KR102436050B1 - Gas treatment system and ship having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, n종의 액화가스를 각각 저장 가능하도록 마련하는 복수의 저장탱크; 상기 저장탱크의 액화가스를 추진엔진에 공급하는 연료 공급부; 상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 액화시키는 복수의 재액화부; 및 상기 추진엔진에서 배출되는 액상의 잉여 액화가스를 회수하는 연료 회수부를 포함하며, 복수의 상기 재액화부는, n개가 마련되고, 어느 하나의 상기 재액화부의 작동에 문제가 발생한 경우, 증발가스 중 일부는 정상 작동되는 상기 재액화부로 처리하고 나머지는 보조 수요처로 공급하여 처리한다.The present invention relates to a gas treatment system and a ship including the same, comprising: a plurality of storage tanks provided to store n types of liquefied gas, respectively; a fuel supply unit for supplying the liquefied gas of the storage tank to the propulsion engine; a plurality of re-liquefaction units for liquefying the boil-off gas generated in the storage tank; and a fuel recovery unit for recovering the liquid surplus liquefied gas discharged from the propulsion engine, wherein n of the plurality of re-liquefaction units are provided, and when a problem occurs in the operation of any one of the re-liquefaction units, the boil-off gas Some are processed by the reliquefaction unit operating normally, and the rest are processed by supplying them to auxiliary consumers.

Description

가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박{Gas treatment system and ship having the same}Gas treatment system and ship including the same {Gas treatment system and ship having the same}

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a gas treatment system and a ship comprising the same.

일반적으로, 액화석유가스 즉, LPG(Liquefied petroleum gas)는 석유 성분 중 프로판 및 부탄 등 비등점이 낮은 탄화수소를 주성분으로 가스를 상온에서 가압하여 액화한 것이다. 이러한 액화석유가스를 소형의 가벼운 압력용기(봄베)에 충전해서 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 이용하게 된다.In general, liquefied petroleum gas, that is, LPG (Liquefied petroleum gas) is liquefied by pressurizing the gas at room temperature with hydrocarbons having a low boiling point such as propane and butane among petroleum components. This liquefied petroleum gas is filled in a small and light pressure vessel (cylinder) and is widely used as fuel for household, business, industrial, and automobile use.

액화석유가스는 생산지에서 기체 상태로 추출되며, 액화석유가스 처리 설비를 통해 액화되어 저장되었다가, 액화석유가스 운반선에 의해 액상을 유지하면서 육상으로 수송된 후, 기체 등의 다양한 형태로 수요처에 공급된다.Liquefied petroleum gas is extracted in gaseous form at the production site, stored after being liquefied through a liquefied petroleum gas processing facility, and transported to the land while maintaining the liquid phase by a liquefied petroleum gas carrier, and then supplied to consumers in various forms such as gas. do.

이러한 액화석유가스의 비등점은 약 -50℃ 내외이므로, 액화석유가스를 운반하기 위한 액화석유가스 운반선은 이보다 낮은 온도를 유지해야 한다. 따라서 액화석유가스를 보관하는 저장탱크는 저온에 강한 저온강(Low Temperature Carbon Steel 및 Nickel Steel)을 사용하며, 액화석유가스 운반선에는 재액화설비도 마련된다.Since the boiling point of such liquefied petroleum gas is around -50°C, a liquefied petroleum gas carrier for transporting liquefied petroleum gas must maintain a lower temperature than this. Therefore, the storage tank for storing liquefied petroleum gas uses low-temperature steel (Low Temperature Carbon Steel and Nickel Steel) that is strong at low temperatures, and a re-liquefaction facility is also provided for the liquefied petroleum gas carrier.

이러한 액화석유가스 운반선은, 종래의 경우 디젤유를 사용하여 엔진을 가동함으로써 추진력을 발생시켰다. 그런데 디젤유는 선박 추진용 엔진에서 연소하는 과정에서 유해성분인 질소산화물(NOx), 유황산화물(SOx), 이산화탄소(CO2)가 발생하게 되고, 이러한 유해성분이 대기로 방출됨으로써 환경을 오염시키는 문제가 있다.These liquefied petroleum gas carriers generate propulsion by operating an engine using diesel oil in the conventional case. However, in the process of combustion of diesel oil in a marine propulsion engine, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and carbon dioxide (CO2), which are harmful components, are generated. have.

따라서 최근에는 디젤유를 사용하는 경우와 대비할 때 배기의 오염도를 대폭 낮출 수 있도록, 액화석유가스를 이용하여 가동하는 엔진의 개발 및 액화석유가스를 엔진에 공급하는 제반 시스템의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.Therefore, in recent years, in order to significantly lower the pollution level of the exhaust when compared to the case of using diesel oil, the development of engines operating using liquefied petroleum gas and the development of various systems for supplying liquefied petroleum gas to the engine are continuously being made. have.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액화석유가스를 이용하여 추진력을 발생시킬 수 있는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a gas processing system capable of generating propulsion by using liquefied petroleum gas and a ship including the same.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템은, n종의 액화가스를 각각 저장 가능하도록 마련하는 복수의 저장탱크; 상기 저장탱크의 액화가스를 추진엔진에 공급하는 연료 공급부; 상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 액화시키는 복수의 재액화부; 및 상기 추진엔진에서 배출되는 액상의 잉여 액화가스를 회수하는 연료 회수부를 포함하며, 복수의 상기 재액화부는, n개가 마련되고, 어느 하나의 상기 재액화부의 작동에 문제가 발생한 경우, 증발가스 중 일부는 정상 작동되는 상기 재액화부로 처리하고 나머지는 보조 수요처로 공급하여 처리한다.A gas treatment system according to an aspect of the present invention includes: a plurality of storage tanks provided to store n types of liquefied gas, respectively; a fuel supply unit for supplying the liquefied gas of the storage tank to the propulsion engine; a plurality of re-liquefaction units for liquefying the boil-off gas generated in the storage tank; and a fuel recovery unit for recovering the liquid surplus liquefied gas discharged from the propulsion engine, wherein n of the plurality of re-liquefaction units are provided, and when a problem occurs in the operation of any one of the re-liquefaction units, the boil-off gas Some are processed by the reliquefaction unit operating normally, and the rest are processed by supplying them to auxiliary consumers.

구체적으로, 상기 보조 수요처는, 증발가스를 연소하는 보일러, 가스연소장치 또는 발전기 중 적어도 어느 하나일 수 있다.Specifically, the auxiliary demand may be at least one of a boiler, a gas combustion device, or a generator that burns boil-off gas.

구체적으로, 상기 재액화부는, 증발가스를 다단으로 압축하는 압축기와, 압축된 증발가스를 액화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 증발가스를 나누어 상호 열교환시키며 열교환된 증발가스 중 기상을 상기 압축기의 중간단 중 일부에 전달하는 인터쿨러와, 상기 압축기의 중간단 중 나머지에 마련되며 증발가스와 별도로 마련되는 냉매를 이용해 증발가스를 냉각하는 애프터쿨러를 포함할 수 있다.Specifically, the re-liquefaction unit includes a compressor for compressing BOG in multiple stages, a condenser for liquefying the compressed BOG, and heat exchange by dividing the BOG liquefied in the condenser, and heat-exchanging a gaseous phase of the heat-exchanged BOG of the compressor. It may include an intercooler delivered to some of the intermediate stages, and an aftercooler provided at the rest of the intermediate stages of the compressor for cooling the boil-off gas using a refrigerant provided separately from the boil-off gas.

구체적으로, 복수의 상기 재액화부는, 어느 하나의 상기 재액화부의 응축기 작동에 문제가 발생한 경우, 증발가스 중 일부는 정상 작동되는 상기 재액화부로 처리하고 나머지는 작동에 문제가 발생한 상기 재액화부의 상류 또는 중간에서 상기 보조 수요처로 공급하여 처리할 수 있다.Specifically, the plurality of re-liquefaction units, when a problem occurs in the operation of the condenser of any one of the re-liquefaction units, some of the boil-off gas is treated as the re-liquefaction unit operating normally, and the rest of the re-liquefaction unit has a problem in operation It can be processed by supplying it from the upstream or middle to the auxiliary demanding place.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 가스 처리 시스템을 갖는다.A ship according to an aspect of the present invention has the gas treatment system.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 디젤유만을 사용하던 종래의 시스템을 벗어나서, 액화석유가스를 추진 연료로 사용할 수 있도록 하여 환경 오염을 저감하고 에너지 효율을 높일 수 있다.The gas treatment system and the ship including the same according to the present invention can use liquefied petroleum gas as a propulsion fuel, deviating from the conventional system using only diesel oil, thereby reducing environmental pollution and increasing energy efficiency.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a second embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a third embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fifth embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a sixth embodiment of the present invention.

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

본 명세서에서 액화가스는 중탄화수소로서 LPG(프로판, 부탄 등)일 수 있지만 이로 한정하는 것은 아니며, 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 모든 물질(프로필렌, 암모니아, 수소 등)을 포괄할 수 있다.In the present specification, the liquefied gas may be LPG (propane, butane, etc.) as a heavy hydrocarbon, but is not limited thereto, and any substance (propylene, ammonia, hydrogen, etc.) can include

또한 본 명세서에서 액화가스/증발가스는 탱크 내부에서의 상태를 기준으로 구분되는 것이고, 명칭으로 인하여 액상 또는 기상으로 반드시 한정되는 것은 아님을 알려둔다.In addition, it should be noted that liquefied gas/evaporated gas in the present specification is classified based on the state inside the tank, and is not necessarily limited to liquid or gas due to the name.

본 발명은 이하에서 설명하는 가스 처리 시스템이 구비되는 선박을 포함한다. 이때 선박은 가스 운반선, 가스가 아닌 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FPSO, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념이며, 다만 예시로서 액화석유가스 운반선일 수 있음을 알려둔다.The present invention includes a vessel equipped with a gas treatment system as described below. At this time, a ship is a concept that includes all gas carriers, merchant ships that transport cargo or people other than gas, FSRUs, FPSOs, bunkering vessels, and offshore plants, but note that it may be a liquefied petroleum gas carrier as an example.

본 발명의 도면에 도시하지 않았으나, 압력센서(PT), 온도센서(TT) 등이 제한 없이 적절한 위치에 구비될 수 있음은 물론이며, 각 센서에 의한 측정값은 이하에서 설명하는 구성들의 운영에 제한 없이 다양하게 사용될 수 있다.Although not shown in the drawings of the present invention, of course, the pressure sensor (PT), the temperature sensor (TT), etc. may be provided at an appropriate position without limitation, and the measured value by each sensor is dependent on the operation of the components described below. It can be used in various ways without limitation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 저장탱크, 연료 공급부(20), 재액화부(30), 연료 회수부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the gas treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention includes a storage tank, a fuel supply unit 20 , a reliquefaction unit 30 , and a fuel recovery unit 40 .

저장탱크는, 액화가스를 저장한다. 저장탱크는 카고탱크(10)와 연료탱크(11)를 포함할 수 있다.The storage tank stores liquefied gas. The storage tank may include a cargo tank 10 and a fuel tank 11 .

카고탱크(10)는, 액화가스 운반선인 선박의 선내에 마련되는 복수 개의 카고탱크(10)일 수 있다. 카고탱크(10)는 대기압에서 액화가스를 저온 액상으로 저장하는 탱크일 수 있고, 벽체에 다양한 단열 구조가 부가될 수 있다. 또한 카고탱크(10)는 멤브레인형 탱크이거나 독립형 탱크 등일 수 있으며, 그 형태나 제원 등은 한정되지 않는다.The cargo tank 10 may be a plurality of cargo tanks 10 provided in the ship, which is a liquefied gas carrier. The cargo tank 10 may be a tank for storing liquefied gas as a low-temperature liquid at atmospheric pressure, and various insulating structures may be added to the wall. In addition, the cargo tank 10 may be a membranous tank or an independent tank, and the shape or specifications thereof are not limited.

카고탱크(10)의 액화가스를 외부로 배출하기 위해 카고펌프(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 카고펌프는 카고탱크(10)의 내부에 마련될 수 있으며, 액화가스에 잠겨있는 submerged type으로 마련될 수 있다.A cargo pump (not shown) may be provided to discharge the liquefied gas of the cargo tank 10 to the outside. The cargo pump may be provided inside the cargo tank 10, and may be provided as a submerged type submerged in liquefied gas.

카고펌프는 액화가스를 화물로서 처리하기 위한 하역펌프, 스트리핑펌프, 스프레이펌프 등이거나, 액화가스를 연료로서 연료탱크(11)나 연료 공급부(20)에 전달하기 위한 연료펌프 등일 수 있다.The cargo pump may be an unloading pump, a stripping pump, a spray pump, etc. for processing the liquefied gas as cargo, or a fuel pump for delivering the liquefied gas as a fuel to the fuel tank 11 or the fuel supply unit 20 .

카고탱크(10)에 저장된 액화가스는 외부 열침투에 의하여 자연 증발하게 되므로, 카고탱크(10)에는 증발가스가 발생한다. 증발가스는 추진엔진(E)의 연료로 사용되거나 재액화될 수 있으며, 카고탱크(10)에는 증발가스를 배출하는 증발가스 배출라인(L10)이 마련될 수 있다. Since the liquefied gas stored in the cargo tank 10 is naturally evaporated by external heat penetration, evaporation gas is generated in the cargo tank 10 . BOG may be used as fuel of the propulsion engine E or may be re-liquefied, and a BOG discharge line L10 for discharging BOG may be provided in the cargo tank 10 .

카고탱크(10)는, 중탄화수소를 주성분으로 하는 액화가스들(프로판, 부탄, 프로필렌 등) 중에서 적어도 2종의 액화가스를 각각 저장하기 위하여 복수 개로 마련될 수 있다. 일례로 제1 카고탱크(10)는 프로판, 제2 카고탱크(10)는 부탄 등을 저장할 수 있다.The cargo tank 10 may be provided in plurality in order to respectively store at least two kinds of liquefied gases among liquefied gases (propane, butane, propylene, etc.) containing heavy hydrocarbons as a main component. For example, the first cargo tank 10 may store propane, and the second cargo tank 10 may store butane.

카고탱크(10)의 증발가스는 후술하는 재액화부(30)에 의하여 액화되는데, 액화된 증발가스가 카고탱크(10)로 리턴되도록 구성할 경우, 재액화부(30)는 액화가스의 조성이 섞이는 것을 방지하고자, 카고탱크(10)에 저장되는 액화가스의 종류의 수에 더하여 추가 백업을 고려해 마련될 수 있다. 즉 카고탱크(10)가 n종의 액화가스를 저장하는 경우, 재액화부(30)는 적어도 n+1개가 마련되는 것이 일반적이다.The boil-off gas of the cargo tank 10 is liquefied by the re-liquefaction unit 30 to be described later. In order to prevent this, in addition to the number of types of liquefied gas stored in the cargo tank 10 may be provided in consideration of additional backup. That is, when the cargo tank 10 stores n types of liquefied gas, it is common that at least n+1 pieces of the reliquefaction unit 30 are provided.

그러나 본 실시예는, 재액화부(30)에 의해 액화된 증발가스를 카고탱크(10)로 리턴하지 않고 연료탱크(11)나 연료 공급부(20) 등으로 전달함으로써, 카고탱크(10)가 n종의 액화가스를 저장하도록 마련되더라도 재액화부(30)의 수를 n+1개에서 n개로 줄일 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다. 물론 액화가스의 조성 혼합이 우려되지 않는 상황이라면, 재액화부(30)에서 카고탱크(10)로 증발가스가 리턴되는 것도 가능할 것이다. However, in this embodiment, by transferring the boil-off gas liquefied by the re-liquefaction unit 30 to the fuel tank 11 or the fuel supply unit 20 without returning to the cargo tank 10, the cargo tank 10 is n Even if it is provided to store a kind of liquefied gas, the number of re-liquefaction units 30 can be reduced from n+1 to n. This will be described in detail below. Of course, if the composition mixing of the liquefied gas is not a concern, it will be possible for the boil-off gas to be returned from the reliquefaction unit 30 to the cargo tank 10 .

연료탱크(11)는, 액화가스를 연료로 사용하기 위해 저장하며 카고탱크(10)로부터 액화가스를 전달받는다. 연료탱크(11)는 카고탱크(10)와 대비할 때 액화가스의 저장 목적이 상이하다. 연료탱크(11)는 카고탱크(10) 대비 저장 용량이 상대적으로 작을 수 있다.The fuel tank 11 stores the liquefied gas for use as fuel and receives the liquefied gas from the cargo tank 10 . The fuel tank 11 is different from the cargo tank 10 for the purpose of storing the liquefied gas. The fuel tank 11 may have a relatively small storage capacity compared to the cargo tank 10 .

연료탱크(11)는 카고탱크(10)와 마찬가지로 액화가스를 저온 액상으로 저장하며, 그 타입을 한정하지 않는다. 다만 연료탱크(11)는 카고탱크(10) 대비 설계압력 및 액화가스 저장압력이 상대적으로 높을 수 있다.The fuel tank 11 stores the liquefied gas as a low-temperature liquid similar to the cargo tank 10, and the type is not limited. However, the fuel tank 11 may have a relatively high design pressure and liquefied gas storage pressure compared to the cargo tank 10 .

연료탱크(11)는 압력용기 형태로서 Type C 탱크일 수 있으며, 선체 내부에 탑재되는 카고탱크(10)와 달리 갑판 상에 배치될 수 있다. 물론 연료탱크(11)의 배치 위치나 타입은 제한되지 않는다.The fuel tank 11 may be a Type C tank in the form of a pressure vessel, and may be disposed on the deck unlike the cargo tank 10 mounted inside the hull. Of course, the arrangement position or type of the fuel tank 11 is not limited.

연료탱크(11)는 카고탱크(10)로부터 액화가스를 전달받아 연료로서 공급하기 위해 임시 저장한다. 또한 화물의 조성 혼합이 우려되지 않는 경우라면, 연료탱크(11)에서 카고탱크(10)로 액화가스의 리턴이 가능할 수도 있다. The fuel tank 11 receives the liquefied gas from the cargo tank 10 and temporarily stores it to supply it as fuel. In addition, if the composition mixing of the cargo is not a concern, the return of the liquefied gas from the fuel tank 11 to the cargo tank 10 may be possible.

연료탱크(11)에는 재액화부(30)에서 액화된 액상 증발가스가 전달될 수 있다. 또한 재액화부(30)에서 압축 후 응축 전의 고압 증발가스가 연료탱크(11)로 주입되는 것도 가능한데, 이에 대해서는 후술한다.The liquid BOG liquefied in the reliquefaction unit 30 may be delivered to the fuel tank 11 . In addition, it is also possible that the high-pressure boil-off gas before condensing after compression in the reliquefaction unit 30 is injected into the fuel tank 11 , which will be described later.

연료 공급부(20)는, 저장탱크의 액화가스를 추진엔진(E)에 공급한다. 특히 연료 공급부(20)는 연료탱크(11)의 액화가스, 카고탱크(10)의 증발가스 등을 추진엔진(E)에 공급할 수 있다.The fuel supply unit 20 supplies the liquefied gas of the storage tank to the propulsion engine (E). In particular, the fuel supply unit 20 may supply the liquefied gas of the fuel tank 11 , the boil-off gas of the cargo tank 10 , and the like to the propulsion engine E .

본 명세서에서 추진엔진(E)은 선박을 추진하기 위한 구성이며, 엔진이 아닌 터빈, 연료전지 등과 같이 액화가스를 소비하여 직간접적으로 추진력을 발생시킬 수 있는 모든 구성으로 해석 가능하다.In the present specification, the propulsion engine (E) is a configuration for propulsion of a ship, and can be interpreted as any configuration capable of directly or indirectly generating propulsion force by consuming liquefied gas such as a turbine, a fuel cell, etc. rather than an engine.

연료탱크(11)의 액화가스는 연료탱크(11)로부터 연장되는 액화가스 공급라인(L20)에 의하여 추진엔진(E)으로 전달되며, 연료 공급부(20)는 액화가스 공급라인(L20) 상에 마련되는 고압펌프(21)와 열교환기(22)를 포함한다.The liquefied gas of the fuel tank 11 is delivered to the propulsion engine E by a liquefied gas supply line L20 extending from the fuel tank 11, and the fuel supply unit 20 is on the liquefied gas supply line L20. A high-pressure pump 21 and a heat exchanger 22 are provided.

고압펌프(21)는, 액화가스를 추진엔진(E)의 요구압력에 따라 가압한다. 고압펌프(21)는 복수로 마련되어 상호 백업 가능하게 구비될 수 있고, 원심형, 왕복동형, 스크류형 등일 수 있다.The high-pressure pump 21 pressurizes the liquefied gas according to the required pressure of the propulsion engine E. The high-pressure pump 21 may be provided in plurality to enable mutual backup, and may be a centrifugal type, a reciprocating type, a screw type, or the like.

다만 본 실시예에서 고압펌프(21)는 왕복동형으로 마련될 수 있으며, side channel type이 아닌 membrane type일 수 있다. 이때 고압펌프(21)의 흡입 압력은 8bar 내외일 수 있다. 이러한 고압펌프(21)의 흡입 압력은 액화가스의 임계압력보다는 낮은 수치로서, 후술하는 연료 회수부(40)에 의해 회수되는 액화가스의 온도 기준으로 기화가 발생할 수도 있는 압력일 수 있다. 그러나 연료 회수부(40)에는 쿨러(41)가 마련되므로 고압펌프(21) 내에서의 기화는 충분히 방지될 수 있다.However, in this embodiment, the high-pressure pump 21 may be provided in a reciprocating type, and may be a membrane type rather than a side channel type. At this time, the suction pressure of the high-pressure pump 21 may be about 8 bar. The suction pressure of the high-pressure pump 21 is lower than the critical pressure of the liquefied gas, and may be a pressure at which vaporization may occur based on the temperature of the liquefied gas recovered by the fuel recovery unit 40 to be described later. However, since a cooler 41 is provided in the fuel recovery unit 40 , vaporization in the high-pressure pump 21 can be sufficiently prevented.

고압펌프(21)의 흡입 압력을 액화가스의 임계압력 이상 또는 시스템 내에서 액화가스가 도달하는 최고 온도(약 50도씨 내외)에서도 기화되지 않는 압력(일례로 20bar 내외) 이상으로 할 경우, 고압펌프(21)에서의 캐비테이션이 차단된다는 장점이 있다.When the suction pressure of the high-pressure pump 21 is higher than the critical pressure of the liquefied gas or the pressure that does not vaporize even at the highest temperature that the liquefied gas reaches in the system (about 50 degrees Celsius) or more (for example, about 20 bar), the high pressure The advantage is that cavitation in the pump 21 is blocked.

그러나 이 경우 연료펌프로부터 고압펌프(21)로 액화가스를 가압하여 전달해주기 위한 부스팅 펌프가 구비되어야 하고, 또한 고압펌프(21) 전단에서 액화가스가 고압 상태에서 유동하게 되므로, 라인 및 제어 등의 구성이 고압용으로 구비되어야 한다. 따라서 제조 비용 및 유지보수 비용 등이 증가하게 되는 문제가 있다.However, in this case, a boosting pump for pressurizing and delivering liquefied gas from the fuel pump to the high-pressure pump 21 must be provided, and since the liquefied gas flows in a high-pressure state at the front end of the high-pressure pump 21, line and control, etc. The configuration should be provided for high pressure. Accordingly, there is a problem in that manufacturing cost and maintenance cost are increased.

이에 반해 본 실시예는, 고압펌프(21)를 흡입압력이 8bar 내외인 것으로 마련하되, 연료탱크(11)의 내압을 고압펌프(21)의 내압에 대응하여 높게 제어함으로써, 연료탱크(11)와 고압펌프(21) 사이에서 별도의 가압 수단이 마련될 필요가 없도록 한다.On the other hand, in this embodiment, the high-pressure pump 21 is provided with a suction pressure of about 8 bar, but by controlling the internal pressure of the fuel tank 11 to be high in response to the internal pressure of the high-pressure pump 21, the fuel tank 11 It is not necessary to provide a separate pressurizing means between the and the high-pressure pump (21).

구체적으로 연료탱크(11)는, 액화가스를 제1 압력 이상으로 유지한다. 제1 압력은 연료탱크(11)의 설계압력(일례로 18bar 내외) 보다 낮으며 고압펌프(21)의 흡입압력과 대응하는 수치일 수 있고, 연료 회수부(40)에서 회수되는 액화가스의 온도에서 기화가 발생하지 않는 기준압력(일례로 15bar 내외) 보다는 낮은 압력일 수 있다. 일례로 제1 압력은 5bar 내지 10bar일 수 있다.Specifically, the fuel tank 11 maintains the liquefied gas above the first pressure. The first pressure is lower than the design pressure of the fuel tank 11 (eg, around 18 bar) and may be a value corresponding to the suction pressure of the high-pressure pump 21 , and the temperature of the liquefied gas recovered from the fuel recovery unit 40 . It may be a lower pressure than the reference pressure at which vaporization does not occur (for example, around 15 bar). For example, the first pressure may be 5 bar to 10 bar.

연료탱크(11)는 내압 유지를 위하여, 재액화부(30)에서 압축된 증발가스를 이용할 수 있다. 즉 재액화부(30)에서 압축된 고압 증발가스가 연료탱크(11)에 주입됨으로써, 연료탱크(11)의 내압을 고압펌프(21)의 흡입압력인 제1 압력 이상으로 유지할 수 있다. 이를 통해 본 실시예는 연료탱크(11)의 액화가스가 별도의 가압 없이 고압펌프(21)로 전달되도록 할 수 있다.The fuel tank 11 may use the boil-off gas compressed in the reliquefaction unit 30 to maintain the internal pressure. That is, since the high-pressure boil-off gas compressed in the reliquefaction unit 30 is injected into the fuel tank 11 , the internal pressure of the fuel tank 11 can be maintained above the first pressure, which is the suction pressure of the high-pressure pump 21 . Through this, in the present embodiment, the liquefied gas of the fuel tank 11 can be delivered to the high-pressure pump 21 without a separate pressurization.

열교환기(22)는, 액화가스의 온도를 추진엔진(E)의 요구온도에 따라 조절한다. 열교환기(22)는 도면과 같이 고압펌프(21)의 하류에 마련될 수 있지만, 고압펌프(21)의 상류에 마련되는 것도 가능하다.The heat exchanger 22 adjusts the temperature of the liquefied gas according to the required temperature of the propulsion engine (E). The heat exchanger 22 may be provided downstream of the high-pressure pump 21 as shown in the drawing, but may also be provided upstream of the high-pressure pump 21 .

열교환기(22)는 액화가스의 온도를 상승시킬 수 있고 또는 낮출 수도 있으므로, fuel conditioner로 지칭될 수도 있다. 일례로 본 실시예의 초기 가동 시에는, 추진엔진(E)으로부터 회수되는 고온 액화가스의 유량이 많기 때문에, 열교환기(22)는 액화가스의 온도를 낮출 수 있으며, 안정 가동에 접어들 경우 열교환기(22)는 액화가스의 온도를 높일 수 있다.Since the heat exchanger 22 may increase or decrease the temperature of the liquefied gas, it may be referred to as a fuel conditioner. For example, during the initial operation of this embodiment, since the flow rate of the high-temperature liquefied gas recovered from the propulsion engine E is large, the heat exchanger 22 can lower the temperature of the liquefied gas, and when entering into stable operation, the heat exchanger (22) can increase the temperature of the liquefied gas.

열교환기(22)는, 다양한 열교환 매체를 이용하여 액화가스와의 열교환을 구현할 수 있으며, 일례로 열교환 매체는 해수, 청수, 글리콜워터, 배기 등일 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다.The heat exchanger 22 may implement heat exchange with liquefied gas using various heat exchange media. For example, the heat exchange medium may be seawater, fresh water, glycol water, exhaust gas, or the like, but is not limited thereto.

재액화부(30)는, 저장탱크에서 발생한 증발가스를 압축 및 액화시킨다. 특히 재액화부(30)는 카고탱크(10)에서 배출되는 증발가스를 전달받아 응축시킬 수 있으며, 이를 위해 카고탱크(10)에는 재액화부(30)로 증발가스를 전달하는 증발가스 배출라인(L10)이 마련될 수 있다.The re-liquefaction unit 30 compresses and liquefies the boil-off gas generated in the storage tank. In particular, the re-liquefaction unit 30 may receive and condensate the boil-off gas discharged from the cargo tank 10 . ) can be provided.

재액화부(30)는 압축기(31), 응축기(32), 인터쿨러(33)를 포함한다. 압축기(31)는 증발가스를 다단으로 압축한다. 압축기(31)는 일례로 3단으로 구성되는 다단 압축기(31)일 수 있지만, 단 수를 3단으로 한정하는 것은 아니다. 이하 설명을 위해 편의상 각 압축단 사이는 중간단으로 지칭된다.The reliquefaction unit 30 includes a compressor 31 , a condenser 32 , and an intercooler 33 . The compressor 31 compresses the boil-off gas in multiple stages. The compressor 31 may be, for example, a multi-stage compressor 31 composed of three stages, but the number of stages is not limited to three stages. For the sake of the following description, for convenience, between each compression stage is referred to as an intermediate stage.

응축기(32)는, 압축된 증발가스를 액화시킨다. 압축기(31)에 의해 압력이 상승한 증발가스는 비등점이 상승하게 되므로, 응축기(32)는 대기압에서의 증발가스 비등점보다는 낮은 온도로 냉각하더라도 증발가스를 액화시킬 수 있다.The condenser 32 liquefies the compressed boil-off gas. Since the boiling point of the BOG whose pressure is increased by the compressor 31 is increased, the condenser 32 can liquefy the BOG even if it is cooled to a temperature lower than the BOG boiling point at atmospheric pressure.

응축기(32)는 압축된 증발가스를 해수 등의 냉매로 액화시킨다. 응축기(32)는 압축기(31)에서 압축된 증발가스가 유입되는 증발가스 스트림과, 증발가스와 열교환하기 위한 냉매가 유동하는 냉매 스트림 등을 포함하는 적어도 2 stream 이상의 구조를 가질 수 있다. 이러한 응축기(32)는 Shell&Tube, PCHE 등 그 타입이 제한되지 않으며, bath type도 가능하다.The condenser 32 liquefies the compressed BOG into a refrigerant such as seawater. The condenser 32 may have a structure of at least two streams including a boil-off gas stream into which the boil-off gas compressed in the compressor 31 flows, and a refrigerant stream through which a refrigerant for heat exchange with the boil-off gas flows. The type of the condenser 32 is not limited, such as Shell & Tube, PCHE, and a bath type is also possible.

인터쿨러(33)는, 응축기(32)에서 액화된 증발가스를 나누어 상호 열교환시킨다. 인터쿨러(33)는 응축기(32) 하류에 마련되는 세퍼레이터(부호 도시하지 않음)로부터 전달되는 액상 증발가스를 전달받을 수 있으며, 액상 증발가스의 흐름을 분할하여 일부는 인터쿨러(33) 내에 유입되도록 하고, 나머지는 인터쿨러(33) 내부를 지나면서 혼합 없이 열교환하도록 할 수 있다.The intercooler 33 divides the boil-off gas liquefied in the condenser 32 to exchange heat with each other. The intercooler 33 may receive liquid BOG delivered from a separator (not shown) provided downstream of the condenser 32, and divide the flow of the liquid BOG so that some flows into the intercooler 33, , the remainder may be heat exchanged without mixing while passing through the intercooler 33 .

이때 인터쿨러(33) 내부로 유입되는 증발가스는, 인터쿨러(33)로 유입되기 전에 감압될 수 있으며, 인터쿨러(33)를 경유하는 증발가스는, 인터쿨러(33) 내에 저장된 증발가스에 의해 냉각될 수 있다. 인터쿨러(33)를 경유하면서 냉각된 증발가스는 카고탱크(10)나 연료탱크(11) 등으로 전달될 수 있다.At this time, the BOG flowing into the intercooler 33 may be decompressed before flowing into the intercooler 33 , and the BOG passing through the intercooler 33 may be cooled by the BOG stored in the intercooler 33 . have. BOG cooled while passing through the intercooler 33 may be delivered to the cargo tank 10 or the fuel tank 11 .

인터쿨러(33) 내부에 유입된 증발가스는 기액분리될 수 있으며, 기상 증발가스는 압축기(31)의 중간단에 합류된다. 따라서 인터쿨러(33)로부터 증발가스가 합류되는 중간단 하류의 압축단은, 압축기(31)의 1단보다 유입 유량이 많게 된다.The BOG introduced into the intercooler 33 may be gas-liquid separated, and the vapor BOG is joined to an intermediate stage of the compressor 31 . Therefore, the inflow flow rate of the compression stage downstream of the intermediate stage where the boil-off gas is joined from the intercooler 33 is greater than that of the first stage of the compressor 31 .

압축기(31)가 3단으로 마련되어 2개의 중간단이 형성될 때, 인터쿨러(33)는 각 중간단으로 기상을 전달할 수 있도록 2개로 마련될 수 있다. 즉 압축기(31)의 중간단 마다 인터쿨러(33)가 배치될 수 있다.When the compressor 31 is provided in three stages and two intermediate stages are formed, the intercooler 33 may be provided in two to deliver the gas phase to each intermediate stage. That is, the intercooler 33 may be disposed at each intermediate stage of the compressor 31 .

그런데 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이 인터쿨러(33)에 의해 기상 증발가스가 중간단으로 합류됨에 따라, 각 압축단의 유입유량은 점차 증가하게 된다. 따라서 압축기(31)는 최종 압축단의 유입유량을 기준으로 압축기(31)의 유입유량이 제한될 수 있으며, 이는 곧 재액화부(30) 자체의 증발가스 처리량이 제한될 수 있음을 의미한다.However, in this case, as described above, as the vapor phase boil-off gas is merged into the intermediate stage by the intercooler 33, the inflow flow rate of each compression stage is gradually increased. Therefore, the compressor 31 may limit the inflow flow rate of the compressor 31 based on the inflow flow rate of the final compression stage, which means that the BOG processing amount of the reliquefaction unit 30 itself may be limited.

이러한 문제를 해소하고자 본 실시예는, 인터쿨러(33)가 중간단 중 일부에만 할당되도록 하고, 중간단 중 나머지에는 인터쿨러(33)를 대신하여 애프터쿨러(34)를 구비할 수 있다.In order to solve this problem, in the present embodiment, the intercooler 33 is allocated to only a part of the intermediate stage, and the aftercooler 34 may be provided in the rest of the intermediate stage instead of the intercooler 33 .

즉 인터쿨러(33)는 기상을 압축기(31)의 중간단 중 일부에만 전달하고, 압축기(31)의 중간단 중 나머지에는 애프터쿨러(34)를 배치하여 증발가스와 별도로 마련되는 냉매를 이용해 증발가스를 직접 냉각할 수 있다.That is, the intercooler 33 transmits the gas phase to only a part of the intermediate stages of the compressor 31 , and an aftercooler 34 is disposed on the rest of the intermediate stages of the compressor 31 , so that boil-off gas is used using a refrigerant provided separately from the boil-off gas. can be cooled directly.

따라서 본 실시예의 압축기(31)는, 인터쿨러(33)에 의해 기상이 합류되는 중간단이 전체 중간단들 중 일부가 되도록 함으로써, 압축기(31)의 유입 유량을 충분히 확보할 수 있으며, 재액화부(30)의 증발가스 처리량을 확대할 수 있다. Therefore, in the compressor 31 of this embodiment, the intermediate stage where the gas phase is joined by the intercooler 33 becomes a part of all intermediate stages, so that the inflow flow rate of the compressor 31 can be sufficiently secured, and the reliquefaction unit ( 30) can be expanded.

더 나아가 본 실시예는 재액화부(30)를 복수로 마련할 때, 재액화부(30)의 수를 최소화할 수 있다. 일례로 3단 압축기(31) 및 각 중간단마다 인터쿨러(33)를 설치하는 재액화부(30)가 400 만큼의 용량을 처리할 수 있다면, 본 실시예는 어느 한 인터쿨러(33)를 애프터쿨러(34)로 대체함으로써, 재액화부(30) 하나의 증발가스 처리 용량을 600으로 증대할 수 있다. 따라서 기존에 3개의 재액화부(30)를 설치하던 경우와 대비할 때 재액화부(30)를 2개로 줄일 수 있다.Furthermore, in the present embodiment, when providing a plurality of reliquefaction units 30 , the number of reliquefaction units 30 may be minimized. For example, if the three-stage compressor 31 and the reliquefaction unit 30 for installing the intercooler 33 for each intermediate stage can handle 400 capacity, this embodiment uses any one intercooler 33 as the aftercooler ( 34), it is possible to increase the BOG processing capacity of one reliquefaction unit 30 to 600. Therefore, the number of re-liquefaction units 30 can be reduced to two in comparison with the case of installing three re-liquefaction units 30 in the past.

이와 같이 본 실시예는 재액화부(30) 각각의 용량을 증대할 수 있으며, 또한 재액화부(30)에 의해 액화된 증발가스를 연료탱크(11)로 전달함으로써 액화가스 조성 오염이 방지되므로, n종의 액화가스를 저장할 때 n개만의 재액화부(30) 설치가 가능하다.As such, in this embodiment, the capacity of each reliquefaction unit 30 can be increased, and liquefied gas composition contamination is prevented by transferring the boil-off gas liquefied by the reliquefaction unit 30 to the fuel tank 11 , n When storing the liquefied gas of the species, it is possible to install only n re-liquefaction units 30 .

일례로 2종의 액화가스를 저장하는 시스템에서, 증발가스 처리 용량이 400인 재액화부(30) 3개를 설치하던 것 대비, 본 실시예는 증발가스 처리 용량이 600인 재액화부(30)를 2개만 설치할 수 있다. As an example, in a system for storing two types of liquefied gas, as opposed to installing three reliquefaction units 30 having a BOG processing capacity of 400, in this embodiment, the reliquefaction unit 30 having a BOG processing capacity of 600 is installed. Only two can be installed.

참고로 하나 이상의 재액화부(30)에는 하나의 연료탱크(11)가 할당될 수 있다. 즉 연료탱크(11)는 재액화부(30)보다 적은 수로 마련될 수 있으며, 일례로 1개의 연료탱크(11)에 2개의 재액화부(30)가 연결될 수 있다.For reference, one fuel tank 11 may be allocated to one or more reliquefaction units 30 . That is, the fuel tank 11 may be provided in a smaller number than the reliquefaction unit 30 , and for example, two reliquefaction units 30 may be connected to one fuel tank 11 .

재액화부(30)에서 액화된 증발가스는 증발가스 공급라인(L11)을 따라 연료 공급부(20)로 전달될 수 있으며, 연료탱크(11)에서 고압펌프(21)로 전달되는 액화가스와 함께 고압펌프(21)로 공급될 수 있다.BOG liquefied in the reliquefaction unit 30 may be delivered to the fuel supply unit 20 along the BOG supply line L11 , and high pressure together with the liquefied gas delivered from the fuel tank 11 to the high pressure pump 21 . It may be supplied to the pump 21 .

즉 증발가스 공급라인(L11)은 액화가스 공급라인(L20)에서 연료탱크(11)와 고압펌프(21)의 사이에 합류되도록 마련될 수 있다. 또한 증발가스 공급라인(L11)은, 후술할 액화가스 회수라인(L30)이 액화가스 공급라인(L20)에 합류되는 지점보다 상류에서 액화가스 공급라인(L20)에 연결될 수 있다.That is, the boil-off gas supply line L11 may be provided to join between the fuel tank 11 and the high-pressure pump 21 in the liquefied gas supply line L20 . In addition, the boil-off gas supply line L11 may be connected to the liquefied gas supply line L20 upstream from the point where the liquefied gas recovery line L30, which will be described later, joins the liquefied gas supply line L20.

증발가스 공급라인(L11)에는 증발가스 전달라인(L12)이 분기될 수 있다. 증발가스 전달라인(L12)은 재액화부(30)에서 액화된 액상 증발가스를 연료탱크(11)로 전달한다. 즉 재액화부(30)가 액화한 증발가스는 카고탱크(10)가 아닌, 연료 공급부(20)의 고압펌프(21) 또는 연료탱크(11)로 전달됨으로써, 서로 다른 조성의 액화가스가 동시에 재액화되더라도 카고탱크(10)에서 액화가스 조성이 오염되는 것을 차단할 수 있다.A boil-off gas delivery line L12 may be branched from the boil-off gas supply line L11. The boil-off gas delivery line L12 delivers the liquid boil-off gas liquefied in the re-liquefaction unit 30 to the fuel tank 11 . That is, the boil-off gas liquefied by the re-liquefaction unit 30 is delivered to the high-pressure pump 21 or the fuel tank 11 of the fuel supply unit 20, not the cargo tank 10, so that liquefied gases of different compositions are simultaneously recycled. Even if it is liquefied, it is possible to prevent the liquefied gas composition from being contaminated in the cargo tank 10 .

재액화부(30)에는 증발가스 회수라인(L13)이 마련된다. 증발가스 회수라인(L13)은 재액화부(30)에서 압축된 고압 증발가스를 연료탱크(11)로 전달하기 위해, 응축기(32) 상류에서 연료탱크(11)로 연결될 수 있다.A boil-off gas recovery line L13 is provided in the reliquefaction unit 30 . The boil-off gas recovery line L13 may be connected to the fuel tank 11 upstream of the condenser 32 in order to deliver the high-pressure boil-off gas compressed in the reliquefaction unit 30 to the fuel tank 11 .

증발가스 회수라인(L13)은 다단으로 구성되는 압축기(31)에서 최종단의 하류로부터 연장될 수 있으며, 또는 중간단으로부터 연장되는 것도 가능하다. 다만 증발가스 회수라인(L13)은 연료탱크(11)의 내압이 제1 압력 이상으로 유지되도록 하기 위한 것으로서, 압축기(31)의 중간단에서 분기될 경우 애프터쿨러(34)의 상류 또는 인터쿨러(33)로부터 증발가스가 전달되는 지점의 상류로부터 연료탱크(11)로 연장될 수 있다.The boil-off gas recovery line (L13) may extend from a downstream end of the final stage in the compressor 31 configured in multiple stages, or may extend from an intermediate stage. However, the boil-off gas recovery line L13 is for maintaining the internal pressure of the fuel tank 11 above the first pressure, and when it is branched from the middle end of the compressor 31, it is upstream of the aftercooler 34 or the intercooler 33 ) may extend to the fuel tank 11 from the upstream of the point at which the boil-off gas is delivered.

본 실시예는 증발가스 회수라인(L13)을 활용하여, 재액화부(30)의 압축기(31) 중 적어도 1단에서 압축된 고압 증발가스를 연료탱크(11)에 주입함으로써, 연료탱크(11)의 내압을 고압펌프(21)의 흡입압력인 제1 압력 이상으로 유지한다. 따라서 본 실시예는 연료탱크(11)의 액화가스가 별도의 부스팅 없이 고압펌프(21)로 전달되도록 할 수 있다.In this embodiment, by injecting the high-pressure BOG compressed in at least one stage of the compressors 31 of the reliquefaction unit 30 into the fuel tank 11 by using the BOG recovery line L13, the fuel tank 11 maintains the internal pressure of the high pressure pump 21 or higher than the first pressure, which is the suction pressure of the high-pressure pump 21 . Therefore, in this embodiment, the liquefied gas of the fuel tank 11 can be delivered to the high-pressure pump 21 without a separate boosting.

연료 회수부(40)는, 추진엔진(E)에서 배출되는 액상의 잉여 액화가스를 회수한다. 본 실시예의 추진엔진(E)은 액화가스를 액상으로 공급받는 엔진(ME-LGI 등)일 수 있으며, 액화가스를 기상으로 공급받는 엔진(ME-GI, X-DF 등)과 대비할 때 유량의 미세 조정이 어렵다. 따라서 추진엔진(E)은 액화가스를 요구유량 이상으로 공급받고 잉여 액화가스를 배출하는 구조로 이루어질 수 있다.The fuel recovery unit 40 recovers the liquid surplus liquefied gas discharged from the propulsion engine (E). The propulsion engine (E) of this embodiment may be an engine (ME-LGI, etc.) supplied with liquefied gas in a liquid phase, and the flow rate of the engine (ME-GI, X-DF, etc.) Difficult to fine-tune. Therefore, the propulsion engine (E) may be configured to receive the liquefied gas at a required flow rate or more and discharge the surplus liquefied gas.

이때 추진엔진(E)에서 배출되는 액화가스는, 추진엔진(E)의 내부를 거친 액화가스로서, 추진엔진(E)의 요구압력에 대응되는 온도/압력을 갖는 상태이면서(일례로 45bar 내외, 50도씨 이상), 추진엔진(E)에서 사용되는 윤활유가 혼입되었을 수 있다. 이 경우 화물 오염을 방지하기 위해, 회수된 액화가스를 카고탱크(10)로 전달하지 않는 것이 바람직하다. At this time, the liquefied gas discharged from the propulsion engine (E) is a liquefied gas that has passed through the inside of the propulsion engine (E), and has a temperature / pressure corresponding to the required pressure of the propulsion engine (E) (for example, around 45 bar, 50°C or higher), the lubricating oil used in the propulsion engine (E) may have been mixed. In this case, in order to prevent contamination of the cargo, it is preferable not to deliver the recovered liquefied gas to the cargo tank 10 .

따라서 추진엔진(E)에 연결되어 잉여분의 액화가스가 회수되도록 하는 액화가스 회수라인(L30)은, 추진엔진(E)에서 리턴되는 잉여 액화가스를 카고탱크(10)가 아닌 연료 공급부(20)의 고압펌프(21) 등으로 전달하여 추진엔진(E)에 재유입되도록 할 수 있다.Therefore, the liquefied gas recovery line (L30) connected to the propulsion engine (E) so that the surplus liquefied gas is recovered is the fuel supply unit (20), not the cargo tank (10), for the surplus liquefied gas returned from the propulsion engine (E). It can be delivered to the high-pressure pump 21 of the propulsion engine (E) to be re-introduced.

연료 회수부(40)는 액화가스 회수라인(L30)에 마련되는 쿨러(41), 포집탱크(42), 녹아웃 드럼(43)을 포함한다. 또한 연료 회수부(40)는 액화가스 회수라인(L30)에 마련되는 감압밸브(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.The fuel recovery unit 40 includes a cooler 41 , a collection tank 42 , and a knockout drum 43 provided in the liquefied gas recovery line L30 . In addition, the fuel recovery unit 40 may include a pressure reducing valve (not shown) provided in the liquefied gas recovery line (L30).

감압밸브는 액상 액화가스를 감압한다. 감압밸브는 줄-톰슨 밸브일 수 있고, 액화가스 공급라인(L20)에 구비되는 연료공급밸브와 함께 연료공급트레인(FVT)을 구성할 수 있다. 이러한 감압밸브는 추진엔진(E)에서 회수되는 고압(약 30 내지 50bar 내외)의 액화가스를 감압하여 고압펌프(21)의 흡입압력에 맞출 수 있다.The pressure reducing valve depressurizes the liquid liquefied gas. The pressure reducing valve may be a Joule-Thomson valve, and may constitute a fuel supply train (FVT) together with a fuel supply valve provided in the liquefied gas supply line (L20). Such a pressure reducing valve may reduce the pressure of the liquefied gas of high pressure (about 30 to 50 bar) recovered from the propulsion engine (E) to match the suction pressure of the high pressure pump (21).

쿨러(41)는, 감압밸브에서 감압된 액화가스를 냉각해 고압펌프(21)에 전달한다. 쿨러(41)는 제한되지 않는 다양한 냉매를 활용할 수 있으며, 감압된 액화가스의 비등점 이하로 액화가스를 냉각할 수 있다.The cooler 41 cools the liquefied gas pressure-reduced by the pressure reducing valve and delivers it to the high-pressure pump 21 . The cooler 41 may utilize a variety of refrigerants that are not limited, and may cool the liquefied gas below the boiling point of the depressurized liquefied gas.

쿨러(41)에 의해 냉각된 액화가스는, 액화가스 회수라인(L30)을 통해 액화가스 공급라인(L20)에서 고압펌프(21)의 상류에 혼입되며, 액화가스 회수라인(L30)이 액화가스 공급라인(L20)에 연결되는 지점에는 믹서(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.The liquefied gas cooled by the cooler 41 is mixed upstream of the high-pressure pump 21 in the liquefied gas supply line L20 through the liquefied gas recovery line L30, and the liquefied gas recovery line L30 is liquefied gas A mixer (not shown) may be provided at a point connected to the supply line L20.

고압펌프(21)의 하류에는, 액화가스 회수라인(L30)으로 연결되는 액화가스 순환라인(부호 도시하지 않음)이 마련될 수 있다. 고압펌프(21)에서 토출된 액화가스는 액화가스 순환라인을 따라 액화가스 회수라인(L30)으로 전달되어 다시 고압펌프(21)로 순환될 수 있다. 이를 통해 추진엔진(E)이 저부하인 경우에도 고압펌프(21)의 최소 요구유량을 충족시킬 수 있다.A liquefied gas circulation line (not shown) connected to the liquefied gas recovery line L30 may be provided downstream of the high pressure pump 21 . The liquefied gas discharged from the high-pressure pump 21 may be transferred to the liquefied gas recovery line L30 along the liquefied gas circulation line and circulated back to the high-pressure pump 21 . Through this, even when the propulsion engine (E) has a low load, it is possible to satisfy the minimum required flow rate of the high-pressure pump (21).

포집탱크(42)는, 추진엔진(E)으로부터 회수되는 액화가스를 기액분리한다. 고압펌프(21)로 기상의 액화가스가 유입되면 캐비테이션 문제가 발생할 수 있으므로, 본 발명은 액화가스 회수라인(L30)을 따라 유동하는 액화가스가 필요에 따라 포집탱크(42)를 경유하면서 기액분리되도록 하여, 기상 액화가스의 고압펌프(21) 유입을 차단할 수 있다. The collection tank 42 separates gas-liquid gas recovered from the propulsion engine (E). Since a cavitation problem may occur when gaseous liquefied gas flows into the high-pressure pump 21, in the present invention, the liquefied gas flowing along the liquefied gas recovery line L30 passes through the collection tank 42 as needed, while gas-liquid separation. As possible, it is possible to block the inflow of the gaseous liquefied gas to the high-pressure pump 21 .

즉 포집탱크(42)는 액화가스 회수라인(L30)의 액화가스 중 적어도 일부를 포집하여 액상 액화가스만을 고압펌프(21)로 전달해, 고압펌프(21)의 안정적인 가동을 보장할 수 있다. That is, the collection tank 42 collects at least a portion of the liquefied gas of the liquefied gas recovery line L30 and delivers only the liquid liquefied gas to the high-pressure pump 21 , thereby ensuring stable operation of the high-pressure pump 21 .

포집탱크(42)에서 분기된 기상의 액화가스 등은, 녹아웃 드럼(43)으로 전달될 수 있다. 녹아웃 드럼(43)은 추진엔진(E)에서 회수되는 액화가스를 포집탱크(42)로부터 전달받아, 액화가스에 포함된 불순물(윤활유 등)을 걸러낼 수 있다.The gaseous liquefied gas branched from the collection tank 42 may be delivered to the knockout drum 43 . The knockout drum 43 may receive the liquefied gas recovered from the propulsion engine E from the collection tank 42 and filter out impurities (lubricating oil, etc.) contained in the liquefied gas.

녹아웃 드럼(43)은 내부에 유입된 액화가스에서 윤활유를 분리한다. 구체적으로 녹아웃 드럼(43)은 액화가스는 기상으로 배출하고 윤활유는 액상으로 배출한다. 즉 녹아웃 드럼(43)은 포집탱크(42)와 유사하게 기액분리 기능을 구현한다.The knockout drum 43 separates lubricating oil from the liquefied gas introduced therein. Specifically, the knockout drum 43 discharges the liquefied gas in the gas phase and the lubricating oil in the liquid phase. That is, the knockout drum 43 implements a gas-liquid separation function similarly to the collection tank 42 .

녹아웃 드럼(43)은 액화가스의 기화를 촉진하기 위해 트레이싱(tracing) 등의 가열부를 사용할 수 있고, 트레이싱은 스팀이나 해수 등과 같은 매체를 열원으로 사용하는 것이거나 또는 전기를 이용해 가열하는 구성일 수 있다.The knockout drum 43 may use a heating unit such as tracing to promote vaporization of the liquefied gas, and the tracing may be configured to use a medium such as steam or seawater as a heat source or to heat using electricity. have.

녹아웃 드럼(43)은 윤활유가 섞인 액화가스를 가열부로 가열하여, 액화가스는 벤트마스트(도시하지 않음) 등으로 배출하고, 윤활유는 하부에서 드레인하여 처리(재활용)할 수 있다.The knockout drum 43 may heat liquefied gas mixed with lubricating oil by a heating unit, discharge the liquefied gas through a vent mast (not shown), etc., and drain the lubricating oil from the lower portion for treatment (recycle).

이와 같이 본 실시예는, 고압펌프(21)의 흡입압력을 액화가스의 임계압력 이하로 하되, 고압 증발가스를 활용하여 연료탱크(11)의 내압을 고압펌프(21)의 흡입압력에 맞춰 유지함으로써, 연료탱크(11)와 고압펌프(21) 사이에서 별도의 펌핑 수단을 생략할 수 있다.As described above, in this embodiment, the suction pressure of the high-pressure pump 21 is lower than the critical pressure of the liquefied gas, and the internal pressure of the fuel tank 11 is maintained according to the suction pressure of the high-pressure pump 21 by utilizing the high-pressure boil-off gas. By doing so, it is possible to omit a separate pumping means between the fuel tank 11 and the high-pressure pump 21 .

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다. 이는 이하 다른 실시예에도 마찬가지임을 알려둔다.Hereinafter, the present embodiment will be mainly described on the points that are different from the previous embodiment, and the parts omitted from the description will be replaced with the previous content. Note that this also applies to other embodiments below.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 앞선 실시예와 마찬가지로 연료탱크(11)의 내압을 제1 압력 이상으로 유지하되, 이를 위한 수단을 앞선 실시예와 달리 한다.Referring to FIG. 2 , the gas treatment system 1 according to the second embodiment of the present invention maintains the internal pressure of the fuel tank 11 above the first pressure as in the previous embodiment, but the means for this is provided in advance. Unlike the example

본 실시예는 연료탱크(11) 자체적으로 내압 상승을 구현할 수 있다. 즉 연료탱크(11)에는 내부에 저장된 액화가스를 가열하는 구성이 마련된다. 구체적으로 연료탱크(11)에는 액화가스를 연료탱크(11)의 내부에서 가열하는 인탱크 히터(13)가 마련될 수 있다.In the present embodiment, the internal pressure increase of the fuel tank 11 may be realized by itself. That is, the fuel tank 11 is provided with a configuration for heating the liquefied gas stored therein. Specifically, the fuel tank 11 may be provided with an in-tank heater 13 for heating the liquefied gas inside the fuel tank 11 .

또는 연료탱크(11)에 저장된 액화가스를 연료탱크(11)의 외부에서 가열 후 연료탱크(11)로 순환시키는 압력상승유닛(14)이 마련될 수 있다. 압력상승유닛(14)은 PBU(Pressure Build-up Unit) 등일 수 있고, 액화가스의 순환을 위한 펌프와 히터 등을 포함할 수 있다.Alternatively, the pressure increasing unit 14 for circulating the liquefied gas stored in the fuel tank 11 to the fuel tank 11 after heating from the outside of the fuel tank 11 may be provided. The pressure increase unit 14 may be a PBU (Pressure Build-up Unit), etc., and may include a pump and a heater for circulation of liquefied gas.

이와 같이 본 실시예는, 앞선 실시예와 마찬가지로 연료탱크(11)에서 고압펌프(21)로 별도의 가압 없이 액화가스가 공급되도록 하기 위해, 연료탱크(11)에 저장된 액화가스를 연료탱크(11)의 내부/외부에서 가열함으로써 연료탱크(11)의 내압을 충분한 수준으로 유지할 수 있다.As described above, in this embodiment, in order to supply liquefied gas from the fuel tank 11 to the high-pressure pump 21 without additional pressurization, as in the previous embodiment, the liquefied gas stored in the fuel tank 11 is transferred to the fuel tank 11 . ) can be maintained at a sufficient level by heating from the inside/outside of the fuel tank 11 .

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a third embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 복수로 마련되는 재액화부(30) 중 적어도 어느 하나의 작동에 문제가 발생한 경우(fail)를 대비할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the gas processing system 1 according to the third embodiment of the present invention may be prepared for a case in which a problem occurs in the operation of at least one of the plurality of reliquefaction units 30 . .

참고로 도 3의 경우 연료탱크(11)에서 고압펌프(21)로 액화가스를 전달하기 위해 이송펌프(12)를 구비하는 것으로 도시되어 있지만, 앞선 실시예에서와 같이 이송펌프(12)를 생략하는 것도 가능하다.For reference, in the case of FIG. 3 , the transfer pump 12 is provided to transfer the liquefied gas from the fuel tank 11 to the high-pressure pump 21 , but the transfer pump 12 is omitted as in the previous embodiment. It is also possible to

본 실시예는 보조 수요처(D)를 포함한다. 보조 수요처(D)는 증발가스를 연소하는 보일러, 가스연소장치 또는 발전기(발전엔진이나 발전용 터빈 등) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한 보조 수요처(D)는 복수 개가 병렬로 구비될 수도 있다.This embodiment includes an auxiliary demanding destination (D). Auxiliary demand (D) may be at least one of a boiler that burns boil-off gas, a gas combustion device, or a generator (such as a power generation engine or a turbine for power generation). In addition, a plurality of auxiliary consumers (D) may be provided in parallel.

보조 수요처(D)로는 증발가스 분기라인(L40)이 연결되어 증발가스가 공급될 수 있으며, 증발가스 분기라인(L40)은 증발가스 배출라인(L10)이나 재액화부(30)로부터 분기되어 보조 수요처(D)로 연장된다. The BOG branch line L40 is connected to the auxiliary consumer (D) to supply BOG, and the BOG branch line L40 is branched from the BOG discharge line L10 or the re-liquefaction unit 30 to the auxiliary consumer. (D) is extended.

보조 수요처(D)는 복수의 재액화부(30) 중 어느 하나의 재액화부(30)가 fail 될 경우에, 카고탱크(10)에서 배출된 후 재액화부(30)로 처리되지 못한 증발가스를 소비한다.Auxiliary demand (D) consumes boil-off gas that is not treated by the re-liquefaction unit 30 after being discharged from the cargo tank 10 when any one of the re-liquefaction units 30 among the plurality of re-liquefaction units 30 fails. do.

구체적으로, 카고탱크(10)가 n종의 액화가스를 각각 저장하도록 마련되고, n개의 재액화부(30)가 구비될 때, 어느 하나의 재액화부(30)의 작동에 문제가 발생한 경우, 증발가스 중 일부는 정상 작동되는 재액화부(30)로 처리되며, 나머지는 보조 수요처(D)로 공급되어 처리된다.Specifically, when the cargo tank 10 is provided to store n types of liquefied gas, respectively, and n re-liquefaction units 30 are provided, when a problem occurs in the operation of any one re-liquefaction unit 30, evaporation Some of the gas is processed by the reliquefaction unit 30 that is normally operated, and the rest is supplied to and processed by the auxiliary demander (D).

이를 위해 증발가스 분기라인(L40)은 재액화부(30)에서 압축기(31)의 상류 또는 중간단이나 압축기(31)의 하류 등으로부터 보조 수요처(D)로 연결될 수 있으며, 이 경우 보조 수요처(D)는 재액화부(30)의 압축기(31) 중 어느 한 압축단에 의해 압축된 증발가스를 소비할 수 있다.To this end, the boil-off gas branch line L40 may be connected from the upstream or intermediate stage of the compressor 31 in the reliquefaction unit 30 or the downstream of the compressor 31 to the auxiliary consumer D, and in this case, the auxiliary consumer D ) may consume the boil-off gas compressed by any one of the compressors 31 of the reliquefaction unit 30 .

즉 복수의 재액화부(30)는, 어느 하나의 재액화부(30)의 응축기(32) 작동에 문제가 발생한 경우(압축기(31)는 정상 작동), 증발가스 중 일부를 정상 작동되는 재액화부(30)로 처리하고, 나머지는 작동에 문제가 발생한 재액화부(30)의 상류 또는 중간(중간단, 압축기(31)와 응축기(32) 사이 등)에서 보조 수요처(D)로 공급할 수 있다.That is, when a problem occurs in the operation of the condenser 32 of any one of the reliquefaction units 30 (the compressor 31 operates normally), the plurality of reliquefaction units 30 convert some of the boil-off gas to the reliquefaction unit ( 30), and the rest can be supplied to the auxiliary demand D from upstream or middle (intermediate stage, between the compressor 31 and the condenser 32, etc.) of the reliquefaction unit 30 having a problem in operation.

이와 같이 본 실시예는, 앞선 제1 실시예에서 언급한 바와 같이 재액화부(30)의 설치 대수를 줄이면서도, 증발가스의 처리 안정성을 확보할 수 있다.As described above, in this embodiment, as described in the first embodiment, while reducing the number of installations of the reliquefaction unit 30 , it is possible to secure the processing stability of the boil-off gas.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 연료탱크(11) 및 관련되는 구성을 컴팩트화할 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the gas processing system 1 according to the fourth embodiment of the present invention, the fuel tank 11 and related components can be made compact.

구체적으로 본 실시예는, 연료탱크(11)의 증발가스를 연료 공급부(20)와 독립적으로 보조 수요처(D)로 공급하도록 마련된다. 이때 연료탱크(11)에서 보조 수요처(D)로는 증발가스를 전달하기 위한 증발가스 분기라인(L40)이 마련될 수 있다.Specifically, in this embodiment, the boil-off gas of the fuel tank 11 is provided to be supplied to the auxiliary consumer D independently of the fuel supply unit 20 . In this case, a boil-off gas branch line L40 for delivering boil-off gas from the fuel tank 11 to the auxiliary consumer D may be provided.

연료탱크(11)는 연료로 공급하기 위한 액화가스를 저장하면서도 재액화부(30)에서 액화된 증발가스 등을 수용하는 구성이므로, 재액화부(30)의 증발가스 처리 용량에 대응하여 연료탱크(11)의 용량이 결정될 수 있다.Since the fuel tank 11 is configured to receive the boil-off gas liquefied in the re-liquefaction unit 30 while storing the liquefied gas to be supplied as fuel, the fuel tank 11 corresponds to the BOG processing capacity of the re-liquefaction unit 30 . ) can be determined.

즉 재액화부(30)의 증발가스 처리 용량이 증대되면 연료탱크(11)의 용량 역시 커지게 되는데, 이 경우 선체 내에서 연료탱크(11)의 점유 공간이 증가하여 공간 활용성이 저하되고, 설치/운영 비용 등이 문제된다.That is, when the BOG processing capacity of the reliquefaction unit 30 is increased, the capacity of the fuel tank 11 also increases. /Operating costs are a problem.

따라서 본 실시예는, 연료탱크(11)의 용량을 확대하지 않더라도 재액화부(30)의 처리 용량 증가를 커버할 수 있도록, 보조 수요처(D)를 활용한다. 구체적으로 재액화부(30)는 응축기(32)의 상류 또는 하류의 증발가스를 연료탱크(11)로 전달하는데, 응축기(32)의 하류에서 연료탱크(11)로 전달된 증발가스 또는 응축기(32)의 상류에서 연료탱크(11)를 향해 유동하는 증발가스는, 증발가스 분기라인(L40)을 통해 보조 수요처(D)로 공급될 수 있다.Therefore, the present embodiment utilizes the auxiliary consumer D so as to cover the increase in the processing capacity of the reliquefaction unit 30 even if the capacity of the fuel tank 11 is not expanded. Specifically, the reliquefaction unit 30 delivers the boil-off gas upstream or downstream of the condenser 32 to the fuel tank 11 , the boil-off gas or the condenser 32 delivered from the downstream of the condenser 32 to the fuel tank 11 . BOG flowing toward the fuel tank 11 from the upstream of ) may be supplied to the auxiliary consumer D through the BOG branch line L40.

이를 통해 본 실시예는 시스템에서 재액화부(30) 하류 부분이 소화할 수 있는 증발가스량을 높일 수 있게 되므로, 재액화부(30)의 처리량 증대에도 불구하고 연료탱크(11)가 확장되는 것을 방지할 수 있다.In this embodiment, the amount of BOG that can be digested by the downstream part of the reliquefaction unit 30 in the system can be increased, so that the fuel tank 11 is prevented from expanding despite the increase in the throughput of the reliquefaction unit 30. can

본 실시예에서 보조 수요처(D)는 연료탱크(11) 내의 증발가스 및 재액화부(30)에서 응축되기 전에 연료탱크(11)로 전달되는 증발가스를 공급받을 수 있으며, 또는 이와 달리 보조 수요처(D)는 재액화부(30)에서 응축된 후 연료탱크(11)로 전달된 액상 증발가스 또는 연료탱크(11)에서 연료 공급부(20)로 공급되는 액상 증발가스 등을 소비할 수도 있다. In this embodiment, the auxiliary consumer D may receive the boil-off gas in the fuel tank 11 and the boil-off gas delivered to the fuel tank 11 before being condensed in the re-liquefaction unit 30, or alternatively, the auxiliary consumer ( D) may consume liquid BOG delivered to the fuel tank 11 after being condensed in the reliquefaction unit 30 or liquid BOG supplied from the fuel tank 11 to the fuel supply unit 20 .

즉 증발가스 분기라인(L40)은, 재액화부(30) 하류에서 연료탱크(11)의 저장 부하를 줄일 수 있다면 다양한 변형이 가능하다.That is, the boil-off gas branch line L40 can be variously modified if it is possible to reduce the storage load of the fuel tank 11 downstream of the reliquefaction unit 30 .

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fifth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 제4 실시예와 유사하게 연료탱크(11)의 저장 용량을 축소하기 위한 것으로서, 다만 증발가스 분기라인(L40)의 연결 지점이 도 4 대비 달라질 수 있다.Referring to FIG. 5 , the gas processing system 1 according to the fifth embodiment of the present invention is for reducing the storage capacity of the fuel tank 11 similarly to the fourth embodiment, except that the boil-off gas branch line ( The connection point of L40) may be different from FIG. 4 .

구체적으로 본 실시예는, 재액화부(30)가 액화된 증발가스를 연료탱크(11)로 전달하되, 연료탱크(11)를 향해 유동하는 증발가스 중 일부가 연료 공급부(20)와 독립적으로 보조 수요처(D)로 공급될 수 있다.Specifically, in this embodiment, the reliquefaction unit 30 delivers the liquefied BOG to the fuel tank 11 , but some of the BOG flowing toward the fuel tank 11 is assisted independently of the fuel supply unit 20 . It can be supplied to the demand (D).

이때 보조 수요처(D)의 요구 압력과 요구 온도 등을 충족시키기 위하여, 증발가스 분기라인(L40)에는 압력조절밸브(부호 도시하지 않음)와 기화기(부호 도시하지 않음) 등이 구비될 수 있다. 일례로 재액화부(30)에서 액화된 증발가스(20bar, 35도씨 내외로 액상)는 압력조절밸브에 의해 약 5bar 내외로 감압된 후(감압 시 온도 저하가 발생), 기화기에서 30도씨 내외로 가열되어 보조 수요처(D)로 공급될 수 있다.At this time, in order to satisfy the required pressure and the required temperature of the auxiliary consumer D, the boil-off gas branch line L40 may include a pressure control valve (not shown) and a vaporizer (not shown). For example, the boil-off gas (20 bar, liquid at around 35 degrees Celsius) liquefied in the reliquefaction unit 30 is reduced to about 5 bar by the pressure control valve (temperature drop occurs when the pressure is reduced), and then around 30 degrees Celsius in the vaporizer It can be heated and supplied to the auxiliary demand (D).

물론 보조 수요처(D)의 요구 제원에 따라 위 구성은 변경 가능하며, 더 나아가 보조 수요처(D)가 액상의 액화가스를 소비하는 경우에는, 기화기 등이 생략될 수도 있다. Of course, the above configuration can be changed according to the requirements of the auxiliary consumer (D), and furthermore, when the auxiliary consumer (D) consumes liquid liquefied gas, the vaporizer and the like may be omitted.

재액화부(30)는 응축기(32) 하류의 증발가스를 연료탱크(11) 및 연료 공급부(20)로 분배할 수 있는데, 응축기(32) 하류의 증발가스가 연료탱크(11) 및 연료 공급부(20)로 분배되기 이전의 지점인 증발가스 공급라인(L11) 상에서 보조 수요처(D)로 분기 공급될 수 있다. The reliquefaction unit 30 may distribute the boil-off gas downstream of the condenser 32 to the fuel tank 11 and the fuel supply unit 20, and the boil-off gas downstream of the condenser 32 is converted into the fuel tank 11 and the fuel supply unit ( 20), it may be branchedly supplied to the auxiliary demander (D) on the boil-off gas supply line (L11), which is a point before being distributed to (20).

또는 증발가스 공급라인(L11)에서 연료탱크(11)를 향해 분기된 증발가스 전달라인(L12) 상에서 보조 수요처(D)로 증발가스 분기라인(L40)이 연장되는 것도 가능하다. Alternatively, it is also possible that the boil-off gas branch line L40 extends from the boil-off gas supply line L11 toward the fuel tank 11 to the auxiliary demander D on the boil-off gas delivery line L12.

이와 같이 본 실시예 및 제4 실시예는, 재액화부(30)에서 연료탱크(11)로 전달되는 증발가스 중 적어도 일부를 소비하는 보조 수요처(D)를 구비함으로써, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 재액화부(30)의 처리 용량을 높이고 재액화부(30)의 설치 대수를 줄이더라도, 안정적인 증발가스 처리를 보장할 수 있다.As described in the first embodiment, the present embodiment and the fourth embodiment are provided with an auxiliary consumer D that consumes at least a portion of the boil-off gas transferred from the reliquefaction unit 30 to the fuel tank 11 as described in the first embodiment. Likewise, even if the processing capacity of the reliquefaction unit 30 is increased and the number of installations of the reliquefaction unit 30 is reduced, stable BOG treatment can be guaranteed.

도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.6 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a sixth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 연료 회수부(40)에서 보조 수요처(D)로 액화가스가 분기될 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the gas processing system 1 according to the sixth embodiment of the present invention, the liquefied gas may be branched from the fuel recovery unit 40 to the auxiliary demander D.

구체적으로 연료 회수부(40)는, 추진엔진(E)에서 배출되는 고온 액화가스를 고압펌프(21)로 전달하되, 고압펌프(21)를 향해 유동하는 액화가스 중 일부를 연료 공급부(20)와 독립적으로 보조 수요처(D)로 공급하도록 마련된다. 이를 위해 액화가스 회수라인(L30)에는 액화가스 분기라인(L50)이 분기되어 보조 수요처(D)로 연장될 수 있다.Specifically, the fuel recovery unit 40 transfers the high-temperature liquefied gas discharged from the propulsion engine E to the high-pressure pump 21 , and transfers some of the liquefied gas flowing toward the high-pressure pump 21 to the fuel supply unit 20 . It is provided to supply to the auxiliary demanding source (D) independently of the To this end, the liquefied gas branch line L50 is branched from the liquefied gas recovery line L30 and may be extended to the auxiliary consumer D.

본 실시예의 보조 수요처(D)는 앞선 실시예에서 설명한 바와 같으며, 다만 본 실시예의 보조 수요처(D)는 앞선 실시예와 달리 윤활유가 혼입된 액화가스를 처리하도록 마련될 수 있다.The auxiliary consumer (D) of this embodiment is the same as described in the previous embodiment, but the auxiliary consumer (D) of this embodiment may be provided to process the liquefied gas mixed with lubricating oil, unlike the previous embodiment.

연료 회수부(40)는 추진엔진(E)에서 배출되는 고온 액화가스를 냉각하여 고압펌프(21)로 전달하는 쿨러(41)를 포함하는데, 액화가스 분기라인(L50)은 쿨러(41)의 상류에서 분기될 수 있다.The fuel recovery unit 40 includes a cooler 41 that cools the high-temperature liquefied gas discharged from the propulsion engine E and delivers it to the high-pressure pump 21 , the liquefied gas branch line L50 is the It can branch upstream.

즉 액화가스 분기라인(L50)은, 쿨러(41)의 상류에서 고압펌프(21)를 향해 유동하는 액화가스가 보조 수요처(D)로 분기 공급되도록 한다. 이는 보조 수요처(D)의 요구 온도를 충족시키기 위해 액화가스를 가열해야 하는 부하를 생략 또는 최소화 하기 위함이다.That is, the liquefied gas branch line L50 allows the liquefied gas flowing from the upstream of the cooler 41 to the high-pressure pump 21 to be branched and supplied to the auxiliary consumer D. This is to omit or minimize the load required to heat the liquefied gas in order to meet the required temperature of the auxiliary demand (D).

또한 액화가스 분기라인(L50)에는 압력조절밸브(부호 도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 압력조절밸브는 추진엔진(E)에서 배출되고 감압밸브에 의해 감압된 액화가스를 보조 수요처(D)의 요구 압력에 맞게 감압시킬 수 있다. 물론 연료 회수부(40)에 마련된 감압밸브의 감압 정도가 보조 수요처(D)의 요구압력에 대응될 경우, 압력조절밸브는 생략 가능하다.In addition, a pressure control valve (not shown) may be provided in the liquefied gas branch line L50. The pressure control valve may reduce the pressure of the liquefied gas discharged from the propulsion engine (E) and decompressed by the pressure reducing valve according to the required pressure of the auxiliary consumer (D). Of course, when the pressure reduction degree of the pressure reducing valve provided in the fuel recovery unit 40 corresponds to the required pressure of the auxiliary consumer D, the pressure control valve may be omitted.

연료 회수부(40)는 추진엔진(E)에서 배출되는 고온 액화가스 중 적어도 일부를 보조 수요처(D)로 공급하고, 나머지를 별도의 냉각 없이 고압펌프(21)로 전달할 수 있다. 즉 본 실시예의 연료 회수부(40)는 쿨러(41)를 생략할 수 있다. 이는 회수되는 액화가스 대부분이 보조 수요처(D)에 의해 소비됨에 따라, 잔여량은 냉각하지 않더라도 연료 공급부(20)의 액화가스와 혼합되면서 기화 우려가 해소될 수 있기 때문이다.The fuel recovery unit 40 may supply at least a portion of the high-temperature liquefied gas discharged from the propulsion engine E to the auxiliary consumer D, and deliver the remainder to the high-pressure pump 21 without separate cooling. That is, the fuel recovery unit 40 of the present embodiment may omit the cooler 41 . This is because, as most of the recovered liquefied gas is consumed by the auxiliary consumer D, the remaining amount is mixed with the liquefied gas of the fuel supply unit 20 even if it is not cooled, so that the vaporization concern can be resolved.

더 나아가, 연료 회수부(40)는 회수되는 액화가스를 모두 보조 수요처(D)로 전달할 수 있고, 고압펌프(21)로는 액화가스를 전달하지 않는 것도 가능하다. 이 경우 액화가스 회수라인(L30)은 연료 공급부(20)로 연결되지 않을 수도 있다.Furthermore, the fuel recovery unit 40 may deliver all of the recovered liquefied gas to the auxiliary demand destination D, and it is also possible not to deliver the liquefied gas to the high-pressure pump 21 . In this case, the liquefied gas recovery line L30 may not be connected to the fuel supply unit 20 .

이와 같이 본 실시예는, 추진엔진(E)에서 회수되는 잉여 액화가스 중 적어도 일부를 보조 수요처(D)에서 소비하도록 함으로써, 회수되는 액화가스의 관리를 위한 provision을 최소화 또는 생략할 수 있고, 시스템 전체 효율을 증가시킬 수 있다.As such, in this embodiment, by allowing at least a portion of the surplus liquefied gas recovered from the propulsion engine (E) to be consumed by the auxiliary consumer (D), provision for the management of the recovered liquefied gas can be minimized or omitted, and the system The overall efficiency can be increased.

본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다. The present invention encompasses all embodiments generated by a combination of at least two or more of the above embodiments, or a combination of at least one or more of the above embodiments and known techniques, in addition to the embodiments described above.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, it is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto. It will be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 가스 처리 시스템 10: 카고탱크
11: 연료탱크 12: 이송펌프
13: 인탱크 히터 14: 압력상승유닛
20: 연료 공급부 21: 고압펌프
22: 열교환기 30: 재액화부
31: 압축기 32: 응축기
33: 인터쿨러 34: 애프터쿨러
40: 연료 회수부 41: 쿨러
42: 포집탱크 43: 녹아웃 드럼
L10: 증발가스 배출라인 L11: 증발가스 공급라인
L12: 증발가스 전달라인 L13: 증발가스 회수라인
L20: 액화가스 공급라인 L30: 액화가스 회수라인
L40: 증발가스 분기라인 L50: 액화가스 분기라인
E: 추진엔진 D: 보조 수요처
1: gas handling system 10: cargo tank
11: fuel tank 12: transfer pump
13: in-tank heater 14: pressure rise unit
20: fuel supply 21: high pressure pump
22: heat exchanger 30: reliquefaction unit
31: compressor 32: condenser
33: intercooler 34: aftercooler
40: fuel recovery unit 41: cooler
42: collection tank 43: knockout drum
L10: BOG discharge line L11: BOG supply line
L12: BOG delivery line L13: BOG recovery line
L20: Liquefied gas supply line L30: Liquefied gas recovery line
L40: BOG branch line L50: Liquefied gas branch line
E: Propulsion engine D: Auxiliary demand

Claims (5)

n종의 액화가스를 각각 저장 가능하도록 마련하는 복수의 저장탱크;
상기 저장탱크의 액화가스를 추진엔진에 공급하는 연료 공급부;
상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 액화시키는 복수의 재액화부; 및
상기 추진엔진에서 배출되는 액상의 잉여 액화가스를 회수하는 연료 회수부를 포함하며,
복수의 상기 재액화부는,
n개가 마련되고, 어느 하나의 상기 재액화부의 작동에 문제가 발생한 경우, 증발가스 중 일부는 정상 작동되는 상기 재액화부로 처리하고 나머지는 보조 수요처로 공급하여 처리하며,
상기 연료 공급부는,
액화가스를 상기 추진엔진의 요구압력에 따라 가압하는 고압 펌프; 및
액화가스의 온도를 상기 추진엔진의 요구온도에 따라 조절하는 열교환기를 포함하고,
상기 연료 회수부는,
상기 추진엔진에서 배출되는 고온 액화가스를 냉각시켜 상기 고압펌프로 전달하는 쿨러;
상기 추진엔진으로부터 회수되는 액화가스를 기액분리하여 액상을 상기 고압펌프로 전달하는 포집탱크; 및
상기 포집탱크에서 분기된 기상의 액화가스를 전달받아 불순물을 분리하는 녹아웃 드럼을 포함하는, 가스 처리 시스템.
a plurality of storage tanks provided to store n types of liquefied gas, respectively;
a fuel supply unit for supplying the liquefied gas of the storage tank to the propulsion engine;
a plurality of re-liquefaction units for liquefying the boil-off gas generated in the storage tank; and
and a fuel recovery unit for recovering the liquid surplus liquefied gas discharged from the propulsion engine,
The plurality of re-liquefaction units,
n are provided, and when a problem occurs in the operation of any one of the re-liquefaction units, some of the boil-off gas is processed by the normally operating re-liquefaction unit, and the rest is supplied and processed by auxiliary demanders,
The fuel supply unit,
a high-pressure pump for pressurizing liquefied gas according to the required pressure of the propulsion engine; and
A heat exchanger for adjusting the temperature of the liquefied gas according to the required temperature of the propulsion engine,
The fuel recovery unit,
a cooler for cooling the high-temperature liquefied gas discharged from the propulsion engine and transferring it to the high-pressure pump;
a collection tank that separates the liquefied gas recovered from the propulsion engine and transfers the liquid to the high-pressure pump; and
and a knockout drum configured to receive the liquefied gas of the gaseous phase branched from the collection tank and separate impurities.
제 1 항에 있어서, 상기 보조 수요처는,
증발가스를 연소하는 보일러, 가스연소장치 또는 발전기 중 적어도 어느 하나인, 가스 처리 시스템.
According to claim 1, wherein the auxiliary demand,
At least one of a boiler for burning boil-off gas, a gas combustion device, or a generator, a gas treatment system.
제 1 항에 있어서, 상기 재액화부는,
증발가스를 다단으로 압축하는 압축기와, 압축된 증발가스를 액화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 증발가스를 나누어 상호 열교환시키며 열교환된 증발가스 중 기상을 상기 압축기의 중간단 중 일부에 전달하는 인터쿨러와, 상기 압축기의 중간단 중 나머지에 마련되며 증발가스와 별도로 마련되는 냉매를 이용해 증발가스를 냉각하는 애프터쿨러를 포함하는, 가스 처리 시스템.
According to claim 1, wherein the re-liquefaction unit,
A compressor for compressing BOG in multiple stages, a condenser for liquefying the compressed BOG, and an intercooler that divides BOG liquefied in the condenser to exchange heat with each other and transfers a gaseous phase of the heat-exchanged BOG to some of the intermediate stages of the compressor and an aftercooler provided at the rest of the intermediate stages of the compressor and cooling the boil-off gas using a refrigerant provided separately from the boil-off gas.
제 1 항에 있어서, 복수의 상기 재액화부는,
어느 하나의 상기 재액화부의 응축기 작동에 문제가 발생한 경우, 증발가스 중 일부는 정상 작동되는 상기 재액화부로 처리하고 나머지는 작동에 문제가 발생한 상기 재액화부의 상류 또는 중간에서 상기 보조 수요처로 공급하여 처리하는, 가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the plurality of re-liquefaction units,
When a problem occurs in the operation of the condenser of any one of the reliquefaction units, some of the boil-off gas is treated with the reliquefaction unit operating normally, and the rest is supplied to the auxiliary demander in the upstream or middle of the reliquefaction unit having a problem in operation. processing, gas processing system.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 상기 가스 처리 시스템을 갖는, 선박.A ship having the gas treatment system of any one of claims 1 to 4.
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