KR102016367B1 - Liquified gas carrier and method thereof - Google Patents

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Abstract

액화가스 운송선박 및 이의 운용 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 운송선박은 선체; 선체 내에 제공되고, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크; 선체 내에 제공되고, 액화가스를 저장하는 압력 탱크; 선체 내에 제공되고, 멤브레인 탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하여 압력 탱크로 이송하는 압축기; 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 압력 탱크 측으로 이송하는 액화가스라인; 및 액화가스라인을 통해 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 압력 탱크 내에 분사하는 분사 장치;를 포함한다.A liquefied gas transportation ship and a method of operating the same are disclosed. Liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention the hull; A membrane tank provided in the hull and storing liquefied gas; A pressure tank provided in the hull and storing liquefied gas; A compressor provided in the hull and compressing the evaporated gas generated in the membrane tank and transferring the compressed gas to a pressure tank; Liquefied gas line for transferring the liquefied gas in the membrane tank to the pressure tank side; And an injection device for injecting the liquefied gas transferred from the membrane tank through the liquefied gas line into the pressure tank.

Figure R1020170157246
Figure R1020170157246

Description

액화가스 운송선박 및 이의 운용 방법{LIQUIFIED GAS CARRIER AND METHOD THEREOF}Liquefied gas carrier and its operation method {LIQUIFIED GAS CARRIER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 액화가스 운송선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종 화물창을 구비하는 액화가스 운송선박 및 이의 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas transport ship, and more particularly to a liquefied gas transport ship having a heterogeneous cargo hold and a method of operating the same.

액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 생산기지에서 인수기지까지 운반하기 위하여 액화천연가스 운반선이 활용된다. 액화천연가스는 메탄(CH4)이 주성분인 천연가스를 대기압에서 -162℃로 액화시킨 것으로, 액화천연가스의 액체와 기체의 용적 비율은 약 1/600이므로, 천연가스 운반시에는 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 운반하는 것이 일반적이다. 액화천연가스 운반선은 보통 화물창을 하나의 형태(멤브레인형 탱크 또는 IMO C-type의 압력 탱크)를 활용한다. 화물창의 단열 성능 및 선박 운용 비용을 효율적으로 관리하기 위해서는 화물창 내의 압력을 일정하게 유지하고 필요 이상의 증발가스(BOG; Boil Off Gas)가 발생하는 것을 방지할 필요가 있다.Liquefied natural gas (LNG) is used to transport liquefied natural gas (LNG) from the production base to the receiving base. Liquefied natural gas is a liquefied natural gas of methane (CH 4 ) at -162 ℃ at atmospheric pressure. It is common to transport liquefied natural gas. LNG carriers usually use one type of cargo hold (membrane type tank or IMO C-type pressure tank). In order to efficiently manage the insulation performance of the cargo hold and the operation cost of the ship, it is necessary to keep the pressure in the cargo hold constant and to prevent the occurrence of more boil off gas (BOG).

본 발명은 멤브레인 탱크와 압력 탱크의 이종 화물창을 구비하며, 압력 탱크의 압력을 효율적으로 조절할 수 있고, 증발가스 발생 또한 억제할 수 있는 액화가스 운송선박 및 이의 운용 방법을 제공한다.The present invention provides a liquefied gas transport vessel and a method for operating the same, which have a heterogeneous cargo hold of a membrane tank and a pressure tank, which can efficiently control the pressure of the pressure tank and can also suppress evaporation gas generation.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 상기 선체 내에 제공되고, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크; 상기 선체 내에 제공되고, 액화가스를 저장하는 압력 탱크; 상기 선체 내에 제공되고, 상기 멤브레인 탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하여 상기 압력 탱크로 이송하는 압축기; 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 상기 압력 탱크 측으로 이송하는 액화가스라인; 및 상기 액화가스라인을 통해 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크 내에 분사하는 분사 장치;를 포함하는 액화가스 운송선박이 제공된다.According to an aspect of the invention, the hull; A membrane tank provided in the hull and storing liquefied gas; A pressure tank provided in the hull and storing liquefied gas; A compressor provided in the hull and compressing the evaporated gas generated in the membrane tank and transferring the compressed gas to the pressure tank; Liquefied gas line for transferring the liquefied gas in the membrane tank to the pressure tank side; And a spraying device for injecting the liquefied gas transferred from the membrane tank through the liquefied gas line into the pressure tank.

상기 분사 장치는 상기 압력 탱크 내의 상단부에 설치되어 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 노즐을 포함할 수 있다.The injection device may include a nozzle installed at an upper end of the pressure tank to inject the liquefied gas transferred from the membrane tank into the pressure tank.

상기 액화가스 운송선박은 상기 압력 탱크 내의 압력을 측정하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서에 의해 측정된 상기 압력 탱크 내의 압력이 기준값을 초과하는 경우, 상기 압력 탱크 내의 압력을 강하시키기 위해 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하도록 상기 노즐을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.The liquefied gas transport vessel is a pressure sensor for measuring the pressure in the pressure tank; And when the pressure in the pressure tank measured by the pressure sensor exceeds a reference value, controlling the nozzle to inject the liquefied gas transferred from the membrane tank into the pressure tank to lower the pressure in the pressure tank. The control unit may further include.

상기 액화가스 운송선박은 상기 압력 탱크로부터 액화가스를 공급받아 기화시킨 후 상기 선체 내의 연료소모장치로 연료를 공급하고, 상기 압력 탱크로부터 공급되는 천연가스를 상기 연료소모장치에서 요구하는 온도로 가열하여 공급하고, 상기 연료소모장치에서 요구하는 압력이 상기 압력 탱크의 운용 압력을 초과할 경우 상기 압력 탱크로부터 공급되는 천연가스를 압축하여 공급하는 연료공급장치;를 더 포함할 수 있다.The liquefied gas transport ship receives the liquefied gas from the pressure tank and vaporizes it, supplies fuel to the fuel consumption device in the hull, and heats the natural gas supplied from the pressure tank to a temperature required by the fuel consumption device. And a fuel supply device for compressing and supplying natural gas supplied from the pressure tank when the pressure required by the fuel consumption device exceeds an operating pressure of the pressure tank.

상기 액화가스 운송선박은 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 혼합기;를 더 포함할 수 있다.The liquefied gas transport vessel may further include a mixer for mixing the liquefied gas in the membrane tank and the evaporated gas compressed by the compressor.

상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는 상기 액화가스 운송선박의 연료시스템으로 공급되는 증발가스의 냉열에 의해 냉각된 후 상기 압력 탱크로 이송될 수 있다.The boil-off gas compressed by the compressor may be cooled by the cold heat of the boil-off gas supplied to the fuel system of the liquefied gas transport ship and then transferred to the pressure tank.

상기 분사 장치는 상기 증발가스와 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스의 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부로 분사할 수 있다.The injection device may inject a mixed fluid of the boil-off gas and the liquefied gas in the membrane tank into the pressure tank.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크와, 액화가스를 저장하는 압력 탱크를 포함하는 액화가스 운송선박에서 상기 압력 탱크 내의 압력을 조절하기 위한 방법으로서, 상기 압력 탱크 내의 압력이 설정 범위를 초과하여 상승한 경우, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 이송하고, 이송된 상기 액화가스를 상기 압력 탱크 내에 분사하는 단계;를 포함하는 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, a method for regulating the pressure in the pressure tank in a liquefied gas transport ship comprising a membrane tank for storing liquefied gas and a pressure tank for storing liquefied gas, the pressure in the pressure tank is When it rises beyond the set range, the liquefied gas in the membrane tank is transferred, and the liquefied gas is injected into the pressure tank is provided.

상기 액화가스를 상기 압력 탱크 내에 분사하는 단계는, 상기 압력 탱크 내의 상단부에 설치된 노즐을 통해 상기 액화가스를 분사하여 상기 압력 탱크 내부의 상층 기체부의 밀도를 증가시키는 단계;를 포함할 수 있다.The injecting the liquefied gas into the pressure tank may include increasing the density of the upper gas part inside the pressure tank by injecting the liquefied gas through a nozzle installed at an upper end of the pressure tank.

상기 액화가스를 상기 압력 탱크 내에 분사하는 단계는, 상기 멤브레인 탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하는 단계; 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 단계; 및 상기 압축된 증발가스와 상기 액화가스의 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하는 단계;를 포함할 수 있다.Injecting the liquefied gas into the pressure tank, the step of compressing the boil-off gas generated in the membrane tank; Mixing the compressed boil-off gas and the liquefied gas in the membrane tank; And injecting a mixture of the compressed boil-off gas and the liquefied gas into the pressure tank.

상기 방법은 상기 압력 탱크 내의 액화가스의 온도를 측정하는 단계; 상기 액화가스의 온도가 설정값을 초과하는 경우, 상기 압력 탱크로부터 연료공급장치로 공급되는 기상 성분의 가스량을 증가시키는 단계; 및 상기 압력 탱크 내의 압력 강하에 따라 발생하는 증발가스에 의해 상기 압력 탱크 내의 액화가스의 온도가 감소하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method includes measuring a temperature of liquefied gas in the pressure tank; When the temperature of the liquefied gas exceeds a set value, increasing the amount of gas of gaseous components supplied from the pressure tank to a fuel supply device; And reducing the temperature of the liquefied gas in the pressure tank by the boil-off gas generated according to the pressure drop in the pressure tank.

본 발명의 실시예에 의하면, 멤브레인 탱크와 압력 탱크의 이종 화물창을 구비하며, 압력 탱크의 압력을 효율적으로 조절할 수 있고, 증발가스 발생 또한 억제할 수 있는 액화가스 운송선박 및 이의 운용 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a liquefied gas transport ship and a method of operating the same, which have a heterogeneous cargo hold of a membrane tank and a pressure tank, which can efficiently control the pressure of the pressure tank and also suppress evaporation gas generation. .

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운송선박의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운송선박을 구성하는 압력 탱크의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 운송선박의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크 내의 액화가스의 온도를 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.1 is a schematic diagram of a liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the pressure tank constituting the liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a liquefied gas transport ship according to another embodiment of the present invention.
4 is a flow chart showing a method of controlling the pressure of the pressure tank of the liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart showing a method of controlling the pressure of the pressure tank of the liquefied gas transport ship according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling the temperature of liquefied gas in a pressure tank of a liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Other advantages and features of the present invention, and methods of achieving them will become apparent with reference to the following embodiments in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. If not defined, all terms used herein (including technical or scientific terms) have the same meaning as commonly accepted by universal techniques in the prior art to which this invention belongs.

공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.General descriptions of known configurations may be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used for the same or corresponding configurations. In order to help the understanding of the present invention, some of the components in the drawings may be somewhat exaggerated or reduced. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise", "have" or "include" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification. Or any other feature or number, step, operation, component, part, or combination thereof.

본 발명은 이종의 화물창(멤브레인 탱크, 압력 탱크)을 구비한 액화가스 운송선박에 있어서, 압력 탱크 내의 압력을 효율적으로 관리할 수 있는 액화가스 운송선박을 제공한다.The present invention provides a liquefied gas transport ship which can efficiently manage the pressure in the pressure tank in a liquefied gas transport ship having different cargo holds (membrane tank, pressure tank).

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 운송선박은 압력 탱크 내의 압력이 설정 범위를 초과하여 상승한 경우, 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 압력 탱크 내에 분사함으로써, 압력 탱크 내의 상층 기체부의 밀도를 증가시켜 압력을 강하시키도록 구성된다.In the liquefied gas transport vessel according to an embodiment of the present invention, when the pressure in the pressure tank rises above the set range, the liquefied gas in the membrane tank is injected into the pressure tank, thereby increasing the density of the upper gas portion in the pressure tank to lower the pressure. Is configured to.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운송선박의 모식도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 운송선박(100)은 선체(110), 멤브레인 탱크(120), 압력 탱크(130), 공급관(140), 압축기(150), 액화가스라인(160), 분사 장치(170) 및 연료공급장치(180)를 포함한다.1 is a schematic diagram of a liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention. 1, the liquefied gas transport vessel 100 according to an embodiment of the present invention is the hull 110, membrane tank 120, pressure tank 130, supply pipe 140, compressor 150, liquefied gas A line 160, an injector 170, and a fuel supply device 180.

액화가스 운송선박(100)의 이종의 화물창인 멤브레인 탱크(120)와, 압력 탱크(130)를 구비한다. 멤브레인(membrane) 탱크(120)는 선체(110) 내에 제공되고, 액화가스를 저장한다.It is provided with a membrane tank 120 and a pressure tank 130, which is a different type of cargo hold of the liquefied gas transport ship 100. A membrane tank 120 is provided in the hull 110 and stores the liquefied gas.

액화가스는 천연가스를 액화시킨 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 석유가스를 액화시킨 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화된 가스일 수 있다.The liquefied gas may be a liquefied gas such as Liquefied Natural Gas (LNG) and Liquefied Petroleum Gas (LPG).

멤브레인 탱크(120)는 선체에 직접 방벽이 설치되고, 이중 방벽 구조로 제공되는 화물창으로, 2차 방벽에 해당하는 단열 판넬을 선체에 설치하고, 그 위에 1차 방벽인 멤브레인을 설치한 구조로 제공된다.Membrane tank 120 is a cargo hold provided directly to the hull, a double barrier structure is provided, the insulation panel corresponding to the secondary barrier is installed in the hull, the membrane provided as a primary barrier thereon provided do.

압력 탱크(130)는 선체(110) 내에 제공되고, 액화가스를 저장한다. 멤브레인 탱크(120)와 압력 탱크(130)는 격벽(112)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 압력 탱크(130)는 선체(110) 내에 하나 또는 복수 개 제공될 수 있다.The pressure tank 130 is provided in the hull 110 and stores the liquefied gas. The membrane tank 120 and the pressure tank 130 may be disposed with the partition wall 112 interposed therebetween. One or more pressure tanks 130 may be provided in the hull 110.

압력 탱크(130)는 IMO C-type 탱크일 수 있다. 압력 탱크(130)는 원통형의 압력 용기로 제공될 수 있으며, 선체와 분리될 수 있는 구조로 독립적으로 설치될 수 있다.The pressure tank 130 may be an IMO C-type tank. The pressure tank 130 may be provided as a cylindrical pressure vessel, and may be installed independently of the hull structure.

압력 탱크(130)는 멤브레인 탱크(120)와 유사하거나 약간 작은 부피를 가질 수 있다. 공급관(140)은 멤브레인 탱크(120)로부터 압력 탱크(130)로 액화가스가 공급되도록 제공될 수 있다. 압력 탱크(130)는 연료공급장치(180)로 공급될 액화가스를 저장하는 버퍼 탱크(buffer tank)로서의 기능을 수행할 수 있다.The pressure tank 130 may have a volume that is similar to or slightly smaller than the membrane tank 120. The supply pipe 140 may be provided to supply liquefied gas from the membrane tank 120 to the pressure tank 130. The pressure tank 130 may function as a buffer tank for storing the liquefied gas to be supplied to the fuel supply device 180.

화물창에 증발가스(BOG; Boil Off Gas)가 많이 발생할 수 있는 상황이 예측되는 경우, 압력 탱크(130)의 충전 수위는 멤브레인 탱크(120)보다 조금 더 낮게 운용될 수 있다.When it is predicted that a large amount of boil off gas (BOG) may occur in the cargo hold, the filling level of the pressure tank 130 may be operated a little lower than the membrane tank 120.

연료공급장치(FGSS; Fuel Gas Supply System)(180)는 펌프(132)에 의해 압력 탱크(130)로부터 액화가스를 공급받아 엔진, 보일러 등 선체(110) 내의 연료소모장치로 연료를 공급한다.The fuel gas supply system (FGSS) 180 receives the liquefied gas from the pressure tank 130 by the pump 132 and supplies fuel to the fuel consumption device in the hull 110 such as an engine or a boiler.

일 실시예로, 연료공급장치(180)는 압력 탱크(130)로부터 공급되는 액화가스 를 기화시키고 엔진, 보일러 등 연료소모장치에서 요구하는 온도로 가열하여 천연가스 연료를 공급할 수 있다. 또한, 연료공급장치(180)는 압력 탱크(130)로부터 공급되는 (천연)가스를 연료소모장치에서 요구하는 온도로 가열하여 천연가스 연료를 공급할 수 있다.In an embodiment, the fuel supply device 180 may supply natural gas fuel by vaporizing the liquefied gas supplied from the pressure tank 130 and heating to a temperature required by a fuel consumption device such as an engine or a boiler. In addition, the fuel supply device 180 may supply natural gas fuel by heating the (natural) gas supplied from the pressure tank 130 to a temperature required by the fuel consumption device.

또한, 연료공급장치(180)는 연료소모처에서 요구하는 압력이 압력 탱크(130)의 운용 압력을 초과할 경우, 기화된 액화가스 또는 천연가스를 연료공급장치(180)에 존재하는 압축기(도시생략)를 이용하여 압축시킨 후 연료소모처에 공급할 수 있다.In addition, the fuel supply device 180 is a compressor (shown in the vapor supply liquefied gas or natural gas present in the fuel supply device 180, when the pressure required by the fuel consumption exceeds the operating pressure of the pressure tank 130) Can be supplied to the fuel consumer.

압력 탱크(130)에 지속적으로 가스를 유입시킬 경우 LNG를 분사하여 압력을 조절한다 하더라도 압력 상승이 상당히 발생할 수 있다. 이 경우 압력 탱크 (130)에 존재하는 기상성분(천연가스)이 연료공급장치(180)로 공급될 수 있다.When gas is continuously introduced into the pressure tank 130, even if the pressure is controlled by injecting LNG, a pressure increase may occur considerably. In this case, gaseous components (natural gas) present in the pressure tank 130 may be supplied to the fuel supply device 180.

연료공급장치(180) 전단에서 요구되는 압력은 예를 들어 6 bar, g / 13 bar, g / 300 bar, g 등으로 다양할 수 있다. 6 bar, g 압력이 요구되는 경우에는 압력 탱크(130)로부터 천연가스를 공급할 수 있으나, 13 bar, g / 300 bar, g 압력이 요구되는 경우에는 연료공급장치(180)의 압축기로 압축을 하여 공급할 수 있다.The pressure required at the front end of the fuel supply device 180 may vary, for example, 6 bar, g / 13 bar, g / 300 bar, g. When 6 bar, g pressure is required, natural gas can be supplied from the pressure tank 130, but when 13 bar, g / 300 bar, g pressure is required, the compressor is compressed by the compressor of the fuel supply device 180. Can supply

압축기(compressor)(150)는 선체(110) 내에 제공되고, 멤브레인 탱크(120)에서 발생하는 증발가스를 압축하여 압력 탱크(130)로 이송한다. 압축기(150)는 독립적인 압축기로 제공될 수도 있고, 선박의 엔진으로 연료를 공급하기 위하여 활용되는 압축기일 수도 있다. 압축기(150)에 의해 압축된 증발가스의 온도를 최대한 낮추기 위하여, 선박의 연료시스템으로 공급되는 BOG의 냉열이 활용될 수도 있다.The compressor 150 is provided in the hull 110, and compresses the boil-off gas generated in the membrane tank 120 to be transferred to the pressure tank 130. The compressor 150 may be provided as an independent compressor or may be a compressor utilized to supply fuel to an engine of a ship. In order to lower the temperature of the boil-off gas compressed by the compressor 150 as much as possible, the cold heat of BOG supplied to the fuel system of the ship may be utilized.

액화가스라인(160)은 펌프(132)에 의해 공급되는 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스를 압력 탱크(130) 측으로 이송한다. 분사 장치(170)는 액화가스라인(160)을 통해 멤브레인 탱크(120)로부터 이송된 액화가스를 압력 탱크(130) 내에 분사한다.The liquefied gas line 160 transfers the liquefied gas in the membrane tank 120 supplied by the pump 132 to the pressure tank 130. The injection device 170 injects the liquefied gas transferred from the membrane tank 120 through the liquefied gas line 160 into the pressure tank 130.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운송선박을 구성하는 압력 탱크의 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 분사 장치(170)는 노즐(172)을 포함할 수 있다.2 is a cross-sectional view of the pressure tank constituting the liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the injection device 170 may include a nozzle 172.

노즐(172)은 압력 탱크(130) 내의 상단부에 설치되어 멤브레인 탱크(120)로부터 이송된 액화가스를 압력 탱크(130)의 내부에 분사한다.The nozzle 172 is installed at the upper end of the pressure tank 130 to inject the liquefied gas transferred from the membrane tank 120 into the pressure tank 130.

선체(110) 내에는 압력 센서(도시생략)와, 제어부(도시생략)가 제공될 수 있다. 압력 센서는 압력 탱크(130) 내의 압력을 측정한다.The hull 110 may be provided with a pressure sensor (not shown) and a control unit (not shown). The pressure sensor measures the pressure in the pressure tank 130.

제어부는 압력 센서에 의해 측정된 압력 탱크(130) 내의 압력이 기준값을 초과하는 경우, 압력 탱크(130) 내의 압력을 강하시키기 위해 멤브레인 탱크(120)로부터 이송된 액화가스를 압력 탱크(130)의 내부로 분사하도록 노즐(172)을 제어할 수 있다.When the pressure in the pressure tank 130 measured by the pressure sensor exceeds the reference value, the control unit controls the liquefied gas transferred from the membrane tank 120 to lower the pressure in the pressure tank 130. The nozzle 172 may be controlled to spray the inside.

노즐(172)을 통해 분사되는 액화가스량은 압력 탱크(130) 내의 압력에 따라 조절 가능하다.The amount of liquefied gas injected through the nozzle 172 is adjustable according to the pressure in the pressure tank 130.

본 발명의 실시예에 의하면, 압력 탱크(130)에 분사되는 액화가스에 의해, 압력 탱크(130) 내부의 상층 기체부의 온도가 강하하고, 밀도가 증가하여, 압력 강하 효과를 가져올 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by the liquefied gas injected into the pressure tank 130, the temperature of the upper gas portion inside the pressure tank 130 is lowered, the density is increased, it is possible to bring a pressure drop effect.

또한, 압력 탱크(130)의 압력이 상승해 있는 경우 LNG 화물(10)의 평형 상태에서의 온도가 증가함에 따라 압력 탱크(130)에서의 BOG 발생 또한 억제될 수 있다.In addition, when the pressure of the pressure tank 130 is increased, as the temperature at the equilibrium state of the LNG cargo 10 increases, the generation of BOG in the pressure tank 130 may also be suppressed.

또한, 압력 탱크(130) 내의 압력이 증가해 있는 경우 평형 상태에서 액화가 되는 온도가 높아짐에 따라, 분사되는 액화가스(LNG)에 의한 재응결율을 높일 수 있으므로, 압력 탱크(130) 내의 압력이 효과적으로 조절될 수 있다. 이와 같은 특성들로 인하여 더 좋은 운용 특성의 액화가스 운송선박을 제공할 수 있다.In addition, when the pressure in the pressure tank 130 is increased, the temperature of liquefaction in the equilibrium state increases, so that the recondensation rate by the liquefied gas (LNG) to be injected can be increased, so that the pressure in the pressure tank 130 is increased. This can be effectively adjusted. These characteristics can provide a liquefied gas transportation ship with better operating characteristics.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 운송선박의 모식도이다. 도 3의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다. 도 3의 실시예에 따른 액화가스 운송선박은 혼합기(190)를 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.3 is a schematic diagram of a liquefied gas transport ship according to another embodiment of the present invention. In the description of the embodiment of FIG. 3, redundant descriptions of the same or corresponding components as the above-described embodiment may be omitted. The liquefied gas transport vessel according to the embodiment of FIG. 3 is different from the embodiment described above in that it further includes a mixer 190.

혼합기(190)는 압축기(150)에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스를 혼합한다. 혼합기(190)는 액화가스와 증발가스의 혼합량 조절이 가능한 이덕터(eductor) 또는 스태틱 믹서(static mixer)를 포함할 수 있다.The mixer 190 mixes the boil-off gas compressed by the compressor 150 and the liquefied gas in the membrane tank 120. The mixer 190 may include an eductor or a static mixer capable of adjusting the mixing amount of the liquefied gas and the evaporated gas.

본 실시예에서, 액화가스라인은 제1 액화가스라인(162)과 제2 액화가스라인(164)으로 구성된다. 제1 액화가스라인(162)은 혼합기(190)로 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스를 공급한다.In this embodiment, the liquefied gas line is composed of a first liquefied gas line 162 and a second liquefied gas line 164. The first liquefied gas line 162 supplies the liquefied gas in the membrane tank 120 to the mixer 190.

압축기(150)에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120)로부터 공급된 액화가스의 혼합 유체는 제2 액화가스라인(164)을 통해 혼합기(190)로부터 분사 장치(170)로 전달된다.The mixed fluid of the boil-off gas compressed by the compressor 150 and the liquefied gas supplied from the membrane tank 120 is transferred from the mixer 190 to the injection device 170 through the second liquefied gas line 164.

분사 장치(170)는 압축기(150)에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120)의 액화가스가 혼합된 유체를 공급받아, 노즐(172)을 통해 혼합 유체를 압력 탱크(130)의 내부에 분사한다.The injection device 170 receives a mixture of the boil-off gas compressed by the compressor 150 and the liquefied gas of the membrane tank 120, and supplies the mixed fluid to the inside of the pressure tank 130 through the nozzle 172. Spray on.

도 3의 실시예에 의하면, 낮은 온도의 혼합 유체를 압력 탱크(130) 내부의 상층 기체부에 분사하여, 압력 강하 효과를 가져올 수 있으며, 압력 탱크(130)에서의 BOG 발생을 억제할 수 있다.According to the embodiment of FIG. 3, a low temperature mixed fluid may be injected into the upper gaseous part inside the pressure tank 130 to bring about a pressure drop effect, and suppress the generation of BOG in the pressure tank 130. .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 방법은 압력 센서에 의해 압력 탱크(130) 내의 압력을 측정하고(S10), 압력 탱크(130) 내의 압력을 설정값과 비교하여(S20), 압력 탱크(130) 내의 압력이 설정값을 초과하는 경우, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스를 이송하여 압력 탱크(130) 내에 분사한다(S30).4 is a flow chart showing a method of controlling the pressure of the pressure tank of the liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention. 1 and 4, the method according to the present embodiment measures the pressure in the pressure tank 130 by a pressure sensor (S10), and compares the pressure in the pressure tank 130 with a set value (S20). When the pressure in the pressure tank 130 exceeds the set value, the liquefied gas in the membrane tank 120 is transferred and injected into the pressure tank 130 (S30).

본 발명의 실시예에 의하면, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스가 압력 탱크(130) 내에 분사됨에 따라, 압력 탱크(130) 내부의 상층 기체부의 온도가 강하하고 밀도가 증가하여 압력이 강하되는 효과를 가져올 수 있다.According to the embodiment of the present invention, as the liquefied gas in the membrane tank 120 is injected into the pressure tank 130, the pressure of the upper gas portion in the pressure tank 130 is lowered and the density is increased, the pressure is reduced Can be imported.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 방법은 압력 센서에 의해 압력 탱크(130) 내의 압력을 측정하고(S10), 압력 탱크(130) 내의 압력을 설정값과 비교하여(S20), 압력 탱크(130) 내의 압력이 설정값을 초과하는 경우, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스와, 압축기(150)에 의해 멤브레인 탱크(120)의 증발가스를 압축시킨 가스의 혼합 유체를 압력 탱크(130) 내에 분사한다(S30).5 is a flow chart showing a method of controlling the pressure of the pressure tank of the liquefied gas transport ship according to another embodiment of the present invention. 3 and 5, the method according to the present embodiment measures the pressure in the pressure tank 130 by a pressure sensor (S10), and compares the pressure in the pressure tank 130 with a set value (S20). When the pressure in the pressure tank 130 exceeds the set value, the mixed fluid of the liquefied gas in the membrane tank 120 and the gas compressed by the compressor 150 to the boil-off gas of the membrane tank 120 Inject in 130 (S30).

혼합 유체를 압력 탱크(130) 내에 분사하는 단계(S30)는 멤브레인 탱크(120)에서 발생하는 증발가스를 압축하는 단계; 압축된 증발가스와 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스를 혼합하는 단계; 및 압축된 증발가스와 액화가스의 혼합 유체를 압력 탱크(130)의 내부로 분사하는 단계;를 포함할 수 있다.Injecting the mixed fluid into the pressure tank 130 (S30) may include compressing the boil-off gas generated in the membrane tank 120; Mixing the compressed boil-off gas and the liquefied gas in the membrane tank 120; And injecting a compressed fluid of the boil-off gas and liquefied gas into the pressure tank 130.

본 발명의 실시예에 의하면, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스와 압축된 증발가스의 혼합 유체가 압력 탱크(130) 내에 분사됨에 따라, 압력 탱크(130) 내부의 상층 기체부의 온도가 강하하고 밀도가 증가하여 압력이 강하되는 효과를 얻을 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, as the mixed fluid of the liquefied gas and the compressed boil-off gas in the membrane tank 120 is injected into the pressure tank 130, the temperature of the upper gas part inside the pressure tank 130 drops and the density is reduced. It is possible to obtain the effect of increasing the pressure drop.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크 내의 액화가스의 온도를 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 압력 탱크(130) 내의 압력이 높게 유지되어 액화 천연가스의 온도 상승분이 높을 경우(S10 내지 S20), 연료공급장치(FGSS, 180)로 공급되는 기상 성분의 양을 증가시켜 압력 탱크(130) 내의 압력을 낮추어 준다(S30). 압력 탱크(130)의 압력 강하는 평형 상태에 존재하는 액화 가스로부터 증발가스의 발생을 유발하며, 증발가스의 발생에 따라 액화 가스의 온도는 감소할 수 있다(S40 내지 S50). 항구 접안 이전에 이러한 과정을 반복하여 하역항에서 요구하는 LNG의 온도를 확보할 수 있다.6 is a flowchart illustrating a method of controlling the temperature of liquefied gas in a pressure tank of a liquefied gas transport ship according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, when the pressure in the pressure tank 130 is maintained to be high and the temperature rise of the liquefied natural gas is high (S10 to S20), the amount of gaseous components supplied to the fuel supply device (FGSS, 180) may be increased. It lowers the pressure in the pressure tank 130 (S30). The pressure drop of the pressure tank 130 causes the generation of the boil-off gas from the liquefied gas present in the equilibrium state, and the temperature of the liquefied gas may decrease according to the generation of the boil-off gas (S40 to S50). This process can be repeated before docking to secure the required LNG temperature at the loading port.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.The above embodiments are presented to aid the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, from which it should be understood that various modifications are within the scope of the present invention. The technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims per se, but the scope of the technical equivalents is substantially equal. It should be understood that the invention extends to the invention.

10: 액화가스 100: 액화가스 운송선박
110: 선체 120: 멤브레인 탱크
122: 펌프 130: 압력 탱크
132: 펌프 140: 공급관
150: 압축기 160: 액화가스라인
162: 제1 액화가스라인 164: 제2 액화가스라인
170: 분사 장치 172: 노즐
180: 연료공급장치 190: 혼합기10: liquefied gas 100: liquefied gas transport ship
110: hull 120: membrane tank
122: pump 130: pressure tank
132: pump 140: supply line
150: compressor 160: liquefied gas line
162: first liquefied gas line 164: second liquefied gas line
170: injection device 172: nozzle
180: fuel supply device 190: mixer

Claims (11)

선체;
상기 선체 내에 제공되고, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크;
상기 선체 내에 제공되고, 액화가스를 저장하는 압력 탱크;
상기 선체 내에 제공되고, 상기 멤브레인 탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하여 상기 압력 탱크로 이송하는 압축기;
상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 상기 압력 탱크 측으로 이송하는 액화가스라인;
상기 액화가스라인을 통해 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크 내에 분사하는 분사 장치; 및
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 혼합기;를 포함하고,
상기 분사 장치는 상기 압축된 증발가스와 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스의 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하는 액화가스 운송선박.hull;
A membrane tank provided in the hull and storing liquefied gas;
A pressure tank provided in the hull and storing liquefied gas;
A compressor provided in the hull and compressing the evaporated gas generated in the membrane tank and transferring the compressed gas to the pressure tank;
Liquefied gas line for transferring the liquefied gas in the membrane tank to the pressure tank side;
An injector for injecting the liquefied gas transferred from the membrane tank through the liquefied gas line into the pressure tank; And
And a mixer for mixing the evaporated gas compressed by the compressor and the liquefied gas in the membrane tank.
The injector is a liquefied gas transport ship for injecting a mixture of the compressed boil-off gas and liquefied gas in the membrane tank into the pressure tank. 제 1 항에 있어서,
상기 분사 장치는 상기 압력 탱크 내의 상단부에 설치되어 상기 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 노즐을 포함하는 액화가스 운송선박.The method of claim 1,
The injector is installed in the upper end of the pressure tank liquefied gas transport ship including a nozzle for injecting the mixed fluid into the pressure tank. 제 2 항에 있어서,
상기 압력 탱크 내의 압력을 측정하는 압력 센서; 및
상기 압력 센서에 의해 측정된 상기 압력 탱크 내의 압력이 기준값을 초과하는 경우, 상기 압력 탱크 내의 압력을 강하시키기 위해 상기 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하도록 상기 노즐을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 액화가스 운송선박.The method of claim 2,
A pressure sensor for measuring the pressure in the pressure tank; And
And a controller configured to control the nozzle to inject the mixed fluid into the pressure tank to lower the pressure in the pressure tank when the pressure in the pressure tank measured by the pressure sensor exceeds a reference value. LNG carrier ship. 제 1 항에 있어서,
상기 압력 탱크로부터 액화가스를 공급받아 기화시킨 후 상기 선체 내의 연료소모장치로 연료를 공급하고, 상기 압력 탱크로부터 공급되는 천연가스를 상기 연료소모장치에서 요구하는 온도로 가열하여 공급하고, 상기 연료소모장치에서 요구하는 압력이 상기 압력 탱크의 운용 압력을 초과할 경우 상기 압력 탱크로부터 공급되는 천연가스를 압축하여 공급하는 연료공급장치;를 더 포함하는 액화가스 운송선박.The method of claim 1,
After receiving the liquefied gas from the pressure tank and vaporizing it, the fuel is supplied to the fuel consumption device in the hull, and the natural gas supplied from the pressure tank is heated and supplied to the temperature required by the fuel consumption device. And a fuel supply device for compressing and supplying natural gas supplied from the pressure tank when the pressure required by the device exceeds an operating pressure of the pressure tank. 삭제delete 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는 상기 액화가스 운송선박의 연료시스템으로 공급되는 증발가스의 냉열에 의해 냉각된 후 상기 압력 탱크로 이송되는 액화가스 운송선박.The method according to any one of claims 1 to 4,
Evaporated gas compressed by the compressor is cooled by the cold heat of the boil-off gas supplied to the fuel system of the liquefied gas transport ship is transported to the pressure tank. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합기는 상기 압축된 증발가스와 상기 액화가스의 혼합량을 조절할 수 있는 이덕터(eductor) 또는 스태틱 믹서(static mixer)를 포함하는 액화가스 운송선박.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The mixer is a liquefied gas transport ship including an eductor or a static mixer capable of adjusting the amount of mixing the compressed boil-off gas and the liquefied gas.
액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크와, 액화가스를 저장하는 압력 탱크를 포함하는 액화가스 운송선박에서 상기 압력 탱크 내의 압력을 조절하기 위한 방법으로서,
상기 멤브레인 탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하는 단계;
압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 단계; 및
상기 압력 탱크 내의 압력이 설정 범위를 초과하여 상승한 경우, 상기 압축된 증발가스와 상기 액화가스의 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하는 단계;를 포함하는 방법.A method for adjusting the pressure in the pressure tank in a liquefied gas transport vessel comprising a membrane tank for storing liquefied gas and a pressure tank for storing liquefied gas,
Compressing the boil-off gas generated in the membrane tank;
Mixing the compressed boil-off gas and the liquefied gas in the membrane tank; And
Injecting a mixed fluid of the compressed boil-off gas and the liquefied gas into the pressure tank when the pressure in the pressure tank rises above a set range. 제 8 항에 있어서,
상기 혼합 유체를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하는 단계는,
상기 압력 탱크 내의 상단부에 설치된 노즐을 통해 상기 혼합 유체를 분사하여 상기 압력 탱크 내부의 상층 기체부의 밀도를 증가시키는 단계;를 포함하는 방법.The method of claim 8,
Injecting the mixed fluid into the pressure tank,
And spraying the mixed fluid through a nozzle installed at an upper end in the pressure tank to increase the density of the upper gas part inside the pressure tank. 삭제delete 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 압력 탱크 내의 액화가스의 온도를 측정하는 단계;
상기 액화가스의 온도가 설정값을 초과하는 경우, 상기 압력 탱크로부터 연료공급장치로 공급되는 기상 성분의 가스량을 증가시키는 단계; 및
상기 압력 탱크 내의 압력 강하에 따라 발생하는 증발가스에 의해 상기 압력 탱크 내의 액화가스의 온도가 감소하는 단계;를 더 포함하는 방법.The method according to claim 8 or 9,
Measuring the temperature of the liquefied gas in the pressure tank;
When the temperature of the liquefied gas exceeds a set value, increasing the amount of gas of gaseous components supplied from the pressure tank to a fuel supply device; And
Reducing the temperature of the liquefied gas in the pressure tank by the boil-off gas generated in response to the pressure drop in the pressure tank.
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