KR101368796B1 - 액화연료가스 추진선박 - Google Patents

액화연료가스 추진선박 Download PDF

Info

Publication number
KR101368796B1
KR101368796B1 KR1020120027043A KR20120027043A KR101368796B1 KR 101368796 B1 KR101368796 B1 KR 101368796B1 KR 1020120027043 A KR1020120027043 A KR 1020120027043A KR 20120027043 A KR20120027043 A KR 20120027043A KR 101368796 B1 KR101368796 B1 KR 101368796B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquefied fuel
working fluid
heat exchanger
fuel gas
vaporizer
Prior art date
Application number
KR1020120027043A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130104996A (ko
Inventor
이종철
김승혁
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020120027043A priority Critical patent/KR101368796B1/ko
Publication of KR20130104996A publication Critical patent/KR20130104996A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101368796B1 publication Critical patent/KR101368796B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215—Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16—Other apparatus for heating fuel
    • F02M31/18—Other apparatus for heating fuel to vaporise fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/20—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05—Regasification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

액화연료가스 추진선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화연료가스 추진선박은 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인; 액화연료 공급라인에 연결되어 액화연료 탱크로부터 추진기로 유동되는 액화연료가스를 기화시키는 기화기; 기화기에서 발생되는 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기; 기화기와 추진기 사이의 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및 연료히터에 열 에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기를 포함한다.

Description

액화연료가스 추진선박{LIQUIFIED FUEL GAS PROPULSION SHIP}
본 발명은, 액화연료가스 추진선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액화연료가스를 연료로 사용하는 액화연료가스 추진선박에 관한 것이다.
크루즈 선(Cruise Ship)은 항해를 통한 유람을 목적으로 사용되는 여객선이다. 이와 같은 크루즈 선을 포함한 여객선, 또는 컨테이너 운반선, 화물선, 탱커선, 부유식 생산저장설비(FPSO: Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(FSU: Floating Storage Unit) 등에는 벙커 C유 등의 중유를 연료로 사용하는 디젤 엔진이 주로 사용되었으나, 최근 유가 상승 등의 영향으로 중유보다 값이 훨씬 싼 액화연료가스를 연료로 사용하는 추진 엔진에 대한 관심이 증대되고 있다.
게다가 디젤 엔진의 경우에는, 배기가스(예를 들어, CO2, NOx, SOx 등) 및 입자장 물질(Particular matter, PM)이 외부로 배출될 수 있는데, 이러한 배기가스 및 입자장 물질 등의 배출물은 지구 온난화 등 환경에 악영향을 끼치기 때문에 이에 대해서 환경 보호를 위한 국제 규제가 가해질 전망이며, 이에 따라, 액화연료가스를 연료로 사용하여 추진하는 선박 개발의 필요성이 점점 높아가고 있는 실정이다.
액화연료가스는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG), 액화석유가스(LPG), 디메틸에테르(DME0) 등 액화되어 저장되는 연료가스를 말한다. 이러한 액화연료가스는 중유에 비해 값이 싸고, 오염물질의 배출이 적은 이점이 있다.
액화천연가스(LNG)는 가스전에서 채취한 천연가스를 액화시킨 것으로 메탄을 주성분으로 한다. 액화천연가스(LNG)는 온도를 낮추거나 압력을 가해 액화시키면 부피가 대략 1/600로 줄어들어 공간 효율 상 유리하지만, 비점이 대략 영하 162도로 낮아 운송, 저장 시에는 특수하게 단열된 탱크나 용기에 충전하여 온도를 비점이하로 유지시켜 주어야 한다. 이러한 액화천연가스(LNG)는 특히 여름철의 가격이 겨울철에 비해 50% 정도로 저렴하므로, 값이 싼 여름철에 액화천연가스(LNG)를 사서 저장할 수도 있어, 가격적인 면에서 매우 유리한 에너지원이 된다. 또한 액화천연가스(LNG)는 NOx, SOx, 입자장 물질 등의 배출이 적어 환경 보호에도 유리하다.
액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG)는 유전에서 원유를 채취하거나 원유 정제 시 나오는 중탄화수소(탄소원자가 2개 이상) 성분, 혹은 천연가스 채취 시 함께 채취되는 중탄화수소 성분을 비교적 낮은 압력(6 ~ 7kg/㎠)을 가하여 냉각, 액화시킨 것이다. 액화시 부피가 대략 1/250으로 줄어들어 저장과 운송에 편리하며, 주성분은 프로판과 부탄이고, 소량의 에탄, 프로필렌, 부틸렌 등이 포함될 수 있다.
디메틸에테르(Dimethyl Ether, DME)는 에테르의 일종으로 액화석유가스(LPG)보다 인화성이 낮고 무독성이며, 산소 함유율이 높기 때문에 연소 시 매연 발생이 적어 환경 부하가 적은 특징이 있다.
그런데 이러한 액화연료가스를 연료로 사용하여 추진하는 액화연료가스 추진선박의 개발에 있어서, 액화연료가스로 추진을 하기 위하여 액화연료가스를 기화시키는 기화기(vaporizer)가 필요한데, 점점 에너지 효율을 강조하는 추세에 따라 이러한 기화기에서 발생하는 기화열을 효율적으로 활용할 수 있는 방안이 필요하며, 또한 기화된 액화연료가스를 연소에 적합한 온도로 상승시키는 데에도 에너지를 효율적으로 제공하기 위한 방안이 필요한 실정이다.
한국특허공개공보 제10-2011-00050239호(대우조선해양 주식회사) 2011.05.13 한국특허공개공보 제10-2011-0019999호(삼성중공업 주식회사) 2011.03.02
본 발명의 일 실시 예는 액화연료가스로 추진을 할 때에 액화연료가스를 기화시키는 기화기(vaporizer)에서 발생되는 기화열을 효율적으로 활용할 수 있으며, 기화된 액화연료가스를 연소에 적합한 온도로 상승시키는 데에도 에너지를 효율적으로 제공할 수 있는 액화연료가스 추진선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인; 상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기; 상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기; 상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및 상기 연료히터에 열 에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기를 포함하는 액화연료가스 추진선박을 제공할 수 있다.
상기 제1 열 교환기는, 상기 기화기에 대한 상기 제1 작동 유체의 순환 경로를 제공하는 냉열 순환라인; 상기 냉열 순환라인에 마련되어 상기 제1 작동 유체를 순환시키는 제1 펌프; 및 상기 냉열 순환라인에 배치되어 상기 제1 작동 유체와 열 교환함으로써 상기 냉각 에너지를 상기 냉각 설비로 전달하는 에어 핸들링 유닛(air handling unit)을 포함할 수 있다.
상기 제1 열 교환기의 일 측에는 상기 에어 핸들링 유닛에 대해 요구되는 냉각 에너지를 공급하지 못하는 경우 가동되어 상기 제1 작동 유체와 열 교환하는 냉동기가 마련될 수 있다.
상기 제1 열 교환기는, 상기 냉동기가 배치되되, 상기 제1 펌프로부터 상기 기화기 측으로 이어진 상기 냉열 순환라인의 일 지점과 상기 기화기로부터 상기 에어 핸들링 유닛으로 이어진 상기 냉열 순환라인의 타 지점을 연결하는 보조 냉각라인을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 열 교환기는, 상기 제1 펌프로부터 상기 기화기로 이어진 상기 냉열 순환라인의 일 지점과 상기 에어 핸들링 유닛으로부터 상기 제1 펌프로 이어진 상기 냉열 순환라인의 타 지점을 연결하는 제1 바이패스 라인; 및 상기 제1 바이패스 라인을 개폐하는 제1 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 열 교환기는, 상기 연료히터에 대한 상기 제2 작동 유체의 순환 경로를 제공하는 가열 순환라인; 상기 가열 순환라인에 마련되어 상기 제2 작동 유체를 순환시키는 제2 펌프; 및 상기 가열 순환라인에 배치되어 상기 제2 작동 유체와 열 교환함으로써 상기 추진기의 열 에너지를 상기 제2 작동 유체에 전달하는 냉각수 자켓 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제2 열 교환기는 상기 제2 작동 유체가 상기 연료히터에 요구되는 열을 공급하지는 못하는 경우 가동되어 상기 제2 작동 유체를 가열하는 보조 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 보조 히터는 상기 연료히터로부터 상기 냉각수 자켓 유닛으로 이어진 상기 가열 순환라인의 일 지점과 상기 냉각수 자켓 유닛으로부터 상기 제2 펌프로 이어진 상기 가열 순환라인의 타 지점을 연결하는 보조 가열라인에 배치될 수 있다.
상기 제2 열 교환기는, 상기 연료히터로부터 상기 냉각수 자켓 유닛으로 이어진 상기 가열 순환라인의 일 지점과 상기 제2 펌프로부터 상기 연료히터로 이어진 상기 가열 순환라인의 타 지점을 연결하는 제2 바이패스 라인; 및 상기 제2 바이패스 라인을 개폐하는 제2 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 열 교환기는, 상기 연료히터로부터 상기 냉각수 자켓 유닛으로 이어진 상기 가열 순환라인의 일 지점과 상기 냉각수 자켓 유닛으로부터 상기 제2 펌프로 이어진 상기 가열 순환라인의 타 지점을 연결하는 제3 바이패스 라인; 및 상기 제3 바이패스 라인을 개폐하는 제3 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 열 교환기와 상기 제2 열 교환기를 상호 연결하여 어느 한 측에서 다른 한 측으로 상기 제1 작동 유체 또는 상기 제2 작동 유체의 유입을 허용하는 복수의 교환라인; 및 상기 복수의 교환라인을 각각 개폐하는 교환밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 추진기에 제공되기 위한 액화연료가스를 기화시키는 기화기에서 발생되는 증발 잠열의 냉각 에너지를 냉각 설비에 제공하여 효율적으로 사용하고, 엔진의 냉각수로부터 제공된 열 에너지를 기화된 액화연료가스에 전달하여 연소에 적합한 온도까지 액화연료가스를 승온시키는 데 제공함으로써 엔진의 폐열을 효율적으로 이용할 수 있는 액화연료가스 추진선박을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화연료가스 추진선박의 추진기 연료 공급 계통에 대한 개략적인 계통도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
하기에 기술될 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화연료가스 추진선박은, 중유에 비해 값이 싸고 오염물질의 배출이 적은 액화연료가스를 연료로 사용하여 추진하는 선박이다. 그리고 본 실시 예에서 액화연료가스는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)일 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 액화되어 저장되는 액화연료가스 예를 들어 액화석유가스(LPG, Liquefied Petroleum Gas), 디메틸에테르(DME, Dimethyl Ether) 등이 될 수도 있을 것이다.
이하, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, 액화천연가스(LNG)로 예로 들어서 설명하나, 상술한 바와 같이 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
또한, 본 실시 예에 따른 액화연료가스 추진선박은, 액화연료가스로 추진을 할 때에 액화연료가스를 기화시키는 기화기(vaporizer)에서 발생되는 기화열을 선박 내에 마련되는 냉장 설비에서 효율적으로 활용할 수 있도록 한 것으로서, 본 실시 예에 따른 액화연료가스 추진선박은 선박 내에 운반선 등에 비해 상대적으로 대형의 냉장설비를 갖는 크루즈 선일 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않으며, 선박 내에 냉장설비가 마련되는 여객선 또는 컨테이너 운반선 등 일 수도 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화연료가스 추진선박의 추진기 연료 공급 계통에 대한 개략적인 계통도이다. 이제부터 도 1을 참조하여 본 실시 예를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화연료가스 추진선박은, 액화연료 탱크(101)와 추진기(102)를 연결하는 액화연료 공급라인(105)과, 액화연료 공급라인(105)에 연결되는 기화기(110)와, 기화기(110)와 열 교환하는 제1 열 교환기(120)와, 기화기(110)의 하류에 배치되는 연료 히터(130)와, 연료 히터(130)와 열 교환하는 제2 열 교환기(140)와, 연료 히터(130)에 액화연료 공급라인(105)을 통해 연결되는 추진기(102)를 포함한다.
액화연료 탱크(101)는 전술한 LNG 등의 액화연료가스가 저장되는 압력 용기로서, 위험 요소로부터 안전한 선체 내부에 배치될 수 있다. 액화연료 저장탱크에 연결된 액화연료 공급라인(105)은 액화연료탱크(101)에 저장된 액화연료가스가 기화기(110)에서 기화되고, 기화된 연료가스가 추진기(102)까지 유동되어 공급되기 위한 배관이다. 즉, 본 실시 예에서 라인은 연료가스의 액체 또는 기체 상태의 유동 환경에 적합하게 선택되어 배치된 배관을 지칭한다. 이때 연료가스는 액화된 상태 또는 기화된 상태에서 그 내부 압력에 의해 액화연료 탱크로부터 추진기(102)까지 유동될 수 있다. 본 실시 예에서 액화연료가스는 기화되어 하나의 추진기(102)에 공급될 수 있을 뿐만 아니라, 선체를 회전시키거나 측방으로 이동시킬 수 있는 다른 추진기(미도시)에 공급될 수도 있다.
본 실시 예에 따른 추진기(102)는 액화연료가스의 기체 상태에서, 즉 본 실시 예에서는 기화된 천연가스(Natural Gas, NG)를 공급받아 전력을 생산하는 발전기(미도시)와, 발전기로부터 전력을 공급받아 추력을 발생시키는 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 구성으로 기화된 천연가스는 발전기로 제공되고 발전기에서는 기화된 천연가스를 이용하여 전기 에너지를 생성하게 되며, 생성된 전기 에너지는 모터에 제공되고 모터는 선박의 추진축(미도시)을 회전시켜 추력을 발생시킨다.
기화기(110)는 액화연료 저장탱크로부터 유동되는 액화연료가스를 기화시킬 수 있도록 액화연료 공급라인(105)에 연결된다. 기화기(110)는 액체 상태의 액화연료가스를 추진기(102)에서 연소될 수 있도록 기체 상태로 변환시키는 기능을 갖는다. 액화연료가스가 기화기(110)를 통과할 때, 증발 잠열에 의한 냉각 에너지가 발생된다. 기화기(110)에는 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비에 사용할 수 있도록 작동 유체가 유동되는 라인이 배치된다. 즉, 기화된 액화연료가스를 추진기(102)에 공급하기 위해서 기화기(110, vaporizer)가 마련됨은 전술한 바와 같은데, 이러한 기화기(110)에서 발생되는 기화열을 흡수할 수 있는 냉매 순환 시스템이 또한 필요하다. 이에 대한 상세한 사항에 대해서는 후술토록 한다.
제1 열 교환기(120)는 기화기(110)에서 발생되는 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 기화기(110)에 순환시킬 수 있는 냉매 순환 시스템을 구성한다. 본 실시 예에 따르면, 액화연료가스는 기화기(110)를 통과하기 전에 섭씨 -160도 내외이나 기화기(110)를 통과한 후 섭씨 10도 내외까지 상승되고, 섭씨 20도 내외의 제1 작동 유체는 기화기(110)의 내부로 유입되어 기화되는 액화연료가스와 열 교환 후 섭씨 0도 내외로 냉각되어 냉각 설비로 제공된다. 후술되는 본 실시 예에서 온도는 섭씨 기준이다.
본 실시 예에 따르면, 제1 열 교환기(120)의 냉각 에너지는 냉각 설비로 제공되기 위한 용도로 한정되었지만, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되지는 않으며, 제1 열 교환기(120)로 흡수된 냉각 에너지는 추진기(102)나 전장 계통 등의 과열을 방지하기 위한 용도로도 사용될 수 있을 것이다.
연료 히터(130)는 기화된 액화연료가스를 연소에 적합한 온도로 가열하도록 기화기(110)의 하류에서 액화연료 공급라인(105)에 배치된다. 즉, 연료 히터(130)는 기화기(110)와 추진기(102) 사이의 액화연료 공급라인(105)에 추진기(102)의 냉각수로부터 제공되는 열 에너지를 제공하여 기체 상태의 액화연료가스를 요구되는 온도까지 가열할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 기체 상태의 액화연료가스가 10도 상태에서 연료 히터(130)에 유입되는 경우 30도 상태까지 가열된 기체로 추진기(102)에 공급될 수 있다.
제2 열 교환기(140)는 추진기(102)의 냉각수로부터 열 에너지를 흡수하여 연료 히터(130)에 제공하기 위한 제2 작동 유체를 연료 히터(130)에 순환시키도록 구성된다. 즉, 본 실시 예에 따르면, 제2 열 교환기(140)의 제2 작동 유체는 연료 히터(130)를 통과하는 액화연료가스를 가열하도록 연료 히터(130)를 경유하는데, 50도 내외로 연료 히터(130)에 유입된 후 30도 내외까지 떨어질 수 있다. 또한 본 실시 예에 따르면, 제2 열 교환기(140)는 추진기(102)의 냉각수로부터 열 에너지를 제공받도록 한정되었으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 추진기(102)와 같이 연소 작용뿐만 아니라 선박의 전기적인 작용에 의해 폐열을 발생시키는 다른 장치로부터도 열 에너지를 이용할 수 있을 것이다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화연료 탱크(101), 추진기(102), 액화연료 공급라인(105), 기화기(110), 제1 열 교환기(120), 연료 히터(130), 제2 열 교환기(140)에 대한 전반적인 설명을 하였다. 이제부터 제1 열 교환기(120), 제2 열 교환기(140), 제1 열 교환기(120)와 제2 열 교환기(140)의 열 교환을 위한 교환라인, 구체적인 요소 등에 대한 상세한 설명을 할 것이다.
먼저, 기화기(110)의 냉각 에너지를 흡수하는 제1 열 교환기(120)에 대해 설명한다.
다시, 도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 제1 열 교환기(120)는 기화기(110)에 대한 제1 작동 유체의 순환 경로를 제공하는 냉열 순환라인(121)과, 냉열 순환라인(121)에 마련되어 제1 작동 유체를 순환시키는 제1 펌프(122)와, 냉열 순환라인(121)에 배치되어 제1 작동 유체와 열 교환함으로써 냉각 에너지를 냉각 설비로 전달하는 에어 핸들링 유닛(123)(air handling unit)을 포함한다. 냉열 순환라인(121)의 기화기(110) 측에는 기화기(110)에서 제1 작동 유체의 열 교환을 위한 냉열 교환부(124)가 배치될 수 있다.
이와 같이 본 실시 예에서는 기화기(110)의 냉열 교환부(124), 에어 핸들링 유닛(123), 그리고 에어 핸들링 유닛(123)과 기화기(110)의 냉열 교환부(124)를 상호 연결하는 냉열 순환라인(121)이 마련되어, 기화기(110)의 냉열 교환부(124), 에어 핸들링 유닛(123) 및 냉열 순환라인(121)이 제1 작동 유체에 대한 하나의 냉매 순환 시스템을 구성하게 된다.
제1 열 교환기(120)는 에어 핸들링 유닛(123)에 대해 요구되는 냉각 에너지를 공급하지 못하는 경우 가동되어 제1 작동 유체와 열 교환하는 냉동기(125)를 더 포함할 수 있다. 냉동기(125)는 제1 작동 유체가 별도의 냉매를 냉각시킬 수 있도록 제1 작동 유체로부터 냉각 에너지를 얻기 위한 냉동 시스템에 연결되어 있으며, 제1 작동 유체는 냉동기(125)를 지나면서 냉동기(125)의 냉매와 열 교환을 하여 필요한 온도로 상승될 수 있다. 즉, 제1 작동 유체는 기화기(110)를 지나면서 0도로 냉각되는데, 에어 핸들링 유닛(123)에 대해 불필요한 잉여의 냉각 에너지는 냉동기(125)로 흡수되어 활용되고, 동시에 에어 핸들링 유닛(123)은 필요한 냉각 에너지를 얻어 사용할 수 있다.
아울러, 제1 열 교환기(120)는 전술한 제1 작동 유체의 냉열 순환라인(121)과 다른 유동 경로에 냉동기(125)를 설치할 수 있는 보조 냉각라인(126)을 포함한다. 보조 냉각라인(126)은 제1 펌프(122)로부터 기화기(110) 측으로 이어진 냉열 순환라인(121)의 일 지점과 기화기(110)로부터 에어 핸들링 유닛(123)으로 이어진 냉열 순환라인(121)의 타 지점을 연결하는 배관이다. 보조 냉각라인(126)의 전단에는 보조 개폐밸브(126a)가 설치될 수 있다. 보조 개폐밸브(126a)가 개방될 때, 제1 작동 유체는 보조 냉각라인(126)에 연결된 냉동기(125)를 경유할 수 있다.
제1 열 교환기(120)는 제1 펌프(122)의 가압된 제1 작동 유체를 냉열 순환라인(121)의 제1 펌프(122) 측 전단에서 분기 후 제1 펌프(122)의 후단으로 다시 합류시켜 제1 펌프(122)로 귀환시키는 제1 바이패스 라인(127)을 포함한다. 제1 바이패스 라인(127)은 제1 펌프(122)로부터 기화기(110)로 이어진 냉열 순환라인(121)의 일 지점과 에어 핸들링 유닛(123)으로부터 제1 펌프(122)로 이어진 냉열 순환라인(121)의 타 지점을 연결하는데, 제1 바이패스 라인(127)에는 개폐를 위한 제1 개폐밸브(128)가 설치될 수 있다.
도시하진 않았으나, 본 실시 예가 적용 가능한 크루즈와 같은 선박의 냉장 설비는 냉장 설비 내에 마련되는 에어 핸들링 유닛(123)에 공기를 공급하는 공기 순환 장치가 필요하다. 즉, 본 실시 예에서 에어 핸들링 유닛(123)은 냉장 설비 내의 공기를 인입하여 제1 작동 유체와 냉장 설비 내의 공기를 열 교환시킨 후 필요한 곳으로 공기를 송풍시키기 위한 팬 장치(미도시)를 구비할 수 있다.
이와 같이 본 실시 예는 액화연료가스로서, 액화천연가스의 극저온 특성에 따른 액화천연가스의 기화열을 활용하여 냉장 설비의 냉매 순환 시스템의 백업 시스템(back-up system)을 구성하도록 하고 있다. 다시 말해서, 본 실시 예에서는 추진기(102)가 작동할 때 기화기(110)에서 기화열을 흡수한 제1 작동 유체를 선박의 냉장설비 내에 마련된 에어 핸들링 유닛(123) 측으로 순환시켜 기화기(110)의 기화열을 활용하여 냉장 설비 내의 공기를 냉각시킬 수 있다.
이어서, 연료 히터(130)에 추진기(102)의 열 에너지를 공급하는 제2 열 교환기(140)를 설명한다.
도 1과 같이 본 실시 예에 따르면, 제2 열 교환기(140)는 연료 히터(130)에 대한 제2 작동 유체의 순환 경로를 제공하는 가열 순환라인(141)과, 가열 순환라인(141)에 마련되어 제2 작동 유체를 순환시키는 제2 펌프(142)와, 가열 순환라인(141)에 배치되어 제2 작동 유체와 열 교환함으로써 추진기(102)를 순환하는 냉각수의 열 에너지를 제2 작동 유체에 전달하는 냉각수 자켓 유닛(143)을 포함할 수 있다. 연료 히터(130)에는 제2 작동 유체가 기화된 액화연료가스와 열 교환을 이루어 액화연료가스를 승온시킬 수 있는 가열 교환부(144)가 설치될 수 있다.
본 실시 예에서는 연료 히터(130)의 가열 교환부(144), 냉각수 자켓 유닛(143), 그리고 냉각수 자켓 유닛(143)과 연료 히터(130)의 가열 교환부(144)를 상호 연결하는 가열 순환라인(141)이 마련되어, 연료 히터(130) 열교환부, 냉각수 자켓 유닛(143) 및 가열 순환라인(141)이 제2 작동 유체에 대한 하나의 냉매 순환 시스템을 구성하게 된다.
제2 열 교환기(140)는 제2 작동 유체가 연료 히터(130)에 요구되는 열을 공급하지는 못하는 경우 가동되어 제2 작동 유체를 가열하는 보조 히터(145)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 보조 히터(145)로는 급속하게 제2 작동 유체의 가열이 가능한 전기적인 히터를 사용할 수 있다.
보조 히터(145)는 연료 히터(130)로부터 냉각수 자켓 유닛(143)으로 이어진 가열 순환라인(141)의 일 지점과 냉각수 자켓 유닛(143)으로부터 제2 펌프(142)로 이어진 가열 순환라인(141)의 타 지점을 연결하는 보조 가열라인(146)에 배치될 수 있다. 보조 가열라인(146)의 전단에는 보조 개폐밸브(146a)가 설치될 수 있다. 보조 개폐밸브(146a)가 개방될 때, 제2 작동 유체는 보조 히터(145)를 지나면서 가열될 수 있다. 도시하진 않았으나, 보조 가열라인(146)은 보조 히터(145)에 둘러싸여 가열될 수 있다.
한편, 제2 열 교환기(140)는 연료 히터(130)로부터 냉각수 자켓 유닛(143)으로 이어진 가열 순환라인(141)의 일 지점과 제2 펌프(142)로부터 연료 히터(130)로 이어진 가열 순환라인(141)의 타 지점을 연결하는 제2 바이스패스 라인(147)과, 제2 바이스패스 라인(147)을 개폐하는 제2 개폐밸브(148)를 더 포함할 수 있다. 제2 바이스패스 라인(147)은 제2 펌프(142)에서 가압된 제2 작동 유체가 연료 히터(130)를 거치지 않도록 하여 연료 히터(130)를 지나는 기체 상태의 액화연료가스의 과열을 방지하거나 적정한 온도가 유지되도록 할 수 있다.
제2 열 교환기(140)는 제2 작동 유체가 냉각수 자켓 유닛(143)을 통과하지 않고 바로 제2 펌프(142)로 유동될 수 있도록 제3 바이패스 라인(149)을 포함한다. 제3 바이패스 라인(149)은 연료 히터(130)로부터 냉각수 자켓 유닛(143)으로 이어진 가열 순환라인(141)의 일 지점과 냉각수 자켓 유닛(143)으로부터 제2 펌프(142)로 이어진 가열 순환라인(141)의 타 지점을 연결한다. 제3 바이패스 라인(149)에는 제3 바이패스 라인(149)을 개폐하는 제3 개폐밸브(150)가 설치될 수 있다.
이어서, 제1 열 교환기(120)와 제2 열 교환기(140)의 열 교환라인을 설명한다.
제1 열 교환기(120)와 제2 열 교환기(140) 사이에는 제1 열 교환기(120)와 제2 열 교환기(140)를 상호 연결하여 어느 한 측에서 다른 한 측으로 제1 작동 유체 또는 제2 작동 유체의 유입을 허용하는 복수의 교환라인(151, 152)과, 복수의 교환라인(151, 152)을 각각 개폐하는 교환 개폐밸브(155)가 배치될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 제1 열 교환기(120)와 제2 열 교환기(140)는 제1 교환라인(151)과 제2 교환라인(152) 통해 연결된다. 제1 교환라인(151)은 제1 열 교환기(120) 측에서 제2 열 교환기(140) 측으로 제1 작동 유체의 유동을 허용하고, 제2 교환라인(152)은 제1 교환라인(151)과 반대로 제2 작동 유체의 유동을 허용한다. 제1 교환라인(151)과 제2 교환라인(152)에는 각각 제1, 2 작동 유체의 유동을 허용하거나 차단할 수 있는 교환 개폐밸브(155)가 설치될 수 있다. 도시하진 않았으나, 교환 개폐밸브(155)는 제1 열 교환기(120)와 제2 열 교환기(140)의 제1, 2 작동 유체에 대한 온도에 따라 필요 시 자동으로 개폐될 수 있도록 솔레노이드를 사용한 전자식 밸브로 구성될 수 있다.
일 예로, 기화기(110)에서 기화되는 액화연료가스의 온도가 설정 온도보다 떨어지는 경우, 제1, 2 교환라인(151, 152)을 사용하여 제1 열 교환기(120) 측으로 제2 열 교환기(140)의 열 에너지를 전달할 수 있다. 즉, 두 개의 교환 개폐밸브(155)를 개방하면, 제1 교환라인(151)을 통해 제1 열 교환기(120)의 제1 작동 유체가 제2 열 교환기(140) 측으로 유입되고, 반대로 제2 열 교환기(140)의 제2 작동 유체는 제1 열 교환기(120) 측으로 유입된다. 제2 작동 유체는 냉각수 자켓 유닛(143)으로부터 추진기(102)의 폐열을 흡수하여 제1 작동 유체보다 온도가 높은 상태이므로, 냉열 순환라인(121)을 따라 기화기(110)를 지나면서 기화되는 액화연료가스의 기화열을 보상해주어 기화기(110) 출구단측 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
도시하진 않았으나, 냉각수 자켓 유닛(143)에는 주 제너레이터/엔진 고온 냉각 워터 시스템(Main G/E High Temperature Cooling System)을 순환하거나 스팀 컨디션 시스템(Steam Condition System)을 순환하는 냉각수가 유입될 수 있다. 이러한 경우에 제1 작동 유체는 냉각수 자켓 유닛(143)에서 온도가 승온(昇溫)되어 기화기(110) 측으로 다시 순환될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 제1, 2 작동 유체는 극저온 특성을 갖는 액화연료가스를 고려하여 부동액 상태로 유지되는 글리콜 워터(glycol water)일 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
101: 액화연료 탱크 102: 추진기
105: 액화연료 공급라인 110: 기화기
120: 제1 열 교환기 121: 냉열 순환라인
122: 제1 펌프 123: 에어 핸들링 유닛
124: 냉열 교환부 125: 냉동기
126: 보조 냉각라인 127: 제1 바이패스 라인
128: 제1 개폐밸브 130: 연료히터
140: 제2 열 교환기 141; 가열 순환라인
142: 제2 펌프 143: 냉각수 자켓 유닛
144: 가열 교환부 145: 보조 히터
146: 보조 가열라인 147: 제2 바이패스 라인
148: 제2 개폐밸브 149: 제3 바이패스 라인
150: 제3 개폐밸브 151: 제1 교환라인
152: 제2 교환라인 155: 교환 개폐밸브

Claims (11)

  1. 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인;
    상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기;
    상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기;
    상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및
    상기 연료히터에 열 에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기를 포함하고,
    상기 제1 열 교환기는,
    상기 기화기에 대한 상기 제1 작동 유체의 순환 경로를 제공하는 냉열 순환라인;
    상기 냉열 순환라인에 마련되어 상기 제1 작동 유체를 순환시키는 제1 펌프; 및
    상기 냉열 순환라인에 배치되어 상기 제1 작동 유체와 열 교환함으로써 상기 냉각 에너지를 상기 냉각 설비로 전달하는 에어 핸들링 유닛(air handling unit)을 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 열 교환기의 일 측에는 상기 에어 핸들링 유닛에 대해 요구되는 냉각 에너지를 공급하지 못하는 경우 가동되어 상기 제1 작동 유체와 열 교환하는 냉동기가 마련되는 것을 특징으로 하는 액화연료가스 추진선박.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 열 교환기는, 상기 냉동기가 배치되되, 상기 제1 펌프로부터 상기 기화기 측으로 이어진 상기 냉열 순환라인의 일 지점과 상기 기화기로부터 상기 에어 핸들링 유닛으로 이어진 상기 냉열 순환라인의 타 지점을 연결하는 보조 냉각라인을 더 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 열 교환기는,
    상기 제1 펌프로부터 상기 기화기로 이어진 상기 냉열 순환라인의 일 지점과 상기 에어 핸들링 유닛으로부터 상기 제1 펌프로 이어진 상기 냉열 순환라인의 타 지점을 연결하는 제1 바이패스 라인; 및
    상기 제1 바이패스 라인을 개폐하는 제1 개폐밸브를 더 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  6. 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인;
    상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기;
    상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기;
    상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및
    상기 연료히터에 열 에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기를 포함하고,
    상기 제2 열 교환기는,
    상기 연료히터에 대한 상기 제2 작동 유체의 순환 경로를 제공하는 가열 순환라인;
    상기 가열 순환라인에 마련되어 상기 제2 작동 유체를 순환시키는 제2 펌프; 및
    상기 가열 순환라인에 배치되어 상기 제2 작동 유체와 열 교환함으로써 상기 추진기의 열 에너지를 상기 제2 작동 유체에 전달하는 냉각수 자켓 유닛을 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 열 교환기는 상기 제2 작동 유체가 상기 연료히터에 요구되는 열을 공급하지는 못하는 경우 가동되어 상기 제2 작동 유체를 가열하는 보조 히터를 더 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보조 히터는 상기 연료히터로부터 상기 냉각수 자켓 유닛으로 이어진 상기 가열 순환라인의 일 지점과 상기 냉각수 자켓 유닛으로부터 상기 제2 펌프로 이어진 상기 가열 순환라인의 타 지점을 연결하는 보조 가열라인에 배치되는 것을 특징으로 하는 액화연료가스 추진선박.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 열 교환기는,
    상기 연료히터로부터 상기 냉각수 자켓 유닛으로 이어진 상기 가열 순환라인의 일 지점과 상기 제2 펌프로부터 상기 연료히터로 이어진 상기 가열 순환라인의 타 지점을 연결하는 제2 바이패스 라인; 및
    상기 제2 바이패스 라인을 개폐하는 제2 개폐밸브를 더 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2 열 교환기는,
    상기 연료히터로부터 상기 냉각수 자켓 유닛으로 이어진 상기 가열 순환라인의 일 지점과 상기 냉각수 자켓 유닛으로부터 상기 제2 펌프로 이어진 상기 가열 순환라인의 타 지점을 연결하는 제3 바이패스 라인; 및
    상기 제3 바이패스 라인을 개폐하는 제3 개폐밸브를 더 포함하는 액화연료가스 추진선박.
  11. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 열 교환기와 상기 제2 열 교환기를 상호 연결하여 어느 한 측에서 다른 한 측으로 상기 제1 작동 유체 또는 상기 제2 작동 유체의 유입을 허용하는 복수의 교환라인; 및
    상기 복수의 교환라인을 각각 개폐하는 교환밸브를 더 포함하는 액화연료가스 추진선박.
KR1020120027043A 2012-03-16 2012-03-16 액화연료가스 추진선박 KR101368796B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120027043A KR101368796B1 (ko) 2012-03-16 2012-03-16 액화연료가스 추진선박

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120027043A KR101368796B1 (ko) 2012-03-16 2012-03-16 액화연료가스 추진선박

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130104996A KR20130104996A (ko) 2013-09-25
KR101368796B1 true KR101368796B1 (ko) 2014-03-03

Family

ID=49453738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120027043A KR101368796B1 (ko) 2012-03-16 2012-03-16 액화연료가스 추진선박

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101368796B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101957091B1 (ko) 2018-01-29 2019-03-11 동아대학교 산학협력단 상변화를 일으키는 유체를 이용한 lng 연료 공급 시스템
KR20190050533A (ko) 2017-11-03 2019-05-13 삼성중공업 주식회사 액화가스 연료 선박
KR20200043859A (ko) 2018-10-18 2020-04-28 삼성중공업 주식회사 액화가스 재기화 방법
KR102132151B1 (ko) 2019-05-24 2020-07-10 송달호 Lpg 선박 추진 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101662011B1 (ko) * 2014-06-05 2016-10-04 삼성중공업 주식회사 연료 공급 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090008900A (ko) * 2007-07-19 2009-01-22 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 운반선의 연료용 가스 공급 장치
KR20090028186A (ko) * 2007-09-14 2009-03-18 삼성중공업 주식회사 선박의 냉각 시스템
KR20110087728A (ko) * 2010-01-27 2011-08-03 삼성중공업 주식회사 재기화 장치가 구비된 액화천연가스 운반선
KR20120023406A (ko) * 2010-09-03 2012-03-13 삼성중공업 주식회사 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090008900A (ko) * 2007-07-19 2009-01-22 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 운반선의 연료용 가스 공급 장치
KR20090028186A (ko) * 2007-09-14 2009-03-18 삼성중공업 주식회사 선박의 냉각 시스템
KR20110087728A (ko) * 2010-01-27 2011-08-03 삼성중공업 주식회사 재기화 장치가 구비된 액화천연가스 운반선
KR20120023406A (ko) * 2010-09-03 2012-03-13 삼성중공업 주식회사 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190050533A (ko) 2017-11-03 2019-05-13 삼성중공업 주식회사 액화가스 연료 선박
KR101957091B1 (ko) 2018-01-29 2019-03-11 동아대학교 산학협력단 상변화를 일으키는 유체를 이용한 lng 연료 공급 시스템
KR20200043859A (ko) 2018-10-18 2020-04-28 삼성중공업 주식회사 액화가스 재기화 방법
KR102132151B1 (ko) 2019-05-24 2020-07-10 송달호 Lpg 선박 추진 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130104996A (ko) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6609176B2 (ja) 船舶
KR101686505B1 (ko) 선박의 엔진 냉각수의 폐열을 이용한 연료가스 공급시스템 및 방법
KR101750592B1 (ko) 선박에 lng 연료를 제공하기 위한 장치 및 방법
KR101368796B1 (ko) 액화연료가스 추진선박
JP7183380B2 (ja) 揮発性有機化合物処理システム及び船舶
KR101995464B1 (ko) Lng 연료공급시스템
CA2842087A1 (en) Method and system for combusting boil-off gas and generating electricity at an offshore lng marine terminal
KR101239341B1 (ko) 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법
KR20130075021A (ko) 폐열 재활용을 위한 열교환기를 갖는 연료가스 공급 시스템 및 방법
WO2017078154A1 (ja) 船舶
KR102521169B1 (ko) 부유식 발전플랜트의 ｌｎｇ 재기화열을 이용한 육상 ｈｖａｃ 냉매 순환 시스템
KR101302027B1 (ko) 액화연료가스 추진 선박
KR101567858B1 (ko) 선박용 쿨링 장치의 폐열을 이용한 연료가스 공급 시스템
KR102327400B1 (ko) 선박의 열원 공급 시스템 및 방법
KR102160838B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR101647465B1 (ko) 선박 또는 해상구조물의 일체형 냉각 및 기화 시스템
KR102153813B1 (ko) 연료가스 공급 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20210090842A (ko) 에너지 절약형 연료가스 가열 시스템 및 방법
KR20190041872A (ko) 액화가스연료를 이용한 유증기 회수 장치 및 이를 포함하는 선박
KR101549745B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
ES2967994T3 (es) Dispositivo para la recuperación de las unidades refrigeradoras de GNL utilizadas como combustible en vehículos
KR102542459B1 (ko) 선박의 연소용 공기 냉각 시스템 및 방법
KR102460404B1 (ko) 연료 온도 제어 시스템
KR102395690B1 (ko) 가스 엔진 파워 플랜트 및 가스 엔진 파워 플랜트를 작동하는 방법
WO2022191121A1 (ja) 冷熱回収システムおよび船舶又は浮体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 6