KR20170116656A - 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템 - Google Patents

가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 것을 특징으로 하는 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템은 선박의 연료공급장치설치영역에 설치되는 것으로, 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인; 상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기; 상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기; 상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및 상기 연료히터에 열에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기와, 액화연료공급라인 또는 기화연료기의 각 구동부에 설치되는 액튜에이터들을 포함하며,
상기 액튜에이터들을 구동시키기 작동유체가 질소로 이루어지며, 상기 공급연료설치영역에 설치되는 산소농도감지기 또는 질소농도간지기와, 상기 산소농도감지기 또는 질소농도감지기를 이용하여 연료공급장치설치영역에 산소농도 또는 질소의 농도에 따라 선택적으로 질소를 공급하여 적정한 질소의 농도를 유지하는 질소 공급수단을 포함한다.

Description

가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템{fire prevention apparatus of gas supply system}
본 발명은 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 선박에 가연성 가스를 연료를 공급시 폭발 또는 화재를 방지할 수 있는 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 엔진의 동력에 의해 추진력을 얻는다. 선박의 엔진으로는 액화연료, 예를 들어 액화천연가스(liquefied natural gas, LNG)를 연료로 사용하는 고압가스 분사 엔진(예를 들어 MAN B&W Diesel社의 ME-GI 엔진)이 적용될 수 있다. 선박은 엔진과, LNG를 저장하는 저장 탱크와, 저장 탱크 내부의 LNG 또는 LNG로부터 기화된 증발가스(boil-off gas, BOG)로부터 엔진이 요구하는 압력의 연료가스를 생성하고, 연료가스 배관을 통해 엔진으로 공급하는 연료가스 공급 시스템을 포함한다. 연료가스는 대략 300bar의 높은 압력을 가지므로, 연료가스 배관 파손 시 고압의 연료가스가 외부로 직접 누출되는 것을 방지하기 위하여 통상의 연료가스 배관은 이중관 구조로 이루어진다. 즉 종래의 연료가스 배관은 연료가스를 공급하는 내부관과, 내부관을 둘러싸며 팬의 흡입력에 의해 공기가 순환하는 외부관으로 구성된다. 외부관은 팬과 연결된 공기 배출구와, 팬에 의해 흡입된 공기를 다시 외부관으로 투입하는 공기 유입구를 포함한다. 그런데 내부관의 파손 위치가 공기 배출구보다 공기 유입구에 가까운 경우 누출된 연료가스는 높은 압력으로 인해 공기 배출구 대신 공기 유입구로 빠져 나갈 수 있다. 이 경우 연료가스의 역류로 인해 원활한 배출이 이루어지지 않게 된다.
대한민국 공개특허 제 2013-0011212호에는 액화연료가스 추진선박이 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 1434434호에는 천연가스 연료공급 시스템 및 천연가스 연료공급시스템이 탑재된 선박이 게시되어 있다.
이러한 연료공급시스템은 , 탱크 내부의 LNG 또는 LNG로부터 기화된 증발가스(boil-off gas, BOG)로부터 엔진이 요구하는 압력의 연료가스를 생성하고, 연료가스 배관을 통해 엔진으로 공급하는 연료가스 공급 시스템은 한정된 공간에 위치되고, 시스템의 각종 구동부를 작동부 또는 연료가스배관에 설치되는 밸브를 작동시키는 액튜에이터 는 유압이나 공압을 이용하고 있으므로, 작은 트러블에도 폭발 및 화재가 발생되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제 2013-0011212호 대한민국 특허등록 제 1434434호
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 가연성 가스를 연료로 추진되는 선박에 있어서, 가연성 연료공급부에서 가연성연료의 폭발 및 화재를 방지할 수 있는 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템은 선박의 연료공급장치설치영역에 설치되는 것으로, 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인; 상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기; 상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기; 상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및 상기 연료히터에 열에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기와, 액화연료공급라인 또는 기화연료기의 각 구동부에 설치되는 액튜에이터들을 포함하며,
상기 액튜에이터들을 구동시키기 작동유체가 질소로 이루어지며, 상기 공급연료설치영역에 설치되는 산소농도감지기 또는 질소농도간지기와, 상기 산소농도감지기 또는 질소농도감지기를 이용하여 연료공급장치설치영역에 산소농도 또는 질소의 농도에 따라 선택적으로 질소를 공급하여 적정한 질소의 농도를 유지하는 질소 공급수단을 포함한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명은 가연성 가스를 선박엔진의 연료를 사용함으로써 연료를 절감할 수 있으며, 연료공급장치 설치영역의 질소농도 또는 산소의 농도를 조정하여 화재 및 폭발 발생를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템을 도시한 개념도,
도 2 및 도 3은 선박에적용되는 가연성연료 추진장치를 개략적으로 나타내 보인 블록도,
본 발명에 따른 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템의 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템는 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템은 선박의 연료공급장치설치영역에 설치되는 것으로, 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인; 상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기; 상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기; 상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및 상기 연료히터에 열에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기와, 액화연료공급라인 또는 기화연료기의 각 구동부에 설치되는 액튜에이터들을 포함하며,
상기 액튜에이터들을 구동시키기 작동유체가 질소로 이루어지며, 상기 공급연료설치영역에 설치되는 산소농도감지기 또는 질소농도간지기와, 상기 산소농도감지기 또는 질소농도감지기를 이용하여 연료공급장치설치영역에 산소농도 또는 질소의 농도에 따라 선택적으로 질소를 공급하여 적정한 질소의 농도를 유지하는 질소 공급수단을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 액튜에이터의 구동을 위한 작동가스와 연료공급장치 설치영역의 화재방지를 위한 산소의 농도조절은 질소에 한정되지 않고 불활성가스로 이루어질 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템은 선박뿐만 아니라 각종 각종 산업용 엔진의 사용영역에도 적용 가능하다.

Claims (1)

  1. 선박의 연료공급장치설치영역에 설치되는 것으로, 액화연료가스가 저장된 액화연료 탱크와 추진기를 연결하는 액화연료 공급라인; 상기 액화연료 공급라인에 연결되어 상기 액화연료 탱크로부터 상기 추진기로 유동되는 상기 액화연료가스를 기화시키는 기화기; 상기 기화기에서 발생되는 상기 액화연료가스의 증발 잠열로부터 냉각 에너지를 흡수하여 냉각 설비로 제공하기 위한 제1 작동 유체를 상기 기화기에 순환시키는 제1 열 교환기; 상기 기화기와 상기 추진기 사이의 상기 액화연료 공급라인에 개입되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 연료히터; 및 상기 연료히터에 열에너지를 제공하기 위한 제2 작동 유체를 상기 연료히터에 순환시키는 제2 열 교환기와, 액화연료공급라인 또는 기화연료기의 각 구동부에 설치되는 액튜에이터들을 포함하며,
    상기 액튜에이터들을 구동시키기 작동유체가 질소로 이루어지며, 상기 공급연료설치영역에 설치되는 산소농도감지기 또는 질소농도간지기와, 상기 산소농도감지기 또는 질소농도감지기를 이용하여 연료공급장치설치영역에 산소농도 또는 질소의 농도에 따라 선택적으로 질소를 공급하여 적정한 질소의 농도를 유지하는 질소 공급수단을 포함한 것을 특징으로 하는 가연성연료 추진장치의 폭발 화재방지 시스템.

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