KR102661206B1 - System for bunkering of liquefied gas - Google Patents
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Abstract
액화가스 벙커링 시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템은 추진선의 연료탱크 내측 상부에 마련되며, 벙커링선의 저장탱크로부터 공급받은 액화가스를 복수의 분사홀을 통해 연료탱크 내부에 분사시키는 분사라인; 저장탱크와 연결되어 액화가스를 이송시키는 리퀴드헤더; 리퀴드헤더로부터 분기되어 분사라인으로 액화가스를 이송시키는 탑필링라인; 및 리퀴드헤더와 연결되어 연료탱크의 바닥 부위 쪽으로 연장되며, 연료탱크의 바닥 부위로 액화가스를 이송시키는 바텀필링라인;을 포함하되, 리퀴드헤더와 바텀필링라인의 직경은 탑필링라인의 직경보다 작다.A liquefied gas bunkering system is launched. The liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention is provided on the inner upper part of the fuel tank of the propulsion ship, and includes an injection line for injecting the liquefied gas supplied from the storage tank of the bunkering ship into the fuel tank through a plurality of injection holes; Liquid header connected to the storage tank to transport liquefied gas; A top filling line that branches off from the liquid header and transfers liquefied gas to the injection line; and a bottom filling line that is connected to the liquid header and extends toward the bottom of the fuel tank and transports liquefied gas to the bottom of the fuel tank. However, the diameter of the liquid header and the bottom filling line is smaller than the diameter of the top filling line. .
Description
본 발명은 액화가스 벙커링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas bunkering system.
LNG(Liquefied Natural Gas)와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 추진선은 다양한 벙커링 방법에 의해 액화가스를 공급받을 수 있다. 액화가스의 벙커링 방법은 벙커링선의 저장탱크로부터 추진선의 연료탱크 쪽으로 액화가스를 공급하는 방식, 육상에서 추진선의 연료탱크로 액화가스를 공급하는 방식, 터미널에서 추진선의 연료탱크로 액화가스를 공급하는 방식 등을 포함할 수 있다.Propulsion ships that use liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) as fuel can receive liquefied gas through various bunkering methods. Bunkering methods for liquefied gas include supplying liquefied gas from the storage tank of the bunkering ship to the fuel tank of the propulsion ship, supplying liquefied gas from land to the fuel tank of the propulsion ship, and supplying liquefied gas from the terminal to the fuel tank of the propulsion ship. It may include etc.
액화가스를 벙커링할 때는 공급하는 쪽과 공급받는 쪽을 벙커링 장치로 연결한 후 공급하는 쪽에서 공급받는 쪽으로 액화가스를 공급한다. 이때 공급받는 쪽의 연료탱크 및 공급라인에 작용하는 열에 의해 다량의 증발가스(BOG, Boil-off Gas)가 발생한다. When bunkering liquefied gas, the supply side and the receiving side are connected with a bunkering device, and then the liquefied gas is supplied from the supply side to the receiving side. At this time, a large amount of boil-off gas (BOG) is generated due to the heat acting on the fuel tank and supply line on the receiving side.
벙커링 과정에서 발생하는 증발가스는 공급하는 쪽으로 되돌려 보내거나 소각하는 방식으로 처리하기도 하고, 증발가스를 재액화하여 연료로 이용하기도 한다. 증발가스의 처리와 관련하여, 한국공개특허 제10-2014-0116981호(2014.10.07. 공개)는 증발가스를 임시 보관할 수 있는 증발가스 회수탱크와, 벙커링 시 발생하는 증발가스를 증발가스 회수탱크로 회수하는 증발가스 회수라인을 구비하여, 증발가스를 회수해 처리할 수 있는 방식을 제시한 바 있다. The boil-off gas generated during the bunkering process is either sent back to the supplier or disposed of by incineration, or the boil-off gas is re-liquefied and used as fuel. Regarding the treatment of evaporative gas, Korea Patent Publication No. 10-2014-0116981 (published on October 7, 2014) provides a evaporative gas recovery tank that can temporarily store evaporative gas, and an evaporative gas recovery tank that collects evaporative gas generated during bunkering. A method for recovering and processing boil-off gas has been proposed by providing a boil-off gas recovery line.
그러나, 근본적으로 증발가스 발생량을 줄일 수 있도록 설계하여 증발가스 처리를 위한 설비 비용을 줄이면서 벙커링이 효과적으로 이루어지도록 할 필요성이 제기된다.However, there is a need to design it to fundamentally reduce the amount of boil-off gas generated, so that bunkering can be done effectively while reducing equipment costs for processing boil-off gas.
본 발명의 실시 예는 증발가스 발생량을 줄이고 벙커링 과정의 전체 효율성을 높일 수 있는 액화가스 벙커링 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention seeks to provide a liquefied gas bunkering system that can reduce the amount of evaporative gas generated and increase the overall efficiency of the bunkering process.
본 발명의 일 측면에 따르면, 추진선의 연료탱크 내측 상부에 마련되며, 벙커링선의 저장탱크로부터 공급받은 액화가스를 복수의 분사홀을 통해 상기 연료탱크 내부에 분사시키는 분사라인; 상기 저장탱크와 연결되어 상기 액화가스를 이송시키는 리퀴드헤더; 상기 리퀴드헤더로부터 분기되어 상기 분사라인으로 상기 액화가스를 이송시키는 탑필링라인; 및 상기 리퀴드헤더와 연결되어 상기 연료탱크의 바닥 부위 쪽으로 연장되며, 상기 연료탱크의 바닥 부위로 상기 액화가스를 이송시키는 바텀필링라인;을 포함하되, 상기 리퀴드헤더와 바텀필링라인의 직경은 상기 탑필링라인의 직경보다 작은 액화가스 벙커링 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an injection line is provided on the inner upper part of a fuel tank of a propulsion ship and injects liquefied gas supplied from a storage tank of a bunkering ship into the fuel tank through a plurality of injection holes; A liquid header connected to the storage tank to transport the liquefied gas; A top filling line that branches off from the liquid header and transfers the liquefied gas to the injection line; and a bottom filling line that is connected to the liquid header and extends toward the bottom of the fuel tank and transports the liquefied gas to the bottom of the fuel tank, wherein the diameter of the liquid header and the bottom filling line is greater than or equal to the diameter of the top. A liquefied gas bunkering system that is smaller than the diameter of the filling line may be provided.
상기 리퀴드헤더와 바텀필링라인의 직경은 동일한 크기일 수 있다.The liquid header and the bottom filling line may have the same diameter.
상기 바텀필링라인 직경의 2배 크기는 상기 탑필링라인의 직경보다 클 수 있다.The diameter of the bottom filling line may be twice as large as the diameter of the top filling line.
상기 탑필링라인은 상기 분사라인과 "⊥" 자 형상으로 배치되고, 전체 상기 분사홀의 합산 면적은 상기 탑필링라인의 단면적보다 작거나 같을 수 있다.The top filling line and the spray line are arranged in a "⊥" shape, and the total area of the spray holes may be less than or equal to the cross-sectional area of the top fill line.
상기 탑필링라인은 상기 분사라인과 "Ｌ" 자 형상으로 배치되고, 전체 상기 분사홀의 합산 면적은 상기 탑필링라인 단면적의 절반 크기보다 작거나 같은 크기일 수 있다.The top filling line is arranged in an “L” shape with the injection line, and the total area of all the injection holes may be less than or equal to half the cross-sectional area of the top filling line.
상기 분사라인에 연결된 상기 탑필링라인과 가장 가까운 곳의 분사홀 압력과 가장 먼 곳의 분사홀 압력 간의 압력 차이 값은 상기 탑필링라인의 내부 압력과 상기 연료탱크의 내부 압력 간의 차이 값에 1/10을 곱한 값보다 작거나 같을 수 있다.The pressure difference value between the injection hole pressure closest to the top filling line connected to the injection line and the injection hole pressure furthest away is 1/1 of the difference between the internal pressure of the top filling line and the internal pressure of the fuel tank. It can be less than or equal to the value multiplied by 10.
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템은 증발가스 발생량을 줄이고 벙커링 과정의 전체 효율성을 높일 수 있다.The liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention can reduce the amount of boil-off gas generated and increase the overall efficiency of the bunkering process.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템을 나타낸다.Figure 1 shows a liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템을 도시한다.Figure 1 shows a liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템(100)은 추진선의 연료탱크(101) 내측 상부에 마련되며, 벙커링선의 저장탱크(102)로부터 공급받은 액화가스를 복수의 분사홀(미도시)을 통해 연료탱크(101) 내부에 분사시키는 분사라인(110)과, 저장탱크(102)와 연결되어 액화가스를 이송시키는 리퀴드헤더(120)와, 리퀴드헤더(120)로부터 분기되어 분사라인(110)으로 액화가스를 이송시키는 탑필링라인(130, Top Filling Line)과, 리퀴드헤더(120)와 연결되어 연료탱크(101)의 바닥 부위 쪽으로 연장되며, 연료탱크(101)의 바닥 부위로 액화가스를 이송시키는 바텀필링라인(140, Bottom Filling Line)을 포함한다.Referring to Figure 1, the liquefied
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템(100)의 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each component of the liquefied
본 발명의 실시 예에 따른 추진선은 각종 액화연료 추진선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함할 수 있다.Propulsion ships according to embodiments of the present invention include various liquefied fuel propulsion ships, liquefied fuel RV (Regasification Vessel), container ships, general merchant ships, LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), and LNG FSRU (Floating Storage and Off-loading). Regasification Unit), etc.
또 추진선의 연료탱크(101)에 저장되는 액화가스는 액체상태로 저장할 수 있는 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethylether), 에탄(Ethane) 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the liquefied gas stored in the
연료탱크(101)는 단열상태를 유지하면서 연료를 액화상태로 저장하는 멤브레인형 탱크, SPB형 탱크 등을 포함할 수 있다. The
벙커링선(공급측)의 저장탱크(102) 내부에는 펌프(미도시)가 마련될 수 있으며, 저장탱크(102)에 저장된 액화가스는 리퀴드헤더(120)를 통해 추진선(수요측)의 연료탱크(101) 쪽으로 공급될 수 있다. A pump (not shown) may be provided inside the
추진선의 연료탱크(101) 내측 상부에는 분사라인(110)이 마련되며, 벙커링선의 저장탱크(102)로부터 공급받은 액화가스를 분사홀(미도시)을 통해 연료탱크(101) 내부에 분사시킨다. 분사홀은 설정된 위치의 분사라인(110) 상에 복수 개 배치될 수 있으며, 원형 형태로 마련될 수 있다.An
이때, 벙커링선으로부터 공급되는 액화가스는 추진선의 연료탱크(101)에 탑필링(Top Filling) 방식 및 바텀필링(Bottom Filling) 방식으로 채워질 수 있다.At this time, the liquefied gas supplied from the bunkering ship can be filled in the
탑필링 방식으로 액화가스를 채우기 위해, 리퀴드헤더(120)로부터 분기되어 분사라인(110)으로 액화가스를 이송시키는 탑필링라인(130, Top Filling Line)이 마련된다.In order to fill the liquefied gas by the top filling method, a top filling line (130) is provided that branches off from the liquid header (120) and transfers the liquefied gas to the injection line (110).
또 바텀필링 방식으로 액화가스를 채우기 위해, 리퀴드헤더(120)와 연결되어 연료탱크(101)의 바닥 부위 쪽으로 연장되며, 연료탱크(101)의 바닥 부위로 액화가스를 이송시키는 바텀필링라인(140, Bottom Filling Line)이 마련된다.In addition, in order to fill the liquefied gas by the bottom filling method, a
여기서, 리퀴드헤더(120)와 바텀필링라인(140)의 직경은 동일하고, 리퀴드헤더(120)와 바텀필링라인(140)의 직경은 탑필링라인(130)의 직경보다 작게 마련될 수 있다.Here, the diameters of the
그리고, 바텀필링라인(140) 직경의 2배 크기는 탑필링라인(130)의 직경보다 클 수 있다.Additionally, the diameter of the
이를 통해 벙커링선으로부터 이송된 액화가스와 연료탱크(101) 내부의 가스 간 열교환이 효과적으로 이루어져 열전달 효과를 극대화할 수 있다.Through this, heat exchange between the liquefied gas transported from the bunkering ship and the gas inside the
또, 탑필링라인(130)은 분사라인(110)과 "⊥" 자 형상으로 배치될 수 있다. 즉 탑필링라인(130)은 연료탱크(101) 내부에 수평으로 배치된 분사라인(110)의 센터 부위 또는 센터와 가까운 부위에 연결되어 "⊥" 자 형상을 형성할 수 있다.Additionally, the
이 경우, 탑필링라인(130)을 통해 흘러간 액화가스는 분사라인(110)을 따라 좌측 및 우측 방향으로 흘러가 분사홀을 통해 연료탱크(101) 내부로 분사된다.In this case, the liquefied gas flowing through the
이때, 분사라인(110) 상의 전체 분사홀의 단면적을 합산한 값은 탑필링라인(130)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다.At this time, the sum of the cross-sectional areas of all spray holes on the
또, 탑필링라인(130)은 분사라인(110)과 "Ｌ" 자 형상으로 배치될 수 있다. 즉 탑필링라인(130)은 연료탱크(101) 내부에 수평으로 배치된 분사라인(110)의 좌측 또는 우측 중 어느 한 쪽 부위의 단부 쪽에 연결되어 "Ｌ" 자 형상을 형성할 수 있다.Additionally, the
이 경우, 탑필링라인(130)을 통해 흘러간 액화가스는 좌측 또는 우측에서 분사라인(110)을 따라 다른 쪽 방향으로 흘러가며 분사홀을 통해 연료탱크(101) 내부로 분사된다.In this case, the liquefied gas flowing through the
이때, 분사라인(110) 상의 전체 분사홀의 단면적을 합산한 값은 탑필링라인(130) 단면적의 절반 크기보다 작거나 같은 크기일 수 있다.At this time, the sum of the cross-sectional areas of all injection holes on the
또, 분사라인(110)에 연결된 탑필링라인(130)과 가장 가까운 곳의 분사홀과 가장 먼 곳의 분사홀 간의 압력 차이 값은 탑필링라인(130)의 내부 압력과 연료탱크(101)의 내부 압력 간의 차이 값에 1/10을 곱한 값보다 작거나 같을 수 있다.In addition, the pressure difference value between the injection hole closest to the
이를 통해 분사라인(110) 상의 각 분사홀을 통해 배출되는 액화가스의 균일한 유량 분배가 이루어져 연료탱크(101) 내부의 증발가스 발생량을 줄일 수 있는 최적의 조건을 만족시킬 수 있다.Through this, a uniform flow rate distribution of the liquefied gas discharged through each injection hole on the
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments are shown and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the technical idea of the invention as set forth in the claims below. You will be able to.
101: 연료탱크 102: 저장탱크
110: 분사라인 120: 리퀴드헤더
130: 탑필링라인 140: 바텀필링라인101: fuel tank 102: storage tank
110: Spray line 120: Liquid header
130: Top filling line 140: Bottom filling line
Claims (6)
상기 저장탱크와 연결되어 상기 액화가스를 이송시키는 리퀴드헤더;
상기 리퀴드헤더로부터 분기되어 상기 분사라인으로 상기 액화가스를 이송시키는 탑필링라인; 및
상기 리퀴드헤더와 연결되어 상기 연료탱크의 바닥 부위 쪽으로 연장되며, 상기 연료탱크의 바닥 부위로 상기 액화가스를 이송시키는 바텀필링라인;을 포함하되,
상기 리퀴드헤더와 바텀필링라인의 직경은 상기 탑필링라인의 직경보다 작으며,
상기 리퀴드헤더와 바텀필링라인의 직경은 동일한 크기이고,
상기 바텀필링라인 직경의 2배 크기는 상기 탑필링라인의 직경보다 큰 액화가스 벙커링 시스템.An injection line provided at the upper inside of the fuel tank of the propulsion ship and injecting the liquefied gas supplied from the storage tank of the bunkering ship into the fuel tank through a plurality of injection holes;
A liquid header connected to the storage tank to transport the liquefied gas;
A top filling line that branches off from the liquid header and transfers the liquefied gas to the injection line; and
A bottom filling line is connected to the liquid header and extends toward the bottom of the fuel tank, and transports the liquefied gas to the bottom of the fuel tank.
The diameter of the liquid header and the bottom filling line is smaller than the diameter of the top filling line,
The diameters of the liquid header and the bottom filling line are the same size,
A liquefied gas bunkering system in which the diameter of the bottom filling line is twice as large as the diameter of the top filling line.
상기 탑필링라인은 상기 분사라인과 "⊥" 자 형상으로 배치되고,
전체 상기 분사홀의 합산 면적은 상기 탑필링라인의 단면적보다 작거나 같은 크기인 액화가스 벙커링 시스템.According to paragraph 1,
The top filling line is arranged in a “⊥” shape with the spray line,
A liquefied gas bunkering system in which the total area of all the injection holes is smaller than or equal to the cross-sectional area of the top filling line.
상기 탑필링라인은 상기 분사라인과 "Ｌ" 자 형상으로 배치되고,
전체 상기 분사홀의 합산 면적은 상기 탑필링라인 단면적의 절반 크기보다 작거나 같은 크기인 액화가스 벙커링 시스템.According to paragraph 1,
The top filling line is arranged in an “L” shape with the spray line,
A liquefied gas bunkering system in which the total area of all the injection holes is less than or equal to half the cross-sectional area of the top filling line.
상기 분사라인에 연결된 상기 탑필링라인과 가장 가까운 곳의 분사홀 압력과 가장 먼 곳의 분사홀 압력 간의 압력 차이 값은 상기 탑필링라인의 내부 압력과 상기 연료탱크의 내부 압력 간의 차이 값에 1/10을 곱한 값보다 작거나 같은 액화가스 벙커링 시스템.According to paragraph 1,
The pressure difference value between the injection hole pressure closest to the top filling line connected to the injection line and the injection hole pressure furthest away is 1/ the difference between the internal pressure of the top filling line and the internal pressure of the fuel tank. Liquefied gas bunkering system less than or equal to the value multiplied by 10.
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