the storage tank 110 may be maintained at approximately -163 degrees Celsius to maintain the liquefied state of LNG. The boil-off gas of the liquefied gas supplied from the storage tank 110 is supplied toward the first inlet 121a of the suction chamber 122 of the first ejector 120a through the first supply line L1.

그리고, 저장탱크(110)로부터 공급된 액화가스는 제2공급라인(L2)을 통해 고압펌프(130)를 거쳐 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제2입구(121b) 쪽으로 공급된다.Then, the liquefied gas supplied from the storage tank 110 is supplied to the second inlet 121b of the suction chamber 122 of the first ejector 120a through the high pressure pump 130 through the second supply line L2. do.

고압펌프(130)는 수요처(140)의 연료공급조건에 맞게 설정된 압력으로 저장탱크(110)로부터 공급된 액화가스를 압축시킬 수 있다. 이때, 압축된 액화가스는 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제2입구(121b) 쪽으로 바로 공급되거나, 기화기(150)를 거쳐 기화된 상태에서 공급될 수 있다. The high pressure pump 130 can compress the liquefied gas supplied from the storage tank 110 to a pressure set to suit the fuel supply conditions of the consumer 140. At this time, the compressed liquefied gas may be supplied directly toward the second inlet 121b of the suction chamber 122 of the first ejector 120a, or may be supplied in a vaporized state through the vaporizer 150.

제1이젝터(120a)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급된 증발가스는, 제1이젝터(120a)의 제2입구(121b) 쪽으로 유입된 고압펌프(130)에 의해 가압된 액화가스와 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)에서 혼합되어 제1이젝터(120a)의 병목부(124)를 거치면서 압력이 증가한 상태에서 제1이젝터(120a)의 토출부(126)를 통해 제2이젝터(120b)의 제1입구(121a) 쪽으로 토출된다. The boil-off gas supplied toward the first inlet (121a) of the first ejector (120a) is the liquefied gas pressurized by the high-pressure pump (130) introduced toward the second inlet (121b) of the first ejector (120a). It is mixed in the suction chamber 122 of the ejector 120a, passes through the bottleneck 124 of the first ejector 120a, and the pressure increases, and then passes through the discharge portion 126 of the first ejector 120a to the second ejector. It is discharged toward the first inlet (121a) of (120b).

다음으로, 제2이젝터(120b)의 제1입구(121a) 쪽으로 유입된 혼합된 유체는, 제2이젝터(120b)의 제2입구(121b) 쪽으로 공급된 고압펌프(130)에 의해 가압된 액화가스와 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)에서 재혼합된다. 그리고, 제2이젝터(120b)의 병목부(124)를 거치면서 압력이 증가한 상태에서 제2이젝터(120b)의 토출부(126)를 통해 수요처(140) 쪽으로 토출된다. Next, the mixed fluid flowing into the first inlet (121a) of the second ejector (120b) is pressurized by the high pressure pump (130) supplied to the second inlet (121b) of the second ejector (120b) and liquefied. The gas is remixed in the suction chamber 122 of the second ejector 120b. Then, while the pressure increases as it passes through the bottleneck 124 of the second ejector 120b, it is discharged toward the consumer 140 through the discharge portion 126 of the second ejector 120b.

이때, 제1이젝터(120a)와 제2이젝터(120b)를 통과하는 유체의 압력은 점점 증가할 수 있다. 이러한 이젝터(120)를 이용한 압축 방법은 종래에 압축부를 통해 압력을 증가시켰던 방법에 비해 보다 효율적으로 연료를 압축하여 수요처(140)로 공급할 수 있다.At this time, the pressure of the fluid passing through the first ejector 120a and the second ejector 120b may gradually increase. This compression method using the ejector 120 can compress fuel more efficiently and supply it to the consumer 140 compared to the conventional method of increasing pressure through a compression unit.

도 3을 참조하면, 다른 예로서, 연료공급시스템(100)은 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제1입구(121a)와 연결되며, 저장탱크(110)로부터 공급된 증발가스를 제1입구(121a) 쪽으로 공급하는 제1공급라인(L1)과, 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제2입구(121b)와 연결되고, 고압펌프(130)에 의해 가압된 액화가스를 제2입구(121b) 쪽으로 공급하여 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급된 증발가스와 혼합되도록 하는 제2공급라인(L2)과, 제1공급라인(L1)의 제1이젝터(120a) 전단으로부터 분기되어 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 저장탱크(110)로부터 공급된 증발가스의 일부를 공급하는 제1연결라인(L3)과, 제1이젝터(120a)를 통해 승압된 상태에서 토출된 혼합된 유체를 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)의 제2입구(121b) 쪽으로 공급하여 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)의 제1입구(121a) 쪽으로 공급된 증발가스와 재혼합되도록 하는 제2연결라인(L4)과, 제2이젝터(120b)를 통해 승압된 상태에서 토출된 유체를 수요처(140)로 공급하는 연료공급라인(L5)을 포함할 수 있다. 도 1과 도 3에서 도시하지는 않았지만, 연료공급라인(L5)에는 수요처(140)의 연료공급조건에 따라 기화기, 히터 등 유체의 상태 및 온도 등을 조절하기 위한 장치가 마련될 수 있다.Referring to FIG. 3, as another example, the fuel supply system 100 is connected to the first inlet 121a of the suction chamber 122 of the first ejector 120a, and the evaporation gas supplied from the storage tank 110 It is connected to the first supply line (L1) that supplies toward the first inlet (121a) and the second inlet (121b) of the suction chamber 122 of the first ejector (120a), and is pressurized by the high pressure pump (130). A second supply line (L2) that supplies the liquefied gas toward the second inlet (121b) to mix with the boil-off gas supplied toward the first inlet (121a) of the suction chamber (122) of the first ejector (120a), A portion of the boil-off gas branched from the front end of the first ejector (120a) of the first supply line (L1) and supplied from the storage tank (110) toward the first inlet (121a) of the suction chamber (122) of the second ejector (120b). The mixed fluid discharged in a pressurized state through the first connection line (L3) that supplies and the first ejector (120a) is directed toward the second inlet (121b) of the suction chamber (122) of the second ejector (120b). The pressure is increased through the second connection line (L4) and the second ejector (120b) to be remixed with the boil-off gas supplied toward the first inlet (121a) of the suction chamber (122) of the second ejector (120b). It may include a fuel supply line (L5) that supplies the fluid discharged in the state to the demand source (140). Although not shown in FIGS. 1 and 3, devices for controlling the state and temperature of the fluid, such as a vaporizer or heater, may be provided in the fuel supply line L5 according to the fuel supply conditions of the consumer 140.

이 경우, 제1공급라인(L1)을 통해 제1이젝터(120a)의 제1입구(121a) 쪽으로 유입된 저장탱크(110)로부터 공급된 증발가스는, 제2공급라인(L2)을 통해 제1이젝터(120a)의 제2입구(121b) 쪽으로 유입된 고압펌프(130)에 의해 가압된 증발가스와 제1이젝터(120a)의 흡인실(122)에서 혼합된다. 그리고, 제1이젝터(120a)의 병목부(124)를 거치면서 압력이 증가한 상태에서 제1이젝터(120a)의 토출부(126)를 통해 제2이젝터(120b)의 제2입구(121b) 쪽으로 토출된다.In this case, the boil-off gas supplied from the storage tank 110 flowing into the first inlet 121a of the first ejector 120a through the first supply line L1 is supplied through the second supply line L2. The boil-off gas pressurized by the high-pressure pump 130 introduced toward the second inlet 121b of the first ejector 120a is mixed in the suction chamber 122 of the first ejector 120a. And, in a state where the pressure increases while passing through the bottleneck 124 of the first ejector 120a, it flows toward the second inlet 121b of the second ejector 120b through the discharge portion 126 of the first ejector 120a. It is discharged.

다음으로, 제1연결라인(L3)을 통해 제2이젝터(120b)의 제1입구(121a) 쪽으로 유입된 저장탱크(110)로부터 공급된 증발가스는, 제2이젝터(120b)의 제2입구(121b) 쪽으로 공급된 혼합된 유체와 제2이젝터(120b)의 흡인실(122)에서 재혼합된다. 그리고, 제2이젝터(120b)의 병목부(124)를 거치면서 압력이 증가한 상태에서 제2이젝터(120b)의 토출부(126)를 통해 수요처(140) 쪽으로 토출된다.Next, the boil-off gas supplied from the storage tank 110 flowing into the first inlet 121a of the second ejector 120b through the first connection line L3 is connected to the second inlet 120b of the second ejector 120b. The mixed fluid supplied toward (121b) is remixed in the suction chamber 122 of the second ejector (120b). Then, while the pressure increases as it passes through the bottleneck 124 of the second ejector 120b, it is discharged toward the consumer 140 through the discharge portion 126 of the second ejector 120b.

도 4를 참조하면, 상술한 도 1의 구성에서 제1이젝터(120a)는 병렬로 연결된 한 쌍의 이젝터(120a-1,120a-2)로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제2이젝터(120b)는 병렬로 연결된 한 쌍의 이젝터(120b-1,120b-2)로 구성될 수 있다. 이를 통해 어느 하나의 이젝터가 고장난 경우, 다른 이젝터를 통한 유체 흡입, 압축 및 토출이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 4, in the configuration of FIG. 1 described above, the first ejector 120a may be composed of a pair of ejectors 120a-1 and 120a-2 connected in parallel. Likewise, the second ejector 120b may be composed of a pair of ejectors 120b-1 and 120b-2 connected in parallel. Through this, if one ejector fails, fluid suction, compression, and discharge can be performed through the other ejector.

예컨대, 제1이젝터(120a) 중 일측의 이젝터(120a-1)가 손상된 경우, 타측의 이젝터(120a-2)를 통한 유체 처리가 수행될 수 있다. 이를 위해 일측의 밸브(V1,V2)가 폐쇄되고, 타측의 밸브(V3,V4)가 개방될 수 있다. For example, if one ejector 120a-1 of the first ejectors 120a is damaged, fluid treatment may be performed through the other ejector 120a-2. To this end, the valves (V1, V2) on one side may be closed, and the valves (V3, V4) on the other side may be opened.

마찬가지로, 제2이젝터(120b) 중 일측의 이젝터(120b-1)가 손상된 경우, 타측의 이젝터(120b-2)를 통한 유체 처리가 수행될 수 있다. 이를 위해 일측의 밸브(V5,V6)가 폐쇄되고, 타측의 밸브(V7,V8)가 개방될 수 있다. Likewise, if one ejector 120b-1 of the second ejectors 120b is damaged, fluid treatment may be performed through the other ejector 120b-2. To this end, the valves (V5, V6) on one side may be closed, and the valves (V7, V8) on the other side may be opened.

이러한 이젝터를 이용한 유체 처리 및 연료공급 과정은 상술한 도 1과 중복되므로, 상세한 설명은 생략한다.Since the fluid processing and fuel supply process using this ejector overlaps with the above-described FIG. 1, detailed description is omitted.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments are shown and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the technical idea of the invention as set forth in the claims below. You will be able to.

110: 저장탱크 120: 이젝터
122: 흡인실 124: 병목부
126: 토출부 130: 고압펌프
140: 수요처 150: 기화기
L1,L2: 공급라인 L3: 제1연결라인
L4: 제2연결라인 L5: 연료공급라인110: storage tank 120: ejector
122: suction chamber 124: bottleneck
126: discharge unit 130: high pressure pump
140: Source of demand 150: Vaporizer
L1, L2: Supply line L3: First connection line
L4: Second connection line L5: Fuel supply line

Claims (5)

액화가스 및 상기 액화가스의 증발가스를 저장하는 저장탱크;
유체를 압축하여 토출시키는 다단의 이젝터; 및
상기 액화가스를 가압하는 고압펌프;를 포함하되,
상기 가압된 액화가스와 상기 증발가스는 상기 다단의 이젝터를 거치면서 서로 혼합되어 승압된 상태에서 수요처 쪽으로 토출되고,
상기 이젝터는 유체를 흡입하는 흡인실, 상기 흡입된 유체의 압력을 증가시키는 병목부 및 상기 압력이 증가된 유체를 토출시키는 토출부를 포함하는 제1이젝터 및 제2이젝터를 포함하고,
상기 제1이젝터의 흡인실의 제1입구와 연결되며, 상기 증발가스를 제1이젝터의 흡인실의 상기 제1입구 쪽으로 공급하는 제1공급라인과,
상기 제1이젝터의 흡인실의 제2입구와 연결되고, 상기 가압된 액화가스를 상기 제1이젝터의 흡인실의 제2입구 쪽으로 공급하여 상기 증발가스와 혼합되도록 하는 제2공급라인을 더 포함하고,
상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구와 연결되며, 상기 제1공급라인의 상기 제1이젝터 전단으로부터 분기되어 상기 증발가스의 일부를 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구 쪽으로 공급하는 제1연결라인과,
상기 제2이젝터의 흡인실의 제2입구와 연결되고 상기 제1이젝터의 토출부에 연결되어 상기 제1이젝터와 제2이젝터를 직렬 연결시키며, 상기 제1이젝터로부터 토출되는 혼합된 유체를 상기 제2이젝터의 흡인실의 제2입구 쪽으로 공급하는 제2연결라인을 더 포함하고,
상기 저장탱크에 저장된 액화가스의 증발가스는 상기 제1공급라인을 통해 상기 제1이젝터의 흡인실의 제1입구로 공급되고, 상기 제1공급라인 및 제1연결라인을 통해 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구로 공급되는 연료공급시스템.A storage tank for storing liquefied gas and boil-off gas of the liquefied gas;
A multi-stage ejector that compresses and discharges fluid; and
Including a high pressure pump that pressurizes the liquefied gas,
The pressurized liquefied gas and the boil-off gas are mixed with each other while passing through the multi-stage ejector and discharged toward the consumer in a pressurized state,
The ejector includes a first ejector and a second ejector including a suction chamber for sucking fluid, a bottleneck for increasing the pressure of the sucked fluid, and a discharge portion for discharging the fluid with increased pressure,
A first supply line connected to the first inlet of the suction chamber of the first ejector and supplying the evaporation gas toward the first inlet of the suction chamber of the first ejector;
A second supply line is connected to the second inlet of the suction chamber of the first ejector and supplies the pressurized liquefied gas to the second inlet of the suction chamber of the first ejector to mix with the evaporation gas; ,
It is connected to the first inlet of the suction chamber of the second ejector, and branches off from the front end of the first ejector of the first supply line to supply a part of the evaporation gas toward the first inlet of the suction chamber of the second ejector. 1 connection line,
It is connected to the second inlet of the suction chamber of the second ejector and connected to the discharge part of the first ejector to connect the first ejector and the second ejector in series, and the mixed fluid discharged from the first ejector is connected to the second ejector. 2 Further comprising a second connection line supplying to the second entrance of the suction chamber of the ejector,
The boil-off gas of the liquefied gas stored in the storage tank is supplied to the first inlet of the suction chamber of the first ejector through the first supply line, and is supplied to the second ejector through the first supply line and the first connection line. Fuel supply system supplied to the first entrance of the suction chamber. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1공급라인의 상기 제1이젝터 전단으로부터 분기되어 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구 쪽으로 상기 증발가스의 일부를 공급하는 제1연결라인과,
상기 제1이젝터를 통해 승압된 상태에서 토출된 상기 혼합된 유체를 상기 제2이젝터의 흡인실의 제2입구 쪽으로 공급하여 상기 제2이젝터의 흡인실의 제1입구 쪽으로 공급된 증발가스와 재혼합되도록 하는 제2연결라인과,
상기 제2이젝터를 통해 승압된 상태에서 토출된 상기 재혼합된 유체를 상기 수요처로 공급하는 연료공급라인을 더 포함하는 연료공급시스템.According to paragraph 1,
A first connection line that branches off from the front end of the first ejector of the first supply line and supplies a portion of the evaporation gas toward the first entrance of the suction chamber of the second ejector,
The mixed fluid discharged under pressure through the first ejector is supplied toward the second inlet of the suction chamber of the second ejector and remixed with the evaporation gas supplied toward the first inlet of the suction chamber of the second ejector. A second connection line that allows
A fuel supply system further comprising a fuel supply line supplying the remixed fluid discharged in a pressurized state through the second ejector to the demand source. 제1항에 있어서,
상기 제1이젝터와 상기 제2이젝터는 각각 병렬로 연결된 한 쌍의 이젝터 조합으로 구성된 연료공급시스템.According to paragraph 1,
A fuel supply system wherein the first ejector and the second ejector each consist of a pair of ejector combinations connected in parallel.
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