KR101277952B1 - A fuel gas supply system of liquefied natural gas - Google Patents

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강민호
이태석
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Abstract

PURPOSE: A system for supplying LNG is provided to prevent cavitations by collecting evaporation gas so that the gas doesn't move into a pump. CONSTITUTION: A system for supplying LNG comprises a fuel supply line(21), a boosting pump(31), a high pressure pump(32), a return line(40), and a differential pressure flow meter. The fuel supply line is connected to an engine from an LNG storage tank(10). The boosting pump is installed in the fuel supply line. The high pressure pump pressurizes LNG discharged from the boosting pump at 200 to 400 bar. The return line is installed at the front side of the high pressure pump. The differential pressure flow meter measures the pressure of the LNG which is collected along the return line. [Reference numerals] (10) LNG storage tank; (20) Engine; (60) Heat exchanger

Description

LNG 연료 공급 시스템{A Fuel Gas Supply System of Liquefied Natural Gas}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an LNG fuel supply system,

본 발명은 LNG 연료 공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an LNG fuel supply system.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transporting large quantities of minerals, crude oil, natural gas, or more than a thousand containers. It is made of steel and buoyant to float on the water surface. ≪ / RTI >

이러한 선박은 엔진을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.Such a vessel generates thrust by driving the engine. In this case, the engine uses gasoline or diesel to move the piston so that the crankshaft is rotated by the reciprocating motion of the piston, so that the shaft connected to the crankshaft is rotated to drive the propeller It was common.

그러나 최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.In recent years, however, LNG fuel supply systems for driving an engine using LNG as a fuel have been used in an LNG carrier carrying Liquefied Natural Gas (LNG) It is also applied to other ships.

일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃도 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다. Generally, it is known that LNG is a clean fuel and its reserves are more abundant than petroleum, and its usage is rapidly increasing as mining and transfer technology develops. This LNG is generally stored in a liquid state at a temperature of -162 ° C. or below under 1 atm. The volume of liquefied methane is about one sixth of the volume of methane in a gaseous state, The specific gravity is 0.42, which is about one half of that of crude oil.

그러나 엔진이 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 엔진에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, the temperature and pressure required to drive the engine may be different from the state of the LNG stored in the tank. Therefore, in recent years, research and development have been made on the technology of controlling the temperature and pressure of the LNG stored in the liquid state and supplying the engine to the engine.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LNG 저장탱크의 하류에 석션드럼을 구비하고, 증발가스를 회수하여 펌프에 증발가스가 유입되지 않도록 함으로써, 공동현상이 일어나는 것을 방지할 수 있는 LNG 연료 공급 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is provided with a suction drum downstream of the LNG storage tank, by recovering the boil-off gas so that the boil-off gas does not flow into the pump, It is to provide an LNG fuel supply system that can prevent the phenomenon from occurring.

본 발명의 다른 목적은, 부스팅 펌프와 고압 펌프의 사이에 회수 라인이 연결되고, 부스팅 펌프가 최대 유량을 고압 펌프에 공급하되 고압 펌프에서 전달받지 못하는 잉여 유량은 석션드럼으로 회수되도록 하여, 고압 펌프의 요구 유량을 만족시킬 수 있는 LNG 연료 공급 시스템을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention, a recovery line is connected between the boosting pump and the high pressure pump, and the boosting pump supplies the maximum flow rate to the high pressure pump, but the surplus flow rate that is not received from the high pressure pump is recovered to the suction drum, thereby providing a high pressure pump. It is to provide an LNG fuel supply system that can satisfy the required flow rate.

본 발명의 또 다른 목적은, 석션드럼 등으로 연결되는 회수 라인에 오리피스를 구비하여 회수되는 LNG의 압력을 모니터링하여 부스팅 펌프의 공급 유량을 제어함으로써, 전력 소모량 및 LNG 회수 유량을 최적화할 수 있는 LNG 연료 공급 시스템을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide an orifice in a recovery line connected to a suction drum to monitor the pressure of the recovered LNG to control the supply flow rate of the boosting pump, thereby optimizing power consumption and LNG recovery flow rate. It is for providing a fuel supply system.

본 발명의 일 측면에 따른 LNG 연료 공급 시스템은, LNG 저장탱크로부터 엔진까지 연결된 연료 공급 라인; 상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 LNG 저장탱크로부터 배출된 상기 LNG를 가압하는 부스팅 펌프; 상기 부스팅 펌프로부터 배출된 상기 LNG를 고압으로 가압하는 고압 펌프; 상기 부스팅 펌프와 상기 고압 펌프 사이에 연결되어 상기 LNG를 상류로 회수하는 회수 라인; 및 상기 회수 라인에 구비되어 상기 회수 라인을 따라 회수되는 상기 LNG의 압력을 측정하는 차압 유량계를 포함하되, 상기 부스팅 펌프는, 상기 차압 유량계에 의해 측정된 차압에 따라 상기 고압 펌프의 공급 유량을 가변시키는 것을 특징으로 한다.LNG fuel supply system according to an aspect of the present invention, the fuel supply line connected to the engine from the LNG storage tank; A boosting pump provided on the fuel supply line to pressurize the LNG discharged from the LNG storage tank; A high pressure pump pressurizing the LNG discharged from the boosting pump to a high pressure; A recovery line connected between the boosting pump and the high pressure pump to recover the LNG upstream; And a differential pressure flow meter provided in the recovery line to measure the pressure of the LNG recovered along the recovery line, wherein the boosting pump varies the supply flow rate of the high pressure pump according to the differential pressure measured by the differential pressure flow meter. It is characterized by.

구체적으로, 상기 차압 유량계는, 오리피스일 수 있다.Specifically, the differential pressure flow meter may be an orifice.

구체적으로, 상기 부스팅 펌프는, 일정 시간마다 또는 실시간으로 상기 차압 유량계에 의해 측정된 차압에 따라 공급 유량을 가변시킬 수 있다.Specifically, the boosting pump may vary the supply flow rate according to the differential pressure measured by the differential pressure flow meter at a predetermined time or in real time.

구체적으로, 상기 회수 라인은, 상기 LNG 저장탱크에 연결되어 상기 LNG를 상기 LNG 저장탱크로 회수할 수 있다.In detail, the recovery line may be connected to the LNG storage tank to recover the LNG to the LNG storage tank.

구체적으로, 상기 LNG 저장탱크의 하류에서 상기 연료 공급 라인 상에 마련되는 보조 저장탱크를 더 포함하고, 상기 회수 라인은, 상기 보조 저장탱크에 연결되어 상기 LNG를 상기 보조 저장탱크로 회수할 수 있다.Specifically, further comprising an auxiliary storage tank provided on the fuel supply line downstream of the LNG storage tank, the recovery line is connected to the auxiliary storage tank may recover the LNG to the auxiliary storage tank. .

구체적으로, 상기 보조 저장탱크는, 상기 LNG 저장탱크로부터 배출된 상기 LNG에서 증발가스를 분리하는 석션드럼일 수 있다.Specifically, the auxiliary storage tank may be a suction drum for separating the boil-off gas from the LNG discharged from the LNG storage tank.

구체적으로, 상기 고압 펌프는, 상기 LNG를 200bar 내지 400bar로 가압할 수 있다.Specifically, the high pressure pump may pressurize the LNG to 200 bar to 400 bar.

본 발명에 따른 LNG 연료 공급 시스템은, LNG 저장탱크의 하류에 구비되는 석션드럼이 LNG 저장탱크로부터 배출되는 LNG에서 증발가스를 분리시킴으로써, 펌프에 기체가 유입되는 것을 차단하여 펌프의 고장을 방지할 수 있다.In the LNG fuel supply system according to the present invention, the suction drum provided downstream of the LNG storage tank separates the boil-off gas from the LNG discharged from the LNG storage tank, thereby preventing the gas from flowing into the pump and preventing a failure of the pump. Can be.

또한, 본 발명에 따른 LNG 연료 공급 시스템은, 부스팅 펌프와 고압 펌프의 사이에서 회수 라인으로 석션드럼을 연결하고, 부스팅 펌프가 최대 유량을 고압 펌프에 제공할 수 있도록 하여 고압 펌프의 요구 유량을 만족시키되, 잉여 유량은 석션드럼으로 회수될 수 있도록 하여 원활한 펌프 구동이 가능하다.In addition, the LNG fuel supply system according to the present invention, by connecting the suction drum to the recovery line between the boosting pump and the high pressure pump, the boosting pump to provide the maximum flow rate to the high pressure pump to satisfy the required flow rate of the high pressure pump However, the surplus flow rate can be recovered to the suction drum to enable a smooth pump operation.

또한 본 발명에 따른 LNG 연료 공급 시스템은, 부스팅 펌프와 고압 펌프의 사이에서 석션드럼으로 연결되는 회수 라인에 오리피스를 설치하여 회수 압력을 파악하고, 회수 압력에 따라 부스팅 펌프의 공급 유량을 가변시킴으로써, 부스팅 펌프에 의한 전력 소모를 절감할 수 있다.In addition, the LNG fuel supply system according to the present invention, by installing an orifice in the recovery line connected to the suction drum between the boosting pump and the high pressure pump to determine the recovery pressure, by varying the supply flow rate of the boosting pump according to the recovery pressure, The power consumption by the boosting pump can be reduced.

도 1은 종래의 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템에서 LNG 저장탱크의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.
1 is a conceptual diagram of a conventional LNG fuel supply system.
2 is a conceptual diagram of an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an LNG storage tank in an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of an LNG fuel supply system according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional LNG fuel supply system.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 LNG 연료 공급 시스템(1)은, LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 열교환기(60)를 포함한다. 이때 펌프(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31)와, 고압 펌프(High Pressure Pump; 32)를 포함할 수 있다. 이하 본 명세서에서, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the conventional LNG fuel supply system 1 includes an LNG storage tank 10, an engine 20, a pump 30, and a heat exchanger 60. At this time, the pump 30 may include a boosting pump 31 and a high pressure pump 32. In the present specification, LNG can be used to encompass both NG, which is a liquid state, and NG, which is a supercritical state, for the sake of convenience.

종래의 LNG 연료 공급 시스템(1)은, 부스팅 펌프(31)가 LNG 저장탱크(10)로부터 배출되는 LNG를 수 내지 수십 bar로 가압한 뒤, 고압 펌프(32)가 엔진(20)에서 요구하는 압력(일례로 200bar 내지 400bar)으로 LNG를 가압하여 열교환기(60)에 공급한다. 이후 열교환기(60)는 펌프(30)로부터 공급받은 LNG의 온도를 높인 뒤 초임계 상태의 LNG가 엔진(20)에 공급되도록 할 수 있다. 이때 엔진(20)에 공급되는 LNG는 200 내지 400bar의 압력을 가지며 40 내지 60도의 온도를 갖는 초임계 상태일 수 있다.In the conventional LNG fuel supply system 1, after the boosting pump 31 pressurizes LNG discharged from the LNG storage tank 10 to several to several tens of bar, the high pressure pump 32 requests the engine 20. The LNG is pressurized at a pressure (for example, 200 bar to 400 bar) to be supplied to the heat exchanger 60. Thereafter, the heat exchanger 60 may increase the temperature of the LNG supplied from the pump 30 and allow the LNG in the supercritical state to be supplied to the engine 20. In this case, the LNG supplied to the engine 20 may have a pressure of 200 to 400 bar and a supercritical state having a temperature of 40 to 60 degrees.

이때 고압 펌프(32)에는 일정한 유량의 LNG가 공급되어야 하며, 고압 펌프(32)가 요구하는 유량은 NPSHr(Net Positive Suction Head)로 표현된다. 고압 펌프(32)에 일정량의 LNG가 유입되지 않으면 공동현상(Cavitation)이 발생하여 고압 펌프(32)가 파손될 수 있으므로, 고압 펌프(32)의 요구 유량을 만족시키는 것이 매우 중요하다.At this time, the high pressure pump 32 must be supplied with a constant flow rate of LNG, and the flow rate required by the high pressure pump 32 is expressed by NPSHr (Net Positive Suction Head). If a predetermined amount of LNG does not flow into the high pressure pump 32, cavitation may occur and the high pressure pump 32 may be damaged. Therefore, it is very important to satisfy the required flow rate of the high pressure pump 32.

따라서 종래에는 고압 펌프(32)의 요구 유량을 지속적으로 만족시키기 위해, 고압 펌프(32)의 전단에 부스팅 펌프(31)를 배치하고, 부스팅 펌프(31)가 LNG 저장탱크(10)로부터 배출되는 LNG를 가압한 후 고압 펌프(32)에 전달하도록 함으로써, 고압 펌프(32)의 파손을 방지하였다.Therefore, in order to continuously satisfy the required flow rate of the high pressure pump 32, the boosting pump 31 is disposed in front of the high pressure pump 32, and the boosting pump 31 is discharged from the LNG storage tank 10. The LNG was pressurized and then delivered to the high pressure pump 32 to prevent breakage of the high pressure pump 32.

그러나 이 경우 고압 펌프(32)의 요구 유량을 일정하게 맞추기 위한 부스팅 펌프(31)의 가동 제어가 상당히 어려우며, 부스팅 펌프(31)의 배출 유량이 고압 펌프(32)의 NPSHr과 상이해질 경우 고압 펌프(32)의 파손 위험이 여전히 존재한다는 문제가 있다.
In this case, however, it is considerably difficult to control the operation of the boosting pump 31 to keep the required flow rate of the high-pressure pump 32 constant. When the discharge flow rate of the boosting pump 31 is different from the NPSHr of the high- There is a problem that the risk of breakage of the battery 32 still exists.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템에서 LNG 저장탱크의 단면도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram of an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of an LNG storage tank in an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템(2)은, LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 회수 라인(40), 보조 저장탱크(50), 열교환기(60)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 열교환기(60) 등은 종래의 LNG 연료 공급 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.As shown in FIG. 2, the LNG fuel supply system 2 according to an embodiment of the present invention includes an LNG storage tank 10, an engine 20, a pump 30, a recovery line 40, and auxiliary storage. Tank 50, heat exchanger 60. In an embodiment of the present invention, the LNG storage tank 10, the engine 20, the pump 30, the heat exchanger 60, and the like refer to the same reference numerals for convenience of each configuration in the conventional LNG fuel supply system 1. Used, but not necessarily the same configuration.

LNG 저장탱크(10)는, 엔진(20)에 공급될 LNG를 저장한다. LNG 저장탱크(10)는 LNG를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때 LNG 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다. The LNG storage tank 10 stores the LNG to be supplied to the engine 20. The LNG storage tank 10 must store the LNG in a liquid state, and the LNG storage tank 10 may have a pressure tank form.

도 3에 도시된 바와 같이, LNG 저장탱크(10)는, 외조 탱크(11), 내조 탱크(12), 단열부(13)를 포함한다. 외조 탱크(11)는 LNG 저장탱크(10)의 외벽을 이루는 구조로서, 스틸로 형성될 수 있으며, 단면이 다각형 형태일 수 있다.As shown in FIG. 3, the LNG storage tank 10 includes an outer tank 11, an inner tank 12, and an insulator 13. The outer tank 11 is formed as an outer wall of the LNG storage tank 10, and may be formed of steel, and may have a polygonal cross section.

내조 탱크(12)는, 외조 탱크(11)의 내부에 구비되며, 서포트(Support; 14)에 의해 외조 탱크(11)의 내부에 지지 설치될 수 있다. 이때 서포트(14)는 내조 탱크(12)의 하단에 구비될 수 있고, 물론 내조 탱크(12)의 좌우 유동을 억제하기 위해 내조 탱크(12)의 측면에도 구비될 수 있다.The tanks 12 are provided inside the tanks 11 and can be supported and supported inside the tanks 11 by means of a support 14. At this time, the support 14 may be provided at the lower end of the inner tank 12, and may be provided at the side of the inner tank 12 in order to suppress the lateral movement of the inner tank 12. [

내조 탱크(12)는 스테인레스 재질로 형성될 수 있으며, 5bar 내지 10bar(일례로 6bar)의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 내조 탱크(12)를 이와 같이 일정 압력에 견딜 수 있도록 설계하는 것은, 내조 탱크(12)의 내부에 구비된 LNG가 증발되어 증발가스가 생성됨에 따라 내조 탱크(12)의 내압이 상승될 수 있기 때문이다.The bath tank 12 may be made of stainless steel and designed to withstand a pressure of 5 bar to 10 bar (for example 6 bar). The reason why the inner tank 12 is designed to withstand such a constant pressure is that the inner pressure of the inner tank 12 can be raised as the LNG provided in the inner tank 12 is evaporated to generate the evaporation gas Because.

내조 탱크(12)의 내부에는 배플(Baffle; 15)이 구비될 수 있다. 배플(15)은 격자 형태의 플레이트를 의미하며, 배플(15)이 설치됨에 따라 내조 탱크(12) 내부의 압력은 고르게 분포되어 내조 탱크(12)가 일부분에 집중 압력을 받는 것을 방지할 수 있다.A baffle 15 may be provided in the inner tank 12. [ The baffle 15 means a plate in the form of a lattice and the baffle 15 is installed so that the pressure inside the tank 12 can be evenly distributed to prevent the tank 12 from being subjected to concentrated pressure .

단열부(13)는, 내조 탱크(12)와 외조 탱크(11)의 사이에 구비되며 외부 열에너지가 내조 탱크(12)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이때 단열부(13)는 진공상태일 수 있다. 단열부(13)를 진공으로 형성함에 따라, LNG 저장탱크(10)는 일반적인 탱크와 비교할 때 높은 압력에 더욱 효율적으로 견뎌낼 수 있다. 일례로 LNG 저장탱크(10)는 진공의 단열부(13)를 통해 5bar 내지 20bar의 압력을 버텨낼 수 있다.The heat insulating portion 13 is provided between the inner tank 12 and the outer tank 11 and can prevent the external heat energy from being transmitted to the inner tank 12. [ At this time, the heat insulating portion 13 may be in a vacuum state. By forming the adiabatic portion 13 in a vacuum, the LNG storage tank 10 can more efficiently withstand higher pressures as compared to a conventional tank. For example, the LNG storage tank 10 may sustain a pressure of 5 to 20 bar through the vacuum insulation 13.

이와 같이 본 실시예는 진공 형태의 단열부(13)를 외조 탱크(11)와 내조 탱크(12) 사이에 구비하는 압력 탱크형 LNG 저장탱크(10)를 사용함으로써, 증발가스의 발생을 최소화할 수 있고, 내압이 상승하더라도 LNG 저장탱크(10)가 파손되는 등의 문제가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
As described above, the present embodiment uses the pressure tank LNG storage tank 10 having the vacuum insulation unit 13 between the outer tank 11 and the inner tank 12 to minimize the generation of the evaporated gas And it is possible to prevent the LNG storage tank 10 from being damaged even if the internal pressure is increased.

엔진(20)은, LNG 저장탱크(10)로부터 공급되는 LNG를 통해 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 엔진(20)은 MEGI 엔진일 수 있고, 이중연료 엔진일 수도 있다.The engine 20 is driven through the LNG supplied from the LNG storage tank 10 to generate thrust. In this case, the engine 20 may be a MEGI engine or a dual fuel engine.

엔진(20)이 이중연료 엔진일 경우, LNG와 오일이 혼합되어 공급되지 않고 LNG 또는 오일이 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 엔진(20)의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.When the engine 20 is a dual fuel engine, LNG and oil may be selectively supplied without being mixed with the LNG. This is to prevent the mixture of two materials having different combustion temperatures from being mixed and to prevent the efficiency of the engine 20 from being lowered.

엔진(20)은 LNG의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서 엔진(20) 구동 시 최종적으로 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 따라, 선체가 전진 또는 후진하게 된다.As the piston 20 (not shown) in the cylinder (not shown) reciprocates due to the combustion of the LNG, the engine 20 rotates the crank shaft (not shown) connected to the piston, (Not shown) can be rotated. Therefore, as the propeller (not shown) connected to the shaft finally rotates when the engine 20 is driven, the hull is moved forward or backward.

물론 본 실시예에서 엔진(20)은 프로펠러를 구동하기 위한 엔진(20)일 수 있으나, 발전을 위한 엔진(20) 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 엔진(20)일 수 있다. 즉 본 실시예는 엔진(20)의 종류를 특별히 한정하지 않는다. 다만 엔진(20)은 LNG의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 내연기관일 수 있다.Of course, in the present embodiment, the engine 20 may be an engine 20 for driving a propeller, but it may be an engine 20 for generating electricity or an engine 20 for generating other power. That is, the present embodiment does not specifically limit the type of the engine 20. However, the engine 20 may be an internal combustion engine that generates a driving force by combustion of the LNG.

LNG 저장탱크(10)와 엔진(20) 사이에는 LNG를 전달하는 연료 공급 라인(21)이 설치될 수 있고, 연료 공급 라인(21)에는 펌프(30), 보조 저장탱크(50), 열교환기(60) 등이 구비되어 LNG가 엔진(20)에 공급되도록 할 수 있다.A fuel supply line 21 for transmitting LNG may be installed between the LNG storage tank 10 and the engine 20, and the pump supply line 21 may include a pump 30, an auxiliary storage tank 50, and a heat exchanger. 60 may be provided to allow LNG to be supplied to the engine 20.

이때 연료 공급 라인(21)에는 연료 공급 밸브(부호 도시하지 않음)가 설치되어, 연료 공급 밸브의 개도 조절에 따라 LNG의 공급량이 조절될 수 있다.
At this time, the fuel supply line 21 is provided with a fuel supply valve (not shown), the supply amount of LNG can be adjusted according to the opening degree of the fuel supply valve.

펌프(30)는, 연료 공급 라인(21) 상에 마련되며, LNG 저장탱크(10)로부터 배출된 LNG를 고압으로 가압한다. 펌프(30)는 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32)를 포함한다. The pump 30 is provided on the fuel supply line 21 and pressurizes the LNG discharged from the LNG storage tank 10 to a high pressure. The pump 30 includes a boosting pump 31 and a high-pressure pump 32.

부스팅 펌프(31)는, LNG 저장탱크(10)와 고압 펌프(32) 사이의 연료 공급 라인(21) 상에, 또는 LNG 저장탱크(10) 내에 구비될 수 있으며, 고압 펌프(32)에 충분한 양의 LNG가 공급되도록 하여 고압 펌프(32)의 공동현상(cavitation)을 방지한다. 또한 부스팅 펌프(31)는 LNG 저장탱크(10)로부터 LNG를 빼내어서 LNG를 수 내지 수십 bar 이내로 가압할 수 있다.The boosting pump 31 may be provided on the fuel supply line 21 between the LNG storage tank 10 and the high pressure pump 32 or in the LNG storage tank 10 and may be sufficient for the high pressure pump 32 So that positive LNG is supplied to prevent cavitation of the high-pressure pump 32. Also, the boosting pump 31 can extract the LNG from the LNG storage tank 10 and pressurize the LNG within several to several tens of bars.

LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG는 액체 상태에 놓여있다. 이때 부스팅 펌프(31)는 LNG 저장탱크(10)로부터 배출되는 LNG를 가압하여 압력 및 온도를 다소 높일 수 있으며, 부스팅 펌프(31)에 의해 가압된 LNG는 여전히 액체 상태일 수 있다.The LNG stored in the LNG storage tank 10 is in a liquid state. At this time, the boosting pump 31 may pressurize the LNG discharged from the LNG storage tank 10 to slightly increase the pressure and the temperature, and the LNG pressurized by the boosting pump 31 may still be in a liquid state.

본 실시예에서 부스팅 펌프(31)는, 최대 유량을 고압 펌프(32)에 공급할 수 있다. 최대 유량이라 함은 부스팅 펌프(31)가 최대한 배출할 수 있는 유량을 의미한다. 이 경우 고압 펌프(32)의 요구 유량보다 많은 양의 LNG가 부스팅 펌프(31)로부터 고압 펌프(32)로 전달되므로, 고압 펌프(32)의 원활한 구동이 가능하다.In this embodiment, the boosting pump 31 may supply the maximum flow rate to the high pressure pump 32. The maximum flow rate means the flow rate that the boosting pump 31 can discharge as much as possible. In this case, since a larger amount of LNG than the required flow rate of the high pressure pump 32 is transferred from the boosting pump 31 to the high pressure pump 32, smooth driving of the high pressure pump 32 is possible.

다만 잉여 LNG의 처리가 문제될 수 있으나, 본 실시예에서 잉여 LNG는 회수 라인(40)을 통해 보조 저장탱크(50) 또는 LNG 저장탱크(10)로 회수될 수 있다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.However, the processing of the surplus LNG may be a problem, but in the present embodiment, the surplus LNG may be recovered to the auxiliary storage tank 50 or the LNG storage tank 10 through the recovery line 40. This will be described later.

고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출된 LNG를 고압으로 가압하여, 엔진(20)에 LNG가 공급되도록 한다. LNG는 LNG 저장탱크(10)로부터 약 10bar 정도의 압력으로 배출된 후 부스팅 펌프(31)에 의해 1차로 가압되는데, 고압 펌프(32)는 부스팅 펌프(31)에 의해 가압된 액체상태의 LNG를 2차로 가압하여, 후술할 열교환기(60)에 공급한다.The high-pressure pump 32 pressurizes the LNG discharged from the boosting pump 31 to a high pressure so that the LNG is supplied to the engine 20. The LNG is discharged at a pressure of about 10 bar from the LNG storage tank 10 and then pressurized primarily by the boosting pump 31, and the high pressure pump 32 receives the liquid LNG pressurized by the boosting pump 31. It pressurizes secondary and supplies to the heat exchanger 60 mentioned later.

이때 고압 펌프(32)는 LNG를 엔진(20)에서 요구하는 압력, 예를 들어 200bar 내지 400bar까지 가압하여 엔진(20)에 공급함으로써, 엔진(20)이 LNG를 통해 추력을 생산하도록 할 수 있다.At this time, the high-pressure pump 32 may pressurize the LNG to the engine 20 at a pressure required by the engine 20, for example, 200 to 400 bar, thereby causing the engine 20 to produce thrust through the LNG .

고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출되는 액체상태의 LNG를 고압으로 가압하되, LNG가 초임계점(Critical Point)보다 높은 온도 및 높은 압력을 갖는 초임계 상태가 되도록 상변화시킬 수 있다. 이때 초임계 상태인 LNG의 온도는 임계온도보다 상대적으로 높은 -20℃ 이하일 수 있다.The high pressure pump 32 is capable of phase-changing the LNG discharged from the boosting pump 31 to a supercritical state having a higher temperature and a higher pressure than the LNG at a high pressure have. At this time, the temperature of the supercritical LNG may be lower than -20 ° C, which is relatively higher than the critical temperature.

또는 고압 펌프(32)는, 액체 상태의 LNG를 고압으로 가압하여 과냉액체 상태로 변화시킬 수 있다. 여기서 과냉액체 상태의 LNG란 LNG의 압력이 임계압력보다 높고, 온도가 임계온도보다 낮은 상태이다.Or the high-pressure pump 32 can pressurize the LNG in a liquid state to a super-cooled liquid state by pressurizing it with a high pressure. Here, the LNG in the subcooled liquid state is a state in which the pressure of the LNG is higher than the critical pressure and the temperature is lower than the critical temperature.

구체적으로 고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출되는 액체상태의 LNG를 200bar 내지 400bar까지 고압으로 가압하되, LNG의 온도가 임계온도보다 낮은 온도가 되도록 하여, LNG를 과냉액체 상태로 상변화시킬 수 있다. 여기서, 과냉액체 상태인 LNG의 온도는, 임계온도보다 상대적으로 낮은 -140℃ 내지 -60℃일 수 있다.
Specifically, the high-pressure pump 32 pressurizes the liquid LNG discharged from the boosting pump 31 to a high pressure of 200 to 400 bar so that the temperature of the LNG becomes lower than the critical temperature, Phase change. Here, the temperature of the LNG in the subcooled liquid state may be -140 캜 to -60 캜, which is relatively lower than the critical temperature.

회수 라인(40)은, 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32) 사이에 연결되어 LNG를 상류로 회수한다. 회수 라인(40)은 LNG 저장탱크(10)에 연결되어 LNG를 LNG 저장탱크(10)로 회수할 수 있고, 또는 보조 저장탱크(50)에 연결되어 LNG를 보조 저장탱크(50)로 회수할 수 있다.The recovery line 40 is connected between the boosting pump 31 and the high pressure pump 32 to recover LNG upstream. The recovery line 40 may be connected to the LNG storage tank 10 to recover LNG to the LNG storage tank 10, or may be connected to the auxiliary storage tank 50 to recover LNG to the auxiliary storage tank 50. Can be.

본 실시예에서 부스팅 펌프(31)는 최대 유량을 고압 펌프(32)에 공급하게 되므로, 고압 펌프(32)의 요구 유량을 초과하는 잉여 유량이 고압 펌프(32) 측으로 공급될 수 있다. 이 경우 잉여 유량을 방치하게 되면 일부 유량이 부스팅 펌프(31)로 역류하거나, 부스팅 펌프(31)에서 고압 펌프(32)로의 공급 흐름이 저하될 수 있다.In this embodiment, since the boosting pump 31 supplies the maximum flow rate to the high pressure pump 32, an excess flow rate exceeding the required flow rate of the high pressure pump 32 may be supplied to the high pressure pump 32 side. In this case, if the surplus flow rate is left, some flow rates may flow back to the boosting pump 31 or the supply flow from the boosting pump 31 to the high pressure pump 32 may be lowered.

따라서 본 실시예는, 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32) 사이에 회수 라인(40)을 연결하고, 고압 펌프(32)의 요구 유량을 초과하는 잉여 유량이 회수 라인(40)으로 유입되도록 할 수 있다. 이때 잉여 유량은 회수 라인(40)을 따라 LNG 저장탱크(10)에 유입되거나 보조 저장탱크(50)에 유입된 후 다시 부스팅 펌프(31)로 유입될 수 있다.
Therefore, in this embodiment, the recovery line 40 is connected between the boosting pump 31 and the high pressure pump 32 so that an excess flow rate exceeding the required flow rate of the high pressure pump 32 flows into the recovery line 40. can do. At this time, the surplus flow rate may be introduced into the LNG storage tank 10 along the recovery line 40 or into the auxiliary storage tank 50 and then introduced into the boosting pump 31 again.

보조 저장탱크(50)는, LNG 저장탱크(10)의 하류에서 연료 공급 라인(21) 상에 마련되며, 회수 라인(40)을 따라 회수되는 LNG를 공급받아 다시 부스팅 펌프(31)에 전달할 수 있다. 이를 통해 본 실시예는 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32) 사이에 잔류할 수 있는 잉여 유량에 의해 역류 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The auxiliary storage tank 50 is provided on the fuel supply line 21 downstream of the LNG storage tank 10, and receives the LNG recovered along the recovery line 40 and delivers the LNG to the boosting pump 31 again. have. Through this, the present embodiment can prevent a problem such as backflow due to the excess flow rate that may remain between the boosting pump 31 and the high pressure pump 32.

보조 저장탱크(50)는, LNG 저장탱크(10)로부터 배출된 LNG에서 증발가스를 분리하는 석션드럼(Suction drum)일 수 있다. 즉 보조 저장탱크(50)는, LNG 저장탱크(10)에서 부스팅 펌프(31)로 연결되는 연료 공급 라인(21) 상에 배치되며, LNG에서 증발가스를 분리한 뒤 액체 상태의 LNG만 부스팅 펌프(31)에 공급하여, 부스팅 펌프(31)에서 공동현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.The auxiliary storage tank 50 may be a suction drum separating the boil-off gas from the LNG discharged from the LNG storage tank 10. That is, the auxiliary storage tank 50 is disposed on the fuel supply line 21 connected from the LNG storage tank 10 to the boosting pump 31, and after separating the boil off gas from the LNG, only the LNG in the liquid state is boosted by the pump. By supplying to (31), it is possible to prevent cavitation from occurring in the boosting pump (31).

또한 보조 저장탱크(50)는, LNG 저장탱크(10)의 내압이 과도하게 상승하여 비정상적인 양의 LNG가 부스팅 펌프(31) 방향으로 이송될 경우, LNG를 임시로 저장해 둠으로써 부스팅 펌프(31)의 과부하를 방지할 수 있다.
In addition, the auxiliary storage tank 50, when the internal pressure of the LNG storage tank 10 is excessively increased and the abnormal amount of LNG is transferred to the boosting pump 31 direction, by temporarily storing the LNG by boosting the pump 31 Overload can be prevented.

열교환기(60)는, 엔진(20)과 펌프(30) 사이의 연료 공급 라인(21) 상에 마련되며, 펌프(30)로부터 공급되는 LNG를 가열한다. 열교환기(60)에 LNG를 공급하는 펌프(30)는 고압 펌프(32)일 수 있으며, 열교환기(60)는 과냉액체 상태 또는 초임계 상태의 LNG를 고압 펌프(32)에서 배출되는 압력인 200bar 내지 400bar를 유지하면서 가열시켜서, 40도 내지 60도의 초임계 상태의 LNG로 변환한 후 엔진(20)에 공급할 수 있다.The heat exchanger 60 is provided on the fuel supply line 21 between the engine 20 and the pump 30, and heats LNG supplied from the pump 30. The pump 30 for supplying LNG to the heat exchanger 60 may be a high pressure pump 32, and the heat exchanger 60 may be a pressure at which the LNG of the supercooled liquid state or the supercritical state is discharged from the high pressure pump 32. By heating while maintaining 200 bar to 400 bar, it can be converted to LNG in a supercritical state of 40 degrees to 60 degrees and then supplied to the engine 20.

고압 펌프(32)가 LNG를 어떠한 상태로 상변화 시키는지에 따라, 열교환기(60)가 LNG에 공급하는 열의 양이 달라질 수 있다. 즉 고압 펌프(32)가 LNG를 초임계 상태로 상변화시킬 경우, 열교환기(60)는 LNG를 -20도에서 40 내지 60도까지 가열하여야 하는 반면, 고압 펌프(32)가 LNG를 과냉액체 상태로 상변화 시킬 경우 열교환기(60)는 LNG를 -60도에서 40 내지 60도까지 가열하여야 한다.Depending on the state in which the high pressure pump 32 changes the phase of LNG, the amount of heat supplied to the LNG by the heat exchanger 60 may vary. That is, when the high pressure pump 32 phase changes the LNG to a supercritical state, the heat exchanger 60 must heat the LNG from -20 degrees to 40 to 60 degrees, while the high pressure pump 32 causes the LNG to be supercooled liquid. When the phase change to the state, the heat exchanger 60 should heat the LNG from -60 degrees to 40 to 60 degrees.

열교환기(60)는 보일러(도시하지 않음)를 통해 공급되는 스팀이나 글리콜 히터(도시하지 않음)로부터 공급되는 글리콜 히터를 이용하여 LNG를 가열하거나, 전기에너지를 이용하여 LNG를 가열할 수 있고, 또는 선박에 구비되어 있는 발전기나 기타 설비 등으로부터 발생되는 폐열을 이용하여 LNG를 가열할 수 있다.
The heat exchanger 60 may heat LNG using a steam heater supplied through a boiler (not shown) or a glycol heater supplied from a glycol heater (not shown), or heat LNG using electric energy. Alternatively, the LNG may be heated by using waste heat generated from a generator or other facilities provided in the vessel.

이와 같이 본 실시예는, 부스팅 펌프(31)를 최대로 가동하여 충분한 유량이 고압 펌프(32)로 공급될 수 있도록 하되, 고압 펌프(32)에 유입되지 못한 잉여 유량은 회수 라인(40)을 따라 LNG 저장탱크(10) 또는 보조 저장탱크(50)로 회수될 수 있도록 하여, 고압 펌프(32)의 원활한 구동을 가능케 한다.As such, the present embodiment operates the boosting pump 31 to the maximum so that a sufficient flow rate may be supplied to the high pressure pump 32, but the excess flow rate that does not flow into the high pressure pump 32 may cause the recovery line 40 to recover. Accordingly, the LNG storage tank 10 or the auxiliary storage tank 50 can be recovered, thereby enabling smooth operation of the high pressure pump 32.

또한 본 실시예는, 보조 저장탱크(50)로 석션드럼을 사용하여, 부스팅 펌프(31)로 공급되는 LNG에서 증발가스가 분리될 수 있도록 함으로써, 증발가스 유입에 의한 펌프(30) 파손 등의 문제가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
In addition, the present embodiment, by using the suction drum as the auxiliary storage tank 50, by allowing the boil-off gas to be separated from the LNG supplied to the boosting pump 31, such as damage to the pump 30 by the inlet of the boil-off gas Problems can be prevented from occurring.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of an LNG fuel supply system according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템(3)은, LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 회수 라인(40), 차압 유량계(41), 보조 저장탱크(50), 열교환기(60)를 포함한다. 본 실시예에서 펌프(30)와 차압 유량계(41)를 제외한 다른 구성은 앞서 일 실시예에서 설명한 구성과 유사하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
As shown in FIG. 4, the LNG fuel supply system 3 according to another embodiment of the present invention includes an LNG storage tank 10, an engine 20, a pump 30, a recovery line 40, and a differential pressure flow meter. 41, an auxiliary storage tank 50, and a heat exchanger 60. Except for the pump 30 and the differential pressure flow meter 41 in the present embodiment is similar to the configuration described in the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

펌프(30)는, 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32)를 포함한다. 본 실시예에서의 고압 펌프(32)는 앞서 설명한 일 실시예에서의 고압 펌프(32)와 동일하므로, 이하에서는 부스팅 펌프(31)에 대해서 중점적으로 설명하도록 한다.The pump 30 includes a boosting pump 31 and a high pressure pump 32. Since the high pressure pump 32 in the present embodiment is the same as the high pressure pump 32 in the above-described embodiment, the following will focus on the boosting pump 31.

본 실시예에서 부스팅 펌프(31)는, 고압 펌프(32)의 요구 유량을 맞출 수 있는 범위 내에서 구동된다. 본 실시예는 앞서 언급한 일 실시예와는 달리, 부스팅 펌프(31)를 최대로 가동하여 최대 유량이 고압 펌프(32)로 유입되도록 하는 것이 아니라, 차압 유량계(41)를 통해 회수 라인(40)으로 회수되는 LNG의 압력을 파악하고, 이를 통해 부스팅 펌프(31)를 제어할 수 있다.In the present embodiment, the boosting pump 31 is driven within a range capable of matching the required flow rate of the high pressure pump 32. Unlike the embodiment described above, the present embodiment does not operate the boosting pump 31 to the maximum so that the maximum flow rate flows into the high pressure pump 32, but the recovery line 40 through the differential pressure flow meter 41. ) To determine the pressure of the LNG to be recovered, thereby controlling the boosting pump 31.

부스팅 펌프(31)를 최대로 가동시키고 잉여 유량을 회수할 경우, 부스팅 펌프(31)에 의한 전력 소모량이 증가하고 LNG 저장탱크(10)로 회수되는 LNG에 의한 LNG 저장탱크(10)의 내압 상승 문제가 발생될 수 있다.When the boosting pump 31 is operated at maximum and the excess flow rate is recovered, the power consumption by the boosting pump 31 increases and the internal pressure of the LNG storage tank 10 is increased due to the LNG recovered to the LNG storage tank 10. Problems may arise.

그러나 본 실시예에서 부스팅 펌프(31)는, 회수 라인(40)에 의해 회수되는 잉여 유량을 감지하고, 부스팅 펌프(31)의 공급 유량을 증감시킴으로써, 부스팅 펌프(31)에 의하여 고압 펌프(32)에 충분한 유량이 공급되도록 하는 동시에, 부스팅 펌프(31)의 최대 가동을 방지함으로써 전력 소모량을 최적화시킬 수 있다.However, in the present embodiment, the boosting pump 31 detects the excess flow rate recovered by the recovery line 40 and increases or decreases the supply flow rate of the boosting pump 31, thereby increasing the high pressure pump 32 by the boosting pump 31. Power consumption can be optimized by ensuring that a sufficient flow rate is supplied).

이때 부스팅 펌프(31)는, 일정 시간마다 또는 실시간으로 차압 유량계(41)에 의해 측정된 차압에 따라 공급 유량을 가변시킬 수 있다. 이는 고압 펌프(32)의 요구 유량이 외부 조건에 따라 변화할 경우를 대비하기 위함이다.
At this time, the boosting pump 31 may vary the supply flow rate according to the differential pressure measured by the differential pressure flow meter 41 at a predetermined time or in real time. This is to prepare for the case where the required flow rate of the high pressure pump 32 changes according to external conditions.

차압 유량계(41)는, 회수 라인(40)에 구비되어 회수 라인(40)을 따라 회수되는 LNG의 압력을 측정한다. 차압 유량계(41)는 오리피스일 수 있고, 전후단의 차압을 측정할 수 있다.The differential pressure flow meter 41 is provided in the recovery line 40 to measure the pressure of LNG recovered along the recovery line 40. The differential pressure flow meter 41 may be an orifice and measure the differential pressure at the front and rear ends.

따라서 본 실시예는 회수 라인(40)을 따라 흐르는 LNG의 압력을 차압 유량계(41)로 측정하고, 측정된 값을 부스팅 펌프(31)에 전달하여, LNG의 측정 압력이 기설정값 이상으로 과도하다면 부스팅 펌프(31)의 공급 유량을 감소시키고, LNG의 측정 압력이 기설정값 미만일 경우 부스팅 펌프(31)의 공급 유량을 증가시켜서, 고압 펌프(32)에 요구 유량 미만의 LNG가 유입되는 상황이 발생되지 않도록 할 수 있다.
Therefore, in the present embodiment, the pressure of the LNG flowing along the recovery line 40 is measured by the differential pressure flow meter 41, and the measured value is transmitted to the boosting pump 31, so that the measured pressure of the LNG is over the preset value. If so, the supply flow rate of the boosting pump 31 is reduced, and if the measured pressure of the LNG is less than the preset value, the supply flow rate of the boosting pump 31 is increased, so that the LNG of less than the required flow rate flows into the high pressure pump 32. This can be prevented from occurring.

이와 같이 본 실시예는, 회수 라인(40)의 LNG 압력을 차압 유량계(41)로 측정하고, 이를 토대로 부스팅 펌프(31)의 공급 유량을 가변시킴으로써, 부스팅 펌프(31)에 의한 전력 소모가 과도하게 증가하는 것을 방지하고, LNG의 회수 유량을 감소시켜 시스템 가동 효율을 높일 수 있다.As described above, the present embodiment measures the LNG pressure of the recovery line 40 with the differential pressure flow meter 41, and varies the supply flow rate of the boosting pump 31 based on the differential pressure flow meter 41, thereby causing excessive power consumption by the boosting pump 31. It is possible to prevent the increase and increase the operating efficiency of the system by reducing the recovery flow rate of LNG.

1: 종래의 LNG 연료 공급 시스템 2,3: 본 발명의 LNG 연료 공급 시스템
10: LNG 저장탱크 11: 외조 탱크
12: 내조 탱크 13: 단열부
14: 서포트 15: 배플
20: 엔진 21: 연료 공급 라인
30: 펌프 31: 부스팅 펌프
32: 고압 펌프 40: 회수 라인
41: 차압 유량계 50: 보조 저장탱크
60: 열교환기
1: conventional LNG fuel supply system 2, 3: LNG fuel supply system of the present invention
10: LNG storage tank 11: outer tank
12: inner tank 13:
14: Support 15: Baffle
20: engine 21: fuel supply line
30: Pump 31: Boosting pump
32: high pressure pump 40: return line
41: differential pressure meter 50: auxiliary storage tank
60: heat exchanger

Claims (7)

LNG 저장탱크로부터 엔진까지 연결된 연료 공급 라인;
상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 LNG를 수 내지 수십 bar 이내로 가압하는 부스팅 펌프;
상기 부스팅 펌프로부터 배출된 상기 LNG를 200bar 내지 400bar로 가압하는 고압 펌프;
상기 고압 펌프 전측에 마련되어 상기 부스팅 펌프로부터 상기 고압 펌프로 상기 고압 펌프의 요구 유량보다 많은 양의 LNG가 전달될 경우 잉여 LNG를 상류로 회수하는 회수 라인; 및
상기 회수 라인을 따라 회수되는 상기 LNG의 압력을 측정하는 차압 유량계를 포함하되,
상기 부스팅 펌프는, 상기 고압 펌프가 구동될 때, 상기 차압 유량계에 의해 측정된 차압이 기설정값 이상이면 상기 고압 펌프로의 공급 유량을 감소시키고, 상기 측정된 차압이 기설정값 미만이면 공급 유량을 증가시켜서, 상기 고압 펌프의 요구 유량을 지속적으로 만족시켜 상기 고압 펌프에서 공동현상이 발생되는 것을 방지하여 상기 고압 펌프의 원활한 구동을 가능케 하고 상기 부스팅 펌프의 전력 소모량을 최적화시키는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.
A fuel supply line connected from the LNG storage tank to the engine;
A boosting pump provided on the fuel supply line and configured to pressurize the LNG to several to several tens of bar;
A high pressure pump for pressurizing the LNG discharged from the boosting pump to 200 bar to 400 bar;
A recovery line provided at the front side of the high pressure pump to recover surplus LNG upstream when an amount of LNG greater than a required flow rate of the high pressure pump is transferred from the boosting pump to the high pressure pump; And
It includes a differential pressure flow meter for measuring the pressure of the LNG recovered along the recovery line,
When the high pressure pump is driven, the boosting pump reduces the supply flow rate to the high pressure pump when the differential pressure measured by the differential pressure flow meter is equal to or greater than a preset value, and supplies the supply flow rate when the measured differential pressure is less than the preset value. By increasing the, by continuously satisfying the required flow rate of the high pressure pump to prevent the occurrence of the cavitation in the high pressure pump to enable smooth operation of the high pressure pump and LNG, characterized in that to optimize the power consumption of the boosting pump Fuel supply system.
제 1 항에 있어서, 상기 차압 유량계는,
오리피스인 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.
According to claim 1, wherein the differential pressure flow meter,
LNG fuel supply system, characterized in that the orifice.
제 1 항에 있어서, 상기 부스팅 펌프는,
일정 시간마다 또는 실시간으로 상기 차압 유량계에 의해 측정된 차압에 따라 공급 유량을 가변시키는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.
The booster pump according to claim 1,
The LNG fuel supply system, characterized in that the supply flow rate is varied according to the differential pressure measured by the differential pressure flow meter at a predetermined time or in real time.
제 1 항에 있어서, 상기 회수 라인은,
상기 LNG 저장탱크에 연결되어 상기 LNG를 상기 LNG 저장탱크로 회수하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.
The method of claim 1, wherein the recovery line,
The LNG fuel supply system, characterized in that connected to the LNG storage tank to recover the LNG to the LNG storage tank.
제 1 항에 있어서,
상기 LNG 저장탱크의 하류에서 상기 연료 공급 라인 상에 마련되는 보조 저장탱크를 더 포함하고,
상기 회수 라인은, 상기 보조 저장탱크에 연결되어 상기 LNG를 상기 보조 저장탱크로 회수하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.
The method of claim 1,
Further comprising a secondary storage tank provided on the fuel supply line downstream of the LNG storage tank,
The recovery line is connected to the auxiliary storage tank LNG fuel supply system, characterized in that for recovering the LNG to the auxiliary storage tank.
제 5 항에 있어서, 상기 보조 저장탱크는,
상기 LNG 저장탱크로부터 배출된 상기 LNG에서 증발가스를 분리하는 석션드럼인 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.
The method of claim 5, wherein the auxiliary storage tank,
The LNG fuel supply system, characterized in that the suction drum for separating the boil-off gas from the LNG discharged from the LNG storage tank.
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