KR102138916B1 - 액화가스 운송선박 - Google Patents

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Abstract

액화가스 운송선박이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 운송선박은 선체; 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크; 액화가스를 저장하는 압력 탱크; 적어도 하나의 압축기를 포함하고, 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 재액화하는 재액화 장치; 압력 탱크로부터 액화가스를 공급받아 선체 내의 연료소모장치로 연료를 공급하는 연료공급장치; 및 재액화 장치의 압축기에 의해 압축된 증발가스 중의 적어도 일부를 연료공급장치로 이송하는 제 1 이송라인;을 포함한다.

Description

액화가스 운송선박{LIQUIFIED GAS CARRIER}
본 발명은 액화가스 운송선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종 화물창을 구비하는 액화가스 운송선박에 관한 것이다.
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. 화물창 내의 온도 및 압력을 일정하게 유지하지 못하거나, 필요 이상의 증발가스(BOG; Boil Off Gas)가 화물창 내에 발생하게 되면, 화물창의 안전성 확보를 위하여 일정량의 가스가 처리되어야 한다. 또한, 화물창 내에서 발생하는 증발가스를 재액화하기 위한 재액화 시스템을 구비한 선박의 경우, 재액화 시스템의 장시간 운용으로 인해 선박의 운용비용이 증가하게 된다.
본 발명은 멤브레인 탱크와 압력 탱크의 이종 화물창과 재액화 장치를 구비하며, 재액화 장치의 운용시간을 감소시킬 수 있는 액화가스 운송선박을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 압력 탱크의 압력 및 온도를 효율적으로 조절할 수 있고, 압력 탱크의 증발가스 발생 또한 억제할 수 있는 액화가스 운송선박을 제공하기 위한 것이다.
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.
본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 운송선박은 선체; 상기 선체에 설치되고, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크; 상기 선체에 설치되고, 액화가스를 저장하는 압력 탱크; 상기 선체에 설치되고, 적어도 하나의 압축기를 포함하고, 상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 재액화하는 재액화 장치; 상기 압력 탱크로부터 액화가스를 공급받아 상기 선체 내의 연료소모장치로 연료를 공급하는 연료공급장치; 및 상기 재액화 장치의 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스 중의 적어도 일부를 상기 연료공급장치로 이송하는 제 1 이송라인;을 포함한다.
상기 재액화 장치는, 다단 연결되어 상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 순차적으로 압축하는 복수의 압축기를 포함하고, 상기 제 1 이송라인은, 상기 복수의 압축기 사이의 중간단과 상기 연료공급장치 간에 연결될 수 있다.
상기 액화가스 운송선박은 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 상기 압력 탱크 측으로 이송하는 액화가스라인; 및 상기 액화가스라인을 통해 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 분사 장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 분사 장치는, 상기 압력 탱크 내의 상단부에 설치되고, 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 노즐; 및 상기 압력 탱크 내의 압력 및 온도 중 적어도 하나가 기준값을 초과하는 경우, 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하도록 상기 노즐을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 액화가스 운송선박은 상기 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스와 열교환하여 냉각시키는 열교환기; 및 상기 압축된 증발가스를 감압하여 상기 열교환기로 공급하거나, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스를 감압하는 감압기;를 더 포함할 수 있다.
상기 액화가스 운송선박은 상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 상기 열교환기로 공급하는 제 2 이송라인; 상기 제 2 이송라인으로부터 분기되는 제 3 이송라인; 상기 제 3 이송라인을 통해 공급되는 증발가스를 압축하는 압축 유닛; 및 상기 압축 유닛에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 혼합기;를 더 포함하고, 상기 분사 장치는, 상기 혼합기에 의해 혼합된 유체를 상기 압력 탱크의 내부에 분사할 수 있다.
상기 액화가스 운송선박은 상기 재액화 장치의 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 혼합기;를 더 포함하고, 상기 분사 장치는, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스가 혼합된 유체를 상기 압력 탱크의 내부에 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 멤브레인 탱크와 압력 탱크의 이종 화물창과 재액화 장치를 구비하며, 재액화 장치의 운용시간을 감소시킬 수 있는 액화가스 운송선박이 제공된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 압력 탱크의 압력 및 온도를 효율적으로 조절할 수 있고, 압력 탱크의 증발가스 발생 또한 억제할 수 있는 액화가스 운송선박이 제공된다.
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.
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 일 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크 내의 액화가스의 온도를 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 운송선박의 모식도이다.
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.
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.
본 발명은 이종의 화물창(멤브레인 탱크, 압력 탱크)을 구비한 액화가스 운송선박에 있어서, 압력 탱크 내의 압력을 효율적으로 관리할 수 있고, 증발가스 발생 또한 억제할 수 있는 액화가스 운송선박을 제공한다.
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), 압축 유닛(150), 혼합기(160), 분사 장치(170), 연료공급장치(180) 및 재액화 장치(190)를 포함한다.
액화가스 운송선박(100)은 이종의 화물창인 멤브레인 탱크(120)와, 압력 탱크(130)를 구비한다. 멤브레인(membrane) 탱크(120)는 선체(110)에 설치되고, 액화가스를 저장한다.
액화가스는 천연가스를 액화시킨 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 석유가스를 액화시킨 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화된 가스일 수 있다. 멤브레인 탱크(120)는 예를 들어, LNG와 같은 액화가스를 약 -160℃의 극저온 상태로 저장할 수 있다.
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.
멤브레인 탱크(120)와 압력 탱크(130)는 격벽(112)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 압력 탱크(130)는 선체(110) 내에 제공되고, 액화가스를 저장한다. 압력 탱크(130)는 선체(110) 내에 하나 또는 복수 개 제공될 수 있다.
압력 탱크(130)는 6 bar, g 이상의 압력을 충분히 견딜 수 있도록 제공된다. 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.
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.
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.
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.
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.
연료공급장치(180)는 연료소모처에서 요구하는 압력이 압력 탱크(130)의 운용 압력을 초과할 경우, 기화된 액화가스 또는 천연가스를 연료공급장치(180)에 구비되는 압축기(도시 생략)를 이용하여 압축시킨 후 연료소모처에 공급할 수 있다.
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.
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.
압축 유닛(150)은 선체(110)에 설치되고, 멤브레인 탱크(120)에서 발생하는 증발가스를 압축하여 압력 탱크(130)로 이송한다. 압축 유닛(150)은 독립적인 압축기로 제공될 수도 있고, 선박의 엔진으로 연료를 공급하기 위하여 활용되는 압축기일 수도 있다. 압축 유닛(150)에 의해 압축된 증발가스의 온도를 최대한 낮추기 위하여, 선박의 연료시스템으로 공급되는 증발가스의 냉열이 활용될 수도 있다.
혼합기(160)는 압축 유닛(150)에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스를 혼합한다. 혼합기(160)는 액화가스와 증발가스의 혼합량 조절이 가능한 이덕터(eductor) 또는 스태틱 믹서(static mixer)를 포함할 수 있다.
압축 유닛(150)에 의해 압축된 증발가스는 공급라인(154)을 통해 혼합기(160)의 제 1 입력단으로 공급된다. 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스는 펌프(122)에 의해 제 1 액화가스라인(162)을 통해 혼합기(160)의 제 2 입력단으로 공급된다.
압축기(150)에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120)로부터 공급된 액화가스는 혼합기(160) 내에서 혼합되고, 혼합된 유체는 제 2 액화가스라인(164)을 통해 혼합기(160)의 출력단으로부터 분사 장치(170)로 전달된다.
분사 장치(170)는 압축된 증발가스와, 액화가스가 혼합된 유체를 제 2 액화가스라인(164)을 통해 공급받아, 노즐(172)을 통해 압축 증발가스와 액화가스의 혼합 유체를 압력 탱크(130)의 내부에 분사한다.
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.
노즐(172)은 압력 탱크(130) 내의 상단부에 설치되어 멤브레인 탱크(120)로부터 이송된 액화가스를 압력 탱크(130)의 내부에 분사한다. 선체(110) 내에는 센서부(도시생략)와, 제어부(도시생략)가 제공될 수 있다. 센서부는 압력 탱크(130) 내의 압력을 측정하는 압력 센서와, 압력 탱크(130) 내의 온도를 측정하는 온도 세서를 포함할 수 있다.
제어부는 센서부에 의해 측정된 압력 탱크(130) 내의 압력 및/또는 온도가 기준값을 초과하는 경우, 압력 탱크(130) 내의 압력을 강하시키기 위해 멤브레인 탱크(120)로부터 이송된 액화가스가 압력 탱크(130)의 내부로 분사되도록 노즐(172)을 제어할 수 있다. 노즐(172)을 통해 분사되는 액화가스량은 압력 탱크(130) 내의 압력 및 온도에 따라 조절 가능하다.
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.
또한, 압력 탱크(130)의 압력이 상승해 있는 경우 LNG 화물(10)의 평형 상태에서의 온도가 증가함에 따라 압력 탱크(130)에서의 증발가스(BOG) 발생 또한 억제될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 낮은 온도의 혼합 유체(압축 증발가스와 액화가스가 혼합된 유체)를 압력 탱크(130) 내부의 상층 기체부에 분사하여, 압력 강하 효과를 가져올 수 있으며, 압력 탱크(130)에서의 증발가스(BOG) 발생을 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 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).
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.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크의 압력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 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 가스가 혼합된 유체를 압력 탱크(130) 내에 분사한다(S30).
압축 증발가스와 액화가스의 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.
본 발명의 실시예에 의하면, 멤브레인 탱크(120) 내의 액화가스와 압축 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.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 액화가스 운송선박의 압력 탱크 내의 액화가스의 온도를 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 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 온도가 감소될 수 있다(S40 내지 S50). 항구 접안 이전에 이러한 과정을 반복하여 하역항에서 요구하는 LNG의 온도를 확보할 수 있다. 또한, 연료공급장치(FGSS, 180)로 공급되어야 하는 양에 비하여 더 많은 가스를 처리해야 할 경우에는 재액화 장치(190)를 동시에 활용할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 재액화 장치(190)는 선체(110)에 설치되고, 멤브레인 탱크(120) 내의 증발가스를 재액화하고, 재액화된 유체를 멤브레인 탱크(120)로 회수하도록 구성된다. 재액화 장치(190)는 적어도 하나의 압축기를 포함한다. 도 1의 실시예에 있어서, 재액화 장치(190)는 다단 연결된 복수개의 압축기(192a, 192b, 192c, 192d)와, 다단 연결된 복수개의 냉각기(194a, 194b, 194c, 194d), 열교환기(196) 및 감압기(198)를 포함한다.
멤브레인 탱크(120) 내의 증발가스는 제 2 이송라인(L1)을 통해 열교환기(196)로 공급된다. 제 2 이송라인(L1)을 통해 공급되는 증발가스 중 일부는 제 2 이송라인(L1)으로부터 분기되는 제 3 이송라인(152)을 통해 압축 유닛(150)으로 공급된다.
열교환기(196)를 통과한 증발가스는 제 4 이송라인(L2)을 통해 상류측의 입력단 압축기(192a)로 공급된다. 증발가스는 다수의 압축기(192a, 192b, 192c, 192d)와 다수의 냉각기(194a, 194b, 194c, 194d)를 순차적으로 경유하면서 압축, 냉각된다.
하류측의 최종단 압축기(192d)와 냉각기(194d)로부터 출력되는 압축 증발가스는 제 5 이송라인(L3)을 통해 열교환기(196)로 공급된다.
열교환기(196)는 압축, 냉각된 압축 증발가스를 멤브레인 탱크(120)로부터 공급되는 증발가스(압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스)와 열교환하여 압축 증발가스를 냉각한다.
열교환기(196)에 의해 냉각된 압축 증발가스는 제 6 이송라인(L4)을 통해 감압기(198)로 공급된다.
감압기(198)는 열교환기(196)에 의해 냉각된 압축 냉각가스의 압력을 강하시킴으로써, 압축 냉각가스의 온도를 더욱 감소시켜 압축 냉각가스의 재액화율을 증가시킨다.
감압기(198)는 압축 냉각가스를 팽창시키는 팽창기로 제공될 수 있다. 일 실시예로, 감압기(198)는 예를 들어, 줄-톰슨 밸브(Joule-Thomson valve)와 같은 감압 밸브 등으로 제공될 수 있다. 감압기(198)에 의해 액화된 재액화 가스는 제 7 이송라인(L5)을 통해 멤브레인 탱크(120)로 유입된다. 감압기는 제 5 이송라인(L3)에 설치될 수도 있다. 이 경우, 압축 냉각가스는 감압기에 의해 감압된 후 열교환기(196)로 공급될 수 있다.
복수의 압축기(192a, 192b, 192c, 192d) 사이의 중간단과, 압력 탱크(130) 간에는 제 1 이송라인(L6)이 연결된다. 제 1 이송라인(L6)은 재액화 장치(190)의 상류측 압축기(192a, 192b)에 의해 압축된 증발가스 중의 적어도 일부를 연료공급장치(FGSS, 180)로 이송할 수 있다.
연료공급장치(180)는 제 1 이송라인(L6)을 통해 공급되는 압축 증발가스를 연료소모장치에서 요구하는 온도로 가열하고, 압축 증발가스를 적정 압력으로 압축시킨 후 연료소모처에 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 운송선박의 모식도이다. 도 6의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소 및 그에 따른 작용효과에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 6의 실시예에 따른 액화가스 운송선박(100)은 혼합기(160)가 재액화 장치(190)의 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120)의 액화가스를 혼합하도록 구성되고, 분사 장치는 재액화 장치(190)의 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 멤브레인 탱크(120)의 액화가스가 혼합된 유체를 압력 탱크(130)의 내부에 분사하도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
도 6의 실시예에서, 다단 연결된 압축기(192a, 192b, 192c, 192d)의 중간단에서 배출되는 압축 증발가스는 제 1 이송라인(L6)으로부터 분기되는 제 8 이송라인(L7)을 통해 혼합기(160)로 공급된다. 제 1 이송라인(L6)에는 연료공급장치(180)로 이송되는 압축 증발가스의 유량을 조절하는 제 1 밸브(V1)가 설치되고, 제 8 이송라인(L8)에는 혼합기(160)로 공급되는 압축 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 밸브(V2)가 설치될 수 있다.
혼합기(160)에 의해 압축 증발가스와 액화가스가 혼합된 유체는 제 2 액화가스라인(164)을 통해 분사 장치(170)로 공급되고, 분사 장치(170)의 노즐을 통해 압력 탱크(130)의 내부에 분사된다.
도 6의 실시예에서, 도 1의 압축 유닛(150)은 생략되어 있으나, 압축 유닛(150)이 구비되는 것도 가능하다. 도 6에 압축 유닛(150)이 추가로 구비되는 경우, 밸브 등의 제어를 통해, 압축 유닛(150)에 의해 압축된 증발가스 및 다단 연결된 압축기(192a, 192b, 192c, 192d)의 중간단에서 배출되는 압축 증발가스의 유량을 조절하여 액화가스와 혼합한 후 압력 탱크(130) 내에 분사시킬 수 있다. 혼합기(160)는 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다.
일 실시예로, 복수개의 혼합기(160) 중 일부는 액화가스와 압축 유닛(150)에 의해 압축된 증발가스를 혼합시키도록 구성되고, 다른 일부는 액화가스와 압축기(192a, 192b, 192c, 192d)의 중간단에서 배출되는 압축 증발가스를 혼합시키도록 구성될 수 있다.
다른 실시예로, 압축 유닛(150)에 의해 압축된 증발가스와, 재액화 장치(190)의 압축기에 의해 압축된 증발가스가 하나의 혼합기(160)로 유입될 수 있게 하고, 밸브 제어를 통해 혼합기(160)로 유입되는 증발가스를 조절할 수 있게 구성될 수도 있다. 도시되지 않았으나, 도 1 및 도 6에 도시된 실시예의 모든 라인에는 밸브가 설치될 수 있으며, 밸브 제어를 위한 제어부가 선박에 제공될 수 있다.
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.
10: 액화가스 100: 액화가스 운송선박
110: 선체 120: 멤브레인 탱크
122: 펌프 130: 압력 탱크
132: 펌프 140: 공급관
150: 압축 유닛 152: 제 3 이송라인
154: 공급라인 160: 혼합기
162: 제 1 액화가스라인 164: 제 2 액화가스라인
170: 분사 장치 172: 노즐
180: 연료공급장치 190: 재액화 장치
192a,192b,192c,192d: 압축기 194a,194b,194c,194d: 냉각기
196: 열교환기 198: 감압기
L1: 제 2 이송라인 L2: 제 4 이송라인
L3: 제 5 이송라인 L4: 제 6 이송라인
L5: 제 7 이송라인 L6: 제 1 이송라인
L8: 제 8 이송라인 V1: 제 1 밸브
V2: 제 2 밸브

Claims (7)

  1. 선체;
    상기 선체에 설치되고, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크;
    상기 선체에 설치되고, 액화가스를 저장하는 압력 탱크;
    상기 선체에 설치되고, 적어도 하나의 압축기를 포함하고, 상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 재액화하는 재액화 장치;
    상기 압력 탱크로부터 액화가스를 공급받아 상기 선체 내의 연료소모장치로 연료를 공급하는 연료공급장치;
    상기 재액화 장치의 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스 중의 적어도 일부를 상기 연료공급장치로 이송하는 제 1 이송라인;
    상기 재액화 장치의 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 혼합기;
    상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스가 혼합된 유체를 상기 압력 탱크 측으로 이송하는 액화가스라인; 및
    상기 액화가스라인을 통해 이송된 상기 혼합된 유체를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 분사 장치를 포함하고,
    상기 재액화 장치는,
    상기 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스와 열교환하여 냉각시키는 열교환기; 및
    상기 압축된 증발가스를 감압하여 상기 열교환기로 공급하거나, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스를 감압하는 감압기를 더 포함하고,
    상기 분사 장치는,
    상기 압력 탱크 내의 상단부에 설치되고, 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 노즐; 및
    상기 압력 탱크 내의 압력 및 온도 중 적어도 하나가 기준값을 초과하는 경우, 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부로 분사하도록 상기 노즐을 제어하는 제어부를 포함하는 액화가스 운송선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재액화 장치는,
    다단 연결되어 상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 순차적으로 압축하는 복수의 압축기를 포함하고,
    상기 제 1 이송라인은, 상기 복수의 압축기 사이의 중간단과 상기 연료공급장치 간에 연결되는 액화가스 운송선박.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 선체;
    상기 선체에 설치되고, 액화가스를 저장하는 멤브레인 탱크;
    상기 선체에 설치되고, 액화가스를 저장하는 압력 탱크;
    상기 선체에 설치되고, 적어도 하나의 압축기를 포함하고, 상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 재액화하는 재액화 장치;
    상기 압력 탱크로부터 액화가스를 공급받아 상기 선체 내의 연료소모장치로 연료를 공급하는 연료공급장치;
    상기 재액화 장치의 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스 중의 적어도 일부를 상기 연료공급장치로 이송하는 제 1 이송라인;
    상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 상기 압력 탱크 측으로 이송하는 액화가스라인;
    상기 액화가스라인을 통해 상기 멤브레인 탱크로부터 이송된 액화가스를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 분사 장치;
    상기 압축된 증발가스를 상기 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스와 열교환하여 냉각시키는 열교환기;
    상기 압축된 증발가스를 감압하여 상기 열교환기로 공급하거나, 상기 열교환기에 의해 냉각된 증발가스를 감압하는 감압기;
    상기 멤브레인 탱크 내의 증발가스를 상기 열교환기로 공급하는 제 2 이송라인;
    상기 제 2 이송라인으로부터 분기되는 제 3 이송라인;
    상기 제 3 이송라인을 통해 공급되는 증발가스를 압축하는 압축 유닛; 및
    상기 압축 유닛에 의해 압축된 증발가스와, 상기 멤브레인 탱크 내의 액화가스를 혼합하는 혼합기를 포함하고,
    상기 분사 장치는, 상기 혼합기에 의해 혼합된 유체를 상기 압력 탱크의 내부에 분사하는 액화가스 운송선박.
  7. 삭제
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