KR102197013B1 - 선박 - Google Patents

선박 Download PDF

Info

Publication number
KR102197013B1
KR102197013B1 KR1020197002209A KR20197002209A KR102197013B1 KR 102197013 B1 KR102197013 B1 KR 102197013B1 KR 1020197002209 A KR1020197002209 A KR 1020197002209A KR 20197002209 A KR20197002209 A KR 20197002209A KR 102197013 B1 KR102197013 B1 KR 102197013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
gas
line
emergency
excess gas
Prior art date
Application number
KR1020197002209A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190028447A (ko
Inventor
노부히로 신무라
히데카즈 이와사키
히로타카 타카타
아키히로 안도
히로유키 타케다
나오코 인도
Original Assignee
카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 filed Critical 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Publication of KR20190028447A publication Critical patent/KR20190028447A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102197013B1 publication Critical patent/KR102197013B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215—Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/14—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to internal-combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0287—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers characterised by the transition from liquid to gaseous phase ; Injection in liquid phase; Cooling and low temperature storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/004—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for large storage vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0045—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • B63B2758/00—
    • B63B2770/00—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F02B2043/103—Natural gas, e.g. methane or LNG used as a fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0221—Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0339—Heat exchange with the fluid by cooling using the same fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/031—Treating the boil-off by discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05—Regasification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/24—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using regenerators, cold accumulators or reversible heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/64—Separating heavy hydrocarbons, e.g. NGL, LPG, C4+ hydrocarbons or heavy condensates in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Abstract

선박은, 추진용 가스 소비기와, LNG를 저류하는 탱크와, 탱크 내에서 발생하는 BOG를 압축기로 안내하는 송기 라인과, 압축기로부터 토출되는 BOG를 가스 소비기로 안내하는 공급 라인과, 공급 라인으로부터 잉여 가스를 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과, 팽창 장치의 상류 측에서 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와, 상용 열교환기와 팽창 장치 사이에서 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기와, 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 LNG를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인을 구비하며, 비상용 열교환기는, 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 송액 라인에 흐르는 LNG 사이에서 잠열 축열재를 통해 열교환을 수행하는 것이며, 잠열 축열재는, LNG에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해한다.

Description

선박
본 발명은, 추진용 가스 소비기(消費器)를 포함하는 선박에 관한 것이다.
종래부터, 선박의 추진용 가스 소비기에는, 왕복 엔진, 가스터빈 엔진, 가스연소 보일러 등이 이용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 도 12에 나타낸 바와 같은 선박(100)이 개시되어 있다. 이 선박(100)은, 추진용 가스 소비기로서, 액화천연가스를 저류(貯留)하는 탱크(110) 내에서 발생하는 보일-오프 가스(Boil-Off Gas)를 연료로 하는 MEGI 엔진을 포함한다.
구체적으로, 선박(100)에서는, 보일-오프 가스가 송기(送氣) 라인(121)을 통해 탱크(110)로부터 압축기(130)로 안내되고, 압축기(130)에서 고온 고압으로 압축된다. 압축기(130)로부터 토출되는 보일-오프 가스는, 공급 라인(122)을 통해서 MEGI 엔진으로 안내된다. 공급 라인(122)으로부터는 반송 라인(140)이 분기하고 있고, 이 반송 라인(140)이 탱크(110)에 연결되어 있다. 반송 라인(140)은, 보일-오프 가스 중 MEGI 엔진에서 미처 소비하지 못한 분량인 잉여 가스를 공급 라인(122)으로부터 탱크(110)로 되돌리는 역할을 수행한다.
반송 라인(140)에는, 상류 측으로부터 차례로, 팽창 밸브(141) 및 기액 분리기(142)가 설치되어 있다. 반송 라인(140)을 통해서 탱크(110)로 되돌려지는 고온 고압의 잉여 가스는, 2개의 열교환기(161, 162)에서 냉각된 후, 팽창 밸브(141)에서 팽창되어 저온 저압의 기액(氣液) 2상(2相) 상태가 된다. 기액 2상 상태의 잉여 가스는, 기액 분리기(142)에서 가스 성분과 액체 성분으로 분리되고, 액체 성분만이 탱크(110)로 되돌려진다. 한편, 가스 성분은, 기액 분리기(142)로부터 재순환 라인(150)을 통해 송기 라인(121)으로 안내된다.
반송 라인(140)에서 상류 측에 위치하는 열교환기(161)는, 반송 라인(140)에 흐르는 잉여 가스와 송기 라인(121)에 흐르는 보일-오프 가스 사이에 열교환을 수행하고, 하류 측에 위치하는 열교환기(162)는, 열교환기(161)에서 냉각된 잉여 가스와 재순환 라인(150)에 흐르는 가스 성분 사이에 열교환을 수행한다.
일본 특허공표 특표2015-505941호 공보
그런데 도 12에 나타낸 선박(100)에서는, 잉여 가스가, 송기 라인(121)에 흐르는 보일-오프 가스의 냉열 및 재순환 라인(150)에 흐르는 가스 성분의 냉열에 의해서만 냉각될 뿐이다. 이 때문에, 잉여 가스의 양에 따라서는, 잉여 가스가 충분히 냉각되지 않아 잉여 가스의 재액화율(잉여 가스의 총량에 대한 재액화량의 비율)이 낮아지는 일이 있다. 예를 들면, 선박의 통상 항행 시에는 잉여 가스는 그다지 발생하지 않지만, 정박 시에는 잉여 가스가 대량으로 발생한다.
그래서 본 발명은, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 한 측면에서, 추진용 가스 소비기와, 액화천연가스를 저류하는 탱크와, 상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과, 상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 공급 라인과, 상기 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과, 상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와, 상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기와, 상기 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 액화천연가스를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인을 구비하며, 상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 송액 라인에 흐르는 액화천연가스 사이에 잠열 축열재를 통해서 열교환을 수행하는 것이며, 상기 잠열 축열재는, 액화천연가스에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박을 제공한다.
상기 구성에 의하면, 비상용 열교환기의 잠열 축열재가 응고함에 따라, 액화천연가스의 냉열을 잠열 축열재의 잠열로서 축적할 수 있다. 잉여 가스가 적은 경우에는, 상용 열교환기에서 잉여 가스가 충분히 냉각되어, 비상용 열교환기에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도보다 낮아지거나 동일한 정도가 된다. 이 때문에, 비상용 열교환기는 그다지 기능하지 않는다. 한편, 잉여 가스가 많은 경우에는, 상용 열교환기에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분하게 되어, 비상용 열교환기에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도보다 높아진다. 이 때문에, 비상용 열교환기의 잠열 축열재가 융해한다. 즉, 잉여 가스가 많은 경우에는, 잠열 축열재에 축적한 액화천연가스의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 다른 측면에서, 추진용 가스 소비기와, 액화천연가스를 저류하는 탱크와, 상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과, 상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 공급 라인과, 상기 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과, 상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와, 상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기를 구비하며, 상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 공급 라인에 흐르는 보일-오프 가스 사이에서 잠열 축열재를 통해서 열교환을 수행하는 것이며, 상기 잠열 축열재는, 보일-오프 가스에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박을 제공한다.
상기 구성에 의하면, 비상용 열교환기의 잠열 축열재가 응고함에 따라, 보일-오프 가스의 냉열을 잠열 축열재의 잠열로서 축적할 수 있다. 잉여 가스가 적은 경우에는, 상용 열교환기에서 잉여 가스가 충분히 냉각되어, 비상용 열교환기에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도보다 낮아지거나 동일한 정도가 된다. 이 때문에, 비상용 열교환기는 그다지 기능하지 않는다. 한편, 잉여 가스가 많은 경우에는, 상용 열교환기에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분하게 되어, 비상용 열교환기에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도보다 높아진다. 이 때문에, 비상용 열교환기의 잠열 축열재가 융해한다. 즉, 잉여 가스가 많은 경우에는, 잠열 축열재에 축적한 보일-오프 가스의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 또 다른 측면에서, 추진용 가스 소비기와, 액화천연가스를 저류하는 탱크와, 상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과, 상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 제1 공급 라인과, 상기 제1 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과, 상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와, 상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기와, 상기 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 액화천연가스를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인과, 상기 강제 기화기에서 생성되는 기화 가스를 안내하고, 냉각기가 설치된 제2 공급 라인을 구비하며, 상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 냉각기에서 냉각된 기화 가스 사이에서 잠열 축열재를 통해서 열교환을 수행하는 것이며, 상기 잠열 축열재는, 상기 냉각기에서 냉각된 기화 가스에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박을 제공한다.
상기 구성에 의하면, 비상용 열교환기의 잠열 축열재가 응고함에 따라, 기화 가스의 냉열을 잠열 축열재의 잠열로서 축적할 수 있다. 잉여 가스가 적은 경우에는, 상용 열교환기에서 잉여 가스가 충분히 냉각되어, 비상용 열교환기에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도보다 낮아지거나 동일한 정도가 된다. 이 때문에 비상용 열교환기는 그다지 기능하지 않는다. 한편, 잉여 가스가 많은 경우에는, 상용 열교환기에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분하게 되어, 비상용 열교환기에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도보다도 높아진다. 이 때문에, 비상용 열교환기의 잠열 축열재가 융해한다. 즉, 잉여 가스가 많은 경우에는, 잠열 축열재에 축적한 기화 가스의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수가 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 3은, 제2 실시형태에서 제어 장치가 수행하는 제어의 플로차트이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 7은, 본 발명의 제6 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 8은, 제6 실시형태에서 제어 장치가 수행하는 제어의 플로차트이다.
도 9는, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 10은, 본 발명의 제8 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 11은, 다른 실시형태에 따른 선박의 개략 구성도이다.
도 12는, 종래의 선박의 개략 구성도이다.
(제1 실시형태)
도 1에, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 선박(1A)을 나타낸다. 이 선박(1A)은, 액화천연가스(이하, 'LNG'라고 함)를 저류하는 탱크(11)와, 추진용 가스 소비기인 주(主) 가스 엔진(13)과, 선내 전원용 부(副) 가스 엔진(16)을 포함한다. 다만, 추진용 가스 소비기는, 예를 들면 가스 연소 보일러여도 좋다.
도면에 도시된 예에서는, 탱크(11)가 하나만 설치되어 있지만, 탱크(11)는 복수로 설치되어 있어도 좋다. 또한, 도면에 도시된 예에서는, 주 가스 엔진(13) 및 부 가스 엔진(16)이 하나씩 설치되어 있지만, 주 가스 엔진(13)이 복수로 설치되어 있어도 좋고, 부 가스 엔진(16)이 복수로 설치되어 있어도 좋다.
주 가스 엔진(13)은, 스크루 프로펠러(screw propeller)(도시하지 않음)를 직접적으로 회전 구동하여도 좋고(기계 추진), 스크루 프로펠러를 발전기 및 모터를 통해 회전 구동하여도 좋다(전기 추진).
본 실시형태에서는, 주 가스 엔진(13)이, 연료가스 분사압이 중압 또는 고압인 왕복 엔진이다. 주 가스 엔진(13)은, 연료가스만을 연소시키는 가스 전소(專燒) 엔진이어도 좋고, 연료가스와 연료유 중 한쪽 또는 양쪽 모두를 연소시키는 2원 연료 엔진이어도 좋다. 다만, 주 가스 엔진(13)은, 가스터빈 엔진이어도 좋다.
부 가스 엔진(16)은, 연료가스 분사압이 저압인 왕복 기관으로서, 발전기(도시하지 않음)와 연결되어 있다. 부 가스 엔진(16)은, 연료가스만을 연소시키는 가스 전소 엔진이어도 좋고, 연료가스와 연료유 중 한쪽 또는 양쪽 모두를 연소시키는 2원 연료 엔진이어도 좋다.
주 가스 엔진(13)에는, 연료가스로서, 자연 입열에 의해 탱크(11) 내에서 발생하는 보일-오프 가스(이하, 'BOG'라고 함)가 공급되고, 부 가스 엔진(16)에는, 연료가스로서, LNG가 강제적으로 기화된 기화 가스(이하, 'VG'라고 함)가 공급된다.
구체적으로, 탱크(11)는, 송기(送氣) 라인(21)에 의해 압축기(12)와 접속되어 있고, 압축기(12)는, 제1 공급 라인(22)에 의해 주 가스 엔진(13)과 접속되어 있다. 또한, 탱크(11) 내에는, 펌프(14)가 배치되어 있고, 펌프(14)는, 송액(送液) 라인(31)에 의해 강제 기화기(15)와 접속되어 있다. 강제 기화기(15)는, 제2 공급 라인(32)에 의해 부 가스 엔진(16)과 접속되어 있다.
송기 라인(21)은, 탱크(11) 내에서 발생하는 BOG를 압축기(12)로 안내한다. 압축기(12)는, BOG를 중압 또는 고압으로 압축한다. 제1 공급 라인(22)은, 압축기(12)로부터 토출되는 BOG를 주 가스 엔진(13)으로 안내한다. 다만, 압축기(12)는, 예를 들면 주 가스 엔진(13)의 연료가스 분사압이 저압일 경우는, 저압 압축기여도 좋다.
제1 공급 라인(22)으로부터는 반송(返送) 라인(41)이 분기하고 있고, 이 반송 라인(41)이 탱크(11)로 연결되어 있다. 반송 라인(41)은, BOG 중 주 가스 엔진(13)에서 미처 소비하지 못한 분량의 잉여 가스를 제1 공급 라인(22)으로부터 탱크(11)로 되돌리는 역할을 수행한다. 반송 라인(41)에는, 상류 측으로부터 차례로, 개폐 밸브(42) 및 팽창 장치(43)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(42)는, 도시를 생략한 제어 장치에 의해, 잉여 가스가 발생했을 때 열리고, 잉여 가스가 발생하지 않을 때 닫힌다. 팽창 장치(43)는, 예를 들면, 팽창 밸브, 팽창 터빈, 이젝터(ejector) 등이다.
송액 라인(31)은, 펌프(14)로부터 토출되는 LNG를 강제 기화기(15)로 안내한다. 강제 기화기(15)는, LNG를 강제적으로 기화하고, VG를 생성한다. 제2 공급 라인(32)은, 강제 기화기(15)에서 생성되는 VG를 부 가스 엔진(16)으로 안내한다. 펌프(14)는, 강제 기화기(15)에서 생성되는 VG의 압력(즉, 강제 기화기(15)의 출구 압력)이 부 가스 엔진(16)의 연료가스 분사압보다도 높아지도록, LNG를 토출한다.
제2 공급 라인(32)에는, 상류 측으로부터 차례로, 냉각기(33), 기액 분리기(34) 및 가열기(35)가 설치되어 있다. VG 중의 중질분의 대부분(예를 들면, 에탄, 프로판, 부탄 등)은, 냉각기(33)에서 냉각되어 액체가 되고, 기액 분리기(34)에서 제거되어 탱크(11)로 되돌려진다. 이것에 의해, 메탄가가 높은 VG가 부 가스 엔진(16)으로 공급된다. 가열기(35)는, 기액 분리기(34)를 통과한 VG를 부 가스 엔진(16)으로의 공급에 알맞은 온도로 가열한다.
또한, 본 실시형태에서는, 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 4개의 열교환기(제1 열교환기(51), 제2 열교환기(52), 제3 열교환기(53) 및 비상용 열교환기(61))가 설치되어 있다. 반송 라인(41)은, 개폐 밸브(42)와 팽창 장치(43) 사이에서, 제3 열교환기(53), 제1 열교환기(51), 제2 열교환기(52) 및 비상용 열교환기(61)를 이 순서대로 통과한다. 또한, 송기 라인(21)은 제1 열교환기(51)를 통과하고, 송액 라인(31)은 비상용 열교환기(61) 및 제2 열교환기(52)를 이 순서대로 통과하며, 제2 공급 라인(32)은 기액 분리기(34)와 가열기(35) 사이에서 제3 열교환기(53)를 통과한다.
제1 ~ 제3 열교환기(51 ~ 53)는, 예를 들면, 플레이트와 주름 핀(corrugated fin)이 교대로 적층된 플레이트-핀 타입의 열교환기이다. 도면에 도시된 예에서는, 제1 ~ 제3 열교환기(51 ~ 53)가 별개로 이루어져 있지만, 제1 ~ 제3 열교환기(51 ~ 53) 중 어떤 2개 또는 모두가 일체로 이루어져 있어도 좋다.
제3 열교환기(53)는, 개폐 밸브(42)와 제1 열교환기(51) 사이에서 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스와, 기액 분리기(34)와 가열기(35) 사이에서 제2 공급 라인(32)에 흐르는 VG(즉, 냉각기(33)에서 냉각된 VG) 사이에서 열교환을 수행한다.
제1 열교환기(51)는, 제3 열교환기(53)와 제2 열교환기(52) 사이에서 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스(즉, 제3 열교환기(53)에서 냉각된 잉여 가스)와, 송기 라인(21)에 흐르는 BOG 사이에서 열교환을 수행한다.
제2 열교환기(52)는, 제1 열교환기(51)와 비상용 열교환기(61) 사이에서 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스(즉, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스)와, 비상용 열교환기(61)의 하류 측에서 송액 라인(31)에 흐르는 LNG 사이에서 열교환을 수행한다. 본 실시형태에서는, 제2 열교환기(52)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
비상용 열교환기(61)는, 제2 열교환기(52)와 팽창 장치(43) 사이에서 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스(즉, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스)와, 제2 열교환기(52)와 펌프(14) 사이에서 송액 라인(31)에 흐르는 LNG 사이에서 잠열 축열재(62)를 통해 열교환을 수행한다.
구체적으로, 비상용 열교환기(61)는, 용기(6a) 내에 충전된 잠열 축열재(62)와, 용기(6a)를 관통함과 동시에 용기(6a) 내에서 서로 간격이 떨어져 있는 한 쌍의 배관(6b)을 포함한다. 한쪽의 배관(6b)은 반송 라인(41)의 일부를 구성하고, 다른 한쪽의 배관(6b)은 송액 라인(31)의 일부를 구성한다. 한 쌍의 배관(6b)은, 용기(6a) 내에서 나선 모양으로 이루어져 있어도 좋다. 혹은, 한 쌍의 배관(6b)은, 용기(6a) 내에서 사행(蛇行)하고 있고, 한 쌍의 배관(6b)에, 잠열 축열재(62)와의 접촉 면적을 확보하기 위한 전열판 또는 핀(fin)이 설치되어 있어도 좋다.
비상용 열교환기(61) 내의 잠열 축열재(62)는, 탱크(11) 내의 LNG 온도(약 -160℃)보다 어느 정도 높은 응고점을 가진다. 예를 들면, 잠열 축열재(62)의 응고점은, -150 ~ -120℃이다. 이러한 잠열 축열재(62)로서는, 예를 들면, n-펜탄(n-pentane), 1-프로판올(1-propanol), 알릴알코올(allyl alcohol), 메틸시클로헥산(methylcyclohexane) 등을 이용할 수 있다. 이 때문에, 잠열 축열재(62)는, 비상용 열교환기(61)에 유입되는 LNG에 의해 냉각되어 응고한다. 한편, 비상용 열교환기(61)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 잠열 축열재(62)의 응고점보다도 낮은 경우는 잠열 축열재(62)가 융해하지 않지만, 비상용 열교환기(61)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 잠열 축열재(62)의 응고점보다도 높아지면 잠열 축열재(62)가 융해한다. 즉, 잠열 축열재(62)는, 해당 잠열 축열재(62)의 응고점과 동일한 소정 온도(TA) 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해한다.
이상 설명한 본 실시형태의 선박(1A)에서는, 비상용 열교환기(61)의 잠열 축열재(62)가 응고함에 따라, LNG의 냉열을 잠열 축열재(62)의 잠열로서 축적할 수 있다. 잉여 가스가 적은 경우에는, 제2 열교환기(52)에서 잉여 가스가 충분히 냉각되어, 비상용 열교환기(61)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도(TA)보다도 낮아지거나 동일한 정도가 된다. 이 때문에, 비상용 열교환기(61)는 그다지 기능하지 않는다. 한편, 잉여 가스가 많은 경우에는, 제2 열교환기(52)에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분하게 되어, 비상용 열교환기(61)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도(TA)보다도 높아진다. 이 때문에, 비상용 열교환기(61)의 잠열 축열재(62)가 융해한다. 즉, 잉여 가스가 많은 경우에는, 잠열 축열재(62)에 축적한 LNG의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 반송 라인(41) 상 및 송액 라인(31) 상에서 제2 열교환기(52)와 비상용 열교환기(61)가 직렬로 늘어서 있다. 이 때문에, 제2 열교환기(52)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남은 LNG의 냉열을 비상용 열교환기(61)에 축적하는 것이 가능하다. 특히, 본 실시형태와 같이 제2 공급 라인(32)이 선내 전원용 부 가스 엔진(16)으로 VG를 안내하는 것이라면, 송액 라인(31)에는 항상 LNG가 흐른다. 따라서, 항상 흐르는 LNG의 냉열을 합리적으로 축적할 수 있다.
＜변형 예＞
제1 열교환기(51)와 제3 열교환기(53) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두는 설치되지 않아도 좋다. 이 점은, 후술하는 제2 실시형태에서도 동일하다. 다만, 상기 실시형태와 같이 제2 열교환기(52)(상용 열교환기)에 더하여, 제1 열교환기(51)가 설치되어 있으면, 송기 라인(21)에 흐르는 BOG를 이용하여 잉여 가스를 냉각할 수 있어, 잉여 가스의 재액화율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 열교환기(52)가 설치되지 않고, 반송 라인(41)에서 비상용 열교환기(61)의 상류 측에는 제1 열교환기(51) 또는 제3 열교환기(53)만이 존재하여도 좋다. 이 경우, 제1 열교환기(51) 또는 제3 열교환기(53)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
(제2 실시형태)
도 2에, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 선박(1B)을 나타낸다. 또한, 본 실시형태 및 후술하는 실시형태에서, 먼저 설명한 실시형태와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략한다.
본 실시형태의 선박(1B)이 제1 실시형태의 선박(1A)과 다른 점은, 반송 라인(41)에 제1 바이패스 라인(71)이 접속되어 있음과 동시에, 송액 라인(31)에 제2 바이패스 라인(73)이 접속되어 있는 점이다. 본 실시형태에서는, 비상용 열교환기(61)에서의 잉여 가스와 LNG와의 불필요한 열교환을 회피하는 것이 가능하다.
구체적으로, 제1 바이패스 라인(71)은, 제2 열교환기(52)(상용 열교환기)와 비상용 열교환기(61) 사이에서 반송 라인(41)으로부터 분기하여, 비상용 열교환기(61)와 팽창 장치(43) 사이에서 반송 라인(41)에 연결되어 있다. 한편, 제2 바이패스 라인(73)은, 펌프(14)와 비상용 열교환기(61) 사이에서 송액 라인(31)으로부터 분기하여, 비상용 열교환기(61)와 제2 열교환기(52) 사이에서 송액 라인(31)에 연결되어 있다.
비상용 열교환기(61) 및 제1 바이패스 라인(71)에 대한 잉여 가스의 분배율은, 제1 조정 밸브(72)에 의해 조정되고, 비상용 열교환기(61) 및 제2 바이패스 라인(73)에 대한 LNG의 분배율은, 제2 조정 밸브(74)에 의해 조정된다. 본 실시형태에서는, 제1 조정 밸브(72)가, 반송 라인(41)에서 제1 바이패스 라인(71)의 분기점에 배치된 3방 밸브이며, 제2 조정 밸브(74)가, 송액 라인(31)에서 제2 바이패스 라인(73)의 분기점에 배치된 분배 밸브이다. 3방 밸브는, 상류 측 유로를 2개의 하류 측 유로 중 한쪽으로 선택적으로 전환하는 밸브이며, 분배 밸브는, 2개의 하류 측 유로에 대한 상류 측 유로의 연통 정도를 임의로 변경할 수 있는 밸브이다. 다만, 제1 조정 밸브(72)가 제2 조정 밸브(74)와 같은 분배 밸브여도 좋고, 제2 조정 밸브(74)가 제1 조정 밸브(72)와 같은 3방 밸브여도 좋다. 또한, 제1 조정 밸브(72)는, 제1 바이패스 라인(71) 및 반송 라인(41)에 설치된 한 쌍의 유량 제어 밸브로 구성되어도 좋고, 제2 조정 밸브(74)는, 제2 바이패스 라인(73) 및 송액 라인(31)에 설치된 한 쌍의 유량 제어 밸브로 구성되어도 좋다.
제1 조정 밸브(72) 및 제2 조정 밸브(74)는, 제어 장치(8)에 의해 제어된다. 제어 장치(8)는, 예를 들면, ROM이나 RAM 등의 메모리와 CPU를 가진다. 제어 장치(8)는, 제1 온도센서(81) 및 제2 온도센서(82)와 접속되어 있다. 또한, 도 2에서는, 도면의 간략화를 위해 일부의 신호선만을 표현하고 있다. 제1 온도센서(81)는, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T1)를 검출하고, 제2 온도센서(82)는, 비상용 열교환기(61) 내의 잠열 축열재(62)의 온도(T2)를 검출한다. 또한, 온도(T2)의 계측 위치는, 비상용 열교환기(61) 내부의 적절한 위치에서 수행한다. 측정 지점은 한 곳이어도 좋고 복수의 지점이어도 좋다. 복수의 지점인 경우는, 그 중 한 지점을 대표 온도로 하여도 좋고, 그 평균 온도를 대표 온도로 하여도 좋다.
잉여 가스가 발생하는 경우(즉, 개폐 밸브(42)가 열린 경우), 제어 장치(8)는 도 3에 나타낸 플로차트에 따른 제어를 수행한다. 또한, 잉여 가스가 발생하지 않는 경우(개폐 밸브(42)가 닫힌 경우)는, 제어 장치(8)는, 펌프(14)로부터 토출되는 LNG의 전량이 비상용 열교환기(61)로 안내되도록 제2 조정 밸브(74)를 제어한다.
먼저, 제어 장치(8)는, 제1 온도센서(81)에서 검출되는 잉여 가스의 온도(T1)를, 상술한 소정 온도(TA) 이상의 설정 온도(Ti)와 비교한다(단계 S1). 설정 온도(Ti)는, 팽창 장치(43)에 도입하기에 알맞은 온도로서 적절하게 설정되는 온도(예를 들면, -130℃)이다. 잉여 가스의 검출 온도(T1)가 설정 온도(Ti)보다도 낮은 경우(단계 S1에서 'YES'), 제어 장치(8)는, 펌프(14)로부터 토출되는 LNG 중 적어도 일부가 비상용 열교환기(61)로 안내되도록 제2 조정 밸브(74)를 제어함과 동시에(단계 S2), 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스 전량이 제1 바이패스 라인(71)으로 흐르도록 제1 조정 밸브(72)를 제어한다(단계 S3). 단계 S2에서는, 잉여 가스의 검출 온도(T1)가 설정 온도(Ti)보다도 낮게 유지되도록, 바꾸어 말하면 제2 열교환기(52)에 유입되는 LNG의 온도가 너무 높아지지 않도록, 제2 조정 밸브(74)가 제어된다.
한편, 잉여 가스의 검출 온도(T1)가 설정 온도(Ti)보다도 높은 경우(단계 S1에서 'NO'), 제어 장치(8)는, 펌프(14)로부터 토출되는 LNG의 전량이 제2 바이패스 라인(73)으로 흐르도록, 제2 조정 밸브(74)를 제어한다(단계 S4). 제1 조정 밸브(72)의 제어에 관해서는, 제어 장치(8)는, 잉여 가스의 검출 온도(T1)를, 제2 온도센서(82)에서 검출되는 잠열 축열재(62)의 온도(T2)와 더 비교한다(단계 S5).
잉여 가스의 검출 온도(T1)가 잠열 축열재(62)의 검출 온도(T2)보다도 낮은 경우(단계 S5에서 'YES'), 제어 장치(8)는, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 제1 바이패스 라인(71)으로 흐르도록 제1 조정 밸브(72)를 제어한다(단계 S3). 반대로, 잉여 가스의 검출 온도(T1)가 잠열 축열재(62)의 검출 온도(T2)보다도 높은 경우(단계 S5에서 'NO'), 제어 장치(8)는, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 비상용 열교환기(61)로 안내되도록, 제1 조정 밸브(72)를 제어한다(단계 S6).
본 실시형태와 같이, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T1)를 설정 온도(Ti)와 비교하는 것에 의해, LNG의 냉열이 제2 열교환기(52)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남을지 아닐지를 판정할 수 있다. 그리고 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T1)가 설정 온도(Ti)보다도 낮을 때, 바꾸어 말하면 LNG의 냉열이 제2 열교환기(52)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남을 때, LNG 중 적어도 일부가 비상용 열교환기(61)로 안내되기 때문에, 여분의 냉열을 축적할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스가 비상용 열교환기(61)로 안내되는 것은, 제2 열교환기(52)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T1)가 설정 온도(Ti)보다도 높고, 또한, 잠열 축열재(62)의 온도(T2)보다도 높을 때일 뿐이다. 따라서, 잉여 가스의 냉각이 불충분하고, 또한, 잉여 가스의 새로운 냉각이 가능할 때에만, 잉여 가스를 비상용 열교환기(61)에서 냉각할 수 있다.
(제3 실시형태)
도 4에, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 선박(1C)을 나타낸다. 본 실시형태의 선박(1C)은, 제1 실시형태의 선박(1A)과 2가지 점에서 다르다. 한 가지 점은, 부 가스 엔진(16)이 설치되어 있지 않고, 제2 공급 라인(32)이 VG를 압축기(12)의 상류 측에서 송기 라인(21)으로 안내하고 있는 점이다.
본 실시형태의 선박(1C)이 제1 실시형태의 선박(1A)과 다른 두 번째 점은, 제2 열교환기(52) 및 제3 열교환기(53)가 설치되어 있지 않은 점이다. 즉, 본 실시형태에서는, 제1 열교환기(51)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
본 실시형태에서는, 잉여 가스가 많고, 제1 열교환기(51)에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분해졌을 경우에는, 잠열 축열재(62)에 축적한 LNG의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
(제4 실시형태)
도 5에, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 선박(1D)을 나타낸다. 본 실시형태의 선박(1D)이 제2 실시형태의 선박(1B)과 다른 점은, 송기 라인(21)에, 해당 송기 라인(21)의 일부를 바이패스하도록 바이패스 라인(24)이 접속되어 있는 점이다. 이 바이패스 라인(24)은, 비상용 열교환기(61)를 통과하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 송기 라인(21)에서 바이패스 라인(24)의 분기점에 조정 밸브(23)가 설치되어 있다. 조정 밸브(23)는, 3방 밸브여도 좋고 분배 밸브여도 좋다.
본 실시형태와 같은 구성이라면, 비상용 열교환기(61) 내의 잠열 축열재(62)의 온도(T2)가 BOG의 온도보다도 높은 경우에는, BOG를 이용하여 잠열 축열재(62)를 냉각할 수 있다.
(제5 실시형태)
도 6에, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 선박(1E)을 나타낸다. 본 실시형태의 선박(1E)이 제1 실시형태의 선박(1A)과 다른 점은, 반송 라인(41)에서 제2 열교환기(52)의 하류 측에 위치하는 비상용 열교환기(61) 대신에, 반송 라인(41)에서 제1 열교환기(51)와 제2 열교환기(52) 사이에 위치하는 비상용 열교환기(63)가 채용되어 있는 점이다. 즉, 본 실시형태에서는, 제1 열교환기(51)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
비상용 열교환기(63)는, 제1 열교환기(51)와 제2 열교환기(52) 사이에서 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스(즉, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스)와, 제1 열교환기(51)의 상류 측에서 송기 라인(21)에 흐르는 BOG 사이에서, 잠열 축열재(64)를 통해 열교환을 수행한다.
구체적으로, 비상용 열교환기(63)는, 용기(6a) 내에 충전된 잠열 축열재(64)와, 용기(6a)를 관통함과 동시에 용기(6a) 내에서 서로 간격이 떨어져 있는 한 쌍의 배관(6b)을 포함한다. 배관(6b)은, 제1 실시형태에서 설명한 비상용 열교환기(61)의 배관(6b)과 동일하다.
비상용 열교환기(63) 내의 잠열 축열재(64)는, 탱크(11) 내에서 발생하는 BOG의 온도(약 -90℃)보다도 어느 정도 높은 응고점을 가진다. 예를 들면, 잠열 축열재(64)의 응고점은 -80 ~ -50℃이다. 이러한 잠열 축열재(64)로서는, 예를 들면, 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 2-프로판올(2-propanol), n-부탄올(n-butanol), 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 등을 이용할 수 있다. 이 때문에, 잠열 축열재(64)는, 비상용 열교환기(63)에 유입되는 BOG에 의해 냉각되어 응고한다. 한편, 비상용 열교환기(63)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 잠열 축열재(64)의 응고점보다도 낮은 경우는 잠열 축열재(64)가 융해하지 않지만, 비상용 열교환기(63)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 잠열 축열재(64)의 응고점보다도 높아지면 잠열 축열재(64)가 융해한다. 즉, 잠열 축열재(64)는, 해당 잠열 축열재(64)의 응고점과 동일한 소정 온도(TB) 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해한다.
이상 설명한 본 실시형태의 선박(1E)에서는, 비상용 열교환기(63)의 잠열 축열재(64)가 응고함에 따라, BOG의 냉열을 잠열 축열재(64)의 잠열로서 축적할 수 있다. 잉여 가스가 적은 경우에는, 제1 열교환기(51)에서 잉여 가스가 충분히 냉각되어, 비상용 열교환기(63)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도(TB)보다도 낮아지거나 동일한 정도가 된다. 이 때문에, 비상용 열교환기(63)는 그다지 기능하지 않는다. 한편, 잉여 가스가 많은 경우에는, 제1 열교환기(51)에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분하게 되어, 비상용 열교환기(63)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도(TB)보다도 높아진다. 이 때문에, 비상용 열교환기(63)의 잠열 축열재(64)가 융해한다. 즉, 잉여 가스가 많은 경우에는, 잠열 축열재(64)에 축적한 BOG의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 반송 라인(41) 상 및 송기 라인(21) 상에서 제1 열교환기(51)와 비상용 열교환기(63)가 직렬로 늘어서 있다. 이 때문에, 제1 열교환기(51)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남은 BOG의 냉열을 비상용 열교환기(63)에 축적하는 것이 가능하다.
＜변형 예＞
제2 열교환기(52)와 제3 열교환기(53) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두는 설치되지 않아도 좋다. 이 점은, 후술하는 제6 실시형태에서도 동일하다. 다만, 상기 실시형태와 같이 제1 열교환기(51)(상용 열교환기)에 더하여, 제2 열교환기(52)가 설치되어 있으면, 송액 라인(31)에 흐르는 LNG를 이용하여 잉여 가스를 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 열교환기(51)가 설치되지 않고, 반송 라인(41)에서 비상용 열교환기(63)의 상류 측에는 제3 열교환기(53)만이 존재하여도 좋다. 이 경우, 제3 열교환기(53)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
(제6 실시형태)
도 7에, 본 발명의 제6 실시형태에 따른 선박(1F)을 나타낸다. 본 실시형태의 선박(1F)이 제5 실시형태의 선박(1E)과 다른 점은, 반송 라인(41)에 제1 바이패스 라인(75)이 접속되어 있음과 동시에, 송기 라인(21)에 제2 바이패스 라인(77)이 접속되어 있는 점이다. 본 실시형태에서는, 비상용 열교환기(63)에서의 잉여 가스와 BOG의 불필요한 열교환을 회피하는 것이 가능하다.
구체적으로, 제1 바이패스 라인(75)은, 제1 열교환기(51)(상용 열교환기)와 비상용 열교환기(63) 사이에서 반송 라인(41)으로부터 분기하여, 비상용 열교환기(63)와 제2 열교환기(52) 사이에서 반송 라인(41)에 연결되어 있다. 한편, 제2 바이패스 라인(77)은, 비상용 열교환기(63)의 상류 측에서 송기 라인(21)으로부터 분기하여, 비상용 열교환기(63)와 제1 열교환기(51) 사이에서 송기 라인(21)에 연결되어 있다.
비상용 열교환기(63) 및 제1 바이패스 라인(75)에 대한 잉여 가스의 분배율은, 제1 조정 밸브(76)에 의해 조정되고, 비상용 열교환기(63) 및 제2 바이패스 라인(77)에 대한 BOG의 분배율은, 제2 조정 밸브(78)에 의해 조정된다. 본 실시형태에서는, 제1 조정 밸브(76)가, 반송 라인(41)에서 제1 바이패스 라인(75)의 분기점에 배치된 3방 밸브이며, 제2 조정 밸브(78)가, 송기 라인(21)에서 제2 바이패스 라인(77)의 분기점에 배치된 분배 밸브이다. 다만, 제1 조정 밸브(76)가 제2 조정 밸브(78)와 같은 분배 밸브여도 좋고, 제2 조정 밸브(78)가 제1 조정 밸브(76)와 같은 3방 밸브여도 좋다. 또한, 제1 조정 밸브(76)는, 제1 바이패스 라인(75) 및 반송 라인(41)에 설치된 한 쌍의 유량 제어 밸브로 구성되어도 좋고, 제2 조정 밸브(78)는, 제2 바이패스 라인(77) 및 송기 라인(21)에 설치된 한 쌍의 유량 제어 밸브로 구성되어도 좋다.
제1 조정 밸브(76) 및 제2 조정 밸브(78)는, 제어 장치(8)에 의해 제어된다. 제어 장치(8)는, 제1 온도센서(83) 및 제2 온도센서(84)와 접속되어 있다. 또한, 도 7에서는, 도면의 간략화를 위해 일부의 신호선만을 표현하고 있다. 제1 온도센서(83)는, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T3)를 검출하고, 제2 온도센서(84)는, 비상용 열교환기(63) 내의 잠열 축열재(64)의 온도(T4)를 검출한다.
잉여 가스가 발생하는 경우, 제어 장치(8)는 도 8에 나타낸 플로차트에 따른 제어를 수행한다. 먼저, 제어 장치(8)는, 제1 온도센서(83)에서 검출되는 잉여 가스의 온도(T3)를, 상술한 소정 온도(TB) 이상의 설정 온도(Ti)와 비교한다(단계 S11). 설정 온도(Ti)는, 제2 열교환기(52)를 통해 팽창 장치(43)에 도입하기에 알맞은 온도로서(즉, 제2 열교환기(52)에서 잉여 가스의 추가적인 냉각을 고려하여) 적절하게 설정되는 온도이다. 잉여 가스의 검출 온도(T3)가 설정 온도(Ti)보다도 낮은 경우(단계 S11에서 'YES'), 제어 장치(8)는, 탱크(11)로부터 뽑아낸 BOG 중 적어도 일부가 비상용 열교환기(63)로 안내되도록 제2 조정 밸브(78)를 제어함과 동시에(단계 S12), 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 제1 바이패스 라인(75)으로 흐르도록 제1 조정 밸브(76)를 제어한다(단계 S13). 단계 S12에서는, 잉여 가스의 검출 온도(T3)가 설정 온도(Ti)보다도 낮게 유지되도록, 바꾸어 말하면 제1 열교환기(51)에 유입되는 BOG의 온도가 너무 높아지지 않도록, 제2 조정 밸브(78)가 제어된다.
한편, 잉여 가스의 검출 온도(T3)가 설정 온도(Ti)보다도 높은 경우(단계 S11에서 'NO'), 제어 장치(8)는, 탱크(11)로부터 뽑아낸 BOG의 전량이 제2 바이패스 라인(77)으로 흐르도록, 제2 조정 밸브(78)를 제어한다(단계 S14). 제1 조정 밸브(76)의 제어에 관해서는, 제어 장치(8)는, 잉여 가스의 검출 온도(T3)를, 제2 온도센서(84)에서 검출되는 잠열 축열재(64)의 온도(T4)와 추가로 비교한다(단계 S15).
잉여 가스의 검출 온도(T3)가 잠열 축열재(62)의 검출 온도(T4)보다도 낮은 경우(단계 S15에서 'YES'), 제어 장치(8)는, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 제1 바이패스 라인(75)으로 흐르도록 제1 조정 밸브(76)를 제어한다(단계 S13). 반대로, 잉여 가스의 검출 온도(T3)가 잠열 축열재(64)의 검출 온도(T4)보다도 높은 경우(단계 S15에서 'NO'), 제어 장치(8)는, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 비상용 열교환기(63)로 안내되도록, 제1 조정 밸브(76)를 제어한다(단계 S16).
본 실시형태와 같이, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T3)를 설정 온도(Ti)와 비교함으로써, BOG의 냉열이 제1 열교환기(51)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남을지 아닐지를 판정할 수 있다. 그리고 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T3)가 설정 온도(Ti)보다도 낮을 때, 바꾸어 말하면 BOG의 냉열이 제1 열교환기(51)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남을 때, BOG 중 적어도 일부가 비상용 열교환기(63)로 안내되기 때문에, 여분의 냉열을 축적할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스가 비상용 열교환기(63)로 안내되는 것은, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스의 온도(T3)가 설정 온도(Ti)보다 높고, 또한, 잠열 축열재(64)의 온도(T4)보다 높을 때일 뿐이다. 따라서, 잉여 가스의 냉각이 불충분하고, 또한, 잉여 가스의 추가적인 냉각이 가능할 때에만, 잉여 가스를 비상용 열교환기(63)에서 냉각할 수 있다.
(제7 실시형태)
도 9에, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 선박(1G)을 나타낸다. 본 실시형태의 선박(1G)이 제5 실시형태의 선박(1E)과 다른 점은, 펌프(14)로부터 부 가스 엔진(16)까지의 구성이 모두 설치되어 있지 않은 점이다.
본 실시형태에서도, 제5 실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(제8 실시형태)
도 10에, 본 발명의 제8 실시형태에 따른 선박(1H)을 나타낸다. 본 실시형태의 선박(1H)이 제5 실시형태의 선박(1E)과 다른 점은, 반송 라인(41)에서 제1 열교환기(51)와 제2 열교환기(52) 사이에 위치하는 비상용 열교환기(63) 대신에, 반송 라인(41)에서 제3 열교환기(53)와 제1 열교환기(51) 사이에 위치하는 비상용 열교환기(65)가 채용되어 있는 점이다. 즉, 본 실시형태에서는, 제3 열교환기(53)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
비상용 열교환기(65)는, 제3 열교환기(53)와 제1 열교환기(51) 사이에서 반송 라인(41)에 흐르는 잉여 가스(즉, 제3 열교환기(53)에서 냉각된 잉여 가스)와, 기액 분리기(34)와 제3 열교환기(53) 사이에서 제2 공급 라인(32)에 흐르는 VG(즉, 냉각기(33)에서 냉각된 VG) 사이에서 잠열 축열재(66)를 통해 열교환을 수행한다.
구체적으로, 비상용 열교환기(65)는, 용기(6a) 내에 충전된 잠열 축열재(66)와, 용기(6a)를 관통함과 동시에 용기(6a) 내에서 서로 간격이 떨어져 있는 한 쌍의 배관(6b)을 포함한다. 배관(6b)은, 제1 실시형태에서 설명한 비상용 열교환기(61)의 배관(6b)과 동일하다.
비상용 열교환기(65) 내의 잠열 축열재(66)는, 냉각기(33)에서 냉각된 VG의 온도(약 -140 ~ -100℃)보다도 어느 정도 높은 응고점을 가진다. 예를 들면, 잠열 축열재(66)의 응고점은 -130 ~ -60℃이다. 이와 같은 잠열 축열재(64)로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 2-부탄올, 2,2-디메틸부탄(2,2-dimethylbutane) 등을 이용할 수 있다. 이 때문에, 잠열 축열재(66)는, 비상용 열교환기(65)에 유입되는 VG(즉, 냉각기(33)에서 냉각된 VG)에 의해 냉각되어 응고한다. 한편, 비상용 열교환기(65)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 잠열 축열재(66)의 응고점보다도 낮은 경우는 잠열 축열재(66)가 융해하지 않지만, 비상용 열교환기(65)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 잠열 축열재(66)의 응고점보다 높아지면 잠열 축열재(66)가 융해한다. 즉, 잠열 축열재(66)는, 해당 잠열 축열재(66)의 응고점과 동일한 소정 온도(TC) 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해한다.
이상 설명한 본 실시형태의 선박(1H)에서는, 비상용 열교환기(65)의 잠열 축열재(66)가 응고함에 따라, VG의 냉열을 잠열 축열재(66)의 잠열로서 축적할 수 있다. 잉여 가스가 적은 경우에는, 제3 열교환기(53)에서 잉여 가스가 충분히 냉각되어, 비상용 열교환기(65)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도(TC)보다도 낮아지거나 동일한 정도가 된다. 이 때문에, 비상용 열교환기(65)는 그다지 기능하지 않는다. 한편, 잉여 가스가 많은 경우에는, 제3 열교환기(53)에서의 잉여 가스의 냉각이 불충분하게 되어, 비상용 열교환기(65)에 유입되는 잉여 가스의 온도가 소정 온도(TC)보다도 높아진다. 이 때문에, 비상용 열교환기(65)의 잠열 축열재(66)가 융해한다. 즉, 잉여 가스가 많은 경우에는, 잠열 축열재(66)에 축적한 VG의 냉열에 의해서, 잉여 가스를 냉각할 수 있다. 따라서, 잉여 가스가 많은 경우에도 잉여 가스를 충분히 냉각할 수 있고, 잉여 가스의 재액화율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 반송 라인(41) 상 및 제2 공급 라인(32) 상에서 제3 열교환기(53)와 비상용 열교환기(65)가 직렬로 늘어서 있다. 이 때문에, 제3 열교환기(53)에서 잉여 가스를 냉각하고도 남은 VG의 냉열을 비상용 열교환기(65)에 축적하는 것이 가능하다.
＜변형 예＞
제1 열교환기(51)와 제2 열교환기(52) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두는 설치되지 않아도 좋다.
또한, 제3 열교환기(53)가 설치되지 않는 대신에, 제1 열교환기(51)가 반송 라인(41)에서 비상용 열교환기(65)의 상류 측에 배치되고, 비상용 열교환기(65)가, 제1 열교환기(51)에서 냉각된 잉여 가스를 추가로 냉각하여도 좋다. 이 경우, 제1 열교환기(51)가 본 발명의 상용 열교환기에 상당한다.
또한, 제2 및 제6 실시형태와 마찬가지로, 반송 라인(41)에 비상용 열교환기(63)를 바이패스하는 제1 바이패스 라인이 설치되고, 제2 공급 라인(32)에 비상용 열교환기(63)를 바이패스하는 제2 바이패스 라인이 설치되어도 좋다.
(다른 실시형태)
본 발명은 상술한 제1 ~ 제9 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 도 11에 나타낸 선박(1I)과 같이, 비상용 열교환기(61, 63, 65) 모두가 병용되어도 좋다. 혹은, 도시는 생략하지만, 비상용 열교환기(61, 63, 65) 중 어떤 2개가 병용되어도 좋다. 또한, 도 11에 나타낸 구성에, 도 2에 나타낸 구성(제1 및 제2 바이패스 라인(71, 73) 및 제1 및 제2 조정 밸브(72, 74))과 도 7에 나타낸 구성(제1 및 제2 바이패스 라인(75, 77) 및 제1 및 제2 조정 밸브(76, 78) 중 한쪽 또는 양쪽 모두가 조합되어도 좋다.
1A ~ 1I : 선박
11 : 탱크
12 : 압축기
13 : 주 가스 엔진(가스 소비기)
14 : 펌프
15 : 강제 기화기
16 : 부 가스 엔진
21 : 송기 라인
22 : 제1 공급 라인
31 : 송액 라인
32 : 제2 공급 라인
35 : 냉각기
41 : 반송 라인
43 : 팽창 장치
51 : 제1 열교환기(제3 및 제5 ~ 제7 실시형태에서는, 상용 열교환기)
52 : 제2 열교환기(제1, 제2 및 제4 실시형태에서는, 상용 열교환기)
53 : 제3 열교환기(제8 실시형태에서는, 상용 열교환기)
61, 63, 65 : 비상용 열교환기
62, 64, 66 : 잠열 축열재
71, 75 : 제1 바이패스 라인
72, 76 : 제2 바이패스 라인
73, 77 : 제1 조정 밸브
74, 78 : 제2 조정 밸브
8 : 제어 장치
81, 83 : 제1 온도센서
82, 84 : 제2 온도센서

Claims (12)

  1. 추진용 가스 소비기와,
    액화천연가스를 저류하는 탱크와,
    상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과,
    상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 공급 라인과,
    상기 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과,
    상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와,
    상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기와,
    상기 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 액화천연가스를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인을 구비하며,
    상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 송액 라인에 흐르는 액화천연가스 사이에서 잠열 축열재를 통해 열교환을 수행하는 것이며,
    상기 상용 열교환기는, 상기 비상용 열교환기의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스와 상기 비상용 열교환기의 하류 측에서 상기 송액 라인에 흐르는 액화천연가스 사이에서 열교환을 수행하는 열교환기이며,
    상기 잠열 축열재는, 액화천연가스에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 소비기는, 주 가스 엔진이고, 상기 공급 라인은, 제1 공급 라인이며,
    선내 전원용 부 가스 엔진과,
    상기 강제 기화기에서 생성되는 기화 가스를 상기 부 가스 엔진으로 안내하는 제2 공급 라인을 더 구비하는 선박.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상용 열교환기의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스와 상기 송기 라인에 흐르는 보일-오프 가스 사이에서 열교환을 수행하는 열교환기를 더 구비하는 선박.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상용 열교환기와 상기 비상용 열교환기 사이에서 상기 반송 라인으로부터 분기하여, 상기 비상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 연결되는 제1 바이패스 라인과,
    상기 비상용 열교환기 및 상기 제1 바이패스 라인에 대한 잉여 가스의 분배율을 조정하는 제1 조정 밸브와,
    상기 펌프와 상기 비상용 열교환기 사이에서 상기 송액 라인으로부터 분기하여, 상기 비상용 열교환기와 상기 상용 열교환기 사이에서 상기 송액 라인에 연결되는 제2 바이패스 라인과,
    상기 비상용 열교환기 및 상기 제2 바이패스 라인에 대한 액화천연가스의 분배율을 조정하는 제2 조정 밸브를 더 구비하는 선박.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스의 온도를 검출하는 온도센서와,
    상기 제1 조정 밸브 및 상기 제2 조정 밸브를 제어하는 제어 장치를 더 구비하며,
    상기 제어 장치는, 상기 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 소정 온도 이상의 설정 온도보다도 높은 경우는, 상기 펌프로부터 토출되는 액화천연가스의 전량이 상기 제2 바이패스 라인으로 흐르고, 상기 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 설정 온도보다도 낮은 경우는, 상기 펌프로부터 토출되는 액화천연가스 중 적어도 일부가 상기 비상용 열교환기로 안내되도록, 상기 제2 조정 밸브를 제어하는 선박.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온도센서는, 제1 온도센서이고,
    상기 비상용 열교환기 내의 잠열 축열재의 온도를 검출하는 제2 온도센서를 더 구비하며,
    상기 제어 장치는, 상기 제1 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 설정 온도보다도 낮은 경우는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 상기 제1 바이패스 라인으로 흐르고, 상기 제1 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 설정 온도보다도 높은 경우로서 상기 제1 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 제2 온도센서에서 검출되는 온도보다도 낮은 경우는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 상기 제1 바이패스 라인으로 흐르며, 상기 제1 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 설정 온도보다도 높은 경우로서 상기 제1 온도센서에서 검출되는 온도가 상기 제2 온도센서에서 검출되는 온도보다도 높은 경우는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스의 전량이 상기 비상용 열교환기로 안내되도록, 상기 제1 조정 밸브를 제어하는 선박.
  7. 추진용 가스 소비기와,
    액화천연가스를 저류하는 탱크와,
    상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과,
    상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 공급 라인과,
    상기 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과,
    상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와,
    상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기와,
    상기 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 액화천연가스를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인을 구비하며,
    상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 송액 라인에 흐르는 액화천연가스 사이에서 잠열 축열재를 통해 열교환을 수행하는 것이며, 상기 잠열 축열재가 내부에 충전된 용기와, 상기 용기를 관통하는, 상기 반송 라인의 일부를 구성하는 제1 배관과, 상기 용기를 관통하는 상기 송액 라인의 일부를 구성하는 제2 배관을 포함하며,
    상기 잠열 축열재는, 액화천연가스에 의해 냉각되어 응고하고 소정 온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박.
  8. 추진용 가스 소비기와,
    액화천연가스를 저류하는 탱크와,
    상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과,
    상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 공급 라인과,
    상기 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과,
    상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와,
    상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기를 구비하며,
    상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 공급 라인에 흐르는 보일-오프 가스 사이에서 잠열 축열재를 통해 열교환을 수행하는 것이며,
    상기 상용 열교환기는, 상기 비상용 열교환기의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스와 상기 비상용 열교환기의 하류 측에서 상기 송기 라인에 흐르는 보일-오프 가스 사이에서 열교환을 수행하는 열교환기이며,
    상기 잠열 축열재는, 보일-오프 가스에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 액화천연가스를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인과,
    상기 비상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스와 상기 송액 라인에 흐르는 액화천연가스 사이에서 열교환을 수행하는 열교환기를 더 구비하는 선박.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 상용 열교환기와 상기 비상용 열교환기 사이에서 상기 반송 라인으로부터 분기하여, 상기 비상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 연결되는 제1 바이패스 라인과,
    상기 비상용 열교환기 및 상기 제1 바이패스 라인에 대한 잉여 가스의 분배율을 조정하는 제1 조정 밸브와,
    상기 비상용 열교환기의 상류 측에서 상기 송기 라인으로부터 분기하여, 상기 비상용 열교환기와 상기 상용 열교환기 사이에서 상기 송기 라인에 연결되는 제2 바이패스 라인과,
    상기 비상용 열교환기 및 상기 제2 바이패스 라인에 대한 보일-오프 가스의 분배율을 조정하는 제2 조정 밸브를 더 구비하는 선박.
  11. 추진용 가스 소비기와,
    액화천연가스를 저류하는 탱크와,
    상기 탱크 내에서 발생하는 보일-오프 가스를 압축기로 안내하는 송기 라인과,
    상기 압축기로부터 토출되는 보일-오프 가스를 상기 가스 소비기로 안내하는 제1 공급 라인과,
    상기 제1 공급 라인으로부터 잉여 가스를 상기 탱크로 되돌리며, 팽창 장치가 설치된 반송 라인과,
    상기 팽창 장치의 상류 측에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 상용 열교환기와,
    상기 상용 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에서 상기 반송 라인에 흐르는 잉여 가스를 냉각하기 위한 비상용 열교환기와,
    상기 탱크 내에 배치된 펌프로부터 토출되는 액화천연가스를 강제 기화기로 안내하는 송액 라인과,
    상기 강제 기화기에서 생성되는 기화 가스를 안내하고, 냉각기가 설치된 제2 공급 라인을 구비하며,
    상기 비상용 열교환기는, 상기 상용 열교환기에서 냉각된 잉여 가스와 상기 냉각기에서 냉각된 기화 가스 사이에서 잠열 축열재를 통해 열교환을 수행하는 것이며, 상기 잠열 축열재는, 상기 냉각기에서 냉각된 기화 가스에 의해 냉각되어 응고하고, 소정온도 이상의 잉여 가스에 의해 가열되어 융해하는 선박.
  12. 삭제
KR1020197002209A 2016-07-05 2017-07-05 선박 KR102197013B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-132954 2016-07-05
JP2016132954A JP6757191B2 (ja) 2016-07-05 2016-07-05 船舶
PCT/JP2017/024657 WO2018008684A1 (ja) 2016-07-05 2017-07-05 船舶

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190028447A KR20190028447A (ko) 2019-03-18
KR102197013B1 true KR102197013B1 (ko) 2020-12-30

Family

ID=60912794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197002209A KR102197013B1 (ko) 2016-07-05 2017-07-05 선박

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3483419A4 (ko)
JP (1) JP6757191B2 (ko)
KR (1) KR102197013B1 (ko)
CN (1) CN109416002B (ko)
WO (1) WO2018008684A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108590892B (zh) * 2018-06-13 2023-11-17 哈尔滨工程大学 一种船用天然气发动机lng汽化装置
KR102601307B1 (ko) * 2018-11-14 2023-11-13 한화오션 주식회사 선박용 연료 공급 시스템 및 방법
DK180290B1 (en) * 2019-07-05 2020-10-08 Man Energy Solutions Filial Af Man Energy Solutions Se Tyskland A gaseous fuel supply system and a method for operating the gaseous fuel supply system
FR3103227B1 (fr) * 2019-11-20 2021-10-15 Gaztransport Et Technigaz Système d’alimentation en gaz d’au moins un appareil consommateur de gaz équipant un navire
CN111849580A (zh) * 2020-07-17 2020-10-30 长春燃气热力设计研究院有限责任公司 一种bog与油气的联合回收系统及工艺方法
WO2022191915A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Praxair Technology, Inc. System and method for cryogenic vaporization with parallel vaporizer arrangements
US11953159B2 (en) 2021-03-11 2024-04-09 Praxair Technology, Inc. System and method for cryogenic vaporization with parallel vaporizer arrangements
DK202100448A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-16 Maersk As Energy storage system and device
CN113734352A (zh) * 2021-09-24 2021-12-03 上海外高桥造船有限公司 一种具有再冷凝功能的供气系统和工作方法
FR3134075B1 (fr) * 2022-03-31 2024-02-16 Gaztransport Et Technigaz Système d’alimentation en gaz pour appareils consommateurs de gaz à haute et basse pression et procédé de contrôle d’un tel système
FR3134430A1 (fr) * 2022-04-07 2023-10-13 Gaztransport Et Technigaz Système d’alimentation en gaz pour appareils consommateurs de gaz à haute et basse pression et procédé de contrôle d’un tel système
FR3134431A1 (fr) * 2022-04-07 2023-10-13 Gaztransport Et Technigaz Système d’alimentation en gaz pour appareils consommateurs de gaz à haute et basse pression et procédé de contrôle d’un tel système

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100267079B1 (ko) * 1994-10-31 2000-10-02 야마나카 요하치로 카셋트식 가스 봄베 및 가스 기구
KR100777137B1 (ko) * 2005-07-19 2007-11-28 신영중공업주식회사 패킹타워를 이용한 ｂｏｇ 재액화 장치
KR101441242B1 (ko) * 2013-04-24 2014-09-17 현대중공업 주식회사 Lng 연료 공급 시스템

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3591927B2 (ja) * 1995-08-25 2004-11-24 株式会社神戸製鋼所 複数成分をもつ低温液体及びそのボイルオフガスの処理装置
JP3664862B2 (ja) * 1997-10-03 2005-06-29 三菱重工業株式会社 Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置
JP2003294198A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Tokyo Gas Co Ltd 液化天然ガスのボイルオフガス再液化装置
JP4073445B2 (ja) * 2005-06-17 2008-04-09 株式会社川崎造船 液化天然ガス運搬船の蒸発ガス供給システム
JP2009281162A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Nikki Co Ltd ベーパライザの電熱器
JP2014080892A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスエンジンシステム
KR101386543B1 (ko) 2012-10-24 2014-04-18 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템
JP2014104847A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温液化燃料の冷熱利用装置
EP2746707B1 (en) * 2012-12-20 2017-05-17 Cryostar SAS Method and apparatus for reliquefying natural gas
JP6322155B2 (ja) * 2015-04-30 2018-05-09 三井造船株式会社 液化ガス運搬船用燃料ガス供給システム
KR101613236B1 (ko) * 2015-07-08 2016-04-18 대우조선해양 주식회사 엔진을 포함하는 선박 및 이에 적용되는 증발가스 재액화 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100267079B1 (ko) * 1994-10-31 2000-10-02 야마나카 요하치로 카셋트식 가스 봄베 및 가스 기구
KR100777137B1 (ko) * 2005-07-19 2007-11-28 신영중공업주식회사 패킹타워를 이용한 ｂｏｇ 재액화 장치
KR101441242B1 (ko) * 2013-04-24 2014-09-17 현대중공업 주식회사 Lng 연료 공급 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018008684A1 (ja) 2018-01-11
JP2018003728A (ja) 2018-01-11
KR20190028447A (ko) 2019-03-18
JP6757191B2 (ja) 2020-09-16
CN109416002B (zh) 2021-05-25
EP3483419A1 (en) 2019-05-15
EP3483419A4 (en) 2020-01-08
CN109416002A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102197013B1 (ko) 선박
KR102090177B1 (ko) 선박
US7690365B2 (en) Fuel gas supply system and method of an LNG carrier
KR101342736B1 (ko) 액화가스 처리 시스템 및 방법
JP6678077B2 (ja) 船舶
KR101319364B1 (ko) 연료용 ｌｎｇ를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선
KR20200012671A (ko) 증발가스 냉각 시스템 및 선박
KR101814439B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR101686505B1 (ko) 선박의 엔진 냉각수의 폐열을 이용한 연료가스 공급시스템 및 방법
KR102200372B1 (ko) 가스 공급 시스템 및 이를 구비한 선박
WO2019230603A1 (ja) ガス供給ユニット及び混焼発電装置
US20190226758A1 (en) Process and System for Reliquefying Boil-Off Gas (BOG)
JP6670088B2 (ja) 船舶
JP6796976B2 (ja) 船舶
JP2024511643A (ja) 船舶のガス消費装置用ガス供給システムの熱交換器を冷却するための方法
KR20140148142A (ko) 선박용 내연기관의 액화천연가스 연료 공급 시스템 및 방법
KR101647465B1 (ko) 선박 또는 해상구조물의 일체형 냉각 및 기화 시스템
JP6722072B2 (ja) 船舶
JP2018103955A (ja) 船舶
KR20230090261A (ko) 메탄과 알칸의 액체 혼합물로부터 생성되는 가스로 제조된 연료를 공급하도록 구성된, 소비기에 공급하기 위한 시스템
KR20220163563A (ko) 액화가스 연료 처리시스템 및 이를 포함하는 액화가스 연료 추진선박

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant