KR20090131990A - 선박의 연료 공급 시스템 및 방법 - Google Patents

선박의 연료 공급 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박의 연료 공급 시스템에 관한 것으로, 선박의 메인 엔진에 연료를 공급하는 시스템으로서, LPG를 가압하여 연료로서 저장하는 LPG 연료 저장용 가압 탱크와, 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크의 하부로부터 LPG를 빼내어서 고압으로 압축한 후 상기 메인 엔진으로 공급하는 LPG 연료 공급라인과, 상기 LPG 연료 공급라인에서 고압으로 압축된 LPG를 부피 증가시켜서 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시키도록 상기 LPG 연료 공급라인의 도중에서 분기된 LPG 복귀라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
LPG 연료 저장용 가압 탱크, LPG 연료 공급라인, LPG 복귀라인

Description

선박의 연료 공급 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SUPPLYING FUEL IN SHIP}
본 발명은 선박의 연료 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 벌크화물선, 컨테이너선, 화학제품운반선, 원유운반선, 정제유운반선 등의 선박에서 메인 엔진으로 연료를 공급하는 선박의 연료 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 벌크화물선, 컨테이너선, 화학제품운반선, 원유운반선, 정제유운반선 등의 선박에서는 선박의 추진 연료로서 벙커C유 등의 중유를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있는데, 이러한 중유 연료 공급 시스템은 중유 연료 사용에 따른 배기가스의 방출로 인한 환경오염 규제의 강화로 황 성분이 적은 중유 연료 탱크(LSHFO tank)를 별도로 설치해야 하므로, 보다 친환경적인 신개념의 연료 공급 시스템을 개발할 필요성이 있다.
따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 필요성을 충족시키기 위한 것으로서, LPG를 메인 엔진의 연료로서 사용할 수 있도록 구성된 선박의 연료 공급 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 선박의 연료 공급 시스템은, 선박의 메인 엔진에 연료를 공급하는 시스템으로서, LPG를 가압하여 연료로서 저장하는 LPG 연료 저장용 가압 탱크와, 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로부터 LPG를 빼내어서 고압으로 압축한 후 상기 메인 엔진으로 공급하는 LPG 연료 공급라인과, 상기 LPG 연료 공급라인에서 고압으로 압축된 LPG를 부피 증가시켜서 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시키도록 상기 LPG 연료 공급라인의 도중에서 분기된 LPG 복귀라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 선박의 연료 공급 방법은, 선박의 메인 엔진에 연료를 공급하는 방법으로서, LPG 연료 저장용 가압 탱크에 LPG를 가압하여 연료로서 저장하고, 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로부터 LPG를 빼내어서 고압으로 압축한 후 상기 메인 엔진으로 공급하되, 상기 LPG 연료 공급라인에서 고압으로 압축된 LPG를 부피 증가시켜서 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 선박의 연료 공급 시스템 및 방법에 의하면, 선박에서 LPG를 메인 엔진의 연료로서 사용하므로, 환경 오염을 일으키는 배기가스의 방출이 중유 연료 사용에 비해 감소되는 이점이 있다.
특히, 본 발명에서는 LPG 연료 저장용 탱크를 가압 탱크로 설계하고, LPG를 고압으로 압축하여 메인 엔진으로 공급하되, 메인 엔진으로 공급되는 고압의 LPG 중 일부를 부피 증가시켜서 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시켜 LPG 연료 저장용 가압 탱크를 가압시킴으로써 경제적인 설계를 도모하고, LPG 연료 저장용 가압 탱크를 사용함으로써 LPG 연료 저장용 탱크 내에 별도의 LPG 공급 펌프를 설치하지 않고도 LPG 연료 저장용 탱크 내의 LPG를 LPG 연료 공급라인으로 공급할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 공급 시스템의 개략적인 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 공급 시스템은 벌크화물선, 컨테이너선, 화학제품운반선, 원유운반선, 정제유운반선 등의 선박의 메인 엔진에 연료를 공급하기 위한 것이다.
본 발명의 연료 공급 시스템은, LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)와 LPG 연료 공급라인(L1)과 LPG 복귀라인(L2)을 포함한다.
LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)는 LPG를 가압하여 연료로서 저장한다.
LPG 연료 공급라인(L1)은 LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)의 하부로부터 LPG를 빼내어서 고압으로 압축한 후 메인 엔진(2)으로 공급한다.
LPG 연료 공급라인(L1)의 도중에는 압축 수단(4)이 설치되어 있다.
본 실시예에서, 메인 엔진(2)은 예를 들어, MAN B&W Diesel 사에서 제조하여 판매하는 ME-GI 엔진 등의 고압 연료 분사 엔진인 것이 바람직하다.
압축 수단(4)은 LPG 연료 공급라인(L1)의 도중에 설치되어 LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)로부터 공급되는 LPG를 고압으로 압축하여 메인 엔진(2)으로 보낸다. LPG가 ME-GI 엔진의 연료로서 사용되기 위해서는 200 바(게이지압) 내지 450 바(게이지압), 바람직하게는, 400 바(게이지압)로 압축되어야 한다. 따라서, 본 실시예에서, 압축 수단(4)은 LPG를 200 바(게이지압) 내지 450 바(게이지압), 바람직하게는, 400 바(게이지압)로 압축시키는 부스터 펌프인 것이 바람직하다.
LPG 복귀라인(L2)은 LPG 연료 공급라인(L1)의 도중에서 분기되어 LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)의 상부에 연결되어 있으며, LPG 연료 공급라인(L1)에서 고압으로 압축된 LPG를 부피 증가시켜서 LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)로 복귀시킨다.
LPG 복귀라인(L2)의 도중에는 부피 증가 수단이 설치되어 있다. 이 부피 증가 수단은 기화기, 팽창 밸브 또는 감압 밸브일 수 있다. 본 실시예에서는 부피 증가 수단이 기화기(8)인 것으로 예시하였다.
압축 수단(4)의 전단의 연료 공급라인(L1)에는 유량 조절 밸브(6)가 설치되어 있고, LPG 연료 공급라인(L1)과 LPG 복귀라인(L2)의 분기점의 하류의 LPG 연료 공급라인(L1)과 LPG 복귀라인(L2)에도 각각 유량 조절 밸브(6)가 설치되어 있다. 유량 조절 밸브(6)는 메인 엔진(2)의 부하 변경을 고려하여 메인 엔진(2)에 연료로서 공급되는 LPG의 양을 조절한다.
기화기(8)의 전단의 LPG 공급라인(L2)에는 압력 조절 밸브(9)가 설치되어 있 다. 압력 조절 밸브(9)는 기화기(8)에 의해 기화되어 LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)로 복귀되는 기화 LPG의 압력을 조절한다.
LPG 연료 저장용 가압 탱크(1)는, 도시하지는 않았지만, 노출 갑판 상에 설치되거나 화물창 또는 화물탱크 내에 설치될 수 있다. 선박의 화물 선적 공간을 확보하기 위해서는 선박의 노출 갑판에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 선박에서 LPG를 메인 엔진의 연료로서 사용하므로, 환경 오염을 일으키는 배기가스의 방출이 중유 연료 사용에 비해 감소된다.
특히, 본 발명에서는 LPG 연료 저장용 탱크를 가압 탱크로 설계하고, LPG를 고압으로 압축하여 메인 엔진으로 공급하되, 메인 엔진으로 공급되는 고압의 LPG 중 일부를 부피 증가시켜서 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시켜 LPG 연료 저장용 가압 탱크를 가압시킴으로써 경제적인 설계를 도모하고, LPG 연료 저장용 가압 탱크를 사용함으로써 LPG 연료 저장용 탱크 내에 별도의 LPG 공급 펌프를 설치하지 않고도 LPG 연료 저장용 탱크 내의 LPG를 LPG 연료 공급라인으로 공급할 수 있다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 공급 시스템의 개략도이다.

Claims (10)

  1. 선박의 메인 엔진에 연료를 공급하는 시스템으로서,
    LPG를 가압하여 연료로서 저장하는 LPG 연료 저장용 가압 탱크와,
    상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로부터 LPG를 빼내어서 고압으로 압축한 후 상기 메인 엔진으로 공급하는 LPG 연료 공급라인과,
    상기 LPG 연료 공급라인에서 고압으로 압축된 LPG를 부피 증가시켜서 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시키도록 상기 LPG 연료 공급라인의 도중에서 분기된 LPG 복귀라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LPG 연료 공급라인의 도중에는 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로부터 공급되는 LPG를 고압으로 압축하여 상기 메인 엔진으로 보내는 압축 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 메인 엔진은 고압 연료 분사 엔진이고,
    상기 압축 수단은 응축된 LPG를 200 바(게이지압) 내지 450 바(게이지압)로 압축시키는 부스터 펌프인 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 압축 수단의 전단의 상기 LPG 연료 공급라인에는 유량 조절 밸브가 설치되고, 상기 LPG 연료 공급라인과 상기 LPG 복귀라인의 분기점의 하류의 상기 LPG 연료 공급라인과 상기 LPG 복귀라인에도 각각 유량 조절 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 LPG 복귀라인의 도중에는 부피 증가 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 부피 증가 수단은 기화기, 팽창 밸브 또는 감압 밸브인 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 부피 증가 수단의 전단의 상기 LPG 복귀라인에는 압력 조절 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크는 선박의 노출 갑판 상에 설치되거나 화물 창 또는 화물탱크 내에 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  9. 선박의 메인 엔진에 연료를 공급하는 방법으로서,
    LPG 연료 저장용 가압 탱크에 LPG를 가압하여 연료로서 저장하고, 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로부터 LPG를 빼내어서 고압으로 압축한 후 상기 메인 엔진으로 공급하되, 상기 LPG 연료 공급라인에서 고압으로 압축된 LPG를 부피 증가시켜서 상기 LPG 연료 저장용 가압 탱크로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 메인 엔진은 고압 연료 분사 엔진인 것을 특징으로 하는 선박의 연료 공급 방법.
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