JP3231536U - LNG Evaporative Gas Reliquefaction System for Small and Medium-sized LNG Fuel Propulsion Ships - Google Patents

LNG Evaporative Gas Reliquefaction System for Small and Medium-sized LNG Fuel Propulsion Ships Download PDF

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Abstract

【課題】別途の再液化システムが備えられていない中小型船舶でも、捨てられる蒸発ガス（ＢＯＧ）を効果的にリサイクルし、中小型船舶の運航コストおよびバンカーリングコストが節減できる中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムを提供する。【解決手段】ＬＮＧ燃料から発生する蒸発ガス（ＢＯＧ）を多数の熱交換器を介して多数回再液化する中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム１００であって、蒸発ガス圧縮機１１０、インタンクポンプ１２０、加圧ポンプ１３０、第１熱交換器および第２熱交換器１５０を含む。蒸発ガス圧縮機１１０は、ＬＮＧ燃料タンク１０内で発生する低圧の蒸発ガスを加圧、圧縮させ、第１熱交換器１４０および第２熱交換器１５０が、インタンクポンプ１２０を介して供給されるＬＮＧ燃料の冷熱を用いて、蒸発ガス圧縮機１１０を介して供給される蒸発ガスを冷却する。第１熱交換器１４０は、冷却された蒸発ガス（液化状態）を加圧ポンプ１３０を介してエンジン方向に供給する。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To promote small and medium-sized LNG fuel which can effectively recycle discarded evaporative gas (BOG) even in a small and medium-sized vessel not provided with a separate reliquefaction system and reduce operating cost and bunker ring cost of the small and medium-sized vessel. Provided is an LNG evaporative gas reliquefaction system for ships. SOLUTION: This is an LNG evaporative gas reliquefaction system 100 for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels that reliquefies the evaporative gas (BOG) generated from LNG fuel many times via a large number of heat exchangers, and is an evaporative gas compressor 110. , In-tank pump 120, pressurizing pump 130, first heat exchanger and second heat exchanger 150. The evaporative gas compressor 110 pressurizes and compresses the low-pressure evaporative gas generated in the LNG fuel tank 10, and the first heat exchanger 140 and the second heat exchanger 150 are supplied via the in-tank pump 120. The cold heat of the LNG fuel is used to cool the evaporative gas supplied via the evaporative gas compressor 110. The first heat exchanger 140 supplies the cooled evaporative gas (liquefied state) toward the engine via the pressurizing pump 130. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムに係り、より具体的には、クリーン燃料として浮上するＬＮＧ燃料から発生する蒸発ガス（ＢＯＧ）を多数の熱交換器を介して多数回再液化することにより、別途の再液化システムが備えられていない中小型船舶でも、捨てられるＢＯＧを効果的にリサイクルされるようにするのはもとより、中小型船舶の運航コストおよびバンカーリングコストが節減されるようにする中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムに関する。 The present invention relates to an LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels, and more specifically, a large amount of evaporative gas (BOG) generated from LNG fuel that emerges as a clean fuel is generated through a large number of heat exchangers. By reliquefying the gas, not only can the discarded BOG be effectively recycled even for small and medium-sized vessels that are not equipped with a separate reliquefaction system, but also the operating costs and bunkering costs of the small and medium-sized vessels can be reduced. It relates to an LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels to be saved.

一般に、ＬＮＧは、従来の化石燃料に比べ、ＳＯｘ、ＮＯｘおよび二酸化炭素などの有害物質および温室効果ガスを低減することができるクリーン燃料として浮上しており、陸上だけでなく、海洋、すなわち造船および船舶分野においても活用先が非常に広がっている傾向にある。 In general, LNG has emerged as a clean fuel that can reduce harmful substances such as SOx, NOx and carbon dioxide and greenhouse gases compared to conventional fossil fuels, not only on land but also in the ocean, that is, shipbuilding and In the field of ships as well, there is a tendency for the applications to be expanding significantly.

ＬＮＧは、大気圧条件で−１６２℃の超低温の液体状態で存在し、超低温タンク内に貯蔵された後に個別の需要先に供給される。ちなみに、主な需要先に接続される天然ガス主配管供給網の圧力は、個々の国ごとに異なるが、通常、７０〜１２０ｂａｒの範囲で運営されている。 LNG exists in an ultra-low temperature liquid state of -162 ° C. under atmospheric pressure conditions, is stored in an ultra-low temperature tank, and is then supplied to individual customers. By the way, the pressure of the natural gas main pipe supply network connected to the main demand destination varies depending on each country, but it is usually operated in the range of 70 to 120 bar.

貯蔵タンクの内部に貯蔵されたＬＮＧは、断熱材の使用により熱の流入が抑えられているが、大気温とタンク内の温度との差により必然的に熱が流入するしかなく、最近、断熱技術の発達により、船舶に使用される膜タンク（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｔａｎｋ）の場合は、１日あたり、貯蔵されたＬＮＧの０．１５％（ｖｏｌ％）が蒸発することが知られている。蒸発した蒸発ガスは、ＢＯＧ圧縮機によって圧縮され、タンクに貯蔵されたＬＮＧは、低圧ポンプおよび高圧ポンプを介して主配管供給網の圧力に昇圧された後、気化して送り出される。 The heat inflow of LNG stored inside the storage tank is suppressed by the use of heat insulating material, but the difference between the large temperature and the temperature inside the tank inevitably causes heat to flow in, and recently heat insulation has been achieved. With the development of technology, it is known that 0.15% (vol%) of stored LNG evaporates per day in the case of membrane tanks used for ships. The evaporated gas is compressed by a BOG compressor, and the LNG stored in the tank is pressurized to the pressure of the main pipe supply network via a low-pressure pump and a high-pressure pump, and then vaporized and sent out.

蒸発ガス再液化装置は、低圧ポンプで一次昇圧されたＬＮＧと加圧されたＢＯＧとを互いに直接接触させることにより、ＬＮＧのサブクール（Ｓｕｂ−ｃｏｏｌｅｄ）された顕熱（Ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ）でＢＯＧを冷却／液化する装置である。最終的に、ＢＯＧが液化されたＬＮＧは、高圧ポンプへ移送される。 The evaporative gas reliquefaction device cools the BOG with subcooled sensible heat of the LNG by bringing the LNG primary boosted by the low-pressure pump and the pressurized BOG into direct contact with each other. / A device that liquefies. Finally, the LNG in which the BOG is liquefied is transferred to the high pressure pump.

このような蒸発ガス再液化装置は、大型ＬＮＧ運搬船の場合には、設備が備えられているものの、中小型ＬＮＧ燃料推進船泊の場合には、その規模的限界のため、しっかりとした設備が備えられないという問題点がある。 Such an evaporative gas reliquefaction device is equipped with equipment in the case of a large LNG carrier, but is equipped with solid equipment in the case of a small and medium-sized LNG fuel propulsion ship due to its scale limit. There is a problem that it cannot be done.

そこで、中小型ＬＮＧ燃料推進船でも、捨てられるＢＯＧを効果的に冷却して再び燃料として再利用するための再液化設備が求められる。 Therefore, even small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels are required to have reliquefaction equipment for effectively cooling the discarded BOG and reusing it as fuel.

本考案は、前述した問題点を解決するためのもので、その目的は、別途の再液化システムが備えられていない中小型船舶でも、捨てられるＢＯＧを効果的にリサイクルされるようにするのはもとより、中小型船舶の運航コストおよびバンカーリングコストが節減されるようにする中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムを提供することにある。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, and the purpose is to effectively recycle the discarded BOG even in small and medium-sized vessels that are not equipped with a separate reliquefaction system. Of course, it is an object of the present invention to provide an LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels so as to reduce the operating cost and bunker ring cost of small and medium-sized vessels.

本考案の一実施形態による中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムは、ＬＮＧ燃料タンクに接続され、前記ＬＮＧ燃料タンク内の蒸発ガス（ＢＯＧ）を圧縮する蒸発ガス圧縮機と、ＬＮＧ燃料タンクの内側に設けられ、ＬＮＧ燃料を加圧してエンジン方向に供給するインタンクポンプ（Ｉｎ−ｔａｎｋ ｐｕｍｐ）と、前記インタンクポンプに接続され、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料を加圧することで、前記エンジンで要求する要求圧力を形成して前記エンジン方向に供給する加圧ポンプと、前記インタンクポンプと前記加圧ポンプとの間に設けられ、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と前記蒸発ガス圧縮機を介して供給される蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、前記蒸発ガスを冷却する第１熱交換器と、前記加圧ポンプと前記蒸発ガス圧縮機との間に設けられ、前記加圧ポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と前記蒸発ガス圧縮機を介して供給される蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、前記蒸発ガスを冷却する第２熱交換器とを含み、前記蒸発ガス圧縮機を介して圧縮された蒸発ガスは、前記第２熱交換器を介して一次冷却が行われた後、前記第１熱交換器を介して二次冷却されて前記加圧ポンプを介して前記エンジン方向に供給されることを特徴とすることができる。 The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to one embodiment of the present invention is connected to an LNG fuel tank and has an evaporative gas compressor for compressing evaporative gas (BOG) in the LNG fuel tank, and an LNG fuel. An in-tank pump (In-tank pump) provided inside the tank to pressurize the LNG fuel and supply it toward the engine, and an LNG fuel connected to the in-tank pump and supplied via the in-tank pump. By pressurizing, a pressurizing pump that forms the required pressure required by the engine and supplies it toward the engine is provided between the in-tank pump and the pressurizing pump, and is provided via the in-tank pump. A first heat exchanger that cools the evaporative gas by exchanging heat between the supplied LNG fuel and the evaporative gas supplied via the evaporative gas compressor, the pressurizing pump, and the evaporative gas compression. The Evaporative Gas is cooled by exchanging heat between the LNG fuel provided between the machine and the LNG fuel supplied via the pressurizing pump and the Evaporative Gas supplied via the Evaporative Gas Compressor. The evaporative gas compressed via the evaporative gas compressor, including the two heat exchangers, is first cooled through the second heat exchanger and then passed through the first heat exchanger. It can be characterized in that it is then cooled and supplied in the direction of the engine via the pressurizing pump.

一実施形態において、本考案は、前記蒸発ガス圧縮機に供給される蒸発ガスと、前記蒸発ガス圧縮機によって圧縮が完了した蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、前記蒸発ガス圧縮機によって圧縮が完了した蒸発ガスを追加冷却する第３熱交換器をさらに含むことを特徴とすることができる。 In one embodiment, the present invention is compressed by the evaporative gas compressor by exchanging heat between the evaporative gas supplied to the evaporative gas compressor and the evaporative gas that has been compressed by the evaporative gas compressor. It can be characterized by further including a third heat exchanger for additional cooling of the completed evaporative gas.

一実施形態において、本考案は、前記蒸発ガス圧縮機を介して圧縮された蒸発ガスを再圧縮する蒸発ガス追加圧縮機をさらに含むことを特徴とすることができる。 In one embodiment, the present invention can further include an additional evaporative gas compressor that recompresses the evaporative gas compressed via the evaporative gas compressor.

一実施形態において、本考案は、前記インタンクポンプと前記第１熱交換器との間に設けられ、前記インタンクポンプを介して加圧されたＬＮＧ燃料を追加加圧するブースターポンプをさらに含むことを特徴とすることができる。 In one embodiment, the present invention further includes a booster pump provided between the in-tank pump and the first heat exchanger to additionally pressurize LNG fuel pressurized via the in-tank pump. Can be characterized.

一実施形態において、前記第２熱交換器と前記エンジンとの間には、前記第２熱交換器を介して熱交換が行われたＬＮＧ燃料を気化させる気化器が設けられることを特徴とすることができる。 In one embodiment, a vaporizer for vaporizing the LNG fuel whose heat has been exchanged via the second heat exchanger is provided between the second heat exchanger and the engine. be able to.

一実施形態において、前記第１熱交換器は、冷却が完了した蒸発ガスを、前記インタンクポンプと前記第１熱交換器とを接続する配管へ供給することにより、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と混合させることを特徴とすることができる。 In one embodiment, the first heat exchanger via the in-tank pump by supplying the cooled evaporative gas to the pipe connecting the in-tank pump and the first heat exchanger. It can be characterized by being mixed with the supplied LNG fuel.

一実施形態において、前記第１熱交換器は、冷却が完了した蒸発ガスを、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と混合させることを特徴とすることができる。 In one embodiment, the first heat exchanger can be characterized in that the cooled evaporative gas is mixed with the LNG fuel supplied via the in-tank pump.

本考案の一態様によれば、蒸発ガス（ＢＯＧ）を多数の熱交換器を介して多数回再液化することにより、別途の再液化システムが備えられていない中小型船舶でも、捨てられるＢＯＧを効果的にリサイクルすることができるようにするという利点を有する。 According to one aspect of the present invention, by reliquefying the evaporative gas (BOG) many times via a large number of heat exchangers, the BOG that is discarded even in small and medium-sized vessels that are not provided with a separate reliquefaction system can be obtained. It has the advantage of being able to be effectively recycled.

また、本考案の一態様によれば、自然に発生する蒸発ガスを利用する中小型ＬＮＧ燃料推進船でも、運航条件に拘らず効果的に蒸発ガスを再液化して燃料としてリサイクルすることができるようにし、これにより船舶の運航コストおよびバンカーリングコストが節減されるようにするという利点を有する。 Further, according to one aspect of the present invention, even a small and medium-sized LNG fuel propulsion vessel using naturally generated evaporative gas can effectively reliquefy the evaporative gas and recycle it as fuel regardless of the operating conditions. This has the advantage of reducing the operating and bunker ring costs of the vessel.

本考案の一実施形態による中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム１００の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the LNG evaporative gas reliquefaction system 100 for small-sized LNG fuel propulsion ship by one Embodiment of this invention. 図１に示された第１熱交換器（１４０）の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows the other embodiment of the 1st heat exchanger (140) shown in FIG. 図１に示された中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムを利用してＬＮＧ蒸発ガスを再液化するための方法を一連の順に示す図である。It is a figure which shows the method for reliquefaction of LNG evaporative gas by using the LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion ship shown in FIG. 1 in a series order.

以下、本考案の理解を助けるために、好適な実施形態を提示する。ところが、下記の実施形態は、本考案をより容易に理解するために提供されるものに過ぎない。本考案は、これらの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, suitable embodiments will be presented to aid the understanding of the present invention. However, the following embodiments are provided only for easier understanding of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

図１は本考案の一実施形態による中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム１００の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an LNG evaporative gas reliquefaction system 100 for a small and medium-sized LNG fuel propulsion ship according to an embodiment of the present invention.

図１を参照すると、本考案の一実施形態による中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム１００は、大きく、蒸発ガス圧縮機１１０、インタンクポンプ１２０、加圧ポンプ１３０、第１熱交換器１４０および第２熱交換器１５０を含んで構成できる。 Referring to FIG. 1, the LNG evaporative gas reliquefaction system 100 for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to the embodiment of the present invention is large, and includes an evaporative gas compressor 110, an in-tank pump 120, a pressure pump 130, and a first heat exchange. It can be configured to include a vessel 140 and a second heat exchanger 150.

また、さらに一実施形態では、第３熱交換器１６０、蒸発ガス追加圧縮機１７０、ブースターポンプ１８０および気化器１９０をさらに含んで構成されてもよい。 Further, in one embodiment, the third heat exchanger 160, the evaporative gas additional compressor 170, the booster pump 180, and the vaporizer 190 may be further included.

まず、蒸発ガス圧縮機１１０は、ＬＮＧ燃料タンク１０に接続され、ＬＮＧ燃料タンク１０内で発生する低圧の蒸発ガス（ＢＯＧ）を加圧、圧縮させることにより、温度を上昇させる役割を果たす。 First, the evaporative gas compressor 110 is connected to the LNG fuel tank 10 and plays a role of raising the temperature by pressurizing and compressing the low-pressure evaporative gas (BOG) generated in the LNG fuel tank 10.

より具体的には、蒸発ガス圧縮機１１０は、例えば３０ｂａｒｇ乃至１００ｂａｒｇの範囲、好ましくは５０ｂａｒｇに該当する圧力で低圧の蒸発ガスを圧縮させることにより、蒸発ガスの温度を摂氏１００度乃至１５０度の温度に上昇させる。このような蒸発ガスは、追って、第１および第２熱交換器１４０、１５０を介して熱交換されることにより、氷点下１３０度〜氷点下１５５度の温度に冷却されて液化される。 More specifically, the evaporative gas compressor 110 sets the temperature of the evaporative gas to 100 ° C. to 150 ° C. by compressing the low-pressure evaporative gas at a pressure corresponding to, for example, 30 barg to 100 barg, preferably 50 barg. Raise to temperature. Such evaporative gas is subsequently cooled to a temperature of 130 degrees below freezing to 155 degrees below freezing and liquefied by heat exchange via the first and second heat exchangers 140 and 150.

インタンクポンプ（Ｉｎ−ｔａｎｋ ｐｕｍｐ）１２０は、ＬＮＧ燃料タンク１０の内側に設けられ、ＬＮＧ燃料を加圧して後述の加圧ポンプ１３０へ供給する役割を果たす。この時、インタンクポンプ１２０でＬＮＧ燃料を加圧する圧力値は、加圧ポンプ１３０で要求する圧力値に該当する。 The in-tank pump 120 is provided inside the LNG fuel tank 10 and plays a role of pressurizing the LNG fuel and supplying it to the pressurizing pump 130 described later. At this time, the pressure value for pressurizing the LNG fuel with the in-tank pump 120 corresponds to the pressure value required for the pressurizing pump 130.

加圧ポンプ１３０は、インタンクポンプ１２０に接続され、インタンクポンプ１２０を介して供給される、加圧されたＬＮＧ燃料をさらに加圧することにより、エンジンが要求する圧力を形成してエンジン方向に供給する役割を果たす。 The pressurizing pump 130 is connected to the in-tank pump 120 and further pressurizes the pressurized LNG fuel supplied via the in-tank pump 120 to form the pressure required by the engine toward the engine. It plays a role of supplying.

第１熱交換器１４０は、インタンクポンプ１２０と加圧ポンプ１３０との間に位置し、インタンクポンプ１２０を介して供給される、加圧されたＬＮＧ燃料が持つ冷熱を用いて、蒸発ガス圧縮機１１０を介して供給される蒸発ガスを互いに熱交換させることにより蒸発ガスを冷却する役割を果たす。 The first heat exchanger 140 is located between the in-tank pump 120 and the pressurizing pump 130, and uses the cold heat of the pressurized LNG fuel supplied via the in-tank pump 120 to evaporate gas. It serves to cool the evaporative gas by exchanging heat with each other.

このとき、蒸発ガス圧縮機１１０を介して供給される蒸発ガスは、後述の第２熱交換器１５０を介して一次冷却された蒸発ガスに該当する。つまり、第１熱交換器１４０は、後述の第２熱交換器１５０を介して一次冷却された蒸発ガスを二次的に追加冷却することにより、蒸発ガスを液化状態のＬＮＧ燃料となるようにする。 At this time, the evaporative gas supplied via the evaporative gas compressor 110 corresponds to the evaporative gas primaryly cooled via the second heat exchanger 150 described later. That is, the first heat exchanger 140 secondarily additionally cools the evaporative gas that has been primarily cooled via the second heat exchanger 150, which will be described later, so that the evaporative gas becomes an LNG fuel in a liquefied state. To do.

第１熱交換器１４０を介して二次的に追加冷却された蒸発ガス（液化状態）は、再び加圧ポンプ１３０を介してエンジン方向に供給される。 The evaporative gas (liquefied state) secondarily cooled via the first heat exchanger 140 is again supplied toward the engine via the pressurizing pump 130.

この際、第１熱交換器１４０は、冷却された蒸発ガスを、インタンクポンプ１２０と第１熱交換器１４０とを互いに接続する配管に向かって供給することにより、インタンクポンプ１２０を介して加圧ポンプ１３０の方向に供給されるＬＮＧ燃料と混合させる。 At this time, the first heat exchanger 140 supplies the cooled evaporative gas toward the pipe connecting the in-tank pump 120 and the first heat exchanger 140 to each other, thereby supplying the cooled evaporative gas through the in-tank pump 120. It is mixed with the LNG fuel supplied in the direction of the pressurizing pump 130.

したがって、二次冷却が完了した蒸発ガスは、直ちにエンジンの燃料として使用できる。 Therefore, the evaporative gas for which the secondary cooling has been completed can be immediately used as fuel for the engine.

一方、第１熱交換器１４０は、二次的に追加冷却された蒸発ガスを、インタンクポンプ１２０と第１熱交換器１４０とを互いに接続する配管に供給するが、第１熱交換器１４０の外部を通さずに、第１熱交換器１４０自体的に加圧ポンプ１３０に向かう方向に供給されるようにすることができる。これについては、図２を参照して考察する。 On the other hand, the first heat exchanger 140 supplies the secondarily additionally cooled evaporative gas to the pipe connecting the in-tank pump 120 and the first heat exchanger 140 to each other, but the first heat exchanger 140 The first heat exchanger 140 itself can be supplied in the direction toward the pressurizing pump 130 without passing through the outside of the first heat exchanger 140. This will be considered with reference to FIG.

図２は図１に示された第１熱交換器１４０の他の実施形態を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the first heat exchanger 140 shown in FIG.

図２を参照すると、図２に示された第１熱交換器１４０は、図１に示された第１熱交換器１４０とは異なり、二次的に追加冷却された蒸発ガスを、インタンクポンプ１２０と第１熱交換器１４０とを互いに接続する配管に供給するが、第１熱交換器１４０の外部ではなく内部で自体的に供給することを確認することができる。 Referring to FIG. 2, the first heat exchanger 140 shown in FIG. 2, unlike the first heat exchanger 140 shown in FIG. 1, in-tanks secondary additionally cooled evaporative gas. Although the pump 120 and the first heat exchanger 140 are supplied to the pipes connecting to each other, it can be confirmed that the pump 120 and the first heat exchanger 140 are supplied by themselves rather than outside the first heat exchanger 140.

つまり、図１に示された第１熱交換器１４０は、追加冷却された蒸発ガスを、第１熱交換器１４０の外部に接続される配管を介してインタンクポンプ１２０から供給されるＬＮＧ燃料と混合させるのに対し、図２に示された第１熱交換器１４０は、追加冷却された蒸発ガスを、第１熱交換器１４０の内部に接続される配管を介してインタンクポンプ１２０から供給されるＬＮＧ燃料と混合させる。 That is, in the first heat exchanger 140 shown in FIG. 1, the additionally cooled evaporative gas is supplied from the in-tank pump 120 via a pipe connected to the outside of the first heat exchanger 140. The first heat exchanger 140 shown in FIG. 2 mixes the additionally cooled evaporative gas from the in-tank pump 120 via a pipe connected to the inside of the first heat exchanger 140. Mix with the supplied LNG fuel.

このような場合、追加冷却された蒸発ガスの温度が第１熱交換器１４０の外部温度によって上昇しないことにより、効率が極大化できる。 In such a case, the efficiency can be maximized because the temperature of the additionally cooled evaporative gas does not rise due to the external temperature of the first heat exchanger 140.

さらに図１に戻って、第２熱交換器１５０は、加圧ポンプ１３０と蒸発ガス圧縮機１１０との間に位置し、加圧ポンプ１３０を介して供給される、加圧されたＬＮＧ燃料が持つ冷熱を用いて、蒸発ガス圧縮機１１０を介して供給される蒸発ガスを互いに熱交換させることにより蒸発ガスを一次冷却する役割を果たす。つまり、第２熱交換器１５０が優先的に蒸発ガスを冷却した後、第１熱交換器１４０がこのような蒸発ガスをさらに冷却する。 Further returning to FIG. 1, the second heat exchanger 150 is located between the pressurizing pump 130 and the evaporative gas compressor 110, and is supplied with pressurized LNG fuel via the pressurizing pump 130. Using the cold heat it has, it plays a role of primary cooling the evaporative gas by exchanging heat with each other the evaporative gas supplied through the evaporative gas compressor 110. That is, after the second heat exchanger 150 preferentially cools the evaporative gas, the first heat exchanger 140 further cools such the evaporative gas.

このような第１および第２熱交換器１４０、１５０を用いた蒸発ガス冷却過程については、後述の図３を参照してより具体的に考察する。 The evaporative gas cooling process using the first and second heat exchangers 140 and 150 will be considered more specifically with reference to FIG. 3 described later.

本考案では、ＬＮＧ燃料タンク１０から蒸発ガス圧縮機１１０に向かって供給される蒸発ガスの冷熱を用いて、蒸発ガス圧縮機１１０によって圧縮が完了した蒸発ガスをさらに冷却するための第３熱交換器１６０をさらに含む。 In the present invention, a third heat exchange for further cooling the evaporative gas that has been compressed by the evaporative gas compressor 110 by using the cold heat of the evaporative gas supplied from the LNG fuel tank 10 toward the evaporative gas compressor 110. It further includes a vessel 160.

第３熱交換器１６０は、ＬＮＧ燃料タンク１０と蒸発ガス圧縮機１１０とを接続するラインと、蒸発ガス圧縮機１１０と第２熱交換器１５０とを接続するラインにそれぞれまたがるように設けられる。 The third heat exchanger 160 is provided so as to straddle a line connecting the LNG fuel tank 10 and the evaporative gas compressor 110 and a line connecting the evaporative gas compressor 110 and the second heat exchanger 150, respectively.

したがって、蒸発ガス圧縮機１１０を介して第２熱交換器１５０へ供給される蒸発ガスは、ＬＮＧ燃料タンク１０から第３熱交換器１６０へ供給される蒸発ガスの冷熱によって冷却される。 Therefore, the evaporative gas supplied to the second heat exchanger 150 via the evaporative gas compressor 110 is cooled by the cold heat of the evaporative gas supplied from the LNG fuel tank 10 to the third heat exchanger 160.

また、一実施形態において、本考案では、蒸発ガス圧縮機１１０を介して圧縮された蒸発ガスをより圧縮する蒸発ガス追加圧縮機１７０を含むことができる。 Further, in one embodiment, the present invention may include an evaporative gas additional compressor 170 that further compresses the evaporative gas compressed via the evaporative gas compressor 110.

蒸発ガス追加圧縮機１７０は、圧縮された蒸発ガスの需要先である、天然ガスを燃料として用いるＤＦエンジン（ＤＦＧＥ）で使用されずに残った余剰蒸発がスを再圧縮して再び蒸発ガス圧縮機１１０へ供給する役割を果たす。この場合、再液化される蒸発ガスの圧力をより高めることにより、再液化効率および再液化量を高めることができる。 In the evaporative gas additional compressor 170, the surplus evaporation remaining unused in the DF engine (DFGE) that uses natural gas as fuel, which is the demand destination of the compressed evaporative gas, recompresses the gas and compresses the evaporative gas again. It plays a role of supplying to the machine 110. In this case, the reliquefaction efficiency and the amount of reliquefaction can be increased by further increasing the pressure of the evaporative gas to be reliquefied.

例えば、蒸発ガスの圧力が１５０ｂａｒ〜１７０ｂａｒ付近である場合には、再液化量が最大値を示すが、蒸発ガス追加圧縮機１７０は、これに合わせて、蒸発ガス圧縮機１１０を介して圧縮された蒸発ガスの圧力値が１５０ｂａｒ〜１７０ｂａｒとなるように追加圧縮させる役割を果たす。 For example, when the pressure of the evaporative gas is in the vicinity of 150 bar to 170 bar, the reliquefaction amount shows the maximum value, and the evaporative gas additional compressor 170 is compressed via the evaporative gas compressor 110 accordingly. It plays a role of additional compression so that the pressure value of the evaporative gas becomes 150 bar to 170 bar.

また、一実施形態において、本考案では、インタンクポンプ１２０と第１熱交換器１４０との間で、インタンクポンプ１２０を介して加圧されたＬＮＧ燃料をさらに加圧するブースターポンプ１８０を含むことができる。ブースターポンプ１８０は、インタンクポンプ１２０を介して加圧されたＬＮＧ燃料をより加圧して高圧力（例えば、３００ｂａｒｇ）のＬＮＧ燃料が第１熱交換器１４０に供給されるようにする。 Further, in one embodiment, the present invention includes a booster pump 180 that further pressurizes the LNG fuel pressurized via the in-tank pump 120 between the in-tank pump 120 and the first heat exchanger 140. Can be done. The booster pump 180 further pressurizes the LNG fuel pressurized via the in-tank pump 120 so that the high pressure (for example, 300 barg) LNG fuel is supplied to the first heat exchanger 140.

また、一実施形態において、本考案は、第２熱交換器１５０と船舶のエンジンとの間には、第２熱交換器１５０を介して熱交換が行われたＬＮＧ燃料を気化させる気化器１９０を含んで構成される。このとき、気化器１９０は、加圧ポンプ１３０によって加圧され且つ熱交換が行われたＬＮＧ燃料を気化させることにより、エンジンで要求する温度を作る役割を果たす。このような気化器は、熱媒体として高温の水または蒸気が適用できる。 Further, in one embodiment, the present invention has a vaporizer 190 that vaporizes the LNG fuel that has undergone heat exchange between the second heat exchanger 150 and the engine of the ship via the second heat exchanger 150. Consists of including. At this time, the vaporizer 190 plays a role of creating the temperature required by the engine by vaporizing the LNG fuel that has been pressurized and heat exchanged by the pressurizing pump 130. High temperature water or steam can be applied to such a vaporizer as a heat medium.

以下に、図３を参照して、ＬＮＧ蒸発ガスを再液化する過程について順次説明する。 Hereinafter, the process of reliquefying the LNG evaporative gas will be sequentially described with reference to FIG.

図３は図１に示された中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システムを利用してＬＮＧ蒸発ガスを再液化するための方法を一連の順に示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a method for reliquefying LNG evaporative gas using the LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels shown in FIG. 1 in a series of order.

まず、ＬＮＧ燃料タンク１０に接続された蒸発ガス圧縮機１１０を用いて、ＬＮＧ燃料タンク１０から排出される蒸発ガスを圧縮する（Ｓ３０１）。 First, the evaporative gas compressor 110 connected to the LNG fuel tank 10 is used to compress the evaporative gas discharged from the LNG fuel tank 10 (S301).

次に、ＬＮＧ燃料タンク１０の内側に設けられるインタンクポンプ１２０を介してＬＮＧ燃料を加圧した後、インタンクポンプ１２０に接続された加圧ポンプ１３０を用いて、エンジンで要求する要求圧力を形成してエンジン方向に供給する（Ｓ３０２）。 Next, after pressurizing the LNG fuel via the in-tank pump 120 provided inside the LNG fuel tank 10, the required pressure required by the engine is applied by using the pressurizing pump 130 connected to the in-tank pump 120. It is formed and supplied toward the engine (S302).

その後、蒸発ガス圧縮機１１０と加圧ポンプ１３０との間に設けられる第２熱交換器１５０によって、加圧ポンプ１３０を介して供給されるＬＮＧ燃料と蒸発ガス圧縮機１１０を介して供給される蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、蒸発ガスを一次的に冷却する（Ｓ３０３）。 After that, the second heat exchanger 150 provided between the evaporative gas compressor 110 and the pressurizing pump 130 supplies the LNG fuel supplied via the pressurizing pump 130 and the evaporative gas compressor 110 via the evaporative gas compressor 110. The evaporative gas is temporarily cooled by exchanging heat with the evaporative gas (S303).

次に、加圧ポンプ１３０とインタンクポンプ１２０との間に設けられる第１熱交換器１４０によって、インタンクポンプ１２０を介して供給されるＬＮＧ燃料と第２熱交換器１５０を介して一次冷却された蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、蒸発ガスを二次冷却した後、冷却された蒸発ガスを再び加圧ポンプ１３０の方向に供給することにより、エンジン燃料として再利用されるようにする（Ｓ３０４）。 Next, the LNG fuel supplied via the in-tank pump 120 and the primary cooling via the second heat exchanger 150 by the first heat exchanger 140 provided between the pressurizing pump 130 and the in-tank pump 120. By exchanging heat with each other, the vaporized gas is secondarily cooled, and then the cooled vaporized gas is supplied again in the direction of the pressurizing pump 130 so that it can be reused as engine fuel. (S304).

上述したように、本考案によれば、第１熱交換器１４０および第２熱交換器１５０を用いて、ＬＮＧ燃料タンク１０内の蒸発ガスを一次および二次的に再液化することにより、別途の再液化システムが備えられていない中小型船舶でも、捨てられるＢＯＧを効果的にリサイクルすることができるようにするというという利点を有する。 As described above, according to the present invention, the first heat exchanger 140 and the second heat exchanger 150 are used to separately reliquefy the evaporative gas in the LNG fuel tank 10 in a primary and secondary manner. It has the advantage that even small and medium-sized vessels that are not equipped with the reliquefaction system can effectively recycle the discarded BOG.

以上、本考案の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者であれば、下記の請求の範囲に記載された本考案の思想および領域から逸脱することなく、本考案を多様に修正および変更させることができることが理解できるだろう。 Although the above description has been made with reference to the preferred embodiments of the present invention, a skilled person skilled in the art will not deviate from the ideas and areas of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that the present invention can be modified and modified in various ways.

１００ 中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム
１１０ 蒸発ガス圧縮機
１２０ インタンクポンプ
１３０ 加圧ポンプ
１４０ 第１熱交換器
１５０ 第２熱交換器
１６０ 第３熱交換器
１７０ 蒸発ガス追加圧縮機
１８０ ブースターポンプ
１９０ 気化器 100 LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion ships 110 Evaporative gas compressor 120 In-tank pump 130 Pressurized pump 140 1st heat exchanger 150 2nd heat exchanger 160 3rd heat exchanger 170 Evaporative gas additional compressor 180 Booster Pump 190 Vaporizer

Claims (7)

ＬＮＧ燃料タンクに接続され、前記ＬＮＧ燃料タンク内の蒸発ガス（ＢＯＧ）を圧縮する蒸発ガス圧縮機と、
前記ＬＮＧ燃料タンクの内側に設けられ、ＬＮＧ燃料を加圧してエンジン方向に供給するインタンクポンプ（Ｉｎ−ｔａｎｋ ｐｕｍｐ）と、
前記インタンクポンプに接続され、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料を加圧して、前記エンジンで要求する要求圧力を形成して前記エンジン方向に供給する加圧ポンプと、
前記インタンクポンプと前記加圧ポンプとの間に設けられ、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と前記蒸発ガス圧縮機を介して供給される蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、前記蒸発ガスを冷却する第１熱交換器と、
前記加圧ポンプと前記蒸発ガス圧縮機との間に設けられ、前記加圧ポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と前記蒸発ガス圧縮機を介して供給される蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、前記蒸発ガスを冷却する第２熱交換器とを含み、
前記蒸発ガス圧縮機を介して圧縮された蒸発ガスは、前記第２熱交換器を介して一次冷却が行われた後、前記第１熱交換器を介して二次冷却されて前記加圧ポンプを介して前記エンジン方向に供給されることを特徴とする、中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 An evaporative gas compressor that is connected to the LNG fuel tank and compresses the evaporative gas (BOG) in the LNG fuel tank.
An in-tank pump (In-tank pump) provided inside the LNG fuel tank to pressurize the LNG fuel and supply it toward the engine.
A pressurizing pump connected to the in-tank pump and pressurizing the LNG fuel supplied via the in-tank pump to form a required pressure required by the engine and supplying the LNG fuel toward the engine.
By providing heat between the in-tank pump and the pressurizing pump, the LNG fuel supplied via the in-tank pump and the evaporative gas supplied via the evaporative gas compressor exchange heat with each other. , The first heat exchanger that cools the evaporative gas,
To exchange heat between the LNG fuel provided between the pressurizing pump and the evaporative gas compressor and supplied via the pressurizing pump and the evaporative gas supplied via the evaporative gas compressor. Includes a second heat exchanger that cools the evaporative gas.
The evaporative gas compressed via the evaporative gas compressor is first cooled via the second heat exchanger and then secondarily cooled via the first heat exchanger to be subjected to the secondary cooling of the pressurizing pump. An LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels, which is supplied in the direction of the engine via the engine. 前記蒸発ガス圧縮機へ供給される蒸発ガスと前記蒸発ガス圧縮機によって圧縮が完了した蒸発ガスとを互いに熱交換させることにより、
前記蒸発ガス圧縮機によって圧縮が完了した蒸発ガスを追加冷却する第３熱交換器をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 By exchanging heat between the evaporative gas supplied to the evaporative gas compressor and the evaporative gas that has been compressed by the evaporative gas compressor, the evaporative gas is exchanged with each other.
The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to claim 1, further comprising a third heat exchanger that additionally cools the evaporative gas that has been compressed by the evaporative gas compressor. 前記蒸発ガス圧縮機を介して圧縮された蒸発ガスを再圧縮する蒸発ガス追加圧縮機をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to claim 1, further comprising an evaporative gas additional compressor that recompresses the evaporative gas compressed via the evaporative gas compressor. 前記インタンクポンプと前記第１熱交換器との間に設けられ、前記インタンクポンプを介して加圧されたＬＮＧ燃料を追加加圧するブースターポンプをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 The first aspect of the present invention is characterized in that a booster pump provided between the in-tank pump and the first heat exchanger and additionally pressurizing the LNG fuel pressurized via the in-tank pump is further included. The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels described. 前記第２熱交換器と前記エンジンとの間には、
前記第２熱交換器を介して熱交換が行われたＬＮＧ燃料を気化させる気化器が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 Between the second heat exchanger and the engine
The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to claim 1, wherein a vaporizer for vaporizing LNG fuel whose heat has been exchanged via the second heat exchanger is provided. 前記第１熱交換器は、
冷却が完了した蒸発ガスを、前記インタンクポンプと前記第１熱交換器とを接続する配管へ供給することにより、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と混合させることを特徴とする、請求項１に記載の中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 The first heat exchanger is
The evaporative gas that has been cooled is supplied to the pipe connecting the in-tank pump and the first heat exchanger to be mixed with the LNG fuel supplied via the in-tank pump. The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to claim 1. 前記第１熱交換器は、
冷却が完了した蒸発ガスを、前記インタンクポンプを介して供給されるＬＮＧ燃料と混合させることを特徴とする、請求項１に記載の中小型ＬＮＧ燃料推進船用ＬＮＧ蒸発ガス再液化システム。 The first heat exchanger is
The LNG evaporative gas reliquefaction system for small and medium-sized LNG fuel propulsion vessels according to claim 1, wherein the cooled evaporative gas is mixed with the LNG fuel supplied via the in-tank pump.
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