KR20070042420A - Fuel supplying device which comprises improved cooling device for dual fuel engine - Google Patents

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KR20070042420A
KR20070042420A KR1020050098329A KR20050098329A KR20070042420A KR 20070042420 A KR20070042420 A KR 20070042420A KR 1020050098329 A KR1020050098329 A KR 1020050098329A KR 20050098329 A KR20050098329 A KR 20050098329A KR 20070042420 A KR20070042420 A KR 20070042420A
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Abstract

본 발명은 저장탱크 내에서 발생된 기화가스를 선박의 이중 연료 엔진(퓨얼 오일(fuel oil) 및 가스(gas)를 연료로 사용할 수 있는 엔진)에 공급하는 연료공급장치에 개선된 냉각 장치가 적용된 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치에 관한 것으로, 저장탱크 내부의 액화가스를 강제로 기화시키는 강제기화기; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기에 액화가스를 공급하며 상기 저장탱크 내부에 위치하는 펌프; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기를 통과한 강제 기화 가스로부터 미스트를 분리하는 미스트분리기; 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크 내부의 자연 기화 가스를 냉각시키는 냉각기; 상기 냉각기와 연결되어 상기 냉각기를 통과한 자연 기화 가스를 가압하는 컴프레서; 및 상기 미스트분리기를 통과한 강제 기화 가스 및 상기 컴프레서를 통과한 자연 기화 가스의 온도를 높여주는 히터;를 포함하되, 상기 냉각기의 냉각 코일의 일 단은 상기 강제기화기의 인렛부와 연결되어 있고, 타 단은 상기 저장탱크 내부의 스프레이어와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치를 제공한다.The present invention provides an improved cooling device for a fuel supply device for supplying vaporized gas generated in a storage tank to a ship's dual fuel engine (an engine capable of using fuel oil and gas as fuel). A fuel supply apparatus for a dual fuel engine of a ship, the forced vaporizer for forcibly vaporizing the liquefied gas in the storage tank; A pump connected to the forced vaporizer to supply liquefied gas to the forced vaporizer and positioned inside the storage tank; A mist separator connected to the forced vaporizer to separate mist from the forced vaporized gas passing through the forced vaporizer; A cooler connected to the storage tank to cool the natural vaporization gas in the storage tank; A compressor connected to the cooler to pressurize the natural vaporization gas passing through the cooler; And a heater for raising a temperature of the forced vaporization gas passing through the mist separator and the natural vaporization gas passing through the compressor, wherein one end of the cooling coil of the cooler is connected to the inlet portion of the forced vaporizer. The other end provides a fuel supply for a dual fuel engine of a ship comprising an improved chiller characterized in that it is connected with a sprayer inside the storage tank.

저장탱크, 강제 기화기, 냉각기, 자연 기화 가스, 히터, 컴프레서, 냉각코일 Storage tank, forced vaporizer, cooler, natural vaporization gas, heater, compressor, cooling coil

Description

개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치{Fuel supplying device which comprises improved cooling device for dual fuel engine}Fuel supplying device which comprises improved cooling device for dual fuel engine

도 1은 종래의 전기추진 액화천연가스 수송선 내 이중 연료 엔진의 연료공급장치를 도시한 것이다.1 illustrates a fuel supply apparatus of a dual fuel engine in a conventional electric propulsion LNG gas carrier.

도 2는 도 1에 도시된 연료공급장치에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중 연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine by the fuel supply device illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치의 일 실시예를 도시한 것이다.3 shows an embodiment of a fuel supply of a dual fuel engine of a ship comprising an improved cooling device according to the invention.

도 4는 도 3에 도시된 실시예에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중 연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine according to the embodiment shown in FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 실시예의 냉각기를 도시한 것이다.FIG. 5 shows a cooler of the embodiment shown in FIG. 3.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

200 : 저장탱크 201 : 펌프200: storage tank 201: pump

202 : 강제기화기 204 : 미스트분리기202: forced vaporizer 204: mist separator

206 : 히터 208 : 컴프레서206: heater 208: compressor

210 : 냉각기 212 : 냉각유체 배출관210: cooler 212: cooling fluid discharge pipe

218 : 냉각유체 공급관 220 : 스프레이어218: cooling fluid supply pipe 220: sprayer

본 발명은 액화천연가스의 저장탱크 내에서 발생된 기화가스를 선박의 이중연료 엔진(퓨얼 오일(fuel oil) 및 가스(gas)를 연료로 사용할 수 있는 엔진)에 공급하는 연료공급장치에 개선된 냉각 장치가 적용된 전기추진 액화천연가스 수송선 내 이중 연료 엔진의 연료공급장치에 관한 것이다.The present invention is an improved fuel supply device for supplying vaporized gas generated in a storage tank of liquefied natural gas to a ship's dual fuel engine (an engine capable of using fuel oil and gas as fuel). The present invention relates to a fuel supply device for a dual fuel engine in an electric propulsion LNG carrier using a cooling device.

액화천연가스는 통상적으로 액화천연가스 운반선의 극저온 탱크 내에서 액체상태로 저장되어 운반되는데, 이는 기체상태로 운반하는 경우보다 많은 양의 가스를 한번에 운반할 수 있기 때문이다. 그러나, 액화천연가스가 극저온 상태로 보관되더라도 기화현상이 발생하게 되고, 많은 양의 가스가 기화되면 탱크의 압력이 높아져 탱크가 파손될 위험이 높아지게 된다. 탱크가 파손되는 것을 방지하기 위해 기화된 가스를 다시 액화시키는 방법을 고려할 수 있으나, 이 경우에는 비용이 상당히 소요된다. 따라서, 저장탱크에서 기화된 가스를 선박 추진을 위한 연료로 사용한다.Liquefied natural gas is usually stored and transported in the liquid state in the cryogenic tank of the liquefied natural gas carrier because it can carry a larger amount of gas at a time than when carried in gaseous state. However, even when the liquefied natural gas is stored in a cryogenic state, vaporization occurs, and when a large amount of gas is vaporized, the pressure of the tank is increased to increase the risk of damage to the tank. Consideration may be given to re-liquefying the vaporized gas to prevent the tank from breaking, but this is quite expensive. Therefore, the vaporized gas in the storage tank is used as fuel for ship propulsion.

도 1은 종래의 전기추진 액화천연가스 수송선 내 이중 연료 엔진의 연료공급장치를 도시한 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 연료공급장치에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중 연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.1 illustrates a fuel supply apparatus of a dual fuel engine in a conventional electric propulsion liquefied natural gas transport ship, and FIG. 2 illustrates a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine by the fuel supply apparatus illustrated in FIG. 1. Is a flow chart illustrating.

종래의 이중 연료 엔진의 연료공급장치는 자연기화가스와 강제기화가스를 각 각 다른 루트로 엔진에 공급한다. 강제기화가스가 엔진에 공급되는 루트를 먼저 설명한다.The fuel supply apparatus of the conventional dual fuel engine supplies natural gas and forced gas to the engine by different routes. The route through which forced vaporization gas is supplied to the engine will be described first.

종래의 전기추진 연료공급장치는 강제기화기(102)를 포함하고 있다. 상기 강제기화기(102)는 저장탱크(100) 내에서 발생된 자연기화가스의 양이 엔진의 요구량에 미치지 못할 경우 강제로 액화가스를 기화시킨다. 상기 강제기화기(102) 사용 시 저장탱크(100) 내부에 있는 펌프(101)를 구동하여 상기 저장탱크(100) 내부의 액화가스를 상기 강제기화기(102)로 공급한다. 상기 강제기화기(102)의 아웃렛부의 가스는 -40℃의 온도, 6.5 bar의 압력을 갖는다.The conventional electric propulsion fuel supply device includes a forced vaporizer (102). The forced vaporizer 102 forcibly vaporizes the liquefied gas when the amount of natural gas generated in the storage tank 100 does not reach the required amount of the engine. When the forced vaporizer 102 is used, the pump 101 in the storage tank 100 is driven to supply the liquefied gas in the storage tank 100 to the forced vaporizer 102. The gas in the outlet portion of the forced vaporizer 102 has a temperature of -40 ℃, a pressure of 6.5 bar.

상기 강제기화기(102)를 거친 가스는 제 1미스트분리기(104)로 유입된다. 상기 제 1미스트분리기(104)는 상기 강제기화기(102)의 아웃렛부에서 발생된 미스트를 제거하는데, 이는 상기 미스트가 이중 연료 엔진으로 유입되는 경우 엔진의 작동에 문제가 생기기 때문이다. 상기 강제기화기(102)의 아웃렛부의 온도와 압력을 기준으로 만재항해의 경우 미스트 발생의 가능성이 없으나, 공선항해의 경우에는 미스트의 발생가능성이 있기 때문에 강제기화기(102)를 거친 가스가 상기 제 1미스트분리기를 거치게 한다. The gas passed through the forced vaporizer 102 is introduced into the first mist separator 104. The first mist separator 104 removes the mist generated at the outlet of the forced vaporizer 102 because there is a problem in the operation of the engine when the mist is introduced into the dual fuel engine. There is no possibility of mist generation in the case of full-scale navigation based on the temperature and pressure of the outlet of the forced vaporizer 102, but in the case of collinear navigation, there is a possibility of mist generation. Let the mist separator go through.

상기 제 1미스트분리기(104)를 거친 가스는 히터(106)로 유입된다. 상기 히터(106)는 상기 제 1미스트분리기(104)를 거친 가스의 온도를 엔진의 작동에 요구되는 온도(0℃~50℃)까지 높여준다. 상기 히터(106)를 거친 가스는 엔진으로 공급된다.The gas passing through the first mist separator 104 flows into the heater 106. The heater 106 increases the temperature of the gas passed through the first mist separator 104 to a temperature (0 ° C. to 50 ° C.) required for operation of the engine. The gas passing through the heater 106 is supplied to the engine.

이하, 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스가 이중 연료 엔진으로 공급되 는 루트를 설명한다. Hereinafter, the route through which the natural vaporized gas in the storage tank 100 is supplied to the dual fuel engine will be described.

상기 저장탱크(100)내에서 자연 기화된 가스는 컴프레서(114) 또는 쿨러(110)로 유입된다. 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스의 온도는 만선상태일 때 -140℃, 공선상태일 때 -100℃~-70℃이다. 만선상태일 경우 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스의 온도가 충분히 낮아 컴프레서(114)에 의해 가스의 온도가 상승하더라도 이중 연료 엔진의 작동에 요구되는 온도범위를 벗어나지 않는다. 따라서, 이 경우에는 자연 기화된 가스는 바로 컴프레서(114)로 유입된다.The natural vaporized gas in the storage tank 100 flows into the compressor 114 or the cooler 110. The temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 100 is -140 ℃ when in a full state, -100 ℃ ~ -70 ℃ when in a collinear state. In the state of fullness, even if the temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 100 is sufficiently low, even if the temperature of the gas is increased by the compressor 114, it does not deviate from the temperature range required for the operation of the dual fuel engine. In this case, therefore, the naturally vaporized gas flows directly into the compressor 114.

그러나, 공선상태일 경우에는 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스의 온도가 높기 때문에 컴프레서(114)에 의해 가스의 온도가 상승하면 이중 연료 엔진 작동에 요구되는 최대의 온도인 50℃를 초과할 수 있다. 따라서, 컴프레서(114)로 유입되기 전 미리 가스의 온도를 낮춰줄 필요가 있는데, 쿨러(110)가 이러한 역할을 한다. 상기 쿨러(110)는 상기 펌프(101)에 의해 공급되는 액화 천연가스를 자연기화가스에 직접 분사시켜 상기 가스의 온도를 만선상태에서 자연 기화된 가스의 온도 정도로 낮추어 준다. However, in the collinear state, since the temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 100 is high, if the temperature of the gas rises by the compressor 114, the maximum temperature required for operation of the dual fuel engine exceeds 50 ° C. can do. Therefore, it is necessary to lower the temperature of the gas in advance before entering the compressor 114, the cooler 110 plays this role. The cooler 110 directly injects the liquefied natural gas supplied by the pump 101 to the natural vaporization gas to lower the temperature of the gas to the temperature of the natural vaporized gas in a full state.

상기 쿨러(110)를 통과한 가스는 제 2미스트분리기(112)를 거치는데, 상기 제 2미스트분리기(112)는 상기 쿨러(110)에서 액화 천연가스가 분사됨으로써 발생한 미스트를 제거하는데 사용된다.The gas passing through the cooler 110 passes through a second mist separator 112, and the second mist separator 112 is used to remove mist generated by injection of liquefied natural gas from the cooler 110.

상기 제 2미스트분리기(112)를 통과한 가스와 저장탱크(100)에서 직접 공급되는 자연 기화된 가스는 컴프레서(114)로 유입된다. 상기 컴프레서(114)는 상기 가스를 6.5 bar로 압축하며, 이를 위해 2단계 원심압축방식(two stage centrifugal type)이 적용된다. 즉, 1단계에서 가스를 회전시켜 압축시킨 후, 상기 압축가스를 2단계에서 다시 회전시켜 압축시킨다. 상기 2단계 원심압축방식의 컴프레서(114)는 두 단계의 스피드로 구동되는 모터에 의해 작동한다. 상기 모터는 노멀상태에서는 빠른 속도로 구동되나, 테스트 및 스타팅 모드에서는 저속으로 구동된다. 테스트 및 스타팅 모드 시에는 상기 컴프레서의 아웃렛부나 아웃렛부에 위치하는 배관의 온도가 상온의 상태에 있는데, 이러한 상태에서 빠른 속도로 구동하면 컴프레서의 아웃렛부의 온도가 급격하게 상승하여 엔진의 작동에 요구되는 최고한계온도인 50℃를 초과하게 되어 이중 연료 엔진을 작동시킬 수가 없기 때문이다. 그러나, 테스트나 스타팅 모드에서 엔진의 작동에 요구되는 온도를 맞추기 위해 낮은 속도로 모터를 구동하는 경우에는 원심력이 부족해 가스가 6.5 bar로 압축되지 아니한다. 따라서, 이 경우에 가스는 엔진으로 유입되지 아니하고 상기 히터(106)에서 0℃이상으로 온도를 높인 후 가스소각기(116)로 유입되어 소각된다.The gas passing through the second mist separator 112 and the natural vaporized gas directly supplied from the storage tank 100 flow into the compressor 114. The compressor 114 compresses the gas to 6.5 bar, and a two stage centrifugal type is applied for this purpose. That is, after compressing the gas by rotating the gas in step 1, the compressed gas is rotated and compressed again in the second step. The two-stage centrifugal compressor 114 is operated by a motor driven at two speeds. The motor is driven at a high speed in the normal state but at a low speed in the test and starting mode. In the test and starting mode, the temperature of the pipe located in the outlet or outlet of the compressor is at room temperature. When the engine is driven at a high speed in this state, the temperature of the outlet of the compressor is rapidly increased, which is required to operate the engine. This is because the dual fuel engine cannot be operated since the maximum temperature of 50 ° C is exceeded. However, if the motor is run at low speed to meet the temperature required to operate the engine in test or starting mode, the gas is not compressed to 6.5 bar due to the lack of centrifugal force. Therefore, in this case, the gas is not introduced into the engine, and the temperature is increased to 0 ° C. or more in the heater 106 and then introduced into the gas incinerator 116 and incinerated.

상기 모터가 노멀상태에서 빠른 속도로 구동되는 경우에는 상기 컴프레서(114)를 통과한 가스는 온도가 0℃이상인 경우에는 히터(106)를 거치지 아니하고 이중 연료 엔진으로 유입되며, 온도가 0℃이하인 경우에는 히터(106)를 거쳐 0℃이상으로 된 후 이중 연료 엔진으로 유입된다.When the motor is driven at a high speed in the normal state, the gas passing through the compressor 114 flows into the dual fuel engine without passing through the heater 106 when the temperature is 0 ° C or higher, and when the temperature is 0 ° C or lower. It becomes 0 degreeC or more through the heater 106, and flows into a dual fuel engine.

그러나, 상기와 같은 연료공급장치에서는 강제 기화 가스 공급관(118)을 통해 공급되는 강제 기화 가스를 자연 기화 가스에 분사시켜 자연 기화 가스의 온도를 낮추는데, 이 경우, 상기 분사에 의해 발생한 미스트를 제거하기 위한 미스트분리기 및 상기 분리된 미스트를 상기 저장탱크로 이송시키기 위한 배관이 부가적으 로 설치되어야 하는 문제가 있다.However, in the fuel supply device as described above, the forced vaporization gas supplied through the forced vaporization gas supply pipe 118 is injected into the natural vaporization gas to lower the temperature of the natural vaporization gas. In this case, the mist generated by the injection is removed. There is a problem that a mist separator for and a pipe for transferring the separated mist to the storage tank must be additionally installed.

또한, 상기 쿨러(110)는 배관을 통해 이송되는 자연기화가스 자체를 냉각시키는 것이고, 상기 저장탱크(100) 내부의 자연기화가스를 냉각시키는 것이 아니므로 배관을 통해 이송되는 자연기화가스를 지속적으로 냉각시켜야 하는 문제가 있다. In addition, the cooler 110 is to cool the natural vaporization gas itself transported through the pipe, and not to cool the natural vaporization gas in the storage tank 100, the natural vaporization gas transported through the pipe continuously. There is a problem that needs to be cooled.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 배관을 통해 이송되는 자연기화가스를 냉각시키는 경우에도 미스트가 발생하지 아니하고, 배관을 통해 이송되는 자연 기화 가스와 저장탱크 내부의 자연 기화 가스를 함께 냉각시킬 수 있는 냉각 장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention is to solve the above problems, even when cooling the natural vaporization gas transported through the pipe does not generate a mist, the natural vaporization gas transported through the pipe and the natural vaporization gas inside the storage tank together It is a technical problem to provide a fuel supply device for a ship's dual fuel engine including a cooling device capable of cooling.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 저장탱크 내부의 액화가스를 강제로 기화시키는 강제기화기; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기에 액화가스를 공급하며 상기 저장탱크 내부에 위치하는 펌프; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기를 통과한 강제 기화 가스로부터 미스트를 분리하는 미스트분리기; 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크 내부의 자연 기화 가스를 냉각시키는 냉각기; 상기 냉각기와 연결되어 상기 냉각기를 통과한 자연 기화 가스를 가압하는 컴프레서; 및 상기 미스트분리기를 통과한 강제 기화 가스 및 상기 컴프레서를 통과한 자연 기화 가스의 온도를 높여주는 히터;를 포함하되, 상기 냉각 기의 냉각 코일의 일 단은 상기 강제기화기의 인렛부와 연결되어 있고, 타 단은 상기 저장탱크 내부의 스프레이어와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치를 제공한다.The present invention is a forced vaporizer for forcibly vaporizing the liquefied gas inside the storage tank to solve the above technical problem; A pump connected to the forced vaporizer to supply liquefied gas to the forced vaporizer and positioned inside the storage tank; A mist separator connected to the forced vaporizer to separate mist from the forced vaporized gas passing through the forced vaporizer; A cooler connected to the storage tank to cool the natural vaporization gas in the storage tank; A compressor connected to the cooler to pressurize the natural vaporization gas passing through the cooler; And a heater for raising a temperature of the forced vaporization gas passing through the mist separator and the natural vaporization gas passing through the compressor, wherein one end of the cooling coil of the cooler is connected to an inlet portion of the forced vaporizer. The other end provides a fuel supply of a dual fuel engine of a ship comprising an improved cooling device, characterized in that it is connected to a sprayer inside the storage tank.

이하, 본 발명의 실시예들이 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치의 일 실시예를 도시한 것이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중 연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이며, 도 5는 도 3에 도시된 실시예의 냉각기를 도시한 것이다.Figure 3 shows an embodiment of a fuel supply of a dual fuel engine of a ship including an improved cooling device according to the invention, Figure 4 is a liquefied gas in the storage tank by the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a flow chart illustrating a process supplied to a dual fuel engine, and FIG. 5 illustrates a cooler of the embodiment illustrated in FIG. 3.

본 실시예는 자연기화가스와 강제기화가스를 각각 다른 루트로 엔진에 공급한다. 강제기화가스가 엔진에 공급되는 루트를 먼저 설명한다.In this embodiment, the natural vaporization gas and the forced vaporization gas are respectively supplied to the engine by different routes. The route through which forced vaporization gas is supplied to the engine will be described first.

본 실시예는 강제기화기(202)를 포함하고 있다. 상기 강제기화기(202)는 저장탱크(200) 내에서 발생된 자연기화가스의 양이 엔진의 요구량에 미치지 못할 경우 강제로 액화가스를 기화시켜 부족량을 보충한다. 상기 강제기화기(202) 사용 시 저장탱크(200) 내부에 있는 펌프(201)를 구동하여 상기 저장탱크(200) 내부의 액화가스를 상기 강제기화기(202)로 공급한다. 상기 강제기화기(202)의 아웃렛부의 가스는 -40℃의 온도, 6.5 bar의 압력을 갖는다.This embodiment includes a forced vaporizer 202. The forced vaporizer 202 forcibly vaporizes the liquefied gas when the amount of natural gas generated in the storage tank 200 does not meet the required amount of the engine to compensate for the shortage. When the forced vaporizer 202 is used, the liquefied gas in the storage tank 200 is supplied to the forced vaporizer 202 by driving the pump 201 in the storage tank 200. The gas in the outlet portion of the forced vaporizer 202 has a temperature of -40 ℃, a pressure of 6.5 bar.

상기 강제기화기(202)를 거친 가스는 미스트분리기(204)로 유입된다. 상기 미스트분리기(204)는 상기 강제기화기(202)의 아웃렛부에서 발생된 미스트를 제거하는데, 이는 상기 미스트가 이중 연료 엔진으로 유입되는 경우 엔진의 작동에 문제가 생기기 때문이다. 상기 강제기화기(202)의 아웃렛부의 온도와 압력을 기준으 로 만재항해의 경우 미스트 발생의 가능성이 없으나, 공선항해의 경우에는 미스트의 발생가능성이 있기 때문에 강제기화기(202)를 거친 가스가 상기 미스트분리기(204)를 거치게 한다. Gas passed through the forced vaporizer 202 is introduced into the mist separator (204). The mist separator 204 removes the mist generated at the outlet of the forced vaporizer 202 because there is a problem in the operation of the engine when the mist is introduced into the dual fuel engine. On the basis of the temperature and the pressure of the outlet of the forced vaporizer 202, there is no possibility of mist generation in the case of full-scale navigation, but in the case of collinear navigation, there is a possibility of mist. Pass separator 204.

상기 미스트분리기(204)를 거친 가스는 히터(206)로 유입된다. 상기 히터(206)는 상기 미스트분리기(204)를 거친 가스의 온도를 엔진의 작동에 요구되는 온도(0℃~50℃)까지 높여준다. 상기 히터(206)를 거친 가스는 엔진으로 공급된다.The gas passing through the mist separator 204 flows into the heater 206. The heater 206 raises the temperature of the gas passed through the mist separator 204 to a temperature (0 ° C. to 50 ° C.) required for operation of the engine. Gas passed through the heater 206 is supplied to the engine.

이하, 저장탱크(200) 내에서 자연 기화된 가스가 이중 연료 엔진으로 공급되는 루트를 설명한다. Hereinafter, a route in which the natural vaporized gas is supplied to the dual fuel engine in the storage tank 200 will be described.

상기 저장탱크(200)내에서 자연 기화된 가스는 컴프레서(214) 또는 냉각기(210)로 유입된다. 저장탱크(200) 내에서 자연 기화된 가스의 온도는 만선상태일 때 -140℃, 공선상태일 때 -100℃~-70℃인데, 만선상태일 경우 저장탱크(200) 내에서 자연 기화된 가스의 온도가 충분히 낮아 컴프레서(214)에 의해 가스의 온도가 상승하더라도 이중 연료 엔진의 작동에 요구되는 온도범위를 벗어나지 않는다. 따라서, 이 경우에는 자연 기화된 가스는 바로 컴프레서(214)로 유입된다.The natural vaporized gas in the storage tank 200 is introduced into the compressor 214 or the cooler 210. The temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 200 is -140 ℃ when in a full state, -100 ℃ ~ -70 ℃ when in a collinear state, the natural vaporized gas in the storage tank 200 when in a full state The temperature of the gas is sufficiently low so that the temperature of the gas is increased by the compressor 214 without departing from the temperature range required for the operation of the dual fuel engine. In this case, therefore, the naturally vaporized gas flows directly into the compressor 214.

그러나, 공선상태일 경우에는 저장탱크(200) 내에서 자연 기화된 가스의 온도가 높기 때문에 컴프레서(214)에 의해 가스의 온도가 상승하면 이중 연료 엔진 작동에 요구되는 최대의 온도인 50℃를 초과할 수 있다. 따라서, 컴프레서(214)로 유입되기 전 미리 가스의 온도를 낮춰줄 필요가 있는데, 상기 냉각기(210)가 이러한 역할을 한다. However, in the collinear state, since the temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 200 is high, if the temperature of the gas rises by the compressor 214, the maximum temperature required for operation of the dual fuel engine exceeds 50 ° C. can do. Therefore, it is necessary to lower the temperature of the gas in advance before entering the compressor 214, the cooler 210 plays this role.

상기 냉각기(210)는 냉각코일(302)을 포함하고 있는데, 상기 냉각코일(302) 은 자연 기화 가스가 이송되는 배관(304)의 내부에 위치하고 있으며, 상기 냉각코일(302)의 일 단은 냉각유체 공급관(218)과, 타 단은 냉각유체 배출관(212)과 연결되어 있다. 상기 냉각유체 공급관(218)의 일 단은 상기 강제 기화기(202)의 인렛부와 연결되어 있고, 상기 냉각유체 배출관(212)의 일 단은 저장탱크(200) 내부에 위치하고 있는 스프레이어(220)와 연결되어 있다.The cooler 210 includes a cooling coil 302, the cooling coil 302 is located inside the pipe 304 to which the natural vaporization gas is transported, one end of the cooling coil 302 is cooling The fluid supply pipe 218 and the other end are connected to the cooling fluid discharge pipe 212. One end of the cooling fluid supply pipe 218 is connected to the inlet of the forced vaporizer 202, one end of the cooling fluid discharge pipe 212 is the sprayer 220 is located inside the storage tank 200 Connected with

본 실시예에서는 상기 저장탱크(200) 내부에 위치하고 있는 펌프(201)에 의해 상기 강제 기화기(202)로 공급되는 액화 천연가스를 냉각 유체로 사용한다. 상기 강제 기화기(202)로 유입되는 액화 천연가스 중 일부는 상기 냉각유체 공급관(218)을 따라 상기 배관(304)의 내부에 위치하고 있는 냉각 코일(302)로 공급되어 상기 배관을 따라 흐르는 자연 기화 가스를 냉각시킨 후, 상기 냉각유체 배출관(212)을 따라 상기 저장탱크(200) 내부에 위치하는 스프레이어(220)로 공급된다. 상기 스프레이어는 상기 냉각유체 배출관(212)을 따라 공급된 액화 천연가스를 저장탱크(200) 내부로 분사시켜 상기 저장탱크(200) 내부의 자연 기화 가스를 2차적으로 냉각시킨다.In the present embodiment, the liquefied natural gas supplied to the forced vaporizer 202 by the pump 201 located inside the storage tank 200 is used as a cooling fluid. Some of the liquefied natural gas flowing into the forced vaporizer 202 is supplied to the cooling coil 302 located inside the pipe 304 along the cooling fluid supply pipe 218 and flows along the pipe. After cooling, it is supplied to the sprayer 220 located in the storage tank 200 along the cooling fluid discharge pipe (212). The sprayer injects the liquefied natural gas supplied along the cooling fluid discharge pipe 212 into the storage tank 200 to secondarily cool the natural vaporized gas in the storage tank 200.

상기 스프레이어(220)는 종래에는 액화 천연가스를 저장탱크(200)에 처음으로 저장할 경우, 미리 저장탱크(200)의 온도를 낮추기 위해 액화 천연가스를 저장탱크(200) 내부로 분사하는 용도로 사용되었으나, 본 실시예에서는 이러한 용도와 더불어 상기와 같은 용도로도 사용된다.The sprayer 220 is conventionally used for spraying liquefied natural gas into the storage tank 200 in order to lower the temperature of the storage tank 200 in advance when the liquefied natural gas is first stored in the storage tank 200. Although used in the present embodiment, in addition to this use, it is also used for the above use.

상기 냉각기를 통과한 자연기화가스와 저장탱크(200)에서 자연 기화된 가스는 컴프레서(214)로 유입된다. 상기 컴프레서(214)는 상기 가스를 6.5 bar로 압축 하며, 이를 위해 2단계 원심압축방식(two stage centrifugal type)이 적용된다. 즉, 1단계에서 가스를 회전시켜 압축시킨 후, 상기 압축가스를 2단계에서 다시 회전시켜 압축시킨다. 상기 2단계 원심압축방식의 컴프레서(214)는 두 단계의 스피드로 구동되는 모터에 의해 작동한다. 상기 모터는 노멀상태에서는 빠른 속도로 구동되나, 테스트 및 스타팅 모드에서는 저속으로 구동된다. 테스트 및 스타팅 모드 시에는 상기 컴프레서(214)의 아웃렛부나 상기 아웃렛부에 위치하는 배관의 온도가 상온의 상태에 있는데, 이러한 상태에서 빠른 속도로 구동하면 컴프레서(214)의 아웃렛부의 온도가 급격하게 상승하여 엔진의 작동에 요구되는 최고온도를 초과하게 되어 이중 연료이중 연료작동시킬 수가 없기 때문이다. 그러나, 테스트나 스타팅 모드에서 엔진의 작동에 요구되는 온도를 맞추기 위해 낮은 속도로 모터를 구동하는 경우에는 원심력이 부족해 가스가 6.5 bar로 압축되지 아니한다. 따라서, 이 경우에 가스는 엔진으로 유입되지 아니하고 상기 히터(206)에서 0℃이상으로 온도를 높인 후 가스소각기(216)로 유입되어 소각된다.The natural vaporized gas passing through the cooler and the natural vaporized gas in the storage tank 200 flow into the compressor 214. The compressor 214 compresses the gas to 6.5 bar, for which a two stage centrifugal type is applied. That is, after compressing the gas by rotating the gas in step 1, the compressed gas is rotated and compressed again in the second step. The two-stage centrifugal compressor 214 is operated by a motor driven at two speeds. The motor is driven at a high speed in the normal state but at a low speed in the test and starting mode. In the test and starting mode, the temperature of the outlet portion of the compressor 214 or the pipe located in the outlet portion is at room temperature, and when driven at such a high speed, the temperature of the outlet portion of the compressor 214 increases rapidly. This is because the maximum temperature required for the operation of the engine is exceeded and the dual fuel double fuel cannot be operated. However, if the motor is run at low speed to meet the temperature required to operate the engine in test or starting mode, the gas is not compressed to 6.5 bar due to the lack of centrifugal force. Therefore, in this case, the gas is not introduced into the engine, and the temperature is increased to 0 ° C. or more in the heater 206 and then introduced into the gas incinerator 216 and incinerated.

상기 모터가 노멀상태에서 빠른 속도로 구동되는 경우에는 상기 컴프레서(214)를 통과한 가스는 온도가 0℃이상인 경우에는 히터(206)를 거치지 아니하고 이중 연료 엔진으로 유입되며, 온도가 0℃이하인 경우에는 히터(206)를 거쳐 0℃이상으로 된 후 이중 연료 엔진으로 유입된다.When the motor is driven at a high speed in the normal state, the gas passing through the compressor 214 flows into the dual fuel engine without passing through the heater 206 when the temperature is 0 ° C or higher, and when the temperature is 0 ° C or lower. It becomes 0 degreeC or more through the heater 206, and flows into a dual fuel engine.

본 실시예에 의하면 냉각 유체로 사용되는 액화 천연가스가 자연 기화 가스가 흐르는 배관의 내부를 흐르게 하여 상기 자연 기화 가스를 냉각시키기 때문에 액화 천연가스를 분사시킬 때 발생하는 미스트가 발생하지 않아 미스트분리기가 불 필요하다. 또한, 본 실시예에 의하면 냉각 유체로 쓰이는 액화 천연가스를 저장탱크(200)로 재분사하여 상기 저장탱크(200) 내부의 자연 기화 가스를 냉각시키는데, 이러한 과정이 반복적으로 일어나면 점진적으로 저장탱크(200) 내부의 온도가 낮아지기 때문에 자연 기화 가스를 지속적으로 냉각시키지 않아도 된다.According to this embodiment, since the liquefied natural gas used as the cooling fluid flows inside the pipe through which the natural vaporized gas flows to cool the natural vaporized gas, mist generated when injecting the liquefied natural gas does not occur. It is not necessary. In addition, according to the present embodiment, the liquefied natural gas used as the cooling fluid is re-injected into the storage tank 200 to cool the natural vaporized gas in the storage tank 200. If this process occurs repeatedly, the storage tank ( 200) Because the temperature inside is lowered, it is not necessary to continuously cool the natural vaporization gas.

본 발명에 의하면 자연 기화 가스를 냉각시켜도 미스트가 발생하지 않아 미스트분리기 및 상기 분리된 미스트를 상기 저장탱크로 이송시키기 위한 배관이 불필요하고, 저장탱크 내부의 온도를 점진적으로 낮출 수 있어, 자연 기화 가스를 지속적으로 냉각시킬 필요가 없다.According to the present invention, even when the natural vaporization gas is cooled, no mist is generated, so that a pipe for transferring the mist separator and the separated mist to the storage tank is unnecessary, and the temperature inside the storage tank can be gradually lowered. It is not necessary to cool it continuously.

Claims (1)

저장탱크 내부의 액화가스를 강제로 기화시키는 강제기화기;Forced vaporizer to forcibly vaporize the liquefied gas in the storage tank; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기에 액화가스를 공급하며 상기 저장탱크 내부에 위치하는 펌프;A pump connected to the forced vaporizer to supply liquefied gas to the forced vaporizer and positioned inside the storage tank; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기를 통과한 강제 기화 가스로부터 미스트를 분리하는 미스트분리기;A mist separator connected to the forced vaporizer to separate mist from the forced vaporized gas passing through the forced vaporizer; 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크 내부의 자연 기화 가스를 냉각시키는 냉각기;A cooler connected to the storage tank to cool the natural vaporization gas in the storage tank; 상기 냉각기와 연결되어 상기 냉각기를 통과한 자연 기화 가스를 가압하는 컴프레서; 및A compressor connected to the cooler to pressurize the natural vaporization gas passing through the cooler; And 상기 미스트분리기를 통과한 강제 기화 가스 및 상기 컴프레서를 통과한 자연 기화 가스의 온도를 높여주는 히터;를 포함하되,Including; a heater for increasing the temperature of the forced vaporization gas passing through the mist separator and the natural vaporization gas passing through the compressor; 상기 냉각기의 냉각 코일의 일 단은 상기 강제기화기의 인렛부와 연결되어 있고, 타 단은 상기 저장탱크 내부의 스프레이어와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치.One end of the cooling coil of the cooler is connected to the inlet portion of the forced vaporizer, the other end is connected to the sprayer inside the storage tank of the dual fuel engine of the ship comprising an improved cooling device. Fuel supply.
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