KR20150062373A - System for supplying fuel gas in ships - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a fuel gas supply system of ships. The fuel gas supply system of ships according to an embodiment of the present invention includes a storage tank storing a liquefied fuel; a high pressure pump compressing the liquefied fuel of the storage tank at a set pressure, and discharging the fuel; a high pressure gasifier gasifying the liquefied fuel pressed in the high pressure pump, and sending the fuel to a high pressure gas spray engine; and a heat exchange device performing heat exchange between the high pressure pump and the high pressure gasifier, wherein the heat exchanging device includes a first heat exchange part installed on the high pressure pump; a second heat exchange part installed on the high pressure gasifier; a circulation line circulating a heat medium through the first heat exchange part and the second heat exchange part; a circulation pump installed on the circulation line, and circulating heat medium; and an auxiliary heat exchange device cooling the heat medium flowed into the first heat exchange part.

Description

선박의 연료가스 공급시스템{SYSTEM FOR SUPPLYING FUEL GAS IN SHIPS}SYSTEM FOR SUPPLYING FUEL GAS IN SHIPS

본 발명은 고압펌프와 고압기화기 간의 상호 열교환을 구현하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 선박의 연료가스 공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel gas supply system for a ship capable of enhancing energy efficiency by mutual heat exchange between a high-pressure pump and a high-pressure vaporizer.

온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 심해짐에 따라 조선?해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유를 사용하는 대신 청정한 에너지원인 천연가스를 선박의 연료로 사용하는 경우가 많아지고 있다.As the IMO regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants are getting worse, the shipbuilding and shipping industry is using natural gas, which is the clean energy source, instead of the existing fuel, heavy oil and diesel oil, There are a lot of cases in use.

천연가스(Natural Gas, 이하 NG라 함)를 연료로 사용하는 선박은 NG를 액화한 LNG(Liquefied Natural Gas)를 저장하는 저장탱크와, 저장탱크에 저장된 증발가스(BOG) 또는 LNG를 연료로 이용 가능하게 처리(압력, 온도, 상태 등을 변환)하여 엔진으로 공급하는 연료가스 공급시스템을 구비한다. 여기서 저장탱크란 LNG 연료탱크 또는 LNG 화물탱크일 수 있다.A ship using natural gas (hereinafter referred to as "NG") as a fuel uses a storage tank for storing LNG (Liquefied Natural Gas) that has liquefied NG, and a storage tank for storing LNG stored in a storage tank (Such as pressure, temperature, state, and the like) to be supplied to the engine. Here, the storage tank may be an LNG fuel tank or an LNG cargo tank.

연료가스 공급시스템으로는 저장탱크의 증발가스를 다단의 압축기에서 공급조건에 맞도록 압축한 후 엔진으로 공급하는 방식, 저장탱크에서 직접 LNG를 빼내어 고압펌프를 이용해 높은 압력으로 상승시킨 후 고압기화기에서 기화한 다음 엔진으로 공급하는 방식, 저장탱크의 증발가스를 압축기에서 압축한 후 극저온 열교환기에서 재액화하여 고압펌프 쪽으로 공급하는 방식 등이 알려져 있다.The fuel gas supply system is a system in which the evaporation gas of the storage tank is compressed to meet the supply conditions in a multi-stage compressor and then supplied to the engine. The LNG is taken out directly from the storage tank and raised to a high pressure using a high- A method in which evaporation gas in the storage tank is compressed in a compressor, and then re-liquefied in a cryogenic heat exchanger and supplied to a high-pressure pump is known.

한편, 최근 MAN Diesel&Turbo 社에서 개발한 ME-GI 엔진과 같은 고압가스 분사엔진은 효율 등에서 우수하기 때문에 각광받고 있는데, 이러한 고압가스 분사엔진은 가스연료를 300bar에 가까운 압력으로 공급해야 하는 특징이 있다. 따라서 최근 관련 업계에서는 이러한 고압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하기 위한 시스템에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다.Meanwhile, recently, a high-pressure gas injection engine such as the ME-GI engine developed by MAN Diesel & Turbo has been spotlighted because of its excellent efficiency. Such a high-pressure gas injection engine is characterized in that gas fuel is supplied at a pressure close to 300 bar. Therefore, in the related industry, researches on a system for supplying fuel gas to such a high-pressure gas injection engine are actively conducted.

일 예로 대한민국 공개특허공보 10-2008-0103500호(2008. 11. 27. 공개)는 ME-GI 엔진과 같은 고압가스 분사엔진으로 연료를 공급할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제시한 바 있다. 이 시스템은 LNG 연료탱크로부터 LNG를 빼내어 고압으로 압축한 후 이를 기화시켜서 고압가스 분사엔진으로 공급한다. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0103500 (published on November 27, 2008) has proposed a fuel gas supply system capable of supplying fuel to a high-pressure gas injection engine such as an ME-GI engine. The system extracts LNG from the LNG fuel tank, compresses it to high pressure, vaporizes it, and supplies it to the high-pressure gas injection engine.

이러한 연료가스 공급시스템은 고압펌프가 LNG의 압력을 약 300bar정도로 상승시키야 하는 관계로 높은 부하가 걸리고, 이로 인해 고압펌프의 구동부에서 높은 열이 발생하기 때문에 고압펌프의 냉각이 필요하다. 또 고압기화기는 LNG를 가스상태로 기화시켜야 하기 때문에 외부로부터 열에너지 공급이 필요하다. 그러나 이러한 연료가스 공급시스템는 고압펌프의 냉각과 고압기화기의 열에너지 공급이 별도의 수단에 의해 각각 이루어지기 때문에 에너지 손실이 컸다.Such a fuel gas supply system requires a high pressure pump to cool the high pressure pump because the high pressure pump needs to raise the pressure of the LNG to about 300 bar so that high load is applied and high heat is generated in the driving portion of the high pressure pump. In addition, since the high-pressure vaporizer needs to vaporize LNG in a gaseous state, it is necessary to supply heat energy from the outside. However, this fuel gas supply system has a large energy loss because the cooling of the high-pressure pump and the supply of thermal energy of the high-pressure vaporizer are performed by separate means, respectively.

대한민국 공개특허공보 10-2008-0103500호(2008. 11. 27. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2008-0103500 (published on November 27, 2008)

본 발명의 실시 예는 고압펌프와 고압기화기 간의 상호 열교환을 구현하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 선박의 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a fuel gas supply system for a ship capable of enhancing energy efficiency by implementing mutual heat exchange between a high-pressure pump and a high-pressure vaporizer.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화연료를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 액화연료를 설정압력으로 가압하여 송출하는 고압펌프와, 상기 고압펌프에서 가압된 액화연료를 기화하여 고압가스 분사엔진 쪽으로 보내는 고압기화기와, 상기 고압펌프와 상기 고압기화기 간의 상호 열교환을 구현하는 열교환장치를 포함하고, 상기 열교환장치는 상기 고압펌프에 설치되는 제1열교환부, 상기 고압기화기에 설치되는 제2열교환부, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부를 거쳐 열매체가 순환할 수 있도록 하는 순환라인, 상기 순환라인에 설치되어 상기 열매체를 순환시키는 순환펌프, 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키는 보조열교환장치를 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a high-pressure gas turbine engine comprising a storage tank for storing liquefied fuel, a high-pressure pump for pressurizing and discharging the liquefied fuel in the storage tank to a set pressure, Pressure pump and the high-pressure vaporizer, wherein the heat-exchanging device includes a first heat-exchanging unit installed in the high-pressure pump, a second heat-exchanging unit installed in the high-pressure vaporizer, A circulation line for circulating the heating medium through the first heat exchanging unit and the second heat exchanging unit, a circulation pump installed in the circulation line for circulating the heating medium, an auxiliary cooling unit for cooling the heating medium flowing into the first heat exchanging unit, A fuel gas supply system of a ship including a heat exchange device can be provided.

상기 보조열교환장치는 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키는 냉각열교환부와, 상기 냉각열교환부에서 열교환된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 열교환을 통해 응축시키는 응축기와, 상기 응축기로부터 상기 냉각열교환부로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창장치를 포함할 수 있다.The auxiliary heat exchanger includes a cooling heat exchanger for cooling the heat medium introduced into the first heat exchanger, a compressor for compressing the refrigerant heat-exchanged in the cooling heat exchanger, a condenser for condensing the refrigerant compressed in the compressor through heat exchange, And an expansion device for expanding the refrigerant supplied from the condenser to the cooling heat exchanger.

상기 보조열교환장치는 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체의 온도가 설정온도 이상이면 동작할 수 있다.The auxiliary heat exchanger may operate when the temperature of the heat medium flowing into the first heat exchanger is equal to or higher than a set temperature.

상기 열교환장치는 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체를 가열할 수 있도록 상기 순환라인에 설치된 보조가열기를 더 포함할 수 있다.The heat exchanger may further include an auxiliary heater installed in the circulation line to heat the heating medium flowing into the second heat exchanging unit.

상기 보조가열기는 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체의 온도가 설정온도 미만이면 열매체를 가열할 수 있다.The auxiliary heating element can heat the heating medium when the temperature of the heating medium flowing into the second heat exchanging part is lower than the set temperature.

상기 고압펌프는 액화연료를 압송하는 펌프부와, 상기 펌프부를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 제1열교환부는 상기 구동부와 열교환하도록 상기 구동부에 마련될 수 있다.The high-pressure pump includes a pump unit for feeding the liquefied fuel and a driving unit for driving the pump unit. The first heat exchanging unit may be provided in the driving unit to heat-exchange the driving unit.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화연료를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 액화연료를 설정압력으로 가압하여 송출하는 고압펌프와, 상기 고압펌프에서 가압된 액화연료를 기화하여 고압가스 분사엔진 쪽으로 보내는 고압기화기와, 상기 고압펌프와 상기 고압기화기 간의 상호 열교환을 구현하는 열교환장치를 포함하고, 상기 열교환장치는 상기 고압펌프에 설치되는 제1열교환부, 상기 고압기화기에 설치되는 제2열교환부, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부를 거쳐 열매체가 순환할 수 있도록 하는 순환라인, 상기 순환라인에 설치되어 상기 열매체를 순환시키는 순환펌프, 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키면서 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 보조열교환장치를 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a high-pressure gas turbine engine comprising: a storage tank for storing liquefied fuel; a high-pressure pump for pressurizing and discharging the liquefied fuel in the storage tank to a set pressure; Pressure pump and the high-pressure vaporizer, wherein the heat-exchanging device includes a first heat-exchanging unit installed in the high-pressure pump, a second heat-exchanging unit installed in the high-pressure vaporizer, A circulation line for circulating the heating medium through the first heat exchanging unit and the second heat exchanging unit, a circulation pump installed at the circulation line for circulating the heating medium, a cooling pump for cooling the heating medium flowing into the first heat exchanging unit, And an auxiliary heat exchanger for heating the heating medium flowing into the second heat exchanger, System can be provided.

상기 보조열교환장치는 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키는 냉각열교환부와, 상기 냉각열교환부에서 열교환된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체의 열교환을 통해 냉매를 응축시키면서 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 가열열교환부와, 상기 가열열교환부부터 상기 냉각열교환부로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창장치를 포함할 수 있다. The auxiliary heat exchanger includes a cooling heat exchanger for cooling the heat medium introduced into the first heat exchanger, a compressor for compressing the refrigerant heat-exchanged in the cooling heat exchanger, and a condenser for cooling the refrigerant compressed in the compressor and the second heat exchanger A heating heat exchanger for heating the heat medium introduced into the second heat exchanger while condensing the refrigerant through the heat exchange of the heat medium; and an expansion device for expanding the refrigerant supplied from the heat heat exchanger to the cooling heat exchanger.

본 발명의 실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템은 열교환장치에 의해 고압기화기와 고압펌프의 상호 열교환을 구현하기 때문에 냉각이 필요한 고압펌프로부터 열을 회수할 수 있고 이 열을 고압기화기의 공급열원으로 이용할 수 있다. 따라서 에너지 효율을 높일 수 있다. Since the fuel gas supply system for a ship according to the present invention realizes mutual heat exchange between the high-pressure vaporizer and the high-pressure pump by the heat exchanger, heat can be recovered from the high-pressure pump requiring cooling, . Thus, energy efficiency can be increased.

또 본 실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템에서 열교환장치는 보조열교환장치와 보조가열기를 구비하기 때문에 필요에 따라 제1열교환부로 유입되는 열매체를 추가로 냉각시킬 수 있고, 제2열교환부로 유입되는 열매체를 추가로 가열할 수 있다. Further, in the fuel gas supply system according to the present embodiment, since the heat exchanger includes the auxiliary heat exchanger and the auxiliary heat exchanger, the heat medium flowing into the first heat exchanger can be further cooled, The heating medium can be further heated.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템을 나타낸다.1 shows a fuel gas supply system for a ship according to a first embodiment of the present invention.
2 shows a fuel gas supply system for a ship according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템을 나타낸다. 제1실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 액화연료를 저장하는 저장탱크(10), 저장탱크(10)의 액화연료를 고압가스 분사엔진(20) 쪽으로 연료로서 공급하기 위한 제1연료공급라인(11), 액화연료를 가압하여 송출하는 고압펌프(30), 가압된 액화연료를 기화시키는 고압기화기(40), 고압펌프(30)와 고압기화기(40) 간의 상호 열교환을 구현하는 열교환장치(50)를 구비한다. 1 shows a fuel gas supply system for a ship according to a first embodiment of the present invention. 1, the fuel gas supply system for a ship according to the first embodiment includes a storage tank 10 for storing a liquefied fuel, a fuel storage tank 10 for storing liquefied fuel in the storage tank 10, A high pressure pump 30 for pressurizing and supplying the liquefied fuel, a high pressure vaporizer 40 for vaporizing the pressurized liquefied fuel, a high pressure pump 30 and a high pressure vaporizer 40, And a heat exchanging device (50) for realizing mutual heat exchange between the heat exchanger (50).

여기서 액화연료는 액화상태로 저장할 수 있는 LNG, LPG, DME(Dimethylether) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 이하의 설명은 편의를 위해 액화연료가 LNG인 경우를 예로 한다.Here, the liquefied fuel may be any one of LNG, LPG, and DME (Dimethylether) that can be stored in a liquefied state, but is not limited thereto. However, the following description is for the sake of convenience in the case where the liquefied fuel is LNG.

또 선박의 연료가스 공급시스템은 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스(BOG)를 저압가스 분사엔진(60) 쪽으로 연료로서 공급하기 위한 제2연료공급라인(12), 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기(70), 증발가스의 재액화를 위한 재액화장치(80)를 포함할 수 있다.The fuel gas supply system of the ship also includes a second fuel supply line 12 for supplying the evaporated gas BOG generated from the storage tank 10 to the low pressure gas injection engine 60 as fuel, A gas compressor 70, and a liquefaction device 80 for liquefaction of evaporated gas.

여기서 연료가스 공급시스템이 적용되는 선박이란 고압가스 분사엔진(20)을 채용한 액화연료 운반선, 액화연료 RV, 컨테이너선, 일반상선과 같은 선박 뿐아니라, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 부유식 해상플랜트를 포함하는 개념이다.Here, a ship to which the fuel gas supply system is applied is not limited to a liquefied fuel carrier employing a high-pressure gas injection engine 20, a liquefied fuel RV, a container ship, a general merchant ship, a floating marine plant such as an LNG FPSO or an LNG FSRU .

고압가스 분사엔진(20)은 ME-GI엔진처럼 대략 150 ~ 300 bar의 압력으로 연료가스 공급이 요구되는 엔진을 의미한다. 본 명세서에서 고압이라는 용어는 이러한 고압가스 분사엔진(20)으로 연료가스를 공급하는 압력범위, 즉 150 ~ 300bar 정도의 압력을 의미한다. 또 고압가스 분사엔진(20)은 천연가스뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중연료엔진일 수 있다.The high-pressure gas injection engine 20 means an engine that requires fuel gas supply at a pressure of approximately 150 to 300 bar, such as an ME-GI engine. In this specification, the term high pressure means a pressure range for supplying the fuel gas to the high-pressure gas injection engine 20, that is, a pressure of about 150 to 300 bar. In addition, the high-pressure gas injection engine 20 may be a dual fuel engine that can use not only natural gas but also heavy fuel oil (HFO) as fuel.

저압가스 분사엔진(60)은 고압가스 분사엔진(20)에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 연료가스의 공급이 요구되는 엔진이다. 예를 들면, 대략 5 ~ 7bar 정도의 연료가스를 이용하는 것으로 DFDE 엔진과 같은 발전용 엔진일 수 있다. 저압가스 분사엔진(60)도 천연가스뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중연료엔진일 수 있다.The low-pressure gas injection engine 60 is an engine which requires supply of the fuel gas at a relatively low pressure as compared with the high-pressure gas injection engine 20. [ For example, it may be a power generation engine such as a DFDE engine using fuel gas of about 5 to 7 bar. The low-pressure gas injection engine 60 may be a dual fuel engine that can use not only natural gas but also heavy fuel oil (HFO) as fuel.

저장탱크(10)는 LNG 등의 액화연료를 연료로 이용하기 위해 저장하는 연료탱크이거나, 액화연료 운반선에 마련된 화물탱크일 수 있다. 예를 들어, LNG 운반선에서는 화물탱크에 저장된 LNG를 연료로서 이용할 수 있다. 이러한 저장탱크(10)는 내부의 압력이 대략 1bar 정도로 유지될 수 있고, 내부의 LNG가 약 -163℃(상압에서 액화온도)로 유지될 수 있다. The storage tank 10 may be a fuel tank for storing a liquefied fuel such as LNG for use as a fuel, or a cargo tank provided for a liquefied fuel carrier. For example, an LNG carrier can use LNG stored in a cargo tank as fuel. This storage tank 10 can maintain the internal pressure at about 1 bar and the internal LNG can be maintained at about -163 占 폚 (liquefaction temperature at normal pressure).

고압펌프(30)는 제1연료공급라인(11)에 설치된다. 고압펌프(30)는 저장탱크(10)의 LNG를 빼내어 고압가스 분사엔진(20)의 연료가스의 공급압력인 150 ~ 300bar로 상승시킨 후, 고압기화기(40) 쪽으로 송출한다. 고압펌프(30)는 저장탱크(10)의 LNG를 150 ~ 300bar의 고압으로 상승시키기 용이한 왕복동식 펌프일 수 있는데, 이는 LNG를 흡입하여 가압 송출하는 펌프부(31)와, 이 펌프부(31)를 구동하는 모터 등을 갖춘 구동부(32)를 포함할 수 있다.The high-pressure pump 30 is installed in the first fuel supply line 11. The high pressure pump 30 extracts the LNG from the storage tank 10 and raises the supply pressure of the fuel gas in the high pressure gas injection engine 20 to 150 to 300 bar and sends it to the high pressure vaporizer 40. The high-pressure pump 30 may be a reciprocating pump that can easily raise the LNG of the storage tank 10 to a high pressure of 150 to 300 bar. The pump 30 includes a pump 31 for sucking and pressurizing the LNG, 31 and a drive unit 32 having a motor for driving the motor.

고압기화기(40)는 고압펌프(30)로부터 송출된 고압의 LNG를 기화하여 고압가스 분사엔진(20) 쪽으로 보낸다. 이때 고압기화기(40)로부터 고압가스 분사엔진(20) 쪽으로 공급되는 NG는 고압가스 분사엔진(20)의 연료가스 공급조건(압력, 온도)에 부합하도록 조절될 수 있다. 이를 위해 도면에 나타내지는 않았지만, 고압기화기(40)와 고압가스 분사엔진(20) 사이의 제1연료공급라인(11)에는 가열 등을 통해 온도를 조절할 수 있는 수단과, 버퍼탱크나 압력조절용 밸브처럼 압력을 조절할 수 있는 수단이 마련될 수 있다.The high-pressure vaporizer 40 vaporizes the high-pressure LNG sent from the high-pressure pump 30 and sends it to the high-pressure gas injection engine 20. At this time, the NG supplied from the high-pressure vaporizer 40 to the high-pressure gas injection engine 20 can be adjusted to match the fuel gas supply conditions (pressure, temperature) of the high-pressure gas injection engine 20. [ Although not shown in the drawings, the first fuel supply line 11 between the high-pressure vaporizer 40 and the high-pressure gas injection engine 20 is provided with means capable of controlling the temperature through heating or the like, A means for adjusting the pressure can be provided.

제2연료공급라인(12)의 증발가스 압축기(70)는 저장탱크(10)의 증발가스를 저압가스 분사엔진(60)의 연료가스 공급압력인 5 ~ 7bar의 압력으로 압축하여 저압가스 분사엔진(60)으로 공급함으로써 저장탱크(10)의 증발가스를 연료로서 이용할 수 있도록 한다. The evaporation gas compressor 70 of the second fuel supply line 12 compresses the evaporation gas of the storage tank 10 to a pressure of 5 to 7 bar which is the fuel gas supply pressure of the low pressure gas injection engine 60, (60) so that the evaporation gas of the storage tank (10) can be used as fuel.

저압가스 분사엔진(60)이 동작하지 않는 상태에서 저장탱크(10) 내부에 증발가스의 발생이 많을 경우에는 증발가스 압축기(70)가 증발가스를 압축한 후 재액화장치(80)에서 액화하여 다시 저장탱크(10)로 공급되도록 할 수도 있다. 재액화장치(80)는 냉매로서 질소가스(N2)를 사용하는 것으로 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기를 갖춘 냉각장치를 포함할 수 있다.In the case where the low pressure gas injection engine 60 is not operated and the evaporation gas is generated in the storage tank 10 in a large amount, the evaporation gas compressor 70 compresses the evaporation gas and liquefies it in the re-liquefier 80 And may be supplied to the storage tank 10 again. The remelting device 80 may include a cooling device having a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator by using nitrogen gas (N2) as a refrigerant.

또 제1실시 예의 연료가스 공급시스템은 고압기화기(40)에서 기화된 고압의 연료가스를 증발가스 압축기(70) 하류의 제2연료공급라인(12)으로 공급하기 위한 제3연료공급라인(13)과, 제3연료공급라인(13)에 설치된 감압밸브(90)를 포함할 수 있다. 감압밸브(90)는 고압의 연료가스를 저압가스 분사엔진(60)의 공급압력으로 감압하여 저압가스 분사엔진(60)으로 공급할 수 있도록 한다. 따라서 저압가스 분사엔진(60)의 동작이 필요한 상황에서 저장탱크(10) 내부의 증발가스가 부족한 경우에도 감압밸브(90)의 개방을 통해 저압가스 분사엔진(60) 쪽으로 저압의 연료가스를 공급할 수 있다. The fuel gas supply system of the first embodiment includes a third fuel supply line 13 for supplying the high-pressure fuel gas vaporized in the high-pressure vaporizer 40 to the second fuel supply line 12 downstream of the evaporative gas compressor 70 And a pressure reducing valve 90 provided in the third fuel supply line 13. [ The pressure reducing valve 90 reduces the pressure of the high-pressure fuel gas to the supply pressure of the low-pressure gas injection engine 60 and supplies it to the low-pressure gas injection engine 60. Therefore, even when the evaporation gas in the storage tank 10 is insufficient in the situation where the operation of the low-pressure gas injection engine 60 is required, the low-pressure gas injection engine 60 is supplied with the low-pressure fuel gas through the opening of the pressure- .

한편, 고압펌프(30)는 LNG를 150 ~ 300bar의 압력으로 상승시키기 때문에 펌프부(31)를 구동하는 구동부(32)에 큰 부하가 걸려 구동부(32)에서 높은 열이 발생한다. 따라서 원활한 동작을 위해서는 작동 중 구동부(32)의 냉각이 필요하다. 또 고압기화기(40)는 LNG를 가스상태로 기화시켜야 하기 때문에 외부로부터 열에너지의 공급이 필요하다.Since the high-pressure pump 30 raises the LNG to a pressure of 150 to 300 bar, a large load is applied to the driving unit 32 for driving the pump unit 31, and high heat is generated in the driving unit 32. Therefore, for smooth operation, it is necessary to cool the driving part 32 during operation. In addition, since the high-pressure vaporizer 40 needs to vaporize the LNG in a gaseous state, it is necessary to supply heat energy from the outside.

이러한 점을 고려해 제1실시 예의 열교환장치(50)는 냉각이 필요한 고압펌프(30)로부터 열을 회수한 후, 이 열을 고압기화기(40)에서 LNG를 기화시키는 에너지원으로 이용함으로써 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.Considering this point, the heat exchanger 50 of the first embodiment recovers heat from the high-pressure pump 30 requiring cooling and then uses the heat as an energy source for vaporizing the LNG in the high-pressure vaporizer 40, .

도 1을 참조하면, 열교환장치(50)는 고압펌프(30)의 구동부(32)와 열교환을 하는 제1열교환부(51)와, 고압기화기(40)에 설치되어 고압기화기(40)를 거치는 LNG와 열교환을 하는 제2열교환부(52)와, 제1열교환부(51)와 제2열교환부(52)를 거쳐 열매체가 순환할 수 있도록 유로를 형성하는 순환라인(53a,53b)과, 순환라인(53a,53b)에 설치되어 열매체를 순환시키는 적어도 하나의 순환펌프(54a,54b)를 포함한다.1, the heat exchanging device 50 includes a first heat exchanging part 51 for exchanging heat with the driving part 32 of the high-pressure pump 30, a second heat exchanging part 51 for supplying heat to the high-pressure vaporizer 40, A circulation line 53a, 53b for forming a flow path through which the heating medium can circulate through the first heat exchanging unit 51 and the second heat exchanging unit 52, a second heat exchanging unit 52 for performing heat exchange with the LNG, And at least one circulation pump (54a, 54b) installed in the circulation line (53a, 53b) for circulating the heat medium.

순환라인(53a,53b)은 열매체가 제1열교환부(51)와 제2열교환부(52)를 거쳐 연속적인 순환을 할 수 있도록 유로를 형성하는 배관으로 구성될 수 있고, 이를 따라 순환하는 열매체는 글리콜 워터(Glycol Water)일 수 있다. 글리콜 워터는 에틸렌과 폴리글리콜 같은 부동액을 30~60%의 물과 혼합한 것일 수 있고, 어는 점이 -60도 정도 일 수 있다.The circulation lines 53a and 53b may be constituted by a pipe for forming a flow path so that the heating medium can circulate continuously through the first heat exchanging part 51 and the second heat exchanging part 52, May be Glycol Water. The glycol water may be an antifreeze such as ethylene and polyglycol mixed with 30 to 60% of water and may have a freezing point of about -60 degrees.

제1열교환부(51)는 구동부(32)의 외측에 설치되는 워터재킷형태의 열교환수단일 수 있다. 본 실시 예는 제1열교환부(51)가 고압펌프(30)의 구동부(32)에 마련된 경우를 제시하고 있지만, 고압펌프의 형태가 다른 경우에는 구동부가 아니더라도 작동으로 인하여 열이 발생하는 위치에 제1열교환부(51)가 설치될 수 있다.The first heat exchanging part 51 may be a water jacket type heat exchanging device installed outside the driving part 32. [ In the present embodiment, the first heat exchanging unit 51 is provided in the driving unit 32 of the high-pressure pump 30. However, when the high-pressure pump is different in shape, A first heat exchanging unit 51 may be installed.

고압기화기(40)는 원통형 용기와, 이 용기 내에 설치된 다수의 전열관을 구비하는 다관식 열교환기 일 수 있다. 이러한 고압기화기(40)는 용기 내부의 공간에 의해 마련되는 제1유로와, 제1유로와 구분되도록 전열관에 의해 마련되는 제2유로를 포함할 수 있고, 제2열교환부(52)는 제1유로와 제2유로 중 어느 하나에 의해 구현될 수 있다.The high-pressure vaporizer 40 may be a multi-tubular heat exchanger having a cylindrical container and a plurality of heat transfer tubes installed in the container. The high pressure vaporizer 40 may include a first flow path provided by a space inside the vessel and a second flow path provided by a heat transfer tube so as to be separated from the first flow path, And may be implemented by any one of a flow path and a second flow path.

순환펌프는 고압기화기(40)에서 고압펌프(30) 쪽으로 열매체가 흐르는 순환라인(53a)에 설치되는 제1순환펌프(54a)와, 고압펌프(30)에서 고압기화기(40) 쪽으로 열매체가 흐르는 순환라인(53b)에 설치되는 제2순환펌프(54b)를 포함할 수 있다. 본 실시 예는 제1순환펌프(54a)와 제2순환펌프(54b) 모두를 채용한 경우를 제시하고 있으나, 두 순환펌프(54a,54b) 중 어느 하나만 설치되더라도 순환라인(53a,53b)을 통한 열매체의 순환은 가능하다.The circulation pump includes a first circulation pump 54a installed in a circulation line 53a through which a heating medium flows from the high pressure carburetor 40 toward the high pressure pump 30 and a second circulation pump 54b through which the heating medium flows from the high pressure pump 30 toward the high pressure carburetor 40 And a second circulation pump 54b installed in the circulation line 53b. The present embodiment shows a case in which both the first circulation pump 54a and the second circulation pump 54b are adopted. However, even if only one of the two circulation pumps 54a and 54b is installed, the circulation lines 53a and 53b It is possible to circulate the heat medium through.

열교환장치(50)는 제2열교환부(52)로 유입되는 열매체를 가열할 수 있도록 순환라인(53b)에 설치된 전기히터 등의 보조가열기(55)를 포함할 수 있다. 보조가열기(55)는 고압펌프(30)와 열교환을 통해 열매체의 온도가 상승하였더라도 이 열매체의 온도가 고압기화기(40)의 열원으로 이용되기에 충분하지 않을 경우 열매체를 가열하여 고압기화기(40)에서 필요한 설정온도에 이르도록 할 수 있다. 이때 보조가열기(55)는 순환라인(53b)에 설치된 온도센서(56)를 통해 열매체의 온도를 감지한 후 열매체의 온도가 설정온도 미만이면 열매체를 가열할 수 있다. The heat exchanger 50 may include an auxiliary heater 55 such as an electric heater installed in the circulation line 53b to heat the heating medium flowing into the second heat exchanging unit 52. The auxiliary heating furnace 55 heats the heating medium when the temperature of the heating medium is not sufficient to be used as a heat source of the high-pressure vaporizer 40 through the heat exchange with the high-pressure pump 30, ) To reach the required set temperature. At this time, the auxiliary heater 55 senses the temperature of the heating medium through the temperature sensor 56 installed in the circulation line 53b, and can heat the heating medium if the temperature of the heating medium is lower than the set temperature.

또 제1실시 예에서 열교환장치(50)는 제2열교환부(52)로부터 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체를 냉각시키는 보조열교환장치(100)를 더 구비한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 보조열교환장치(100)는 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체를 열교환을 통해 냉각시키는 냉각열교환부(110), 냉각열교환부(110)에서 열교환된 냉매를 압축하는 압축기(120), 압축기(120)에서 압축된 냉매를 외기 등과 열교환을 통해 응축시키는 응축기(130), 응축기(130)로부터 냉각열교환부(110)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창장치(140)를 포함할 수 있다. 즉 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체의 추가 냉각을 위해 냉각사이클장치로 구성되는 보조열교환장치(100)가 설치되는 것이다. 보조열교환장치(100)의 냉매로는 질소가스(N2)가 사용될 수 있다.In the first embodiment, the heat exchanger 50 further includes an auxiliary heat exchanger 100 for cooling the heat medium flowing from the second heat exchanger 52 to the first heat exchanger 51. 1, the auxiliary heat exchanging apparatus 100 includes a cooling heat exchanging unit 110 for cooling a heat medium introduced into the first heat exchanging unit 51 through heat exchange, a refrigerant heat exchanged in the cooling heat exchanging unit 110 A condenser 130 for compressing the refrigerant compressed by the compressor 120 through heat exchange with the outside air or the like, an expansion device 140 for expanding the refrigerant supplied from the condenser 130 to the cooling heat exchanger 110, ). That is, the auxiliary heat exchanger 100, which is constituted by a cooling cycle device, is provided for further cooling the heat medium flowing into the first heat exchanger 51. Nitrogen gas (N2) may be used as the refrigerant of the auxiliary heat exchange device (100).

이러한 보조열교환장치(100)는 제2열교환부(52)를 거쳐 제1열교환부(51) 쪽으로 유입되는 열매체의 온도가 설정온도 이상으로 판단되면 이 열매체가 고압펌프(30)의 구동부(32) 냉각을 위해 충분하지 않은 것으로 판단하여 추가 냉각을 위해 동작될 수 있다. When the temperature of the heat medium flowing into the first heat exchanging unit 51 through the second heat exchanging unit 52 is determined to be equal to or higher than the set temperature, the heat exchanging unit 100 of the auxiliary heat exchanging apparatus 100 is driven by the driving unit 32 of the high- It may be determined that it is not sufficient for cooling and may be operated for further cooling.

다음은 제1실시 예에 따른 연료가스 공급시스템의 열교환장치(50)의 동작에 대하여 설명한다. Next, the operation of the heat exchange device 50 of the fuel gas supply system according to the first embodiment will be described.

순환하는 열매체는 제1열교환부(51)를 지날 때 열교환을 통해 고압펌프(30)의 구동부(32)를 냉각시키면서 자체의 온도가 상승한다. 제1열교환부(51)를 거치면서 온도가 상승한 열매체는 고압기화기(40)의 제2열교환부(52)를 지나면서 LNG와 열교환을 통해 LNG를 기화시키고 자체의 온도는 하강한다. 제2열교환부(52)를 거치면서 다시 온도가 내려간 열매체는 제1열교환부(51)로 유입되면서 고압펌프(30)의 구동부(32)와 열교환을 하는 순환을 반복한다. The circulating heat medium is heated by its own temperature while cooling the driving part 32 of the high-pressure pump 30 through heat exchange when passing through the first heat exchanging part 51. The heating medium whose temperature has risen while passing through the first heat exchanging part 51 passes through the second heat exchanging part 52 of the high-pressure vaporizer 40 and exchanges heat with the LNG to vaporize the LNG, and the temperature of the LNG is lowered. The heat medium which has been cooled down again through the second heat exchanging part 52 flows into the first heat exchanging part 51 and repeats circulation to perform heat exchange with the driving part 32 of the high pressure pump 30.

이때 제2열교환부(52)로 유입되는 열매체의 온도가 설정온도 미만이면 보조가열기(55)가 열매체를 가열하여 고압기화기에서 LNG의 기화에 충분한 온도로 상승되도록 한다. 또 제2열교환부(52)를 거쳐 제1열교환부(51) 쪽으로 유입되는 열매체의 온도가 설정온도 이상이어서 고압펌프(30)의 구동부(32) 냉각을 위해 충분하지 않은 것으로 판단되면, 보조열교환장치(100)가 동작하여 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체를 추가로 냉각시킬 수 있다.At this time, when the temperature of the heating medium flowing into the second heat exchanging unit 52 is lower than the set temperature, the auxiliary heating furnace 55 heats the heating medium to rise to a temperature sufficient for vaporizing the LNG in the high-pressure vaporizer. If it is determined that the temperature of the heating medium flowing into the first heat exchanging unit 51 through the second heat exchanging unit 52 is not higher than the set temperature and is insufficient for cooling the driving unit 32 of the high pressure pump 30, The apparatus 100 can be operated to further cool the heating medium flowing into the first heat exchanging unit 51.

이처럼 제1실시 예의 연료가스 공급시스템은 열교환장치(50)에 의해 고압기화기(40)와 고압펌프(30)의 상호 열교환을 구현하기 때문에 냉각이 필요한 고압펌프(30)로부터 열을 회수할 수 있고, 이 열을 고압기화기(40)의 공급열원으로 이용할 수 있다. 따라서 에너지 효율을 높일 수 있다. Since the fuel gas supply system of the first embodiment realizes heat exchange between the high-pressure vaporizer 40 and the high-pressure pump 30 by the heat exchange device 50, heat can be recovered from the high-pressure pump 30 requiring cooling , And this heat can be used as a supply heat source for the high-pressure vaporizer 40. Thus, energy efficiency can be increased.

종래에는 고압펌프에 별도로 냉각장치를 설치하고, 고압기화기에 별도의 열공급원을 마련해야 했기 때문에 시스템의 구성이 복잡할 뿐 아니라 에너지의 손실이 컸다. 물론 제1실시 예는 열매체의 추가 가열을 위한 보조가열기(55)와, 열매체의 추가 냉각을 위한 보조열교환장치(100)를 사용하기는 하지만, 이러한 장치는 고압펌프(30) 또는 고압기화기(40)에서의 열교환이 부족한 경우에 한하여 에너지를 보충하는 차원에서 이용하므로, 종래보다 에너지 효율을 높일 수 있다.
Conventionally, since a separate cooling device is installed in the high-pressure pump and a separate heat supply source is provided in the high-pressure vaporizer, the configuration of the system is complicated and energy loss is large. Of course, the first embodiment uses the auxiliary heater 55 for the additional heating of the heating medium and the auxiliary heat exchanger 100 for the additional cooling of the heating medium, but this device is not limited to the high-pressure pump 30 or the high-pressure vaporizer 40) is used only in the case of insufficient heat exchange, the energy efficiency can be improved more than the conventional one.

도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 선박의 연료가스 공급시스템을 나타낸다. 제2실시 예에서 열교환장치(50')는 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체를 냉각시키면서 제2열교환부(52)로 유입되는 열매체를 가열할 수 있는 보조열교환장치(200)를 채용한 점에서 제1실시 예와 차이가 있다. 즉 제1실시 예와 같은 별도의 보조가열기(55)를 배제하고, 보조열교환장치(200)가 제1열교환부(51)로 흐르는 열매체의 냉각 및 제2열교환부(52)로 흐르는 열매체의 가열을 함께 수행하도록 한 것이다.2 shows a fuel gas supply system for a ship according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the heat exchanging apparatus 50 'employs an auxiliary heat exchanging apparatus 200 that can heat the heat medium introduced into the second heat exchanging unit 52 while cooling the heat medium flowing into the first heat exchanging unit 51 And differs from the first embodiment in a point. That is, the auxiliary heat exchanger 200 excludes the same auxiliary heating furnace 55 as the first embodiment, and the auxiliary heat exchanger 200 performs the cooling of the heating medium flowing to the first heat exchanging unit 51 and the cooling of the heating medium flowing to the second heat exchanging unit 52 Heating is performed together.

이러한 보조열교환장치(500)는 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체를 냉각시키는 냉각열교환부(210)와, 냉각열교환부(210)에서 열교환된 냉매를 압축하는 압축기(220)와, 압축기(220)에서 압축된 냉매와 제2열교환부(52)로 유입되는 열매체의 열교환을 통해 냉매를 응축시키면서 열매체를 가열하는 가열열교환부(230)와, 가열열교환부(230)부터 냉각열교환부(210)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창장치(240)를 포함할 수 있다.The auxiliary heat exchanger 500 includes a cooling heat exchanger 210 for cooling the heat medium flowing into the first heat exchanger 51, a compressor 220 for compressing the refrigerant heat-exchanged in the cooling heat exchanger 210, A heat exchanging part 230 for condensing the refrigerant through heat exchange between the refrigerant compressed in the first heat exchanging part 220 and the heat medium introduced into the second heat exchanging part 52 and a heat exchanging part 230 for heating the heat exchanging part 230, 210 for expanding the refrigerant supplied to the refrigerant circuit.

이러한 보조열교환장치(200)에서 냉각열교환부(210)는 순환하는 냉매가 제2열교환부(52)를 거쳐 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체의 온도보다 낮게 유지됨으로써 제1열교환부(51)로 유입되는 열매체를 냉각시킬 수 있다. 그리고 가열열교환부(230)는 압축기(220)에서 고압으로 압축된 냉매의 온도가 제1열교환부(51)를 거쳐 제2열교환부(52) 쪽으로 흐르는 열매체의 온도보다 높게 유지됨으로써 열매체를 가열할 수 있다. In the auxiliary heat exchanging apparatus 200, the cooling heat exchanging unit 210 maintains the circulating refrigerant lower than the temperature of the heat medium flowing into the first heat exchanging unit 51 via the second heat exchanging unit 52, 51 can be cooled. The temperature of the refrigerant compressed at the high pressure by the compressor 220 is maintained higher than the temperature of the heat medium flowing to the second heat exchanging part 52 via the first heat exchanging part 51 so that the heat medium is heated .

10: 저장탱크, 11: 제1연료공급라인,
12: 제2연료공급라인, 13: 제3연료공급라인,
20: 고압가스 분사엔진, 30: 고압펌프,
32: 고압펌프의 구동부, 40: 고압기화기,
50: 열교환장치, 51: 제1열교환부,
52: 제2열교환부, 53a,53b: 순환라인,
54a,54b: 순환펌프, 55: 보조가열기,
60: 저압가스 분사엔진, 70: 증발가스 압축기,
80: 재액화장치, 90: 감압밸브,
100,200: 보조열교환장치, 110,210: 냉각열교환부,
120,220: 압축기, 130: 응축기,
140,240: 팽창장치, 230: 가열열교환부. 10: storage tank, 11: first fuel supply line,
12: second fuel supply line, 13: third fuel supply line,
20: high pressure gas injection engine, 30: high pressure pump,
32: driving part of high pressure pump, 40: high pressure vaporizer,
50: heat exchanger, 51: first heat exchanger,
52: second heat exchanger, 53a, 53b: circulation line,
54a, 54b: circulation pump, 55: auxiliary opening,
60: Low pressure gas injection engine, 70: Evaporative gas compressor,
80: re-liquefier device, 90: pressure reducing valve,
100, 200: auxiliary heat exchanger, 110, 210: cooling heat exchanger,
120, 220: compressor, 130: condenser,
140,240: expansion device, 230: heating heat exchange part.

Claims (8)

액화연료를 저장하는 저장탱크와,
상기 저장탱크의 액화연료를 설정압력으로 가압하여 송출하는 고압펌프와,
상기 고압펌프에서 가압된 액화연료를 기화하여 고압가스 분사엔진 쪽으로 보내는 고압기화기와,
상기 고압펌프와 상기 고압기화기 간의 상호 열교환을 구현하는 열교환장치를 포함하고,
상기 열교환장치는 상기 고압펌프에 설치되는 제1열교환부, 상기 고압기화기에 설치되는 제2열교환부, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부를 거쳐 열매체가 순환할 수 있도록 하는 순환라인, 상기 순환라인에 설치되어 상기 열매체를 순환시키는 순환펌프, 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키는 보조열교환장치를 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.A storage tank for storing the liquefied fuel,
A high pressure pump which pressurizes the liquefied fuel in the storage tank to a set pressure,
A high pressure vaporizer for vaporizing the pressurized liquefied fuel in the high pressure pump and sending it to the high pressure gas injection engine,
And a heat exchanger for mutual heat exchange between the high-pressure pump and the high-pressure vaporizer,
The heat exchanger includes a first heat exchanger installed in the high-pressure pump, a second heat exchanger installed in the high-pressure vaporizer, a circulation line circulating the heating medium through the first heat exchanger and the second heat exchanger, A circulation pump installed in the line for circulating the heating medium, and an auxiliary heat exchanger for cooling the heating medium flowing into the first heat exchanging unit. 제1항에 있어서,
상기 보조열교환장치는 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키는 냉각열교환부와, 상기 냉각열교환부에서 열교환된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 열교환을 통해 응축시키는 응축기와, 상기 응축기로부터 상기 냉각열교환부로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창장치를 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
The auxiliary heat exchanger includes a cooling heat exchanger for cooling the heat medium introduced into the first heat exchanger, a compressor for compressing the refrigerant heat-exchanged in the cooling heat exchanger, a condenser for condensing the refrigerant compressed in the compressor through heat exchange, And an expansion device for expanding the refrigerant supplied from the condenser to the cooling heat exchanger. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보조열교환장치는 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체의 온도가 설정온도 이상이면 동작하는 선박의 연료가스 공급시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the auxiliary heat exchanger operates when the temperature of the heat medium flowing into the first heat exchanger is higher than a set temperature. 제1항에 있어서,
상기 열교환장치는 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체를 가열할 수 있도록 상기 순환라인에 설치된 보조가열기를 더 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
Wherein the heat exchanger further comprises an auxiliary heater installed in the circulation line to heat the heating medium flowing into the second heat exchanging unit. 제3항에 있어서,
상기 보조가열기는 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체의 온도가 설정온도 미만이면 열매체를 가열하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method of claim 3,
Wherein the auxiliary heating unit heats the heating medium if the temperature of the heating medium flowing into the second heat exchanging unit is lower than a set temperature. 제1항에 있어서,
상기 고압펌프는 액화연료를 압송하는 펌프부와, 상기 펌프부를 구동하는 구동부를 포함하고,
상기 제1열교환부는 상기 구동부와 열교환하도록 상기 구동부에 마련되는 선박의 연료가스 공급시스템. The method according to claim 1,
Wherein the high-pressure pump includes a pump unit for feeding the liquefied fuel and a driving unit for driving the pump unit,
Wherein the first heat exchanging unit is provided in the driving unit to heat-exchange with the driving unit. 액화연료를 저장하는 저장탱크와,
상기 저장탱크의 액화연료를 설정압력으로 가압하여 송출하는 고압펌프와,
상기 고압펌프에서 가압된 액화연료를 기화하여 고압가스 분사엔진 쪽으로 보내는 고압기화기와,
상기 고압펌프와 상기 고압기화기 간의 상호 열교환을 구현하는 열교환장치를 포함하고,
상기 열교환장치는 상기 고압펌프에 설치되는 제1열교환부, 상기 고압기화기에 설치되는 제2열교환부, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부를 거쳐 열매체가 순환할 수 있도록 하는 순환라인, 상기 순환라인에 설치되어 상기 열매체를 순환시키는 순환펌프, 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키면서 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 보조열교환장치를 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.A storage tank for storing the liquefied fuel,
A high pressure pump which pressurizes the liquefied fuel in the storage tank to a set pressure,
A high pressure vaporizer for vaporizing the pressurized liquefied fuel in the high pressure pump and sending it to the high pressure gas injection engine,
And a heat exchanger for mutual heat exchange between the high-pressure pump and the high-pressure vaporizer,
The heat exchanger includes a first heat exchanger installed in the high-pressure pump, a second heat exchanger installed in the high-pressure vaporizer, a circulation line circulating the heating medium through the first heat exchanger and the second heat exchanger, A circulation pump installed in the line for circulating the heating medium; and an auxiliary heat exchanger for heating the heating medium flowing into the second heat exchanging unit while cooling the heating medium flowing into the first heat exchanging unit. 제6항에 있어서,
상기 보조열교환장치는 상기 제1열교환부로 유입되는 상기 열매체를 냉각시키는 냉각열교환부와, 상기 냉각열교환부에서 열교환된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체의 열교환을 통해 냉매를 응축시키면서 상기 제2열교환부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 가열열교환부와, 상기 가열열교환부부터 상기 냉각열교환부로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창장치를 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 6,
The auxiliary heat exchanger includes a cooling heat exchanger for cooling the heat medium introduced into the first heat exchanger, a compressor for compressing the refrigerant heat-exchanged in the cooling heat exchanger, and a condenser for cooling the refrigerant compressed in the compressor and the second heat exchanger A heating heat exchanger for heating the heat medium introduced into the second heat exchanger while condensing the refrigerant through heat exchange of the heat medium and an expansion device for expanding the refrigerant supplied from the heat heat exchanger to the cooling heat exchanger, Gas supply system.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102196129B1 (en) * 2019-12-27 2020-12-29 김성훈 Direct injection apparatus of bi-fuel having dual injector
CN112212211A (en) * 2020-09-29 2021-01-12 佛山市天然气高压管网有限公司 Air temperature formula vaporizer spray set
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