KR20190065373A - 액화 가스 연료 공급 시스템 및 액화 가스로 통전되는 내연 기관의 파워 플랜트를 작동하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본원은 액화 가스 연료 공급 시스템에 관한 것으로서, 액화 가스 연료 공급 시스템은: 극저온 환경에서 액화 가스 및 가스성 가스를 저장하도록 구성된 액화 가스 용기 (12), 상기 가스의 누손 공간 (12.1) 으로 개방되는 제 1 연료 통로 (14), 상기 가스의 바닥부 (12.2) 로 개방되고 제어가능한 펌프 (22) 가 제공된 제 2 연료 통로 (16), 적어도 2 개의 가스 소모기들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 중 하나의 가스 소모기에 가스를 운반하도록 각각 구성된 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ... 28.N), 및 상기 제 1 연료 통로 (14) 또는 상기 제 2 연료 통로 (16) 를 상기 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ... 28.N) 각각에 교대로 연결하도록 구성된 밸브 조립체 (26) 를 포함한다.

Description

액화 가스 연료 공급 시스템 및 액화 가스로 통전되는 내연 기관의 발전소를 작동하는 방법
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 1 개의 액화 가스 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 본원은 또한 독립항의 방법 청구항에 기재된 방법에 관한 것이다.
선박 및 다른 이동가능한 발전소들의 원동기의 연료로서의 액화 가스는, 특히 배기 배출물의 환경 문제의 중요성이 증가하면서 점차 관심의 대상이 되었다.
EP 2032428 B1 에는, 가스가 액화 가스로서 선박의 적어도 하나의 연료 저장 탱크에 저장되는 선박에서 가스 구동식 피스톤 엔진을 위한 연료 시스템의 실시예가 개시되어 있다. 연료 공급 시스템은, 가스가 액상이고 승압상태인 별개의 연료 공급 탱크를 포함한다. 가스는 연료 저장 탱크에서 액상이기도 하지만 이 연료 저장 탱크내에서 액체 가스에 의해 유발되는 정수압만이 우세하다.
전술한 문헌에서 알 수 있는 바와 같이, 액화 가스는 일반적으로 매우 낮은 온도에서 저장되고, 예를 들어 주변으로부터의 열전달로 인해 가스의 일부가 소위 비등 가스 (boil off gas) 로서 증발된다.
가스 연료를 연소시키도록 구성된 가스 구동식 가스 소모기들 (consumers) 은 가스 소모기에 도입된 가스의 압력에 대한 일부 요구를 실제로 항상 가진다. 따라서, 압력은 제어될 필요가 있다.
예를 들어 EP 2032428 B1 에는 압력 상승 시스템의 열교환기에서 액화 가스의 증발을 제어함으로써 탱크내의 압력을 제어하는 압력 상승 시스템이 도시되어 있다. 연료는 액체 연료로서 탱크의 바닥부로부터 취해지고, 이 연료는 엔진으로 공급되기 전에 가스로 증발된다.
WO 2016163666 A1 은 연료 가스 공급 시스템을 개시한다. 연료 가스 공급 시스템은, 액화 가스 및 액화 가스의 비등 가스를 저장하기 위한 저장 탱크; 저장 탱크로부터 공급된 비등 가스를 압축하는 압축 유닛; 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스를 가압하기 위한 제 1 펌프; 가압된 액화 가스를 기화시키는 기화기; 저장 탱크에 저장된 비등 가스를 압축 유닛을 통하여 엔진에 공급하기 위한 제 1 공급 라인; 저장 탱크에 저장된 비등 가스를 제 1 공급 라인의 압축 유닛의 후방 단부에서 제 1 펌프 및 기화기를 통하여 결합시키기 위한 제 2 공급 라인; 엔진에 공급된 비등 가스의 압력 또는 양을 측정하기 위한 측정 유닛; 및 측정된 값에 기초하여 제 1 펌프 및 기화기를 제어하고 그리고 제 2 공급 라인을 통하여 액화 가스를 공급하기 위한 제어 유닛을 포함한다.
본원의 목적은, 선행 기술의 해결책에 비교하여 상당히 개선된, 새로운 액화 가스 연료 공급 시스템 및 액화 가스로 통전되는 내연 기관의 발전소를 작동시키는 방법을 제공한다.
본원의 목적들은 독립 청구항에서 그리고 본원의 상이한 실시형태들의 보다 상세한 설명을 설명하는 다른 청구항들에 개시된 바와 같이 실질적으로 충족될 수 있다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 액화 가스 연료 공급 시스템은 극저온 환경에서 액화 가스 및 가스성 가스를 저장하도록 구성된 액화 가스 용기, 가스의 누손 공간 (ullage space) 으로 개방되는 제 1 연료 통로, 가스의 바닥부로 개방되고 제어가능한 펌프가 제공되는 제 2 연료 통로, 적어도 2 개의 가스 소모기들 중 하나의 가스 소모기에 가스를 운반하도록 각각 구성된 적어도 2 개의 연료 전달 통로들, 및 제 1 연료 통로 또는 제 2 연료 통로를 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 각각에 교대로 연결하도록 구성된 밸브 조립체를 포함한다.
이는, 가스 용기에서 천연 비등 가스의 생성을 이용하고 그리고 연료 공급 시스템을 작동시키는 효율적인 방식을 제공하는 효과적인 방식을 초래한다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 밸브 조립체는 다수의 제 1 분기 통로들이 제공되는 제 1 분기 매니폴드가 제공된 제 1 연료 통로를 포함하고, 여기에서 제 1 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되며, 그리고 제 2 연료 통로에는 다수의 제 2 분기 통로들이 제공된 제 2 분기 매니폴드가 제공되며, 여기에서 제 2 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되고, 각각의 제 1 분기 통로 및 제각각의 제 2 분기 통로는 서로 연결되고 그리고 추가로 각각의 연료 전달 통로에 연결되며, 여기에서 연료 전달 통로는 밸브 쌍에 의해 제 1 분기 통로 또는 제 2 분기 통로 중 어느 하나에 선택적으로 연결된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 밸브 조립체는 다수의 제 1 분기 통로들이 제공되는 제 1 분기 매니폴드가 제공된 제 1 연료 통로를 포함하고, 여기에서 제 1 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되며, 제 1 분기 통로들 각각에는 밸브가 제공되고, 제 2 연료 통로에는 다수의 제 2 분기 통로들이 제공되는 제 2 분기 매니폴드가 제공되며, 여기에서 제 2 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되고, 제 2 분기 통로들 각각에는 밸브가 제공되며, 여기에서 각각의 제 1 분기 통로 및 제각각의 제 2 분기 통로는 서로 연결되고 그리고 추가로 각각의 연료 전달 통로에 연결된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 연료 공급 시스템은 적어도 2 개의 가스 소모기들 각각의 압력 요구 정보를 수신하도록 실행가능한 지령을 포함하는 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛에는 각각의 압력 요구 정보에 기초하여 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 각각에 제 1 연료 통로 또는 제 2 연료 통로를 교대로 연결하도록 지령이 제공된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 제어 유닛은 제 2 연료 통로내의 가스 압력이 밸브 조립체에 연결된 가스 소모기들의 필요한 연료 압력값들의 최대값인 값으로 유지되도록 펌프를 제어하도록 실행가능한 지령을 포함한다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 가스 소모기들은 상이한 부하에서 작동될 수 있는 내연 기관이다. 연료 공급 시스템은, 용기내의 압력을 검출하고 그리고 발전소의 주행 엔진 중 하나의 연료 압력의 요구를 검출하기 위해, 용기내의 압력이 엔진의 연료 압력의 요구보다 높으면, 가스 용기로부터 가스성 가스를 엔진에 공급하기 위해, 용기내의 압력이 엔진의 연료 압력의 요구보다 낮으면, 액화 가스의 유량을 펌프에 공급하여, 액화 가스의 압력을 적어도 펌프내의 연료 압력의 요구와 동일한 압력으로 증가시키고, 액화 가스를 증발시켜, 증발된 가스를 엔진에 공급하기 위해, 그리고 발전소에서 주행하는 엔진들 각각에 지령을 적용하는 것을 반복하기 위해, 실행가능한 지령들을 포함하는 제어 유닛을 포함한다.
액화 가스로 통전되는 내연 기관의 발전소를 작동하는 방법으로서, 하기 단계를 포함한다.
a) 극저온 환경에서 액화 가스 및 가스성 가스로서 가스 용기에 연료를 저장하는 단계,
b) 용기내의 압력을 검출하는 단계,
c) 발전소의 주행 엔진들 중 하나의 연료 압력의 요구를 검출하는 단계,
d) 용기내의 압력이 엔진의 연료 압력의 요구보다 높으면, 가스 용기로부터의 가스성 가스를 엔진에 공급하는 단계,
e) 용기내의 압력이 엔진의 연료 압력의 요구보다 낮으면, 액화 가스의 유량을 펌프에 공급하고, 액화 가스의 압력을 적어도 펌프내의 연료 압력의 요구와 동일한 압력으로 증가시키며, 액화 가스를 증발시키고 그리고 증발된 가스를 엔진에 공급하는 단계, 및
f) 발전소에서 주행하는 엔진 각각에 적어도 단계 c), d) 및 e) 를 반복하는 단계.
본원의 일 실시형태에 따라서, 적어도 2 개의 엔진들 각각의 압력 요구 정보가 얻어지고, 대안으로 제 1 연료 통로 또는 제 2 연료 통로는 각각의 압력 요구 정보에 기초하여 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 각각에 연결된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 펌프는 제 2 연료 통로내의 가스 압력이 밸브 조립체에 연결된 엔진들의 필요한 연료 압력값들의 최대값인 값으로 유지되도록 제어된다.
이하의 유리한 효과 및 장점이 본 발명에 의해 얻어질 수 있다. 먼저, 천연 비등 가스는 시스템에서 효율적으로 사용된다. 더 낮은 부하로 주행하는 엔진들은 천연 비등 가스를 사용하기 때문에, 강제 비등 가스를 펌핑하는데 필요한 에너지가 감소되고 그리고/또는 실제 요구에 기초하여 제어될 수 있다.
본 특허출원에 개시된 본원의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구범위의 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하도록" 은 본 특허출원에서 또한 개시하지 않은 특징들의 존재를 배제하지 않는 개방형 제한으로서 사용된다. 종속 청구항들에 개시된 특징들은 달리 명시하지 않는 한 상호 자유롭게 조합가능하다. 본원의 특징으로 고려되는 신규한 특징들은 특히 첨부된 청구범위에 개시되어 있다.
이하에서, 본원은 첨부된 예시적이고 개략적인 도면들을 참고하여 설명될 것이다.
도 1 은 본원의 일 실시형태에 따른 액화 가스 연료 공급 시스템을 도시한다.
도 2 는 본원의 일 실시형태에 따른 액화 가스 연료 공급 시스템을 위한 밸브 조립체의 일 실시형태를 도시한다.
도 1 은 액화 가스 연료 공급 시스템 (10) 의 일 실시형태를 도시하고, 이 액화 가스 연료 공급 시스템은 이하에서 연료 공급 시스템으로 지칭된다. 연료 공급 시스템 (10) 은 선박에 조립될 수 있지만, 지상 발전소에도 적용가능하다. 연료 공급 시스템 (10) 은 극저온 환경에서 액화 가스 및 가스성 가스 둘 다를 저장하도록 구성된 용기 (12) 를 포함한다. 특히, 사용된 연료는 액화된 천연 가스일 수 있고, 이 연료는 통상적으로 극저온 상태로 여겨지는 약 -162 ℃ 의 온도에서 용기 (12) 에 저장된다. 용기 (12) 는 실제 탱크 용기 (12) 를 둘러싸는 단열부 (13) 를 포함한다. 이 단열부는, 용기로의 과도한 열전달 및 탱크 용기에서 LNG 의 워밍업을 방지하도록 예를 들어 이중벽 진공 절연부일 수 있다. 통상적으로, 가스는 탱크 용기를 충전하여, 이 가스의 일부는 액화 가스로서 탱크의 바닥부 (12.1) 에, 소위 액화 가스 공간에 있고, 일부는 가스성 가스로서 상부 (12.2) 에, 즉 액화 가스 공간 위에 소위 용기의 누손 공간에 있다.
용기에 단열부 (13) 가 제공되더라도, 액화 가스의 증발을 유발하는 특정 비율로 열전달이 발생할 것이다. 이러한 가스는 여기에서 천연 비등 가스 (NBOG) 라고 한다. 증발로 인해 용기내의 압력이 증가하고, 이에 따라서 가스의 비등은 용기 (12) 내의 압력을 사용함으로써 가스 소모기 (18) 로 운반될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 연료 공급 시스템 (10) 은 또한 용기 (12) 에 연결된 제 1 연료 통로 (14) 및 제 2 연료 통로 (16) 를 포함한다. 제 1 연료 통로 (14) 는, 가스성 가스가 제 1 연료 통로 (14) 안으로 유동할 수 있도록, 용기 (12) 의 누손 공간 (12.2) 에서 개방되도록 배열된다. 제 2 연료 통로 (16) 는, 액화 가스가 제 2 연료 통로 (16) 안으로 유동할 수 있도록, 용기의 바닥부 (12.1) 로 개방되도록 배열된다. 연료 공급 시스템은 하나 이상의 가스 소모기들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 에 연료를 제공하도록 구성되고, 이들 중 3 개는 본원에서 내연 피스톤 엔진으로서 도시된다. 따라서, 가스 소모기들은 유리하게는 내연 피스톤 엔진들이다.
제 1 연료 통로 (14) 는 엔진들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 에 공급하기에 적절한 온도까지 매운 차가운 가스를 가열하도록 된 제 1 열교환기 (20) 를 포함한다. 제 2 연료 통로 (16) 는 용기 (12) 로부터 제 2 연료 통로 (16) 안으로 인출되는 액화 가스의 압력을 증가시키기 위한 펌프 (22) 를 포함한다. 이러한 방식으로, 용기 (12) 내의 압력은 엔진들의 최고 압력 요구를 충족시키는 수준으로 유지될 필요가 없다.
제 2 연료 통로 (16) 에는 또한 액화 가스를 가스 형태로 증발시키고 그리고 엔진들 (18.1, 18.2, ...18.N.) 안으로 공급하기에 적절한 온도로 가스를 가열하도록 된 제 2 열교환기 (24) 가 제공된다. 엔진들의 작동 중에, 용기 (12) 내의 액화 가스가 엔진 (18.1, 18.2, ...18.N.) 에 공급되면서 제 2 연료 통로 (16) 를 통하여 취해진 가스는 연속적으로 증발되기 때문에, 제 2 열교환기를 메인 증발기라고 할 수 있다. 제각기, 메인 증발기가 제공된 가스성 가스는 본원에서 강제 비등 가스 (FBOG) 라고 한다.
연료 공급 시스템 (10) 에는 밸브 조립체 (26) 가 제공되고, 제 1 연료 통로 (14) 및 제 2 연료 통로 (16) 는 가스성 연료의 공급원으로서 밸브 조립체로 연결된다. 연료 공급 시스템 (10) 은 적어도 2 개의 연료 전달 통로 (28.1, 28.2, ..., 28.N) 를 포함하고, 이 연료 전달 통로를 통하여 밸브 조립체가 엔진들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 에 연결된다. 연료 공급 시스템 (10) 에서 단지 하나의 연료 전달 통로 (28.1) 가 하나의 각각의 엔진 (18.1), 즉 가스 소모기에 연결된다. 따라서, 연료 전달 통로는 엔진 특정 가스 라인이라고 할 수 있다. 밸브 조립체 (26) 는 제 1 연료 통로 (14) 또는 제 2 연료 통로 (16) 를 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ..., 28.N) 각각에 교대로 연결하도록 구성된다. 즉, 하나의 엔진 특정 가스 라인은 한번에 제 1 연료 통로 (14) 및 제 2 연료 통로 (16) 중 하나에만 연결되지만, 여전히 어느 하나에 대한 연결은 미리 정해진 규칙에 따라서 선택가능하다.
도 1 에 도시된 실시형태에 따른 밸브 조립체는 이하의 방식으로 실현된다. 제 1 연료 통로 (14) 에는, 다수의 제 1 분기 통로들, 즉 제 1 분기 통로 중 제 1 분기 통로 (31.1), 제 1 분기 통로 중 제 2 분기 통로 (31.2) 등이 제공된 제 1 분기 매니폴드 (30) 가 제공된다. 제 1 분기 통로들은 천연 비등 가스가 이들 각각에 도입될 수 있도록 서로 평행하게 배열된다. 제 1 분기 통로들 각각에는 밸브 (34.1, 34.3, ... 34.N) 가 제공된다. 제 2 연료 통로 (16) 에는, 다수의 제 2 분기 통로들, 즉 제 2 분기 통로 중 제 1 분기 통로 (32.1), 제 2 분기 통로 중 제 2 분기 통로 (32.2) 등 (32.N) 이 제공된 제 2 분기 매니폴드 (36) 가 제공된다. 제 2 분기 통로들은 강제 비등 가스가 이 제 2 분기 통로들 각각에 도입될 수 있도록 서로 평행하게 배열된다. 제 2 분기 통로들 각각에는 밸브 (38.1, 38.3, ... 38.N) 가 제공된다. 밸브 조립체 (26) 에서, 각각의 제 1 분기 통로 (31.1, 31.2, ... 31.N) 및 각각의 제 2 분기 통로 (32.1, 32.2, ... 32.N) 는 서로 연결되고 그리고 추가로 각각의 연료 전달 통로 (28.1, 28.2, ... 28.N) 에 연결된다.
밸브 조립체는 천연 비등 가스 및 강제 비등 가스를 이하에 설명된 어떤 방식으로 엔진들에 분배하는데 사용된다. 제 2 분기 통로에 대한 제 1 분기 통로의 연결은 밸브들의 하류측에 있고, 이는 각각의 가스 소모기 (18.1 ... 18.N) 에 대한 연료의 공급원 (천연 비등 가스 또는 강제 비등 가스 중 어느 하나) 을 선택할 수 있도록 한다. 제 1 분기 통로 중 제 1 분기 통로 (31.1) 의 밸브 (34.1) 및 제 2 분기 통로 중 제 1 분기 통로 (32.1) 의 밸브 (38.1) 는 밸브 쌍 (34.1-38.1) 을 구성하고, 이들의 상태는 엔진 (18.1) 이 제 1 연료 통로 (14) 또는 제 2 연료 통로 (16) 에 연결되는지, 즉 엔진 (18.1) 에 천연 비등 가스 또는 강제 비등 가스가 제공되는지를 좌우한다. 밸브 쌍은 또한 도 2 에 도시된 바와 같이 3 방향 밸브들을 사용하여 실현될 수 있다.
도 1 에서, 개방 밸브는 경계선만을 가진 채움없이 도시되고, 폐쇄 밸브는 실선으로 채워진 밸브 기호로 도시된다. 따라서, 도 1 에서, 제 1 엔진 (18.1) 은 천연 비등 가스로 주행하는 제 1 연료 통로 (14) 에 연결되는 반면, 다른 엔진은 강제 비등 가스로 주행하는 제 2 연료 통로 (16) 에 연결된다.
액화 가스 연료 공급 시스템에는 또한 제어 유닛 (40) 이 제공된다. 제어 유닛은 연료 공급 시스템을 위한 전용 제어 유닛 또는 가스 소모기들 (18) 중 하나 또는 모두에 공통일 수 있다. 우선, 제어 유닛에는 가스 소모기들, 즉 엔진들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 각각에 대해 필요한 연료 압력의 지령이 제공된다. 이를 위해, 제어 유닛은 적어도 2 개의 가스 소모기들 또는 엔진들 각각의 압력 요구 정보를 수신하도록 구성된다. 필요한 연료 압력은 엔진 (18.1, 18.2, ...18.N) 의 현재 부하에 기초하여 선택될 수 있다. 제어 유닛 (40) 에는 엔진 부하의 함수로서 필요한 연료 압력을 제공하는 모델이 제공될 수 있다. 이 모델은 룩업 테이블의 형태일 수 있다. 제어 유닛 (40) 에는 제 1 압력 프로브 (42) 에 의해 측정된 용기내의 현재 압력의 지령이 제공된다. 제어 유닛 (40) 에는 제 2 압력 프로브 (44) 에 의해 측정되고 전달되는 펌프 (22) 의 하류측 제 2 연료 통로 (16) 내의 강제 비등 가스의 현재 압력의 지령이 제공된다.
제어 유닛 (40) 에는 각각의 엔진들 (18.1, 18.2, 18.N) 의 각각의 필요한 연료 압력에 기초하여 밸브 쌍 (38.1-34.1; 38.2-34.2; 38.N-34.N) 각각의 상태를 좌우하도록 실행가능한 지령이 제공된다. 밸브 쌍의 상태는 제 1 연료 통로 (14) 의 밸브 (34.1) 가 개방되고 제 2 연료 통로 (16) 의 밸브 (38.1) 가 폐쇄되거나 제 2 연료 통로 (16) 의 밸브 (38.1) 가 개방되고 제 1 연료 통로 (14) 의 밸브 (34.1) 가 폐쇄되는 것을 의미한다. 엔진들의 개수 중 어느 하나에 의해 필요한 최대 필요한 연료 압력은, 용기에서 이용가능하지 않다면, 펌프 (22) 에 의해 생성된다. 밸브 쌍 (38.1-34.1; 38.2-34.2; 38.N-34.N) 각각의 상태를 규정하도록 실행가능한 지령은, 엔진의 필요한 연료 압력이 용기내의 우세한 압력보다 작은지를 판정하기 위한 지령을 포함하고, 판정 결과가 참이면, 지령은, 제 1 연료 통로 (14) 내의 밸브 (34.1) 가 개방되고 그리고 제 2 연료 통로 (16) 내의 밸브 (38.1) 가 폐쇄되도록 밸브 쌍의 상태를 설정하기 위한 명령을 포함한다. 그리고, 제각기 판정 결과가 거짓이면, 지령은 제 1 연료 통로 (14) 의 밸브 (34.1) 가 폐쇄되고 그리고 제 2 연료 통로 (16) 의 밸브 (38.1) 가 개방되도록 밸브 쌍의 상태를 설정하도록 지령을 포함한다. 따라서, 제어 유닛에는 각각의 압력 요구 정보에 기초하여 제 1 연료 통로 또는 제 2 연료 통로를 적어도 2 개의 연료 전달 통로들의 각각에 교대로 연결하도록 지령이 제공된다. 제어 유닛은 또한 제 2 연료 통로내의 가스 압력이 밸브 조립체 (26) 에 연결된 가스 소모기들 (18.1, 18.2, 18.N) 의 필요한 연료 압력값들의 최대값인 값으로 유지되도록 펌프 (22) 를 제어하도록 실행가능한 지령을 포함한다.
도 2 에서, 제 1 연료 통로 (14) 또는 제 2 연료 통로 (16) 를 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ..., 28.N) 각각에 교대로 연결하도록 구성된 밸브 조립체 (26) 의 일 실시형태를 도시한다. 즉, 하나의 엔진 특정 가스 라인 (28.N) 은 한번에 제 1 연료 통로 (14) 및 제 2 연료 통로 (16) 중 하나에만 연결되지만, 여전히 어느 하나에 대한 연결은 미리 정해진 규칙에 따라서 선택가능하다.
밸브 조립체에서, 제 1 연료 통로 (14) 에는, 다수의 제 1 분기 통로들, 즉 제 1 분기 통로 중 제 1 분기 통로 (31.1), 제 1 분기 통로 중 제 2 분기 통로 (31.2) 등이 제공된 제 1 분기 매니폴드 (30) 가 제공된다. 제 1 분기 통로들은 천연 비등 가스가 이 제 1 분기 통로들 각각에 도입될 수 있도록 서로 평행하게 배열된다. 제 2 연료 통로 (16) 에는, 다수의 제 2 분기 통로들, 즉 제 2 분기 통로 중 제 1 분기 통로 (32.1), 제 2 분기 통로 중 제 2 분기 통로 (32.2) 등 (32.N) 이 제공된 제 2 분기 매니폴드 (36) 가 제공된다. 제 2 분기 통로들은 강제 비등 가스가 이 제 2 분기 통로들 각각에 도입될 수 있도록 서로 평행하게 배열된다.
제 1 분기 통로들 (31.1 ... 31.N) 각각 및 제 2 분기 통로들 (32.1, ... 32.N) 각각은 3 방향 밸브 (35.1, 35.2, ... 35.N) 에 연결되고, 이 3 방향 밸브는 추가로 각각의 연료 전달 통로 (28.1, 28.2, ... 28.N) 에 연결된다. 도 2 에서, 개방 밸브부, 즉 개방 유동 방향은 경계선 기호만을 가진 채움없이 도시되고, 폐쇄 밸브부는 실선으로 채워진 기호로 도시된다. 따라서, 도 1 에서, 제 1 엔진 (18.1) 은 천연 비등 가스로 주행하는 제 1 연료 통로 (14) 에 연결되는 반면, 다른 엔진은 강제 비등 가스로 주행하는 제 2 연료 통로 (16) 에 연결된다. 활성 유동 경로들은 또한 도면에서 화살표 A 로 도시된다. 밸브 조립체는 도 1 과 연계하여 설명된 바와 같이 동일한 방식으로 제어 유닛 (40) 의 제어하에서 작동된다.
본 발명은 본원에서 현재 가장 바람직한 실시형태들로 고려되는 것과 연계하여 실시예의 방식으로 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시형태들에 제한되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에서 규정된 바와 같이, 본원의 특징들의 다양한 조합들 또는 변경들, 그리고 본 발명의 범위 내에 포함된 여러 개의 다른 적용들을 포함하는 것으로 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 상기 어떠한 실시형태과 연계하여 언급된 상세한 설명은 이러한 조합이 기술적으로 실현가능하다면 다른 실시형태와 연계하여 사용될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 액화 가스 연료 공급 시스템으로서,
    - 극저온 환경에서 액화 가스 및 가스성 가스를 저장하도록 구성된 액화 가스 용기 (12),
    - 상기 가스의 누손 공간 (ullage space; 12.1) 으로 개방되는 제 1 연료 통로 (14),
    - 상기 가스의 바닥부 (12.2) 로 개방되고 제어가능한 펌프 (22) 가 제공된 제 2 연료 통로 (16),
    - 적어도 2 개의 가스 소모기들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 중 하나의 가스 소모기에 가스를 운반하도록 각각 구성된 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ... 28.N), 및
    - 상기 제 1 연료 통로 (14) 또는 상기 제 2 연료 통로 (16) 를 상기 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ..., 28.N) 각각에 교대로 연결하도록 구성된 밸브 조립체 (26) 를 포함하는, 액화 가스 연료 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 조립체 (26) 는, 다수의 제 1 분기 통로들 (31.1, 31.2, ... 31.N) 이 제공되는 제 1 분기 매니폴드 (30) 가 제공된 제 1 연료 통로 (14) 를 포함하고, 여기에서 상기 제 1 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되며,
    상기 제 2 연료 통로 (16) 에는 다수의 제 2 분기 통로들 (32.1, 32.2, ... 32.N) 이 제공된 제 2 분기 매니폴드 (36) 가 제공되며, 여기에서 상기 제 2 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되고, 각각의 제 1 분기 통로 (31.1, 31.2, ... 31.N) 및 제각각의 제 2 분기 통로 (32.1, 32.2, ... 32.N) 는 서로 연결되고 그리고 추가로 각각의 연료 전달 통로 (28.1, 28.2, ... 28.N) 에 연결되며, 여기에서 상기 연료 전달 통로는 3 방향 밸브 (35.1, 35.2, ... 35.N) 에 의해 상기 제 1 분기 통로 (31.1, 31.2, ... 31.N) 또는 제 2 분기 통로 (32.1, 32.2, ... 32.N) 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 액화 가스 연료 공급 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 조립체 (26) 는 다수의 제 1 분기 통로들 (31.1, 31.2, ... 31.N) 이 제공되는 제 1 분기 매니폴드 (30) 가 제공된 제 1 연료 통로 (14) 를 포함하고, 여기에서 상기 제 1 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되며, 상기 제 1 분기 통로들 (31.1, 31.2, ... 31.N) 각각에는 밸브 (34.1, 34.3, ... 34.N) 가 제공되고,
    상기 제 2 연료 통로 (16) 에는 다수의 제 2 분기 통로들 (32.1, 32.2, ... 32.N) 이 제공되는 제 2 분기 매니폴드 (36) 가 제공되며, 여기에서 상기 제 2 분기 통로들은 서로 평행하게 배열되고, 상기 제 2 분기 통로들 (32.1, 32.2, ... 32.N) 각각에는 밸브 (38.1, 38.3, ... 38.N) 가 제공되며, 여기에서 각각의 제 1 분기 통로 (31.1, 31.2, ... 31.N) 및 제각각의 제 2 분기 통로 (32.1, 32.2, ... 32.N) 는 서로 연결되고 그리고 추가로 각각의 연료 전달 통로 (28.1, 28.2, ... 28.N) 에 연결되는 것을 특징으로 하는, 액화 가스 연료 공급 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 공급 시스템은 적어도 2 개의 가스 소모기들 (18.1, 18.2, ... 18.N) 각각의 압력 요구 정보를 수신하도록 실행가능한 지령을 포함하는 제어 유닛 (40) 을 포함하고, 상기 제어 유닛에는 각각의 압력 요구 정보에 기초하여 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ... 28.N) 각각에 상기 제 1 연료 통로 (14) 또는 상기 제 2 연료 통로 (16) 를 교대로 연결하도록 지령이 제공되는 것을 특징으로 하는, 액화 가스 연료 공급 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 (40) 은 상기 제 2 연료 통로 (16) 내의 가스 압력이 상기 밸브 조립체 (26) 에 연결된 가스 소모기들 (18.1, 18.2, 18.N) 의 필요한 연료 압력값들의 최대값인 값으로 유지되도록 펌프 (22) 를 제어하도록 실행가능한 지령을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화 가스 연료 공급 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 소모기들 (18.1, 18.2, 18.N) 은 내연 피스톤 엔진들이고, 상기 연료 공급 시스템은, 상기 용기 (12) 내의 압력을 검출하기 위해, 발전소의 주행 엔진들 중 하나의 연료 압력의 요구를 검출하기 위해, 상기 용기내의 압력이 상기 엔진의 연료 압력의 요구보다 높으면, 상기 가스 용기로부터 가스성 가스를 상기 엔진에 공급하기 위해, 상기 용기내의 압력이 상기 엔진의 연료 압력의 요구보다 낮으면, 액화 가스의 유량을 펌프에 공급하여, 상기 액화 가스의 압력을 적어도 상기 펌프의 연료 압력의 요구와 동일한 압력으로 증가시키고, 액화 가스를 증발시키며, 증발된 가스를 상기 엔진에 공급하기 위해, 그리고 상기 발전소에서 주행하는 엔진들 각각에 지령을 적용하는 것을 반복하기 위해, 실행가능한 지령들을 포함하는 제어 유닛 (40) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화 가스 연료 공급 시스템.
  7. 액화 가스로 통전되는 내연 기관의 발전소를 작동하는 방법으로서,
    a) 극저온 환경에서 액화 가스 및 가스성 가스로서 가스 용기 (12) 에 연료를 저장하는 단계,
    b) 용기내의 압력을 검출하는 단계,
    c) 발전소의 주행 엔진들 중 하나의 연료 압력의 요구를 검출하는 단계,
    d) 용기내의 압력이 엔진의 연료 압력의 요구보다 높으면, 상기 가스 용기로부터의 가스성 가스를 상기 엔진에 공급하는 단계,
    e) 용기내의 압력이 엔진의 연료 압력의 요구보다 낮으면, 액화 가스의 유량을 펌프에 공급하고, 상기 액화 가스의 압력을 적어도 상기 펌프내의 연료 압력의 요구와 동일한 압력으로 증가시키며, 액화 가스를 증발시키고 그리고 증발 가스를 상기 엔진에 공급하는 단계, 및
    f) 발전소에서 주행하는 엔진 각각에 적어도 단계 c), d) 및 e)를 반복하는 단계를 포함하는, 내연 기관의 발전소를 작동하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 엔진 (18.1, 18.2, ... 18.N) 각각의 압력 요구 정보가 얻어지고, 상기 제 1 연료 통로 (14) 또는 상기 제 2 연료 통로 (16) 는 각각의 상기 압력 요구 정보에 기초하여 적어도 2 개의 연료 전달 통로들 (28.1, 28.2, ... 28.N) 각각에 교대로 연결되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 발전소를 작동하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 펌프 (22) 는, 상기 제 2 연료 통로 (16) 내의 가스 압력이 상기 밸브 조립체 (26) 에 연결된 엔진들 (18.1, 18.2, 18.N) 의 필요한 연료 압력값들의 최대값인 값으로 유지되도록 제어되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 발전소를 작동하는 방법.
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