KR20200055936A - 선박용 연료 공급 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

선박용 연료 공급 시스템이 개시된다.
상기 선박용 연료 공급 시스템은, 저장탱크(T)로부터 배출된 액화가스를 엔진(E)의 요구 압력에 맞춰 압축시는 펌프(10); 상기 펌프(10)에 의해 압축된 액화가스를 상기 엔진(E)의 요구 온도에 맞춰 열교환시켜 가열시키는 열교환기(20); 및 상기 저장탱크(T)로부터 배출되어 상기 펌프(10) 및 상기 열교환기(20)를 통과한 액화가스를 일시 저장하였다가 상기 엔진(E)에 공급하는 버퍼탱크(50);를 포함하고, 기체를 기체공급라인(F3)에 의해 상기 버퍼탱크(50)로 공급하여, 상기 버퍼탱크(50) 내부 압력을 유지 및 조절하고, 상기 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 상기 버퍼탱크(50)로부터 상기 엔진(E)으로 공급한다.

Description

선박용 연료 공급 시스템 및 방법{Fuel Supply System and Method for Vessel}
본 발명은 비압축성 유체를 엔진의 연료로 사용하는 선박의 연료 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 석유가스는 생산지에서 저온으로 액화된 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, 이하 LPG라 함)의 상태로 만들어진 후 LPG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된다.
종래 LPG 운반선의 엔진용 연료로서는 HFO(Heavy Fuel Oil) 또는 MDO(Marine Diesel Oil)와 같은 오일 연료를 사용하여 왔다. 또한, 종래 LPG 운반선의 화물로서 LPG는 저장탱크에 저장되어 운반되는데, 저장탱크에서 발생한 BOG(Boil Off Gas)는 재액화 플랜트에서 재액화된 후 다시 저장탱크로 이송되어 저장되었다.
이와 같이 종래 LPG 운반선에서는 연료와 화물이 이원화된 시스템에 의해 사용 또는 처리되었고, 화물로서 저장탱크에 저장된 LPG를 연료로 사용할 수 있는 엔진 등의 수단은 존재하지 않았다.
최근, 화물로서 저장탱크에 저장된 LPG를 엔진의 연료로 공급하는 방안에 대한 관심이 높아지고 있다.
본 발명은, 비압축성 유체를 엔진의 연료로 공급하면서, 엔진으로부터 배출된 잉여 액화가스가 저장탱크로 복귀되면서 다량의 플래시 가스가 발생하는 현상을 방지할 수 있는, 선박용 연료 공급 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 저장탱크(T)로부터 배출된 액화가스를 엔진(E)의 요구 압력에 맞춰 압축시키는 펌프(10); 상기 펌프(10)에 의해 압축된 액화가스를 상기 엔진(E)의 요구 온도에 맞춰 열교환시켜 가열시키는 열교환기(20); 및 상기 저장탱크(T)로부터 배출되어 상기 펌프(10) 및 상기 열교환기(20)를 통과한 액화가스를 일시 저장하였다가 상기 엔진(E)에 공급하는 버퍼탱크(50);를 포함하고, 기체를 기체공급라인(F3)에 의해 상기 버퍼탱크(50)로 공급하여, 상기 버퍼탱크(50) 내부 압력을 유지 및 조절하고, 상기 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 상기 버퍼탱크(50)로부터 상기 엔진(E)으로 공급하는, 선박용 연료 공급 시스템이 제공된다.
상기 버퍼탱크(50)의 내부 수위가 높아지는 경우에, 상기 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스를 복귀라인(F4)에 의해 상기 저장탱크(T)로 복귀시킬 수 있다.
상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트라인(F5)에 의해 상기 저장탱크(T)로 보낼 수 있다.
상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트라인(F5)에 의해 벤트 마스터로 보낼 수 있다.
상기 선박용 연료 공급 시스템은, 상기 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스의 수위를 측정하는 수위센서(L); 및 상기 복귀라인(F4) 상에 설치되는 제3 밸브(V3);를 더 포함할 수 있고, 상기 제3 밸브(V3)는 상기 수위센서(L)가 측정한 수위값에 따라 상기 버퍼탱크(50)로부터 배출되는 액화가스의 유량 및 개폐를 조절할 수 있다.
상기 제3 밸브(V3)는 평상시(Normal Operation)에는 닫힌 상태로 유지되다가, 상기 수위센서(L)가 측정한 수위값이 제2 설정값 이상이 되면 열릴 수 있다.
상기 선박용 연료 공급 시스템은, 상기 버퍼탱크(50)의 내부 압력을 측정하는 제3 압력센서(P3)를 더 포함할 수 있다.
상기 선박용 연료 공급 시스템은, 상기 기체공급라인(F3) 상에 설치되는 제5 밸브(V5)를 더 포함할 수 있고, 상기 제5 밸브(V5)는 상기 제3 압력센서(P3)가 측정한 압력값에 따라 유체의 유량 및 개폐를 조절할 수 있다.
상기 선박용 연료 공급 시스템은, 상기 벤트라인(F5) 상에는 설치되는 제4 밸브(V4)를 더 포함할 수 있고, 상기 제4 밸브(V4)는 상기 제3 압력센서(P3)가 측정한 압력값에 따라 유체의 유량 및 개폐를 조절할 수 있다.
상기 선박용 연료 공급 시스템은, 상기 엔진(E)으로 공급되는 액화가스에 포함된 불순물을 걸러내는 제1 필터(31)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 필터(31)는 상기 열교환기(20)와 상기 버퍼탱크(50) 사이에 설치될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스를 압축시키고 가열시킨 후 엔진(E)에 공급하는 선박용 연료 공급 방법에 있어서, 압축 및 가열된 액화가스를 버퍼탱크(50)에 일시 저장하였다가, 상기 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 상기 버퍼탱크(50)로부터 상기 엔진(E)으로 공급하고, 상기 버퍼탱크(50)의 내부 수위가 높아지는 경우에, 상기 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스를 저장탱크(T)로 복귀시키는, 선박용 연료 공급 방법이 제공된다.
상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 상기 저장탱크(T)로 보낼 수 있다.
상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트 마스터로 보낼 수 있다.
본 발명의 의하면, 액체 상태의 비압축성 유체를 엔진의 연료로 공급하는 경우에도, 안정적으로 엔진에 연료를 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 엔진 상류에 버퍼탱크를 설치함으로써 다량의 플래시 가스(flash gas)가 발생하는 현상을 방지할 수 있으므로, 다량의 플래시 가스를 처리하기 위한 추가적인 장비나 제어 시스템의 설치를 생략할 수 있고, 플래시 가스를 수용하기 위해 저장탱크의 부피를 크게 설계할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 선박용 연료 공급 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 선박용 연료 공급 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 선박용 연료 공급 시스템의 개략도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 선박용 연료 공급 시스템의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예의 선박용 연료 공급 시스템은, 펌프(10), 열교환기(20), 제1 압력센서(P1), 제1 밸브(V1), 제2 압력센서(P2) 및 제2 밸브(V2)를 포함한다.
저장탱크(T)는 액화가스를 저장하며, 저장탱크(T)로부터 배출된 액화가스는 엔진(E)에 연료로 공급된다. 엔진(E)은 액화석유가스(LPG)와 디젤(Diesel)을 연료로 사용하는 DF(Dual Fuel) 엔진일 수 있다.
펌프(10)는 저장탱크(T)로부터 배출된 액화가스를 엔진(E)의 요구 압력에 맞춰 압축시키며, 열교환기(20)는 펌프(10)에 의해 압축된 액화가스를 엔진(E)의 요구 온도에 맞춰 열교환시켜 가열시킨다.
제1 압력센서(P1)는, 열교환기(20)에 의해 가열된 액화가스를 엔진(E)으로 공급하는 연료공급라인(F1) 상에 설치되어, 연료공급라인(F1)의 압력을 측정하고, 제1 밸브(V1)는 연료공급라인(F1) 상에 설치되어, 제1 압력센서(P1)가 측정한 압력값에 따라 액화가스의 유량 및 개폐를 조절한다.
엔진(E)의 부하가 낮아져 엔진(E)이 요구하는 연료의 양이 줄어들면, 소모되는 액화가스의 양이 줄어들므로 연료공급라인(F1)의 압력이 높아지고, 제1 압력센서(P1)는 연료공급라인(F1)의 높아진 압력값을 제1 밸브(V1)로 전송한다. 제1 압력센서(P1)로부터 연료공급라인(F1)의 높아진 압력값을 전송받으면, 제1 밸브(V1)는 개도를 낮춰 액화가스의 유량을 줄인다.
또한, 엔진(E)의 부하가 높아져 엔진(E)이 요구하는 연료의 양이 늘어나면, 소모되는 액화가스의 양이 증가하므로 연료공급라인(F1)의 압력이 낮아지고, 제1 압력센서(P1)는 연료공급라인(F1)의 낮아진 압력값을 제1 밸브(V1)로 전송한다. 제1 압력센서(P1)로부터 연료공급라인(F1)의 낮아진 압력값을 전송받으면, 제1 밸브(V1)는 개도를 높여 액화가스의 유량을 증가시킨다.
엔진(E) 상류에는 엔진(E)으로 공급되는 액화가스에 포함된 불순물을 걸러내는 제1 필터(31)가 설치될 수 있으며, 제1 필터(31)는 열교환기(20)와 제1 밸브(V1) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
엔진(E)으로 공급된 액화가스 중 엔진(E)에서 사용되지 않은 잉여 액화가스는 다시 저장탱크(T)로 보내진다. 본 실시예에 의하면, 엔진(E)에서 필요로 하는 양을 초과하는 양의 액화가스를 엔진(E)에 공급한 후에, 엔진(E)에서 사용되고 남은 액화가스를 엔진(E)으로부터 배출시켜 저장탱크(T)로 복귀시킨다.
기체 상태의 압축성 유체(Compressible Fluid)를 엔진(E)의 연료로 공급하는 경우에는, 연료공급라인(F1)을 엔진(E)에서 요구되는 양보다 조금 더 높은 압력으로 채워 놓으면, 압축성 유체인 연료가 어느 정도 압축된 상태로 연료공급라인(F1)에 존재하면서 엔진(E)이 갑자기 많은 양의 연료를 필요로 하는 경우에도 바로 연료를 공급할 수 있으므로, 엔진(E)의 부하가 변동되어도 별다른 문제 없이 안정적으로 연료를 공급할 수 있다.
그러나, 액체 상태의 비압축성 유체(Incompressible Fluid)를 엔진(E)의 연료로 공급하는 경우에는, 비압축성 유체는 압력을 가하여도 부피의 변화가 미미하므로, 연료공급라인(F1)을 엔진(E)에서 요구되는 양보다 조금 더 높은 압력으로 채워 놓는 방법을 사용할 수 없다.
그런데, 엔진(E)이 갑자기 많은 양의 연료를 필요로 하는 경우에 엔진(E)이 필요로 하는 양의 연료를 공급하지 못하게 되면, 엔진(E)에 캐비테이션(Cavitation) 등이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 발명자들은 엔진(E)에 공급되는 연료가 부족한 경우를 발생시키는 것보다는, 차라리 엔진이 필요한 양보다 더 많은 양의 연료를 공급하는 것이 더 낫다고 판단하였다.
본 실시예에 의하면, 엔진(E)에서 요구되는 양의 액화가스만을 엔진(E)으로 공급하는 것이 아니라, 엔진(E)의 부하 변동을 수용할 수 있는 충분한 양의 액화가스를 전부 엔진(E)에 공급하고, 엔진(E)에서 사용되지 못한 잉여 액화가스는 엔진(E)으로부터 배출시킨다.
따라서, 본 발명의 의하면, 액체 상태의 비압축성 유체를 엔진의 연료로 공급하는 경우에도, 안정적으로 엔진에 연료를 공급할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 엔진(E)의 요구량의 대략 100% 내지 120%의 액화가스를 엔진(E)에 공급할 수 있고, 바람직하게는 엔진(E)의 요구량의 대략 110%의 액화가스를 엔진(E)에 공급할 수 있다.
제2 압력센서(P2)는 엔진(E)으로부터 배출된 잉여 액화가스를 저장탱크(T)로 보내는 연료배출라인(F2) 상에 설치되어, 연료배출라인(F2)의 압력을 측정하며, 제2 밸브(V2)는 연료배출라인(F2) 상에 설치되어, 제2 압력센서(P2)가 측정한 압력값이 제1 설정값 이하가 되도록 액화가스의 유량을 조절한다. 엔진(E)의 요구 압력으로 가압된 고압의 잉여 액화가스를 저장탱크(T)로 복귀시키면서 제2 밸브(V2)에 의해 압력을 낮추는 것이다.
엔진(E) 하류에는 엔진(E)으로부터 배출된 잉여 액화가스에 포함된 불순물을 걸러내는 제2 필터(32)가 설치될 수 있으며, 제2 필터(32)는 제2 밸브(V2)와 저장탱크(T) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
엔진(E)과 제2 밸브(V2) 사이에는 제1 녹아웃드럼(41)이 설치될 수 있고, 제2 밸브(V2)와 저장탱크(T) 사이에는 제2 녹아웃드럼(42)이 설치될 수 있다.
녹아웃드럼(Knock Out Drum, K.O. Drum)은, 비상 상황에 연료가 배출되어야 할 경우, 녹아웃드럼을 통해 기체 상태의 연료만 배출시키고 나머지는 저장하거나 저장탱크(T)로 돌려보내는 버퍼(Buffer) 역할을 한다.
제1 녹아웃드럼(41)과 제2 녹아웃드럼(42)으로부터 배출된 가스는 벤트 마스터(Vent Master)로 보내질 수 있다.
한편, 엔진(E)으로부터 배출된 잉여 액화가스가 제2 밸브(V2)에 의해 감압되면서 발생하는 플래시 가스를 재액화 시스템으로 공급하여 재액화시킬 수도 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 선박용 연료 공급 시스템의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 선박용 연료 공급 시스템은, 제1 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출된 액화가스를 엔진(E)의 요구 압력에 맞춰 압축시는 펌프(10), 및 펌프(10)에 의해 압축된 액화가스를 엔진(E)의 요구 온도에 맞춰 열교환시켜 가열시키는 열교환기(20)를 포함하고, 열교환기(20)에 의해 가열된 액화가스는 엔진(E)으로 공급된다. 또한, 엔진(E) 상류에는, 제1 실시예와 마찬가지로, 엔진(E)으로 공급되는 액화가스에 포함된 불순물을 걸러내는 제1 필터(31)가 설치될 수 있다.
단, 본 실시예의 선박용 연료 공급 시스템은, 제1 실시예에 비해, 버퍼탱크(50)를 더 포함하고, 제1 압력센서(P1) 및 제1 밸브(V1)를 포함하지 않는다는 차이점이 있다.
버퍼탱크(50)는, 저장탱크(T)로부터 배출되어 펌프(10) 및 열교환기(20)를 통과한 액화가스를 일시 저장하였다가 엔진(E)에 공급한다. 제1 실시예에서 엔진(E)의 부하 변동을 수용할 수 있는 충분한 양의 액화가스를 전부 엔진(E)에 공급하고, 엔진(E)에서 사용되지 못한 잉여 액화가스는 엔진(E)으로부터 배출시키는 것과는 달리, 본 실시예에서는 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 버퍼탱크(50)로부터 엔진(E)에 공급하고, 엔진(E)의 부하가 계속 적어져 버퍼탱크(50)의 내부 수위가 높아지는 경우에, 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스를 복귀라인(F4)에 의해 저장탱크(T)로 복귀시킨다.
버퍼탱크(50)에는 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스의 수위를 측정하는 수위센서(L)가 설치될 수 있으며, 엔진(E)이 사용하지 않은 잉여 액화가스를 버퍼탱크(50)로부터 저장탱크(T)로 복귀시키는 복귀라인(F4) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제3 밸브(V3)가 설치될 수 있다.
제3 밸브(V3)는 수위센서(L)가 측정한 버퍼탱크(50) 내부 수위값에 따라 버퍼탱크(50)로부터 배출되는 액화가스의 유량 및 개폐를 조절할 수 있다. 제3 밸브(V3)는 평상시(Normal Operation)에는 닫힌 상태로 유지되다가, 수위센서(L)가 측정한 버퍼탱크(50) 내부 수위값이 제2 설정값 이상이 되면 열려 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스를 저장탱크(T)로 보낼 수 있다.
버퍼탱크(50)에 질소(N2) 등의 기체를 공급하여 버퍼탱크(50)의 내부 압력을 유지 및 조절한다. 버퍼탱크(50)의 내부 압력을 유지 및 조절함으로써 엔진(E)이 요구하는 압력의 액화가스를 연료로 공급할 수 있으므로, 제1 실시예와 같이, 제1 압력센서(P1) 및 제1 밸브(V1)에 의해 엔진(E)으로 보내지는 액화가스의 압력을 조절할 필요가 없다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 제1 실시예와 달리, 제1 압력센서(P1) 및 제1 밸브(V1)를 설치하지 않을 수 있다.
버퍼탱크(50)에는 버퍼탱크(50)의 내부 압력을 측정하는 제3 압력센서(P3)가 설치될 수 있고, 버퍼탱크(50) 내부의 가스(내부 압력 유지 및 조절을 위해 공급되는 질소 등의 가스, 증발가스 및 플래시 가스를 포함한다.)를 배출시키는 벤트라인(F5) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제4 밸브(V4)가 설치될 수 있으며, 버퍼탱크(50)에 질소 등의 기체를 공급하는 기체공급라인(F3) 상에는 유체의 유량 및 개폐를 조절하는 제5 밸브(V5)가 설치될 수 있다.
제4 밸브(V4)와 제5 밸브(V5)는, 버퍼탱크(50) 내부 압력이 일정 범위로 유지될 수 있도록, 제3 압력센서(P3)가 측정한 버퍼탱크(50) 내부 압력값에 따라 유체의 유량 및 개폐가 조절될 수 있다. 제4 밸브(V4)의 개폐 및 개도를 조절하여 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트라인(F5)에 의해 저장탱크(T)로 보낼 수 있으며, 제5 밸브(V5)의 개폐 및 개도를 조절하여 질소 등의 기체를 버퍼탱크(50)로 공급할 수 있다. 제5 밸브(V5)는 평상시에 계속 열린 상태로 유지되며 개도가 조절될 수 있다.
본 실시예의 선박용 연료 공급 시스템이 제1 필터(31)를 포함하는 경우, 제1 필터(31)는 열교환기(20)와 버퍼탱크(50) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
제1 실시예에 의하면 엔진(E)의 요구 압력으로 가압된 고압의 잉여 액화가스가 저장탱크(T)로 복귀되면서, 액화가스의 압력의 저장탱크(T)의 내부 압력까지 급격히 감소하며 다량의 플래시 가스가 발생한다는 문제점이 있다. 다량의 플래시 가스가 발생하면, 저장탱크(T), 녹아웃드럼(41, 42), 벤트 마스터 등의 부피를 플래시 가스를 수용할 수 있도록 크게 설계할 필요가 있고, 다량의 플래시 가스를 처리하기 위한 추가적인 장비나 제어 시스템이 필요하다.
본 실시예에 의하면, 버퍼탱크(50)를 설치하여 버퍼탱크(50)로부터 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 공급하므로, 엔진(E)의 요구 압력으로 가압된 액화가스를 저장탱크(T)로 보내는 경우가 발생하지 않으며, 다량의 플래시 가스가 발생되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 다량의 플래시 가스를 처리하기 위해 녹아웃드럼(41, 42), 벤트 마스터 등의 추가적인 장비나 제어 시스템의 설치를 생략할 수 있고, 플래시 가스를 수용하기 위해 저장탱크(T)의 부피를 크게 설계할 필요가 없다는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 선박용 연료 공급 시스템의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 선박용 연료 공급 시스템은, 도 2에 도시된 제2 실시예의 선박용 연료 공급 시스템에 비해, 버퍼탱크(50)로부터 배출된 가스가 벤트라인(F5)에 의해 저장탱크(T)로 보내지는 것이 아니라, 벤트 마스터로 보내진다는 점에서 차이점이 존재하며, 그 밖의 다른 부재의 역할과 그에 따른 효과는 제2 실시예와 동일하다.
본 실시예에 의하면, 버퍼탱크(50)로부터 배출된 가스를 저장탱크(T)로 보내지 않으므로, 제2 실시예에 비해 저장탱크(T)의 부피를 더 작게 설계할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
T : 저장탱크 E : 엔진
V1, V2, V3, V4, V5 : 밸브 P1, P2, P3 : 압력센서
L : 수위센서 F1 : 연료공급라인
F2 : 연료배출라인 F3 : 기체공급라인
F4 : 복귀라인 F5 : 벤트라인
10 : 펌프 20 : 열교환기
31, 32 : 필터 41, 42 : 녹아웃드럼
50 : 버퍼탱크

Claims (14)

  1. 저장탱크(T)로부터 배출된 액화가스를 엔진(E)의 요구 압력에 맞춰 압축시키는 펌프(10);
    상기 펌프(10)에 의해 압축된 액화가스를 상기 엔진(E)의 요구 온도에 맞춰 열교환시켜 가열시키는 열교환기(20); 및
    상기 저장탱크(T)로부터 배출되어 상기 펌프(10) 및 상기 열교환기(20)를 통과한 액화가스를 일시 저장하였다가 상기 엔진(E)에 공급하는 버퍼탱크(50);를 포함하고,
    기체를 기체공급라인(F3)에 의해 상기 버퍼탱크(50)로 공급하여, 상기 버퍼탱크(50) 내부 압력을 유지 및 조절하고,
    상기 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 상기 버퍼탱크(50)로부터 상기 엔진(E)으로 공급하는, 선박용 연료 공급 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50)의 내부 수위가 높아지는 경우에, 상기 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스를 복귀라인(F4)에 의해 상기 저장탱크(T)로 복귀시키는, 선박용 연료 공급 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트라인(F5)에 의해 상기 저장탱크(T)로 보내는, 선박용 연료 공급 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트라인(F5)에 의해 벤트 마스터로 보내는, 선박용 연료 공급 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스의 수위를 측정하는 수위센서(L); 및
    상기 복귀라인(F4) 상에 설치되는 제3 밸브(V3);를 더 포함하고,
    상기 제3 밸브(V3)는 상기 수위센서(L)가 측정한 수위값에 따라 상기 버퍼탱크(50)로부터 배출되는 액화가스의 유량 및 개폐를 조절하는, 선박용 연료 공급 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 밸브(V3)는 평상시(Normal Operation)에는 닫힌 상태로 유지되다가, 상기 수위센서(L)가 측정한 수위값이 제2 설정값 이상이 되면 열리는, 선박용 연료 공급 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50)의 내부 압력을 측정하는 제3 압력센서(P3)를 더 포함하는, 선박용 연료 공급 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 기체공급라인(F3) 상에 설치되는 제5 밸브(V5)를 더 포함하고,
    상기 제5 밸브(V5)는 상기 제3 압력센서(P3)가 측정한 압력값에 따라 유체의 유량 및 개폐를 조절하는, 선박용 연료 공급 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 벤트라인(F5) 상에는 설치되는 제4 밸브(V4)를 더 포함하고,
    상기 제4 밸브(V4)는 상기 제3 압력센서(P3)가 측정한 압력값에 따라 유체의 유량 및 개폐를 조절하는, 선박용 연료 공급 시스템.
  10. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진(E)으로 공급되는 액화가스에 포함된 불순물을 걸러내는 제1 필터(31)를 더 포함하는, 선박용 연료 공급 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 필터(31)는 상기 열교환기(20)와 상기 버퍼탱크(50) 사이에 설치되는, 선박용 연료 공급 시스템.
  12. 액화가스를 압축시키고 가열시킨 후 엔진(E)에 공급하는 선박용 연료 공급 방법에 있어서,
    압축 및 가열된 액화가스를 버퍼탱크(50)에 일시 저장하였다가, 상기 엔진(E)이 요구하는 양의 액화가스를 상기 버퍼탱크(50)로부터 상기 엔진(E)으로 공급하고,
    상기 버퍼탱크(50)의 내부 수위가 높아지는 경우에, 상기 버퍼탱크(50) 내부의 액화가스를 저장탱크(T)로 복귀시키는, 선박용 연료 공급 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 상기 저장탱크(T)로 보내는, 선박용 연료 공급 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 버퍼탱크(50) 내부의 가스를 벤트 마스터로 보내는, 선박용 연료 공급 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102363309B1 (ko) * 2020-11-26 2022-02-17 주식회사 영광 선박용 연료가스 공급장치
KR20220037072A (ko) 2020-09-17 2022-03-24 삼성중공업 주식회사 연료 공급 제어 장치
WO2023101523A1 (ko) * 2021-12-03 2023-06-08 현대중공업 주식회사 암모니아 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20230083973A (ko) * 2021-12-03 2023-06-12 에이치디현대중공업 주식회사 암모니아 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090417B (zh) * 2021-03-29 2022-07-22 招商局重工(深圳)有限公司 一种lpg气液分离罐以及燃料控制系统
CN113719381B (zh) * 2021-07-21 2022-12-13 一汽解放汽车有限公司 一种燃料供给系统和汽车
CN114790981B (zh) * 2022-04-20 2024-02-20 潍柴动力股份有限公司 防止hpdi发动机供气系统液压泵出现短行程的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012176672A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料供給系統
KR20160002638A (ko) * 2015-12-18 2016-01-08 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101732554B1 (ko) * 2015-06-26 2017-05-24 삼성중공업 주식회사 연료가스 공급시스템

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2879261B1 (fr) * 2004-12-10 2007-04-13 Alstom Sa Installation pour la fourniture de combustible gazeux a un ensemble de production energetique d'un navire de transport de gaz liquefie
US20120036888A1 (en) * 2007-11-05 2012-02-16 David Vandor Method and system for the small-scale production of liquified natural gas (lng) and cold compressed gas (ccng) from low-pressure natural gas
FR2938498B1 (fr) * 2008-11-17 2012-02-03 Gaztransp Et Technigaz Navire ou support flottant equipe d'un dispositif d'attenuation des mouvements de carenes liquides
NL1039103C2 (nl) * 2011-10-12 2013-04-23 Erik Jeroen Eenkhoorn Element voor het elimineren van turbulent gedrag van vloeistof in een houder.
KR101386543B1 (ko) * 2012-10-24 2014-04-18 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템
KR101519537B1 (ko) * 2012-12-11 2015-05-13 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템
DE102012025022A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Man Diesel & Turbo Se Kraftstoffversorgungsanlage
KR20150004087U (ko) * 2014-04-30 2015-11-09 대우조선해양 주식회사 선박의 연료가스공급시스템
KR20150013399A (ko) * 2014-12-15 2015-02-05 현대중공업 주식회사 액화가스 연료공급 시스템
KR20160120373A (ko) * 2015-04-07 2016-10-18 삼성중공업 주식회사 연료가스 공급시스템
US11041466B2 (en) * 2015-11-05 2021-06-22 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Gas processing system and vessel including the same
KR101867031B1 (ko) * 2016-08-17 2018-06-14 대우조선해양 주식회사 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012176672A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料供給系統
KR101732554B1 (ko) * 2015-06-26 2017-05-24 삼성중공업 주식회사 연료가스 공급시스템
KR20160002638A (ko) * 2015-12-18 2016-01-08 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220037072A (ko) 2020-09-17 2022-03-24 삼성중공업 주식회사 연료 공급 제어 장치
KR102363309B1 (ko) * 2020-11-26 2022-02-17 주식회사 영광 선박용 연료가스 공급장치
WO2023101523A1 (ko) * 2021-12-03 2023-06-08 현대중공업 주식회사 암모니아 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20230083973A (ko) * 2021-12-03 2023-06-12 에이치디현대중공업 주식회사 암모니아 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20230084411A (ko) * 2021-12-03 2023-06-13 에이치디현대중공업 주식회사 암모니아 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박

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