KR101324614B1 - 천연가스 연료공급 시스템 - Google Patents

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삼성중공업 주식회사
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Abstract

천연가스 연료공급시스템이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템은 천연가스 저장탱크로부터 사용처에 연료를 공급하기 위한 연료공급라인, 상기 연료공급라인에 순차적으로 설치된 기화기 및 가열기, 상기 기화기에 연결되며, 에어핸들링 유닛 및 제 1 열교환기가 순차적으로 설치된 제 1 냉매순환라인, 상기 가열기에 연결되며, 제 2 열교환기가 설치된 제 2 냉매순환라인 및 상기 제 2 열교환기에 연결된 엔진열 이송라인 및 상기 제 2 열교환기의 전단의 상기 엔진열 이송라인에서 분기되어 상기 제 1 열교환기에 연결되며, 상기 제 2 열교환기의 후단의 상기 엔진열 이송라인에 다시 연결되는 엔진열 연결라인을 포함한다.

Description

천연가스 연료공급 시스템{System For Natural Gas Fuel Supply}
본 출원은 천연가스 연료공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 액화천연가스를 엔진의 연료로 사용하는 선박에 있어서, 선박에 설치된 냉각장치를 대신하여 액화천연가스연료를 기화시키는데 필요한 열을 엔진의 냉각수로부터 공급하는 천연가스 연료공급 시스템에 관한 것이다.
물 위를 항해하는 선박은 그 쓰임새에 따라 여객선 및 어선화 화물선으로 구분되는데, 선박에 탑승하는 승객 및 승조원의 쾌적성 또는 어획한 생선의 부패방지 및 탑재한 화물의 변질방지 등 다양한 목적을 위해 냉각장치가 탑재된다.
또한, 근래에는 액화가스등을 운반하기 위한 LNG 수송선 등의 수요가 많아지고 있는데, 이러한 액화가스는 기체상태일 때 보다 액체상태일 때 그 부피가 대략 1/600정도로 줄어들어 해상운반을 위해서는 액화상태로 운반하는 것이 필수적이다. 그런데, 상기와 같은 가스를 액화상태로 유지하기 위해서는 섭씨 영하 160도 정도의 극저온 상태로 유지하여야 한다.
도 1은 종래의 선박(10)에 탑재되는 공기조화장치(50)를 도시하였다. 종래의 공기조화장치(50)는 냉매압축기(52), 응축기(54), 팽창밸브(56) 및 에어핸들링유닛(58: AHU: Air Handling Unit)으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 냉매압축기(52)는 냉매를 단열압축하고, 응축기(54)는 가열된 냉매를 외부와 열교환시켜 방열하며, 상기 팽창밸브(56)는 냉매가 단열팽창되고, 상기 에어핸들링유닛(58)은 상기 팽창밸브에서 단열팽창되어 냉각된 냉매가 유동되면서 주위의 열을 흡열함으로써 에어핸들링유닛(58) 주변 공기를 냉각하도록 이루어지는 것이다.
그런데, 상기와 같은 공기조화장치(50)는 상기 냉매압축기(52)의 구동에 상당한 동력이 필요하며, 이 동력은 선박의 엔진(20)으로부터 얻게 되므로 엔진을 그 만큼 더 운전해야 해 에너지의 소모가 심한 문제점이 있었다.
또 한편, 최근에는 친환경 선박이 주목 받으면서 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 선박에 대한 관심이 증대되고 있다.
특히, LNG운반선의 경우 수송하는 천연액화가스를 연료로 사용할 수 있어 별도의 연료탱크를 구비하지 않아도 되는 이점이 있어 근래에 개발이 가속화 되고 있다.
이러한 천연액화가스를 연료로 사용하기 위해서는 선체 내부에 저장된 천연액화가스를 기화시킨 후 엔진에 공급해야 하며 이 때문에 액체상태의 가스를 가열하는 방법을 사용한다.
본 출원보다 먼저 공개된 공개특허 10-2008-0080157을 참고하면, 액체상태의 가스를 가열하기 위한 열원으로서 해수를 사용하는 기술이 개시되어 있다.
도 2는 상기한 선행특허에 개시된 연료공급계와 냉각계의 시스템을 도시한 도면이다.
이를 간략하게 살펴보면, LNG를 기화하여 연료로 공급하는 가스공급시스템(3)과 선박 내 필요한 냉각 에너지를 공급하기 위한 냉매 순환로(7), 그리고 위의 가스공급시스템(3)에서 발생하는 냉각 에너지를 냉매 순환로(7)로 전달해주는 중간유동순환로(6)가 구비된다.
즉, 상기 중간유동순환로(6)가 LNG의 기화열을 냉매순환로(7)에 전달하여 수요처에서의 냉각을 하도록 하며, 반대로 수요처에서 흡수한 열을 가스증발기(5)에 전달하여 LNG를 기화시키도록 이루어진다.
또한, LNG를 기화시키는데 필요한 열이 부족할 경우 해수와 열교환되는 제2열교환기(11)가 구비되어 해수로부터 열을 얻도록 구비된다.
그러나, 이러한 구성은 LNG로부터 얻는 냉각에너지가 수요처에서 필요한 냉방열량보다 작은 경우 냉매가 기체와 액체의 2상 상태로 섞일 가능성이 있으며, 이러한 경우 가압에 어려움이 발생하며 냉각 에너지를 최대한 활용하는데 어려움이 있다.
또한, 해수와 열교환하기 위해서 상기 제2열교환기(11)는 부식을 고려하여 내부식성 재질로 제작되어야 하며, 해수에 섞인 이물질에 의해 열교환기 내부가 오염될 가능성을 고려하여 초기 설계부터 크게 제작해야 하므로 열교환기의 제작단가가 높아지는 문제점이 있으며, 설령 해수에 의한 오염을 고려하여 제작한다고 하여도 내부 이물질 침적에 의한 열교환기의 성능 저하가 필연적으로 발생되어 주기적인 정비가 필요한 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2008-0080157
본 발명은, 보다 효율적으로 액화천연가스(LNG)의 기화열을 이용하며 해수를 이용하지 않아 보다 안전하고 정비보수의 필요성이 적어 경제적인 천연가스 연료공급 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 천연가스 저장탱크로부터 사용처에 연료를 공급하기 위한 연료공급라인, 상기 연료공급라인에 순차적으로 설치된 기화기 및 가열기, 상기 기화기에 연결되며, 에어핸들링 유닛 및 제 1 열교환기가 순차적으로 설치된 제 1 냉매순환라인, 상기 가열기에 연결되며, 제 2 열교환기가 설치된 제 2 냉매순환라인 및 상기 제 2 열교환기에 연결된 엔진열 이송라인 및 상기 제 2 열교환기의 전단의 상기 엔진열 이송라인에서 분기되어 상기 제 1 열교환기에 연결되며, 상기 제 2 열교환기의 후단의 상기 엔진열 이송라인에 다시 연결되는 엔진열 연결라인을 포함하는 천연가스 연료공급 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 상기 엔진열 연결라인은 상기 제 1 열교환기 전단의 상기 엔진열 연결라인에 엔진열 연결라인 밸브가 설치될 수 있다.
또한, 상기 천연가스 연료공급 시스템은 상기 천연가스 저장탱크 하부에서 인출되어 상기 천연가스 저장탱크 상부로 연결되는 제 1 압력유지라인, 상기 제 1 압력유지라인에 설치된 압력유지라인 밸브와 압력유지 열교환기 및 상기 에어핸들링 유닛의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인에서 분기되어 상기 압력유지 열교환기에 연결되고, 상기 에어핸들링 유닛의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인에 연결된 제 2 압력유지라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연료공급라인은 천연가스 저장탱크로부터 저압 가스엔진까지 연결된 저압가스 연료공급라인과 상기 천연가스 저장탱크로부터 고압 가스엔진까지 연결된 고압가스 연료공급라인을 포함하고, 상기 기화기 및 가열기는 각각 제 1 기화기와 제 2 기화기 및 제 1 가열기와 제 2 가열기를 포함하고, 상기 제 1 기화기 및 제 1 가열기는 순차적으로 상기 저압가스 연료공급라인에 설치되고, 상기 제 2 기화기 및 제 2 가열기는 순차적으로 상기 고압가스 연료공급라인에 설치되고, 상기 제 1 냉매순환라인은 상기 제 1 기화기와 상기 제 2 기화기 각각에 연결되고, 상기 제 1 냉매순환라인은 상기 제 1 가열기와 상기 제 2 가열기 각각에 연결될 수 있다.
또한, 상기 고압가스 연료공급라인은 상기 저압가스 연료공급라인에서 분기되어 고압 가스엔진까지 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 2 기화기와 상기 제 2 가열기 사이의 상기 고압가스 연료공급라인에 설치되며, 고압가스의 유동 상태를 제어하는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 냉매순환라인은 상기 에어핸들링 유닛의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인에 다시 연결되는 보조냉각라인을 포함하고, 상기 보조냉각라인에 보조냉각기가 설치될 수 있다.
또한, 상기 보조냉각기의 전단의 상기 보조냉각라인에 보조냉각라인밸브가 설치될 수 있다.
또한, 상기 천연가스 연료공급 시스템은 상기 천연가스 저장탱크 상부로부터 상기 가열기 전단의 상기 연료공급라인에 연결된 증발가스 공급라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 천연가스 연료공급 시스템은 상기 에어핸들링 유닛의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인에 연결된 우회라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 엔진열 이송라인은 제 1 엔진열 이송라인과 제 2 엔진열 이송라인을 포함하고, 상기 제 1 엔진열 이송라인의 열매체와 상기 제 2 엔진열 이송라인의 열매체가 상기 제 1 냉매순환라인의 냉매와 선택적 또는 동시에 열교환될 수 있다.
또한, 상기 제 1 냉매순환라인과 상기 제 2 냉매순환라인의 냉매는 글리콜워터일 수 있다.
또한, 상기 엔진열 이송라인을 따라 흐르는 열매체는 엔진의 냉각수일 수 있다.
또한, 상기 천연가스 저장탱크에서 증발가스 발생시, 상기 증발가스를 가열하여 사용처에 공급할 수 있다.
본 발명의 천연가스 연료공급 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 해수대신 엔진열과 열교환하므로 해수의 사용에 따른 열교환기의 부식우려가 없으며, 이물질의 침적에 의한 열교환기의 고장 및 정비의 필요성이 없어지는 효과가 있다.
둘째, 해수에 비하여 상대적으로 고온인 엔진열과 열교환 하므로 열교환 효율이 향상되어 열교환기를 작게 제작할 수 있어 제작단가가 저렴해지는 효과가 있다.
셋째, 액화천연가스가 기화되면서 냉매의 온도를 떨어뜨리고, 온도가 낮아진 냉매를 차가운 공기가 필요한 곳에 사용할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 액화천연가스의 낮은 온도를 활용하고 액화천연가스를 연료로 사용하기 위하여 필요한 기화열을 엔진의 폐열을 활용함으로써, 선박 내에서 사용되는 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
다섯째, 제 1 냉매순환라인에서 발열되고 흡열되는 열량을 일정하게 유지함으로써, 본 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 선박에 탑재되는 공기조화장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 선행특허에 개시된 연료공급계와 냉각계의 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 6은 도 5에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 8은 도 7에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 10은 도 9에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 12는 도 11에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 14는 도 13에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 16은 도 15에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 18은 도 17에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 20은 도 19에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 21는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 22는 도 21에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 천연가스 연료공급 장치와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 전단과 후단의 의미는 유체의 공급경로를 기준으로 정의한 것이다. 예를 들어, 기화기의 후단은 유체가 상기 가압기에서 유출된 부분을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 천연가스 연료공급 시스템(1000)은 천연가스 저장탱크(1), 연료공급라인(100), 제 1 냉매순환라인(200), 제 2 냉매순환라인(300) 및 엔진열 이송라인(500)을 포함한다.
천연가스 저장탱크(1)는 대략 -162 ℃에서 5 ~ 7 bar 상태로 액화된 액화천연가스가 저장된다.
연료공급라인(100)은 상기 천연가스 저장탱크(1)로부터 사용처(2)에 연료인 천연가스를 공급하기 위하여 상기 사용처(2)에 연결된다.
상기 사용처(2)는 천연가스를 연료로 사용하는 엔진일 수 있다.
상기 연료공급라인(100)에는 기화기(210) 및 가열기(310)가 순차적으로 설치된다.
기화기(210)는 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 공급되는 액화천연가스를 기화시킨다.
상기 사용처(2)는 천연가스를 연료로 사용하는 엔진일 수 있다. 상기 엔진이 천연가스를 연료로 사용하기 위한 천연가스의 온도는 대략 45 ℃ 이다.
가열기(310)는 기화된 천연가스를 가열하여 상기 엔진으로 공급한다.
제 1 냉매순환라인(200)에는 상기 기화기(210)에 연결되며, 에어핸들링 유닛(220)과 제 1 냉매순환펌프(250)가 설치된다.
상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 글리콜 워터(Glycol Water)일 수 있다. 상기 글리콜 워터는 일반적으로 부동액으로 사용된다.
한편, 상기 기화기(210)는 천연가스를 기화시킴과 동시에 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매의 온도를 떨어뜨린다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기화기는 천연가스를 기화시킴과 동시에 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매의 온도를 떨어뜨리는 장치이면, 적용 가능하다.
에어핸들링 유닛(220)은 종래기술에서 전술한 바와 같이 공기조화기일 수 있다.
또한, 상기 에어핸들링 유닛(220)은 상기 기화기(210)에 의해 냉각된 냉매를 이용하여 차가워진 공기를 필요한 곳으로 전달할 수 있다.
제 2 냉매순환라인(300)은 상기 가열기(310)에 연결되며, 열교환기(510)가 설치된다.
상기 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매와 동일할 수 있다. 또한, 상기 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매가 글리콜 워터일 경우 마찬가지로 글리콜 워터일 수 있다.
상기 가열기(310)는 제 2 냉매순환라인(300)과 연결되어 상기 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매를 통하여 천연가스를 가열할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열기(310)는 천연가스를 가열시키기 위하여 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매와 열교환되는 장치이면, 적용 가능하다.
열교환기(510)는 상기 제 2 냉매순환라인(300)과 연결됨과 동시에 후술할 엔진열 이송라인(500)을 연결한다.
엔진열 이송라인(500)은 엔진열 공급부(10)로부터 상기 열교환기(510)에 엔진열을 가진 열매체가 공급되고, 상기 열교환기(510)을 통과한 엔진열을 가진 매체는 엔진열 배출부(20)로 이송된다.
상기 엔진열 이송라인(500)에 이송되는 매체는 엔진의 냉각수일 수 있다.
또한, 엔진열 이송라인은 도시된 바와 달리, 선박에 사용되는 엔진에 순환되는 엔진열 순환라인일 수 있다.
한편, 상기 열교환기(510)는 상기 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매의 온도를 증가시키고, 엔진의 냉각수의 온도를 떨어뜨린다.
이와 같은 본 실시예의 천연가스 연료공급 시스템(1000)의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 4를 참조하면, 천연가스 저장탱크(1)에 저장된 액화천연가스는 연료공급라인(100)을 따라 기화기(210) 및 가열기(310)를 거쳐 사용처(2)에 공급된다. -①
이에 따라, 액화천연가스는 기화되고 가열되어 상기 사용처(2)에 하나가 될 수 있는 엔진에서 사용될 수 있는 연료가 된다.
제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 제 1 냉매순환펌프(250)에 의하여 상기 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 기화기(210) 및 에어핸들링 유닛(220)을 거쳐 순환될 수 있다. -②
이에 따라, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 기화기(210)를 거치면서 온도가 낮아질 수 있다. 상기 온도가 낮아진 냉매는 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 제공될 수 있게 되어 상기 에어핸들링 유닛(220)에 차가운 공기를 공급하는 냉각장치의 에너지 소모를 적게 할 수 있는 이점이 있다.
엔진열 공급부(10)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 열교환기(510)를 거쳐 엔진열 배출부(20)로 이송된다. -③
제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 제 2 냉매순환펌프(320)에 의하여 상기 제 2 냉매순환라인(300)을 따라 상기 열교환기(510) 및 상기 가열기(310)를 거쳐 순환될 수 있다. -④
상기 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 상기 열교환기(510)를 거치면서 온도가 상승할 수 있다. 또한, 상기 온도가 상승한 냉매는 상기 가열기(510)를 통해 기화된 천연가스를 가열할 수 있다.
이에 따라, 연료가 되기 위한 적절한 온도를 가지는 천연가스를 별도의 에너지를 소모하는 가열기를 이용하지 않고, 선박의 엔진의 폐열을 이용하여 천연가스를 가열할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1000)은 액화천연가스가 기화되는 열을 이용하여 에어핸들링 유닛을 작동하기 위한 냉각장치의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 천연가스를 기화시키기 위하여 엔진의 폐열을 이용할 수 있게 되어 선박에서 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1100)은 이미 설명한 도 3의 천연가스 연료공급 시스템(1000)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(1100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성요소뿐만 아니라 제 1 냉매교환라인(230)과 제 2 냉매교환라인(240)을 더 포함하고, 제 1 냉매교환라인 밸브(231) 및 제 2 냉매교환라인 밸브(241)를 더 포함할 수 있다.
제 1 냉매교환라인(230)은 상기 에어핸들링 유닛(220)의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 열교환기(510)의 전단의 상기 제 2 냉매순환라인(300)에 연결된다.
제 1 냉매교환라인 밸브(231)는 상기 제 1 냉매교환라인(230)에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 냉매연결라인 밸브(231)는 상기 제 1 냉매순환라인(200)과 상기 제 1 냉매교환라인(230)의 연결단에 설치될 수 있다.
제 2 냉매교환라인(240)은 상기 열교환기(510)의 전단의 제 2 냉매순환라인(300)에서 분기되어 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 연결될 수 있다.
제 2 냉매교환라인 밸브(241)는 상기 제 2 냉매교환라인(240)에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 냉매교환라인 밸브(241)는 상기 제 1 냉매순환라인(300)과 상기 제 2 냉매교환라인(240)의 연결단에 설치될 수도 있다.
본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1100)은 보조냉각라인(260) 및 보조냉각기(262)를 더 포함할 수 있다.
보조냉각라인(260)은 상기 에어핸들링 유닛(220)의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛(220)의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 다시 연결될 수 있다.
상기 보조냉각기(262)는 상기 보조냉각라인(260)에 설치되며, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매를 냉각할 수 있다.
이와 같은 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 6은 도 5에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
에어핸들링 유닛(220)을 사용할 필요가 없는 경우 연료공급라인(220)에 설치된 기화기(210)를 통하여 액화천연가스는 계속 기화되어 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 계속 온도가 내려갈 수 있다.
이런 상황이 지속되면, 제 1 냉매순환라인(200)에 설치된 장치 및 그 주변에 저온으로 인한 내구성 저하 등 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 냉매순환라인(200)은 일정 온도 이하로 내려가지 않게 할 필요성이 있다.
도 6을 참조하면, 제 1 냉매교환라인 밸브(231)를 개방하면, 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 제 1 냉매교환라인(230)을 통하여 제 2 냉매순환라인(300)으로 공급된다. -①
이때, 제 2 냉매교환라인 밸브(241)를 개방하면, 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 제 2 냉매교환라인(240)을 통하여 제 1 냉매순환라인(200)으로 공급된다. -②
이에 따라, 제 1 냉매순환라인(200)에 필요한 열량이 공급되어 상기 제 1 냉매순환라인(200)이 필요 이상으로 저온 상태가 지속되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 도 6에 따른 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템은 상기 제 1 냉매순환라인(200)과 상기 제 2 냉매순환라인(300)을 연결시킨 제 1 냉매교환라인(230)과 제 2 냉매교환라인(240)을 통화여 내부 냉매를 서로 교환함으로써 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 온도 저하로 인한 발생된 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 파손이나 오작동을 방지할 수 있다.
한편, 천연가스의 기화된 열에 의하여 온도가 낮아진 냉매만으로 에어핸들링 유닛(220)을 충분히 작동할 수 없는 경우에는 보조냉각라인 밸브(261)를 개방한다. 또한, 보조냉각기(262)를 작동하여 상기 보조냉각라인(260)의 냉매를 냉각시켜 다시 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 냉각된 냉매가 공급된다. -③
본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1100)은 제 1 냉매순환라인(200)과 제 2 냉매순환라인(300)을 연결함으로써, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매를 이용하여 에어핸들링 유닛(220)에 보다 효율적으로 에너지를 전달할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1200)은 이미 설명한 도 5의 천연가스 연료공급 시스템(1100)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7를 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(1200)은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성요소뿐만 아니라 증발가스 공급라인(130), 제 1 압력유지라인(140), 압력유지 열교환기(144), 제 2 압력유지라인(142) 및 우회라인(250)을 더 포함한다.
증발가스 공급라인(130)은 상기 천연가스 저장탱크(1) 상부로부터 상기 가열기(210) 전단의 상기 연료공급라인(100)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 천연가스 저장탱크(1) 내에 증발가스(BOG)가 과량으로 존재하는 경우 대기로 방출하지 않고, 액화천연가스를 기화시킬 필요가 없는 이점이 있다.
한편, 제 1 압력유지라인(140)은 상기 천연가스 저장탱크(1) 하부에서 인출되어 상기 천연가스 저장탱크(1) 상부로 연결된다.
또한, 상기 제 1 압력유지라인(140)에는 제 1 압력유지라인 밸브(141)와 압력유지 열교환기(144)가 설치된다.
제 2 압력유지라인(142)은 상기 에어핸들링 유닛(220) 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 압력유지 열교환기(144)에 연결되고, 상기 에어핸들링 유닛(220) 전단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 연결된다.
상기 압력유지 열교환기(144)에서는 상기 제 1 압력유지라인(140)을 통해 이동한 액체천연가스와 상기 에어핸들링 유닛(220)을 거친 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매가 열교환된다.
따라서, 상기 액체천연가스와 상기 냉매의 열교환되어 상기 액체천연가스는 기화될 수 있다.
우회라인(250)은 상기 에어핸들링 유닛(220)의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛(220) 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 연결된다.
이와 같은 또 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 8은 도 7에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
액화천연가스를 천연가스 저장탱크(1)에서 빼내어 계속 기화시킴에 따라 천연가스 저장탱크()의 내부압력은 감소하게 된다. 따라서, 상기 천연가스 저장탱크(1)의 내부는 액화천연가스가 원활히 배출되도록 적절한 압력을 유지할 필요성이 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 압력유지라인 밸브(141)를 개방하면, 상기 천연가스 저장탱크(1)의 하부에서 압력유지 열교환기(144)로 액화천연가스가 공급된다. -①
제 2 압력유지라인 밸브(143)가 개방되면, 제 1 냉매순환라인(200) 내에서 비교적 온도가 높은 냉매가 상기 압력유지 열교환기(144)에 공급된다. -②
상기 압력유지 열교환기(144)에서 상기 액화천연가스와 상기 냉매가 열교환되어 상기 액화천연가스는 기화된 천연가스가 된다.
또한, 상기 기화된 천연가스는 상기 천연가스 저장탱크(1)에 공급된다. -③
이에 따라, 상기 기화된 천연가스가 상기 천연가스 저장탱크(1)의 내부 압력을 적절하게 유지시켜 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 사용처에 천연가스가 원활히 공급될 수 있다.
한편, 에어핸들링 유닛(220)을 사용하지 않을 경우 제 1 우회밸브(251)를 폐쇄하고, 제 2 우회밸브(252)를 개방하여 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매를 우회라인(250)을 통해 계속적으로 순환시킬 수 있다. -④
또한, 상기 천연가스 저장탱크(1) 내의 압력이 증발가스로 인하여 증가하는 경우 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 상기 증발가스를 빼내어 제 1 냉매순환라인(200)과 제 2 냉매순환라인(300)이 연결되는 사이의 연료공급라인(100)에 공급될 수 있다. -⑤
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1300)은 이미 설명한 도 7의 천연가스 연료공급 시스템(1200)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(1300)에 따른 연료공급라인은 저압가스 연료공급라인(110)과 고압가스 연료공급라인(120)을 포함하고, 엔진열 이송라인은 제 1 엔진열 이송라인(520)과 상기 제 2 엔진열 이송라인(530)을 포함한다.
저압가스 연료공급라인(110)은 천연가스 저장탱크로부터 저압 가스엔진(3)까지 연결된다. 상기 저압 가스엔진(3)은 선박 내의 발전기를 작동시키기 위한 엔진 등이 있다.
상기 저압가스 연료공급라인(110)에는 제 1 기화기(211) 및 제 1 가열기(311)가 설치된다.
고압가스 연료공급라인(120)은 천연가스 저장탱크(1)로부터 고압 가스엔진(4)까지 연결된다. 또한, 상기 고압가스 연료공급라인(120)은 상기 저압가스 연료공급라인(110)에서 분기되어 고압 가스엔진(4)까지 연결될 수도 있다. 상기 고압 가스엔진(4)은 천연가스를 연료로 하는 선박에 동력을 전달하기 위한 엔진 등이 있다.
상기 고압가스 연료공급라인(120)에는 제 2 기화기(212) 및 제 2 가열기(312)가 설치된다.
상기 제 1 기화기(211)와 상기 제 2 기화기(212)는 도 3의 기화기와 유사하고, 상기 제 1 가열기(311)와 상기 제 2 가열기(312)는 도 3의 가열기와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 제 1 냉매순환라인(200)에는 에어핸들링 유닛(220)이 연결될 뿐만 아니라 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)가 각각 연결된다.
상기 제 2 냉매순환라인(300)은 상기 제 1 가열기(311)와 상기 제 2 가열기(312)에 각각 연결된다.
또한, 상기 제 2 기화기(212)와 상기 제 2 가열기(312) 사이의 상기 고압가스 연료공급라인(120)에 설치되며, 고압가스의 유동 상태를 제어하는 댐퍼(122)가 더 포함될 수 있다.
상기 댐퍼(122)는 상기 제 2 기화기(212)를 거쳐 기화된 천연가스의 요동치는 흐름이 비교적 안정되게 하는 역할을 수행한다.
이와 같은 또 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 10은 도 9에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 10을 참조하면, 천연가스 저장탱크(1)에 저장된 액화천연가스는 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 배출되어 상기 저압가스 연료공급라인(110)을 따라 제 1 기화기(211) 및 제 1 가열기(311)를 거쳐 저압 가스엔진(110)에 공급된다. -①
또한, 액화천연가스는 고압가스 연료공급라인(120)을 따라 제 2 기화기(212) 및 제 2 가열기(312)를 거쳐 고압 가스엔진(120)에 공급된다. -②
한편, 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 각각 연결된 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)를 거쳐 제 1 냉매순환펌프(202)에 의하여 상기 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 순환될 수 있다. - ③, ④
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 마찬가지로, 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)를 거치면서 온도가 낮아질 수 있다. 상기 온도가 낮아진 냉매는 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 제공될 수 있게 되어 상기 에어핸들링 유닛(220)에 차가운 공기를 공급하는 냉각장치의 에너지 소모를 적게 할 수 있는 이점이 있다.
제 1 엔진열 공급부(11)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 열교환기(510)를 거쳐 제 1 엔진열 배출부(21)로 이송된다. -⑤
제 2 엔진열 공급부(12)에 의해 선택적으로 공급되는 엔진열의 냉각수는 열교환기(510)를 거쳐 제 2 엔진열 배출부(22)로 이송된다. -⑥
이에 따라, 상기 제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 상기 열교환기(510)를 거치면서 온도가 상승할 수 있다. 또한, 상기 온도가 상승한 냉매는 상기 제 1 가열기(311) 및 제 2 가열기(312)를 각각 통과하며 기화된 천연가스를 가열할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1300)은 액화천연가스가 기화되는 열을 이용하여 에어핸들링 유닛을 작동하기 위한 냉각장치의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 천연가스를 기화시키기 위하여 엔진의 폐열을 이용할 수 있게 되어 선박에서 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(1300)은 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매의 흡열량과 방열량의 평형을 유지함으로써, 수동적일 수 있는 제 1 냉매순환라인(200)의 열량 출입을 능동적으로 제어하여 본 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2000)은 이미 설명한 도 3의 천연가스 연료공급 시스템(2000)에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예는 본 발명의 일 실시예와 달리, 제 1 냉매순환라인(200)에 본 발명의 일 실시예에 따른 구성요소뿐만 아니라, 제 1 열교환기(270)가 설치되고, 엔진열 이송라인(500)에서 분기되어 상기 제 1 열교환기(270)에 연결되는 엔진열 연결라인(501)을 포함한다.
엔진열 연결라인(501)은 상기 제 2 열교환기(510)의 전단의 상기 엔진열 이송라인(500)에서 분기되어 상기 제 1 열교환기(270)에 연결되며, 상기 제 2 열교환기(510)의 후단의 상기 엔진열 이송라인(500)에 다시 연결된다.
또한, 엔진열 연결라인(501)에는 상기 제 1 열교환기(270) 전단의 상기 엔진열 연결라인(501)에 엔진열 연결라인 밸브(502)가 설치될 수 있다.
이와 같은 본 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 12는 도 11에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 12을 참조하면, 천연가스 저장탱크(1)에 저장된 액화천연가스는 연료공급라인(100)을 따라 기화기(210) 및 가열기(310)를 거쳐 사용처(1)에 공급된다. -①
제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 제 1 냉매순환펌프(250)에 의하여 상기 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 기화기(210), 에어핸들링 유닛(220) 및 제 1 열교환기(270)를 거쳐 순환될 수 있다. -②
엔진열 공급부(10)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 제 2 열교환기(510)를 거쳐 엔진열 배출부(20)로 이송될 수 있다. -③
제 2 냉매순환라인(300)의 냉매는 제 2 냉매순환펌프(320)에 의하여 상기 제 2 냉매순환라인(300)을 따라 상기 제 2 열교환기(510) 및 상기 가열기(310)를 거쳐 순환될 수 있다. -④
엔진열 연결라인 밸브(502)의 개폐를 통하여 엔진열 공급부(10)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 제 1 열교환기(270)를 선택적으로 거쳐 엔진열 배출부(20)로 이송될 수 있다. -⑤
이와 같이 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2000)은 본 발명의 일 실시예와 달리, 냉매의 교환을 통하지 않고 제 1 열교환기(270)를 통하여 제 1 냉매순환라인(200)에 필요한 열량을 선택적으로 공급할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2000)은 액화천연가스가 기화되는 열을 이용하여 에어핸들링 유닛을 작동하기 위한 냉각장치의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 천연가스를 기화시키기 위하여 엔진의 폐열을 이용할 수 있게 되어 선박에서 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2000)은 제 1 냉매순환라인(200)과 제 2 냉매순환라인(300)을 연결함으로써, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매에 의한 에어핸들링 유닛(220)에 보다 효율적으로 에너지를 전달할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2100)은 이미 설명한 도 11의 천연가스 연료공급 시스템(2000)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(2100)은 도 11에 도시된 또 다른 실시예에 따른 구성요소뿐만 아니라 보조냉각라인(260), 증발가스 공급라인(130), 제 1 압력유지라인(140), 압력유지 열교환기(144), 제 2 압력유지라인(142) 및 우회라인(250)을 더 포함한다.
또한, 제 1 열교환기(270)는 도 11에 도시된 바와 달리, 제 1 냉매순환라인(200)에 병렬적으로 연결된 열교환기 연결라인(271)에 설치된다.
또한, 상기 제 1 열교환기(270) 전단의 상기 열교환기 연결라인(271)에는 제 1 열교환기 밸브(272)가 설치된다.
한편, 보조냉각기(262)는 상기 보조냉각라인(260)에 설치되며, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매를 냉각할 수 있다.
증발가스 공급라인(130)은 상기 천연가스 저장탱크(1) 상부로부터 상기 가열기(310) 전단의 상기 연료공급라인(100)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 천연가스 저장탱크(1) 내에 증발가스(BOG)가 과량으로 존재하는 경우 대기로 방출하지 않고, 액화천연가스를 기화시킬 필요가 없는 이점이 있다.
한편, 제 1 압력유지라인(140)은 상기 천연가스 저장탱크(1) 하부에서 인출되어 상기 천연가스 저장탱크(1) 상부로 연결된다.
또한, 상기 제 1 압력유지라인(1)에는 압력유지라인 밸브(141)와 압력유지 열교환기(144)가 설치된다.
제 2 압력유지라인(142)은 상기 에어핸들링 유닛(220) 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 압력유지 열교환기(144)에 연결되고, 상기 에어핸들링 유닛(220) 전단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 연결된다.
상기 압력유지 열교환기(144)에서는 상기 제 1 압력유지라인(140)을 통해 이동한 액체천연가스와 상기 에어핸들링 유닛(220)을 거친 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매가 열교환된다.
따라서, 상기 액체천연가스와 상기 냉매가 열교환되어 상기 액체천연가스는 기화될 수 있다.
우회라인(250)은 상기 에어핸들링 유닛(220)의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛(220) 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에 연결된다.
이와 같은 또 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 14는 도 13에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
천연가스의 기화된 열에 의하여 온도가 낮아진 냉매만으로 에어핸들링 유닛(220)을 충분히 작동할 수 없는 경우에는 보조냉각라인 밸브(261)를 개방한다. 또한, 보조냉각기(260)를 작동하여 상기 보조냉각라인(260)의 냉매를 냉각시켜 다시 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 냉각된 냉매가 공급된다. -①
한편, 천연가스 저장탱크(1)로부터 액화천연가스를 빼내어 계속 기화시킴에 따라 천연가스 저장탱크(1)의 내부압력은 감소하게 된다. 따라서, 상기 천연가스 저장탱크(1)의 내부는 액화천연가스가 원활히 배출되도록 적절한 압력을 유지할 필요성이 있다.
도 14를 참조하면, 압력유지라인 밸브(141)를 개방하고, 상기 천연가스 저장탱크(1)의 하부에서 압력유지 열교환기(144)에 액화천연가스가 공급되다. -②
제 1 냉매순환라인(200) 내에서 비교적 온도가 높은 냉매가 상기 압력유지 열교환기(144)에 공급된다. -③
상기 압력유지 열교환기(144)에서 상기 액화천연가스와 상기 냉매가 열교환되어 상기 액화천연가스는 기화된 천연가스가 된다.
또한, 상기 기화된 천연가스는 상기 천연가스 저장탱크(1)에 공급된다. -④
이에 따라, 상기 기화된 천연가스가 상기 천연가스 저장탱크(1)의 내부 압력을 적절하게 유지시켜 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 사용처로 천연가스가 원활히 공급될 수 있다.
또한, 상기 천연가스 저장탱크(1) 내의 압력이 증발가스로 인하여 증가하는 경우 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 상기 증발가스를 빼내어 제 1 냉매순환라인(200)과 제 2 냉매순환라인(300)이 연결되는 사이의 연료공급라인(100)에 공급할 수 있다. -⑤
한편, 에어핸들링 유닛(220)을 사용하지 않을 경우 제 1 우회밸브(251)를 폐쇄하고, 제 2 우회밸브(252)를 개방하여 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매를 우회라인(250)을 통해 계속적으로 순환시킬 수 있다. -⑥
또한, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매가 필요 이상으로 저온상태로 유지되는 경우 상기 제 1 열교환기 밸브(272)을 개방한다. 이때, 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 제 1 열교환기(270)를 거처 상기 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 순환될 수 있다. -⑦
이에 따라, 상기 제 1 열교환기(270)에서 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매와 엔진열의 냉각수가 열교환되어 상기 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매의 온도를 증가시킬 수 있다.
한편, 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매의 온도가 적절한 상태를 유지하면, 제 1 열교환기 밸브(272)를 폐쇄하고, 상기 냉매는 본래 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 순환될 수 있다. -⑧
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2100)은 제 1 냉매순환라인(200)의 냉매의 흡열량과 방열량을 일정하게 유지함으로써, 수동적일 수 있는 제 1 냉매순환라인(200)의 열량 출입을 능동적으로 제어하여 본 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2200)은 이미 설명한 도 13의 천연가스 연료공급 시스템(2100)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 15를 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(2200)에 따른 연료공급라인은 저압가스 연료공급라인(110)과 고압가스 연료공급라인(120)을 포함하고, 엔진열 이송라인은 제 1 엔진열 이송라인(520)과 상기 제 2 엔진열 이송라인(530)을 포함한다.
저압가스 연료공급라인(110)은 천연가스 저장탱크로부터 저압 가스엔진(3)까지 연결된다. 또한, 상기 저압가스 연료공급라인(110)에는 제 1 기화기(211) 및 제 1 가열기(311)가 설치된다.
고압가스 연료공급라인(120)은 천연가스 저장탱크(1)로부터 고압 가스엔진(4)까지 연결된다. 또한, 상기 고압가스 연료공급라인(120)은 상기 저압가스 연료공급라인(110)에서 분기되어 고압 가스엔진(120)까지 연결될 수도 있다. 상기 고압 가스엔진(4)은 천연가스를 연료로 하는 선박에 동력을 전달하기 위한 엔진 등이 있다.
상기 고압가스 연료공급라인(120)에는 제 2 기화기(212) 및 제 2 가열기(312) 가 설치된다.
상기 제 1 기화기(211)와 상기 제 2 기화기(212)는 도 3의 기화기와 유사하고, 상기 제 1 가열기(211)와 상기 제 2 가열기(212)는 도 3의 가열기와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
제 1 냉매순환라인(100)에는 에어핸들링 유닛(220)이 연결될 뿐만 아니라 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)가 각각 연결된다.
제 2 냉매순환라인(200)은 상기 제 1 가열기(311)와 상기 제 2 가열기(312)에 각각 연결된다.
또한, 상기 제 2 기화기(212)와 상기 제 2 가열기(312) 사이의 상기 고압가스 연료공급라인(120)에 설치되며, 고압가스의 유동 상태를 제어하는 댐퍼(122)가 더 포함될 수 있다.
상기 댐퍼(122)는 상기 제 2 기화기(212)를 거쳐 기화된 천연가스의 요동치는 흐름이 비교적 안정되게 하는 역할을 수행한다.
이와 같은 또 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 16은 도 15에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 16을 참조하면, 천연가스 저장탱크(1)에 저장된 액화천연가스는 상기 천연가스 저장탱크(1)의 하부에서 배출되어 상기 저압가스 연료공급라인(110)을 따라 제 1 기화기(211) 및 제 1 가열기(311)를 거쳐 저압 가스엔진(3)에 공급된다. -①
또한, 액화천연가스는 고압가스 연료공급라인(120)을 따라 제 2 기화기(212) 및 제 2 가열기(312)를 거쳐 고압 가스엔진(4)에 공급된다. -②
한편, 제 1 냉매순환라인(100)의 냉매는 상기 제 1 냉매순환라인(100)에 각각 연결된 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)를 거쳐 제 1 냉매순환펌프(202)에 의하여 상기 제 1 냉매순환라인(100)을 따라 순환될 수 있다. - ③, ④
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 마찬가지로, 제 1 냉매순환라인(100)의 냉매는 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)를 거치면서 온도가 낮아질 수 있다. 상기 온도가 낮아진 냉매는 제 1 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 제공될 수 있게 되어 상기 에어핸들링 유닛(220)에 차가운 공기를 공급하는 냉각장치의 에너지 소모를 적게 할 수 있는 이점이 있다.
제 1 엔진열 공급부(11)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 제 2 열교환기(510)을 거쳐 제 1 엔진열 배출부(21)로 이송된다. -⑤
제 2 엔진열 공급부(12)에 의해 선택적으로 공급되는 엔진열의 냉각수는 제 2 열교환기(510)를 거쳐 제 2엔진열 배출부(22)로 이송된다. -⑥
이에 따라, 상기 제 2 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 제 2 열교환기(510)를 거치면서 온도가 상승할 수 있다. 또한, 상기 온도가 상승한 냉매는 상기 제 1 가열기(311) 및 제 2 가열기(312)에 각각 통과하며 기화된 천연가스를 가열할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2200)은 액화천연가스가 기화되는 열을 이용하여 에어핸들링 유닛을 작동하기 위한 냉각장치의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 천연가스를 기화시키기 위하여 엔진의 폐열을 이용할 수 있게 되어 선박에서 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(2200)은 제 1 냉매순환라인(100)의 냉매의 흡열량과 방열량을 일정하게 유지함으로써, 수동적일 수 있는 제 1 냉매순환라인(200)의 열량 출입을 능동적으로 제어하여 본 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3000)은 이미 설명한 도 11의 천연가스 연료공급 시스템(2000)에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예는 도 11에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예와 달리, 제 2 냉매순환라인(300)이 존재하지 않고 이를 대신하여 엔진열 이송라인(550)이 제 2 냉매순환라인(300)을 역할을 수행할 수 있다.
즉, 엔진열 이송라인(550)은 상기 가열기(310)에 연결된다.
냉매순환라인(200)은 도 11에 도시된 제 1 냉매순환라인(200)과 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다. 또한, 열교환기(280)는 도 11에 도시된 제 1 열교환기(270)와 유사하다.
엔진열 연결라인(550)은 상기 가열기(310)의 전단의 상기 엔진열 이송라인(550)에서 분기되어 상기 열교환기(280)에 연결되며, 상기 가열기(310)의 후단의 상기 엔진열 이송라인(550)에 다시 연결된다.
상기 엔진열 연결라인(551)에는 상기 제 1 열교환기(280) 전단의 상기 엔진열 연결라인(551)에 엔진열 연결라인 밸브(552)가 설치될 수 있다.
이와 같은 본 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 18은 도 17에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 18을 참조하면, 천연가스 저장탱크(1)에 저장된 액화천연가스는 연료공급라인(100)을 따라 기화기(210) 및 가열기(310)를 거쳐 사용처(2)에 공급된다. -①
냉매순환라인(200)의 냉매는 냉매순환펌프(202)에 의하여 상기 냉매순환라인(200)을 따라 상기 기화기(210), 에어핸들링 유닛(220) 및 열교환기(280)를 거쳐 순환될 수 있다. -②
엔진열 공급부(3)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 상기 가열기(310)를 거쳐 엔진열 배출부(4)로 이송될 수 있다. -③
한편, 엔진열 연결라인 밸브(552)의 개폐를 통하여 엔진열 공급부(3)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 제 1 열교환기(280)를 선택적으로 거쳐 엔진열 배출부(4)로 이송될 수 있다. -④
이와 같이 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3000)은 도 11에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예와 달리, 제 2 냉매순환라인이 없이 엔진열 이송라인(550)을 직접 이용하여 상기 열교환기(280)를 통하여 냉매순환라인(200)에 필요한 열량을 선택적으로 공급할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3000)은 액화천연가스가 기화되는 열을 이용하여 에어핸들링 유닛을 작동하기 위한 냉각장치의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 천연가스를 기화시키기 위하여 엔진의 폐열을 이용할 수 있게 되어 선박에서 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3100)은 이미 설명한 도 11의 천연가스 연료공급 시스템(3000)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 19를 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(3100)은 도 17에 도시된 또 다른 실시예에 따른 구성요소뿐만 아니라 보조냉각라인(260), 증발가스 공급라인(130), 제 1 압력유지라인(140), 압력유지 열교환기(144), 제 2 압력유지라인(142) 및 우회라인(250)을 더 포함한다.
또한, 열교환기(280)는 도 17에 도시된 바와 달리, 냉매순환라인(200)에 병렬적으로 연결된 열교환기 연결라인(281)에 설치된다.
또한, 상기 열교환기(280) 전단의 상기 열교환기 연결라인(281)에는 열교환기 밸브(282)가 설치된다.
한편, 상기 보조냉각기(262)는 상기 보조냉각라인(260)에 설치되며, 상기 냉매순환라인(200)의 냉매를 냉각할 수 있다.
증발가스 공급라인(130)은 상기 천연가스 저장탱크(1) 상부로부터 상기 가열기(310) 전단의 상기 연료공급라인(100)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 천연가스 저장탱크(1) 내에 증발가스(BOG)가 과량으로 존재하는 경우 대기로 방출하지 않고, 액화천연가스를 기화시킬 필요가 없는 이점이 있다.
한편, 제 1 압력유지라인(140)은 상기 천연가스 저장탱크(1) 하부에서 인출되어 상기 천연가스 저장탱크(1) 상부로 연결된다.
또한, 상기 제 1 압력유지라인(140)에는 압력유지라인 밸브(141)와 압력유지 열교환기(144)가 설치된다.
제 2 압력유지라인(142)은 상기 에어핸들링 유닛(220) 후단의 상기 제 1 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 압력유지 열교환기(144)에 연결되고, 상기 에어핸들링 유닛(220) 전단의 상기 냉매순환라인(200)에 연결된다.
상기 압력유지 열교환기(144)에서는 상기 제 1 압력유지라인(140)을 통해 이동한 액체천연가스와 상기 에어핸들링 유닛(220)을 거친 상기 냉매순환라인(200)의 냉매가 열교환된다.
따라서, 상기 액체천연가스와 상기 냉매가 열교환되어 상기 액체천연가스는 기화될 수 있다.
우회라인(250)은 상기 에어핸들링 유닛(220)의 전단의 상기 냉매순환라인(200)에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛(220) 후단의 상기 냉매순환라인(200)에 연결된다.
이와 같은 또 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 20은 도 19에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
천연가스의 기화된 열에 의하여 온도가 낮아진 냉매만으로 에어핸들링 유닛(220)을 충분히 작동할 수 없는 경우에는 보조냉각라인 밸브(261)를 개방한다. 또한, 보조냉각기(262)를 작동하여 상기 보조냉각라인(260)의 냉매를 냉각시켜 다시 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 냉각된 냉매가 공급된다. -①
한편, 액화천연가스를 천연가스 저장탱크(1)에서 빼내어 계속 기화시킴에 따라 천연가스 저장탱크(1)의 내부압력은 감소하게 된다. 따라서, 상기 천연가스 저장탱크(1)의 내부는 액화천연가스가 원활히 배출되도록 적절한 압력을 유지할 필요성이 있다.
도 20을 참조하면, 압력유지라인 밸브(141)를 개방하면, 상기 천연가스 저장탱크(1)의 하부에서 압력유지 열교환기(144)로 액화천연가스가 공급된다. -②
냉매순환라인(200) 내에서 비교적 온도가 높은 냉매가 상기 압력유지 열교환기(144)에 공급된다. -③
상기 압력유지 열교환기(144)에서 상기 액화천연가스와 상기 냉매가 열교환되어 상기 액화천연가스는 기화된 천연가스가 된다.
또한, 상기 기화된 천연가스는 상기 천연가스 저장탱크(1)에 공급된다. -④
이에 따라, 상기 기화된 천연가스가 상기 천연가스 저장탱크(1)의 내부 압력을 적절하게 유지시켜 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 사용처로 천연가스가 원활히 공급될 수 있다.
또한, 상기 천연가스 저장탱크(1) 내의 압력이 증발가스로 인하여 증가하는 경우 상기 천연가스 저장탱크(1)에서 상기 증발가스를 빼내어 냉매순환라인(200)과 엔진열 이송라인(550)이 연결되는 사이의 연료공급라인(100)에 공급할 수 있다. -⑤
한편, 에어핸들링 유닛(200)을 사용하지 않을 경우 제 1 우회밸브(251)를 폐쇄하고, 제 2 우회밸브(252)를 개방하여 상기 냉매순환라인(200)의 냉매를 우회라인(250)을 통해 계속적으로 순환시킬 수 있다. -⑥
또한, 상기 냉매순환라인(200)의 냉매가 필요 이상으로 저온상태로 유지되는 경우 상기 열교환기 밸브(282)을 개방한다. 이때, 상기 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 제 1 열교환기(280)를 거처 상기 냉매순환라인(200)을 따라 순환될 수 있다. -⑦
이에 따라, 상기 제 1 열교환기(280)에서 냉매순환라인(200)의 냉매와 엔진열의 냉각수가 열교환되어 상기 냉매순환라인(200)의 냉매의 온도를 증가시킬 수 있다.
한편, 냉매순환라인(200)의 냉매의 온도가 적절한 상태를 유지하면, 상기 열교환기 밸브(282)를 폐쇄하고, 상기 냉매는 본래 냉매순환라인(200)을 따라 순환될 수 있다. -⑧
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3100)은 냉매순환라인(200)의 냉매의 흡열량과 방열량을 일정하게 유지함으로써, 수동적일 수 있는 냉매순환라인(200)의 열량 출입을 능동적으로 제어하여 본 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3200)은 이미 설명한 도 19의 천연가스 연료공급 시스템(3100)과 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 21을 참조하면, 천연가스 연료공급 시스템(3200)에 따른 연료공급라인은 저압가스 연료공급라인(110)과 고압가스 연료공급라인(120)을 포함하고, 엔진열 이송라인(550)은 제 1 엔진열 이송라인(520)과 상기 제 2 엔진열 이송라인(530)을 포함한다.
저압가스 연료공급라인(110)은 천연가스 저장탱크(1)로부터 저압 가스엔진(3)까지 연결된다. 상기 저압 가스엔진(3)은 선박 내의 발전기를 작동시키기 위한 엔진 등이 있다.
상기 저압가스 연료공급라인(110)에는 제 1 기화기(211) 및 제 1 가열기(311)가 설치된다.
고압가스 연료공급라인(120)은 천연가스 저장탱크(1)로부터 고압 가스엔진(4)까지 연결된다. 또한, 상기 고압가스 연료공급라인(120)은 상기 저압가스 연료공급라인(110)에서 분기되어 고압 가스엔진(4)까지 연결될 수도 있다. 상기 고압가스 연료공급라인(120)에는 제 2 기화기(212) 및 제 2 가열기(312) 가 설치된다.
상기 제 1 기화기(211)와 상기 제 2 기화기(212)는 도 3의 기화기와 유사하고, 상기 제 1 가열기(211)와 상기 제 2 가열기(212)는 도 3의 가열기와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
냉매순환라인(200)에는 에어핸들링 유닛(220)이 연결될 뿐만 아니라 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)가 각각 연결된다.
엔진열 이송라인(550)은 상기 제 1 가열기(311)와 상기 제 2 가열기(312)에 각각 연결된다.
또한, 상기 제 2 기화기(212)와 상기 제 2 가열기(312) 사이의 상기 고압가스 연료공급라인(120)에 설치되며, 고압가스의 유동 상태를 제어하는 댐퍼(122)가 더 포함될 수 있다.
이와 같은 또 다른 실시예의 천연가스 연료공급 시스템의 구체적인 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 22는 도 21에 도시된 천연가스 연료공급 시스템이 작동하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 22를 참조하면, 천연가스 저장탱크(1)에 저장된 액화천연가스는 상기 천연가스 저장탱크(1)의 하부에서 배출되어 상기 저압가스 연료공급라인(110)을 따라 제 1 기화기(211) 및 제 1 가열기(311)를 거쳐 저압 가스엔진(3)에 공급된다. -①
또한, 액화천연가스는 고압가스 연료공급라인(120)을 따라 제 2 기화기(212) 및 제 2 가열기(312)를 거쳐 고압 가스엔진(4)에 공급된다. -②
한편, 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 냉매순환라인(200)에 각각 연결된 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)를 거쳐 냉매순환펌프(202)에 의하여 상기 냉매순환라인(200)을 따라 순환될 수 있다. - ③, ④
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 마찬가지로, 냉매순환라인(200)의 냉매는 상기 제 1 기화기(211) 및 제 2 기화기(212)를 거치면서 온도가 낮아질 수 있다. 상기 온도가 낮아진 냉매는 냉매순환라인(200)을 따라 상기 에어핸들링 유닛(220)에 제공될 수 있게 되어 상기 에어핸들링 유닛(220)에 차가운 공기를 공급하는 냉각장치의 에너지 소모를 적게 할 수 있는 이점이 있다.
제 1 엔진열 공급부(11)에 의해 공급되는 엔진열의 냉각수는 각각 제 1 가열기(311)와 제 2 가열기(312)에 공급된다. -⑤
각각의 제 1 가열기(311) 및 제 2 가열기(312)를 거친 엔진열의 냉각수는 엔진열 이송라인(550)을 따라 제 1 엔진열 배출부(21)에 이송된다. -⑥
한편, 제 2 엔진열 공급부(12)에 의해 선택적으로 공급되는 엔진열의 냉각수는 각각 제 1 가열기(311)와 제 2 가열기(312)에 공급될 수 있다. -⑦
각각의 제 1 가열기(311) 및 제 2 가열기(312)를 거친 엔진의 냉각수는 엔진열 이송라인(550)을 따라 제 2 엔진열 배출부(22)에 이송된다. -⑧
이에 따라, 상기 엔진열 이송라인(550)을 따라 이송된 엔진의 냉각수는 상기 제 1 가열기(311)와 상기 제 2 가열기(312)를 거치면서 기화된 천연가스를 가열할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3200)은 액화천연가스가 기화되는 열을 이용하여 에어핸들링 유닛을 작동하기 위한 냉각장치의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 천연가스를 기화시키기 위하여 엔진의 폐열을 이용할 수 있게 되어 선박에서 에너지 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 천연가스 연료공급 시스템(3200)은 냉매순환라인(200)의 냉매의 흡열량과 방열량을 일정하게 유지함으로써, 수동적일 수 있는 냉매순환라인(200)의 열량 출입을 능동적으로 제어하여 본 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
1: 천연가스 저장탱크 2: 사용처
3: 저압 가스엔진 4: 고압 가스엔진
10: 엔진열 공급부 20: 엔진열 배출부
11: 제 1 엔진열 공급부 12: 제 2 엔진열 공급부
21: 제 1 엔진열 배출부 22: 제 2 엔진열 배출부
100: 연료공급라인 110: 저압가스 연료공급라인
120: 고압가스 연료공급라인 200: 제 1 냉매순환라인
210: 기화기 211: 제 1 기화기
212: 제 2 기화기 220: 에어핸들링 유닛
230: 제 1 냉매교환라인 240: 제 2 냉매교환라인
310: 가열기 311: 제 1 가열기
312: 제 2 가열기 500: 엔진열 이송라인
520: 제 1 엔진열 이송라인 530: 제 2 엔진열 이송라인
510: 열교환기

Claims (14)

  1. 천연가스 저장탱크로부터 사용처에 연료를 공급하기 위한 연료공급라인;
    상기 연료공급라인에 순차적으로 설치된 기화기 및 가열기;
    상기 기화기에 연결되며, 에어핸들링 유닛 및 제 1 열교환기가 순차적으로 설치된 제 1 냉매순환라인;
    상기 가열기에 연결되며, 제 2 열교환기가 설치된 제 2 냉매순환라인; 및
    상기 제 2 열교환기에 연결된 엔진열 이송라인; 및
    상기 제 2 열교환기의 전단의 상기 엔진열 이송라인에서 분기되어 상기 제 1 열교환기에 연결되며, 상기 제 2 열교환기의 후단의 상기 엔진열 이송라인에 다시 연결되는 엔진열 연결라인
    을 포함하는 천연가스 연료공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 엔진열 연결라인은
    상기 제 1 열교환기 전단의 상기 엔진열 연결라인에 엔진열 연결라인 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 천연가스 저장탱크 하부에서 인출되어 상기 천연가스 저장탱크 상부로 연결되는 제 1 압력유지라인;
    상기 제 1 압력유지라인에 설치된 압력유지라인 밸브와 압력유지 열교환기; 및
    상기 에어핸들링 유닛의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인에서 분기되어 상기 압력유지 열교환기에 연결되고, 상기 에어핸들링 유닛의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인에 연결된 제 2 압력유지라인
    을 더 포함하는 천연가스 연료공급 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연료공급라인은 천연가스 저장탱크로부터 저압 가스엔진까지 연결된 저압가스 연료공급라인과 상기 천연가스 저장탱크로부터 고압 가스엔진까지 연결된 고압가스 연료공급라인을 포함하고,
    상기 기화기 및 가열기는 각각 제 1 기화기와 제 2 기화기 및 제 1 가열기와 제 2 가열기를 포함하고,
    상기 제 1 기화기 및 제 1 가열기는 순차적으로 상기 저압가스 연료공급라인에 설치되고,
    상기 제 2 기화기 및 제 2 가열기는 순차적으로 상기 고압가스 연료공급라인에 설치되고,
    상기 제 1 냉매순환라인은 상기 제 1 기화기와 상기 제 2 기화기 각각에 연결되고,
    상기 제 2 냉매순환라인은 상기 제 1 가열기와 상기 제 2 가열기 각각에 연결되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고압가스 연료공급라인은 상기 저압가스 연료공급라인에서 분기되어 고압 가스엔진까지 연결되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 기화기와 상기 제 2 가열기 사이의 상기 고압가스 연료공급라인에 설치되며, 고압가스의 유동 상태를 제어하는 댐퍼를 더 포함하는 천연가스 연료공급 시스템.
  7. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    제 1 냉매순환라인은
    상기 에어핸들링 유닛의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인에 다시 연결되는 보조냉각라인을 포함하고,
    상기 보조냉각라인에 보조냉각기가 설치되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보조냉각기의 전단의 상기 보조냉각라인에 보조냉각라인밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  9. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항 에 있어서,
    상기 천연가스 저장탱크 상부로부터 상기 가열기 전단의 상기 연료공급라인에 연결된 증발가스 공급라인을 더 포함하는 천연가스 연료공급 시스템.
  10. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항 에 있어서,
    상기 에어핸들링 유닛의 전단의 상기 제 1 냉매순환라인에서 분기되어 상기 에어핸들링 유닛의 후단의 상기 제 1 냉매순환라인에 연결된 우회라인을 더 포함하는 천연가스 연료공급 시스템.
  11. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항 에 있어서,
    상기 엔진열 이송라인은
    제 1 엔진열 이송라인과 제 2 엔진열 이송라인을 포함하고,
    상기 제 1 엔진열 이송라인의 열매체와 상기 제 2 엔진열 이송라인의 열매체가 상기 제 1 냉매순환라인의 냉매와 선택적 또는 동시에 열교환되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  12. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항 에 있어서,
    상기 제 1 냉매순환라인과 상기 제 2 냉매순환라인의 냉매는 글리콜워터인 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  13. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항 에 있어서,
    상기 엔진열 이송라인을 따라 흐르는 열매체는 엔진의 냉각수인 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
  14. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 하나의 항 에 있어서,
    상기 천연가스 저장탱크에서 증발가스 발생시, 상기 증발가스를 가열하여 사용처에 공급하는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급 시스템.
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