KR102316444B1 - 선박 및 lpg 온도/압력 관리 방법 - Google Patents

선박 및 lpg 온도/압력 관리 방법 Download PDF

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타카시 아베
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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

선박은, 연료 탱크, 추진용 엔진, 연료 공급 라인, 펌프, 연료 회수 라인, 바이패스 라인, 압력계 및 제어 장치를 구비한다. 제어 장치는, LPG가 연료로 사용되지 않는 기간에, 압력계에서 검출되는 연료 탱크 내의 기층의 압력이 소정의 값 이하인 때에는, 펌프를 동작시켜 연료 탱크 내의 LPG를 엔진 및/또는 바이패스 라인을 통해 연료 탱크로 순환시킨다.

Description

선박 및 LPG 온도/압력 관리 방법
본 발명은 LPG를 연료로 하는 추진용 엔진을 포함하는 선박에 관한 것이다.
종래의 선박에서는, 일반적으로, 추진용 엔진의 연료는 중유나 경유 등의 연료유 또는 LNG(Liquefied Natural Gas)였다. 최근에는 추진용 엔진의 연료로서 LPG(Liquefied Petroleum Gas)를 이용하는 것도 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌에는 연료 탱크로부터 추진용 엔진에 LPG를 액체인 채로 공급하는 선박이 개시되어 있다.
한국공개특허공보 제2012-0113398호
LPG를 연료로 사용하는 경우에는 연료 탱크와 추진용 엔진을 연료 공급 라인 및 연료 회수 라인에 의해 연결하고, 연료 탱크와 엔진 사이에서 LPG를 순환시키면서 필요한 양만 엔진에서 사용하는 것이 고려된다.
그런데, 상기와 같이 연료 탱크와 엔진 사이에서 LPG를 순환시키는 경우에는, 엔진의 연료 소비량보다 약간 많은 연료를 엔진에 공급하는 것이 바람직하다. 이를 실현하는 것에는, 연료 공급 라인에 설치되는 펌프의 회전수를 엔진의 연료 소비량에 대응하여 조절하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 엔진 내에서 연료를 적절하게 분사하기 위해서는, 엔진으로의 연료 공급 압력을 일정 값 이상으로 확보할 필요가 있다. 따라서, 펌프는 최저 회전수를 설정하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 프로판 가스가 주성분인 LPG를 대기압에서 액체로 유지하기 위해서는, 연료 탱크를 -42℃ 이하로 유지할 필요가 있다. 그래서, 연료 탱크를 압력 용기로서, 연료 탱크 내의 LPG의 온도를 대기 온도에 추종하여 변화시키는 것이 고려된다. 즉, 연료 탱크 내의 높은 압력에 의해 LPG의 평형 상태를 유지한다. 그러나, 이와 같은 경우에는, 연료 탱크 내의 LPG의 온도에 의해, 연료 탱크 내의 기층(氣層)의 압력(기층의 성분이 기화된 PG만인 경우는 포화 증기 압력)이 크게 변화한다. 연료 탱크 내의 LPG의 온도가 낮은 경우에는, 펌프 압력이 상승하는 압력 폭이 크고, 연료 탱크 내의 LPG의 온도가 높은 경우에는 펌프 압력이 상승하는 압력 폭이 작다.
그러면, 연료 탱크 내의 LPG의 온도가 낮을 때(기층의 압력이 낮고, 펌프 압력이 상승하는 압력 폭이 클 때)에는, LPG를 연료로서 사용하는 때에, LPG의 공급 압력을 엔진에서 요구되는 압력까지 승압할 수 없고, 엔진을 원활하게 운전할 수 없는 가능성이 있다.
따라서, 본 발명은 LPG 사용 개시 시에 추진용 엔진을 원활하게 운전시킬 수 있는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 예에 따른 선박은, LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크와, LPG를 연료로 하는 추진용 엔진과, 상기 연료 탱크로부터 상기 엔진에 LPG를 공급하는 연료 공급 라인과, 상기 연료 공급 라인에 설치된 펌프와, 상기 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 사용되지 않는 LPG를 회수하는 연료 회수 라인과, 상기 연료 탱크 내의 기층의 압력을 검출하는 압력계와, 상기 펌프의 회전수를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, LPG가 연료로 사용되지 않는 기간에, 상기 압력계에서 검출되는 압력이 소정의 값 이하인 때에는, 상기 펌프를 동작시켜 상기 연료 탱크 내의 LPG를 상기 엔진을 통해 상기 연료 탱크로 순환시킨다.
본 발명의 다른 예에 따른 선박은, LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크와, LPG를 연료로 하는 추진용 엔진과, 상기 연료 탱크로부터 상기 엔진에 LPG를 공급하는 연료 공급 라인과, 상기 연료 공급 라인에 설치된 펌프와, 상기 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 사용되지 않는 LPG를 회수하는 연료 회수 라인과, 상기 펌프의 하류측에서 상기 연료 공급 라인으로부터 분기하여 상기 연료 회수 라인 또는 상기 연료 탱크에 연결되는 바이패스 라인과, 상기 연료 탱크 내의 기층의 압력을 검출하는 압력계와, 상기 펌프의 회전수를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, LPG가 연료로 사용되지 않는 기간에, 상기 압력계에서 검출되는 압력이 소정의 값 이하인 때에는, 상기 펌프를 동작시켜 상기 연료 탱크 내의 LPG를 상기 엔진 및/또는 상기 바이패스 라인을 통해 상기 연료 탱크로 순환시킨다.
본 발명의 일 예에 따른 LPG 온도/압력 관리 방법은, LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크와, LPG를 연료로 하는 추진용 엔진과, 상기 연료 탱크로부터 상기 엔진에 LPG를 공급하는 연료 공급 라인과, 상기 연료 공급 라인에 설치된 펌프와, 상기 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 사용되지 않는 LPG를 회수하는 연료 회수 라인을 구비하는 선박에 적용되는 LPG 온도/압력 관리 방법으로서, LPG가 연료로 사용되지 않은 기간에 연료 탱크 내의 기층의 압력이 소정의 값을 하회한다는 조건, 연료 탱크 내의 LPG의 온도가 소정의 값을 하회한다는 조건 및/또는 승무원에 의해 펌프 작동 지령 부재가 조작되었다는 조건을 충족할 때에, 상기 펌프를 동작시켜 상기 연료 탱크 내의 LPG를 상기 엔진을 통해 상기 연료 탱크로 순환시킨다.
상기 구성에 따르면, LPG가 연료로 사용되지 않은 기간에 기층의 압력이 낮으면, 펌프가 작동하여 LPG가 순환한다. LPG의 온도는 펌프의 통과 시에 펌프로부터의 입열(入熱)에 의해 상승한다. 여기서, 엔진의 통과 시에도 엔진으로부터의 입열로 상승하게 된다. 이러한 순환 과정에서 승온된 LPG가 연료 탱크로 돌려 보내짐으로써, 연료 탱크 내의 LPG의 온도를 상승시킬 수 있고, 기층의 압력도 상승시킬 수 있다. 따라서, LPG의 사용 개시 시에 펌프에서 LPG의 공급 압력을 엔진에서 요구되는 압력까지 승압할 수 있고, 엔진의 운전을 원활하게 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, LPG 사용 개시 시에 추진용 엔진을 원활하게 운전시킬 수 있는 선박을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 선박의 개략적인 구성도이다.
도 2는 변형예에 따른 선박의 개략적인 구성도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 선박의 개략적인 구성도이다.
이하에서, 도면을 참조하여 실시예에 대해 설명한다. 전체 도면을 통해 동일하거나 대응하는 요소에는 동일한 부호를 부여하고 중복된 상세한 설명을 생략한다.
(제1 실시예)
도 1은 제1 실시예에 따른 선박을 도시한다. 이러한 선박(1)은 LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크(2)와 LPG를 연료로 하는 추진용 엔진(11)을 포함한다. LPG는 주성분이 프로판이라도 좋고(프로판 가스), 부탄이라도 좋다(부탄 가스).
본 실시예에 따르면, 연료 탱크(2)가 비교적 큰 용적의 저장 탱크(storage tank)(21)와 비교적 작은 용적의 서비스 탱크(22)로 구성되어 있다. 저장 탱크(21) 및 서비스 탱크(22)는 함께 내압력(耐壓力)이 대기압보다 높은 압력 용기이다. 저장 탱크(21)와 서비스 탱크(22)는 중계 라인(26)에 의해 서로 연결되어 있다.
저장 탱크(21) 내에는 LPG 공급원으로부터 연료 도입 라인(23)을 통해 LPG가 도입된다. LPG 공급원은 선박(1)에 탑재되는 카고 탱크라도 좋고, 육상의 LPG 공급 시설 또는 LPG 연료 공급선이라도 좋다.
저장 탱크(21)의 내부에는 펌프(25)가 설치되어 있다. 펌프(25)의 수는 한개라도 복수라도 좋다. 중계 라인(26)의 상류단은 펌프(25)에 연결되어 있다. 중계 라인(26)의 하류단은 서비스 탱크(22) 내에서 개구하고 있다. 펌프(25)에 의해서, 중계 라인(26)을 통해 저장 탱크(21)로부터 서비스 탱크(22)로 LPG가 공급된다. 그러나, 펌프(25)는 저장 탱크(21)의 외부에서 중계 라인(26)의 중간에 설치되어도 좋다.
본 실시예에 따르면, 저장 탱크(21)에 LPG를 저온으로 유지하는 수단(예를 들어, 단열재)가 설치되어 있지 않고, 저장 탱크(21) 내의 LPG의 온도는 대기 온도에 추종하여 변화한다. LPG 공급원으로부터 도입되는 LPG는, LPG가 프로판 가스인 경우는 약 -42℃인 것이 많다. 따라서, 연료 도입 라인(23)에는, LPG를, 예를 들어 -5℃에서 대기 온도까지의 범위의 온도로 가열하는 가열기(24)가 설치되어 있다. 그러나, LPG 공급원인 육상의 LPG 공급 시설이나 LPG 연료 공급선에 가열기가 장착되어 있어 선박(1)에 전달되는 LPG의 온도가 -5℃ 이상이면 가열기(24)는 불필요하다.
저장 탱크(21) 내의 기층의 성분이 기화된 PG만인 경우는, 저장 탱크(21) 내의 기층의 압력은 LPG의 포화 증기 압력이다. 예를 들어, 저장 탱크(21) 내의 온도가 25℃인 경우는, 저장 탱크(21) 내의 기층의 압력(포화 증기 압력)은 게이지 압력으로 약 0.9 MPa이다. 이하에서, 압력의 표시는 모두 게이지 압력이다. 여기서, LPG의 포화 증기 압력은 50℃에서 약 1.7 MPa이기 때문에, 저장 탱크(21)는, 예를 들어 1.8MPa까지 견딜 수 있도록 구성된다. 참고로, LPG의 포화 증기 압력은 0 ℃에서 약 0.4 MPa이다.
저장 탱크(21)와 마찬가지로, 서비스 탱크(22)에는 LPG를 저온으로 유지하는 수단이 설치되어 있지 않고, 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도는 대기 온도에 추종하여 변화한다. 서비스 탱크(22) 내의 기층의 성분이 기화된 PG만인 경우는, 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력은 LPG의 포화 증기 압력이다.
후술하는 바와 같은 엔진(11) 및 서비스 탱크(22) 사이에서의 LPG의 순환 시에는, 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도는 대기 온도보다 높아도 좋다. 예를 들어, 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도가 60℃인 경우는, 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력(포화 증기 압력)은 약 2.1 MPa이다. 여기서, 서비스 탱크(22)는, 예를 들어 2.2 MPa까지 견딜 수 있도록 구성된다.
서비스 탱크(22)는 연료 공급 라인(31) 및 연료 회수 라인(41)에 의해 추진용 엔진(11)과 연결되어 있다. 연료 공급 라인(31)을 통해 서비스 탱크(22)로부터 엔진(11)에 LPG가 공급되고, 연료 회수 라인(41)을 통해 엔진(11)으로부터 서비스 탱크(22)로 미사용된 LPG가 회수된다. 다시 말해서, 서비스 탱크(22)와 엔진(11) 사이에서 연료 공급 라인(31) 및 연료 회수 라인(41)을 통해 LPG를 순환시킨다.
연료 공급 라인(31)의 상류단은 서비스 탱크(22)의 하부에 연결되어 있다. 연료 회수 라인(41)의 하류단은 서비스 탱크(22) 내에서 개구하고 있다.
엔진(11)은, 예를 들어, 디젤 사이클 또는 오토 사이클의 왕복 기관이다. 도시는 생략하였지만, 엔진(11)은 연료 공급 라인(31)의 하류단과 연료 회수 라인(41)의 상류단을 연결하는 메인 유로와, 메인 유로에 서로 병렬적으로 연결된 복수의 연료 분사 밸브를 포함한다.
연료 공급 라인(31)에는 상류측에서부터 순서대로 펌프(32), 가열기(33) 및 차단 밸브(34)가 설치되어 있다. 가열기(33)는 LPG를 엔진(11)의 요구 온도(예를 들어, 45 ℃)까지 가열한다.
중계 라인(26)에는, 저장 탱크(21)로부터 서비스 탱크(22)에 공급되는 LPG를 가열하는 가열기(27)가 설치되어 있다. 엔진(11)의 가동 중에는, 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)에 해당하는 양의 LPG가 저장 탱크(21)로부터 서비스 탱크(22)로 공급된다. 가열기(27)는 가열기(33)만이 엔진(11)의 요구 온도까지 가열하는 것이 곤란한 경우에 사용된다. 여기서, 가열기(27)는 생략되어도 좋다.
연료 회수 라인(41)에는 상류측에서부터 순서대로 제1 압력 조절 밸브(42), 차단 밸브(43), 냉각기(44) 및 제2 압력 조절 밸브(45)가 설치되어 있다. 냉각기(44)는 LPG를 소정의 온도(예를 들어, 40℃)까지 냉각한다. 여기서, 냉각기(44)는 생략되어도 좋다.
본 실시예에 따르면, 연료 공급 라인(31)과 연료 회수 라인(41)이 제1 바이패스 라인(51)에 의해 연결되어 있다. 제1 바이패스 라인(51)은 가열기(33)와 차단 밸브(34)의 사이에서 연료 공급 라인(31)으로부터 분기하고, 차단 밸브(43) 및 냉각기(44)의 사이에서 연료 회수 라인(41)에 연결되어 있다. 제1 바이패스 라인(51)에는 유량 제어 밸브(52)가 설치되어 있다
또한, 본 실시예에 따르면, 제2 바이패스 라인(53)도 채용되고 있다. 제2 바이패스 라인(53)은 펌프(32)와 가열기(33)의 사이에서 연료 공급 라인(31)로부터 분기하여 서비스 탱크(22)로 연결되어 있다. 제2 바이패스 라인(53)에는 유량 제어 밸브(54)가 설치되어 있다. 다만, 제1 바이패스 라인(51)과 제2 바이패스 라인(53) 중 어느 한쪽은 생략되어도 좋다.
상술한 펌프(32), 차단 밸브(34, 43), 압력 조절 밸브(42, 45) 및 유량 제어 밸브(52, 54)는 제어 장치(6)에 의해 제어된다. 다만, 도 1에서는 도면의 간략화를 위해 일부의 신호선만을 묘사하고 있다. 제어 장치(6)는, 예를 들어, ROM 또는 RAM과 같은 메모리와 CPU를 구비하는 컴퓨터이고, ROM에 저장된 프로그램이 CPU에 의해 실행된다. 제어 장치(6)는 단일의 기기라도 좋고, 복수의 기기(예를 들어, 엔진 제어 장치와 연료 공급 제어 장치)로 분할되어도 좋다.
제어 장치(6)는, 제1 ~ 제3 압력계(71 ~ 73) 및 유량계(81)와 전기적으로 연결되어 있다. 제1 압력계(71) 및 유량계(81)는 펌프(32) 및 유량 제어 밸브(52, 54)의 제어에 사용되고, 제2 압력계(72)는 제1 압력 조절 밸브(42)의 제어에 사용되며, 제3 압력계(73)는 제2 압력 조절 밸브(45)의 제어에 사용된다.
여기에서, 엔진(11)은 LPG만을 연료로 하는 엔진이라도 좋고, LPG와 중유나 경유 등의 연료유를 연료로 하는 이원 연료 엔진이라도 좋다.
LPG만을 연료로 하는 엔진의 경우, LPG를 연료로서 사용 개시하는 타이밍은 엔진(11)의 운전을 개시하는 타이밍에 해당한다. LPG의 사용을 정지하고 있는 기간은 엔진(11)을 정지하고 있는 기간에 해당한다.
이원 연료 엔진의 경우, LPG를 연료로서 사용 개시하는 타이밍에는, 엔진(11)의 운전을 개시하는 타이밍과 엔진(11)은 가동 중이지만 엔진(11)에서 사용되는 연료를 LPG로 전환 또는 엔진(11)에서 사용되는 연료에 LPG를 추가하는 타이밍이 포함된다. LPG의 사용을 정지하고 있는 기간에는, 엔진(11)을 정지하고 있는 기간과 엔진(11)이 연료유만을 연료로 사용하여 가동하고 있는 기간이 포함된다.
차단 밸브(34, 43)에 관하여, LPG의 엔진(11)으로의 공급을 정지하고 있는 기간에는, 제어 장치(6)는 차단 밸브(34, 43)를 폐쇄한다. LPG를 엔진(11)에 공급하고 있는 기간에는 제어 장치(6)는 차단 밸브(34, 43)를 개방한다. 엔진(11)의 정지 중에는, 차단 밸브(34, 43) 사이의 유로(연료 공급 라인(31)의 하류측 부분, 엔진(11)의 메인 유로 및 연료 회수 라인(41)의 상류측 부분)이 불활성 가스로 퍼지(purge)된다.
LPG를 엔진(11)에서 연료로서 사용하고 있는 경우에는, 하기와 같이 LPG의 압력 제어, 유량 제어 및 온도 관리가 실행된다.
제1 압력계(71)는 서비스 탱크(22)에 설치되어 있고, 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력을 검출한다. 유량계(81)는 제1 바이패스 라인(51)과의 분기점의 하류측에서 연료 공급 라인(31)에 설치되어 있고, 연료 공급 라인(31)을 통해 엔진(11)에 유입되는 LPG의 공급 유량(Qi)을 검출한다. 제어 장치(6)는 펌프(32)의 회전수가 최저 회전수가 되지 않은 한 유량 제어 밸브(52)를 전부 폐쇄로 유지한다. 그리고, 제어 장치(6)는 유량계(81)에 의해 검출되는 공급 유량(Qi)이 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)에 대응하여 소정의 값(V)이 되도록, 펌프(32)를 제어한다. 본 실시예에 따르면, 소정의 값(V)은 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)에 계수(C)를 곱한 값이다(V = Qe × C). 예를 들어, 계수(C)는 일반적으로 1.1 ~ 1.50이다. 계수(C)는 이러한 수치 범위 내에서 설정되는 고정 값이라도 좋고, 이러한 수치 범위 내에서 가변적으로 설정되어도 좋다.
예를 들어, 제어 장치(6)는 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)을 조작자에 의해 조작되는 텔레그래프 레버의 조작량에 기초하여 결정하여도 좋다. 또는, 제어 장치(6)가 엔진(11)을 제어하는 엔진 제어 장치와, 펌프(32) 및 각종 밸브를 제어하는 연료 공급 제어 장치로 분할되는 경우에는, 연료 공급 제어 장치가 엔진 제어 장치에서 산출된 연료 소비량에 관한 값에 기초하여 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)을 결정하여도 좋다.
유량계(81)에서 검출된 공급 유량(Qi)에 기초한 제어의 결과, 펌프(32)의 회전수가 최저 회전수로 될 때에는, 제어 장치(6)는 유량계(81)에서 검출되는 공급 유량(Qi)이 상술한 소정의 값(V)이 되도록 유량 제어 밸브(52, 54) 중 한쪽을 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(6)는 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)이 작을수록 유량 제어 밸브(52, 54) 중 어느 한쪽의 개도를 크게 한다.
제2 압력계(72)는 가열기(33)의 하류측에서 연료 공급 라인(31)에 설치되어 있고, 엔진(11)에 공급되는 LPG의 압력을 검출한다. 본 실시예에 따르면, 제2 압력계(72)가 차단 밸브(34)의 하류측에 위치하고 있지만, 차단 밸브(34)의 상류측에 위치하여도 좋다. 제어 장치(6)는 제2 압력계(72)에서 검출되는 압력이 엔진(11)의 요구 압력(예를 들어, 5.0 ~ 6.0MPa)이 되도록 제1 압력 조절 밸브(42)를 제어한다.
제3 압력계(73)는 제1 압력 조절 밸브(42)와 제2 압력 조절 밸브(45)의 사이에서 연료 회수 라인(41)에 설치되어 있고, 제1 압력 조절 밸브(42)에서 감압된 후의 LPG의 압력을 검출한다. 본 실시예에 따르면, 제3 압력계(73)가 냉각기(44)의 상류측에 위치하고 있지만, 냉각기(44)의 하류측에 위치하여도 좋다.
LPG의 온도는, LPG가 엔진(11)를 통과하는 것에 의해 조금 높아진다(예를 들어, 55℃). 따라서, 제1 압력 조절 밸브(42)에서 감압된 LPG가 기화하는 것을 방지하기 위해서, 제어 장치(6)는 제3 압력계(73)에서 검출되는 압력이 예상되는 최대 온도에서의 포화 증기 압력보다 높은 설정 값(예를 들어, 2.0MPa)이 되도록, 제2 압력 조절 밸브(45)를 제어한다.
LPG의 사용을 중지하고 있는 경우에도, LPG의 온도 관리 나아가서는 압력 제어가 실행된다. 특히 연료 탱크(2) 내의 LPG의 온도 관리 및 연료 탱크(2) 내의 기층의 압력 제어가 실행된다.
구체적으로는, 제어 장치(6)는, LPG가 연료로 사용되지 않은 기간에 제1 압력계(71)에서 검출되는 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력이 소정의 값 이하일 때, 또는 승무원에 의해 펌프 지령 부재(61)가 조작된 때에, 펌프(32)를 동작시킨다. 이 때, 차단 밸브(34, 43) 및/또는 유량 제어 밸브(52, 54) 중 한쪽을 개방시킨다. 차단 밸브(34, 43)가 개방되면 서비스 탱크(22) 내의 LPG가 연료 공급 라인(31), 엔진(11)(특히, 그의 메인 유로)을 통해 서비스 탱크(22)로 순환한다. 유량 제어 밸브(52)가 개방되면, 서비스 탱크(22) 내의 LPG가 연료 공급 라인(31) 및 제1 바이패스 라인(51)을 통해 서비스 탱크(22)로 순환한다. 유량 제어 밸브(54)가 개방되면, 서비스 탱크(22) 내의 LPG가 연료 공급 라인(31) 및 제2 바이패스 라인(53)을 통해 서비스 탱크(22)로 순환한다. 차단 밸브(34, 43) 및 유량 제어 밸브(52, 54) 중 어느 한쪽이 개방되어 있는 때에는, 서비스 탱크(22) 내의 LPG가 엔진(11) 및 연료 회수 라인(41), 그리고/또는 제1 바이패스 라인(51) 또는 제2 바이패스 라인(53)을 통해 서비스 탱크(22)로 순환한다.
상술한 바와 같이, 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도가 0℃일 때의 서비스 탱크(22)의 기층의 압력(LPG의 포화 증기 압력)은 약 0.4 MPa인 반면, LPG를 연료로 사용하는 경우의 엔진(11)의 요구 압력은 5.0 ~ 6.0 MPa이다. 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력이 소정의 값을 하회하면, LPG를 연료로서 엔진(11)을 운전하고자 하는 경우에도, 펌프(32)에서 LPG의 공급 압력을 요구 압력까지 승압할 수 없기 때문에, LPG로 엔진(11)을 운전할 수 없다. 요구 압력에 도달할 수 있을 때까지(기층의 압력이 소정의 값 이상이 될 때까지)는, LPG를 사용하여 엔진(11)을 운전할 수 없기 때문에, LPG를 사용하는 엔진(11)의 운전의 개시가 그만큼 늦어지게 된다.
상기와 같이, 제어 장치(6)가, LPG가 연료로 사용되지 않은 기간에, LPG를 엔진(11) 및/또는 제1 바이패스 라인(51) 또는 제2 바이패스 라인(53)을 통해 LPG를 순환시키면, LPG의 온도는 적어도 펌프(32)로부터의 입열에 의해 상승한다. 이원 연료 엔진의 경우, 연료유를 사용하여 엔진(11)을 가동하면, LPG가 엔진(11)를 통과하여 순환하여 엔진(11)으로부터도 열을 받아서, LPG의 온도를 상승시키기 쉬워진다. 또한, 본 실시예에 따르면, 가열기(33)가 연료 공급 라인(31) 상에서 펌프(32)와 제1 바이패스 라인(51)의 분기점 사이에 배치되어 있기 때문에, 제1 바이패스 라인(51)을 통해서 LPG 순환시키는 때에도, LPG의 온도를 가열기(33)로 상승시킬 수 있다. 냉각기(44)는 가열기(33) 보다 저온으로 LPG를 온도 조절하는 온도 조절기이므로, LPG가 저압으로 순환되는 경우에는, LPG의 온도는 냉각기(44)의 조절 온도보다 낮다. 따라서, 「냉각기(44)」는 가열기로서 기능하는 것이 가능하다.
LPG의 순환에 의해 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도가 상승하고, 이에 따라서 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력(LPG의 포화 증기 압력)도 상승한다. 기층의 압력이 소정의 값을 상회하면, 펌프(32)를 정지하고 LPG의 순환을 멈춘다. 여기서, 펌프(32)의 동작과 정지가 빈번히 반복되는 것을 방지하기 위해서, 순환 정지 판정의 임계 값은 순환 개시 판정의 임계 값보다 큰 값(고압의 값)으로 설정되어도 좋다.
펌프(32)의 회전수는 특별히 한정되지 않지만 최저 회전수로 일정하여도 좋고, 검출되는 기층의 압력에 대응하여 가변하여도 좋다. 기층의 압력이 낮을 때에 펌프(32)의 회전수를 높게 함으로써, 조기에 온도를 상승시킬 수 있다.
이와 같이, LPG의 사용을 정지하고 있을 때, 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력이 소정의 값 이상으로 유지되기 때문에, LPG를 연료로서 사용 개시할 때에, 펌프(32)에서 LPG의 공급 압력을 엔진(11)에서 요구되는 압력까지 승압할 수 있고, LPG를 사용하는 엔진의 운전을 원활하고 신속하게 개시할 수 있다.
(제2 실시예)
도 2는 제2 실시예에 따른 선박(101)의 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 바이패스 라인(51, 53) 및 유량 제어 밸브(52, 54)가 생략되어도 좋다. 이 경우, 제어 장치(6)는 LPG의 사용을 정지하고 있을 때에, 제1 압력계(71)에서 검출되는 서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력이 소정의 값 이하인 경우에는, 펌프(32)를 동작시켜 서비스 탱크(22) 내의 LPG를 엔진(11)을 통해 서비스 탱크(22)로 순환시킨다. 본 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 하여, LPG를 연료로서 사용 개시할 때에, 펌프(32)에서 LPG의 공급 압력을 엔진(11)에서 요구되는 압력까지 승압할 수 있고, LPG를 사용하는 엔진의 운전을 원활하고 신속하게 개시할 수 있다.
(변형예)
도 3은 변형예에 따른 선박(201)의 개략적인 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유량계(81)가 차단 밸브(43)의 상류측에서 연료 회수 라인(41)에 설치되고, LPG의 엔진(11)으로부터의 유출 유량(Qo)을 검출하여도 좋다. 즉, 제어 장치(6)는 유량계(81)에서 검출되는 유출 유량(Qo)이 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)에 대응하는 소정의 값(V')이 되도록, 펌프(32) 및 유량 제어 밸브(52)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 소정의 값(V')은, 예를 들어, 엔진(11)의 연료 소비량(Qe)에 일반적으로 0.1 ~ 0.50의 계수(C)를 곱한 값이다. 이 경우에도 계수(C)는 해당 수치 범위 내에서 설정되는 고정 값이라도 좋고, 또 그 수치 범위 내에서 가변적으로 설정되어도 좋다.
또한, 소정의 값(V, V')은 항상 일정할 필요는 없고, 제어 장치(6)는 펌프(32)의 회전수가 최저 회전수로 되었을 때에, 소정의 값(V, V')을 증가시켜도 좋다. 예를 들어, 도 1에 도시된 구성에서는, 소정의 값(V)을 1.1 × Qe에서 11.0 × Qe까지의 범위 내의 유량까지 증가시켜도 좋다. 또는, 도 3에 도시된 구성에서는, 소정의 값(V')을 0.1 × Qe에서 10.0 × Qe까지의 범위 내의 유량까지 증가시켜도 좋다.
펌프(32)의 회전수가 최저 회전수로 되었을 때에 소정의 값(V, V')이 일정하고, 또한, 제2 바이패스 라인(53)에 설치된 유량 제어 밸브(54)가 개방되는 경우에는, 펌프(32)의 토출 유량(Q)에서 소정의 값(V, V')을 감한 잉여분이 제2 바이패스 라인(53)을 통해 서비스 탱크(22)로 반송된다. 이러한 잉여분은, 펌프(32)에서 열을 받고 있기 때문에, 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도가 상승한다. 이에 대해서, 펌프(32)의 회전수가 최저 회전수로 되었을 때에 소정의 값(V, V')을 증가시키면, 제2 바이패스 라인(53)을 통해 서비스 탱크(22)로 반송되는 LPG를 감소시킬 수 있다. 한편, 소정의 값(V, V')의 증가에 의해 엔진(11)을 통과하는 LPG도 증가하지만, 그러한 증가분은 연료 회수 라인(41)에 설치된 냉각기(44)에 의해 냉각된다. 따라서, 서비스 탱크(22) 내의 LPG의 온도 상승을 억제할 수 있다.
상기 실시예에서는, 연료 탱크(2)가 저장 탱크(21)와 서비스 탱크(22)로 구성되어 있었지만, 저장 탱크(21)가 생략되고, 연료 탱크(2)가 서비스 탱크(22)만으로 구성되어도 좋다. 즉, 서비스 탱크(22) 내에 LPG 공급원으로부터 직접 LPG가 도입되어도 좋다. 그러나, 상기 실시예와 같은 구성이면, 연료 탱크(2)를 LPG 도입용 저장 탱크(21)와 LPG 순환용 서비스 탱크(22)로 나눌 수 있다.
서비스 탱크(22) 내의 기층의 압력(포화 증기 압력)은, 서비스 탱크(22) 내의 온도에 의존하므로, 제1 압력계(71) 대신 서비스 탱크(22) 내의 온도(기층의 온도로도 액층 온도로도 가능)를 검출하는 온도계를 설치하고, 그 온도계에서 검출되는 온도에 대응하여 펌프(32)의 동작 필요 여부를 결정하여도 좋다.
1, 101, 201: 선박
11: 추진용 엔진
2: 연료 탱크
6: 제어 장치
31: 연료 공급 라인
32: 펌프
41: 연료 회수 라인
51, 251: 바이패스 라인
61: 펌프 작동 지령 부재
71: 제1 압력계

Claims (3)

  1. LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크와,
    LPG를 연료로 하는 추진용 엔진과,
    상기 연료 탱크로부터 상기 엔진에 LPG를 공급하는 연료 공급 라인과,
    상기 연료 공급 라인에 설치된 펌프와,
    상기 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 사용되지 않은 LPG를 회수하는 연료 회수 라인과,
    상기 연료 탱크 내의 기층의 압력을 검출하는 압력계와,
    상기 펌프의 회전수를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, LPG가 연료로 사용되지 않는 기간에, 상기 압력계에서 검출되는 압력이 소정의 값 이하인 때에는, 상기 펌프를 동작시켜 상기 연료 탱크 내의 LPG를 상기 엔진을 통해 상기 연료 탱크로 순환시키는 것을 특징으로 하는 선박.
  2. LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크와,
    LPG를 연료로 하는 추진용 엔진과,
    상기 연료 탱크로부터 상기 엔진에 LPG를 공급하는 연료 공급 라인과,
    상기 연료 공급 라인에 설치된 펌프와,
    상기 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 사용되지 않은 LPG를 회수하는 연료 회수 라인과,
    상기 펌프의 하류측에서 상기 연료 공급 라인으로부터 분기하여 상기 연료 회수 라인 또는 상기 연료 탱크에 연결되는 바이패스 라인과,
    상기 연료 탱크 내의 기층의 압력을 검출하는 압력계와,
    상기 펌프의 회전수를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, LPG가 연료로 사용되지 않는 기간에, 상기 압력계에서 검출되는 압력이 소정의 값 이하인 때에는, 상기 펌프를 동작시켜 상기 연료 탱크 내의 LPG를 상기 엔진 및 상기 바이패스 라인 중 하나 이상을 통해 상기 연료 탱크로 순환시키는 것을 특징으로 하는 선박.
  3. LPG의 온도가 대기 온도에 추종하여 변화하도록 LPG를 저장하는 연료 탱크와,
    LPG를 연료로 하는 추진용 엔진과,
    상기 연료 탱크로부터 상기 엔진에 LPG를 공급하는 연료 공급 라인과,
    상기 연료 공급 라인에 설치된 펌프와,
    상기 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 사용되지 않은 LPG를 회수하는 연료 회수 라인을 구비하는 선박에 적용되는 LPG 온도 및 압력 관리 방법으로서,
    LPG가 연료로 사용되지 않은 기간에, 연료 탱크 내의 기층의 압력이 소정의 값을 하회한다는 조건, 연료 탱크 내의 LPG의 온도가 소정의 값을 하회한다는 조건 및 승무원에 의해 펌프 작동 지령 부재가 조작되었다는 조건 중 하나 이상의 조건을 충족할 때에, 상기 펌프를 동작시켜 상기 연료 탱크 내의 LPG를 상기 엔진을 통해 상기 연료 탱크로 순환시키는 것을 특징으로 하는 LPG 온도 및 압력 관리 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102418127B1 (ko) * 2020-11-20 2022-07-11 대우조선해양 주식회사 엔진의 연료 공급 시스템
CN113090417B (zh) * 2021-03-29 2022-07-22 招商局重工(深圳)有限公司 一种lpg气液分离罐以及燃料控制系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101326851B1 (ko) * 2012-09-06 2013-11-11 현대자동차주식회사 Ｌｐｇ 연료 펌프 제어 시스템 및 방법과 이를 이용한 ｌｐｉ 엔진의 연료 공급 시스템

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005351189A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Nikki Co Ltd エンジンの気体ｌｐｇ供給装置
KR100747210B1 (ko) * 2005-08-30 2007-08-07 현대자동차주식회사 엘피아이 엔진 시스템
KR100878965B1 (ko) * 2007-07-13 2009-01-19 현대자동차주식회사 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 차량의 시동지연방지 제어방법
KR20100095909A (ko) * 2009-02-23 2010-09-01 르노삼성자동차 주식회사 Ｌｐｌｉ 차량의 연료장치
KR20110021573A (ko) * 2009-08-26 2011-03-04 현대자동차주식회사 Ｌｐｉ엔진의 연료 공급 시스템
KR101284804B1 (ko) * 2011-03-11 2013-07-10 (주)모토닉 직접분사 엘피아이 시스템 및 그의 제어방법
KR101631176B1 (ko) 2011-04-05 2016-06-17 현대중공업 주식회사 듀얼 연료시스템이 마련된 액화석유가스 운반선
JP6401544B2 (ja) * 2014-08-08 2018-10-10 川崎重工業株式会社 ガス供給システム及びそれを備える船舶

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101326851B1 (ko) * 2012-09-06 2013-11-11 현대자동차주식회사 Ｌｐｇ 연료 펌프 제어 시스템 및 방법과 이를 이용한 ｌｐｉ 엔진의 연료 공급 시스템

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