KR20140103357A - 선박, 연료가스 공급장치 및 연료가스 공급방법 - Google Patents

선박, 연료가스 공급장치 및 연료가스 공급방법 Download PDF

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Abstract

CNG의 맥동의 흡수와, 디젤기관으로의 공급 압력의 고응답성을 양립시킨다. LNG 펌프에 의하여 승압된 CNG를 엔진으로 유도하는 주배관(7)과, 엔진에 공급되는 CNG의 압력을 계측하는 압력센서(32)와, 상기 CNG의 압력을 엔진 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브(10)와, 그 압력조정밸브(10)의 전후의 차압을 계측하는 차압센서(36)와, 상기 주배관(7)에 있어서의 상기 CNG의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크(14)를 구비하고, 상기 압력센서(32)에서 얻어진 압력이 낮은 경우에는 상기 차압센서(36)에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력센서(32)에서 얻어진 압력이 높은 경우에는 상기 차압센서(36)에서 얻어진 차압이 작아지도록, LNG 펌프의 토출 압력을 제어한다.

Description

선박, 연료가스 공급장치 및 연료가스 공급방법{SHIP, FUEL GAS SUPPLY APPARATUS, AND FUEL GAS SUPPLY METHOD}
본 발명은, 가스연소 디젤기관을 구비한 선박, 연료가스 공급장치 및 연료가스 공급방법에 관한 것이다.
LNG(액화천연가스)를 가스화하여 승압한 CNG(압축천연가스) 등의 고압연료가스를 실린더에 분사하는 디젤기관은, 예를 들면 가스연소 저속디젤기관(SSD-GI；Slow-Speed Diesel-Gas Injection)으로서 알려져, 차세대의 LNG선, 및 LNG/LPG 연료 선박의 추진용 주기(主機)로서 유망시되고 있다. 고압연료가스는, 상온(30~50?)에서 또한, 디젤기관의 부하에 맞추어 150~250bar 정도(최대 300bar)의 범위로 압력 조정될 필요가 있다.
고압연료가스를 제조하는 방식은 크게 2가지가 있다. 하나는, LNG를 액펌프로 승압한 후에 상온까지 승온하여, 디젤기관으로 유도하는 액체 압축방식(예를 들면 특허문헌 1 참조)이고, 다른 하나는, LNG가 기화한 후의 가스를 압축기로 고압화하여, 청수(淸水) 등으로 상온까지 냉각하여 디젤기관으로 유도하는 가스 압축방식이다.
특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2011-80361호
액체 압축방식은, 가스 압축방식에 비해 압축 효율이 뛰어나지만, LNG선의 경우에는 LNG 저장탱크로부터의 보일오프가스를 처리하는 방법이 별도로 필요하게 된다.
한편, 가스 압축방식은, 보일오프가스(부족한 경우에는 강제증발가스와의 혼합)를 승압하므로, 잉여의 보일오프가스를 추진에 이용할 수 있다는 이점이 있지만, 그렇더라도 보일오프가스가 남았을 경우에는 별도 가스 소각로·보일러등의 처리방법이 필요하게 된다.
상술한 어느 방식에서도, 고압연료가스를 디젤기관으로 유도할 때에는, 그 온도와 압력은 디젤기관이 요구하는 온도 및 압력으로 조정된 것이어야 한다. 즉, 고압연료가스의 온도는 상온이 되고, 그 압력은, 디젤기관의 출력에 비례하여 증가시켜야 한다.
액체 압축방식의 경우, 일반적으로는 LNG 액펌프로서 왕복 피스톤식을 이용하므로, 고압연료가스에는 가스압 펄스 변동(맥동)이 발생하지만, 이 가스압 펄스 변동을 흡수하는 것이 바람직하다. 이것은, 가스 압축방식의 경우에도, 왕복 피스톤 방식 등의 가스압 펄스 변동이 발생하는 가스 압축기를 이용한 경우에도 동일하다.
따라서, 가스보틀 등의 버퍼탱크를 마련하여, 가스배관 용적을 크게 하여 가스압 펄스 변동을 흡수하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 버퍼탱크의 용적은, 디젤기관의 부하 변동 시에는 원하는 압력으로의 조정 능력을 완만하게 하는 효과가 있다.
따라서, 고압연료가스의 가스압 펄스 변동의 흡수와, 디젤기관으로의 공급 압력의 고응답성을 양립시키는 것이 곤란하다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 고압연료가스의 가스압 펄스 변동의 흡수와, 디젤기관으로의 공급 압력의 고응답성을 양립시키는 것이 가능한 선박, 연료가스 공급장치 및 연료가스 공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 선박, 연료가스 공급장치 및 연료가스 공급방법은 이하의 수단을 채용한다.
본 발명의 선박은, 가스연소 디젤기관과, 상기 가스연소 디젤기관에 공급하는 연료가스의 압력을 승압하는 승압수단과, 상기 승압수단의 토출 압력을 제어하는 승압수단 제어부와, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스를 상기 가스연소 디젤기관으로 유도하는 주배관과, 상기 주배관에 마련되어, 상기 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단과, 상기 주배관에 있어서의 상기 압력계측수단의 상류측에 마련되어, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스의 압력을, 상기 가스연소 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브와, 상기 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단과, 상기 압력조정밸브의 상류측 위치에서, 상기 주배관으로부터 분기된 분기배관과, 상기 분기배관에 접속되어, 상기 승압수단에 기인한 상기 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크를 구비한다. 상기 승압수단 제어부는, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 낮은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 높은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록, 상기 승압수단의 토출 압력을 제어한다.
승압수단에 의하여 승압된 연료가스는, 압력조정밸브에 의하여 압력이 조정된 후에 가스연소 디젤기관으로 공급된다. 이 때, 압력조정밸브의 개방도는, 가스연소 디젤기관의 부하에 따라 제어된다. 즉, 가스연소 디젤기관이 고부하일 때에는 연료가스의 압력이 높아지도록 압력조정밸브가 제어되고, 가스연소 디젤기관이 저부하일 때에는 연료가스의 압력이 낮아지도록 압력조정밸브가 제어된다.
본 발명의 선박에서는, 승압수단의 토출 압력을, 승압수단 제어부에 의하여, 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단에서 얻어진 압력(또는 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력)과, 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단에서 얻어진 차압에 근거하여 제어한다.
즉, 압력계측수단에서 얻어진 압력이 낮은 경우에는 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록 승압수단의 토출 압력을 제어함으로써, 압력조정밸브의 상류측 압력을 높게 유지할 수 있다. 이로써, 가스연소 디젤기관이 저부하가 되어 압력이 낮은 경우이더라도, 급격한 부하 상승 즉 급격한 압력 상승에 대응할 수 있다. 특히, 본 발명과 같이 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크가 마련되어 있는 경우에는, 버퍼탱크의 체적이 압력 응답을 완만하게 할 우려가 있으므로 유효하다.
또, 압력계측수단에서 얻어진 압력(또는 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력)이 높은 경우에는 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록 승압수단의 토출 압력을 제어함으로써, 가스연소 디젤기관의 고부하에 대응한 필요 충분한 압력조정밸브의 상류측 압력을 확보할 수 있다. 이로써, 압력조정밸브의 상류측 압력이 과잉으로 높아지는 것을 회피할 수 있다.
또한, "연료가스"로서는, 전형적으로는, LNG를 기화하여 압축한 CNG를 들 수 있다.
또, "승압수단"으로서는, 전형적으로는, 예를 들면 액체의 LNG를 승압하는 액펌프나, 기화한 NG(천연가스)를 압축하는 가스 압축기를 들 수 있다. 액펌프나 가스 압축기가 왕복 피스톤식으로 되어 있는 경우에는, 연료가스에 변동압(맥동)이 발생하기 쉽기 때문에, 버퍼탱크를 구비한 본 발명이 특히 효과적이다.
또, "차압계측수단"으로서는, 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압센서를 마련해도 되고, 혹은, 압력조정밸브의 상류측에 압력센서를 마련하여 압력조정밸브의 하류측에 마련된 압력계측수단과의 차압을 이용하는 것으로 해도 된다.
본 발명의 연료가스 공급장치는, 가스연소 디젤기관에 공급하는 연료가스의 압력을 승압하는 승압수단의 토출 압력을 제어하는 승압수단 제어부와, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스를 상기 가스연소 디젤기관으로 유도하는 주배관과, 상기 주배관에 마련되어, 상기 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단과, 상기 주배관에 있어서의 상기 압력계측수단의 상류측에 마련되어, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스의 압력을, 상기 가스연소 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브와, 상기 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단과, 상기 압력조정밸브의 상류측 위치에서, 상기 주배관으로부터 분기된 분기배관과, 상기 분기배관에 접속되어 상기 승압수단에 기인한 상기 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크를 구비한다. 상기 승압수단 제어부는, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 낮은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 높은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록, 상기 승압수단의 토출 압력을 제어한다.
승압수단에 의하여 승압된 연료가스는, 압력조정밸브에 의하여 압력이 조정된 후에 가스연소 디젤기관으로 공급된다. 이 때, 압력조정밸브의 개방도는, 가스연소 디젤기관의 부하에 따라 제어된다. 즉, 가스연소 디젤기관이 고부하일 때에는 연료가스의 압력이 높아지도록 압력조정밸브가 제어되고, 가스연소 디젤기관이 저부하일 때에는 연료가스의 압력이 낮아지도록 압력조정밸브가 제어된다.
본 발명의 연료가스 공급장치에서는, 승압수단의 토출 압력을, 승압수단 제어부에 의하여, 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단에서 얻어진 압력(또는 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력)과, 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단에서 얻어진 차압에 근거하여 제어한다.
즉, 압력계측수단에서 얻어진 압력이 낮은 경우에는 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록 승압수단의 토출 압력을 제어함으로써, 압력조정밸브의 상류측 압력을 높게 유지할 수 있다. 이로써, 가스연소 디젤기관이 저부하가 되어 압력이 낮은 경우이더라도, 급격한 부하 상승 즉 급격한 압력 상승에 대응할 수 있다. 특히, 본 발명과 같이 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크가 마련되어 있는 경우에는, 버퍼탱크의 체적이 압력 응답을 완만하게 할 우려가 있으므로 유효하다.
또, 압력계측수단에서 얻어진 압력(또는 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력)이 높은 경우에는 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록 승압수단의 토출 압력을 제어함으로써, 가스연소 디젤기관의 고부하에 대응한 필요 충분한 압력조정밸브의 상류측 압력을 확보할 수 있다. 이로써, 압력조정밸브의 상류측 압력이 과잉으로 높아지는 것을 회피할 수 있다.
상기 분기배관의 상기 버퍼탱크의 상류측에는, 차압제어밸브가 마련되고, 상기 차압제어밸브는, 상기 분기배관의 상기 주배관측 위치에 있어서의 제1 압력과 상기 주배관측 위치보다 상기 버퍼탱크측 위치에 있어서의 제2 압력과의 차압이, 작은 경우에는 개방 방향으로 제어됨과 함께, 큰 경우에는 폐쇄 방향으로 제어되어도 된다.
분기배관의 주배관측 위치에 있어서의 제1 압력과 주배관측 위치보다 버퍼탱크측 위치에 있어서의 제2 압력과의 차압이 작은 경우에는, 차압제어밸브를 개방 방향으로 제어함으로써, 분기배관 내의 연료가스 흐름을 허용하여, 버퍼탱크에 의한 변동압의 흡수를 행한다. 한편, 제1 압력과 제2 압력과의 차압이 큰 경우에는, 차압제어밸브를 폐쇄 방향으로 제어함으로써, 버퍼탱크에 도달하는 분기배관 내의 연료가스 흐름을 제한하여, 주배관 내의 연료가스의 압력 응답을 높일 수 있다.
또, 이와 같이 차압제어밸브에 의하여 차압을 제어함으로써, 버퍼탱크 내의 압력의 감소 속도를 작게 할 수 있다. 이로써, 줄 톰슨 팽창에 의한 버퍼탱크 또는 분기배관의 과잉 냉각을 회피할 수 있다.
또한, 차압제어밸브를 폐쇄 방향으로 제어하는 경우이더라도, 완전히 폐쇄로 하는 일 없이 하한치를 설정하여 미세 개방으로 해두는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력은, 상기 차압제어밸브의 전후 위치에 있어서의 압력으로 되어 있는 것이 바람직하다.
혹은, 상기 분기배관에 오리피스가 마련되고, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력은, 상기 오리피스의 전후 위치에 있어서의 압력으로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 오리피스는, 차압제어밸브의 상류측이어도 하류측이어도 된다.
또한, 본 발명의 연료가스 공급장치에서는, 상기 주배관에 있어서의 상기 압력조정밸브의 하류측으로부터, 상기 버퍼탱크로 연료가스를 공급하는 연료가스 공급보조배관이 마련되고, 상기 연료가스 공급보조배관에는, 소정 차압 이상으로 상기 주배관으로부터 상기 버퍼탱크측으로의 연료가스 흐름을 허용하는 체크밸브가 마련되어 있어도 된다.
어떠한 원인에 의하여 버퍼탱크 내의 압력이 저하된 경우이더라도, 버퍼탱크 내의 압력이 저하되어 체크밸브 전후의 차압이 소정치 이상이 되면 체크밸브가 개방되어, 연료가스 공급보조배관에 의하여 주배관으로부터 버퍼탱크로 연료가스가 공급된다. 이로써, 버퍼탱크 내의 압력을 항상 소정치 이상으로 유지할 수 있다.
본 발명의 연료가스 공급방법은, 가스연소 디젤기관에 공급하는 연료가스의 압력을 승압하는 승압수단의 토출 압력을 제어하는 승압수단 제어부와, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스를 상기 가스연소 디젤기관으로 유도하는 주배관과, 상기 주배관에 마련되어, 상기 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단과, 상기 주배관에 있어서의 상기 압력계측수단의 상류측에 마련되어, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스의 압력을, 상기 가스연소 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브와, 상기 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단과, 상기 압력조정밸브의 상류측 위치에서, 상기 주배관으로부터 분기된 분기배관과, 상기 분기배관에 접속되어, 상기 승압수단에 기인한 상기 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크를 구비한 연료가스 공급장치를 이용한다. 상기 승압수단 제어부에 의하여, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 낮은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 높은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록, 상기 승압수단의 토출 압력이 제어된다.
압력계측수단에서 얻어진 압력(또는 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력)이 낮은 경우에는 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록 승압수단의 토출 압력을 제어함으로써, 압력조정밸브의 상류측 압력을 높게 유지할 수 있다. 이로써, 가스연소 디젤기관이 저부하가 되어 압력이 낮은 경우이더라도, 급격한 부하 상승 즉 급격한 압력 상승에 대응할 수 있다. 특히, 본 발명과 같이 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크가 마련되어 있는 경우에는, 버퍼탱크의 체적이 압력 응답을 완만하게 할 우려가 있으므로 유효하다.
또, 압력계측수단에서 얻어진 압력(또는 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력)이 높은 경우에는 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록 승압수단의 토출 압력을 제어함으로써, 가스연소 디젤기관의 고부하에 대응한 필요 충분한 압력조정밸브의 상류측 압력을 확보할 수 있다. 이로써, 압력조정밸브의 상류측 압력이 과잉으로 높아지는 것을 회피할 수 있다.
도 1은 LNG선의 가스연소 디젤기관에 연료가스를 공급하는 LNG 공급 시스템을 나타낸 개략 구성도이다.
도 2는 제1 실시형태에 관한 연료가스 공급장치를 나타낸 개략 구성도이다.
도 3은 LNG 펌프의 회전 속도를 결정할 때에 사용되는 설정 차압과 계측 압력의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 차압제어밸브의 개방도와 계측 차압의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 제2 실시형태에 관한 연료가스 공급장치를 나타낸 개략 구성도이다.
이하에, 본 발명에 관한 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
［제1 실시형태］
이하, 본 발명의 제1 실시형태에 대하여, 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한다.
도 1에는, LNG선(선박)의 추진용 주기로서 사용되는 가스연소 디젤기관(이하 "엔진" 이라고 함.)에 대하여 연료가스인 CNG(압축천연가스)를 공급하는 LNG 공급 시스템이 나타나 있다.
LNG 공급 시스템은, 카고 탱크 등의 LNG를 저장하는 LNG 탱크(1)와, LNG 탱크(1)로부터 유도된 LNG를 승압하는 LNG 펌프(3)와, LNG 펌프(3)로부터 유도된 고압 LNG를 가스화하는 가스화 장치(5)와, 가스화 장치(5)에서 가스화된 CNG(압축천연가스)를 엔진으로 유도하는 주배관(7)을 구비하고 있다.
LNG 탱크(1)의 하방에는, LNG 취출배관(16)이 접속되어 있으며, 이 LNG 취출배관(16)을 통하여, LNG 탱크(1) 내의 LNG가 석션 드럼(18)으로 유도되도록 되어 있다. LNG 취출배관(16)에는, 액면 제어 밸브(17)가 마련되어 있으며, 이 액면 제어 밸브(17)에 의하여, 석션 드럼(18) 내의 LNG의 액면 위치가 제어되도록 되어 있다.
석션 드럼(18)의 하방에는, LNG 공급배관(20)이 접속되어 있으며, 이 LNG 공급배관(20)을 통하여, 석션 드럼(18) 내의 LNG가 LNG 펌프(3)로 유도되도록 되어 있다. 또한, 석션 드럼(18) 내에서 생성된 보일오프가스는, 가스연소장치(24)의 연소로(25)로 유도되도록 되어 있다. 이 연소로(25)와 석션 드럼(18)과의 사이에는, 공기 열교환기(31)가 마련되어 있으며, 이 공기 열교환기(31)에 의하여 보일오프가스를 승온한 후에, 연소로(25)에서 소각 처리하도록 되어 있다.
LNG 펌프(3)는, 유압 모터(21)에 의하여 실린더 내의 피스톤을 구동하는 왕복 피스톤 방식으로 되어 있다. 유압 모터(21)는, 유압발생유닛(22)으로부터 공급되는 유압에 의하여 구동되도록 되어 있다. LNG 펌프(3)는, 도시하지 않은 LNG 펌프 제어부에 의하여, 토출 압력 즉 회전 속도가 제어되도록 되어 있다.
LNG 펌프(3)에 의하여 승압된 고압 LNG는, 가스화 장치(5)로 보내져 가스화된다. 가스화 장치(5)에는, 가스연소장치(24)의 연소 가스에 의하여 가열되어 생성된 증기가 증기도입배관(26)을 통하여 유도되도록 되어 있으며, 이 증기도입배관(26)에 의하여 유도된 증기에 의하여 고압 LNG가 기화된다. 고압 LNG를 가열한 증기는 응축 액화되어, 청수로서 재차 가스연소장치(24)로 청수반송배관(30)을 통하여 청수펌프(28)에 의하여 반송된다.
가스화 장치(5)에서 가스화된 CNG는, 주배관(7)으로 유도된다.
주배관(7)에는, 압력조정밸브(10)가 마련되어 있으며, 이 압력조정밸브(10)에 의하여, 엔진 부하에 대응한 가스 압력으로 조정된다.
주배관(7)의 중도 위치 즉 압력조정밸브(10)의 상류측에는, 분기배관(12)이 접속되어 있으며, 이 분기배관(12)에 가스보틀(버퍼탱크)(14)이 접속되어 있다. 분기배관(12)에는, 가스보틀(14)의 상류측에, 후술하는 차압제어밸브(40)가 마련되어 있다. 다만, 도 1에 나타낸 실시형태에서는, 분기배관(12)이 2개 병렬로 마련되어, 각각 가스보틀(14)이 접속되어 있지만, 특별히 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 1개의 분기배관에 대하여 1개 또는 복수의 가스보틀이 접속되어 있어도 되고, 3개 이상의 분기배관에 대하여 각각 가스보틀이 마련되어 있어도 된다.
다음으로, 도 2를 이용하여, 본 실시형태에 관한 연료가스 공급장치에 대하여 설명한다. 도 2에는, 도 1을 이용하여 설명한 주배관(7), 분기배관(12), 압력조정밸브(10) 및 가스보틀(14)이 나타나 있다.
주배관(7)의 중도 위치 즉 압력조정밸브(10)의 하류측에는, 압력센서(압력계측수단)(32)가 마련되어 있다. 이 압력센서(32)에 의하여, 엔진에 공급되는 CNG의 압력이 계측된다. 압력센서(32)에서 얻어진 계측 압력(P1)은, 압력센서 제어부(34)로 보내진다. 압력센서 제어부(34)의 기억 영역에는, 엔진의 부하에 따른 설정 압력(P1set)이 보존되어 있어, 엔진 제어부(도시하지 않음)로부터의 지시에 따른 부하에 대응한 설정 압력(P1set)이 연산되도록 되어 있다. 압력센서 제어부(34)에서는, 연산된 설정 압력(P1set)과 압력센서(32)로부터의 계측 압력(P1)과의 편차에 근거하여 압력조정밸브(10)의 개방도를 제어한다.
주배관(7)에는, 압력조정밸브(10)의 전후의 차압을 계측하는 차압센서(차압계측수단)(36)가 마련되어 있다. 차압센서(36)에서 얻어진 계측 차압(dP1)은, LNG 펌프(3)(도 1 참조)의 회전 속도 즉 토출 압력을 결정할 때에 사용된다. 또한, 차압센서(36) 대신에, 압력조정밸브(10)의 상류측에 제2 압력센서를 마련하여, 압력센서(32)의 계측 압력(P1)과의 차분을 이용하여 차압을 얻도록 해도 된다.
도 3에는, LNG 펌프 제어부에 의하여 LNG 펌프(3)의 회전 속도를 결정할 때에 사용되는 설정 차압(dP1set)과 계측 압력(P1)의 관계가 나타나 있다. 동 도면에 나타나 있는 바와 같이, 계측 압력(P1)이 낮은 경우에는 설정 차압(dP1set)이 커지고, 또한, 계측 압력(P1)이 높은 경우에는 설정 차압(dP1set)이 작아지는 관계로 되어 있다. 계측 압력(P1)은 엔진의 부하에 비례하므로, 계측 압력(P1)이 낮은 경우에는 엔진의 부하가 작은 경우를 나타내고, 계측 압력(P1)이 높은 경우에는 엔진의 부하가 큰 경우를 나타낸다. 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 계측 압력(P1) 즉 엔진 부하에 반비례하도록 설정 차압(dP1set)을 설정하는 것을 의미한다. 이로써, 엔진 부하가 작은 경우에는, 계측 압력(P1)이 낮기 때문에 설정 차압(dP1set)이 크게 설정되어, 압력조정밸브(10)의 상류측 압력이 높게 유지되게 된다.
한편, 엔진 부하가 큰 경우에는, 계측 압력(P1)이 높기 때문에 설정 차압(dP1set)이 작게 설정되어, 엔진의 고부하에 대응한 필요 충분한 압력조정밸브(10)의 상류측 압력을 확보하도록 되어 있다.
또한, 도 3에서는, 계측 압력(P1)에 근거하여 설정 차압(dP1set)을 결정하는 것으로 했지만, 계측 압력(P1) 대신에, 엔진 부하에 따라 설정된 상술한 설정 압력(P1set)에 근거하여 설정 차압(dP1set)을 결정하도록 해도 된다.
도 2에 나타나 있는 바와 같이, 분기배관(12)에는, 차압제어밸브(40)가 마련되어 있다. 차압제어밸브(40)는, 분기배관 차압센서(42)의 계측 차압(dP2)에 따라 개방도가 제어되도록 되어 있다. 분기배관 차압센서(42)는, 차압제어밸브(40)의 전후의 차압을 계측하도록 되어 있으며, 구체적으로는, 차압제어밸브(40)의 주배관측 위치(12a)에 있어서의 제1 압력과 차압제어밸브(40)의 가스보틀(14)측 위치(12b)에 있어서의 제2 압력과의 차압을 계측하도록 되어 있다.
도 4에는, 차압제어밸브(40)의 개방도 지시치(OdP2)와 계측 차압(dP2)의 관계가 나타나 있다. 동 도면에 있어서, 가로축이 계측 차압(dP2), 세로축이 개방도 지시치(OdP2)를 나타낸다. 동 도면에 나타나 있는 바와 같이, 계측 차압(dP2)이 0(제로)일 때에 최대 개방도가 되고, 계측 차압(dP2)의 0(제로)으로부터의 편차가 커짐에 따라 개방도 지시치(OdP2)가 작아지도록, 개략 정규 분포와 같은 형상으로 정해져 있다. 최저 개방도(OdP2＿min)는, 0(제로)으로는 하지 않고, 소정 개방도를 유지하도록 하여 미세 개방이 되도록 설정되어 있다.
다음으로, 상술한 구성의 연료가스 공급장치의 작용 효과에 대하여 설명한다.
엔진 부하가 작은 경우에는, 엔진 제어부로부터의 지시에 의하여, 압력조정밸브(10)의 하류측 압력이 낮아지도록, 압력센서(32)의 계측 압력(P1)에 근거하여 압력조정밸브(10)의 개방도가 제어된다. 이 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 계측 압력(P1)이 낮기 때문에 설정 차압(dP1set)이 큰 값으로 설정된다. LNG 펌프 제어부에서는, 크게 설정된 설정 차압(dP1set)을 충족하도록, 차압센서(36)의 계측 차압을 참조하면서 LNG 펌프(3)의 회전 속도를 증감속시킨다. 이 때에 발생하는 LNG 펌프(3)로부터 전달되는 가스압 펄스 변동(맥동)은, 주배관(7)에 대하여 분기배관(12)을 통하여 접속된 가스보틀(14)에 흡수된다. 즉, 가스보틀(14)의 용적에 의하여 맥동을 흡수한다. 이 때에, 맥동에 의하여 발생하는 분기배관(12) 내의 CNG 흐름의 유량 변동은 비교적 작기 때문에, 분기배관 차압센서(42)에서는 큰 차압으로서 계측되지 않으며, 도 4에 나타낸 바와 같이, 차압제어밸브(40)의 개방도 지시치(OdP2)는 큰 값으로 설정되어, 가스보틀(14)에 유출입하는 CNG의 흐름을 허용하여, 맥동 흡수를 방해하는 일은 없다.
그리고, 엔진 부하가 저부하로부터 고부하로 급상승하면, 압력조정밸브(10)의 하류측 압력을 급상승시키도록, 압력조정밸브(10)의 개방도가 고속으로 개방 방향으로 제어된다. 이 때에, 상술한 바와 같이, 압력조정밸브(10)의 상류측 압력은 높게 설정되어 있으므로, 압력 급상승의 요구에 대하여 높은 응답성으로 대응할 수 있다.
한편, 엔진 부하가 큰 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 계측 압력(P1)이 높기 때문에 설정 차압(dP1set)이 작게 설정된다. 이로써, 엔진의 고부하에 대응한 필요 충분한 압력조정밸브(10)의 상류측 압력을 확보함으로써, 압력조정밸브(10)의 상류측 압력이 과잉으로 높아지는 것을 회피할 수 있도록 되어 있다.
또, 엔진 부하의 급상승이나 급강하에 따라 주배관(7) 내의 압력이 크게 변동하는 경우에는, 분기배관(12) 내의 CNG 흐름의 유량 변동이 커져 분기배관 차압센서(42)에서 큰 차압이 계측된다. 그러면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 차압제어밸브(40)의 개방도가 폐쇄 방향으로 제어되어, 가스보틀(14)로 도달하는 분기배관(12) 내의 연료가스 흐름을 제한한다. 이로써, 가스보틀(14)의 용적에 의하여 주배관(7) 내의 압력 응답이 완만해지는 것이 방지된다. 또한, 가스보틀(14) 내의 압력의 급강하가 방해되므로, 줄 톰슨 팽창에 의한 가스보틀(14) 나아가서는 분기배관(12)의 과잉 냉각을 회피할 수 있다.
또한, 차압제어밸브(40)의 개방도를 폐쇄 방향으로 제어하는 경우이더라도, 완전 폐쇄로는 하지 않고 소정의 최저 개방도(OdP2＿min)로 미세 개방으로 하도록 하고 있다. 이로써, 계측 차압(dP2)이 큰 경우이더라도, 어느 정도의 맥동의 흡수가 가능하도록 되어 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, CNG의 가스압 펄스 변동의 흡수와, 엔진으로의 공급 압력의 고응답성을 양립시키는 것이 가능해진다.
［제2 실시형태］
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다.
본 실시형태는, 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
본 실시형태는, 제1 실시형태에 대해서, 분기배관(12)에 있어서의 차압 계측이 상이하다. 제1 실시형태에서는, 차압제어밸브(40)(도 2 참조)의 전후의 차압을 계측하도록 분기배관 차압센서를 마련하는 것으로 했지만, 본 실시형태에서는, 고정 스로틀인 오리피스(44)를 분기배관(12)에 마련하여, 이 오리피스(44)의 전후의 차압을 분기배관 차압센서(42)에 의하여 계측하도록 되어 있다. 본 실시형태에서는, 분기배관 차압센서(42)는, 오리피스(44)의 주배관측 위치(12c)에 있어서의 제1 압력과 오리피스(44)의 가스보틀(14)측 위치(12d)에 있어서의 제2 압력과의 차압을 계측하도록 되어 있다. 분기배관 차압센서(42)에 의하여 계측된 차압을 이용한 제어에 대해서는 제1 실시형태와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
또한, 도 5에 나타낸 실시형태에서는, 오리피스(44)를 차압제어밸브(40)의 상류측에 마련했지만, 차압제어밸브(40)의 하류측에 마련해도 된다.
또, 본 실시형태는, 주배관(7)에 있어서의 압력조정밸브(10)의 하류측으로부터, 가스보틀(14)로 CNG를 공급하는 CNG 공급보조배관(연료가스 공급보조배관)(46)이 마련되어 있는 점에서, 제1 실시형태와 상이하다. CNG 공급보조배관(46)에는, 소정 차압 이상으로 주배관(7)으로부터 가스보틀(14)로의 CNG 흐름을 허용하는 체크밸브(47)가 마련되어 있다. 한편, 소정 차압 미만에서는, 체크밸브(47)는 완전 폐쇄로 되어 있어, CNG 공급보조배관(46) 내를 CNG가 흐르는 일은 없다.
이와 같이, 어떠한 원인에 의하여 가스보틀(14) 내의 압력이 저하되었을 경우이더라도, 가스보틀(14) 내의 압력이 저하되어 체크밸브(47) 전후의 차압이 소정치 이상이 되면 체크밸브(47)가 개방되어, CNG 공급보조배관(46)에 의하여 주배관(7)으로부터 가스보틀(14)로 CNG를 공급할 수 있다. 이로써, 가스보틀(14) 내의 압력을 항상 소정치 이상으로 유지할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 CNG 공급보조배관(46)은, 제1 실시형태에 마련할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 상술한 각 실시형태에서는, 액펌프인 LNG 펌프(3)를 이용하여 LNG를 승압하는 액체 압축방식을 이용하여 설명했지만, LNG를 기화시킨 후의 NG를 압축하는 가스 압축기를 이용하는 가스 압축방식의 경우에도 적용할 수 있다.
1 LNG 탱크
3 LNG 펌프(승압수단)
5 가스화 장치
7 주배관
10 압력조정밸브
12 분기배관
14 가스보틀(버퍼탱크)
16 LNG 취출배관
18 석션 드럼
20 LNG 공급배관
22 유압발생유닛
24 가스연소장치
25 연소로
26 증기도입배관
28 청수펌프
30 청수반송배관
32 압력센서(압력계측수단)
34 압력센서 제어부
36 차압센서(차압계측수단)
40 차압제어밸브
42 분기배관 차압센서
44 오리피스
46 CNG 공급보조배관(연료가스 공급보조배관)
47 체크밸브

Claims (7)

  1. 가스연소 디젤기관과,
    상기 가스연소 디젤기관에 공급하는 연료가스의 압력을 승압하는 승압수단과,
    상기 승압수단의 토출 압력을 제어하는 승압수단 제어부와,
    상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스를 상기 가스연소 디젤기관으로 유도하는 주배관과,
    상기 주배관에 마련되어, 상기 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단과,
    상기 주배관에 있어서의 상기 압력계측수단의 상류측에 마련되어, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스의 압력을, 상기 가스연소 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브와,
    상기 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단과,
    상기 압력조정밸브의 상류측 위치에서, 상기 주배관으로부터 분기된 분기배관과,
    상기 분기배관에 접속되어, 상기 승압수단에 기인한 상기 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크를 구비하고,
    상기 승압수단 제어부는, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 낮은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 높은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록, 상기 승압수단의 토출 압력을 제어하는 선박.
  2. 가스연소 디젤기관에 공급하는 연료가스의 압력을 승압하는 승압수단의 토출 압력을 제어하는 승압수단 제어부와,
    상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스를 상기 가스연소 디젤기관으로 유도하는 주배관과,
    상기 주배관에 마련되어, 상기 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단과,
    상기 주배관에 있어서의 상기 압력계측수단의 상류측에 마련되어, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스의 압력을, 상기 가스연소 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브와,
    상기 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단과,
    상기 압력조정밸브의 상류측 위치에서, 상기 주배관으로부터 분기된 분기배관과,
    상기 분기배관에 접속되어, 상기 승압수단에 기인한 상기 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크를 구비하고,
    상기 승압수단 제어부는, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 낮은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 높은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록, 상기 승압수단의 토출 압력을 제어하는 연료가스 공급장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분기배관의 상기 버퍼탱크의 상류측에는, 차압제어밸브가 마련되고,
    상기 차압제어밸브는, 상기 분기배관의 상기 주배관측 위치에 있어서의 제1 압력과 상기 주배관측 위치보다 상기 버퍼탱크측 위치에 있어서의 제2 압력과의 차압이, 작은 경우에는 개방 방향으로 제어됨과 함께, 큰 경우에는 폐쇄 방향으로 제어되는 연료가스 공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 압력 및 상기 제2 압력은, 상기 차압제어밸브의 전후 위치에 있어서의 압력으로 되어 있는 연료가스 공급장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 분기배관에 오리피스가 마련되고,
    상기 제1 압력 및 상기 제2 압력은, 상기 오리피스의 전후 위치에 있어서의 압력으로 되어 있는 연료가스 공급장치.
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주배관에 있어서의 상기 압력조정밸브의 하류측으로부터, 상기 버퍼탱크로 연료가스를 공급하는 연료가스 공급보조배관이 마련되고,
    상기 연료가스 공급보조배관에는, 소정 차압 이상으로 상기 주배관으로부터 상기 버퍼탱크측으로의 연료가스 흐름을 허용하는 체크밸브가 마련되어 있는 연료가스 공급장치.
  7. 가스연소 디젤기관에 공급하는 연료가스의 압력을 승압하는 승압수단의 토출 압력을 제어하는 승압수단 제어부와,
    상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스를 상기 가스연소 디젤기관으로 유도하는 주배관과,
    상기 주배관에 마련되어, 상기 가스연소 디젤기관에 공급되는 연료가스의 압력을 계측하는 압력계측수단과,
    상기 주배관에 있어서의 상기 압력계측수단의 상류측에 마련되어, 상기 승압수단에 의하여 승압된 연료가스의 압력을, 상기 가스연소 디젤기관의 부하에 따른 설정 압력으로 조정하는 압력조정밸브와,
    상기 압력조정밸브의 전후의 차압을 계측하는 차압계측수단과,
    상기 압력조정밸브의 상류측 위치에서, 상기 주배관으로부터 분기된 분기배관과,
    상기 분기배관에 접속되어, 상기 승압수단에 기인한 상기 주배관에 있어서의 연료가스의 변동압을 흡수하는 버퍼탱크를 구비한 연료가스 공급장치를 이용한 연료가스 공급방법으로서,
    상기 승압수단 제어부에 의하여, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 낮은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 커지도록, 또한, 상기 압력계측수단에서 얻어진 압력 또는 상기 설정 압력이 높은 경우에는 상기 차압계측수단에서 얻어진 차압이 작아지도록, 상기 승압수단의 토출 압력을 제어하는 연료가스 공급방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016122030A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료 공급 제어 시스템 및 방법
KR20180020447A (ko) * 2016-08-18 2018-02-28 대우조선해양 주식회사 Lng 재기화 시스템의 고압펌프 가압 장치
KR101876970B1 (ko) * 2016-07-12 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료 공급 시스템 및 방법

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013209926A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶、燃料ガス供給装置および燃料ガス供給方法
JP5848375B2 (ja) * 2014-01-30 2016-01-27 三井造船株式会社 燃料ガス供給装置
JP6228060B2 (ja) * 2014-03-31 2017-11-08 三井造船株式会社 燃料ガス供給装置
KR101899622B1 (ko) * 2014-05-07 2018-10-30 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101899623B1 (ko) * 2014-05-07 2018-10-05 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101836556B1 (ko) * 2014-07-25 2018-03-09 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
CN104298163B (zh) * 2014-09-11 2017-05-03 北京强度环境研究所 一种低温内压自动加载控制系统
JP6389404B2 (ja) * 2014-09-12 2018-09-12 川崎重工業株式会社 ガス供給システム及びそれを備える船舶
JP6491474B2 (ja) * 2014-12-26 2019-03-27 川崎重工業株式会社 液化ガス運搬船
JP6582290B2 (ja) * 2015-04-30 2019-10-02 株式会社三井Ｅ＆Ｓマシナリー 燃料供給システム
GB2530633A (en) * 2015-08-04 2016-03-30 Daimler Ag Method for operating a gaseous-fuel engine for a vehicle as well as drive unit for a vehicle
CN105444973B (zh) * 2015-11-17 2018-06-26 上海航天精密机械研究所 低温压力自动增压平衡装置
DK179056B1 (en) * 2016-05-26 2017-09-25 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland Fuel supply system for a large two-stroke compression-ignited high-pressure gas injection internal combustion engine
CN109715941B (zh) 2016-08-29 2020-01-31 Acd有限责任公司 一种用于燃料的泵送系统和泵送方法
JP6712570B2 (ja) * 2017-04-13 2020-06-24 三菱造船株式会社 船舶
CN107246340B (zh) * 2017-07-10 2019-08-13 河南柴油机重工有限责任公司 一种适用于lng动力船舶燃气发动机的燃料供给系统
CN107502387A (zh) * 2017-08-21 2017-12-22 河南心连心化肥有限公司 一种造气用蒸汽能量充分利用的装置及蒸汽利用方法
CN108119244A (zh) * 2018-02-11 2018-06-05 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种lng装载机延时启动装置及采用该装置的装载机
US20210341103A1 (en) * 2018-09-03 2021-11-04 Showa Denko K.K Method and supply equipment for supplying fluorine gas-containing gas
RU2690321C1 (ru) * 2018-09-26 2019-05-31 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Учебно-исследовательское газотопливное судно
CN114829251A (zh) * 2019-11-15 2022-07-29 大宇造船海洋株式会社 为船舶供应燃料的系统和方法
CH717258A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-30 Liebherr Machines Bulle Sa Vorrichtung zum Zuführen eines gasförmigen Kraftstoffs an einen Motor.
CN112145301B (zh) * 2020-09-30 2022-08-23 潍柴动力股份有限公司 一种lng气罐压力调节控制方法、lng气罐和发动机
CN113482802A (zh) * 2021-06-25 2021-10-08 沪东中华造船(集团)有限公司 一种含有缓冲装置的船用燃气供给系统及燃气供给方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60184937A (ja) 1984-03-05 1985-09-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスエンジンのガス圧力制御装置
JP3249226B2 (ja) 1993-02-05 2002-01-21 三菱重工業株式会社 トーチ点火式ガスエンジンの燃料ガス供給装置
US5540208A (en) * 1994-09-13 1996-07-30 Nabco Limited Liquefied gas fuel supply system
KR970069502A (ko) 1996-04-03 1997-11-07 김영귀 압축 천연가스를 이용한 자동차의 연료 공급 장치
JP3886217B2 (ja) * 1997-03-27 2007-02-28 ヤマハ発動機株式会社 ４サイクルエンジンの吸気装置
US6014858A (en) * 1997-08-19 2000-01-18 Zankowski; Arthur Apparatus and method for reducing harmful products of combustion
US6659730B2 (en) * 1997-11-07 2003-12-09 Westport Research Inc. High pressure pump system for supplying a cryogenic fluid from a storage tank
US6640556B2 (en) 2001-09-19 2003-11-04 Westport Research Inc. Method and apparatus for pumping a cryogenic fluid from a storage tank
JP2005163723A (ja) 2003-12-04 2005-06-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスエンジンのガス燃料供給装置
JP4275061B2 (ja) * 2004-12-22 2009-06-10 三菱重工業株式会社 燃料供給装置およびこれを備えたｌｎｇ船
WO2008094220A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Fluor Technologies Corporation Ambient air vaporizer
US8820096B2 (en) * 2007-02-12 2014-09-02 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. LNG tank and operation of the same
US20080276627A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Fuel gas supply system and method of a ship
JP2009133352A (ja) 2007-11-29 2009-06-18 Nissan Diesel Motor Co Ltd 天然ガス供給装置
JP5046998B2 (ja) 2008-02-26 2012-10-10 三菱重工業株式会社 液化ガス貯蔵設備およびこれを用いた船舶あるいは海洋構造物
WO2009112478A1 (de) 2008-03-10 2009-09-17 Burckhardt Compression Ag Vorrichtung und verfahren zum bereitstellen von erdgasbrennstoff
DK2296962T3 (da) 2008-03-10 2012-03-05 Burckhardt Compression Ag Indretning og fremgangsmåde til behandling af naturgas (LNG)
JP2009264176A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Yanmar Co Ltd ガスエンジン制御装置
US20100004345A1 (en) * 2008-07-01 2010-01-07 Signorino Charles A High gloss non-stick film coating compositions
JP4928512B2 (ja) * 2008-08-04 2012-05-09 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP5260337B2 (ja) 2009-01-29 2013-08-14 三菱重工業株式会社 燃料ハンドリング装置及び方法
JP5495697B2 (ja) 2009-10-02 2014-05-21 三菱重工業株式会社 液化ガス燃料供給装置、この運転方法、これを備えた液化ガス運搬船およびこれを備えた液化ガス貯蔵設備
NO334725B1 (no) 2009-11-02 2014-05-12 Wärtsilä Oil & Gas Systems As LNG-brenseltanksystem for minst én gassmotor for skipsfremdrift
EP2783095B1 (en) * 2011-11-22 2020-09-02 Westport Power Inc. Apparatus and method for fuelling a flexible-fuel internal combustion engine
JP2013209926A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶、燃料ガス供給装置および燃料ガス供給方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016122030A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료 공급 제어 시스템 및 방법
US9896179B2 (en) 2015-01-30 2018-02-20 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. System and method for controlling fuel supply to engine of ship
RU2686651C2 (ru) * 2015-01-30 2019-04-29 Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. Система и способ для управления подачей топлива к судовому двигателю
KR101876970B1 (ko) * 2016-07-12 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료 공급 시스템 및 방법
KR20180020447A (ko) * 2016-08-18 2018-02-28 대우조선해양 주식회사 Lng 재기화 시스템의 고압펌프 가압 장치

Also Published As

Publication number Publication date
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WO2013146824A1 (ja) 2013-10-03
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