KR101818892B1 - Strengthen the air tightness method of heat exchanger of fuel supply system for ME-GI engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내부공간이 형성되어 있는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 몸체의 길이방향으로 길게 형성된 복수 개의 칸막이에 의해 복수 개의 공간으로 구획되어 있되, 상기 칸막이의 양단부 측에는 칸막이에 의해 구획된 다른 공간으로 유체가 이동할 수 있는 유로구가 형성되어 있고, 상기 몸체의 양측면에는 몸체의 내부로 유체가 유입되는 입수구와 출수구로 이루어져 있어 상기 몸체의 입수구를 통해 유체가 입수되어 복수 개의 칸막이에 의해 분리되어 있는 공간을 순차적으로 통과한 후, 몸체의 출수구를 통해 외부로 유체가 출수되는 열교환기의 기밀강화방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner comprising a body having an internal space formed therein and a plurality of compartments formed by a plurality of compartments formed in a lengthwise direction of the body in the body, A fluid passage is formed through which fluid can flow and both sides of the body are provided with a fluid inlet port and a fluid outlet port through which fluids flow into the body and fluid is received through the fluid inlet port of the body, And then the fluid is discharged to the outside through the outlet of the body.
일반적으로 엘엔지의 선박 엔진 공급방법으로서 공개특허공보 공개번호 10-2017-0055399호에는 프로펠러에 직접 동력을 전달하는 엔진을 탑재한 LNG 운반선에 있어서, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 엔진의 연료로 공급하는 증발가스 압축기를 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 양이 상기 엔진에서 요구하는 증발가스량보다 많은 경우, 상기 액화가스 저장탱크 내에서 증발가스를 축압하여, 상기 증발가스를 액화시키는 재액화장치를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선이 공개되어 있다.In general, as a method of supplying a marine engine of an engine, the Laid-Open Publication No. 10-2017-0055399 discloses an LNG carrier equipped with an engine for directly transmitting power to a propeller, comprising: a liquefied gas storage tank for storing liquefied gas; And an evaporative gas compressor for supplying evaporative gas generated from the liquefied gas storage tank to the fuel of the engine, wherein when the amount of the evaporative gas generated in the liquefied gas storage tank is larger than the evaporated gas amount required in the engine, And a liquefaction device for liquefying the evaporation gas by compressing the evaporation gas in the liquefied gas storage tank is not disclosed.
또한, 등록특허공보 등록번호 10-0995803호에는 LNG의 적재 항해시에 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 선박 추진용 메인 엔진으로 공급하여 추진 연료로서 사용하도록 구성된 LNG 운반선의 추진 연료 공급 장치에 있어서, 상기 LNG 저장탱크로부터의 증발가스 배출라인에서 분기되어 상기 메인 엔진까지 연결되어 LNG의 적재 항해시에 LNG 저장탱크 내의 증발가스를 추진 연료로서 상기 메인 엔진으로 공급하는 제1 연료용 증발가스 공급라인과, 압축된 천연가스를 내부에 수용할 수 있도록 설계된 저장용 압력 용기와, 상기 LNG 저장탱크로부터의 증발가스 배출라인에서 분기되어 상기 저장용 압력 용기까지 연결되어 LNG의 적재 항해시에 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스 중 상기 메인 엔진에서 추진 연료로서 사용되는 양을 초과하는 잉여의 증발가스를 상기 저장용 압력 용기로 공급하는 저장용 증발가스 공급라인과, 상기 저장용 증발가스 공급라인의 도중에 설치되어 상기 잉여의 증발가스를 압축한 후 상기 저장용 압력 용기로공급하는 압축기와, 상기 저장용 압력 용기의 상부로부터 상기 제1 연료용 증발가스 공급라인의 도중에 연결되어 발라스트 항해시에 상기 저장용 압력 용기 내의 증발가스를 추진 연료로서 상기 메인 엔진으로 공급하는 제2 연료용 증발가스 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선의 추진 연료 공급 장치가 공개되어 있다.In addition, Patent Registration No. 10-0995803 discloses an LNG carrier which is configured to supply evaporative gas generated from an LNG storage tank of a LNG carrier to a main propulsion main engine for use as propellant fuel during LNG loading and sailing, And an evaporator for supplying the evaporated gas in the LNG storage tank to the main engine as a propellant fuel at the time of loading and unloading of the LNG, branched from the evaporation gas discharge line from the LNG storage tank and connected to the main engine, A gas supply line, a storage pressure vessel designed to accommodate the compressed natural gas therein, and an evaporation gas discharge line branched from the LNG storage tank and connected to the storage pressure vessel for loading and unloading the LNG The amount of evaporative gas generated in the LNG storage tank exceeding an amount used as propellant fuel in the main engine A storage vapor gas supply line for supplying a surplus evaporated gas to the storage pressure vessel; a compressor installed in the middle of the storage evaporation gas supply line for compressing the surplus evaporative gas, And a second fuel evaporation gas supply line connected to the evaporation gas supply line for the first fuel from the upper portion of the storage pressure vessel to supply evaporative gas in the storage pressure vessel to the main engine as propellant fuel during ballast voyage A propellant supply system for an LNG carrier is disclosed, which comprises a gas supply line.
그러나 종래 엘엔지의 선박 엔진 공급방법은 HP Pump, Vaporizer, FG Heater, PRS로 이루어지는 저장탱크와 펌프시스템 등으로 이루어지는 구조가 복잡하고 설치 및 유지보수경비가 과다하며, 핵심기술인 CRYOGENIC PUMP수급문제도 있고, 압축기를 설치하거나 증발가스를 사용하더라도 구조가 복잡하다는 단점이 있었다.However, in the past, the supply method of ship engine of ELENGE has been complicated structure consisting of HP Pump, Vaporizer, FG Heater, PRS, storage tank and pump system, excessive installation and maintenance expenses, and CRYOGENIC PUMP supply / It is disadvantageous in that the structure is complicated even when a compressor is installed or an evaporation gas is used.
또한, 종래의 열교환기는 내부로 유입되는 유체의 밀폐 강화에만 집중되어 있는 반면, 열교환기의 내부공간을 복수 개의 공간으로 구획하고 있는 칸막이와 열교환기의 내부면과의 밀폐수단은 상대적으로 덜 연구되어 있어 열교환기의 내부 양단부에 고압이 발생되면 열교환기의 내부면과 열교환기의 내부에 공간을 구획하도록 형성되어 있는 칸막이 사이에 미세한 틈새가 형성됨으로써 열교환기의 내부로 유입된 유체는 칸막이에 형성된 유로구를 통해 순차적으로 구획된 열교환기의 내부공간으로 이동하지 않고, 칸막이와 열교환기의 내부면 사이에 형성된 틈새를 통해 이동한다는 단점이 있었다.In addition, while the conventional heat exchanger is concentrated only on the sealing and strengthening of the fluid flowing into the inside, the sealing means between the partition dividing the inner space of the heat exchanger into a plurality of spaces and the inner surface of the heat exchanger is relatively less studied When a high pressure is generated at both ends of the heat exchanger, a minute gap is formed between the inner surface of the heat exchanger and the partition formed to partition the space inside the heat exchanger, so that the fluid introduced into the heat exchanger flows into the partition There is a disadvantage that the heat exchanger does not move to the inner space of the heat exchanger sequentially partitioned through the sphere and moves through the gap formed between the partition and the inner surface of the heat exchanger.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열교환기의 내부면과 칸막이의 단부에 기밀을 강화하기 위한 밀폐수단을 장착하여 열교환기의 내부로 입수되는 유체는 칸막이의 단부와 열교환기의 내부면 사이의 틈새로 누수되지 않고 칸막이에 형성된 유로구를 통해서만 순차적으로 이동한 후, 열교환기의 출수구를 통해 외부로 출수되도록 함으로써 열교환의 효율을 향상시킨 열교환기의 기밀강화방법을 제공하고자 하는 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been devised in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger, which is equipped with a sealing means for tightening airtightness on an inner surface of a heat exchanger and an end of a partition, The present invention provides a method of enhancing the airtightness of a heat exchanger in which the efficiency of heat exchange is improved by sequentially moving only through the flow passage formed in the partition without leaking through a gap between the inner surfaces and then exiting through the outlet of the heat exchanger .
본 발명 열교환기의 기밀강화방법은 내부공간이 형성되어 있는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 몸체의 길이방향으로 길게 형성된 복수 개의 칸막이에 의해 복수 개의 공간으로 구획되어 있되, 상기 칸막이의 양단부 측에는 칸막이에 의해 구획된 다른 공간으로 유체가 이동할 수 있는 유로구가 형성되어 있고, 상기 몸체의 양측면에는 몸체의 내부로 유체가 유입되는 입수구와 출수구로 이루어져 있어 상기 몸체의 입수구를 통해 유체가 입수되어 복수 개의 칸막이에 의해 분리되어 있는 공간을 순차적으로 통과한 후, 몸체의 출수구를 통해 외부로 유체가 출수되는 열교환기에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a method for enhancing airtightness of a heat exchanger including a body having an inner space formed therein, and a plurality of compartments formed in the body in a longitudinal direction thereof to form a plurality of spaces, And fluid is introduced into the body through the inlet and the outlet through which the fluid flows into the body, so that a plurality of compartments are formed in the body, And the fluid is discharged to the outside through the outlet port of the body. In the heat exchanger,
상기 몸체는 길이방향의 양단이 개구되도록 형성하고, 상기 몸체의 내부에 장착되는 복수 개의 칸막이는 몸체의 길이보다 짧게 형성하여 몸체와 칸막이 간에는 단차가 형성되도록 한 뒤, 상기 몸체의 양단에 형성된 개구부를 통해 몸체의 내주면과 칸막이의 단부에는 기밀을 강화하기 위한 밀폐수단을 장착함으로써 상기 몸체의 입수구를 통해 입수되는 유체는 칸막이의 양단으로는 누수되지 않고 칸막이에 형성된 유로구를 통해서만 순차적으로 이동한 후, 몸체의 출수구를 통해 외부로 출수되는 것이 특징이다.The body is formed so that both ends in the longitudinal direction are opened. A plurality of partitions mounted on the inside of the body are formed to be shorter than the body so that a step is formed between the body and the partition, The fluid received through the inlet of the body is sequentially discharged only through the flow passage formed in the partition without being leaked to both ends of the partition, And out through the outlet of the body.
본 발명 열교환기의 기밀강화방법은 고압이 발생하더라도 유체의 이동시 기밀유지가 월등하며, 이로 인해 열교환 효율이 향상되고, 또한 기밀을 유지하는 밀폐수단의 구조가 간단하여 설치작업이 용이하다는 등의 현저한 효과가 있다.The method for enhancing the airtightness of the heat exchanger of the present invention is advantageous in that the airtightness of the fluid moves even when a high pressure is generated and the heat exchanging efficiency is improved thereby and the construction of the airtightness- It is effective.
도 1은 본 발명 열교환기의 조립도
도 2는 본 발명 열교환기의 일부분 확대 상세도
도 3은 본 발명 열교환기가 설치되는 전체 시스템 개요도(열교환기 모듈 개략도)
도 4는 본발명의 엘엔지 저장탱크의 액체 상태의 엘엔지를 엔진에 공급 개략도FIG. 1 is a perspective view of the assembly of the heat exchanger of the present invention
Figure 2 is a partial enlargement detail view of the heat exchanger of the present invention.
3 is an overall system outline diagram (heat exchanger module schematic diagram) in which the heat exchanger of the present invention is installed;
Figure 4 is a schematic diagram of a supply diagram of the liquid state engine of the present invention,
본 발명 열교환기의 기밀강화방법은 내부공간이 형성되어 있는 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 내부에 몸체(110)의 길이방향으로 길게 형성된 복수 개의 칸막이(120)에 의해 복수 개의 공간으로 구획되어 있되, 상기 칸막이(120)의 양단부 측에는 칸막이(120)에 의해 구획된 다른 공간으로 유체가 이동할 수 있는 유로구가 형성되어 있고, 상기 몸체(110)의 양측면에는 몸체(110)의 내부로 유체가 유입되는 입수구와 출수구로 이루어져 있어 상기 몸체(110)의 입수구를 통해 유체가 입수되어 복수 개의 칸막이(120)에 의해 분리되어 있는 공간을 순차적으로 통과한 후, 몸체(110)의 출수구를 통해 외부로 유체가 출수되는 열교환기에 있어서,The method for enhancing airtightness of a heat exchanger according to the present invention includes a
상기 몸체(110)는 길이방향의 양단이 개구되도록 형성하고, 상기 몸체(110)의 내부에 장착되는 복수 개의 칸막이(120)는 몸체(110)의 길이보다 짧게 형성하여 몸체(110)와 칸막이(120) 간에는 단차가 형성되도록 한 뒤, 상기 몸체(110)의 양단에 형성된 개구부를 통해 몸체(110)의 내주면과 칸막이(120)의 단부에는 기밀을 강화하기 위한 밀폐수단(130)을 장착함으로써 상기 몸체(110)의 입수구를 통해 입수되는 유체는 칸막이(120)의 양단으로는 누수되지 않고 칸막이(120)에 형성된 유로구를 통해서만 순차적으로 이동한 후, 몸체(110)의 출수구를 통해 외부로 출수되는 것이 특징이다.The
그리고 상기 밀폐수단(130)은 칸막이(120)의 단부에 일면이 접촉되도록 장착되는 보강프레임(131)과, 상기 보강프레임(131)의 타면에 기밀을 유지하도록 안착시키는 가스켓(132)과, 상기 가스켓(132)의 외측면에 장착되어 몸체(110)의 양단에 형성된 개구부를 밀폐하는 밀폐판(133)으로 이루어져 있되, 상기 보강프레임(131)과 가스켓(132) 및 밀폐판(133)에는 각각 복수 개의 볼트공이 형성되어 있어 상기 보강프레임(131)과 가스켓(132) 및 밀폐판(133)에 형성된 볼트공을 일치시킨 후, 볼트를 볼트공에 삽입시켜 서로 고정하는 것이 특징이다.The sealing means 130 includes a reinforcing
또한, 상기 보강프레임(131)은 용접에 의해 몸체(110)의 내주면에 고정되는 것이 특징이다.Further, the reinforcing
이하, 본 발명 열교환기의 기밀강화방법을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the airtightness enhancing method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 열교환기의 조립도, 도 2는 본 발명 열교환기의 일부분 확대 상세도이다.FIG. 1 is an assembled view of the heat exchanger of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged detail view of a part of the heat exchanger of the present invention.
도 1, 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 열교환기(100)는 내부공간이 형성되어 있는 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 내부에 몸체(110)의 길이방향으로 길게 형성된 복수 개의 칸막이(120)에 의해 복수 개의 공간으로 구획되어 있다.1 and 2, the
그리고 상기 칸막이(120)의 양단부 측에는 칸막이(120)에 의해 구획된 다른 공간으로 유체가 이동할 수 있는 유로구가 형성되어 있고, 상기 몸체(110)의 양측면에는 몸체(110)의 내부로 유체가 유입되는 입수구와 출수구로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.On both sides of the
이에, 유체가 상기 몸체(110)의 입수구를 통해 입수되어 복수 개의 칸막이(120)에 의해 분리되어 있는 공간을 순차적으로 통과한 후, 몸체(110)의 출수구를 통해 외부로 유체가 출수되는 것이다.In this case, the fluid is received through the inlet of the
특히, 상기 몸체(110)는 길이방향의 양단이 개구되도록 형성하고, 상기 몸체(110)의 내부에 장착되는 복수 개의 칸막이(120)는 몸체(110)의 길이보다 짧게 형성하여 몸체(110)와 칸막이(120) 간에는 단차가 형성되도록 하였다.Particularly, the
그리고 상기 몸체(110)의 양단에 형성된 개구부를 통해 몸체(110)의 내주면과 칸막이(120)의 단부에는 기밀을 강화하기 위한 밀폐수단(130)을 장착함으로써 상기 몸체(110)의 입수구를 통해 입수되는 유체는 칸막이(120)의 양단으로는 누수되지 않고 칸막이(120)에 형성된 유로구를 통해서만 순차적으로 이동한 후, 몸체(110)의 출수구를 통해 외부로 출수되도록 한 것이다.The inner circumferential surface of the
한편, 상기 밀폐수단(130)은 칸막이(120)의 단부에 일면이 접촉되도록 장착되는 보강프레임(131)과, 상기 보강프레임(131)의 타면에 기밀을 유지하도록 안착시키는 가스켓(132)과, 상기 가스켓(132)의 외측면에 장착되어 몸체(110)의 양단에 형성된 개구부를 밀폐하는 밀폐판(133)으로 이루어져 있다.The sealing means 130 includes a reinforcing
그리고 상기 보강프레임(131)과 가스켓(132) 및 밀폐판(133)에는 각각 복수 개의 볼트공이 형성되어 있어 상기 보강프레임(131)과 가스켓(132) 및 밀폐판(133)에 형성된 볼트공을 일치시킨 후, 볼트(134)를 볼트공에 삽입시켜 서로 고정하였다.A plurality of bolt holes are formed in the reinforcing
더욱 효율적인 기밀유지를 위해서는 보강프레임(131)의 면적이 칸막이(120)의 단부 측 면적보다 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that an area of the reinforcing
또한, 고온과 고압의 상태에서 기밀을 유지하기 위해 상기 가스켓(132)은 그라파이트를 소결압축하여 제조한 것을 사용하도록 하며, 보강프레임(131)과 밀폐판(133)은 SUS를 사용하도록 한다.The
더욱 상세하게는 사이 가스켓(132)은 SUS판의 양단에 그라파이트를 부착해서 고압으로 압축 성형하여 제조한 것이다.More specifically, the
상기 보강프레임(131)은 용접에 의해 몸체(110)의 내주면에 고정되도록 하였다.The reinforcing
또 다른 실시로서는 상기 칸막이(120)와 접촉되는 보강프레임(131)의 일면에는 칸막이(120)의 단부가 삽입되는 안착홀(도면 미도시)을 형성하여, 보강프레임(131)의 안착홀에 칸막이(120)의 단부가 일정부분 삽입되도록 함으로써 더욱더 효과적으로 기밀이 유지되도록 하는 한편, 안착홀의 내부에는 기밀을 향상시키기 위해 패킹부재를 장착할 수도 있다.In another embodiment, a seating hole (not shown) is formed on one side of the reinforcing
상기 패킹부재는 고압 및 고온에 견딜 수 있는 목적으로 제조된 합성수지 또는 세라믹 재질로 제작되는 것이 바람직하다.The packing member is preferably made of a synthetic resin or a ceramic material manufactured for the purpose of enduring high pressure and high temperature.
도 3은 본 발명 열교환기가 설치되는 전체 시스템 개요도이다.3 is a schematic view of the entire system in which the heat exchanger of the present invention is installed.
본 발명의 열교환기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 LNG 연료 추진선박의 연료공급장치에서 BOG(Boil Off Gas)를 압축시 발생하는 고온의 열을 흡수하여 압축기의 효율을 높이는데 사용된다.3, the
즉, 압축기는 기체를 압축할 때 발생하는 열 때문에 힘들게 가압한 기체의 밀도가 희박하게 되어 일정 수준이상에는 더 이상 압축이 불가하게 된다.That is, due to the heat generated when compressing the gas, the density of the gas which is hardly pressurized becomes small, so that the compressor can no longer be compressed beyond a certain level.
이에, 압축시 발생하는 열을 냉각하여 줌으로써 더욱더 압축효율을 높일 수 있도록 하였다.Thus, by cooling the heat generated during compression, the compression efficiency can be further increased.
LNG 연료 추진선박의 연료공급장치에서 BOG 압축에 총 5단계의 압축과정을 거치게 되고, 최초 1단계에서 압축기에서의 압력은 5bar인 것이 최종 5단계에서는 300bar의 압력이 발생하기 때문에 상술한 바와 같이 고압의 압력에서 기밀을 유지할 수 있는 열교환기(100)가 필요하게 되는 것이다.In the first step, the pressure in the compressor is 5 bar. In the
더욱 상세하게는, 첫 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG의 압력은 5bar, 온도는 170℃로서 본 발명의 첫 번째 설치된 열교환기에 의해 43℃로 냉각되어 두 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며, 두 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG의 압력은 13bar, 온도는 163℃가 된다.More specifically, the pressure of the BOG subjected to the compression process in the compressor installed in the first heat exchanger is 5 bar and the temperature is 170 ° C., and is cooled to 43 ° C. by the first heat exchanger of the present invention and introduced into the compressor installed in the second heat exchanger , The pressure of the compressed BOG in the compressor installed in the second heat exchanger is 13 bar and the temperature is 163 ° C.
그리고 두 번째 설치된 열교환기에서 43℃로 냉각되어 세 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며, 세 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG는 압력이 44bar, 온도는 164℃가 된다.In the second heat exchanger, the refrigerant is cooled to 43 ° C and introduced into the compressor installed in the third heat exchanger. The pressure of the compressed BOG in the compressor installed in the third heat exchanger is 44 bar and the temperature is 164 ° C.
이에, 세 번째 설치된 열교환기에서 다시 온도가 43℃로 냉각되어 네 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며, 네 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG는 압력이 95bar, 온도가 113℃가 된다.In the third heat exchanger, the temperature is cooled down to 43 ° C. and the refrigerant is introduced into the compressor installed in the fourth heat exchanger. The pressure of the BOG subjected to the compression process in the compressor installed in the fourth heat exchanger is 95 bar and the temperature is 113 ° C.
상기 네 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG는 네 번째 설치된 열교환기에서 43℃로 냉각되어 다섯 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되어 압축과정을 거치게 되며, 이때 압력은 무려 300bar가 되고, 온도는 144℃가 된다.The BOG which has been compressed in the compressor installed in the fourth heat exchanger is cooled to 43 ° C. in the fourth installed heat exchanger and is introduced into the compressor installed in the fifth heat exchanger to undergo a compression process. At this time, the pressure is as high as 300 bar, 144 deg.
끝으로 다섯 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 고압의 BOG는 다섯 번째 설치된 열교환기에서 43℃로 냉각되어 외부로 배출되게 된다.Finally, the high-pressure BOG compressed by the compressor installed in the fifth heat exchanger is cooled to 43 ° C in the fifth installed heat exchanger and discharged to the outside.
한편, 본발명은 고압용(300 bar) 열 교환(5 Stage)는 ME-GI 엔진이 장착된 LNG 연료 추진선박의 연료공급장치에서 BOG(Boil Off Gas, 자연 증발된 천연가스) 압축 시에 발생하는 고온의 열을 흡수하여 압축기의 효율을 높이는데 필요한 장치이다.In the meantime, the present invention is applied to a fuel supply system for an LNG fuel propulsion vessel equipped with an ME-GI engine for high pressure (300 bar) heat exchange (5 Stage) at the time of BOG (natural vaporized natural gas) This is a device required to increase the efficiency of the compressor by absorbing heat of high temperature.
상기 고압용(300 bar) 기화장치는 ME-GI 엔진이 장착된 LNG 연료 추진선박의 연료공급장치에서 HP(High Pressure) Pump를 통해 가압된 저온 고압의 액체 상태의 LNG를 고압의 기체 상태로 기화 시키는 장치이다.The high-pressure (300 bar) vaporization apparatus is configured to vaporize LNG in a low-temperature and high-pressure liquid state, which is pressurized through a HP (High Pressure) pump, in a fuel supply apparatus of an LNG fuel propulsion vessel equipped with an ME- .
상기 연료공급펌프로부터의 엘엔지는 공급관에 설치되는 히터에서 가열되어 기화되어 다른 엔진에 공급되는 것이다.The engine from the fuel supply pump is heated by the heater installed in the supply pipe and is vaporized and supplied to the other engine.
상기 1, 2경로를 통과한 엘엔지 기체는 300bar, 45℃의 조건으로 엔진에 인입되는 것이다.The eluent gas passing through the paths 1 and 2 is introduced into the engine under conditions of 300 bar and 45 ° C.
열교환기는 5개가 순차적으로 연결되며, 각 열교환기에는 압축기가 설치되어 1단계에서 5단계로 순차적으로 압력이 증가되는 것이다.Five heat exchangers are sequentially connected, and each heat exchanger is equipped with a compressor, and the pressure is sequentially increased from the first stage to the fifth stage.
본발명은 상기 엘엔지 저장탱크와 열교환기 모듈 사이에는 콜드박스가 설치된다.A cold box is installed between the storage tank and the heat exchanger module.
상기 연료공급펌프와 기화기 사이에는 석션드럼과 엘엔지 고압펌프가 순차적으로 설치된다.A suction drum and an elongate high-pressure pump are sequentially installed between the fuel supply pump and the vaporizer.
상기 연료공급펌프로부터의 엘엔지는 공급관에 설치되는 히터에서 가열되어기화되어 다른 종류의 엔진인 DF Gensets에 공급된다.The engine from the fuel supply pump is heated by the heater installed in the supply pipe and is vaporized and supplied to the DF Gensets, which is another kind of engine.
상기 공급관은 히터 이후에 분기관이 형성되어 상기 히터에 의해 가열되어 기화된 엘엔지는 일부가 분기관을 통해 2단계와 3단계 열교환기 모듈 사이에 인입된다.The supply pipe is formed with a branch pipe after the heater, and the heated and vaporized blast furnace is partly introduced between the second stage and the third stage heat exchanger module through the branch pipe.
따라서 본발명은 엘엔지 저장탱크의 액체 상태의 엘엔지를 엔진에 공급하되, 엘엔지 저장탱크의 자연 증발된 천연가스(BOG, Boil Off Gas)가 압축기가 설치되는 열교환기 모듈을 통해 압축된 후 엔진에 공급되는 1경로와, 엘엔지 저장탱크의 액체 상태 엘엔지가 엘엔지 공급펌프를 통해 가압되어 저온 고압의 액체 상태에서 기화기를 통해 고압의 기체상태로 기화된 후 엔진에 공급되는 2경로로 이루어져서 엘엔지 가스가 안정적으로 공급되며 연료 낭비가 적은 현저한 효과가 있다.Accordingly, the present invention provides a system for supplying an engine of a liquid state of an Elange storage tank to an engine, wherein a natural vaporized natural gas (BOG) of an Elgen storage tank is compressed through a heat exchanger module in which a compressor is installed, And the liquid state of the elongation storage tank is pressurized through the elongation pump to be vaporized into a high-pressure gas state through a vaporizer in a low-temperature and high-pressure liquid state, and then supplied to the engine. And there is a remarkable effect that the fuel waste is small.
상술한 바와 같이 본 발명 열교환기의 기밀강화방법은 고압이 발생하더라도 유체의 이동시 기밀유지가 월등하며, 이로 인해 열교환 효율이 향상되고, 또한 기밀을 유지하는 밀폐수단의 구조가 간단하여 설치작업이 용이하다는 등의 현저한 효과가 있다.As described above, the airtightness enhancing method of the present invention improves the airtightness of the fluid during movement of the fluid even when a high pressure is generated, thereby improving the heat exchange efficiency and facilitating the installation work by simplifying the structure of the airtight sealing means. And the like.
100. 열교환기
110. 몸체 111. 입수구 112. 출수구
120. 칸막이
130. 밀폐수단 131. 보강프레임 132. 가스켓
133. 밀폐판 134. 볼트 100. Heat Exchanger
110. Body 111. Inlet 112. Outlet
120. Partition
130. Sealing means 131. Reinforcing
133.
Claims (3)
상기 몸체(110)는 길이방향의 양단이 개구되도록 형성하고, 상기 몸체(110)의 내부에 장착되는 복수 개의 칸막이(120)는 몸체(110)의 길이보다 짧게 형성하여 몸체(110)와 칸막이(120) 간에는 단차가 형성되도록 한 뒤, 상기 몸체(110)의 양단에 형성된 개구부를 통해 몸체(110)의 내주면과 칸막이(120)의 단부에는 기밀을 강화하기 위한 밀폐수단(130)을 장착함으로써 상기 몸체(110)의 입수구를 통해 입수되는 유체는 칸막이(120)의 양단으로는 누수되지 않고 칸막이(120)에 형성된 유로구를 통해서만 순차적으로 이동한 후, 몸체(110)의 출수구를 통해 외부로 출수되도록 하며,
상기 밀폐수단(130)은 칸막이(120)의 단부에 일면이 접촉되도록 장착되는 보강프레임(131)과, 상기 보강프레임(131)의 타면에 기밀을 유지하도록 안착시키는 가스켓(132)과, 상기 가스켓(132)의 외측면에 장착되어 몸체(110)의 양단에 형성된 개구부를 밀폐하는 밀폐판(133)으로 이루어져 있되,
상기 보강프레임(131)과 가스켓(132) 및 밀폐판(133)에는 각각 복수 개의 볼트공이 형성되어 있어 상기 보강프레임(131)과 가스켓(132) 및 밀폐판(133)에 형성된 볼트공을 일치시킨 후, 볼트를 볼트공에 삽입시켜 서로 고정하고,
상기 보강프레임(131)은 용접에 의해 몸체(110)의 내주면에 고정되는 것으로,
기밀유지를 위해서 보강프레임(131)의 면적이 칸막이(120)의 단부 측 면적보다 크게 형성되고,
고온과 고압의 상태에서 기밀을 유지하기 위해 상기 가스켓(132)은 그라파이트를 소결압축하여 제조한 것을 사용하도록 하는 것으로, 보강프레임(131)과 밀폐판(133)은 SUS를 사용하도록 하되, 상기 가스켓(132)은 SUS판의 양단에 그라파이트를 부착해서 고압으로 압축 성형하여 제조한 것이며,
상기 칸막이(120)와 접촉되는 보강프레임(131)의 일면에는 칸막이(120)의 단부가 삽입되는 안착홀을 형성하여, 보강프레임(131)의 안착홀에 칸막이(120)의 단부가 일정부분 삽입되도록 함으로써 더욱더 효과적으로 기밀이 유지되도록 하는 한편, 안착홀의 내부에는 기밀을 향상시키기 위해 패킹부재를 장착하는 것이되,
상기 열교환기(100)는 LNG 연료 추진선박의 연료공급장치에서 BOG(Boil Off Gas)를 압축시 발생하는 고온의 열을 흡수하여 압축기의 효율을 높이기 위하여 5개가 순차적으로 연결되며, 각 열교환기(100)에는 압축기가 설치되어 순차적으로 압력이 증가하는 것으로,
첫 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG의 압력은 5bar, 온도는 170℃로서, 첫 번째 설치된 열교환기에 의해 43℃로 냉각되어 두 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며,
두 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG의 압력은 13bar, 온도는 163℃로서, 두 번째 열교환기에서 43℃로 냉각되어 세 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며,
세 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG는 압력이 44bar, 온도는 164℃로서, 세 번째 열교환기에서 다시 온도가 43℃로 냉각되어 네 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며,
네 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG는 압력이 95bar, 온도가 113℃로서, 네 번째 열교환기에서 43℃로 냉각되어 다섯 번째 열교환기에 설치된 압축기로 유입되며,
다섯 번째 열교환기에 설치된 압축기에서 압축과정을 거친 BOG는 압력이 300bar, 온도는 144℃로서, 다섯 번째 열교환기에서 43℃로 냉각되어 외부로 배출되는 것이 특징인 ME-GI 엔진용 연료공급 장치의 열교환기 기밀강화방법.
The body 110 includes a body 110 having an inner space formed therein and a plurality of partitions 120 formed in the longitudinal direction of the body 110 in the body 110, A fluid passage is formed at both ends of the body 110 to allow fluid to move to another space partitioned by the partition 120. Both sides of the body 110 are provided with inlet and outlet ports through which fluid flows into the body 110, A fluid is received through the inlet of the body 110 and sequentially passes through a space separated by the plurality of partitions 120 and then flows into the heat exchanger through which the fluid flows out through the outlet of the body 110 As a result,
The body 110 is formed to have both ends in the longitudinal direction and the plurality of partitions 120 mounted inside the body 110 are shorter than the body 110 so that the body 110 and the partition 110 120 may be formed so as to form a step between the inner circumferential surface of the body 110 and the end of the partition 120 through the openings formed at both ends of the body 110, The fluid received through the inlet port of the body 110 sequentially flows only through the flow port formed in the partition 120 without being leaked to both ends of the partition 120 and then flows out through the outlet port of the body 110 And,
The sealing means 130 includes a reinforcing frame 131 mounted on one end of the partition 120 so as to be in contact with one end of the partition 120, a gasket 132 for seating the other surface of the reinforcing frame 131 to maintain airtightness, And a sealing plate 133 mounted on an outer surface of the body 132 to seal openings formed at both ends of the body 110,
A plurality of bolt holes are formed in the reinforcing frame 131, the gasket 132 and the sealing plate 133 so that the bolt holes formed in the gasket 132 and the sealing plate 133 are aligned with each other. Then, the bolts were inserted into the bolt holes to fix them together,
The reinforcing frame 131 is fixed to the inner peripheral surface of the body 110 by welding,
The area of the reinforcing frame 131 is formed to be larger than the area of the end portion of the partition 120 for airtightness,
The gasket 132 is made by sintering and compression molding graphite to maintain airtightness at high temperature and high pressure. The reinforcing frame 131 and the sealing plate 133 are made of SUS, (132) is manufactured by attaching graphite to both ends of an SUS plate and compression-molding at high pressure,
A seating hole into which the end of the partition 120 is inserted is formed on one surface of the reinforcing frame 131 which contacts the partition 120 so that the end of the partition 120 is inserted into a seating hole of the reinforcing frame 131, So that the sealing member can be more effectively retained. In addition, a packing member is mounted inside the seating hole to improve airtightness.
The heat exchanger 100 is sequentially connected to the fuel supplier of the LNG fuel propulsion vessel in order to absorb the high temperature heat generated when the BOG (Boil Off Gas) is compressed and to increase the efficiency of the compressor, and each heat exchanger 100, a compressor is installed to increase the pressure sequentially,
The pressure of the compressed BOG in the compressor installed in the first heat exchanger is 5 bar and the temperature is 170 ° C. The refrigerant is cooled to 43 ° C. by the first heat exchanger and is introduced into the compressor installed in the second heat exchanger,
The pressure of the compressed BOG in the compressor installed in the second heat exchanger is 13 bar and the temperature is 163 ° C. The refrigerant is cooled to 43 ° C. in the second heat exchanger and is introduced into the compressor installed in the third heat exchanger,
In the third heat exchanger, the compressed BOG has a pressure of 44 bar and a temperature of 164 ° C. In the third heat exchanger, the temperature is cooled down to 43 ° C and then flows into the compressor installed in the fourth heat exchanger.
In the compressor installed in the fourth heat exchanger, the compressed BOG is cooled to 43 ° C. in the fourth heat exchanger at a pressure of 95 bar and a temperature of 113 ° C. and then flows into the compressor installed in the fifth heat exchanger.
In the fifth heat exchanger, the compression-processed BOG is cooled to 43 ° C in the fifth heat exchanger at a pressure of 300 bar and at a temperature of 144 ° C, and is discharged to the outside. Heat exchanging of the fuel supply device for the ME- How to Enhance Air Quality.
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