KR101344774B1 - Ｌｎｇ/ｌｐｇ 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법 - Google Patents

Ｌｎｇ/ｌｐｇ 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법에 관한 것으로, LNG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LNG증발가스 순환라인; 상기 LNG증발가스 순환라인에 설치되어 LNG증발가스와 LNG액체연료를 상호 분리하는 LNG기액분리기; 상기 LNG기액분리기 후방측 LNG증발가스 순환라인에 설치되는 LNG증발가스 압축기; 상기 LNG증발가스 순환라인으로부터 분기되어 상기 LNG증발가스 압축기로부터 토출되는 일부의 증발가스를 엔진으로 공급하는 엔진연료 공급라인; 상기 LNG증발가스 순환라인에 설치되는 LNG증발가스 재액화기; LPG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LPG증발가스 순환라인; 상기 LPG증발가스 순환라인에 설치되는 LPG증발가스 압축기; 및 상기 LPG증발가스 순환라인에 설치되는 LPG증발가스 재액화기;를 포함하되, 상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료를 외부로 빼내어 상기 LPG증발가스 재액화기, LNG기액분리기를 순차적으로 통과 후 다시 LNG 저장탱크로 복귀시키는 LNG액체연료 공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, LPG증발가스를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, LNG 저장탱크 내에 저장된 연료를 먼저 하역작업 하더라도 LPG증발가스의 재액화작업을 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

ＬＮＧ/ＬＰＧ 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법{FUEL GAS SUPPLY AND RE-LIQUEFACTION SYSTEM OF LNG/LPG COMBINED CARRIER}
본 발명은 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LNG 연료를 이용하여 LPG 연료를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, LNG 연료를 엔진의 공급 연료로 활용할 수 있는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스는 생산지에서 극저온으로 액화시킨 액화천연가스로서 LNG 또는 LPG의 종류로 구분시킨 후 선박을 이용하여 원거리 목적지에 수송된다.
상기 천연가스의 LNG 액화온도는 대략 -160℃이며, LPG 액화온도는 대략 -40℃의 극저온 상태이므로, 선박의 LNG 저장탱크 또는 LPG 저장탱크를 단열하여도 외부의 열이 각 저장탱크에 전달되어 저장된 LNG 또는 LPG가 기화되어 증발가스를 생성하게 된다. 따라서, 증발가스의 생성이 증가할수록 저장탱크의 내부 압력이 높아지는 위험성을 줄이기 위해 증발가스를 외부로 빼낸 후 다시 저장탱크로 공급될 수 있도록 액화시키는 냉각시스템이 설치되고 있다.
최근에는 LNG와 LPG를 동시에 선적할 수 있는 복합식 선박의 개발이 진행되고 있다.
그러나 LNG와 LPG를 동시에 선적할 경우 이들 각각의 LNG와 LPG에서 발생하는 증발가스의 처리 방법과 시설이 병행 설치되어야 하므로 그에 따른 냉각시스템의 규모가 커지고 비용이 증대되는 문제점이 있었다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 한국등록특허공보 제1078645호가 개시되어 있다.
이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 방법에 대하여 설명한다.
도시한 바와 같이 종래기술에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 방법은, LNG 저장탱크(10)로부터 LNG의 증발가스를 빼내어 외부로 순화시키는 LNG증발가스순환라인(11)과, 상기 LPG 저장탱크(20)로부터 LPG 증발가스를 빼내어 외부로 순환시키는 LPG증발가스순환라인(21)과, 상기 LNG증발가스순환라인(11)과 LPG증발가스순환라인(21)을 상호 이격시킨 상태로 접속시키는 LPG 액화기(30)로 구성된다.
즉, 상기 LNG증발가스순환라인(11)과 LPG증발가스순환라인(21)을 따라 각각의 LNG와 LPG의 증발가스가 순환하는 과정에서 상기 LPG 액화기(30)를 통과할 때 상기 LNG증발가스가 LPG증발가스를 냉각시켜 재액화 시키게 되고, 이후 상기 LNG 증발가스는 LNG 액화기(12)에 의해 냉각되어 재액화된 상태로 상기 LNG 저장탱크(10)로 복귀한다.
그러나, 종래기술에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 방법은 LNG증발가스만을 이용하여 LPG증발가스를 냉각시켜 재액화시키는 것이므로, 상기 LNG증발가스는 LNG증발가스순환라인(11)을 따라 이동하는 과정에서 온도가 빠르게 상승하게 되므로 LPG증발가스를 효과적으로 냉각시키는데 있어 한계가 있었다.
또한, LNG 연료와 LPG 연료를 동시에 선적한 겸용 선박이 목적지에 도달한 후에는 항상 LPG 연료를 먼저 하역시킨 후 LNG 연료를 하역시켜야 하는 불편함이 있었다.
한국등록특허공보 제1078645호(2011.10.26)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 LNG 연료를 이용하여 LPG 연료를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, LNG 연료 또는 LPG 연료 중 어느 하나를 선택적으로 먼저 하역시킬 수 있는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 발명의 다른 목적은 LNG 연료를 엔진의 공급 연료로 활용할 수 있는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템 및 연료 공급 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템은,
LNG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LNG증발가스 순환라인;
상기 LNG증발가스 순환라인에 설치되어 LNG증발가스와 LNG액체연료를 상호 분리하는 LNG기액분리기;
상기 LNG기액분리기 후방측 LNG증발가스 순환라인에 설치되는 LNG증발가스 압축기;
상기 LNG증발가스 순환라인으로부터 분기되어 상기 LNG증발가스 압축기로부터 토출되는 일부의 증발가스를 엔진으로 공급하는 엔진연료 공급라인;
상기 LNG증발가스 순환라인에 설치되는 LNG증발가스 재액화기;
LPG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LPG증발가스 순환라인;
상기 LPG증발가스 순환라인에 설치되는 LPG증발가스 압축기; 및,
상기 LPG증발가스 순환라인에 설치되는 LPG증발가스 재액화기;를 포함하되,
상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료를 외부로 빼내어 상기 LPG증발가스 재액화기, LNG기액분리기를 순차적으로 통과 후 다시 LNG 저장탱크로 복귀시키는 LNG액체연료 공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 LNG액체연료 공급수단은,
상기 LNG 저장탱크 내에 설치되는 액체연료 공급펌프와,
상기 액체연료 공급펌프 작용으로부터 액체연료가 LPG증발가스 재액화기를 거친 후 상기 LNG기액분리기로 공급되는 액체연료 공급라인과,
상기 LPG증발가스 재액화기 전방측 액체연료 공급라인에 설치되는 강제기화기 및 분사기와,
상기 LNG기액분리기 내의 액체연료를 상기 LNG 저장탱크로 복귀시키는 액체연료 복귀라인으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액체연료 공급라인은 강제기화기와 분사기로 액체연료를 각각 공급할 수 있도록 분기되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 액체연료 공급라인의 분기지점에는 강제기화기와 분사기로 공급되어야할 액체연료 양을 조절하는 유량조절밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 LNG증발가스 압축기와 엔진연료 공급라인 사이에는 고온 고압으로 압축된 LNG증발가스를 저온으로 냉각시키도록 상기 LPG증발가스 재액화기를 통과시키는 LNG증발가스 우회라인이 추가적으로 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LNG증발가스 순환라인과 LNG증발가스 우회라인의 교차지점에는 증발가스의 온도에 따라 증발가스를 우회시키거나 엔진연료 공급라인으로 직접 공급할지를 판단하는 온도감지장치 및 제어밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 연료 공급 방법은,
LNG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 과정에서 LNG기액분리기를 통과한 증발가스를 압축하는 압축단계와,
상기 압축단계를 거친 일부의 증발가스를 엔진으로 공급하는 엔진연료 공급단계와,
상기 엔진연료 공급단계로 공급되고 남은 나머지 증발가스를 재액화시킨 후 LNG 저장탱크로 복귀시키는 증발가스 복귀단계와,
LPG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 과정에서 압축하는 압축단계와,
상기 압축단계를 거친 LPG증발가스를 재액화시키는 재액화단계를 포함하되,
상기 재액화단계는 상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료를 강제 기화시킨 증발가스에 의해 이루어지며, 상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료 일부를 분사시켜 LPG증발가스 액화에 필요한 온도를 적절하게 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압축단계와, 엔진연료 공급단계 사이에는 고온 고압으로 압축된 LNG증발가스의 온도에 따라 상기 LNG증발가스를 LPG증발가스 재액화기 쪽으로 우회시키거나 LPG증발가스 재액화기를 거치지 않고 엔진연료 공급라인으로 직접 공급할지를 판단하는 우회판단 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, LPG증발가스를 재액화시키기 위한 구성요소로서 LNG 저장탱크 내의 액체연료를 분사공급하도록 된 LNG액체연료 공급수단을 구성함으로써, LPG증발가스를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, LNG 저장탱크 내에 저장된 연료를 먼저 하역작업 하더라도 LNG 저장탱크 내에 남아있는 잔류 LNG를 이용하여 LPG증발가스의 재액화 작업을 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, LNG증발가스 순환라인과 연통하는 엔진연료 공급라인 및 액체연료 공급라인에 설치되는 강제기화기와 분사기를 구성함으로써, LNG증발가스 압축기로부터 토출되는 일부의 증발가스를 선박을 운항에 필요한 DFDE 엔진의 연료로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, DFDE 엔진으로 공급이 가능한 증발가스의 생성량을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 방법을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2의 강제기화기와 분사기의 작용을 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 연료 공급 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템은, LNG 저장탱크(100) 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LNG증발가스 순환라인(110)과, 상기 LNG증발가스 순환라인(110)에 설치되어 LNG증발가스와 LNG액체가스를 상호 분리하는 LNG기액분리기(120)와, 상기 LNG기액분리기(120) 후방측 LNG증발가스 순환라인(110)에 설치되는 LNG증발가스 압축기(130)와, 상기 LNG증발가스 순환라인(110)으로부터 분기되어 상기 LNG증발가스 압축기(130)로부터 토출되는 일부의 증발가스를 엔진(E)으로 공급하는 엔진연료 공급라인(140)과, 상기 LNG증발가스 순환라인(110)에 설치되는 LNG증발가스 재액화기(160)와, LPG 저장탱크(200) 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LPG증발가스 순환라인(210)과, 상기 LPG증발가스 순환라인(210)에 설치되는 LPG증발가스 압축기(220)와, 상기 LPG증발가스 순환라인(110)에 설치되는 LPG증발가스 재액화기(230) 및 상기 LNG 저장탱크(100) 내의 액체연료를 외부로 빼내어 상기 LPG증발가스 재액화기(230), LNG기액분리기(120)를 순차적으로 통과 후 다시 LNG 저장탱크(100)로 복귀시키는 LNG액체연료 공급수단(300)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 LNG증발가스 순환라인(110)은 LNG 저장탱크(100) 내에 저장된 LNG연료가 기화되어 생성되는 증발가스를 외부로 빼내어 순환시키는 것으로, 상기 LNG 저장탱크(100)의 내부 압력이 증발가스에 의해 높아지지 않도록 억제시키는 역할을 수행한다.
이러한 상기 LNG증발가스 순환라인(110)은 중공을 형성한 파이프로서, 일단과 타단이 각각 LNG 저장탱크(100)에 연결되어 상기 일단으로부터 유입된 증발가스를 외부로 빼낸 후 액화시키고 타단을 통해 다시 LNG 저장탱크(100)로 공급될 수 있도록 순환시키는 구조로 이루어진다.
또한, LNG기액분리기(120)는 상기 LNG증발가스 순환라인(110)에 설치되는 것으로, 후술할 LNG액체연료 공급수단(300)을 통해 내부로 유입되는 LNG액체연료와, 상기 LNG증발가스 순환라인(110)으로부터 내부로 유입되는 LNG증발가스를 상호 분리한 상태로 각각 배출시키는 역할을 수행한다.
상기 LNG증발가스 압축기(130)는 상기 LNG기액분리기(120) 후방측 LNG증발가스 순환라인(110)에 설치되는 것으로, 상기 LNG 저장탱크(100) 내의 증발가스를 흡입하는 압력을 발생시킴과 동시에 증발가스를 소정압력으로 가압하여 압축시키는 역할을 수행한다.
이러한 상기 LNG증발가스 압축기(130)는 복수 구성으로 설치하여 그에 따른 압축 효율성을 한층 향상시킬 수 있도록 하여도 좋다.
한편, 엔진연료 공급라인(140)은 상기 LNG증발가스 순환라인(110)으로부터 분기되어 상기 LNG증발가스 압축기(130)로부터 토출되는 일부의 증발가스를 DFDE(이중연료 디젤-전기, Dual Fuel Diesel Electric) 엔진(E)으로 안내하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 엔진연료 공급라인(140)은 선박의 운항에 필요한 연료를 DFDE 엔진(E)으로 실시간 공급할 수 있는 이점이 있다.
특히, 상기 LNG증발가스 압축기(130)와 엔진연료 공급라인(140) 사이에는 고온 고압으로 압축된 증발가스를 저온으로 냉각시키는 LNG증발가스 우회라인(150)을 추가적으로 설치하는 것이 바람직하다.
이는, 상기 LNG증발가스 압축기(130)를 통과하여 압축된 증발가스가 일정온도 이상 상승함에 따라 상기 DFDE 엔진(E)에서 요구하는 가스의 온도에 맞추어 안정적으로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.
아울러, 상기 LNG증발가스 순환라인(110)과 LNG증발가스 우회라인(150)의 교차지점에는 증발가스의 온도에 따라 증발가스를 우회시키거나 엔진연료 공급라인(140)으로 직접 공급할지를 판단하는 온도감지장치 및 제어밸브(151)가 설치된다.
상기 LNG증발가스 재액화기(160)는 상기 LNG증발가스 순환라인(110)에 설치되어 LNG증발가스를 재액화시키는 것으로, 불활성 가스 등의 저온 저압의 냉매를 압축 및 팽창시켜 열교환이 이루어지도록 액화용 냉각시스템으로 이루어진다.
한편, LPG증발가스 순환라인(210)은 LPG 저장탱크(200) 내에 저장된 LPG연료가 기화되어 생성되는 증발가스를 외부로 빼내어 순환시키는 것으로, 상기 LPG 저장탱크(200)의 내부 압력이 증발가스에 의해 높아지지 않도록 억제시키는 역할을 수행한다.
상기 LPG증발가스 순환라인(210)은 중공을 형성한 파이프로서, 일단과 타단이 각각 LPG 저장탱크(200)에 연결되어 상기 일단으로부터 유입된 증발가스를 외부로 빼낸 후 액화시키고 타단을 통해 다시 LPG 저장탱크(200)로 공급될 수 있도록 순환시키는 구조로 이루어진다.
상기 LPG증발가스 압축기(220)는 상기 LPG증발가스 순환라인(210)에 설치되는 것으로, 상기 LPG 저장탱크(200) 내의 증발가스를 흡입하는 압력을 발생시킴과 동시에 증발가스를 소정압력으로 가압하여 압축시키는 역할을 수행한다.
특히, 상기 LPG증발가스 재액화기(230)는 상기 LNG증발가스 압축기(130)의 앞쪽에서 상기 LPG증발가스 순환라인(210)에 설치되는 것으로, LPG 저장탱크(200) 내의 증발가스가 LPG증발가스 순환라인(210)을 따라 이동하는 과정에서 후술할 LNG액체연료 공급수단(300)에 의한 재액화가 이루어질 수 있도록 된 구성요소이다.
상기 LNG액체연료 공급수단(300)은 상기 LNG 저장탱크(100) 내의 액체연료를 외부로 빼내어 상기 LPG증발가스 재액화기(230), LNG기액분리기(120)를 순차적으로 통과 후 다시 LNG 저장탱크(100)로 복귀시키는 기능을 수행한다.
구체적으로, 상기 LNG액체연료 공급수단(300)은 상기 LNG 저장탱크(100) 내에 설치되는 액체연료 공급펌프(310)와, 상기 액체연료 공급펌프(310) 작용으로부터 액체연료가 LPG증발가스 재액화기(230)를 거친 후 상기 LNG기액분리기(120)로 공급되는 액체연료 공급라인(320)과, 상기 LPG증발가스 재액화기(230) 전방측 액체연료 공급라인(320)에 설치되는 강제기화기(330) 및 분사기(340)와, 상기 LNG기액분리기(120) 내의 액체연료를 상기 LNG 저장탱크(100)로 복귀시키는 액체연료 복귀라인(350)으로 구성된다
상기 액체연료 공급펌프(310)는 LNG 저장탱크(100)의 바닥면에 설치하여 액상의 연료를 공급하는 역할을 수행한다.
상기 액체연료 공급라인(320)은 일단이 상기 액체연료 공급펌프(310)에 연결되고 타단은 상기 LPG증발가스 재액화기(230)을 관통하여 상기 LNG기액분리기(120)에 연결된다.
상기 강제기화기(330)는 액체연료 공급라인(320)을 따라 이동하는 액체연료를 열교환방식을 통해 강제 기화시켜서 증발가스로 변환시키는 역할을 수행한다.
상기 분사기(340)는 강제기화기(330)의 뒤쪽에 설치되어 액체연료 공급라인(320)을 따라 이동하는 액체연료를 강제 분사시키는 역할을 수행한다.
이를 위해, 상기 액체연료 공급라인(320)은 강제기화기(330)와 분사기(340)로 액체연료를 각각 공급할 수 있도록 분기시킨다.
덧붙여, 상기 액체연료 공급라인(320)의 분기지점에는 강제기화기(330)와 분사기(340)로 공급되어야할 액체연료 양을 조절하는 유량조절밸브(321)를 설치할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 강제기화기(330)와 분사기(340)를 이용한 상기 LPG증발가스 재액화기(230)의 냉각방식은, 강제기화기(330)를 통과한 LNG증발가스의 온도를 적절히 유지하기 위해 LNG액체연료를 분사 기화시켜 LNG증발가스를 냉각시킴으로써 LPG증발가스 액화에 필요한 적당한 온도로 맞추어 분사하는 것으로서, 상기 LPG증발가스 재액화기(230)에서의 액화를 효율적으로 수행하고 이송속도를 한층 향상시킬 수 있도록 함과 동시에, 엔진(E)으로 공급 가능한 증발가스의 생성량을 높일 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기 LNG액체연료 공급수단(300)을 구성함으로써, LNG 저장탱크(100) 내에 저장된 연료를 먼저 하역작업 하더라도 LPG증발가스의 재액화작업을 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. 물론, 상기 LPG증발가스의 재액화작업을 위해서는 LNG 저장탱크(100) 내의 연료를 완전히 배출시키지 않고 상기 액체연료 공급펌프(310)가 잠기는 상태를 유지하도록 한다.
이하, 본 발명에 따르는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 연료 공급 방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 상기 LNG 저장탱크(100) 내의 증발가스는 LNG증발가스 순환라인(110)을 따라 외부로 순환이동하는 과정에서 LNG기액분리기(120)를 통과한 후 LNG증발가스 압축기(130)에 의해 압축된다(S100).
그 다음, 상기 LNG증발가스 압축기(120)를 거친 일부의 LNG증발가스는 엔진연료 공급라인(140)을 통해 DFDE 엔진(E)으로 공급된다(S200).
즉, 상기 엔진연료 공급라인(140)은 선박을 운항에 필요한 연료를 실시간으로 공급할 수 있다.
아울러, 상기 압축단계(S100)와, 엔진연료 공급단계(S200) 사이에는 LNG증발가스의 온도에 따라 상기 LNG증발가스를 LPG증발가스 재액화기(230) 쪽으로 우회시키거나 LPG증발가스 재액화기(230)를 거치지 않고 엔진연료 공급라인(140)으로 직접 공급할지 판단하는 우회판단 단계(S300)가 이루어질 수 있도록 한다.
이는, 상기 LNG증발가스 압축기(130)에 의해 압축된 증발가스의 온도가 일정온도 상승함에 따라 상기 DFDE 엔진(E)에서 요구하는 가스의 온도에 맞추어 안정적으로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 엔진연료 공급라인(140)으로 공급되지 못한 남은 나머지 증발가스는 상기 LNG 저장탱크(100)를 향하는 방향으로 이동하는 과정에서 LNG증발가스 재액화기(160)에 의해 재액화 된 후 상기 LNG 저장탱크(100)로 복귀한다(S400).
한편, 상기 LPG 저장탱크(200) 내의 증발가스는 LPG증발가스 순환라인(210)을 따라 외부로 순환이동하는 과정에서 LPG증발가스 압축기(220)에 의해 압축된다(S500).
그리고, 상기 LPG증발가스 압축기(220)를 거친 LPG증발가스는 LPG증발가스 재액화기(230)을 통과하여 재액화시키는 재액화단계(S600)를 거친 후 LPG 저장탱크(200)로 복귀한다.
여기서, 상기 LPG증발가스 재액화단계(S600)는 상기 LNG 저장탱크(100) 내의 액체연료를 강제 기화시킨 증발가스에 의해 달성할 수 있다. 이를 위해 상기 LPG증발가스 재액화기(160) 전방측에 설치된 분사기(340)로 유입되어 강제 기화시킨 증발가스에 상기 LNG 저장탱크(100) 내의 액체연료 일부를 분사시켜 LPG증발가스 액화에 필요한 온도를 적절하게 유지시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 상기 LPG증발가스를 재액화시키기 위한 구성요소로서 LNG 저장탱크(100) 내의 액체연료를 분사공급하도록 된 LNG액체연료 공급수단(300)을 구성함으로써, LPG증발가스를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, LNG 저장탱크(100) 내에 저장된 연료를 먼저 하역작업 하더라도 LPG증발가스의 재액화작업을 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, LNG증발가스 순환라인(110)과 연통하는 엔진연료 공급라인(140) 및 액체연료 공급라인(320)에 설치되는 강제기화기(330)와 분사기(340)를 구성함으로써, LNG증발가스 압축기(130)로부터 토출되는 일부의 증발가스를 선박을 운항에 필요한 DFDE 엔진(E)의 연료로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, DFDE 엔진(E)으로 공급 가능한 증발가스의 생성량을 높일 수 있는 효과가 있다.
전술한 구성에서는 DFDE 엔진(E)을 대상으로 하였으나 다양한 종류의 엔진이 사용될 수 있음은 당연하다.
100 : LNG 저장탱크
110 : LNG증발가스 순환라인
120 : LNG기액분리기
130 : LNG증발가스 압축기
140 : 엔진연료 공급라인
150 : 우회라인
160 : LNG증발가스 재액화기
200 : LPG 저장탱크
210 : LPG증발가스 순환라인
220 : LPG증발가스 압축기
230 : LPG증발가스 재액화기
300 : LNG액체연료 공급수단
310 : 액체연료 공급펌프
320 : 액체연료 공급라인
330 : 강제기화기
340 : 분사기
350 : 액체연료 복귀라인

Claims (8)

  1. LNG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LNG증발가스 순환라인;
    상기 LNG증발가스 순환라인에 설치되어 LNG증발가스와 LNG액체연료를 상호 분리하는 LNG기액분리기;
    상기 LNG기액분리기 후방측 LNG증발가스 순환라인에 설치되는 LNG증발가스 압축기;
    상기 LNG증발가스 순환라인으로부터 분기되어 상기 LNG증발가스 압축기로부터 토출되는 일부의 증발가스를 엔진으로 공급하는 엔진연료 공급라인;
    상기 LNG증발가스 순환라인에 설치되는 LNG증발가스 재액화기;
    LPG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 LPG증발가스 순환라인;
    상기 LPG증발가스 순환라인에 설치되는 LPG증발가스 압축기; 및,
    상기 LPG증발가스 순환라인에 설치되는 LPG증발가스 재액화기;를 포함하되,
    상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료를 외부로 빼내어 상기 LPG증발가스 재액화기, LNG기액분리기를 순차적으로 통과 후 다시 LNG 저장탱크로 복귀시키는 LNG액체연료 공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LNG액체연료 공급수단은,
    상기 LNG 저장탱크 내에 설치되는 액체연료 공급펌프와,
    상기 액체연료 공급펌프 작용으로부터 액체연료가 LPG증발가스 재액화기를 거친 후 상기 LNG기액분리기로 공급되는 액체연료 공급라인과,
    상기 LPG증발가스 재액화기 전방측 액체연료 공급라인에 설치되는 강제기화기 및 분사기와,
    상기 LNG기액분리기 내의 액체연료를 상기 LNG 저장탱크로 복귀시키는 액체연료 복귀라인으로 구성된 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액체연료 공급라인은 강제기화기와 분사기로 액체연료를 각각 공급할 수 있도록 분기되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액체연료 공급라인의 분기지점에는 강제기화기와 분사기로 공급되어야할 액체연료 양을 조절하는 유량조절밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LNG증발가스 압축기와 엔진연료 공급라인 사이에는 고온 고압으로 압축된 LNG증발가스를 저온으로 냉각시키도록 상기 LPG증발가스 재액화기를 통과시키는 LNG증발가스 우회라인이 추가적으로 설치된 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 LNG증발가스 순환라인과 LNG증발가스 우회라인의 교차지점에는 증발가스의 온도에 따라 증발가스를 우회시키거나 엔진연료 공급라인으로 직접 공급할지를 판단하는 온도감지장치 및 제어밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 시스템.
  7. LNG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 과정에서 LNG기액분리기를 통과한 증발가스를 압축하는 압축단계와,
    상기 압축단계를 거친 일부의 증발가스를 엔진으로 공급하는 엔진연료 공급단계와,
    상기 엔진연료 공급단계로 공급되고 남은 나머지 증발가스를 재액화시킨 후 LNG 저장탱크로 복귀시키는 증발가스 복귀단계와,
    LPG 저장탱크 내의 증발가스를 외부로 순환시키는 과정에서 압축하는 압축단계와,
    상기 압축단계를 거친 LPG증발가스를 재액화시키는 재액화단계를 포함하되,
    상기 재액화단계는 상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료를 강제 기화시킨 증발가스에 의해 이루어지며, 상기 LNG 저장탱크 내의 액체연료 일부를 분사시켜 LPG증발가스 액화에 필요한 온도에 맞추어 냉각시키는 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 연료 공급 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압축단계와, 엔진연료 공급단계 사이에는 고온 고압으로 압축된 LNG증발가스의 온도에 따라 상기 LNG증발가스를 LPG증발가스 재액화기 쪽으로 우회시키거나 LPG증발가스 재액화기를 거치지 않고 엔진연료 공급라인으로 직접 공급할지를 판단하는 우회판단 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LNG/LPG 겸용선의 재액화 연료 공급 방법.
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