KR101499161B1 - Fuel supply system and fuel supply method - Google Patents

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이호영
이재무
이성준
도현선
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이원두
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

연료 공급 시스템을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템은 선박의 엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급 시스템으로써, 액화 연료가 저장된 저장 탱크, 상기 저장 탱크에 연결되어 상기 액화 연료를 압축하는 제1펌프, 상기 제1펌프에 연결되어 압축된 액화 연료를 재차 압축하는 제2펌프, 상기 제2펌프에 연결되어 압축된 액화 연료를 기화시켜서 상기 엔진에 공급하는 제1기화기, 상기 제1펌프에 연결되어 상기 제1펌프에서 펌핑된 액화 연료를 기화시키는 제2기화기 및 상기 제2기화기에 연결되어 상기 제2기화기에서 기화된 액화 연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 제1압축부를 포함할 수 있다.Fuel supply system. A fuel supply system according to an embodiment of the present invention is a fuel supply system for supplying fuel gas to an engine of a ship. The fuel supply system includes a storage tank storing liquefied fuel, a first pump connected to the storage tank and compressing the liquefied fuel, A first pump connected to the first pump and compressing the compressed liquefied fuel again, a first vaporizer connected to the second pump and supplying the compressed liquefied fuel to the engine, A second vaporizer for vaporizing the liquefied fuel pumped by the first vaporizer, and a first compression unit connected to the second vaporizer to compress the liquefied fuel vaporized in the second vaporizer and supply the liquefied fuel to the engine.

Description

연료 공급 시스템 및 연료 공급 방법{Fuel supply system and fuel supply method}[0001] Fuel supply system and fuel supply method [0002]

본 발명은 연료 공급 시스템 및 연료 공급 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply system and a fuel supply method.

선박은 액화 천연 가스(LNG: Liquefied Natural Gas)를 연료로 사용하여 추진될 수 있다. 이를 위하여 선박에는 연료용 액화 천연 가스를 저장하기 위한 액화 천연 가스 저장 탱크가 설치될 수 있다.Vessels can be propelled using liquefied natural gas (LNG) as fuel. For this purpose, ships may be equipped with liquefied natural gas storage tanks for storing liquefied natural gas for fuel.

이러한 선박의 추진 엔진으로서 고압가스 분사엔진, 예를 들어 ME-GI엔진(MAN B&W Piesel사의 제품)이 사용되는 경우, 고압가스 분사 엔진에 연료를 공급하는 종래의 연료 공급 시스템은 액화 천연 가스 저장 탱크로부터 고압가스 분사엔진으로 저장 탱크에 저장된 저압의 연료가스를 고압으로 변환하여 연료를 공급한다.In the case where a high pressure gas injection engine such as the ME-GI engine (a product of MAN B & W Piesel) is used as the propulsion engine of such a vessel, a conventional fuel supply system for supplying fuel to the high pressure gas injection engine includes a liquefied natural gas storage tank Pressure gas injection engine converts low-pressure fuel gas stored in the storage tank to high pressure to supply fuel.

이를 위하여 연료 공급 시스템은 저장 탱크의 연료를 고압으로 압축하는 압축기 및 압축된 연료를 기화시키는 기화기를 포함할 수 있다.To this end, the fuel supply system may include a compressor for compressing the fuel of the storage tank to a high pressure and a vaporizer for vaporizing the compressed fuel.

그리고, 고압가스 분사엔진에 연료를 고압으로 압축하기 위하여 고압 펌프가 구비될 수 있다. 선박의 운행시 이러한 고압 펌프에서 파손이 발생되는 경우, 선박의 운행을 정지하고 교체 또는 수리를 하여야 한다. 고압 펌프의 교체를 위하여 다른 새 고압 펌프를 선박에 구비하는 것이 일반적이다. 이에 따라, 고압 펌프를 구비하기 위하여 별도의 비용이 소요될 뿐만 아니라, 선박 내부의 공간을 효율적으로 활용하기 어려운 문제점이 발생될 수 있다.The high-pressure gas injection engine may be equipped with a high-pressure pump for compressing the fuel to a high pressure. In case of breakage of such high pressure pump during operation of the vessel, the operation of the vessel shall be stopped and replaced or repaired. In order to replace the high-pressure pump, a new high-pressure pump is generally provided on the ship. Accordingly, in order to provide a high-pressure pump, not only a separate cost is required but also it is difficult to efficiently utilize the space inside the ship.

본 발명의 일 실시예는 별도의 고압 펌프가 구비되어 있지 않더라도 고압 펌프의 파손시에도 동작이 가능할 수 있는 연료 공급 시스템 및 연료 공급 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a fuel supply system and a fuel supply method that can operate even when a high-pressure pump is broken even if a separate high-pressure pump is not provided.

본 발명의 일 측면에 따른 연료 공급 시스템은 선박의 엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급 시스템으로써, 액화 연료가 저장된 저장 탱크, 상기 저장 탱크에 연결되어 상기 액화 연료를 가압하는 제1펌프, 상기 제1펌프에 연결되어, 가압된 액화연료를 재차 가압하는 제2펌프, 상기 제2펌프에 연결되고, 상기 가압된 액화연료를 기화시키는 제1기화기, 상기 제1펌프에 연결되어 상기 제1펌프에서 펌핑된 액화 연료를 기화시키는 제2기화기 및 상기 제2기화기에 연결되어 상기 제2기화기에서 기화된 액화 연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 제1압축부를 포함할 수 있다.A fuel supply system according to one aspect of the present invention is a fuel supply system for supplying a fuel gas to an engine of a ship, comprising: a storage tank storing liquefied fuel; a first pump connected to the storage tank to pressurize the liquefied fuel; A second pump connected to the first pump for pressurizing the pressurized liquefied fuel again; a first vaporizer connected to the second pump and for vaporizing the pressurized liquefied fuel; a second vaporizer connected to the first pump, A second vaporizer for vaporizing the pumped liquefied fuel and a first compression unit connected to the second vaporizer to compress the liquefied fuel vaporized in the second vaporizer and supply the liquefied fuel to the engine.

이때, 상기 제2펌프의 동작이 불가능한 경우, 상기 제2펌프로 액화 연료의 이동을 차단시키는 제어부를 포함할 수 있다.In this case, when the operation of the second pump is impossible, the controller may block the movement of the liquefied fuel with the second pump.

이때, 상기 제어부는, 상기 제1펌프와 제2펌프를 연결하는 배관 상에서 상기 제1압축부로 분기되는 부분에 설치된 밸브를 포함할 수 있다.At this time, the control unit may include a valve provided at a portion branched from the first compression unit on a pipe connecting the first pump and the second pump.

이때, 상기 밸브는 액화 연료가 상기 제2펌프와 상기 제1압축부중 어느 하나로만 이송되게 하는 스위치 밸브일 수 있다.At this time, the valve may be a switch valve that allows the liquefied fuel to be transported to only one of the second pump and the first compression section.

이때, 상기 제1압축부는, 압축기 및 기화기가 서로 교번하면서 직렬로 연결되어 단계적으로 대상물을 압축할 수 있다.At this time, the first compression unit can compress the object step by step by connecting the compressor and the vaporizer in series with each other alternately.

이때, 상기 저장 탱크와 제1압축부를 연결하도록 형성되어 상기 저장 탱크 내부의 기체 상태의 액화 연료를 압축하여 상기 제1압축부로 이송하는 제2압축부를 더 포함할 수 있다.The system may further include a second compression unit connected to the storage tank and the first compression unit to compress the gaseous liquefied fuel in the storage tank and transfer the compressed liquefied fuel to the first compression unit.

이때, 상기 제2압축부는, 압축기 및 기화기가 서로 교번하면서 직렬로 연결되어 단계적으로 대상물을 압축할 수 있다.At this time, the second compression unit can compress the object step by step by connecting the compressor and the vaporizer in series with each other alternately.

본 발명의 일 측면에 따른 연료 공급 방법은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 연료 공급 시스템에서 상기 저장 탱크에 저장된 액화 연료를 상기 엔진에 공급하는 연료 공급 방법으로써, 상기 제2펌프에서 고장이 발생되는 경우, 상기 제1펌프에서 가압된 액화 연료가 상기 제1압축부로 우회되게 하고, 상기 제2펌프가 정상적으로 동작되는 경우, 상기 제1펌프에서 가압된 액화 연료가 상기 제1압축부로 우회되지 않고 상기 제2펌프로 이동하게 할 수 있다.The fuel supply method according to one aspect of the present invention is a fuel supply method for supplying liquefied fuel stored in the storage tank to the engine in the fuel supply system according to any one of claims 1 to 7, When the failure occurs in the first pump, the liquefied fuel pressurized by the first pump is bypassed to the first compression section, and when the second pump is normally operated, The second pump can be moved to the second pump without being bypassed.

이때, 상기 저장 탱크에 저장된 액화 연료는 액체 상태로 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 지나면서 단계적으로 가압될 수 있다.At this time, the liquefied fuel stored in the storage tank may be stepwise pressurized while passing through the first pump and the second pump in a liquid state.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템은 제2펌프에 내부의 부품이 파손되어 고장이 발생된 경우, 액화 연료의 흐름을 제1압축부로 신속하게 우회시키고, 제2펌프로의 흐름은 차단 시켜서 제1펌프 및 제1압축부로 액화 연료를 압축하여 엔진에 연료를 공급한다. 이에 따라, 선박의 운행이 정지되지 않고 지속적으로 진행될 수 있다.The fuel supply system according to an embodiment of the present invention configured as described above can quickly bypass the flow of liquefied fuel to the first compression unit when a failure occurs due to damage to the internal parts of the second pump, The flow to the pump is shut off and the liquefied fuel is compressed by the first pump and the first compression unit to supply fuel to the engine. Accordingly, the operation of the ship can be continued without stopping.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템에서는 제2펌프의 고장시 선박의 운행을 정지시키지 않아도 된다. 뿐만 아니라, 고압 펌프인 제2펌프를 선박에 별도로 싣고 다니지 않아도 됨으로써, 고압 펌프를 구비하기 위한 추가 비용이 소요되지 않는다. 그리고, 고압 펌프가 차지하는 공간만큼 선박 내부의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.In this manner, in the fuel supply system according to the embodiment of the present invention, the operation of the ship is not stopped when the second pump fails. In addition, since the second pump, which is a high-pressure pump, is not required to be carried on the vessel separately, no additional cost is required for providing the high-pressure pump. In addition, the space inside the vessel can be efficiently utilized as much as the space occupied by the high-pressure pump.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 연료 공급 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.
1 is a schematic view showing a fuel supply system according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic view showing a fuel supply system according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" between other parts. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a schematic view showing a fuel supply system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(100)은 선박의 엔진(101)에 연료가스를 공급하는 연료 공급 시스템(100)으로써, 저장 탱크(110)과, 제1펌프(120)와, 제2펌프(130)와, 제1기화기(140), 제2기화기(150), 제1압축부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a fuel supply system 100 according to an embodiment of the present invention is a fuel supply system 100 for supplying fuel gas to a ship's engine 101, including a storage tank 110, A first pump 120, a second pump 130, a first vaporizer 140, a second vaporizer 150, and a first compression unit 160.

저장 탱크(110)에는 액화 연료가 저장된다. 여기서, 액화 연료는 LNG(Liquified Natural Gas), LPG(Liquified Petroleum Gas), DME(Dimethylether) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상 액화연료가 LNG라 가정하고 설명한다.In the storage tank 110, liquefied fuel is stored. Here, the liquefied fuel may be any one of LNG (Liquefied Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), and DME (Dimethylether), but is not limited thereto. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the liquefied fuel is LNG.

액화 연료는 대략 -163℃의 온도로 저장될 수 있다. 저장 탱크(110)는 일례로, 액화 연료 운반선에서 액화 연료를 저장하는 저장 탱크일 수 있다. 이와 다르게 저장 탱크(110)는 액화 연료 운반선 내에 액화 연료를 저장하는 별도의 공간을 마련하여 연료로 사용하기 위한 액화 연료만 저장한 탱크일 수 있다. The liquefied fuel may be stored at a temperature of approximately -163 ° C. The storage tank 110 may be, for example, a storage tank for storing liquefied fuel in a liquefied fuel carrier. Alternatively, the storage tank 110 may be a tank storing a liquefied fuel for use as fuel by providing a separate space for storing the liquefied fuel in the liquefied fuel carrier.

이러한 저장 탱크(110)의 내부에는 부스팅 펌프(111)가 배치될 수 있다. 부스팅 펌프(111)는 저장 탱크(110) 내부에 저장된 액화 연료를 외부로 펌핑한다. 더욱 바람직하게, 부스팅 펌프(111)는 액화 연료를 액체 상태로 후술할 제1펌프(120)로 펌핑한다.A boosting pump 111 may be disposed inside the storage tank 110. The boosting pump 111 pumps the liquefied fuel stored inside the storage tank 110 to the outside. More preferably, the boosting pump 111 pumps the liquefied fuel into the liquid state to the first pump 120, which will be described later.

제1펌프(120)는 저장 탱크(110)에 연결되어 액화 연료를 가압한다. 제1펌프(120)는 저장 탱크(110)로부터 이송된 액체 상태의 액화 연료를 펌핑하여 가압한다. 제1펌프(120)는 일례로 저압 펌프일 수 있다. 저압 펌프는 예를 들어 저장 탱크(110)에 저장된 대략 1bar(게이지압)의 액화 연료를 대략 20bar정도로 가압한다.The first pump 120 is connected to the storage tank 110 to pressurize the liquefied fuel. The first pump 120 pumps and pressurizes the liquefied fuel in the liquid state transferred from the storage tank 110. The first pump 120 may be a low pressure pump, for example. The low pressure pump pressurizes, for example, the liquefied fuel of approximately 1 bar (gauge pressure) stored in the storage tank 110 to approximately 20 bar.

제2펌프(130)는 제1펌프(120)에 연결된다. 제2펌프(130)는 가압된 액화 연료를 재차 가압한다. 더욱 상세하게 설명하면, 제2펌프(130)는 액화 연료의 흐름 방향을 기준으로 제1펌프(120)에 후방에 연결되어 제1펌프(120)에 의해 가압된 액화 연료를 재차 가압한다. 제2펌프(130)는 제1배관(L1)에 의해 제1펌프(120)와 연결될 수 있다.The second pump 130 is connected to the first pump 120. The second pump 130 pressurizes the pressurized liquefied fuel again. More specifically, the second pump 130 is connected to the first pump 120 on the backward basis with respect to the flow direction of the liquefied fuel, and pressurizes the liquefied fuel pressurized by the first pump 120 again. The second pump 130 may be connected to the first pump 120 by the first pipe L1.

제2펌프(130)는 일례로 고압 펌프일 수 있다. 고압 펌프는 예를 들어 제1펌프(120)에서 1차적으로 가압된대략 20bar의 액화 연료를 대략 250bar이상으로 재차 가압한다.The second pump 130 may be, for example, a high pressure pump. The high pressure pump again pressurizes, for example, approximately 20 bar of liquefied fuel primarily pressurized by the first pump 120 to approximately 250 bar or more.

제1기화기(140)는 제2펌프(130)에 연결된다. 제1기화기(140)는 가압된 액화 연료를 기화시켜서 엔진(101)에 공급한다. 제1기화기(140)는 일례로 히터일 수 있다. 이러한 제1기화기(140)는 제2펌프(130)에 의해 최종적으로 가압된 액체 상태의 액화 연료를 기화시켜서 선박의 엔진(101)에 공급한다.The first vaporizer 140 is connected to the second pump 130. The first vaporizer 140 vaporizes the pressurized liquefied fuel and supplies it to the engine 101. The first vaporizer 140 may be a heater, for example. The first vaporizer 140 vaporizes the liquid fuel in the liquid state finally pressurized by the second pump 130 and supplies it to the engine 101 of the ship.

한편, 선박에 설치된 엔진(101)은 제1기화기(140)로부터 액화 연료를 공급받는다. 엔진(101)은 일례로, 고압의 연료에 의해 동작되는 고압가스 분사엔진(101)일 수 있다. 고압가스 분사엔진(101)은 대략 250bar이상의 압력의 액화 연료에 의해 동작되는 것일 수 있다.On the other hand, the engine 101 installed on the ship receives the liquefied fuel from the first vaporizer 140. The engine 101 may be, for example, a high-pressure gas injection engine 101 operated by high-pressure fuel. The high-pressure gas injection engine 101 may be operated by liquefied fuel at a pressure of about 250 bar or more.

제2기화기(150)는 제1펌프(120)에 연결되어 제1펌프(120)에서 펌핑된 액화 연료를 기화시킨다. 제2기화기(150)는 일례로 히터일 수 있다. 이러한 제2기화기(150)는 제1펌프(120)에 의해 가압된 액체 상태의 액화 연료를 기화시킨다.The second vaporizer 150 is connected to the first pump 120 to vaporize the liquefied fuel pumped by the first pump 120. The second vaporizer 150 may be, for example, a heater. The second vaporizer 150 vaporizes the liquefied fuel in the liquid state pressurized by the first pump 120.

제2기화기(150)는 제1배관(L1)으로부터 분기된 제2배관(L2) 상에 설치될 수 있다. 즉, 제2배관(L2)의 일단은 제1배관(L1)의 일부분으로부터 분기되고, 타단은 후술할 제1압축부(160)에 연결될 수 있다.The second vaporizer 150 may be installed on the second pipe L2 branched from the first pipe L1. That is, one end of the second pipe L2 may be branched from a part of the first pipe L1 and the other end may be connected to the first compression unit 160, which will be described later.

제1압축부(160)는 제2기화기(150)에 연결되어 제2기화기(150)에서 기화된 액화 연료를 압축하여 엔진(101)에 공급한다. 제1압축부(160)는 전술한 제1펌프(120) 및 제2펌프(130)와 다르게 기체 상태의 액화 연료를 압축한다. 이러한 제1압축부(160)는 제1펌프(120)에서 가압되어 대략 20bar의 압력을 갖는 액화 연료를 대략 250bar이상의 압력이 되게 한다.The first compression unit 160 is connected to the second vaporizer 150 and compresses the vaporized liquefied fuel in the second vaporizer 150 and supplies the compressed liquefied fuel to the engine 101. The first compression unit 160 compresses the gaseous liquefied fuel unlike the first pump 120 and the second pump 130 described above. This first compression portion 160 is pressurized by the first pump 120 to bring the liquefied fuel having a pressure of approximately 20 bar to a pressure of approximately 250 bar or more.

이를 위한 제1압축부(160)의 상세한 구조는 일례로, 압축기 및 기화기가 서로 교번하면서 직렬로 연결되어 단계적으로 대상물을 압축하는 것일 수 있다. 여기서, 대상물은 저장 탱크(110)에 형성된 기화 가스(BOG: Boil-Off Gas) 또는 제2기화기(150)에 의해 기화된 액화 연료일 수 있다. 이러한 제1압축부(160)에 의해 제2기화기(150)에서 기화된 액화 연료가 다단으로 압축될 수 있다.The detailed structure of the first compression unit 160 for this purpose may be one in which the compressor and the vaporizer are alternately connected in series to compress the object step by step. Here, the object may be a boil-off gas (BOG) formed in the storage tank 110 or a liquefied fuel vaporized by the second vaporizer 150. The liquefied fuel vaporized in the second vaporizer (150) can be compressed in multiple stages by the first compression unit (160).

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(100)은 미도시된 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 제2펌프(130)의 동작이 불가능한 경우, 제2펌프(130)로 액화 연료의 이동을 차단시킨다. 제어부는 일례로 마이크로 프로세서(microprocessor)일 수 있다.Meanwhile, the fuel supply system 100 according to an embodiment of the present invention may include a control unit not shown. If the operation of the second pump 130 is not possible, the control unit blocks the movement of the liquefied fuel by the second pump 130. The control unit may be, for example, a microprocessor.

이를 위한 제어부의 상세한 구조는 일례로 미도시된 밸브를 포함할 수 있다. 밸브는 제1펌프(120)와 제2펌프(130)를 연결하는 배관 상에서 제1압축부(160)로 분기되는 부분에 설치될 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 밸브는 제1배관(L1)에서 제2배관(L2)이 분기되는 부분에 설치될 수 있다.The detailed structure of the control part for this purpose may include, for example, a valve not shown. The valve may be installed on a portion of the piping connecting the first pump 120 and the second pump 130 to the first compression portion 160. More specifically, the valve may be installed at a portion where the second pipe L2 branches from the first pipe L1.

이러한 밸브는 액화 연료가 제2펌프(130)와 제1압축부(160)중 어느 하나로만 이송되게 하는 스위치 밸브일 수 있다. 이러한 스위치 밸브에 의해 제2펌프(130)의 동작이 불가능한 경우, 제2펌프(130)로의 액화 연료의 흐름을 차단하여 액화 연료가 제2펌프(130)로 이송되지 않게 한다. 그리고, 제2펌프(130)가 정상 동작하는 상태에는 액화 연료가 제1펌프(120)를 지나 제2펌프(130)로만 이동될 수 있다.Such a valve may be a switch valve that allows the liquefied fuel to be delivered only to either the second pump 130 or the first compression section 160. If the operation of the second pump 130 is not possible by the switch valve, the flow of the liquefied fuel to the second pump 130 is blocked to prevent the liquefied fuel from being transferred to the second pump 130. In the state where the second pump 130 operates normally, the liquefied fuel can be moved only to the second pump 130 through the first pump 120.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(100)은 제2펌프(130)에 내부의 부품이 파손되어 고장이 발생된 경우, 액화 연료의 흐름을 제1압축부(160)로 신속하게 우회시키고, 제2펌프(130)로의 흐름은 차단 시켜서 제1펌프(120) 및 제1압축부(160)로 액화 연료를 압축하여 엔진(101)에 연료를 공급한다. 이에 따라, 선박의 운행이 정지되지 않고 지속적으로 진행될 수 있다.In the fuel supply system 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above, when a failure occurs due to damage to internal parts of the second pump 130, The first pump 120 and the first compression unit 160 compress the liquefied fuel to supply the fuel to the engine 101. The first pump 120 and the first compression unit 160 compress the liquefied fuel. Accordingly, the operation of the ship can be continued without stopping.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(100)에서는 제2펌프(130)의 고장이 발생되더라도 선박의 운행을 정지시키지 않아도 된다. 뿐만 아니라, 고압 펌프인 제2펌프(130)를 추가적으로 2개 이상 선박에 설치하지 않아도 됨으로써, 고압 펌프를 구비하기 위한 추가 비용이 소요되지 않는다. 그리고, 고압 펌프가 차지하는 공간만큼 선박 내부의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.In this way, in the fuel supply system 100 according to the embodiment of the present invention, even if the failure of the second pump 130 occurs, the operation of the ship may not be stopped. In addition, since the second pump 130, which is a high-pressure pump, is not additionally provided on two or more vessels, no additional cost is required for providing the high-pressure pump. In addition, the space inside the vessel can be efficiently utilized as much as the space occupied by the high-pressure pump.

도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 연료 공급 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.2 is a schematic view showing a fuel supply system according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(200)은 제2압축부(270)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the fuel supply system 200 according to another embodiment of the present invention may further include a second compression unit 270.

제2압축부(270)는 저장 탱크와 제1압축부(160)를 연결하도록 형성되어 저장 탱크 내부의 기체 상태의 액화 연료를 압축하여 제1압축부(160)로 이송한다. 더욱 상세하게 설명하면, 제2압축부(270)는 제2배관(L2)과 저장 탱크(110)를 연결하는 제3배관(L3) 상에 형성될 수 있다. 제3배관(L3)의 일단은 제2배관(L2)의 일부분으로부터 분기되고, 타단은 저장 탱크(110)의 상측에 연통되도록 형성될 수 있다. 이를 위한 제2압축부(270)의 상세한 구조는 일례로, 압축기 및 기화기가 서로 교번하면서 직렬로 연결되어 단계적으로 대상물을 압축하는 것일 수 있다. 여기서, 대상물은 저장 탱크(110)에 형성된 기화 가스일 수 있다. 이러한 제2압축부(270)에 의해 기화 가스가 다단으로 압축될 수 있다.The second compression unit 270 is configured to connect the storage tank and the first compression unit 160 to compress the gaseous liquefied fuel in the storage tank and transfer it to the first compression unit 160. More specifically, the second compression unit 270 may be formed on the third pipe L3 connecting the second pipe L2 and the storage tank 110. [ One end of the third pipe L3 may be branched from a portion of the second pipe L2 and the other end may be formed to communicate with the upper side of the storage tank 110. [ The detailed structure of the second compression unit 270 for this purpose may be one in which the compressor and the vaporizer are alternately connected in series to compress the object step by step. Here, the object may be vaporized gas formed in the storage tank 110. The vaporized gas can be compressed in multiple stages by the second compression unit (270).

이와 같은 제2압축부(270)에 의해 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(100)은 두 가지 방법으로 엔진에 연료를 공급하도록 이루어질 수 있다. The fuel supply system 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to supply fuel to the engine by the second compression unit 270 in two ways.

하나의 방법으로 저장 탱크(110) 내부의 상측에 형성된 기화 가스(BOG: Boil-Off Gas)를 엔진(101)의 연료로 사용하는 방법이다. 이 방법에서는 기화 가스가 제2압축부(270)를 지나면서 압축된다. 압축된 기화 가스는 제1압축부(160)를 지나면서 재차 압축된다. 재차 압축된 기화 가스는 엔진(101)으로 공급되어 엔진(101)이 동작될 수 있다.One method is to use a boil-off gas (BOG) formed on the upper side of the interior of the storage tank 110 as fuel for the engine 101. In this method, the gasified gas is compressed through the second compression portion 270. The compressed gasified gas is compressed again through the first compression unit 160. The compressed vaporized gas again is supplied to the engine 101 so that the engine 101 can be operated.

다른 방법으로 저장 탱크(110)에 저장된 액체 상태의 액화 연료를 엔진(101)의 연료로 사용하는 방법이다. 액체 상태의 액화 연료가 부스팅 펌프(111)에 의해 펌핑되어 제1펌프(120)에 의해 우선적으로 가압되고, 제2펌프(130)에 의해 재차 가압된다. 재차 가압된 액체 상태의 액화 연료는 제1기화기(140)를 지나 엔진(101)에 공급된다. 그리고, 제2펌프(130)가 고장난 경우에는, 액화 연료가 제1펌프(120)와 제1압축부(170)를 지나면서 압축되어 엔진으로 공급된다.Alternatively, the liquefied fuel in the liquid state stored in the storage tank 110 is used as the fuel for the engine 101 in another method. The liquefied fuel in the liquid state is pumped by the boosting pump 111 and is preferentially pressurized by the first pump 120 and pressurized by the second pump 130 again. The liquefied fuel in the pressurized liquid state is supplied to the engine 101 through the first vaporizer 140 again. When the second pump 130 fails, the liquefied fuel passes through the first pump 120 and the first compression unit 170 and is compressed and supplied to the engine.

상기와 같이 기화 가스가 저장 탱크(110) 내부에 충분히 형성된 경우에는, 기화 가스를 엔진(101)의 연료로 사용한다. 이와 다르게, 기화 가스가 저장 탱크(110) 내부에 충분하지 않은 경우에는 액체 상태의 액화 연료를 엔진(101)의 연료로 사용한다. 즉, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 연료 공급 시스템(100)은 저장 탱크(110) 내부의 기화 가스와 액화 연료를 선택적으로 사용하도록 이루어질 수 있다.When the vaporized gas is sufficiently formed in the storage tank 110 as described above, the vaporized gas is used as the fuel for the engine 101. [ Alternatively, when the vaporized gas is not sufficient inside the storage tank 110, the liquefied fuel in the liquid state is used as the fuel for the engine 101. [ That is, the fuel supply system 100 according to another embodiment of the present invention may be configured to selectively use the vaporized gas and the liquefied fuel in the storage tank 110.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 연료 공급 방법은 상기와 같은 구조로 이루어진 연료 공급 시스템에서 저장 탱크에 저장된 액화 연료를 상기 엔진에 공급하는 연료 공급 방법으로써, 상기 제2펌프에서 고장이 발생되는 경우, 상기 제1펌프에서 가압된 액화 연료가 상기 제1압축부로 우회되게 한다. 그리고, 상기 제2펌프가 정상적으로 동작되는 경우, 상기 제1펌프에서 가압된 액화 연료가 상기 제1압축부로 우회되지 않고 상기 제2펌프로 이동하게 한다. 이러한 연료 공급 방법에 의해 전술한 바와 같이, 제2펌프에 고장이 발생되더라도 엔진을 지속적으로 가동시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel supply method for supplying liquefied fuel stored in a storage tank in a fuel supply system constructed as described above to the engine, , The liquefied fuel pressurized by the first pump is bypassed to the first compression unit. When the second pump is normally operated, the liquefied fuel pressurized by the first pump is allowed to move to the second pump without being bypassed to the first compression unit. With this fuel supply method, as described above, even if a failure occurs in the second pump, the engine can be continuously operated.

한편, 상기 저장 탱크에 저장된 액화 연료는 액체 상태로 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 지나면서 단계적으로 가압되도록 이루어질 수 있다. 이와 같이 단계적으로 액화 연료를 가압하는 방법은 한번에 액화 연료를 가압하는 것보다 가압 신뢰성이 향상될 수 있고, 급격하게 압력을 증가시키지 않아도 됨으로써 펌프에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the liquefied fuel stored in the storage tank may be stepwise pressurized while passing through the first pump and the second pump in a liquid state. The method of stepwise pressurizing the liquefied fuel can improve the pressurization reliability and prevent the pump from overloading because it does not need to increase the pressure suddenly, as compared with pressurizing the liquefied fuel at a time.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And are not used to limit the scope of the present invention described in the scope. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 연료 공급 시스템 101: 엔진
110: 저장 탱크 111: 부스팅 펌프
120: 제1펌프 130: 제2펌프
140: 제1기화기 150: 제2기화기
160: 제1압축부 270: 제2압축부
L1: 제1배관 L2: 제2배관
L3: 제3배관
100: fuel supply system 101: engine
110: Storage tank 111: Boosting pump
120: first pump 130: second pump
140: first vaporizer 150: second vaporizer
160: first compression section 270: second compression section
L1: first pipe L2: second pipe
L3: Third piping

Claims (9)

선박의 엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급 시스템으로써,
액화 연료가 저장된 저장 탱크,
상기 저장 탱크에 연결되어 상기 액화 연료를 가압하는 제1펌프,
상기 제1펌프에 연결되어, 가압된 액화연료를 재차 가압하는 제2펌프,
상기 제2펌프에 연결되고, 상기 가압된 액화연료를 기화시키는 제1기화기,
상기 제1펌프에 연결되어 상기 제1펌프에서 펌핑된 액화 연료를 기화시키는 제2기화기, 및
상기 제2기화기에 연결되어 상기 제2기화기에서 기화된 액화 연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 제1압축부를 포함하는 연료 공급 시스템.
A fuel supply system for supplying fuel gas to an engine of a ship,
A storage tank in which the liquefied fuel is stored,
A first pump connected to the storage tank for pressurizing the liquefied fuel,
A second pump connected to the first pump for pressurizing the pressurized liquefied fuel again,
A first vaporizer connected to the second pump for vaporizing the pressurized liquefied fuel,
A second vaporizer connected to the first pump for vaporizing the liquefied fuel pumped by the first pump, and
And a first compression unit connected to the second vaporizer for compressing and supplying the liquefied fuel vaporized in the second vaporizer to the engine.
제1항에 있어서,
상기 제2펌프의 동작이 불가능한 경우, 상기 제2펌프로 액화 연료의 이동을 차단시키는 제어부를 포함하는 연료 공급 시스템.
The method according to claim 1,
And a control unit for blocking the movement of the liquefied fuel with the second pump when the operation of the second pump is impossible.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1펌프와 제2펌프를 연결하는 배관 상에서 상기 제1압축부로 분기되는 부분에 설치된 밸브를 포함하는 연료 공급 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein,
And a valve provided on a portion of the piping connecting the first pump and the second pump to be branched to the first compression portion.
제3항에 있어서,
상기 밸브는 액화 연료가 상기 제2펌프와 상기 제1압축부중 어느 하나로만 이송되게 하는 스위치 밸브인 연료 공급 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the valve is a switch valve that causes the liquefied fuel to be delivered only to either the second pump or the first compression section.
제1항에 있어서,
상기 제1압축부는,
압축기 및 기화기가 서로 교번하면서 직렬로 연결되어 단계적으로 대상물을 압축하는 연료 공급 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first compression unit comprises:
A fuel supply system in which a compressor and a vaporizer are alternately connected in series to compress an object stepwise.
제1항에 있어서,
상기 저장 탱크와 제1압축부를 연결하도록 형성되어 상기 저장 탱크 내부의 기체 상태의 액화 연료를 압축하여 상기 제1압축부로 이송하는 제2압축부를 더 포함하는 연료 공급 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising: a second compression unit configured to connect the storage tank and the first compression unit and compress the gaseous liquefied fuel in the storage tank to transfer the gaseous liquefied fuel to the first compression unit.
제6항에 있어서,
상기 제2압축부는,
압축기 및 기화기가 서로 교번하면서 직렬로 연결되어 단계적으로 대상물을 압축하는 연료 공급 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the second compression unit comprises:
A fuel supply system in which a compressor and a vaporizer are alternately connected in series to compress an object stepwise.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 연료 공급 시스템에서 상기 저장 탱크에 저장된 액화 연료를 상기 엔진에 공급하는 연료 공급 방법으로써,
상기 제2펌프에서 고장이 발생되는 경우, 상기 제1펌프에서 가압된 액화 연료가 상기 제1압축부로 우회되게 하고,
상기 제2펌프가 정상적으로 동작되는 경우, 상기 제1펌프에서 가압된 액화 연료가 상기 제1압축부로 우회되지 않고 상기 제2펌프로 이동하게 하는 연료 공급 방법.
8. A fuel supply method for supplying liquefied fuel stored in the storage tank to the engine in the fuel supply system according to any one of claims 1 to 7,
When a failure occurs in the second pump, the liquefied fuel pressurized by the first pump is bypassed to the first compression unit,
Wherein when the second pump is normally operated, the liquefied fuel pressurized by the first pump is moved to the second pump without being bypassed to the first compression section.
제8항에 있어서,
상기 저장 탱크에 저장된 액화 연료는 액체 상태로 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 지나면서 단계적으로 가압되는 연료 공급 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the liquefied fuel stored in the storage tank is stepwise pressurized while passing through the first pump and the second pump in a liquid state.
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