KR102327400B1 - 선박의 열원 공급 시스템 및 방법 - Google Patents

선박의 열원 공급 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102327400B1
KR102327400B1 KR1020200056474A KR20200056474A KR102327400B1 KR 102327400 B1 KR102327400 B1 KR 102327400B1 KR 1020200056474 A KR1020200056474 A KR 1020200056474A KR 20200056474 A KR20200056474 A KR 20200056474A KR 102327400 B1 KR102327400 B1 KR 102327400B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
steam
medium
ship
heating
Prior art date
Application number
KR1020200056474A
Other languages
English (en)
Inventor
이윤주
제창호
최현우
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
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 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020200056474A priority Critical patent/KR102327400B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102327400B1 publication Critical patent/KR102327400B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

선박의 열원 공급 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 열원 공급 시스템은, 선박에 마련되며 선내 연료로 사용될 액화가스를 열교환으로 가열시키는 제1 열교환기; 상기 액화가스로부터 발생한 증발가스를 열교환으로 가열하여 선내 연료로 공급하는 제2 열교환기; 상기 제1 및 제2 열교환기에 열교환을 위해 공급될 열매체가 스팀과 열교환으로 가열되는 열매체 히터; 상기 열매체 히터에 상기 스팀을 공급하는 스팀라인; 상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제1 열교환기로 스팀을 공급하는 제1 분기라인; 및 상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제2 열교환기로 스팀을 공급하는 제2 분기라인:을 포함하며, 상기 제1 및 제2 열교환기는 열원으로 상기 열매체 및 스팀을 선택적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 열원 공급 시스템 및 방법{Heat Supply System and Method For Ship}
본 발명은 선내 엔진의 연료로 공급될 액화가스 및 증발가스를 가열하기 위한 열원 공급에 관한 것으로, 열교환 효율을 높이면서 열교환기에 공급되는 열원을 선택할 수 있도록 하여 비상시에도 연료 가열을 위한 열원을 공급할 수 있는 선박의 열원 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 선박에서 종래 각종 엔진의 연료로 사용되던 중유, MDO(Marine Diesel Oil) 등의 연소 시 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염의 심각성이 대두되어, 중유 등의 오일을 연료로서 사용하는 선박의 각종 엔진에 대한 규제가 강화되고 있다.
액화천연가스를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있는데, 근래 각국의 규제가 강화되면서 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 등 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -163℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있고, 액화천연가스를 해상으로 운반하는 LNG 운반선의 개발 및 보급도 활발히 이루어지고 있다.
또한, 액화천연가스를 연료로 사용하는 엔진의 개발도 꾸준히 이어지고, 이러한 엔진을 선박의 추진용 또는 발전용 엔진으로 채택한 선박도 늘어나는 추세이다.
선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로는 대표적인 예로 DF 엔진, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진을 들 수 있고, LNG에서 자연 기화 또는 강제 기화된 기화가스를 연료로 사용할 수 있는 DFDE 엔진(Dual Fuel Diesel Electric)의 경우, 기화가스와 디젤 연료를 병행하여 사용할 수 있는 엔진이다.
출원번호 10-2015-0157292호(출원일자 2015. 11. 10.)
도 1에는 액화연료의 기화 열원 공급에 관하여 출원된 출원번호 제10-2015-0157292호의 열원 공급 시스템을 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 열원 공급 시스템은 액화연료를 기화시키는 기화기(Vaporizer)가 마련되고, 기화기에서 액화연료와 열교환될 중간매체(Heating Intermediate Medium)를 스팀을 이용하여 가열하는 스팀히터(Steam Heater)와, 중간매체를 전기를 이용하여 가열하는 전기히터(Electric Heater)가 마련되어, 중간매체가 스팀히터나 전기히터에 의해 가열되어 다시 기화기에서 액화연료를 기화시키도록 구성한 것이다.
이와 같이 기화 열원으로 스팀과 전기를 사용하는 간접 열교환 방식의 경우, 스팀으로 중간매체를 가열하는 경우 경제적이지만 열교환 효율이 낮고, 전기를 이용하면 열교환 효율은 스팀보다 높지만 전기 생산을 위한 비용이 높아 경제성이 떨어진다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하여 열교환 효율이 높으면서 경제적인 열원 공급 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 마련되며 선내 연료로 사용될 액화가스를 열교환으로 가열시키는 제1 열교환기;
상기 액화가스로부터 발생한 증발가스를 열교환으로 가열하여 선내 연료로 공급하는 제2 열교환기;
상기 제1 및 제2 열교환기에 열교환을 위해 공급될 열매체가 스팀과 열교환으로 가열되는 열매체 히터;
상기 열매체 히터에 상기 스팀을 공급하는 스팀라인;
상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제1 열교환기로 스팀을 공급하는 제1 분기라인; 및
상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제2 열교환기로 스팀을 공급하는 제2 분기라인:을 포함하며,
상기 제1 및 제2 열교환기는 열원으로 상기 열매체 및 스팀을 선택적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 열원 공급 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 열매체 히터가 마련되며 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급될 열매체가 순환하는 열매체순환라인; 상기 스팀라인으로 공급되는 스팀의 양을 조절하는 스팀라인밸브; 및 상기 열매체순환라인에 마련되며 상기 열매체 히터로부터 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되는 열매체의 온도를 감지하여 상기 스팀라인밸브를 제어하는 제1 온도조절기:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 분기라인을 통해 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되어 열교환 후 배출되는 스팀의 온도를 감지하여 상기 스팀라인밸브를 제어하는 제2 온도조절기:를 더 포함하는 선박의 열원 공급 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 열교환기가 상기 열매체 히터에서 가열된 열매체를 열원으로 사용할 때는 상기 제1 온도조절기에 의해 상기 스팀라인밸브가 제어되고, 상기 제1 및 제2 열교환기가 상기 제1 및 제2 분기라인으로 공급되는 스팀을 열원으로 사용할 때는 상기 제2 온도조절기에 의해 상기 스팀라인밸브가 제어될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 분기라인에서 상기 제1 열교환기 상류에 마련되는 제1 분기라인밸브; 및 상기 제2 분기라인에서 상기 제2 열교환기 상류에 마련되는 제2 분기라인밸브:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 열매체를 저장하며 상기 열매체순환라인으로 열매체를 공급하는 열매체 탱크;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 열매체순환라인에 마련되며 상기 열매체순환라인을 순환하는 상기 열매체를 펌핑하여 상기 열매체 히터로 공급하는 열매체 펌프:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 열매체 히터를 거쳐 상기 제1 및 제2 열교환기에 열원으로 공급되는 상기 열매체는 글리콜 워터 또는 청수일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박에서 액화가스를 열교환으로 가열시키는 제1 열교환기와, 상기 액화가스로부터 발생한 증발가스를 열교환으로 가열하는 제2 열교환기를 마련하고,
제1 및 제2 열교환기에서 열교환으로 가열된 상기 액화가스 및 증발가스를 선내 연료로 공급하되,
상기 제1 및 제2 열교환기는 스팀과 열교환으로 가열된 열매체 및 스팀을 선택적으로 열원으로 사용하여, 스팀에 의해 직접 또는 간접으로 상기 액화가스 및 증발가스를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 열원 공급 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 열교환기에서 스팀으로 가열된 열매체를 열원으로 사용할 때에는 상기 제1 및 제2 열교환기의 상류에서 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되는 열매체의 온도를 감지하여 상기 열매체의 가열을 위해 공급되는 스팀의 양을 제어하고, 상기 제1 및 제2 열교환기에서 상기 스팀을 직접 열원으로 사용할 때에는 상기 제1 및 제2 열교환기로부터 열교환 후 배출되는 스팀의 온도를 감지하여 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되는 스팀의 양을 제어할 수 있다.
본 발명에서는 액화가스 및 증발가스가 가열되는 열교환기의 열원을 선택할 수 있도록 함으로써 액화가스 및 증발가스가 스팀과 직접 또는 간접 열교환을 통해 가열될 수 있고, 열매체가 저장되는 탱크 및 열매체 순환 배관, 열매체 히터 등에서 장치 이상이 발생하는 등 비상 시 또는 장치의 유지 보수시에도 스팀으로 가열하여 중단없이 선내 연료를 공급할 수 있으며, 스팀을 직접 열원으로 이용할 수 있어 열교환 효율을 높이면서 경제성을 확보할 수 있다.
도 1에는 액화연료의 기화 열원 공급에 관한 기존의 열원 공급 시스템을 도시하였다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 열원 공급 시스템을 개략적으로 도시하였다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 열원 공급 시스템을 개략적으로 도시하였다.
후술하는 본 발명의 실시예에서 선박은, LNG 등의 액화가스를 단독 또는 다른 연료와 함께 선내 추진용 엔진 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되는 모든 종류의 선박일 수 있다. 대표적으로 LPG 운반선, LNG 운반선(LNG Carrier), 액체수소 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 열원 공급 시스템은, 선박에 마련되며 선내 연료로 사용될 액화가스를 열교환으로 가열시키는 제1 열교환기(20), 상기 액화가스로부터 발생한 증발가스를 열교환으로 가열하여 선내 연료로 공급하는 제2 열교환기(30), 상기 제1 및 제2 열교환기에 열교환을 위해 공급될 열매체가 스팀과 열교환으로 가열되는 열매체 히터(10), 상기 열매체 히터에 스팀을 공급하는 스팀라인(SL)을 포함하며, 스팀라인으로부터 제1 열교환기로 스팀을 공급하는 제1 분기라인(SL1)과, 제2 열교환기로 스팀을 공급하는 제2 분기라인(SL2)이 분기되어 마련된다.
본 실시예는 제1 및 제2 열교환기에서 열매체 및 스팀을 선택적으로 열원으로 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 실시예 선박에는 LNG를 기화시킨 가스를 연료로 공급받거나, LNG에서 발생하는 증발가스(BOG)를 연료로 공급받는 주엔진(미도시) 및 발전엔진(미도시)이 마련될 수 있으며, 제1 열교환기 및 제2 열교환기로부터 가열된 액화가스 또는 증발가스는 이러한 선박의 주엔진 및 발전엔진에 연료로 공급될 수 있다. LNG를 기화시킨 가스나 LNG에서 발생하는 증발가스와 같은 천연가스를 연료로 사용하는 엔진으로는 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등을 대표적인 예로 들 수 있다.
이러한 엔진으로 공급될 LNG 및 증발가스는 연료 공급을 위해 엔진의 연료공급조건에 맞추어 가열된다.
제1 열교환기(20)는 LNG를 가열하여 기화시키는 장치로, 선내 엔진이 압축된 가스를 연료로 공급받는다면 그에 따라 압축된 LNG를 가열하여 기화시키는 High pressure vaporizer일 수 있다.
제2 열교환기(30)는 LNG에서 발생하는 BOG를 가열하는 장치로, 마찬가지로 선내 엔진에서 압축된 가스를 필요로 하는 경우라면 그에 따라 압축된 BOG를 엔진의 연료공급 온도에 맞추어 가열하는 Fuel gas heater일 수 있다.
제1 및 제2 열교환기는 LNG 또는 BOG의 가열을 위해 열원을 필요로 하는데, 본 실시예 시스템에서는 스팀을 통해 가열된 열매체를 열원으로 이용하거나 열매체를 통한 열원 공급이 어려운 경우 직접 스팀을 열원으로 이용할 수 있도록 구성하여, 제1 및 제2 열교환기가 스팀을 통한 직접 열교환 방식(Direct heat exchanging)과 간접 열교환 방식(Indirect heat exchanging)을 교차하여 사용할 수 있도록 한 것이 특징이다.
우선, 본 실시예 시스템에는 열매체를 열원으로 공급하기 위해 제1 및 제2 열교환기로 공급될 열매체가 순환하는 열매체순환라인(ML)이 마련되며, 열매체순환라인에는 상기 열매체 히터(10)와, 열매체 히터로부터 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되는 열매체의 온도를 감지하는 제1 온도조절기(T1)가 마련된다.
열매체를 저장하는 열매체 탱크(T)가 마련되며, 열매체 탱크로부터 상기 열매체순환라인을 순환하는 열매체가 공급된다. 열매체순환라인(ML)에는 열매체 탱크로부터 공급된 열매체를 펌핑하여 상기 열매체 히터(10)로 공급하는 열매체 펌프(40)가 마련된다.
열매체 히터를 거쳐 상기 제1 및 제2 열교환기에 열원으로 공급되는 열매체는 예를 들어 글리콜 워터 또는 청수일 수 있고, 그외에도 해수 등 열매(Heat medium)로 공지된 다양한 물질들이 열매체로 순환될 수 있다.
제1 및 제2 열교환기로 열매체 히터에서 가열된 열매체를 공급하기 위해 열매체순환라인(ML)은 열매체 히터(10) 하류에서 분기되어 제1 및 제2 열교환기를 지나며(ML1, ML2), 제1 및 제2 열교환기를 통과한 후 다시 합류되어 열매체 펌프(40)로 유입된다.
분기된 열매체순환라인에서 제1 및 제2 열교환기의 전단 및 후단에는 각각 밸브(V1, V2, V3, V4)들이 마련되어, 각 밸브의 제어를 통해 제1 및 제2 열교환기로의 열매체 공급 및 배출을 조절한다.
시스템에는 스팀라인(SL)으로 공급되는 스팀의 양을 조절하는 스팀라인밸브(SLV)가 마련되고, 제1 온도조절기(T1)는 열매체순환라인(ML)에서 열매체 히터(10)와 제1 및 제2 열교환기로의 분기지점(ML1, ML2) 사이에 마련된다.
제1 및 제2 열교환기가 열매체 히터에서 가열된 열매체를 열원으로 사용하여 간접 열교환 방식(Indirect heat exchanging)으로 운용되는 때에는 제1 온도조절기(T1)에서 열매체 히터로부터 제1 및 제2 열교환기로 공급되는 열매체의 온도를 감지하여 상기 스팀라인밸브(SLV)를 제어한다. 즉, 제1 및 제2 열교환기가 간접 열교환 방식(Indirect heat exchanging)으로 운용될 때는 스팀라인밸브가 제1 온도조절기에 의해 제어된다.
다음으로, 시스템에는 스팀라인으로부터 제1 및 제2 분기라인을 통해 제1 및 제2 열교환기로 공급되어 열교환 후 배출되는 스팀의 온도를 감지하는 제2 온도조절기(T2)가 마련된다. 제2 온도조절기(T2)는, 제1 및 제2 열교환기에서 배출된 스팀을 스팀라인으로 복귀시키기 위하여 제1 및 제2 분기라인이 합류되는 배관부분에 마련될 수 있다.
제1 분기라인(SL1)에서 제1 열교환기(20) 상류에는 제1 분기라인밸브(SV1)가, 제2 분기라인(SL2)에서 제2 열교환기(30) 상류에는 제2 분기라인밸브(SV2)가 각각 마련되어, 제1 및 제2 분기라인으로 공급되는 스팀의 양을 조절한다.
제1 및 제2 열교환기가 제1 및 제2 분기라인으로 공급되는 스팀을 직접 열원으로 사용하여 직접 열교환 방식(Direct heat exchanging)으로 운용될 때에는 제2 온도조절기(T2)에 의해 스팀라인밸브(SLV)가 제어된다.
이와 같이, 제1 및 제2 열교환기가 열매체 히터에서 가열된 열매체를 열원으로 사용할 때는 제1 온도조절기에 의해 스팀라인밸브가 제어되고, 제1 및 제2 열교환기가 제1 및 제2 분기라인으로 공급되는 스팀을 열원으로 사용할 때는 제2 온도조절기에 의해 스팀라인밸브가 제어된다.
상술한 바와 같이 본 실시예의 시스템에서는 선박에서 액화가스를 열교환으로 가열시키는 제1 열교환기와, 액화가스로부터 발생한 증발가스를 열교환으로 가열하는 제2 열교환기를 마련하여, 제1 및 제2 열교환기에서 열교환으로 가열된 액화가스 및 증발가스를 선내 주엔진이나 발전엔진 등의 연료로 공급한다.
특히 제1 및 제2 열교환기가 스팀과 열교환으로 가열된 열매체 및 스팀을 선택적으로 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써, 액화가스 및 증발가스가 스팀과 직접 또는 간접 열교환을 통해 가열될 수 있어, 열매체가 저장되는 탱크 및 열매체 순환 배관, 열매체 히터 등에서 장치 이상이 발생하거나 장치의 유지 보수시에도 스팀으로 가열하여 중단없이 선내 연료를 공급할 수 있으면서, 직접 스팀을 열원으로 이용함으로써 열교환 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.
10: 열매체 히터
20: 제1 열교환기
30: 제2 열교환기
40: 열매체 펌프
T: 열매체 탱크
ML: 열매체순환라인
SL: 스팀라인
SL1: 제1 분기라인
SL2: 제2 분기라인
SLV: 스팀라인밸브
SLV1: 제1 분기라인밸브
SLV2: 제2 분기라인밸브
T1: 제1 온도조절기
T2: 제2 온도조절기

Claims (10)

  1. 선박에 마련되며 선내 연료로 사용될 액화가스를 열교환으로 가열시키는 제1 열교환기;
    상기 액화가스로부터 발생한 증발가스를 열교환으로 가열하여 선내 연료로 공급하는 제2 열교환기;
    상기 제1 및 제2 열교환기에 열교환을 위해 공급될 열매체가 스팀과 열교환으로 가열되는 열매체 히터;
    상기 열매체 히터에 상기 스팀을 공급하는 스팀라인;
    상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제1 열교환기로 스팀을 공급하는 제1 분기라인;
    상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제2 열교환기로 스팀을 공급하는 제2 분기라인;
    상기 스팀라인으로 공급되는 스팀의 양을 조절하는 스팀라인밸브;
    상기 열매체 히터로부터 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되는 열매체의 온도를 감지하여 상기 스팀라인밸브를 제어하는 제1 온도조절기; 및
    상기 제1 및 제2 분기라인을 통해 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급되어 열교환 후 배출되는 스팀의 온도를 감지하여 상기 스팀라인밸브를 제어하는 제2 온도조절기:를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 열교환기는 열원으로 상기 열매체 및 스팀을 선택적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 열원 공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열매체 히터가 마련되며 상기 제1 및 제2 열교환기로 공급될 열매체가 순환하는 열매체순환라인;을 더 포함하는 선박의 열원 공급 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 열교환기가 상기 열매체 히터에서 가열된 열매체를 열원으로 사용할 때는 상기 제1 온도조절기에 의해 상기 스팀라인밸브가 제어되고,
    상기 제1 및 제2 열교환기가 상기 제1 및 제2 분기라인으로 공급되는 스팀을 열원으로 사용할 때는 상기 제2 온도조절기에 의해 상기 스팀라인밸브가 제어되는 것을 특징으로 하는 선박의 열원 공급 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 분기라인에서 상기 제1 열교환기 상류에 마련되는 제1 분기라인밸브; 및
    상기 제2 분기라인에서 상기 제2 열교환기 상류에 마련되는 제2 분기라인밸브:를 더 포함하는 선박의 열원 공급 시스템.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 열매체를 저장하며 상기 열매체순환라인으로 열매체를 공급하는 열매체 탱크;를 더 포함하는 선박의 열원 공급 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열매체순환라인에 마련되며 상기 열매체순환라인을 순환하는 상기 열매체를 펌핑하여 상기 열매체 히터로 공급하는 열매체 펌프:를 더 포함하는 선박의 열원 공급 시스템.
  8. 제 1항 내지 2항, 제 4항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열매체 히터를 거쳐 상기 제1 및 제2 열교환기에 열원으로 공급되는 상기 열매체는 글리콜 워터 또는 청수인 것을 특징으로 하는 선박의 열원 공급 시스템.

  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020200056474A 2020-05-12 2020-05-12 선박의 열원 공급 시스템 및 방법 KR102327400B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200056474A KR102327400B1 (ko) 2020-05-12 2020-05-12 선박의 열원 공급 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200056474A KR102327400B1 (ko) 2020-05-12 2020-05-12 선박의 열원 공급 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102327400B1 true KR102327400B1 (ko) 2021-11-17

Family

ID=78702484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200056474A KR102327400B1 (ko) 2020-05-12 2020-05-12 선박의 열원 공급 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102327400B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114655414A (zh) * 2022-04-02 2022-06-24 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种高能效的船舶冷却系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170054747A (ko) * 2015-11-10 2017-05-18 대우조선해양 주식회사 액화연료 기화 열원 공급 시스템 및 방법
KR20170057809A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 현대중공업 주식회사 액화가스 재기화 시스템 및 이를 구비하는 선박
KR20180065262A (ko) * 2016-12-07 2018-06-18 대우조선해양 주식회사 스팀 히터 제어시스템 및 제어방법
JP2019163805A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 三井Ｅ＆Ｓ造船株式会社 気化器加熱装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170054747A (ko) * 2015-11-10 2017-05-18 대우조선해양 주식회사 액화연료 기화 열원 공급 시스템 및 방법
KR20170057809A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 현대중공업 주식회사 액화가스 재기화 시스템 및 이를 구비하는 선박
KR20180065262A (ko) * 2016-12-07 2018-06-18 대우조선해양 주식회사 스팀 히터 제어시스템 및 제어방법
JP2019163805A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 三井Ｅ＆Ｓ造船株式会社 気化器加熱装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114655414A (zh) * 2022-04-02 2022-06-24 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种高能效的船舶冷却系统
CN114655414B (zh) * 2022-04-02 2024-04-09 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种高能效的船舶冷却系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6069200B2 (ja) 船舶のためのｌｎｇ燃料を提供するための方法および装置
KR101631176B1 (ko) 듀얼 연료시스템이 마련된 액화석유가스 운반선
KR101643086B1 (ko) 듀얼 연료시스템이 마련된 액화석유가스 운반선
KR101686505B1 (ko) 선박의 엔진 냉각수의 폐열을 이용한 연료가스 공급시스템 및 방법
KR102200374B1 (ko) 가스 공급 시스템 및 이를 구비한 선박
KR20160008806A (ko) 선박의 연료공급 시스템
KR101537279B1 (ko) 선박용 엔진의 연료공급 시스템 및 방법
KR101916696B1 (ko) 연료공급시스템
KR102327400B1 (ko) 선박의 열원 공급 시스템 및 방법
KR102275024B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20130075021A (ko) 폐열 재활용을 위한 열교환기를 갖는 연료가스 공급 시스템 및 방법
KR102305884B1 (ko) 선박
KR20200086965A (ko) 액화가스 이송 방법 및 시스템
KR20150086643A (ko) 선박용 엔진의 연료 공급 시스템 및 방법
KR102153813B1 (ko) 연료가스 공급 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20210090842A (ko) 에너지 절약형 연료가스 가열 시스템 및 방법
KR102275021B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20150076484A (ko) 선박의 연료가스 공급시스템
KR102237206B1 (ko) 액화가스 재기화 시스템 및 이를 구비하는 선박
KR102382406B1 (ko) 액화가스 연료공급 시스템
KR102327409B1 (ko) 선박의 연료 공급 시스템 및 방법
KR102594024B1 (ko) 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR102452821B1 (ko) 연료 공급 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR102647308B1 (ko) 재기화 선박의 재기화 시스템 및 방법
KR102311540B1 (ko) Lpg 운반선의 연료 공급 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant