KR102144189B1 - liquefied gas tank, fuel gas supply system, and ship having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화가스 저장탱크, 가스연료 공급 시스템 및 선박에 관한 것으로서, 액화가스를 추진용 연료로서 적재하는, 액화가스 운반선 외의 선박에 마련되는 가스연료 공급 시스템으로서, 내부에 액화가스를 저장하며 액화가스가 증발한 증발가스가 공존하며 선내에 탑재되는 멤브레인형 또는 독립형의 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 저장된 액화가스 또는 증발가스를 유동하여 액화가스와 증발가스의 경계면인 액면에서의 액화가스 온도를 상기 액화가스 저장탱크의 내부 바닥에서의 액화가스 온도에 가까워지는 방향으로 떨어뜨리는 성층화 억제부; 및 상기 액화가스 저장탱크의 가스를 수요처로 공급하는 가스연료 처리부를 포함하며, 상기 가스연료 처리부는, 상기 성층화 억제부가 성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시킴에 따라, 운항 중 액화가스를 상기 수요처의 메인연료로 공급하거나 증발가스를 상기 수요처에 공급하지 않는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquefied gas storage tank, a gas fuel supply system, and a ship, as a gas fuel supply system provided on a ship other than a liquefied gas carrier, which loads liquefied gas as fuel for propulsion, and stores liquefied gas therein and liquefied Membrane-type or stand-alone liquefied gas storage tanks mounted on board the ship and coexist with the evaporated gas; By flowing the liquefied gas or boil-off gas stored in the liquefied gas storage tank, the temperature of the liquefied gas at the liquid surface, which is the interface between the liquefied gas and the boil-off gas, is brought closer to the temperature of the liquefied gas at the inner bottom of the liquefied gas storage tank. Stratification suppressor to drop; And a gas fuel processing unit supplying the gas from the liquefied gas storage tank to a customer, wherein the gas fuel processing unit is operated as the stratification inhibiting unit suppresses the stratification phenomenon and delays the pressure increase of the liquefied gas storage tank. It is characterized in that heavy liquefied gas is not supplied as the main fuel of the customer or boil-off gas is not supplied to the customer.

Description

액화가스 저장탱크, 가스연료 공급 시스템 및 선박{liquefied gas tank, fuel gas supply system, and ship having the same}Liquefied gas tank, fuel gas supply system, and ship having the same}

본 발명은 액화가스 저장탱크, 가스연료 공급 시스템 및 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas storage tank, a gas fuel supply system, and a ship.

최근 환경 규제 등이 강화됨에 따라, 각종 연료 중에서 친환경 연료에 가까운 천연가스(Natural Gas)의 사용이 증대되고 있다. 천연가스는 내륙 또는 해양의 지층에 위치한 가스정(well)으로부터 기체 상태로 추출될 수 있으며, 추출된 천연가스는 수은 제거나 건조, NGL 제거 등과 같은 전처리를 거친 뒤, 보관 및 운송을 위하여 액화 공정을 통해 액화될 수 있다.Recently, as environmental regulations and the like have been strengthened, the use of natural gas close to environment-friendly fuels among various fuels is increasing. Natural gas can be extracted in a gaseous form from a well located in the inland or ocean strata, and the extracted natural gas undergoes pretreatment such as mercury removal, drying, and NGL removal, and then a liquefaction process for storage and transportation. It can be liquefied through.

천연가스는 냉매와 열교환하면서 비등점(일례로 1기압 하에서 -162℃도) 이하로 냉각되어 액체 상태로 변화할 수 있으며, 액체 상태가 될 경우 기체 상태 대비 부피가 600분의 1로 축소되므로 저장 및 운반 효율이 증대될 수 있다.Natural gas can change to a liquid state by being cooled to a boiling point (for example, -162°C under 1 atmosphere) while exchanging heat with the refrigerant, and when it becomes a liquid state, the volume is reduced to one 600th of the gas state, so it is stored and Transport efficiency can be increased.

이와 같이 액화된 천연가스는 독립형, 멤브레인형, 가압형 등의 타입으로 이루어지며 단열 구조를 구비한 저장탱크에 액상으로 저장되며, 저장탱크를 탑재한 가스 운반선에 의하여 운송된다.The liquefied natural gas is made of a stand-alone type, a membrane type, a pressurized type, etc., and is stored as a liquid in a storage tank having an insulating structure, and is transported by a gas carrier equipped with the storage tank.

그러나 저장탱크에 구비된 단열 구조는 외부 열침투를 완벽하게 차단할 수 없으므로, 액상의 천연가스로 외부 열이 전달됨에 따라, 일부의 천연가스는 자연 기화하여 증발가스로 변화한다.However, since the heat insulation structure provided in the storage tank cannot completely block external heat penetration, some of the natural gas naturally vaporizes and changes into evaporated gas as external heat is transferred to the liquid natural gas.

따라서 저장탱크 내에는 액상의 천연가스와 기상의 증발가스가 공존하게 된다. 그런데 저장탱크에 침투되는 열용량은 저장탱크 내부에서 골고루 분산되지 못하며, 또한 천연가스와 증발가스는 열용량이 다르므로(열이 가해질 때 온도 상승의 폭이 다르게 나타나므로), 액면을 기준으로 높이별 천연가스의 온도와 증발가스의 온도는 상이하게 이루어진다.Accordingly, liquid natural gas and vaporized gas coexist in the storage tank. However, the heat capacity penetrating into the storage tank cannot be evenly distributed inside the storage tank, and natural gas and evaporative gas have different heat capacities (because the width of temperature rise is different when heat is applied), The temperature of the gas and the temperature of the boil-off gas are made differently.

일례로 천연가스는 저장탱크 내부의 바닥부터 액면까지의 온도가 비교적 일정하게 나타나는 반면, 증발가스는 액면으로부터 저장탱크 내부의 상단까지의 온도가 점차 상승하는 상태가 된다.For example, in the case of natural gas, the temperature from the bottom of the storage tank to the liquid level is relatively constant, while the temperature of the boil-off gas from the liquid level to the top of the storage tank is gradually increased.

이러한 상태가 일정 시간 지속되면, 액면으로부터 하방으로 일정 깊이까지의 액화가스가 액면에 가까워질수록 온도가 올라가는 구간을 형성하게 되며, 이러한 구간의 발생을 성층화 현상(stratification)이라 한다. 성층화 현상이 발생하면, 액화가스와 증발가스가 만나는 액면에서의 온도가 상승하게 되는데, 액면에서의 온도 상승은 증발가스의 발생을 촉진하게 되므로 저장탱크 내압 상승으로 이어진다.When this state continues for a certain period of time, a section in which the temperature increases as the liquefied gas from the liquid level to a certain depth gets closer to the liquid level is formed, and the occurrence of this section is called a stratification phenomenon. When the stratification occurs, the temperature at the liquid level where the liquefied gas and the boil-off gas meet increases, and the increase in the temperature at the liquid surface promotes the generation of the boil-off gas, leading to an increase in the internal pressure of the storage tank.

특히 가스 운반선의 경우 저장탱크 내부에 화물인 천연가스를 약 98%로 가득 채우고 일정 기간동안 운항하게 되므로, 운항 도중 화물량을 유지함에 따라 증발가스 발생에 의한 내압 상승이 지속적으로 이루어져 문제될 수 있다.In particular, in the case of a gas carrier, since the storage tank is filled with about 98% of natural gas, which is a cargo, and operates for a certain period, the internal pressure increases due to the generation of boil-off gas continuously as the cargo volume is maintained during operation, which may be a problem.

따라서 종래의 저장탱크는, 가스 운반선의 운항 기간 동안 외부 열침투로 인해 발생할 기본 증발가스량에 더하여, 성층화 현상에 의해 추가로 기화하여 발생할 추가 증발가스량을 고려하여 단열 구조를 구축해야 하므로, 과도한 설계가 이루어져 비용 낭비 등이 야기되어 왔다.Therefore, in the conventional storage tank, in addition to the basic amount of evaporated gas generated due to external heat penetration during the operation period of the gas carrier, the insulation structure must be constructed in consideration of the amount of additional evaporated gas generated by additional vaporization due to stratification. As a result, waste of cost has been caused.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액면에서의 온도를 낮춰 성층화 현상을 억제함으로써, 저장탱크의 내압 상승을 지연시킴으로써 액화가스의 운송 안정성을 보장할 수 있는 액화가스 저장탱크, 가스연료 공급 시스템 및 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to reduce the temperature at the liquid level to suppress the stratification phenomenon, thereby ensuring the transport stability of liquefied gas by delaying the increase in the internal pressure of the storage tank. It is to provide a liquefied gas storage tank, a gas fuel supply system and a ship capable of.

본 발명의 일 측면에 따른 가스연료 공급 시스템은, 액화가스를 추진용 연료로서 적재하는, 액화가스 운반선 외의 선박에 마련되는 가스연료 공급 시스템으로서, 내부에 액화가스를 저장하며 액화가스가 증발한 증발가스가 공존하며 선내에 탑재되는 멤브레인형 또는 독립형의 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 저장된 액화가스 또는 증발가스를 유동하여 액화가스와 증발가스의 경계면인 액면에서의 액화가스 온도를 상기 액화가스 저장탱크의 내부 바닥에서의 액화가스 온도에 가까워지는 방향으로 떨어뜨리는 성층화 억제부; 및 상기 액화가스 저장탱크의 가스를 수요처로 공급하는 가스연료 처리부를 포함하며, 상기 가스연료 처리부는, 상기 성층화 억제부가 성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시킴에 따라, 운항 중 액화가스를 상기 수요처의 메인연료로 공급하거나 증발가스를 상기 수요처에 공급하지 않는 것을 특징으로 한다.A gas fuel supply system according to an aspect of the present invention is a gas fuel supply system provided on a vessel other than a liquefied gas carrier, which loads liquefied gas as a fuel for propulsion, and stores liquefied gas therein and evaporation of the liquefied gas. Membrane-type or stand-alone liquefied gas storage tank in which gas coexists and is mounted on board; By flowing the liquefied gas or boil-off gas stored in the liquefied gas storage tank, the temperature of the liquefied gas at the liquid surface, which is the interface between the liquefied gas and the boil-off gas, is brought closer to the temperature of the liquefied gas at the inner bottom of the liquefied gas storage tank. Stratification suppressor to drop; And a gas fuel processing unit supplying the gas from the liquefied gas storage tank to a customer, wherein the gas fuel processing unit is operated as the stratification inhibiting unit suppresses the stratification phenomenon and delays the pressure increase of the liquefied gas storage tank. It is characterized in that heavy liquefied gas is not supplied as the main fuel of the customer or boil-off gas is not supplied to the customer.

구체적으로, 상기 성층화 억제부는, 성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 내압이 기설정값으로 도달하는 기간을 지연시키며, 상기 기설정값은, 상기 액화가스 저장탱크에서 증발가스의 배출이 필요한 압력일 수 있다.Specifically, the stratification inhibiting unit suppresses the stratification phenomenon and delays the period for the internal pressure of the liquefied gas storage tank to reach a preset value, and the preset value is, it is necessary to discharge the boil-off gas from the liquefied gas storage tank. It can be pressure.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크는, 상기 성층화 억제부가 성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시킴에 따라, 운항 중 증발가스를 배출하지 않고 저장할 수 있다.Specifically, the liquefied gas storage tank can be stored without discharging boil-off gas during operation as the stratification inhibiting unit inhibits the stratification phenomenon and delays the pressure increase of the liquefied gas storage tank.

구체적으로, 상기 성층화 억제부는, 연속적 또는 주기적으로 가동하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시킬 수 있다.Specifically, the stratification inhibiting unit may be operated continuously or periodically to delay an increase in pressure of the liquefied gas storage tank.

구체적으로, 상기 성층화 억제부는, 상기 액면에서의 액화가스 온도와 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제1 기설정값 이상이 될 때마다 반복 가동하여, 상기 액면에서의 액화가스 온도와 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제2 기설정값 이하가 되도록 할 수 있다.Specifically, the stratification inhibiting unit is repeatedly operated whenever the difference between the liquefied gas temperature at the liquid level and the liquefied gas temperature at the inner floor is equal to or greater than a first preset value, and the liquefied gas temperature at the liquid level and the The difference between the temperature of the liquefied gas at the inner floor may be less than or equal to the second preset value.

구체적으로, 제1 기설정값은, 운항 중 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도가 증가함에 따라 감소하는 값일 수 있다.Specifically, the first preset value may be a value that decreases as the temperature of the liquefied gas at the inner floor increases during operation.

구체적으로, 상기 성층화 억제부는, 상기 액화가스 저장탱크의 내압과 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도로부터 도출되는 상기 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제1 기설정값 이상이 될 때마다 반복 가동하여, 상기 액화가스 저장탱크의 내압과 상기 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제2 기설정값 이하가 되도록 할 수 있다.Specifically, the stratification inhibiting unit is repeatedly operated whenever the difference between the internal pressure of the liquefied gas storage tank and the saturation pressure at the internal floor derived from the temperature of the liquefied gas at the internal floor becomes more than a first preset value. , The difference between the internal pressure of the liquefied gas storage tank and the saturation pressure at the inner floor may be equal to or less than a second preset value.

구체적으로, 상기 가스연료 처리부는, 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 재액화하는 장치를 생략할 수 있다.Specifically, the gas fuel processing unit may omit an apparatus for re-liquefying the boil-off gas of the liquefied gas storage tank.

구체적으로, 상기 가스연료 처리부는, 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기를 생략할 수 있다.Specifically, the gas fuel processing unit may omit the boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 가스연료 공급 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.A ship according to an aspect of the present invention is characterized by having the gas fuel supply system.

본 발명에 따른 액화가스 저장탱크, 가스연료 공급 시스템 및 선박은, 다양한 구성을 활용하여 액화가스와 증발가스의 경계면의 온도를 떨어뜨려서, 저장탱크의 내압이 상승하는 기간을 늦춤으로써, 증발가스 처리 구성의 최소화/생략이 가능하고, 저장탱크를 탑재한 선박에 대해 안정적인 운항을 가능케 한다.The liquefied gas storage tank, the gas fuel supply system, and the ship according to the present invention use various configurations to reduce the temperature of the interface between the liquefied gas and the boil-off gas, thereby delaying the period in which the internal pressure of the storage tank increases, thereby treating boil-off gas. It is possible to minimize/omit the configuration, and to enable stable operation for ships equipped with storage tanks.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템의 개념도이다.
도 5는 액화가스 저장탱크에서 성층화 현상이 발생하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 액화가스 저장탱크에서 성층화 현상에 의한 내압 상승을 나타내는 도면이다.
도 7은 액화가스와 증발가스의 온도 차이로 인한 액면에서의 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 성층화 파악부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이다.
도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 멤브레인형/독립형의 액화가스 저장탱크에서 성층화 억제로 인한 내압 상승 지연을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 성층화 억제로 인한 내압 상승 지연을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 성층화 억제로 인한 내압 변화를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 시간에 따른 압력 변화를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크에서 시간에 따른 온도/압력 변화를 나타내는 도면이다.1 is a side view of a ship according to the present invention.
2 is a conceptual diagram of a gas fuel supply system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a gas fuel supply system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a gas fuel supply system according to a third embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating that stratification occurs in a liquefied gas storage tank.
6 is a view showing an increase in internal pressure due to stratification in a liquefied gas storage tank.
7 is a diagram showing a temperature change at a liquid level due to a temperature difference between a liquefied gas and a boil-off gas.
8 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification grasp unit according to the present invention.
9 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing the suppression of stratification according to the fourth embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing the suppression of stratification according to the fifth embodiment of the present invention.
13 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a sixth embodiment of the present invention.
14 is a diagram showing the suppression of stratification according to the sixth embodiment of the present invention.
15 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a seventh embodiment of the present invention.
16 is a diagram showing the suppression of stratification according to the seventh embodiment of the present invention.
17 is a view showing a delay in increase of internal pressure due to stratification suppression in a membrane type/independent type liquefied gas storage tank according to the present invention.
18 is a view showing a delay in increasing internal pressure due to stratification suppression in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention.
19 is a view showing a change in internal pressure due to stratification suppression in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention.
20 is a view showing a temperature change over time in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention.
21 is a view showing a pressure change over time in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention.
22 is a view showing temperature/pressure changes over time in the liquefied gas storage tank according to the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that only the same elements have the same number as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 가스는 LPG, LNG, 에탄 등의 탄화수소로서 비등점이 상온보다 낮은 물질을 의미할 수 있으며, 다만 편의상 본 발명은 LNG(메탄)를 최종적으로 생산 및 저장하는 것으로 한정하여 설명한다. 또한 본 명세서에서 가스는, 용어 표현에도 불구하고 그 상태가 기상으로 한정되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, gas may mean a material having a boiling point lower than room temperature as a hydrocarbon such as LPG, LNG, and ethane. However, for convenience, the present invention is limited to finally producing and storing LNG (methane). In addition, in the present specification, the gas is not limited to the gas phase despite the expression of the term.

이하에서 고압(HP: High pressure), 저압(LP: Low pressure), 고온, 저온은 상대적인 것으로서, 절대적인 수치를 나타내는 것은 아님을 알려둔다.Hereinafter, it should be noted that high pressure (HP), low pressure (LP), high temperature, and low temperature are relative and do not represent absolute values.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 측면도이다.1 is a side view of a ship according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 액화가스를 운반하는 액화가스 운반선일 수 있다. 액화가스 운반선은 액화가스를 화물로서 운송하는 선박(1)이며, 이때 선내에는 멤브레인형 또는 독립형의 액화가스 저장탱크(10)(카고탱크)가 복수 개 탑재될 수 있다.Referring to Figure 1, the present invention may be a liquefied gas carrier for transporting liquefied gas. The liquefied gas carrier is a ship 1 that transports liquefied gas as cargo, and at this time, a plurality of membrane-type or independent liquefied gas storage tanks 10 (cargo tanks) may be mounted in the ship.

액화가스 운반선의 경우 각 액화가스 저장탱크(10)에 최대한의 액화가스가 채워진 상태(만재상태, 일례로 98.5% filling)로 운항하거나, 액화가스 저장탱크(10)가 비어있는 상태(경하상태)로 운항할 수 있다. In the case of a liquefied gas carrier, each liquefied gas storage tank 10 is operated in a state where the maximum amount of liquefied gas is filled (full state, for example, 98.5% filling), or the liquefied gas storage tank 10 is empty (lighted state) Can be operated by

또는 본 발명에 따른 선박(1)은, 액화가스 외의 화물을 운반하는 액화가스 운반선 외의 선박(1)일 수 있으며, 일례로 선박(1)은 컨테이너선, 벌크선 등일 수 있다. 이 경우 선박(1)은 액화가스를 추진용 연료로서 적재하는 액화가스 추진선일 수 있다.Alternatively, the ship 1 according to the present invention may be a ship 1 other than a liquefied gas carrier that carries cargo other than liquefied gas, and for example, the ship 1 may be a container ship, a bulk ship, or the like. In this case, the ship 1 may be a liquefied gas propulsion ship that loads liquefied gas as fuel for propulsion.

액화가스 운반선 외의 선박(1)의 경우, 연료인 액화가스를 적재하기 위해 멤브레인형, 독립형 또는 가압형의 액화가스 저장탱크(10)(연료탱크)가 선내/선외에 탑재될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)는 화물 적재공간과 간섭되지 않는 다양한 위치에 설치될 수 있다.In the case of ships (1) other than liquefied gas carriers, a membrane-type, stand-alone or pressurized liquefied gas storage tank 10 (fuel tank) may be mounted on board/offboard to load liquefied gas as fuel. The storage tank 10 may be installed in various locations that do not interfere with the cargo loading space.

물론 이외에도 본 발명에 따른 선박(1)은, 일반상선이 아닌 벙커링 선박(1), FSRU, FPSO와 같은 해양 구조물 등을 모두 포괄하는 의미로 해석될 수 있음은 물론이다.Of course, in addition to the vessel 1 according to the present invention, it can be interpreted as encompassing all of the bunkering vessel 1, the FSRU, the marine structure such as FPSO, and the like, not a general commercial vessel.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a gas fuel supply system according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템(2)은, 앞서 설명한 선박(1)에 설치되며, 액화가스 저장탱크(10), 액화가스 공급부(20), 증발가스 공급부(30), 증발가스 액화부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the gas fuel supply system 2 according to the first embodiment of the present invention is installed in the ship 1 described above, and the liquefied gas storage tank 10, the liquefied gas supply unit 20, and evaporation It includes a gas supply unit 30 and a boil-off gas liquefied unit 40.

액화가스 저장탱크(10)는, 내부에 액화가스를 저장한다. 이때 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스는 외부 열침투로 인하여 자연 기화할 수 있는바, 액화가스 저장탱크(10) 내에는 액화가스 및 증발가스가 함께 존재할 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 stores liquefied gas therein. At this time, since the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10 can be evaporated naturally due to external heat penetration, the liquefied gas and the boil-off gas may exist together in the liquefied gas storage tank 10.

액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스 운반선에 카고탱크로서 탑재될 경우 멤브레인형 또는 독립형일 수 있고, 액화가스 운반선 외의 선박(1)에 연료탱크로서 탑재될 경우 멤브레인형, 독립형 또는 가압형일 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.The liquefied gas storage tank 10 may be of a membrane type or an independent type when mounted as a cargo tank on a liquefied gas carrier, and may be of a membrane type, an independent type or a pressurized type when mounted as a fuel tank on a vessel 1 other than a liquefied gas carrier. Yes is as described above.

액화가스 공급부(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 수요처(50)로 공급한다. 이때 수요처(50)는 선박(1)을 추진시키기 위한 추진용 엔진일 수 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며 발전기, 육상 소비처 등일 수도 있다.The liquefied gas supply unit 20 supplies the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10 to the customer 50. At this time, the consumer 50 may be a propulsion engine for propelling the vessel 1, but is not limited thereto, and may be a generator, a land consumer, or the like.

액화가스 공급부(20)는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 외부로 이송하는 이송 펌프(21), 액화가스를 수요처(50)의 요구압력으로 가압하는 고압 펌프(22), 그리고 저온의 액화가스를 수요처(50)의 요구온도로 가열하는 기화기(23) 등을 포함할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)에서 수요처(50)까지는 액화가스 공급라인(L20)이 마련될 수 있다.The liquefied gas supply unit 20 includes a transfer pump 21 for transferring the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10 to the outside, a high-pressure pump 22 for pressurizing the liquefied gas to the required pressure of the customer 50, and a low temperature. It may include a vaporizer 23 for heating the liquefied gas of the customer 50 to the required temperature, and the liquefied gas supply line L20 may be provided from the liquefied gas storage tank 10 to the customer 50 .

또한 액화가스 공급라인(L20)에는 이송 펌프(21)로부터 배출된 액화가스 중 잉여분의 액화가스를 액화가스 저장탱크(10)로 리턴시키는 액화가스 리턴라인(L21)이 마련되며, 액화가스 리턴라인(L21)은 액화가스 공급라인(L20)에서 액화가스 저장탱크(10)의 외부로부터 분기되어 액화가스 저장탱크(10)의 내부로 연장된다. 물론 액화가스 리턴라인(L21)이 액화가스 저장탱크(10) 내부에서 액화가스 공급라인(L20)으로부터 분기되어 하방으로 연장되는 것도 가능하다.In addition, the liquefied gas supply line (L20) is provided with a liquefied gas return line (L21) for returning the excess liquefied gas discharged from the transfer pump (21) to the liquefied gas storage tank (10), and the liquefied gas return line (L21) is branched from the outside of the liquefied gas storage tank 10 in the liquefied gas supply line (L20) and extends into the inside of the liquefied gas storage tank (10). Of course, it is possible that the liquefied gas return line L21 is branched from the liquefied gas supply line L20 in the liquefied gas storage tank 10 and extends downward.

증발가스 공급부(30)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스를 수요처(50)로 공급할 수 있다. 다만 증발가스 공급부(30)는 증발가스를 수요처(50) 외에도 가스연소장치(도시하지 않음) 등으로 전달할 수 있다.The boil-off gas supply unit 30 may supply boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 to the customer 50. However, the boil-off gas supply unit 30 may deliver the boil-off gas to a gas combustion device (not shown) in addition to the customer 50.

증발가스 공급부(30)는 액화가스 저장탱크(10)에서 배출된 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기(31)와, 압축에 의해 가열된 증발가스의 온도를 수요처(50)의 요구온도에 맞게 조절하는 쿨러(32)를 포함할 수 있으며, 쿨러(32)를 대신하여 히터가 마련될 수도 있음은 물론이다. 또한 증발가스 공급부(30)는 액화가스 저장탱크(10)에서 수요처(50)로 연결되는 증발가스 공급라인(L30)을 구비한다.The boil-off gas supply unit 30 controls the boil-off gas compressor 31 for compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank 10 and the temperature of the boil-off gas heated by compression according to the required temperature of the customer 50 It goes without saying that it may include a cooler 32 and a heater may be provided in place of the cooler 32. In addition, the boil-off gas supply unit 30 includes an boil-off gas supply line L30 connected from the liquefied gas storage tank 10 to the customer 50.

다만 증발가스 공급부(30)의 압축기(31)는, 액화가스 저장탱크(10)로의 벙커링 시 발생하는 증발가스를 주유원으로 리턴시키기 위해 압축하는 HD(High-Duty) 압축기가 아니라, 액화가스 저장탱크(10)의 증발가스를 수요처(50)로 공급하기 위해 압축하는 LD(Low-Duty) 압축기를 의미한다.However, the compressor 31 of the boil-off gas supply unit 30 is not an HD (High-Duty) compressor that compresses the boil-off gas generated during bunkering to the liquefied gas storage tank 10 to return to the gasoline source, but a liquefied gas storage tank. It refers to an LD (Low-Duty) compressor that compresses the boil-off gas of (10) to supply the customer 50.

증발가스 액화부(40)는, 증발가스 공급라인(L30)을 통해 유동하는 증발가스 중에서 수요처(50)가 소비하지 못하는 잉여 증발가스를 액화하여 액화가스 저장탱크(10)로 되돌린다. The boil-off gas liquefaction unit 40 liquefies the excess boil-off gas that cannot be consumed by the customer 50 among boil-off gas flowing through the boil-off gas supply line L30 and returns it to the liquefied gas storage tank 10.

증발가스 액화부(40)는 냉매를 이용해 증발가스를 냉각하여 액화시키는 액화기(41)를 구비할 수 있으며, 액화부에는 냉매 펌프(411)와 냉매 팽창기(412) 등이 배치되는 냉매 순환라인(L41)이 연결될 수 있다.The boil-off gas liquefaction unit 40 may include a liquefier 41 that cools and liquefies the boil-off gas using a refrigerant, and a refrigerant circulation line in which a refrigerant pump 411 and a refrigerant expander 412 are disposed in the liquefaction unit. (L41) can be connected.

증발가스 액화부(40)는 증발가스 공급라인(L30)으로부터 분기되어 액화가스 저장탱크(10)로 연결되는 증발가스 액화라인(L40)이 마련될 수 있고, 증발가스 액화라인(L40)에는 액화기(41)의 하류에 기액분리기(42)가 구비된다. The boil-off gas liquefaction unit 40 may be provided with a boil-off gas liquefaction line L40 branched from the boil-off gas supply line L30 and connected to the liquefied gas storage tank 10, and the boil-off gas liquefaction line L40 is liquefied. A gas-liquid separator 42 is provided downstream of the device 41.

기액분리기(42)는 증발가스를 액화기(41)에서 냉매와 열교환하였음에도 기체 상태로 잔류하는 가스(플래시가스, 질소가 주성분)를 플래시가스 배출라인(L42)으로 배출하여, 액화가스 저장탱크(10)에는 액상의 액화된 증발가스만 리턴되도록 할 수 있다.The gas-liquid separator 42 discharges gas (flash gas, nitrogen as a main component) remaining in a gaseous state even though the boil-off gas is heat-exchanged with the refrigerant in the liquefier 41 to the flash gas discharge line L42, and the liquefied gas storage tank ( In 10), only liquid liquefied boil-off gas can be returned.

참고로 이하 본 명세서에서 액화가스/증발가스를 처리하는 구성(액화가스 공급부(20), 증발가스 공급부(30), 증발가스 액화부(40))은 가스연료 처리부로 포괄 지칭될 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)에서 증발가스를 배출해 처리하는 구성(증발가스 공급부(30), 증발가스 액화부(40) 등)은 증발가스 처리부로 포괄 지칭될 수 있음을 알려둔다.For reference, in the present specification, the configuration for processing liquefied gas/evaporated gas (liquid gas supply unit 20, boil-off gas supply unit 30, boil-off gas liquefaction unit 40) may be collectively referred to as a gas fuel processing unit, and liquefied It should be noted that the configuration for discharging and treating the boil-off gas from the gas storage tank 10 (evaporation gas supply unit 30, boil-off gas liquefaction unit 40, etc.) may be collectively referred to as boil-off gas processing unit.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a gas fuel supply system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템(2)은, 증발가스 처리부가 증발가스 액화부(40)를 생략할 수 있다. 이는 증발가스의 배출량이 잉여 증발가스를 발생시키지 않을 정도이기 때문인데, 이에 대해서는 후술하겠지만 액화가스 저장탱크(10)에서의 성층화가 억제됨에 따라 가능한 것이다.Referring to FIG. 3, in the gas fuel supply system 2 according to the second embodiment of the present invention, the boil-off gas processing unit may omit the boil-off gas liquefaction unit 40. This is because the discharge of the boil-off gas is such that it does not generate excess boil-off gas, which will be described later, but it is possible as stratification in the liquefied gas storage tank 10 is suppressed.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a gas fuel supply system according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스연료 공급 시스템(2)은, 도 3에서의 제2 실시예와 대비할 때 증발가스 공급부(30)도 생략 가능하다. Referring to FIG. 4, in the gas fuel supply system 2 according to the third embodiment of the present invention, the boil-off gas supply unit 30 may be omitted as compared to the second embodiment in FIG. 3.

즉 본 실시예는 가스연료 처리부가 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스만을 수요처(50)에 공급하며, 운항 중에서 증발가스는 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되지 않을 수 있다. 이러한 구성은 제2 실시예와 마찬가지로 액화가스 저장탱크(10)에서의 성층화 억제가 이루어짐에 따라 가능하다.That is, in this embodiment, the gas fuel processing unit supplies only the liquefied gas of the liquefied gas storage tank 10 to the customer 50, and the boil-off gas may not be discharged from the liquefied gas storage tank 10 during operation. This configuration is possible as stratification is suppressed in the liquefied gas storage tank 10 as in the second embodiment.

이하에서는 본 발명의 가스연료 공급 시스템(2)이, 도 3 및 도 4 등과 같이 증발가스의 처리 구성을 축소/생략할 수 있는 이유에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the reason why the gas fuel supply system 2 of the present invention can reduce/omit the processing configuration of the boil-off gas as shown in FIGS. 3 and 4 will be described in detail.

도 5는 액화가스 저장탱크에서 성층화 현상이 발생하는 것을 나타내는 도면이고, 도 6은 액화가스 저장탱크에서 성층화 현상에 의한 내압 상승을 나타내는 도면이다. 또한 도 7은 액화가스와 증발가스의 온도 차이로 인한 액면에서의 온도 변화를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a stratification phenomenon occurring in a liquefied gas storage tank, and FIG. 6 is a diagram illustrating an increase in internal pressure due to stratification in a liquefied gas storage tank. In addition, FIG. 7 is a diagram showing a temperature change at a liquid level due to a temperature difference between a liquefied gas and a boil-off gas.

도 1을 참고하여 설명한 선박(1)에 마련되는 액화가스 저장탱크(10)는, 내부에 액화가스를 저장하며 액화가스가 증발한 증발가스가 공존할 수 있다. 액화가스 저장탱크(10) 내부의 증발가스는, 액화가스 저장탱크(10)에 액화가스가 로딩될 때 발생한 것이거나, 또는 액화가스가 외부 열침투로 인해 자연 증발하여 발생한 것일 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 provided in the ship 1 described with reference to FIG. 1 stores liquefied gas therein, and boil-off gas from which the liquefied gas evaporates may coexist. The boil-off gas inside the liquefied gas storage tank 10 may be generated when the liquefied gas is loaded into the liquefied gas storage tank 10, or may be generated by natural evaporation of the liquefied gas due to external heat penetration.

액화가스와 증발가스가 공존하는 액화가스 저장탱크(10)에 있어서, 액화가스와 증발가스의 온도가 동일한 초기 조건에서, 도 5의 좌측 상단과 같은 온도 그래프가 나타날 수 있다.In the liquefied gas storage tank 10 in which the liquefied gas and the boil-off gas coexist, under an initial condition where the liquefied gas and the boil-off gas have the same temperature, a temperature graph as shown in the upper left of FIG. 5 may be displayed.

다만 액화가스 저장탱크(10)에는 지속적으로 외부로부터 열침투가 이루어지므로, 도 5의 우측 상단과 같이 액화가스와 증발가스의 온도는 균일하게 상승할 수 있다.However, since the liquefied gas storage tank 10 continuously penetrates heat from the outside, the temperature of the liquefied gas and the boil-off gas can be uniformly increased as shown in the upper right of FIG. 5.

위와 같은 경우는 액화가스와 증발가스의 성질이 동일한 경우(homogeneous model)에서만 가능한데, 실제로는 액화가스와 증발가스의 열용량 등이 다르기 때문에, 액화가스 저장탱크(10) 내부의 온도 그래프는 도 5의 상측과 달리 도 5의 하측과 같이 나타난다.The above case is possible only when the properties of the liquefied gas and the boil-off gas are the same (homogeneous model), but in reality, since the heat capacity of the liquefied gas and the boil-off gas are different, the temperature graph inside the liquefied gas storage tank 10 is shown in FIG. Unlike the upper side, it appears as the lower side of FIG. 5.

구체적으로 액화가스 저장탱크(10) 내부에 저장된 증발가스는 액화가스보다 열용량이 작고(Lower heat capacity), 액화가스 저장탱크(10)의 설치 위치를 고려할 때 하측보다 상측을 통한 열침투가 활발하다.Specifically, the boil-off gas stored in the liquefied gas storage tank 10 has a lower heat capacity than the liquefied gas, and heat penetration through the upper side rather than the lower side is more active when considering the installation location of the liquefied gas storage tank 10 .

따라서 외부 열침투로 인해 증발가스가 액화가스보다 더 가열되며, 이로 인해 액화가스와 증발가스의 경계면인 액면을 기준으로 액화가스 저장탱크(10)의 내부 상단으로 갈수록 증발가스의 온도가 증가하게 된다.Therefore, the boil-off gas is heated more than the liquefied gas due to external heat penetration, and as a result, the temperature of the boil-off gas increases toward the top of the inside of the liquefied gas storage tank 10 based on the liquid level, which is the interface between the liquefied gas and the boil-off gas. .

더 나아가, 증발가스가 액화가스 대비 더욱 쉽게 가열됨으로 인해, 액면에서의 증발가스는 액면에서의 액화가스보다 온도가 높아질 수 있다. 이 경우 열평형을 위해, 액면에서의 액화가스 온도가 증발가스에 의해 영향을 받아 상승하게 된다.Furthermore, since the boil-off gas is more easily heated than the liquefied gas, the boil-off gas at the liquid level may have a higher temperature than the liquefied gas at the liquid level. In this case, for thermal equilibrium, the temperature of the liquefied gas at the liquid level is affected by the boil-off gas and rises.

결국 액면을 기준으로 하방으로 일정 지점까지의 구간에서, 액화가스의 온도가 액면으로 갈수록 상승하여 액면에서의 액화가스 온도가 액화가스 저장탱크(10)의 내부 바닥에서의 액화가스 온도보다 높게 나타난다. 이러한 현상을 성층화 현상이라고 하며, 액화가스에서 온도가 점차 상승하는 구간을 성층화 구간이라 한다.Eventually, in a section from the liquid level to a certain point downwards, the temperature of the liquefied gas increases toward the liquid level, so that the temperature of the liquefied gas at the liquid level is higher than the temperature of the liquefied gas at the inner bottom of the liquefied gas storage tank 10. This phenomenon is called a stratification phenomenon, and a section in which the temperature gradually increases in the liquefied gas is called a stratification section.

성층화 현상이 발생하게 되면, 액화가스의 기화가 촉진되어 증발가스 발생이 증대되고, 액화가스 저장탱크(10)의 내압 상승이 빨라진다. 도 6에 나타난 바와 같이 동일한 Liquid level을 가지는 액화가스 저장탱크(10)에 있어서, 성층화 현상이 발생하는 경우는 성층화 현상이 발생하지 않는 경우 대비, 시간이 흐를수록 내압이 빠르게 상승함을 알 수 있다.When the stratification occurs, vaporization of the liquefied gas is promoted to increase the generation of boil-off gas, and the increase in the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 is accelerated. As shown in FIG. 6, in the case of the liquefied gas storage tank 10 having the same liquid level, when the stratification phenomenon occurs, it can be seen that the internal pressure increases rapidly as time passes, compared to the case where the stratification phenomenon does not occur. .

다만 액화가스와 증발가스의 성질이 동일하다고 가정한 경우(homogeneous model)와, 성층화 현상이 발생하는 경우(thermal stratification model)는 liquid level에 따라 압력 상승에 있어서 반대의 경향성을 보여주고 있다.However, the case where the properties of the liquefied gas and the boil-off gas are the same (homogeneous model) and the case where the stratification phenomenon occurs (thermal stratification model) shows the opposite tendency in increasing the pressure according to the liquid level.

이러한 성층화 현상은 액화가스와 증발가스의 가열이 서로 다르게 나타나기 때문에 발생하는 것인데, 이와 관련하여 액화가스와 증발가스의 가열 온도에 따른 액면에서의 응축, 기화, 압력에 대해 도 7을 참고하여 설명한다.This stratification phenomenon occurs because the heating of the liquefied gas and the boil-off gas appears differently. In this regard, condensation, vaporization, and pressure at the liquid level according to the heating temperature of the liquefied gas and the boil-off gas will be described with reference to FIG. 7. .

도 7의 (A)의 경우(증발가스 온도 > 액화가스 온도), 액면에 인접한 증발가스가 저온의 액화가스에 의하여 응축될 수 있고, 증발가스의 온도와 압력이 하락하게 된다. 이 경우 액면의 액화가스 온도가 상승하지만, 열 전달 및 확산 속도를 고려할 때 액화가스 전체의 온도가 상승하지 않고, 일정 구간에서 액화가스 온도의 점진적 상승이 나타난다. 따라서 도 7의 (A)는 성층화가 발생하고 액면에서 국부적인 평형에 도달한다.In the case of (A) of FIG. 7 (evaporation gas temperature> liquefied gas temperature), the boil-off gas adjacent to the liquid level may be condensed by the low-temperature liquefied gas, and the temperature and pressure of the boil-off gas decrease. In this case, the temperature of the liquefied gas at the liquid level rises, but the temperature of the entire liquefied gas does not rise when the heat transfer and diffusion rate are considered, and a gradual increase in the temperature of the liquefied gas occurs in a certain section. Accordingly, in Fig. 7A, stratification occurs and local equilibrium is reached at the liquid level.

반면 도 7의 (B)의 경우(증발가스 온도 < 액화가스 온도), 액면에서의 액화가스가 자연 증발하게 되어 증발가스의 온도와 압력이 상승하고, 액화가스의 온도와 압력은 하락한다. 따라서 액화가스 저장탱크(10) 전체의 온도는 균일한 값으로 평형을 이룬다. On the other hand, in the case of (B) of FIG. 7 (evaporation gas temperature <liquefied gas temperature), the liquefied gas at the liquid level naturally evaporates, so that the temperature and pressure of the evaporation gas rises, and the temperature and pressure of the liquefied gas decreases. Accordingly, the temperature of the entire liquefied gas storage tank 10 is balanced to a uniform value.

그런데 액화가스의 열용량 대비 증발가스의 열용량이 작기 때문에, 도 7의 (B)의 경우는 현실적으로 발생할 가능성이 없고, 도 7의 (A)의 경우만 발생하게 된다.However, since the heat capacity of the boil-off gas is small compared to the heat capacity of the liquefied gas, the case of FIG. 7(B) is not likely to occur in reality, and only the case of FIG. 7(A) occurs.

즉 액화가스 저장탱크(10)에서 액화가스와 증발가스가 공존하는 한, 성층화 현상이 발생할 수밖에 없고, 이 경우 액면에서의 액화가스 온도 상승으로 인해, 액화가스의 기화가 촉진되어 내압 상승이 빠르게 이루어진다.That is, as long as the liquefied gas and the boil-off gas coexist in the liquefied gas storage tank 10, stratification is inevitable, and in this case, the vaporization of the liquefied gas is accelerated due to the increase in the temperature of the liquefied gas at the liquid level, resulting in a rapid increase in internal pressure. .

액화가스 저장탱크(10)의 내압 상승은 증발가스의 배출 및 처리(연료 공급, 재액화, 연소) 등의 작업을 필요로 하게 되므로 문제될 수 있다. 따라서 성층화 현상의 발생을 측정할 필요가 있으며, 이하에서는 도 8을 참고하여 본 발명의 액화가스 저장탱크(10)에 설치되는 성층화 파악부(11)를 설명한다.Increasing the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 may be a problem because it requires operations such as discharge and treatment (fuel supply, reliquefaction, combustion) of the boil-off gas. Therefore, it is necessary to measure the occurrence of stratification, and hereinafter, the stratification grasping unit 11 installed in the liquefied gas storage tank 10 of the present invention will be described with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명에 따른 성층화 파악부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification grasp unit according to the present invention.

도 8을 참조하면 성층화 파악부(11)는, 액화가스와 증발가스의 경계면인 액면의 온도를 측정 또는 추정하여, 외부 열침투로 인하여 액화가스와 증발가스의 온도가 상이하게 가열됨에 따라 액면으로부터 하방으로 일정 지점까지의 구간에서 액화가스의 온도가 액면으로 갈수록 상승하여 액면에서의 액화가스 온도가 내부 바닥에서의 액화가스 온도보다 높게 나타나는 성층화 현상의 발생 여부를 판단한다.Referring to FIG. 8, the stratification grasping unit 11 measures or estimates the temperature of the liquid surface, which is the interface between the liquefied gas and the boil-off gas, and heats the liquefied gas and the boil-off gas differently due to external heat penetration. It is determined whether or not a stratification phenomenon occurs in which the temperature of the liquefied gas increases toward the liquid level in the section up to a certain point downward, and the temperature of the liquefied gas at the liquid level is higher than the temperature of the liquefied gas at the inner floor.

이를 위해 성층화 파악부(11)는, 액화가스 저장탱크(10)의 내부에서 하단의 온도를 측정하는 하단 온도센서(111b)와, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 압력을 측정하는 압력센서(112)를 포함할 수 있다.To this end, the stratification grasping unit 11 includes a lower temperature sensor 111b for measuring the temperature of the lower end of the liquefied gas storage tank 10, and a pressure sensor for measuring the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 ( 112).

도 8의 좌측에 나타난 바와 같이 액화가스 저장탱크(10)가 액화가스 운반선에 탑재되는 카고탱크인 경우, 성층화 파악부(11)는 액면 온도센서(111c)를 더 포함한다. 액화가스 저장탱크(10)가 카고탱크라면, 앞서 설명한 바와 같이 액화가스 저장탱크(10)는 만재 상태 또는 비어있는 상태에 놓이게 되므로, 액화가스 저장탱크(10)에서의 액면 높이는 비교적 고정된 위치가 된다.As shown on the left side of FIG. 8, when the liquefied gas storage tank 10 is a cargo tank mounted on a liquefied gas carrier, the stratification grasping unit 11 further includes a liquid surface temperature sensor 111c. If the liquefied gas storage tank 10 is a cargo tank, as described above, the liquefied gas storage tank 10 is placed in a full or empty state, so that the liquid level in the liquefied gas storage tank 10 is relatively fixed. do.

따라서 성층화 파악부(11)는, 액화가스 저장탱크(10)의 내부에서 액화가스 저장탱크(10)의 만재 시의 액면 높이에 인버 설치되어 액면의 온도를 직접 측정하는 액면 온도센서(111c)를 구비할 수 있다.Therefore, the stratification grasping unit 11 includes a liquid surface temperature sensor 111c installed in the liquefied gas storage tank 10 at the level of the liquid level when the liquefied gas storage tank 10 is full and directly measures the temperature of the liquid level. Can be equipped.

이때 액면 온도센서(111c)는 기설정된 비율(98~99%, 일례로 98.5%)로 액화가스 저장탱크(10)에 액화가스가 채워지는 만재 시의 액면 높이에 고정 설치될 수 있다.At this time, the liquid surface temperature sensor 111c may be fixedly installed at the level of the liquid level when the liquefied gas is filled in the liquefied gas storage tank 10 at a preset ratio (98 to 99%, for example 98.5%).

액면 온도센서(111c)를 구비하는 성층화 파악부(11)는, 액면 온도센서(111c)의 측정값이 하단 온도센서(111b)의 측정값 대비 기설정값 이상으로 높을 경우, 성층화 현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 성층화 파악부(11)는 압력센서(112)를 통해 액화가스 저장탱크(10)의 내압 상승을 모니터링할 수 있다.When the measured value of the liquid surface temperature sensor 111c is higher than a preset value compared to the measured value of the lower temperature sensor 111b, the stratification detection unit 11 provided with the liquid surface temperature sensor 111c indicates that the stratification has occurred. I can judge. In this case, the stratification grasping unit 11 may monitor an increase in the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 through the pressure sensor 112.

반면 도 8의 우측에 나타난 바와 같이 액화가스 저장탱크(10)가 액화가스 추진선에 탑재되는 연료탱크 또는 벙커링 선박(1)에 탑재되는 벙커링용 탱크일 경우, 액화가스 운반선에서와 달리 액면이 일정하지 않을 수 있다.On the other hand, as shown in the right side of Fig. 8, when the liquefied gas storage tank 10 is a fuel tank mounted on a liquefied gas propulsion ship or a bunkering tank mounted on a bunkering ship 1, unlike in the liquefied gas carrier, the liquid level is constant. I can't.

따라서 성층화 파악부(11)는, 액면에서의 온도가 하단 온도센서(111b)의 측정값과 동일하다고 가정하고 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 추정하며, 압력센서(112)의 측정값이 추정된 내압 대비 기설정값 이상으로 높을 경우, 성층화 현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the stratification grasping unit 11 estimates the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10, assuming that the temperature at the liquid level is the same as the measured value of the lower temperature sensor 111b, and the measured value of the pressure sensor 112 When the estimated internal pressure is higher than the preset value, it can be determined that stratification has occurred.

내압의 추정과 관련하여 성층화 파악부(11)는, 액면에서의 온도에 대응되는 액화가스 저장탱크(10)의 내압 정보가 저장된 테이블데이터를 이용하여 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 추정할 수 있다. In connection with the estimation of the internal pressure, the stratification grasping unit 11 can estimate the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 using table data in which internal pressure information of the liquefied gas storage tank 10 corresponding to the temperature at the liquid level is stored. I can.

이때 테이블데이터는 액면에서의 온도 및 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스량에 따른 액화가스 저장탱크(10)의 내압 정보가 저장된 것일 수 있고, 액화가스량은 액화가스 저장탱크(10)에 일반적으로 구비되는 액위계(도시하지 않음)를 통해 측정되어 사용될 수 있다.At this time, the table data may be stored in the internal pressure information of the liquefied gas storage tank 10 according to the temperature at the liquid level and the amount of liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10, and the amount of liquefied gas is generally in the liquefied gas storage tank 10. It can be measured and used through a level gauge (not shown) provided as.

또한 성층화 파악부(11)는, 액화가스 저장탱크(10)의 내부에서 상단의 온도를 측정하는 상단 온도센서(111a)를 더 포함하고, 하단 온도센서(111b)의 측정값, 상단 온도센서(111a)의 측정값, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스량을 토대로 액화가스 저장탱크(10)의 내압을 계산하여 추정하는 것도 물론 가능하다.In addition, the stratification grasping unit 11 further includes an upper temperature sensor 111a for measuring an upper temperature inside the liquefied gas storage tank 10, and a measured value of the lower temperature sensor 111b, an upper temperature sensor ( It is of course possible to calculate and estimate the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 based on the measured value of 111a) and the amount of liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10.

이와 같이 추정된 내압이 압력센서(112)에 의한 측정값보다 큰 차이로 높다면, 액면에서의 온도가 하단 온도센서(111b)의 측정값과 동일하다는 가정이 잘못된 것임을 의미하며, 액면에서의 온도가 하단 온도센서(111b)의 측정값보다 높은 상황이므로, 성층화 파악부(11)는 성층화가 발생하였다고 판단할 수 있다.If the internal pressure estimated as described above is high by a larger difference than the measured value by the pressure sensor 112, it means that the assumption that the temperature at the liquid level is the same as the measured value of the lower temperature sensor 111b is wrong, and the temperature at the liquid level Since is higher than the measured value of the lower temperature sensor 111b, the stratification grasping unit 11 may determine that stratification has occurred.

이러한 성층화 파악부(11)는, 기설정 시간마다 반복적으로 성층화 현상의 발생 여부를 판단할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스량이 기설정값 이상으로 변화할 때마다 성층화 현상의 발생 여부를 판단할 수 있다.The stratification grasping unit 11 may repeatedly determine whether or not stratification occurs at a preset time, and whenever the amount of liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10 changes above a preset value, the stratification phenomenon is It can be determined whether or not it occurs.

본 발명은 성층화 파악부(11)에 의하여 액화가스 저장탱크(10) 내부에서의 성층화 발생이 파악되면, 후술할 성층화 억제부(60)를 이용해 성층화 현상을 억제해 내압 상승을 지연시킬 수 있다. In the present invention, when the occurrence of stratification in the liquefied gas storage tank 10 is detected by the stratification grasping unit 11, the stratification phenomenon may be suppressed by using the stratification inhibiting unit 60 to be described later, thereby delaying the increase in internal pressure.

성층화 억제부(60)는 성층화 현상 발생 시 액화가스 저장탱크(10)의 내부에 저장된 액화가스 또는 증발가스를 유동하여 액면에서의 액화가스 온도를 내부 바닥에서의 액화가스 온도에 가까워지는 방향으로 떨어뜨리는 구성으로서, 이하에서 도 9 등을 참고하여 상세히 서술한다.When the stratification occurs, the liquefied gas or boil-off gas stored in the liquefied gas storage tank 10 flows to reduce the temperature of the liquefied gas at the liquid level in a direction closer to the temperature of the liquefied gas at the inner floor. As a configuration to be removed, it will be described in detail below with reference to FIG.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.9 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppression unit according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a view showing stratification suppression according to a fourth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 성층화 억제부(60)는 도 9의 (A)에서와 같이 액화가스 저장탱크(10)의 내부에 상하 방향으로 마련되는 액화가스 공급라인(L20) 또는 액화가스 리턴라인(L21) 중 적어도 어느 하나에 마련되는 액면 노즐(61a)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the stratification suppressing unit 60 according to the fourth embodiment of the present invention is a liquefied gas supply line provided in the liquefied gas storage tank 10 in a vertical direction as shown in FIG. 9A. It may include a liquid level nozzle (61a) provided in at least one of (L20) or the liquefied gas return line (L21).

다만 액면 노즐(61a)은 액화가스 공급라인(L20) 등에 고정적으로 설치될 것이므로, 액면 노즐(61a)이 구비되는 경우는 성층화 억제부(60)가 마련되는 액화가스 저장탱크(10)가 액화가스 운반선에 탑재되는 것이어서 액면이 비교적 일정한 높이에 위치하는 경우일 수 있다.However, since the liquid level nozzle 61a will be fixedly installed in the liquefied gas supply line L20, etc., when the liquid level nozzle 61a is provided, the liquefied gas storage tank 10 provided with the stratification suppressor 60 is Since it is mounted on a carrier, the liquid level may be located at a relatively constant height.

액면 노즐(61a)은, 이송 펌프(21)에 의하여 전달되는 액화가스 저장탱크(10)의 내부 하단의 액화가스를, 액면에 직접 공급한다. 이 경우 액면의 액화가스는, 내부 하단의 저온 액화가스가 혼합되면서 온도가 하강하게 된다.The liquid level nozzle 61a directly supplies the liquefied gas at the lower end of the inside of the liquefied gas storage tank 10 delivered by the transfer pump 21 to the liquid level. In this case, the temperature of the liquefied gas at the liquid level decreases as the low temperature liquefied gas at the lower end of the inside is mixed.

이와 달리 성층화 억제부(60)는, 도 9의 (B)에서와 같이 교반기(62)를 포함할 수 있다. 교반기(62)는 모터 등의 동력원을 이용하여 임펠러를 회전시켜서, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 하단 액화가스와 액면에서의 액화가스가 혼합되도록 할 수 있으며, 교반기(62)의 형태가 배치, 개수 등은 특별히 한정되지 않는다.Unlike this, the stratification suppressor 60 may include a stirrer 62 as shown in (B) of FIG. 9. The stirrer 62 rotates the impeller using a power source such as a motor, so that the liquefied gas at the bottom of the inside of the liquefied gas storage tank 10 and the liquefied gas at the liquid level are mixed, and the shape of the stirrer 62 is arranged. , The number and the like are not particularly limited.

또는 성층화 억제부(60)는, 도 9의 (C)에서와 같이 이송 펌프(21)에 의해 이송되는 액화가스를 내부 바닥에서 액면을 향해 상방으로 분사하는 하부 노즐(61b)을 포함할 수 있다. Alternatively, the stratification inhibiting unit 60 may include a lower nozzle 61b for injecting the liquefied gas transferred by the transfer pump 21 upward from the inner bottom toward the liquid level as shown in (C) of FIG. 9. .

도 9의 (A), (B), (C)로 나타난 성층화 억제부(60)를 가동함에 따라, 액화가스 저장탱크(10)의 온도 분포는 도 10에서와 같이 변화할 수 있다.As the stratification inhibiting unit 60 shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C is operated, the temperature distribution of the liquefied gas storage tank 10 may be changed as in FIG. 10.

도 10을 참조하면, 초기(t0) 조건에서 B0 - A0 - D0를 연결하는 온도 구배가 형성된다. 액화가스의 온도는 상하에 관계없이 일정하지만(B0 = A0), 증발가스의 온도는 상부로 올라갈수록 높아지며(D0 > A0), 액화가스 저장탱크(10)의 압력은 액면 온도에서의 포화압력으로 결정된다(P = Psat(A0)).Referring to FIG. 10, a temperature gradient connecting B0-A0-D0 is formed in an initial (t0) condition. The temperature of the liquefied gas is constant regardless of the top and bottom (B0 = A0), but the temperature of the boil-off gas increases as it goes up (D0> A0), and the pressure of the liquefied gas storage tank 10 is the saturation pressure at the liquid level. Is determined (P = Psat(A0)).

외부로부터 열 유입이 생기면서 일정 시간(t) 후에는, B - C - A - D를 연결하는 온도 구배가 형성된다. 열용량의 차이로 인하여 증발가스의 온도가 액화가스의 온도보다 빠르게 상승하며, 온도가 높아진 증발가스의 열이 액화가스로 전달되고, 액면에서 하방으로 일정 구간까지 액화가스의 온도가 상승하게 된다.A temperature gradient connecting B-C-A-D is formed after a certain period of time (t) as heat inflow occurs from the outside. Due to the difference in heat capacity, the temperature of the boil-off gas rises faster than the temperature of the liquefied gas, and the heat of the boil-off gas with a higher temperature is transferred to the liquefied gas, and the temperature of the liquefied gas rises from the liquid level down to a certain section.

따라서 액화가스 저장탱크(10)에서의 온도 구배에 따라, 액화가스 저장탱크(10)의 내부는 액화가스 구간(내부 바닥에서 일정 지점까지 액화가스의 온도가 일정한 구간, B = C), 성층화 구간(일정 지점에서 액면까지 액화가스의 온도가 점차 상승하는 구간, A > C), 증발가스 구간(액면에서 내부 상단까지 증발가스의 온도가 점차 상승하는 구간, D > A)으로 나뉠 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 압력은 액면 온도에서의 포화압력으로 결정된다(P = Psat(A)).Therefore, according to the temperature gradient in the liquefied gas storage tank 10, the inside of the liquefied gas storage tank 10 is a liquefied gas section (a section where the temperature of the liquefied gas is constant from the bottom to a certain point, B = C), and a stratification section. (A section in which the temperature of the liquefied gas gradually rises from a certain point to the liquid level, A> C), and the evaporated gas section (a section in which the temperature of the evaporated gas gradually rises from the liquid level to the top of the inside, D> A). The pressure of the gas storage tank 10 is determined by the saturation pressure at the liquid level (P = Psat(A)).

이와 같이 성층화가 일어난 상태에서, 도 9의 성층화 억제부(60)는, 액화가스 구간의 액화가스를 성층화 구간에 전달하여, 성층화 구간에서의 온도 분포를 액화가스 구간에서의 온도 분포와 나란하게 유도하여 액면에서의 액화가스 온도를 떨어뜨릴 수 있다. 다만 액화가스의 전달은 내부 상단에서의 증발가스에는 영향을 미치지 않으므로, 성층화 억제부(60)는 증발가스 구간에서의 높이에 따른 온도 변화폭을 증가시키게 된다.In the state where stratification has occurred, the stratification suppressor 60 of FIG. 9 delivers the liquefied gas in the liquefied gas section to the stratification section, and induces the temperature distribution in the stratification section in parallel with the temperature distribution in the liquefied gas section. Thus, the temperature of the liquefied gas at the liquid level can be lowered. However, since the delivery of the liquefied gas does not affect the boil-off gas at the top of the inside, the stratification suppressor 60 increases the temperature change width according to the height in the boil-off gas section.

이 경우 온도 구배는, B - C - A1 - D로 변화하게 된다. 이때 액화가스 저장탱크(10)의 압력은, 액면 온도에서의 포화압력(P = Psat(A1))으로 결정되는데, A1의 온도가 A 대비 현저히 낮아짐에 따라, 액화가스 저장탱크(10)의 압력 역시 낮아질 수 있다.In this case, the temperature gradient changes to B-C-A1-D. At this time, the pressure of the liquefied gas storage tank 10 is determined by the saturation pressure at the liquid level (P = Psat(A1)), and as the temperature of A1 is significantly lower than that of A, the pressure of the liquefied gas storage tank 10 It can be lowered too.

즉 도 9의 성층화 억제부(60)는, 성층화 구간에 마련되며 액화가스 공급라인(L20) 등에서 유동하는 액화가스를 성층화 구간 내로 분사하는 액면 노즐(61a), 액화가스 구간의 액화가스와 성층화 구간의 액화가스가 섞이도록 하는 교반기(62), 및/또는 액화가스 구간에 마련되며 액화가스 리턴라인(L21)에서 유동하는 액화가스를 성층화 구간을 향해 상방 분사하는 하부 노즐(61b)을 구비함에 따라, 액면에서의 액화가스 온도를 A에서 A1으로 대폭 떨어뜨릴 수 있다. 이로 인해 액화가스 저장탱크(10)는, 압력이 낮아지게 되어 증발가스 배출의 필요성이 제거되거나 축소될 수 있다.That is, the stratification suppression unit 60 of FIG. 9 is provided in the stratification section and a liquid level nozzle 61a for injecting liquefied gas flowing in the liquefied gas supply line L20 into the stratification section, the liquefied gas and the stratification section in the liquefied gas section As provided with a stirrer 62 for mixing the liquefied gas of, and/or a lower nozzle 61b provided in the liquefied gas section and injecting the liquefied gas flowing in the liquefied gas return line L21 upward toward the stratification section , The liquefied gas temperature at the liquid level can be drastically reduced from A to A1. Accordingly, the pressure of the liquefied gas storage tank 10 is lowered, so that the necessity of discharging the boil-off gas may be eliminated or reduced.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이고, 도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다. FIG. 11 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram illustrating stratification suppression according to a fifth embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 성층화 억제부(60)는, 도 11의 (D)에 나타난 바와 같이 액화가스 공급라인(L20)이나 액화가스 리턴라인(L21)에서 분기되는 성층화 억제라인(L60)을 갖고, 성층화 억제라인(L60)에는 상부 노즐(61c)이 마련된다.Referring to FIG. 11, the stratification suppressing unit 60 according to the fifth embodiment of the present invention is branched from the liquefied gas supply line L20 or the liquefied gas return line L21 as shown in FIG. 11D. The stratification suppression line L60 is provided, and an upper nozzle 61c is provided in the stratification suppression line L60.

상부 노즐(61c)은, 증발가스 구간에 마련되며 성층화 억제라인(L60)에서 유동하는 액화가스를 증발가스 구간 내에서 액면을 향해 하방 분사할 수 있다.The upper nozzle 61c is provided in the evaporation gas section and may inject the liquefied gas flowing in the stratification suppression line L60 downward toward the liquid level in the evaporation gas section.

또는 도 11의 (E)에 나타난 바와 같이, 성층화 억제부(60)는 액화가스 공급라인(L20)에서 분기되어 쿨러(63)를 경유해 상부 노즐(61c)로 연결되는 성층화 억제라인(L60)을 구비할 수도 있다.Alternatively, as shown in (E) of FIG. 11, the stratification inhibiting unit 60 is branched from the liquefied gas supply line L20 and connected to the upper nozzle 61c via the cooler 63. The stratification inhibiting line L60 It may be provided.

도 11의 (D), (E)에 나타난 성층화 억제부(60)는, 액화가스 구간의 액화가스를 증발가스 구간에 전달하여, 증발가스 구간에서의 높이에 따른 온도 변화폭을 감소시키고 증발가스 구간에서의 온도를 떨어뜨리면서, 성층화 구간 중 적어도 상측 일부분에서의 온도 변화폭을 감소시켜, 액면에서의 액화가스 온도를 떨어뜨릴 수 있다.The stratification suppression unit 60 shown in (D) and (E) of FIG. 11 delivers the liquefied gas in the liquefied gas section to the boil-off gas section to reduce the temperature change width according to the height in the boil-off gas section and The temperature of the liquefied gas at the liquid level can be lowered by reducing the temperature change range in at least a portion of the upper portion of the stratification section while lowering the temperature at.

즉 도 11의 성층화 억제부(60)에 의해, 도 12에 나타난 바와 같이 B - C - A - D의 온도 구배는 B - C - A - D2를 거쳐 B - C - E - A2 - D2'로 변화하게 된다. 따라서 본 실시예는, 증발가스 구간 및 성층화 구간 중 적어도 상측 일부분에서의 온도 분포를 나란하게 유도하면서 액면의 온도를 A에서 A2로 떨어뜨려 성층화를 억제할 수 있다.That is, by the stratification suppressor 60 of FIG. 11, the temperature gradient of B-C-A-D is B-C-A-D2 to B-C-E-A2-D2' as shown in FIG. It will change. Accordingly, in the present embodiment, stratification can be suppressed by lowering the temperature of the liquid surface from A to A2 while inducing a temperature distribution in at least a portion of the upper portion of the evaporation gas section and the stratification section.

도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이고, 도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.13 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a view showing stratification suppression according to a sixth embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 성층화 억제부(60)는, 액화가스를 활용하는 앞선 제4 실시예 및 제5 실시예와 달리, 증발가스를 활용할 수 있다.Referring to FIG. 13, the stratification suppressing unit 60 according to the sixth embodiment of the present invention may utilize a boil-off gas, unlike the fourth and fifth embodiments that utilize liquefied gas.

도 13의 (F)에 나타난 바와 같이 성층화 억제부(60)는, 증발가스 공급라인(L30)으로부터 분기되어 내부 바닥으로 연장되는 성층화 억제라인(L60)과, 하부 노즐(61b)을 구비할 수 있다.As shown in (F) of FIG. 13, the stratification inhibiting unit 60 may include a stratification inhibiting line L60 branching from the boil-off gas supply line L30 and extending to the inner floor, and a lower nozzle 61b. have.

이때 하부 노즐(61b)은, 액화가스 구간에 마련되며, 성층화 억제라인(L60)에서 유동하는 증발가스를 액화가스 구간 내에서 액면을 향해 상방 분사할 수 있다.At this time, the lower nozzle 61b is provided in the liquefied gas section, and the boil-off gas flowing in the stratification suppression line L60 can be injected upwards toward the liquid level in the liquefied gas section.

이를 통해 성층화 억제부(60)는, 증발가스 구간의 증발가스를 액화가스 구간에 전달하여, 증발가스 구간에서의 온도는 떨어뜨리고 액화가스 구간에서의 온도는 높이면서, 성층화 구간에서의 온도 변화폭을 감소시켜, 액면에서의 액화가스 온도를 떨어뜨릴 수 있다.Through this, the stratification suppression unit 60 delivers the boil-off gas of the boil-off gas section to the liquefied gas section, thereby decreasing the temperature in the boil-off gas section and increasing the temperature in the liquefied gas section, while reducing the temperature change in the stratification section. By reducing, it is possible to lower the temperature of the liquefied gas at the liquid level.

즉 도 14에 나타난 바와 같이 B - C - A - D인 온도 구배가 B3 - C3 - A3 - D3으로 변화하여 액면의 온도가 A에서 A3으로 떨어지므로, 성층화가 억제될 수 있다.That is, as shown in FIG. 14, since the temperature gradient of B-C-A-D changes to B3-C3-A3-D3 and the temperature of the liquid surface drops from A to A3, stratification can be suppressed.

도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 성층화 억제부가 마련된 액화가스 저장탱크의 개념도이고, 도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 성층화 억제를 나타내는 도면이다.15 is a conceptual diagram of a liquefied gas storage tank provided with a stratification suppressor according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram illustrating stratification suppression according to a seventh embodiment of the present invention.

도 15의 (G)를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 성층화 억제부(60)는, 앞선 도 11에서의 (E)와 다르게, 액화가스 구간에서의 액화가스를 가열해 기포로 만든 후, 내부 바닥으로 연장되어 있는 성층화 억제라인(L60)을 따라 유동시켜서, 내부 바닥의 하부 노즐(61b)을 통해 액면으로 전달한다.Referring to (G) of Figure 15, the stratification inhibiting unit 60 according to the seventh embodiment of the present invention, unlike (E) in the preceding Figure 11, by heating the liquefied gas in the liquefied gas section After making it, it is made to flow along the stratification suppression line L60 extending to the inner floor, and transferred to the liquid level through the lower nozzle 61b of the inner floor.

이때 도 16에서와 같이 온도 구배는 B - C - A - D에서 B4 - C4 - A4 - D로 변화하게 되며, 액면에서의 온도는 A에서 A4로 낮아지면서 성층화가 억제될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 16, the temperature gradient changes from B-C-A-D to B4-C4-A4-D, and the temperature at the liquid level decreases from A to A4, thereby suppressing stratification.

이와 같은 성층화 억제부(60)를 가동함에 따라 나타나는 효과를, 이하 도 17 등을 참고해 설명한다.The effect of the operation of the stratification inhibiting unit 60 will be described below with reference to FIG. 17 and the like.

도 17은 본 발명에 따른 멤브레인형/독립형의 액화가스 저장탱크에서 성층화 억제로 인한 내압 상승 지연을 나타내는 도면이고, 도 18은 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 성층화 억제로 인한 내압 상승 지연을 나타내는 도면이다.FIG. 17 is a view showing a delay in increasing internal pressure due to inhibition of stratification in a membrane-type/independent liquefied gas storage tank according to the present invention, and FIG. 18 is a rise in internal pressure due to inhibition of stratification in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention It is a diagram showing the delay.

도 17을 참조하면, 증발가스의 배출이 필요한 압력이 약 0.6barg라고 할 경우, 성층화 억제부(60)를 구비하지 않는 경우 증발가스의 배출은 약 14일 경과 시 발생한다.Referring to FIG. 17, when the pressure required to discharge the boil-off gas is about 0.6 barg, when the stratification suppressor 60 is not provided, the boil-off gas is discharged after about 14 days.

반면 성층화 억제부(60)를 성층화 파악부(11)에 따라 가동하는 경우 증발가스의 배출은 약 22일 경과 시로 지연될 수 있으며, 성층화 억제부(60)를 연속 운전하는 경우 증발가스의 배출은 약 29일 경과 시까지 지연될 수 있다.On the other hand, when the stratification inhibiting unit 60 is operated according to the stratification grasping unit 11, the emission of evaporated gas may be delayed after about 22 days, and when the stratification inhibiting unit 60 is continuously operated, the evaporation of evaporated gas is It may be delayed until about 29 days have elapsed.

또한 도 18을 참조하면, 증발가스의 배출이 필요한 압력이 약 5.5barg일 때, 성층화 억제부(60)를 구비하지 않는 경우(12일 경과 시 증발가스 배출) 대비, 성층화 억제부(60)를 성층화 파악부(11)에 따라 가동하는 경우(24일 경과 시 증발가스 배출)와 성층화 억제부(60)를 연속 가동하는 경우(26일 경과 시 증발가스 배출)는, 증발가스 배출이 상당히 지연될 수 있다.In addition, referring to FIG. 18, when the pressure required to discharge the boil-off gas is about 5.5 barg, compared to the case where the stratification suppressing unit 60 is not provided (evaporation gas is discharged after 12 days), the stratification suppressing unit 60 is In the case of operating according to the stratification grasping unit 11 (evaporation gas discharged after 24 days) and the continuous operation of the stratification suppression unit 60 (evaporating gas emission after 26 days), the evaporation of evaporated gas may be significantly delayed. I can.

즉 본 발명은 성층화 억제부(60)를 이용해 성층화 현상을 억제하여, 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 기설정값(액화가스 저장탱크(10)에서 증발가스의 배출이 필요한 압력)으로 도달하는 기간을 지연시킬 수 있다.That is, the present invention suppresses the stratification phenomenon by using the stratification suppressor 60, so that the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 reaches a preset value (pressure required to discharge the boil-off gas from the liquefied gas storage tank 10). You can delay the period.

따라서 본 발명은, 성층화 현상을 억제하여 액화가스 저장탱크(10)의 압력 상승을 지연시킴에 따라, 액화가스 저장탱크(10)에서 증발가스가 배출되어야 하는 기간을 단축할 수 있고, 성층화 억제부(60)가 없는 경우 대비, 운항 중 증발가스 처리부의 가동 횟수, 가동 시간, 또는 부하를 낮출 수 있다.Accordingly, the present invention suppresses the stratification phenomenon and delays the pressure increase of the liquefied gas storage tank 10, thereby shortening the period in which the boil-off gas must be discharged from the liquefied gas storage tank 10, and the stratification suppressor Compared to the absence of (60), it is possible to reduce the number of times, operation time, or load of the boil-off gas treatment unit during operation.

이러한 점을 고려할 때, 앞서 설명한 제1 실시예에 성층화 억제부(60)가 적용되면 증발가스 액화부(40)의 부하나 가동 횟수가 절감될 수 있을 것이며, 제2 실시예에서의 가스연료 공급 시스템(2)과 같이 증발가스를 재액화하는 장치인 증발가스 액화부(40)의 생략도 가능하다.In consideration of this point, if the stratification suppression unit 60 is applied to the first embodiment described above, the load or the number of operations of the boil-off gas liquefaction unit 40 may be reduced, and gas fuel supply in the second embodiment. It is also possible to omit the boil-off gas liquefaction unit 40, which is a device for re-liquefying boil-off gas like the system 2.

이 경우 증발가스 처리부는 증발가스 액화부(40)와 증발가스 공급부(30) 중 증발가스 공급부(30)만을 구비할 수 있으며, 다만 성층화 억제로 인해 운항 중 압축기(31)(HD 압축기)의 가동 시작 시점이 지연되거나, 운항 중 압축기(31)의 가동이 생략될 수 있다.In this case, the boil-off gas processing unit may include only the boil-off gas supply unit 30 of the boil-off gas liquefaction unit 40 and the boil-off gas supply unit 30, but the operation of the compressor 31 (HD compressor) during operation due to stratification suppression. The start time may be delayed, or operation of the compressor 31 may be omitted during operation.

또한 가스연료 처리부 관점에서 보면, 가스연료 처리부는 액화가스를 수요처(50)의 메인연료로 공급하거나 운항 중 증발가스를 수요처(50)에 공급하지 않을 수 있고, 운항 기간에 따라서는 증발가스를 재액화하지 않고 액화가스 저장탱크(10)에 저장해두는 것도 가능하다.In addition, from the viewpoint of the gas fuel processing unit, the gas fuel processing unit may not supply liquefied gas as the main fuel of the customer 50 or may not supply the boil-off gas to the customer 50 during operation. It is also possible to store in the liquefied gas storage tank 10 without being liquefied.

선박(1)이 1회 운항하는 기간이 15일 내지 20일 정도라고 한다면, 본 발명에 따른 선박(1)은 성층화 억제부(60)를 사용함에 따라 운항 중 증발가스의 배출을 전혀 하지 않고 저장하더라도, 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 안전한 범위 내로 유지되도록 할 수 있다.If the period for which the vessel 1 operates once is about 15 to 20 days, the vessel 1 according to the present invention uses the stratification suppressor 60 to store it without emitting any evaporation gas during operation. Even so, the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 can be maintained within a safe range.

따라서 제2 실시예에서 더 나아가, 제3 실시예에서의 가스연료 공급 시스템(2)과 같이 증발가스 공급부(30)가 생략될 수 있다. 즉 증발가스 처리부는 증발가스를 압축하는 압축기(31)(LD 압축기)가 생략됨에 따라(벙커링을 위한 HD 압축기는 구비 가능) 운항 중 증발가스를 수요처(50)에 공급하지 않을 수 있고, 수요처(50)는 액화가스만을 소비하여 가동할 수 있다.Therefore, further from the second embodiment, the boil-off gas supply unit 30 may be omitted like the gas fuel supply system 2 in the third embodiment. That is, the boil-off gas processing unit may not supply the boil-off gas to the customer 50 during operation, as the compressor 31 (LD compressor) for compressing the boil-off gas is omitted (HD compressor for bunkering may be provided). 50) can be operated by consuming only liquefied gas.

이와 달리 본 발명은, 증발가스 처리부가 증발가스를 재액화하는 장치인 증발가스 액화부(40)를 구비하는 대신 증발가스 공급부(30)를 생략하는 것도 가능하며, 이때 증발가스 액화부(40)는 HD 압축기에 의해 압축된 증발가스를 액화시킬 수 있다.Alternatively, in the present invention, the boil-off gas processing unit may omit the boil-off gas supply unit 30 instead of the boil-off gas liquefaction unit 40, which is a device for re-liquefying the boil-off gas, and at this time, the boil-off gas liquefaction unit 40 Can liquefy boil-off gas compressed by HD compressor.

이하에서는 도 19 내지 도 22를 참조하여, 액화가스 운반선 외의 선박(1)으로 가압형의 액화가스 저장탱크(10)를 갖는 경우에서, 성층화 억제부(60)의 가동 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, in the case of having a pressurized liquefied gas storage tank 10 in a vessel 1 other than a liquefied gas carrier, a method of operating the stratification suppression unit 60 will be described with reference to FIGS. 19 to 22.

도 19는 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 성층화 억제로 인한 내압 변화를 나타내는 도면이고, 도 20은 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이고, 도 21은 본 발명에 따른 가압형의 액화가스 저장탱크에서 시간에 따른 압력 변화를 나타내는 도면이며, 도 22는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크에서 시간에 따른 온도/압력 변화를 나타내는 도면이다.19 is a view showing a change in internal pressure due to suppression of stratification in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention, and FIG. 20 is a view showing a temperature change over time in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention 21 is a view showing a pressure change over time in a pressurized liquefied gas storage tank according to the present invention, and FIG. 22 is a view showing a temperature/pressure change over time in a liquefied gas storage tank according to the present invention.

도 19를 참고하면, 성층화 현상이 발생하면 내압이 점차 상승하게 되지만, 성층화 억제부(60)의 가동에 의해 액면의 액화가스 온도가 저하되면 내압이 단시간 내에 하강하게 된다. 그러나 지속적으로 이루어지는 외부 열침투로 인해, 다시 성층화 현상이 발생하면서 내압의 상승이 야기된다.Referring to FIG. 19, when the stratification phenomenon occurs, the internal pressure gradually increases, but when the temperature of the liquefied gas at the liquid level decreases due to the operation of the stratification suppressor 60, the internal pressure decreases within a short time. However, due to the continuous external heat penetration, stratification occurs again, causing an increase in internal pressure.

따라서 본 발명은, 성층화 억제부(60)의 가동을 주기적으로/연속적으로 구현할 수 있으며, 다만 전력 등을 고려할 때 성층화 억제부(60)는 비연속적으로 반복 가동되어 액화가스 저장탱크(10)의 압력 상승을 지연시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, the operation of the stratification inhibiting unit 60 can be implemented periodically/continuously, but when power is considered, the stratification inhibiting unit 60 is repeatedly operated discontinuously so that the liquefied gas storage tank 10 It can delay the pressure rise.

즉 도 20을 참조하면, 성층화 억제부(60)는 액면에서의 액화가스 온도와 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제1 기설정값 이상이 될 때마다 반복 가동하여, 액면에서의 액화가스 온도와 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제2 기설정값 이하가 되도록 할 수 있으며, 이때 제2 기설정값은 제1 기설정값보다 작은 값이거나 0일 수 있다.That is, referring to FIG. 20, the stratification inhibiting unit 60 repeatedly operates whenever the difference between the temperature of the liquefied gas at the liquid level and the temperature of the liquefied gas at the inner floor becomes more than a first preset value, The difference between the temperature and the temperature of the liquefied gas at the inner floor may be less than or equal to the second preset value, and the second preset value may be a value smaller than the first preset value or 0.

다만 시간에 따른 온도의 변화는 비례적으로 발생하지 않을 수 있는 바, 제1 기설정값은 운항 중 내부 바닥에서의 액화가스 온도가 증가함에 따라 감소하는 값일 수 있다.However, since the temperature change over time may not occur proportionally, the first preset value may be a value that decreases as the temperature of the liquefied gas at the inner floor increases during operation.

반면 도 21을 참조하면, 기설정값의 변화 없이 성층화 억제부(60)의 가동이 가능하다. 즉 성층화 억제부(60)는, 시간에 따른 압력의 변화는 비례적으로 발생할 수 있음을 고려하여, 액화가스 저장탱크(10)의 내압과 내부 바닥에서의 액화가스 온도로부터 도출되는 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제1 기설정값 이상이 될 때마다 반복 가동하여, 액화가스 저장탱크(10)의 내압과 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제2 기설정값 이하가 되도록 할 수 있으며, 이때 제2 기설정값은 제1 기설정값보다 작은 값이거나 0일 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 21, the stratification suppression unit 60 can be operated without changing the preset value. That is, the stratification suppression unit 60, considering that the change in pressure over time may occur proportionally, the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 and the temperature of the liquefied gas at the internal floor Whenever the difference between the saturation pressures exceeds the first preset value, it is repeatedly operated so that the difference between the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 and the saturation pressure at the inner floor is less than or equal to the second preset value, In this case, the second preset value may be a value smaller than the first preset value or may be 0.

물론 액면에서의 액화가스 온도와 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제1 기설정값 이상인지 여부나, 액화가스 저장탱크(10)의 내압과 내부 바닥에서의 액화가스 온도로부터 도출되는 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제1 기설정값 이상인지 여부는, 성층화 파악부(11)에 의하여 연속적 또는 주기적으로 체크될 수 있고, 성층화 파악부(11)에 의해 성층화 억제부(60)의 가동이 제어될 수 있다.Of course, whether the difference between the liquefied gas temperature at the liquid level and the liquefied gas temperature at the inner floor is greater than or equal to the first preset value, or the inner floor derived from the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 and the liquefied gas temperature at the inner floor Whether or not the difference between the saturation pressures at is greater than or equal to the first preset value may be continuously or periodically checked by the stratification grasping unit 11, and the stratification inhibiting unit 60 is operated by the stratification grasping unit 11 This can be controlled.

도 22는 도 20의 온도 변화와 도 21의 압력 변화를 함께 도시한 것인데, 도 22에 나타난 바와 같이 성층화 억제부(60)가 가동되면, 성층화 억제부(60)가 가동하는 일정 시간 동안 온도와 압력이 모두 하강하게 됨을 알 수 있다. 다만 성층화 억제부(60)에 의해 내부 바닥의 액화가스가 유동함에 따라, 내부 바닥의 액화가스 온도가 다소 상승할 수는 있다.FIG. 22 shows the temperature change of FIG. 20 and the pressure change of FIG. 21 together. As shown in FIG. 22, when the stratification inhibiting unit 60 is operated, the temperature and the temperature for a certain time during which the stratification inhibiting unit 60 is operated You can see that the pressure all goes down. However, as the liquefied gas of the inner floor flows by the stratification suppressor 60, the temperature of the liquefied gas of the inner floor may slightly increase.

이와 같이 본 실시예는, 액화가스와 증발가스가 공존하는 액화가스 저장탱크(10)에 있어서, 성층화 현상이 발생함에 따라 내압이 빠르게 상승하는 문제를 해결함으로써, 증발가스 처리 구성을 간소화하거나 생략해 시스템 전체 효율을 대폭 개선할 수 있다.As described above, in this embodiment, in the liquefied gas storage tank 10 in which the liquefied gas and the boil-off gas coexist, the internal pressure rapidly increases as the stratification occurs, thereby simplifying or omitting the boil-off gas treatment configuration. The overall system efficiency can be significantly improved.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include a combination of the embodiments or a combination of at least one of the embodiments and a known technology as another embodiment.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described based on the embodiments of the present invention, but this is merely an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains will not depart from the essential technical content of the present embodiment. It will be appreciated that various combinations or variations and applications not illustrated in the examples are possible in the scope. Accordingly, technical contents related to modifications and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.

1: 선박 2: 가스연료 공급 시스템
10: 액화가스 저장탱크 11: 성층화 파악부
111a: 상단 온도센서 111b: 하단 온도센서
111c: 액면 온도센서 112: 압력센서
20: 액화가스 공급부 21: 이송 펌프
22: 고압 펌프 23: 기화기
L20: 액화가스 공급라인 L21: 액화가스 리턴라인
30: 증발가스 공급부 31: 압축기
32: 쿨러 L30: 증발가스 공급라인
40: 증발가스 액화부 41: 액화기
411: 냉매 펌프 412: 냉매 팽창기
42: 기액분리기 L40: 증발가스 액화라인
L41: 냉매 순환라인 L42: 플래시가스 배출라인
50: 수요처 60: 성층화 억제부
61a: 액면 노즐 61b: 하부 노즐
61c: 상부 노즐 62: 교반기
63: 쿨러 L60: 성층화 억제라인1: Ship 2: Gas fuel supply system
10: liquefied gas storage tank 11: stratification grasp unit
111a: upper temperature sensor 111b: lower temperature sensor
111c: liquid surface temperature sensor 112: pressure sensor
20: liquefied gas supply unit 21: transfer pump
22: high pressure pump 23: carburetor
L20: liquefied gas supply line L21: liquefied gas return line
30: boil-off gas supply unit 31: compressor
32: cooler L30: boil-off gas supply line
40: boil-off gas liquefaction unit 41: liquefier
411: refrigerant pump 412: refrigerant expander
42: gas-liquid separator L40: boil-off gas liquefaction line
L41: refrigerant circulation line L42: flash gas discharge line
50: customer 60: stratification suppression unit
61a: liquid level nozzle 61b: lower nozzle
61c: upper nozzle 62: stirrer
63: cooler L60: stratification suppression line

Claims (10)

액화가스를 추진용 연료로서 적재하는, 액화가스 운반선 외의 선박에 마련되는 가스연료 공급 시스템으로서,
내부에 액화가스를 저장하며 액화가스가 증발한 증발가스가 공존하며 선내에 탑재되는 멤브레인형 또는 독립형의 액화가스 저장탱크;
상기 액화가스 저장탱크의 내부에 저장된 액화가스 또는 증발가스를 유동하여 액화가스와 증발가스의 경계면인 액면에서의 액화가스 온도를 상기 액화가스 저장탱크의 내부 바닥에서의 액화가스 온도에 가까워지는 방향으로 떨어뜨리는 성층화 억제부; 및
상기 액화가스 저장탱크의 가스를 수요처로 공급하는 가스연료 처리부를 포함하며,
상기 가스연료 처리부는, 상기 성층화 억제부가 성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시킴에 따라, 운항 중 액화가스를 상기 수요처의 메인연료로 공급하거나 증발가스를 상기 수요처에 공급하지 않으며,
상기 성층화 억제부는,
상기 액화가스 저장탱크의 내압과 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도로부터 도출되는 상기 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제1 기설정값 이상이 될 때마다 반복 가동하여, 상기 액화가스 저장탱크의 내압과 상기 내부 바닥에서의 포화압력 간의 차이가 제2 기설정값 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.As a gas fuel supply system provided on vessels other than liquefied gas carriers, which loads liquefied gas as fuel for propulsion,
A membrane-type or independent-type liquefied gas storage tank that stores liquefied gas inside and coexists with evaporated boil-off gas from which the liquefied gas is evaporated, and is mounted on board the ship;
By flowing the liquefied gas or boil-off gas stored in the liquefied gas storage tank, the temperature of the liquefied gas at the liquid surface, which is the interface between the liquefied gas and the boil-off gas, is brought closer to the temperature of the liquefied gas at the inner bottom of the liquefied gas storage tank. Stratification suppressor to drop; And
And a gas fuel processing unit supplying the gas from the liquefied gas storage tank to a customer
The gas fuel processing unit does not supply liquefied gas as the main fuel of the customer or boil off gas to the customer during operation as the stratification inhibiting unit inhibits the stratification phenomenon and delays the pressure increase in the liquefied gas storage tank. Not,
The stratification inhibiting unit,
The internal pressure of the liquefied gas storage tank is repeatedly operated whenever the difference between the internal pressure of the liquefied gas storage tank and the saturation pressure at the internal floor derived from the temperature of the liquefied gas at the internal floor exceeds a first preset value. The gas fuel supply system, characterized in that the difference between the saturation pressure at the inner floor and the second preset value or less. 제 1 항에 있어서, 상기 성층화 억제부는,
성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 내압이 기설정값으로 도달하는 기간을 지연시키며,
상기 기설정값은, 상기 액화가스 저장탱크에서 증발가스의 배출이 필요한 압력인 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 1, wherein the stratification inhibiting unit,
By suppressing the stratification phenomenon, delaying the period for the internal pressure of the liquefied gas storage tank to reach a preset value,
The preset value is a gas fuel supply system, characterized in that the pressure required to discharge the boil-off gas from the liquefied gas storage tank. 제 2 항에 있어서, 상기 액화가스 저장탱크는,
상기 성층화 억제부가 성층화 현상을 억제하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시킴에 따라, 운항 중 증발가스를 배출하지 않고 저장하는 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 2, wherein the liquefied gas storage tank,
The gas fuel supply system according to claim 1, wherein the stratification inhibiting unit suppresses the stratification phenomenon and delays the pressure increase of the liquefied gas storage tank, thereby storing the boil-off gas during operation without discharging it. 제 1 항에 있어서, 상기 성층화 억제부는,
연속적 또는 주기적으로 가동하여 상기 액화가스 저장탱크의 압력 상승을 지연시키는 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 1, wherein the stratification inhibiting unit,
A gas fuel supply system, characterized in that it operates continuously or periodically to delay an increase in pressure of the liquefied gas storage tank. 제 4 항에 있어서, 상기 성층화 억제부는,
상기 액면에서의 액화가스 온도와 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제1 기설정값 이상이 될 때마다 반복 가동하여, 상기 액면에서의 액화가스 온도와 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도 간의 차이가 제2 기설정값 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 4, wherein the stratification inhibiting unit,
Whenever the difference between the temperature of the liquefied gas at the liquid level and the temperature of the liquefied gas at the inner floor is greater than or equal to a first preset value, the operation is repeated, and the temperature between the liquefied gas temperature at the liquid level and the temperature of the liquefied gas at the inner floor Gas fuel supply system, characterized in that the difference is to be less than the second preset value. 제 5 항에 있어서, 제1 기설정값은,
운항 중 상기 내부 바닥에서의 액화가스 온도가 증가함에 따라 감소하는 값인 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 5, wherein the first preset value is
Gas fuel supply system, characterized in that the value decreases as the temperature of the liquefied gas at the inner floor increases during operation. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 가스연료 처리부는,
상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 재액화하는 장치를 생략한 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 1, wherein the gas fuel processing unit,
Gas fuel supply system, characterized in that omitting a device for re-liquefying the boil-off gas of the liquefied gas storage tank. 제 8 항에 있어서, 상기 가스연료 처리부는,
상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기를 생략한 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.The method of claim 8, wherein the gas fuel processing unit,
Gas fuel supply system, characterized in that omitting the boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank. 제 1 항 내지 제 6 항, 제 8 항 및 제 9 항 중 어느 한 항의 상기 가스연료 공급 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
A ship comprising the gas fuel supply system of any one of claims 1 to 6, 8 and 9.
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