KR101397809B1 - A fuel gas supply system of liquefied natural gas - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an LNG fuel supply system which includes a fuel supply line which is connected from an LNG storage tank to an engine; a pump which is arranged on the fuel supply line and pressurizes LNG discharged from the LNG storage tank at a high pressure; a heat exchanger which is arranged on the fuel supply line between the engine and the pump and supplies the LNG supplied from the pump to the engine after conducting heat exchange between the LNG and sea water; and a sea water heater which heats the sea water by using exhaust gas which is discharged from the engine. The LNG fuel supply system according to the present invention heats seawater by using engine exhaust, enables the heated sea water to supply heat to LNG, efficiently increases the temperature of the LNG to a temperature which an engine demands, and saves a system construction cost.

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 엔진 배기를 이용하여 해수를 가열하고, 가열된 해수를 이용하여 LNG를 엔진 요구 온도까지 가열하는 방식을 사용함으로써, 가열 효율을 증대시킬 수 있고 비용을 대폭 절감할 수 있는 친환경의 LNG 연료 공급 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the conventional art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of heating an LNG to an engine required temperature by heating seawater using engine exhaust, , And to provide an environmentally friendly LNG fuel supply system capable of increasing the heating efficiency and greatly reducing the cost.

본 발명의 다른 목적은, 엔진을 순환하는 냉각수가 엔진에서 가열되어 배출될 시 가열된 냉각수를 통해 해수를 가열하고, 가열된 해수를 열교환기에 공급하여 열교환기에서 해수와 열교환하는 LNG가 엔진 요구 온도로 승온될 수 있도록 하여, 추가적인 열원 공급 구성을 구비하지 않더라도 LNG의 가열이 이루어질 수 있으므로 구성을 간소화하고 에너지를 절감하여 운영 비용을 최소화할 수 있는 LNG 연료 공급 시스템을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for heating seawater by heating the seawater through heated cooling water when the cooling water circulating the engine is heated and discharged from the engine and supplying the heated seawater to the heat exchanger, So that the LNG can be heated even if no additional heat source supply structure is provided. Therefore, the present invention is to provide an LNG fuel supply system which can simplify the structure and reduce energy consumption to minimize the operating cost.

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 LNG를 고압으로 가압하는 펌프; 상기 엔진과 상기 펌프 사이의 상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 펌프로부터 공급되는 상기 LNG를 해수와 열교환시켜 상기 엔진에 공급하는 열교환기; 및 상기 엔진에서 배출되는 배기를 이용하여 상기 해수를 가열하는 해수 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.An LNG fuel supply system according to an aspect of the present invention includes a fuel supply line connected from an LNG storage tank to an engine; A pump provided on the fuel supply line for pressurizing the LNG discharged from the LNG storage tank to a high pressure; A heat exchanger provided on the fuel supply line between the engine and the pump, for heat-exchanging the LNG supplied from the pump with seawater and supplying the heat to the engine; And a seawater heater for heating the seawater using the exhaust gas discharged from the engine.

구체적으로, 상기 열교환기는, 상기 LNG를 해수와 열교환시켜서 상기 LNG를 가열하고 상기 해수를 냉각시킬 수 있다.Specifically, the heat exchanger may heat the LNG by heat-exchanging the LNG with seawater to cool the seawater.

구체적으로, 상기 열교환기, 상기 해수 히터를 연결하며 상기 해수가 유동하도록 하는 해수 순환 라인을 더 포함할 수 있다.In particular, the apparatus may further include a seawater circulation line connecting the heat exchanger and the seawater heater to allow the seawater to flow.

구체적으로, 상기 해수 순환 라인 상에 마련되며 상기 해수를 상기 해수 히터에 공급하는 해수 펌프를 더 포함할 수 있다.Specifically, the apparatus may further include a seawater pump provided on the seawater circulation line and supplying the seawater to the seawater heater.

구체적으로, 상기 해수 순환 라인에서 분기되어 상기 해수 중 적어도 일부가 상기 해수 히터를 우회하여 상기 열교환기에 유입되도록 하는 해수 우회 라인을 더 포함할 수 있다.The seawater circulation line may further include a seawater bypass line branched from the seawater circulation line to allow at least a portion of the seawater to bypass the seawater heater and flow into the heat exchanger.

구체적으로, 상기 해수 우회 라인은, 상기 해수 순환 라인 상에서 상기 해수 펌프의 하류에서 분기될 수 있다.Specifically, the seawater bypass line may be branched on the seawater circulation line downstream of the seawater pump.

구체적으로, 상기 엔진은, 복수로 구비되며, 적어도 어느 하나의 상기 엔진은 상기 LNG를 공급받고, 적어도 다른 하나의 상기 엔진은 상기 해수의 가열을 위한 배기를 배출할 수 있다.Specifically, the engine is provided in a plurality, and at least one of the engines is supplied with the LNG, and at least one of the engines is capable of discharging exhaust gas for heating the seawater.

구체적으로, 상기 엔진에 연결되어 상기 엔진에서 배출되는 배기를 상기 해수 히터로 공급하는 배기 공급 라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, the engine may further include an exhaust supply line connected to the engine and supplying exhaust gas discharged from the engine to the seawater heater.

본 발명에 따른 LNG 연료 공급 시스템은, 엔진 배기를 이용하여 해수를 가열하고, 가열된 해수가 LNG에 열을 공급할 수 있도록 하여, 효율적으로 LNG를 엔진 요구 온도까지 승온시킬 수 있고, 시스템 구축 비용을 절약할 수 있다.The LNG fuel supply system according to the present invention can heat the seawater by using the engine exhaust so that the heated seawater can supply heat to the LNG to efficiently raise the temperature of the LNG to the engine required temperature, You can save.

또한 본 발명에 따른 LNG 연료 공급 시스템은, 엔진 냉각수를 통해 해수를 가열하고, 냉각수에 의하여 가열된 해수가 열교환기에서 LNG에 열을 공급하도록 함으로써, 추가적인 열원을 구비할 필요가 없어 시스템의 제조단가를 낮출 수 있다.Further, in the LNG fuel supply system according to the present invention, the sea water heated by the engine cooling water and the seawater heated by the cooling water supply heat to the LNG in the heat exchanger, there is no need to provide an additional heat source, .

도 1은 종래의 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템에서 LNG 저장탱크의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional LNG fuel supply system.
2 and 3 are conceptual diagrams of an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of an LNG storage tank in an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention.
5 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), 전기히터(40)를 포함한다. 이하 본 명세서에서, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.1, a conventional LNG fuel supply system 1 includes an LNG storage tank 10, an engine 20, a pump 30, and an electric heater 40. [ 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, 전기에너지를 공급받아 LNG를 직접 가열하는 전기히터(40)를 사용하였다. 그러나 전기히터(40)를 구동하기 위하여 필요한 전기에너지는, 연료를 사용하여 발전기(도시하지 않음)를 구동하여야만 획득할 수 있기 때문에, 연료 소비에 의한 비용 문제와, 연료 연소 시 발생하는 배기에 의한 환경오염 문제 등이 발생될 수 있다.
In the conventional LNG fuel supply system 1, an electric heater 40, which receives the electric energy and directly heats the LNG, is used. However, since the electric energy necessary for driving the electric heater 40 can be obtained only by driving a generator (not shown) by using fuel, there is a problem of cost due to fuel consumption, Environmental pollution problems and the like may occur.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템에서 LNG 저장탱크의 단면도이다.FIG. 2 and FIG. 3 are conceptual diagrams of an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of an LNG storage tank in an LNG fuel supply system according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템(2)은, LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 열교환기(50), 해수 순환 라인(60a), 해수 히터(61a), 해수 펌프(62a)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30) 등은 종래의 LNG 연료 공급 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.2 and 3, an 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 heat exchanger 50, A seawater circulation line 60a, a seawater heater 61a, and a seawater pump 62a. In an embodiment of the present invention, the LNG storage tank 10, the engine 20, the pump 30, and the like are denoted by the same reference numerals as those in the conventional LNG fuel supply system 1, ≪ / RTI >

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 4에 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. 4, the LNG storage tank 10 includes an outer tank 11, an inner tank 12, and a heat insulating portion 13. As shown in Fig. 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. At this time, 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), 열교환기(50) 등이 구비되어 LNG가 엔진(20)에 공급되도록 할 수 있다.A fuel supply line 21 for transferring LNG can be installed between the LNG storage tank 10 and the engine 20 and the pump 30 and the heat exchanger 50 are provided in the fuel supply line 21 So that the LNG is 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) so that the supply amount of the LNG can be adjusted according to the opening degree adjustment of the fuel supply valve.

엔진(20)에서 배출되는 배기는 해수 히터(61a)에 유입될 수 있다. 해수 히터(61a)에 유입된 배기는 LNG와 열교환될 해수를 가열시킬 수 있다. 이때 엔진(20)에는 터보차저(도시하지 않음)가 구비될 수 있고, 터보차저는 압축기(도시하지 않음)와 터빈(도시하지 않음)을 구비할 수 있으며, 터빈에서 배출되는 배기가 해수 히터(61a)로 공급될 수 있다.The exhaust gas discharged from the engine 20 can be introduced into the sea water heater 61a. The exhaust introduced into the seawater heater 61a can heat the seawater to be heat-exchanged with the LNG. At this time, the engine 20 may be provided with a turbocharger (not shown), and the turbocharger may include a compressor (not shown) and a turbine (not shown) 61a.

도 2에 도시된 바와 같이 엔진(20)은 복수로 구비될 수 있고, 적어도 어느 하나의 엔진(20)은 LNG를 공급받을 수 있으며, 적어도 다른 하나의 엔진(20)은 해수의 가열을 위한 배기를 배출할 수 있다. 즉 열교환기(50)에 연결되어 열교환기(50)에서 가열되는 LNG를 공급받는 엔진(20)과, 해수 히터(61a)에 배기를 공급하는 엔진(20)은 별개로 구비될 수 있으며, 배기를 공급하는 엔진(20)은 일반적인 디젤 엔진(20)일 수 있다. 2, at least one engine 20 may be supplied with LNG, and at least another engine 20 may be provided with exhaust gas for heating seawater, . The engine 20 connected to the heat exchanger 50 and supplied with the LNG heated by the heat exchanger 50 and the engine 20 supplying the exhaust to the seawater heater 61a may be separately provided, The engine 20 may be a general diesel engine 20.

또는 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 엔진(20)이 LNG를 공급받아 구동되며, 구동 과정에서 발생하는 배기가 해수 히터(61a)에 공급되도록 할 수 있다. 또는 엔진(20)이 복수로 구비되되, 각 엔진(20)은 LNG를 공급받는 동시에 배기를 해수 히터(61a)에 공급할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 3, one engine 20 may be driven to receive LNG, and the exhaust generated in the driving process may be supplied to the seawater heater 61a. Or the engine 20, and each engine 20 can receive the LNG and simultaneously supply the exhaust to the seawater heater 61a.

이때 본 실시예는, 엔진(20)에 연결되어 엔진(20)에서 배출되는 배기를 해수 히터(61a)로 공급하는 배기 공급 라인(22)을 더 포함할 수 있다. 배기 공급 라인(22)은 엔진(20)과 해수 히터(61a)의 입구를 연결하는 동시에, 해수 히터(61a)의 출구를 외부와 연통시켜서 해수 히터(61a)에서 냉각된 배기를 외부로 배출시킬 수 있다. 물론 해수 히터(61a)의 출구에 연결된 배기 공급 라인(22) 상에는 배기를 정화할 수 있는 필터(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.
At this time, the present embodiment may further include an exhaust supply line 22 connected to the engine 20 and supplying the exhaust discharged from the engine 20 to the seawater heater 61a. The exhaust supply line 22 connects the inlet of the engine 20 and the seawater heater 61a and at the same time communicates the outlet of the seawater heater 61a with the outside to discharge the exhaust cooled in the seawater heater 61a to the outside . Of course, a filter (not shown) capable of purifying the exhaust may be provided on the exhaust supply line 22 connected to the outlet of the sea water heater 61a.

펌프(30)는, 연료 공급 라인(21) 상에 마련되며, LNG 저장탱크(10)로부터 배출된 LNG를 고압으로 가압한다. 펌프(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31)와 고압 펌프(High Pressure Pump; 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 있으며, 부스팅 펌프(31)를 거친 LNG는 1bar 내지 25bar로 가압될 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 pressurize the LNG from the LNG storage tank 10 to a pressure of several to several tens of bar, and the LNG through the boosting pump 31 can be pressurized to 1 to 25 bar.

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.

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(50)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 from the LNG storage tank 10 at a pressure of about 10 bar and then primarily pressurized by the boosting pump 31. The high pressure pump 32 is supplied with the LNG in the liquid state pressurized by the boosting pump 31 And is supplied to the heat exchanger 50 to be described 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.

열교환기(50)는, 엔진(20)과 펌프(30) 사이의 연료 공급 라인(21) 상에 마련되며, 펌프(30)로부터 공급되는 LNG를 해수와 열교환시켜서 엔진(20)에 공급한다. 열교환기(50)에 LNG를 공급하는 펌프(30)는 고압 펌프(32)일 수 있으며, 열교환기(50)는 과냉액체 상태 또는 초임계 상태의 LNG를 고압 펌프(32)에서 배출되는 압력인 200bar 내지 400bar를 유지하면서 가열시켜서, 30도 내지 60도의 초임계 상태의 LNG로 변환한 후 엔진(20)에 공급할 수 있다.The heat exchanger 50 is provided on the fuel supply line 21 between the engine 20 and the pump 30. The LNG supplied from the pump 30 is heat-exchanged with seawater and supplied to the engine 20. The pump 30 for supplying the LNG to the heat exchanger 50 may be the high pressure pump 32 and the heat exchanger 50 may supply the LNG in the supercooled liquid state or the supercritical state to the high pressure pump 32 Heated to 200 to 400 bar, converted into LNG in a supercritical state of 30 to 60 degrees, and then supplied to the engine 20.

본 실시예에서의 열교환기(50)는, 해수 히터(61a)로부터 공급되는 해수를 사용하여 LNG를 가열할 수 있다. 즉 열교환기(50)는 LNG를 해수와 열교환시켜서 LNG를 가열하고 해수를 냉각시킬 수 있다. 본 실시예는 해양을 항해하는 선박에 설치될 수 있으므로, 해수는 해양에서 용이하게 공급받을 수 있다. 이때 해수는 해수 히터(61a)에서 가열되고 열교환기(50)에서 냉각되어 순환할 수 있다. The heat exchanger 50 in this embodiment can heat the LNG using seawater supplied from the seawater heater 61a. That is, the heat exchanger 50 can heat the LNG by heat-exchanging the LNG with the seawater to cool the seawater. Since this embodiment can be installed on a ship navigating the ocean, seawater can be easily supplied from the ocean. At this time, the seawater is heated in the seawater heater 61a, cooled in the heat exchanger 50, and circulated.

열교환기(50)에서 LNG와 열교환한 후 토출되는 해수의 온도는, 앞서 언급한 고압 펌프(32)의 LNG 상변화에 따라 달라질 수 있다. 즉 고압 펌프(32)가 LNG를 과냉액체 상태로 상변화시킨 후 열교환기(50)에 공급하면, 해수는 과냉액체 상태인 LNG를 30도 내지 60도까지 가열하면서 냉각될 수 있고, 또는 고압 펌프(32)가 LNG를 초임계 상태로 상변화시킨 후 열교환기(50)에 공급하면, 해수는 과냉액체 상태보다 온도가 높은 초임계 상태의 LNG를 엔진(20) 요구 온도까지 가열하면서 냉각될 수 있다. 이때 과냉액체 상태의 LNG와 열교환하는 경우의 해수는, 초임계 상태의 LNG와 열교환하는 경우의 해수보다 낮은 온도로 냉각된 후 외부로 배출되거나 또는 순환될 수 있다.
The temperature of the seawater discharged after heat exchange with the LNG in the heat exchanger 50 may vary according to the LNG phase change of the high-pressure pump 32 mentioned above. That is, when the high-pressure pump 32 changes the phase of the LNG into the subcooled liquid state and then supplies the phase-changed liquid to the heat exchanger 50, the seawater can be cooled while heating the LNG in the subcooled liquid state from 30 to 60 degrees, When the LNG is phase-changed into the supercritical state and then supplied to the heat exchanger 50, the seawater can be cooled while heating the supercritical LNG having a temperature higher than the supercooled liquid state to the required temperature of the engine 20 have. At this time, the seawater in the case of heat exchange with the LNG in the supercooled liquid state may be cooled to a temperature lower than the seawater in the case of heat exchange with the supercritical LNG, and then discharged or circulated to the outside.

해수 순환 라인(60a)은, 열교환기(50), 해수 히터(61a)를 연결하며 해수가 유동하도록 한다. 해수는 해양에서 간편히 공급될 수 있으며, 공급된 해수는 해수 히터(61a)에서 엔진(20) 배기에 의하여 가열될 수 있다. 이후 가열된 해수는 열교환기(50)에 유입되어 LNG에 열을 공급하여 냉각된 후, 다시 해양으로 배출되거나 해수 히터(61a)로 재유입될 수 있다.The seawater circulation line 60a connects the heat exchanger 50 and the seawater heater 61a to allow the seawater to flow. The seawater can be easily supplied from the ocean, and the supplied seawater can be heated by the engine 20 exhaust from the seawater heater 61a. Thereafter, the heated seawater flows into the heat exchanger 50 to supply heat to the LNG, is cooled, and then is discharged to the ocean or re-introduced to the seawater heater 61a.

열교환기(50)의 출구에 연결되는 해수 순환 라인(60a)은, 열교환기(50)의 하류에서 분기되어 외부로 연통되거나 또는 해수 펌프(62a)로 연결될 수 있다. 즉 해수 순환 라인(60a)은 열교환기(50)에서 냉각된 해수가 외부로 배출되도록 하거나, 또는 해수 펌프(62a)를 통해 해수 히터(61a)에 재유입되도록 할 수 있다. 이를 통해 본 실시예는, 열교환기(50)에서 LNG에 의해 충분히 냉각된 해수를 해수 히터(61a)에서 재가열한 뒤 열교환기(50)에 재유입시켜 사용함으로써, 해수 사용량을 절감하고 환경 오염을 방지할 수 있다.The seawater circulation line 60a connected to the outlet of the heat exchanger 50 may be branched downstream of the heat exchanger 50 and connected to the outside or may be connected to the seawater pump 62a. That is, the seawater circulation line 60a may allow the seawater cooled in the heat exchanger 50 to be discharged to the outside, or may be re-introduced into the seawater heater 61a through the seawater pump 62a. Accordingly, in the present embodiment, the seawater sufficiently cooled by the LNG in the heat exchanger 50 is reheated in the seawater heater 61a and reused into the heat exchanger 50, thereby reducing the amount of seawater used and reducing environmental pollution .

해수 펌프(62a)로 연결되는 해수 순환 라인(60a)을 따라 유동하는 해수는 해수 펌프(62a), 해수 히터(61a), 열교환기(50)를 거치며 순환하나, 외부로 연통되는 해수 순환 라인(60a)을 따라 유동하는 해수는 해양으로 배출될 수 있다. 이 경우 해양으로 배출되는 해수의 온도는, 해수 히터(61a) 및 열교환기(50)에서 가열 또는 냉각됨에 따라 해양의 해수와는 상이한 온도로 나타날 수 있고, 이러한 해수를 해양으로 직접 배출하게 되면 해양의 환경을 파괴할 수 있다. 따라서 본 실시예는 외부로 연통된 해수 순환 라인(60a)에 해수 정화 수단(도시하지 않음)을 구비할 수 있다.The seawater flowing along the seawater circulation line 60a connected to the seawater pump 62a circulates through the seawater pump 62a, the seawater heater 61a and the heat exchanger 50 but is connected to the seawater circulation line 60a may be discharged to the ocean. In this case, the temperature of the seawater discharged to the ocean may be different from that of the ocean as the seawater is heated or cooled in the seawater heater 61a and the heat exchanger 50. If the seawater is directly discharged to the ocean, Can be destroyed. Therefore, in the present embodiment, seawater purifying means (not shown) may be provided in the seawater circulation line 60a communicated to the outside.

해수 정화 수단은 해수의 온도를 해양의 해수 온도와 동일하게 맞춰줄 수 있고, 해수에 불순물 등이 유입될 경우 불순물을 제거할 수 있다. 해수 정화 수단은 본 실시예가 사용되는 지역의 인근 해양 상태에 따라 해수를 적절히 변화시켜 배출할 수 있다. 해수 정화 수단이 해수의 온도를 제어하거나 불순물을 제거하는 구체적인 내용은 일반적인 해수 정화 장치와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The means of seawater purification can adjust the temperature of the seawater to be equal to the sea water temperature of the ocean, and the impurities can be removed when the seawater enters the seawater. The seawater purifying means can discharge the seawater by appropriately changing the seawater according to the surrounding ocean conditions in the area where the present embodiment is used. The details of the seawater purifying means for controlling the temperature of the seawater or removing the impurities are the same as those of a general seawater purifier, so a detailed description thereof will be omitted.

해수 히터(61a)는, 엔진(20)에서 배출되는 배기를 이용하여 해수를 가열한다. 구체적으로 해수 히터(61a)는 해수 펌프(62a)로부터 유입되는 해수를 엔진(20) 배기와 열교환시켜서 가열한 뒤 열교환기(50)에 공급함으로써, 열교환기(50)에서 LNG가 가열되도록 할 수 있다.The seawater heater 61a heats seawater using the exhaust discharged from the engine 20. [ Specifically, the seawater heater 61a can heat the LNG in the heat exchanger 50 by supplying the seawater from the seawater pump 62a to the heat exchanger 50 after heat-exchanging the heat with the exhaust of the engine 20 have.

해수 히터(61a)에는 배기 공급 라인(22)에 엔진(20)이 의해 연결되며, 엔진(20) 또는 터보차저로부터 배출되는 배기가 배기 공급 라인(22)을 따라 해수 히터(61a)에 유입될 수 있다. 이때 배기는 고온 상태이므로 해수에 전달할 충분한 열원을 포함하고 있다. 따라서 해수 히터(61a)는 엔진(20) 배기를 사용하여 해수를 가열함으로써, LNG를 가열하기 위한 열원을 별도로 구비하지 않도록 할 수 있다.The seawater heater 61a is connected to the exhaust gas supply line 22 by an engine 20 so that the exhaust gas discharged from the engine 20 or the turbocharger flows into the seawater heater 61a along the exhaust gas supply line 22. [ . At this time, the exhaust is at a high temperature and therefore contains sufficient heat source to transmit to seawater. Therefore, the seawater heater 61a can heat the seawater using exhaust of the engine 20, so that the seawater heater 61a does not have a separate heat source for heating the LNG.

본 실시예는 엔진(20) 배기와 해수를 이용하여 LNG를 가열하기 때문에, LNG에 열을 공급할 열원을 전기에너지로 생성할 필요가 없으며, 버려지는 엔진(20) 배기에 내포된 열을 활용함으로써 에너지 사용 효율을 대폭 높일 수 있다.Since the present embodiment heats the LNG using the exhaust gas of the engine 20 and the seawater, it is not necessary to generate the heat source for supplying heat to the LNG with electric energy, and by utilizing the heat contained in the exhaust gas of the exhausted engine 20 Energy efficiency can be greatly increased.

해수 히터(61a)는 공급되는 해수의 양 및 엔진(20) 배기 양을 통해서 해수의 온도를 제어할 수 있으며, 또는 해수 펌프(62a)로부터 배출된 일부 해수가 해수 히터(61a)를 우회하여 해수 히터(61a)의 하류에서 합류하도록 하여 해수의 온도를 제어할 수 있다. 이를 위해 본 실시예는 해수 순환 라인(60a)에서 분기되어 해수 중 적어도 일부가 해수 히터(61a)를 우회하여 열교환기(50)에 유입되도록 하는 해수 우회 라인(63a)을 더 포함할 수 있다.The seawater heater 61a can control the temperature of the seawater through the amount of the seawater supplied and the amount of exhaust of the engine 20 or the seawater pump 61a can control the temperature of the seawater by bypassing the seawater heater 61a, It is possible to control the temperature of the seawater by joining them downstream of the heater 61a. To this end, the present embodiment may further include a seawater bypass line 63a branching at the seawater circulation line 60a and allowing at least a part of the seawater to bypass the seawater heater 61a and flow into the heat exchanger 50. [

해수 우회 라인(63a)은 해수 순환 라인(60a) 상에서 해수 펌프(62a)의 하류에서 분기되며, 해수 펌프(62a)에서 토출되는 해수 중 일부가 해수 히터(61a)를 우회하고, 나머지가 해수 히터(61a)에 유입되도록 할 수 있다. 이때 해수 히터(61a)에서 가열된 후 배출된 해수와 해수 히터(61a)를 우회하는 해수가 해수 히터(61a)의 하류에서 혼합될 수 있고, 해수 히터(61a)를 우회한 해수는 해수 히터(61a)에 의해 가열된 해수보다 낮은 온도를 가질 수 있으므로, 혼합된 해수는 해수 히터(61a)에서 가열된 해수의 온도보다 낮은 온도로 냉각될 수 있다. 이를 통해 본 실시예는 일부의 해수가 가열되지 않고 해수 히터(61a)의 하류에 유입될 수 있도록 하여 해수의 온도를 효과적으로 제어할 수 있다.
The seawater bypass line 63a is branched on the seawater circulation line 60a downstream of the seawater pump 62a so that some of the seawater discharged from the seawater pump 62a bypasses the seawater heater 61a, (61a). At this time, the seawater discharged after heated by the seawater heater 61a and the seawater bypassing the seawater heater 61a can be mixed downstream of the seawater heater 61a, and the seawater bypassing the seawater heater 61a can be mixed with the seawater heater The mixed sea water can be cooled to a temperature lower than the temperature of the seawater heated in the sea water heater 61a because the mixed sea water can have a lower temperature than the sea water heated by the sea water heater 61a. Thus, in the present embodiment, some of the seawater can be introduced into the downstream of the seawater heater 61a without being heated, thereby effectively controlling the temperature of the seawater.

해수 펌프(62a)는, 해수 순환 라인(60a) 상에 마련되며 해수를 해수 히터(61a)에 공급한다. 이때 해수 펌프(62a)에 의해 해수 히터(61a)에 공급되는 해수는, 해양으로부터 유입되는 해수이거나, 또는 열교환기(50)에서 토출된 해수일 수 있다.The seawater pump 62a is provided on the seawater circulation line 60a and supplies seawater to the seawater heater 61a. At this time, the seawater supplied to the seawater heater 61a by the seawater pump 62a may be seawater introduced from the ocean, or seawater discharged from the heat exchanger 50.

해수 펌프(62a)에는 해수 우회 라인(63a)이 연결될 수 있으므로, 해수 펌프(62a)는 내부적으로 해수를 분기시켜서 일부가 해수 우회 라인(63a)에 유입되도록 하고, 나머지가 해수 순환 라인(60a)을 따라 해수 히터(61a)에 유입되도록 할 수 있다. Since the seawater pump 62a can be connected to the seawater pump 62a, the seawater pump 62a internally divides the seawater into the seawater pump 62a to partially enter the seawater bypass line 63a, To the seawater heater 61a.

또는 본 실시예는 해수 우회 라인(63a)이 해수 펌프(62a)의 하류에 연결되도록 할 수 있으며, 이 경우 해수는 해수 펌프(62a)에서 배출된 후 해수 순환 라인(60a)과 해수 우회 라인(63a)으로 분기되어 공급될 수 있다. 이때 해수의 분기를 위하여 본 실시예는 해수 분기 밸브(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
Alternatively, in this embodiment, the seawater bypass line 63a may be connected to the downstream of the seawater pump 62a. In this case, the seawater is discharged from the seawater pump 62a, and then the seawater circulation line 60a and the seawater bypass line 63a. In this case, the present embodiment may further include a seawater branch valve (not shown) for branching the seawater.

이와 같이 본 실시예는, LNG가 해수에 의하여 가열된 후 엔진(20)에 유입되도록 하되, 해수가 엔진(20)의 배기에 의해 가열될 수 있도록 하여, 에너지 사용량을 혁신적으로 절감하고, 친환경 시스템을 구축할 수 있다.
Thus, in this embodiment, the LNG is heated by the seawater and then introduced into the engine 20, so that the seawater can be heated by the exhaust of the engine 20 to innovatively reduce the energy consumption, Can be constructed.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of an LNG fuel supply system according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 연료 공급 시스템(3)은, LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 열교환기(50), 해수 순환 라인(60b), 해수 히터(61b), 해수 펌프(62b)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서 LNG 저장탱크(10), 엔진(20), 펌프(30), 열교환기(50)는 앞서 일 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다. 다만 본 실시예는 일 실시예와는 달리 엔진(20)에서 배출되는 배기가 아닌, 엔진(20)에서 배출되는 냉각수를 이용하여 해수를 가열할 수 있다.
5, 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 heat exchanger 50, A line 60b, a seawater heater 61b, and a seawater pump 62b. The LNG storage tank 10, the engine 20, the pump 30, and the heat exchanger 50 are the same as those described in the foregoing embodiment. However, unlike the first embodiment, the present embodiment can heat the seawater using the cooling water discharged from the engine 20, rather than the exhaust gas discharged from the engine 20.

해수 순환 라인(60b)은, 열교환기(50), 해수 히터(61b)를 연결하며 해수가 유동하도록 한다. 해양으로부터 공급된 해수는 해수 히터(61b)에서 엔진(20) 냉각수에 의하여 가열되고, 열교환기(50)에서 냉각될 수 있다. 본 실시예에서 해수 순환 라인(60b)을 따라 해수가 유동하는 과정은 일 실시예에서 설명한 바와 유사하다. 다만 본 실시예에서의 해수 순환 라인(60b)은, 해수가 엔진(20) 배기가 아닌 엔진(20) 냉각수에 의하여 가열되도록 할 수 있다.The seawater circulation line 60b connects the heat exchanger 50 and the seawater heater 61b to allow the seawater to flow. The seawater supplied from the ocean can be heated by the engine 20 cooling water in the sea water heater 61b and cooled in the heat exchanger 50. The process of flowing the seawater along the seawater circulation line 60b in this embodiment is similar to that described in the embodiment. However, the seawater circulation line 60b in the present embodiment can cause the seawater to be heated by the cooling water of the engine 20, not the exhaust gas of the engine 20.

엔진(20)에서 사용되는 냉각수는 엔진(20)의 열을 식혀줌으로써 엔진(20) 구동에 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는데, 이때 엔진(20)에서 가열된 냉각수는 엔진(20)으로부터 배출될 수 있다. 본 실시예는 엔진(20)에서 가열된 냉각수를 통해 해수를 가열하고, 가열된 해수가 열교환기(50)에서 LNG에 열을 공급하도록 하여, 추가적인 열원을 구비하지 않더라도 버려지는 열을 재활용하여 시스템을 효율적으로 구동할 수 있다.The cooling water used in the engine 20 can prevent the problem of driving the engine 20 from being generated by cooling the engine 20. The cooling water heated by the engine 20 is discharged from the engine 20 . In this embodiment, the seawater is heated through the cooling water heated by the engine 20, and the heated seawater supplies heat to the LNG in the heat exchanger 50, thereby recycling the discarded heat even if the heat source is not provided. Can be efficiently driven.

해수 순환 라인(60b)에는 해수 유입 밸브(65)가 구비될 수 있다. 해수 유입 밸브(65)는 해수의 유입 여부를 제어하는 밸브로서, 해수 순환 라인(60b)을 따라 유동하는 해수의 교환 또는 보충이 필요할 경우 해양에서 해수가 해수 펌프(62b)에 유입되도록 할 수 있다. 이때 해수 유입 밸브(65)는 해수 탱크(64)의 상류 또는 하류에 구비될 수 있다.The seawater circulation line 60b may be provided with a seawater inlet valve 65. The seawater inflow valve 65 is a valve for controlling inflow of seawater so that seawater can be introduced into the seawater pump 62b from the ocean when replacement or replenishment of the seawater flowing along the seawater circulation line 60b is required . At this time, the seawater inlet valve 65 may be provided upstream or downstream of the seawater tank 64.

해수 순환 라인(60b)은 일 실시예와 마찬가지로 해수 배출 시 해수를 정화하기 위한 해수 정화 수단(도시하지 않음)을 구비할 수 있다. 이때 해수가 배출되는 경로는, 후술할 해수 탱크(64)에 구비될 수 있다. 즉 열교환기(50)에서 배출되는 해수는 해수 탱크(64)에 저장되었다가 필요 시 외부로 배출될 수 있으며, 해수의 배출과 함께 해수 유입 밸브(65)가 개방되어 새로운 해수가 해수 순환 라인(60b)에 유입될 수 있다.
The seawater circulation line 60b may include seawater purifying means (not shown) for purifying the seawater when the seawater is discharged, as in the embodiment. At this time, the path through which the seawater is discharged may be provided in the seawater tank 64, which will be described later. That is, the seawater discharged from the heat exchanger 50 is stored in the seawater tank 64 and may be discharged to the outside if necessary. When the seawater inlet valve 65 is opened together with the discharge of the seawater, new seawater is discharged from the seawater circulation line 60b.

해수 히터(61b)는, 엔진(20)에서 배출되는 냉각수를 이용하여 해수를 가열한다. 일 실시예의 경우 엔진(20) 배기를 사용하여 해수를 가열하나, 본 실시예는 엔진(20)에서 배출된 냉각수를 통해 해수를 가열할 수 있다. 엔진(20)에서 유동하는 냉각수는 엔진(20) 구동 시 엔진(20) 내부에서 발생하는 열을 식히기 위하여 사용되며, 엔진(20) 열을 식힌 냉각수는 고온 상태로 엔진(20)에서 배출될 수 있다. 이때 해수 히터(61b)는 고온의 냉각수를 공급받아 냉각수와 해수를 열교환시킴으로써, 해수가 가열되어 열교환기(50)에 유입되도록 할 수 있다.The seawater heater 61b heats the seawater using the cooling water discharged from the engine 20. [ In one embodiment, the exhaust of the engine 20 is used to heat the seawater, but this embodiment can heat the seawater through the cooling water discharged from the engine 20. [ The cooling water flowing in the engine 20 is used for cooling the heat generated in the engine 20 when the engine 20 is driven and the cooling water cooled in the engine 20 can be discharged from the engine 20 in a high temperature state. have. At this time, the sea water heater 61b is supplied with high-temperature cooling water and heat-exchanges the cooling water and the sea water, so that the seawater can be heated and flow into the heat exchanger 50.

해수 히터(61b)에 냉각수가 공급되기 위해, 본 실시예는 엔진(20)에 연결되어 엔진(20)에서 가열된 냉각수를 해수 히터(61b)로 공급하는 냉각수 공급 라인(23)을 더 포함할 수 있다. 이때 냉각수 공급 라인(23)은 엔진(20)의 냉각수 출구와 해수 히터(61b)의 입구를 연결하며, 해수 히터(61b)의 출구를 외부와 연통시켜 냉각수를 외부로 배출할 수 있다. 물론 냉각수 공급 라인(23)은 해수 히터(61b)의 출구가 별도의 냉각수 탱크(도시하지 않음)에 연결되도록 하여, 해수에 의해 냉각된 냉각수가 회수되도록 할 수 있다.In order to supply the cooling water to the sea water heater 61b, the present embodiment further includes a cooling water supply line 23 connected to the engine 20 to supply the cooling water heated by the engine 20 to the sea water heater 61b . At this time, the cooling water supply line 23 connects the cooling water outlet of the engine 20 and the inlet of the sea water heater 61b, and communicates the outlet of the sea water heater 61b with the outside to discharge the cooling water to the outside. Of course, the cooling water supply line 23 may allow the outlet of the seawater heater 61b to be connected to a separate cooling water tank (not shown) so that the cooling water cooled by the seawater can be recovered.

해수 히터(61b)는 해수와 냉각수의 양을 조절하여 해수의 가열 여부를 제어할 수 있으며, 또는 해수 중 일부가 해수 히터(61b)를 우회한 뒤 합류하도록 하여 해수 온도를 변화시킬 수 있다. 이를 위해 본 실시예는 해수 우회 라인(63b)을 더 포함할 수 있다. 해수 우회 라인(63b)에는 우회하는 해수의 양을 조절할 수 있는 해수 우회 밸브(631)를 구비할 수 있고, 해수 우회 라인(63b)은 앞서 일 실시예에서 설명한 바와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
The seawater heater 61b can control whether the seawater is heated by adjusting the amount of seawater and the amount of cooling water, or the seawater temperature can be changed by allowing a part of the seawater to bypass the seawater heater 61b and merge. To this end, the present embodiment may further include a seawater bypass line 63b. The seawater bypass line 63b may include a seawater bypass valve 631 that can control the amount of seawater bypassed. Since the seawater bypass line 63b is similar to the one described in the foregoing embodiment, a detailed description thereof will be omitted .

해수 펌프(62b)는, 해수 순환 라인(60b) 상에 마련되며 해수를 해수 히터(61b)에 공급한다. 해수 펌프(62b)는 일 실시예에서 설명한 해수 펌프(62b)와 유사하다. 다만 본 실시예에서 해수 펌프(62b)는 메인 해수 펌프(621)와 보조 해수 펌프(622)를 포함할 수 있다.The seawater pump 62b is provided on the seawater circulation line 60b and supplies seawater to the seawater heater 61b. The seawater pump 62b is similar to the seawater pump 62b described in the embodiment. However, the seawater pump 62b may include a main seawater pump 621 and an auxiliary seawater pump 622 in this embodiment.

해수를 이용한 LNG 가열 시, 기본적으로는 메인 해수 펌프(621)에 의해 해수가 해수 탱크(64) 또는 외부로부터 해수 히터(61b)로 이송되며, 메인 해수 펌프(621)의 구동에 문제가 발생하였거나 또는 메인 해수 펌프(621)의 최대 공급 유량을 상회하는 유량의 해수를 해수 히터(61b)에 공급하여야 할 경우(해수 히터(61b)의 배출 유량이 메인 해수 펌프(621)의 토출 유량보다 상대적으로 많을 경우를 의미한다.)에는, 보조 해수 펌프(622)가 작동되어 해수의 순환을 보조할 수 있다.When the LNG is heated using seawater, the seawater is basically conveyed by the main seawater pump 621 from the seawater tank 64 or from the outside to the seawater heater 61b, and when there is a problem in driving the main seawater pump 621 Or when the flow rate of the seawater heater 61b is higher than the maximum supply flow rate of the main seawater pump 621 (the discharge flow rate of the seawater heater 61b is relatively higher than the discharge flow rate of the main seawater pump 621) The auxiliary seawater pump 622 can be operated to assist circulation of the seawater.

메인 해수 펌프(621)와 보조 해수 펌프(622)는 병렬로 배치되며, 해수 탱크(64)로부터 분지되는 해수 순환 라인(60b)에 각각 연결될 수 있다. 즉 해수 순환 라인(60b)은 해수 탱크(64)의 하류에서 분지되어 메인 해수 펌프(621)와 보조 해수 펌프(622)에 각각 연결되며, 메인 해수 펌프(621) 및 보조 해수 펌프(622)의 하류에 연결되는 각 해수 순환 라인(60b)은 병합되어 해수 히터(61b)에 연결될 수 있다.
The main seawater pump 621 and the auxiliary seawater pump 622 are arranged in parallel and can be connected to the seawater circulation line 60b branched from the seawater tank 64, respectively. The seawater circulation line 60b is branched downstream of the seawater tank 64 and connected to the main seawater pump 621 and the auxiliary seawater pump 622 respectively and connected to the main seawater pump 621 and the auxiliary seawater pump 622 And each seawater circulation line 60b connected downstream can be merged and connected to the seawater heater 61b.

해수 탱크(64)는, 해수 순환 라인(60b) 상에 마련되며 해수를 저장한다. 해수 탱크(64)는 열교환기(50)에서 배출되는 해수를 저장할 수 있고, 해수 탱크(64)에서 배출되는 해수는 해수 펌프(62b)에 유입될 수 있다.The seawater tank 64 is provided on the seawater circulation line 60b and stores seawater. The seawater tank 64 can store the seawater discharged from the heat exchanger 50 and the seawater discharged from the seawater tank 64 can flow into the seawater pump 62b.

해수 탱크(64)의 하류에는 해수 유입 밸브(65)가 구비될 수 있으며, 해수 탱크(64)에서 배출되는 해수는 해수 유입 밸브(65)를 통해 유입된 해수와 혼합되어 해수 펌프(62b)에 공급된 후, 해수 히터(61b)를 거쳐 열교환기(50)에서 LNG를 가열시킬 수 있다. A seawater inlet valve 65 may be provided downstream of the seawater tank 64 and the seawater discharged from the seawater tank 64 may be mixed with the seawater introduced through the seawater inlet valve 65 to be supplied to the seawater pump 62b The LNG can be heated in the heat exchanger 50 via the seawater heater 61b.

물론 해수 유입 밸브(65)는 해수 탱크(64)의 상류에 구비될 수도 있으며, 이 경우 외부에서 유입되는 해수는 해수 탱크(64)에 저장된 후 해수 펌프(62b)에 의해 해수 히터(61b)로 공급될 수 있다.
Of course, the seawater inlet valve 65 may be provided upstream of the seawater tank 64. In this case, the seawater introduced from the outside is stored in the seawater tank 64 and then sent to the seawater heater 61b by the seawater pump 62b Can be supplied.

이와 같이 본 실시예는, 엔진(20)에서 열을 공급받은 냉각수를 이용하여 해수를 가열하고, 가열된 해수가 LNG에 열을 전달하도록 함으로써, 추가적인 열원 공급 설비 등을 구비하지 않더라도 안정적으로 LNG를 공급할 수 있고, 냉각수에 포함된 열을 활용하여 에너지 사용량을 절감할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the seawater is heated using the cooling water supplied with heat from the engine 20, and the heated seawater transfers heat to the LNG, so that the LNG can be stably supplied And the heat contained in the cooling water can be utilized to reduce the energy consumption.

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
22: 배기 공급 라인 23: 냉각수 공급 라인
30: 펌프 31: 부스팅 펌프
32: 고압 펌프 40: 전기히터
50: 열교환기 60a,60b: 해수 순환 라인
61a,61b: 해수 히터 62a,62b: 해수 펌프
621: 메인 해수 펌프 622: 보조 해수 펌프
63a,63b: 해수 우회 라인 631: 해수 우회 밸브
64: 해수 탱크 65: 해수 유입 밸브1: 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
22: exhaust supply line 23: cooling water supply line
30: Pump 31: Boosting pump
32: high pressure pump 40: electric heater
50: Heat exchanger 60a, 60b: Seawater circulation line
61a, 61b: Seawater heaters 62a, 62b: Seawater pumps
621: main sea water pump 622: auxiliary sea water pump
63a, 63b: seawater bypass line 631: seawater bypass valve
64: Seawater tank 65: Seawater inflow valve

Claims (8)

LNG 저장탱크로부터 엔진까지 연결된 연료 공급 라인;
상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 LNG 저장탱크로부터 배출된 LNG를 고압으로 가압하는 펌프;
상기 엔진과 상기 펌프 사이의 상기 연료 공급 라인 상에 마련되며, 상기 펌프로부터 공급되는 상기 LNG를 해수와 열교환시켜 상기 엔진에 공급하는 열교환기; 및
상기 엔진에서 배출되는 배기를 이용하여 상기 해수를 가열하는 해수 히터를 포함하되,
상기 엔진은, 복수로 구비되며, 적어도 어느 하나의 상기 엔진은 상기 LNG를 공급받고, 적어도 다른 하나의 상기 엔진은 상기 해수의 가열을 위한 배기를 배출하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.A fuel supply line connected from the LNG storage tank to the engine;
A pump provided on the fuel supply line for pressurizing the LNG discharged from the LNG storage tank to a high pressure;
A heat exchanger provided on the fuel supply line between the engine and the pump, for heat-exchanging the LNG supplied from the pump with seawater and supplying the heat to the engine; And
And a seawater heater for heating the seawater using exhaust gas discharged from the engine,
Wherein at least one of the engines is supplied with the LNG, and at least one of the engines discharges exhaust gas for heating the seawater. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기는,
상기 LNG를 해수와 열교환시켜서 상기 LNG를 가열하고 상기 해수를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.The heat exchanger according to claim 1,
Wherein the LNG is heat-exchanged with seawater to heat the LNG and cool the seawater. 제 1 항에 있어서,
상기 열교환기, 상기 해수 히터를 연결하며 상기 해수가 유동하도록 하는 해수 순환 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a seawater circulation line connecting the heat exchanger and the seawater heater to allow the seawater to flow. 제 3 항에 있어서,
상기 해수 순환 라인 상에 마련되며 상기 해수를 상기 해수 히터에 공급하는 해수 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.The method of claim 3,
And a seawater pump provided on the seawater circulation line for supplying the seawater to the seawater heater. 제 4 항에 있어서,
상기 해수 순환 라인에서 분기되어 상기 해수 중 적어도 일부가 상기 해수 히터를 우회하여 상기 열교환기에 유입되도록 하는 해수 우회 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.5. The method of claim 4,
Further comprising a seawater bypass line branched from the seawater circulation line to allow at least a portion of the seawater to bypass the seawater heater and flow into the heat exchanger. 제 5 항에 있어서, 상기 해수 우회 라인은,
상기 해수 순환 라인 상에서 상기 해수 펌프의 하류에서 분기되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.6. The water treatment system according to claim 5,
And is branched downstream of the seawater pump on the seawater circulation line. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 엔진에 연결되어 상기 엔진에서 배출되는 배기를 상기 해수 히터로 공급하는 배기 공급 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 연료 공급 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising an exhaust supply line connected to the engine and supplying exhaust gas discharged from the engine to the seawater heater.
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