KR20220080774A - 선박의 연료공급시스템 및 방법 - Google Patents

선박의 연료공급시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

선박의 연료공급시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 연료공급시스템은, 선박에 마련되며 선내 엔진으로 공급되는 액화가스를 저장하는 연료공급탱크; 상기 연료공급탱크로부터 상기 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인; 상기 연료공급라인에 마련되며 상기 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 부스팅펌프; 상기 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진으로부터 회수하여 상기 연료공급라인의 부스팅펌프 상류로 재순환시키는 리턴라인; 상기 연료공급라인에 마련되며 상기 액화가스를 상기 엔진에서 필요한 온도에 따라 가열 또는 냉각하는 온도조절기; 및 상기 온도조절기의 하류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되어 상기 리턴라인으로 연결되는 바이패스라인:을 포함하며, 상기 엔진으로부터 회수되는 고온의 액화가스 및 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인을 통해 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합하여 상기 연료공급라인에서의 윤활유 경화를 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 연료공급시스템 및 방법{Fuel Supply System And Method For Ship}
본 발명은 선박의 연료공급시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LPG나 NH3와 같은 액화가스를 연료를 사용하는 선박에서 엔진으로 초과공급되어 남은 액화가스를 재순환시키면서, 엔진에서 유입된 윤활유의 경화 또는 응고를 방지할 수 있는 선박의 연료공급시스템 및 방법에 관한 것이다.
LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있다. 액화가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG나 LPG 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭 감소하므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
조성에 따라 액화 온도의 차이는 있으나 프로판을 주성분으로 하는 석유가스는 액화 온도가 상압 약 -42℃의 저온이고, 18 bar에서는 약 45℃의 온도까지, 7 bar에서는 20℃까지 액체 상태로 저장가능하다. LPG는 상압 -42℃보다 높으면 증발되므로, 선박의 LPG 저장탱크에는 단열처리가 되어있다. 그러나 외부의 열이 지속적으로 LPG에 전달되므로, LPG 수송 과정에서 LPG 저장탱크 내에서 지속적으로 LPG가 기화되어 LPG 저장탱크 내에 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.
LPG 운반선에서는 LPG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LPG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LPG 저장탱크에 내압구조를 갖추는 한편 탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스 재액화 장치를 사용한다.
한편, 종래의 LPG 운반선 등에는 선박의 추진 연료로서 상대적으로 가격이 저렴한 벙커C유 등의 중유를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있는데, 이러한 중유 연료 공급 시스템은 중유 연료 사용에 대한 국제적인 배기가스 배출규제 강화로 황 성분이 적은 중유 연료 탱크(LSHFO tank)를 별도로 설치해야 했고, 국제적인 환경규제 기준에 적합한 친환경적인 연료 공급 시스템의 요구가 커졌다.
최근에는 LPG 또는 LNG 운반선에서 LPG 또는 LNG 및 그로부터 발생하는 증발가스를 추진 연료로 사용하는 연료공급시스템의 적용이 늘어나고 있고, 국제적인 배기가스 배출규제 강화에 따라 LPG 또는 LNG 운반선 외에 일반 선박에서도 LNG 등을 추진 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다.
특히 LPG는 극저온에서 액화되는 LNG보다 저장이 용이하고 기존 HFO에 견주어 SPECIFIC ENERGY와 ENERGY DENSITY에서 크게 떨어지지 않으면서 기존 HFO 대비 SOX, NOX, CO2, PM등의 절감 효과가 탁월한 장점이 있다.
LPG를 연료로 사용하는 선박에서 엔진에 연료로 공급될 LPG는 연료공급탱크로부터 압축용 펌프, 히터 등을 포함하는 연료공급부(Fuel Supply System)를 거치면서 엔진의 연료공급조건에 맞추어 선박의 엔진에 공급된다.
LPG와 같은 비압축성 유체를 연료로 공급할 때에는 엔진의 로드 변화에 즉각 대응할 수 있도록 엔진에서 필요로 하는 연료보다 많은 양의 연료가 초과공급된 후, 엔진에서 연료로 소비되고 남는 LPG나 엔진 로드 변화에 따른 연료소모율 변화로 남는 LPG, 엔진 정지 시 엔진 및 배관에 잔류하는 LPG는 엔진에서 배출하여 회수된다.
그런데, 회수되는 LPG를 그대로 배출시켜 태워 없애면 연료를 낭비하는 문제가 있고, 이를 카고 탱크로 보내면 엔진에서 유입된 윤활유(sealing oil)로 인한 LPG 화물의 오염 우려가 있다. 또한, 회수되는 LPG를 엔진의 연료공급조건에 맞추어 압축 및 가열되어 고온 고압 상태이므로 이를 연료공급탱크로 보내면 탱크 내 압력 및 온도를 높이는 문제가 있다.
이러한 점을 고려하여 엔진에서 회수되는 LPG를 다시 연료공급부로 보내 연료공급탱크에서 공급되는 액화가스와 혼합되어 다시 엔진으로 공급할 수 있다.
그런데 엔진에서 회수되는 LPG는 온도가 최고 60℃ 내외로 상대적으로 고온이며, 엔진에서 유입된 윤활유가 섞여있을 수 있다. 그에 비해 연료공급탱크에 저장된 LPG는 대기압을 기준으로 하면 약 -52℃ 내외의 저온인데, 이와 같이 연료공급탱크에서 공급되는 저온의 LPG와 엔진에서 회수되는 고온의 재순환 LPG가 혼합되면서 연료공급부의 배관을 지나는 LPG의 온도가 상당히 떨어지게 되고, 특히 엔진의 로드가 높은 구간에서는 엔진에서 회수되는 고온 LPG의 양은 적고 연료공급탱크에서 공급되는 저온 LPG의 양이 많아 -10℃ 이하로 떨어져 LPG에 유입된 윤활유가 경화 또는 응고되어 배관을 막거나 원활한 연료 공급을 방해할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하여, 엔진에서 회수되는 LPG 중의 윤활유가 경화되는 것을 방지하여 원활하게 연료를 공급할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 마련되며 선내 엔진으로 공급되는 액화가스를 저장하는 연료공급탱크;
상기 연료공급탱크로부터 상기 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인;
상기 연료공급라인에 마련되며 상기 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 부스팅펌프;
상기 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진으로부터 회수하여 상기 연료공급라인의 부스팅펌프 상류로 재순환시키는 리턴라인;
상기 연료공급라인에 마련되며 상기 액화가스를 상기 엔진에서 필요한 온도에 따라 가열 또는 냉각하는 온도조절기; 및
상기 온도조절기의 하류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되어 상기 리턴라인으로 연결되는 바이패스라인:을 포함하며,
상기 엔진으로부터 회수되는 고온의 액화가스 및 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인을 통해 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합하여 상기 연료공급라인에서의 윤활유 경화를 방지하는 선박의 연료공급시스템이 제공된다.
상기 바이패스라인에 마련되어 상기 연료공급라인으로부터 리턴라인으로 공급되는 액화가스의 유량 및 온도를 조절하는 컨트롤밸브; 및 상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류지점 하류에서의 상기 연료공급라인을 지나는 액화가스의 온도에 따라 상기 컨트롤밸브를 제어하는 온도제어부:를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 온도제어부는, 상기 연료공급라인에서 상기 합류지점 하류의 액화가스 온도를 감지하는 온도감지기; 및 상기 온도감지기에서 감지된 온도에 따라 상기 컨트롤밸브의 개폐 및 개도를 제어하는 제어기:를 포함하며, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 컨트롤밸브를 통해 상기 바이패스라인을 지나는 액화가스의 양을 조절하여 상기 합류지점 하류의 액화가스 온도를 설정 온도 이상으로 유지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 온도조절기는 상기 연료공급라인에서 상기 부스팅펌프의 후단에 마련되며, 상기 엔진의 로드가 높을 때는 액화가스를 가열하는 히터로 작동하고, 엔진의 로드가 낮을 때는 액화가스를 냉각하는 쿨러로 작동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 온도조절기는 상기 연료공급라인에서 상기 부스팅펌프의 전단에 마련되고, 상기 엔진의 로드가 높을 때는 액화가스를 가열하는 히터로 작동하고, 엔진의 로드가 낮을 때는 액화가스를 냉각하는 쿨러로 작동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 연료공급탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하는 컴프레서; 및 상기 컴프레서에서 압축된 증발가스를 냉각하여 응축시키는 응축기:를 더 포함하며, 상기 응축기에서 응축된 액화가스는 상기 연료공급라인로 공급되어 상기 부스팅펌프를 거쳐 상기 엔진으로 공급될 수 있다.
바람직하게는, 상기 연료공급탱크에서 발생하는 증발가스를 공급받아 재액화하는 재액화장치:를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박에 마련된 연료공급탱크로부터 연료공급라인을 따라 액화가스를 부스팅펌프에서 압축하고 상기 엔진에서 필요한 온도에 따라 온도조절기로 가열 또는 냉각하여 선내 엔진에 연료로 공급하고,
상기 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 리턴라인을 따라 상기 부스팅펌프의 상류로 재순환시키되,
상기 온도조절기의 하류에서 상기 리턴라인으로 연결되는 바이패스라인을 통해 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인으로 공급하여,
상기 엔진으로부터 회수되는 고온의 액화가스 및 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인을 통해 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합하여 상기 연료공급라인에서의 윤활유 경화를 방지하는 것을 특징으로 하는, 선박의 연료공급방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류지점 하류의 액화가스 온도를 감지하여, 감지된 온도에 따라 상기 바이패스라인을 지나는 액화가스의 양을 조절하여 상기 합류지점 하류의 액화가스 온도를 설정 온도 이상으로 유지할 수 있다.
본 발명에서는, 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 회수하여 리턴라인을 따라 부스팅펌프 상류로 재순환시키되, 바이패스라인을 통해 온도조절기를 거친 액화가스를 리턴라인으로 공급하여, 엔진으로부터 회수되는 고온의 액화가스와 함께 온도조절기를 거친 액화가스를 연료공급탱크로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합한다.
이와 같이 연료공급라인을 지나는 액화가스 온도를 설정 온도 이상으로 유지함으로써, 엔진으로부터 회수되는 재순환 액화가스 중에 혼입된 윤활유가 연료공급라인에서 경화 또는 응고되어 관로를 막는 것을 방지할 수 있다.
특히, 엔진의 로드 변화에 따라 회수되는 재순환 액화가스의 양과 연료공급탱크로부터 공급되는 저온 액화가스의 양이 변화하더라도 바이패스라인을 따라 공급되는 액화가스의 유량을 조절하여 연료공급라인의 액화가스 온도를 효과적으로 조절할 수 있고, 별도의 히터나 히팅 코일 등을 설치하지 않아 장치 및 관련 설비의 설치 비용을 절감하고 선내 공간 확보에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
후술하는 본 발명의 실시예에서 선박은, 액화가스를 추진용 엔진의 연료 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되는 모든 종류의 선박일 수 있다. 대표적으로 LPG 운반선, LNG 운반선(LNG Carrier), 액체수소 운반선, LNG RV(Regasification Vessel), 액화가스 추진 컨테이너 운반선, 액화가스 추진 유조선과 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다.
또한, 본 실시예는 저온으로 액화시켜 수송될 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진의 연료로 공급될 수 있는 모든 종류의 액화가스의 연료공급시스템에 적용될 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스 및 암모니아(NH3) 등일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LPG 또는 NH3가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시하였고, 도 2에는 제2 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을, 도 3에는 제3 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을, 도 4에는 제4 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 각각 도시하였다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예들의 연료공급시스템은, 선박에 마련되며 선내 엔진으로 공급되는 액화가스를 저장하는 연료공급탱크(T), 연료공급탱크로부터 엔진(ME)으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인(SL, SLa, SLb, SLc), 연료공급라인에 마련되며 액화가스를 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 부스팅펌프(200, 200a, 200b, 200c), 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 엔진으로부터 회수하여 연료공급라인의 부스팅펌프 상류로 재순환시키는 리턴라인(RL), 연료공급라인에 마련되며 액화가스를 엔진에서 필요한 온도에 따라 가열 또는 냉각하는 온도조절기(300, 300a, 300b, 300c)를 포함한다.
연료공급탱크(T)에 저장된 액화가스는, 탱크에 마련된 이송펌프(P)에서 펌핑되어 연료공급라인(SL, SLa, SLb, SLc)으로 공급되고, 부스팅펌프(200, 200a, 200b, 200c)와 온도조절기(300, 300a, 300b, 300c)를 거쳐 엔진에서 필요로 하는 압력 및 온도로 엔진(ME)에 공급된다.
특히, 본 실시예들의 엔진에는 압축 및 가열된 연료가 액체 상태로 엔진으로 공급되는데, 압력 변화에 따라 부피변화가 큰 압축성 유체, 즉 가스 연료가 공급되는 엔진과는 달리, 압력을 가하여도 부피의 변화가 없거나 적은 비압축성 유체, 액체 상태의 LPG나 NH3 등의 액화가스가 엔진 연료로 공급되는 경우 엔진의 부하 변동에도 즉각적으로 대응하여 연료를 공급하고 캐비테이션을 방지하기 위해서 과잉의 액화가스를 엔진으로 공급한다.
엔진에 공급된 액화가스 중 연료로 소비되고 남은 연료는 엔진에서 배출시키는데, 압축 및 가열된 연료를 그대로 연료공급탱크로 보내면 연료공급탱크 내 압력 및 온도를 상승시켜 탱크 및 선박 안전에 위협이 될 수 있다.
본 실시예들에서는 이를 해결하기 위해 리턴라인(RL)을 연료공급라인의 부스팅펌프(200, 200a, 200b, 200c) 상류로 연결하여, 엔진으로부터 회수되는 액화가스를 연료공급탱크(T)에서 공급되는 액화가스와 함께 부스팅펌프 등의 장치를 거쳐 다시 엔진으로 공급한다. 리턴라인(RL)에는 엔진에서 회수되는 액화가스의 압력을 조절할 수 있는 압력조절밸브(RV)가 마련된다.
그런데, 엔진의 로드가 높은 구간에서와 같이 엔진에서 회수되는 고온 액화가스의 양은 적고 연료공급탱크에서 공급되는 저온 액화가스의 양이 많은 경우, 엔진에서 회수되는 액화가스 중에 유입된 윤활유가 경화 또는 응고되어 배관을 막거나 원활한 연료 공급을 방해할 수 있다.
이를 해결하기 위해 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예들에서는, 온도조절기(300, 300a, 300b, 300c)의 하류에서 연료공급라인(SL, SLa, SLb, SLc)으로부터 분기되어 리턴라인(RL)으로 연결되는 바이패스라인(BL)을 마련하여, 엔진(ME)으로부터 회수되는 고온의 액화가스(회수 액화가스) 및 온도조절기(300, 300a, 300b, 300c)를 거친 액화가스(우회 액화가스)를 리턴라인을 통해 연료공급탱크(T)로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합하여, 연료공급라인에서의 액화가스의 온도를 설정 온도 이상으로 유지함으로써 윤활유 경화를 방지할 수 있도록 한다.
바이패스라인에는 연료공급라인으로부터 리턴라인으로 공급되는 액화가스의 유량 및 온도를 조절하는 컨트롤밸브(BV)가 마련되고, 연료공급라인에서 리턴라인의 합류지점 하류에는 연료공급라인을 지나는 액화가스의 온도에 따라 컨트롤밸브를 제어하는 온도제어부(100)가 마련된다.
온도제어부(100)는, 연료공급라인에서 상기 합류지점 하류를 지나는 액화가스, 즉 리턴라인을 통해 공급된 회수 액화가스와 우회 액화가스와 연료공급탱크에서 공급된 액화가스가 혼합된 액화가스의 온도를 감지하는 온도감지기(110)와, 온도감지기에서 감지된 온도에 따라 컨트롤밸브(BV)의 개폐 및 개도를 제어하는 제어기(120)를 포함한다.
제어기(120)에서 컨트롤밸브(BV)를 제어하여 바이패스라인(BL)을 지나는 액화가스의 양을 조절하여 합류지점 하류를 지나는 액화가스의 온도를 설정 온도 이상, 바람직하게는 -10℃ 이상으로 유지할 수 있다.
예를 들어, 엔진의 로드가 높은 구간에서는 연료공급탱크(T)로부터 공급되는 저온 액화가스의 양이 많고, 엔진(ME)에서 회수되는 액화가스의 양은 상대적으로 적어 혼합된 액화가스의 온도가 낮아질 수 있는데, 이 경우 온도조절기(300, 300a, 300b, 300c)를 히터로 작동시키면서, 온도조절기를 거쳐 가열된 액화가스 일부를 바이패스라인을 통해 리턴라인의 회수 액화가스에 섞어 연료공급라인의 합류지점으로 보냄으로써 혼합된 액화가스의 온도를 -10℃ 이상으로 유지하여 회수 액화가스로 인해 유입될 수 있는 윤활유가 연료공급라인 내에서 경화 또는 응고되는 것을 방지할 수 있다.
이와 반대로, 엔진의 로드가 낮은 구간에서는 연료공급탱크에서 공급되는 저온 액화가스의 양이 적고, 엔진에서 회수되는 액화가스의 양이 많으므로 혼합된 액화가스의 온도가 높아지므로, 온도조절기를 쿨러로 작동시켜 혼합 액화가스를 엔진에서 필요한 온도로 냉각할 수 있다.
온도조절기와 부스팅펌프의 배치순서는, 도 1 및 2의 제1 및 제2 실시예에서와 같이 온도조절기(300, 300a)가 연료공급라인에서 부스팅펌프(200, 200a)의 후단에 마련되어 부스팅펌프에서 압축된 혼합 연료가 온도조절기를 거쳐 가열 또는 냉각될 수도 있고, 도 3 및 4의 제3 및 제4 실시예에서와 같이 온도조절기(300b, 300c)가 연료공급라인에서 부스팅펌프(200b, 200c)의 전단에 마련되어, 먼저 온도조절기를 거쳐 가열 또는 냉각된 액화가스가 부스팅펌프를 거쳐 엔진에서 필요한 압력으로 압축될 수도 있다.
제1 및 제2 실시예에서와 같이 온도조절기가 부스팅펌프 후단에 마련되는 경우, 부스팅펌프를 거쳐 압축된 액화가스가 온도조절기도 도입되므로 부스팅펌프 후단 압력으로 온도조절기를 상대적으로 고압 설계해야 하는 반면, 부스팅펌프의 입구 온도가 낮아 체적 유량(volume flow)가 적어지고 부스팅펌프의 용량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 제3 및 제4 실시예에서와 같이 부스팅펌프 전단에 온도조절기가 마련되는 경우, 부스팅펌프의 입구 온도가 높아져 체적 유량이 커지고 부스팅펌프의 용량이 증가해야 하지만, 온도조절기를 부스팅펌프 전단 압력으로 저압 설계할 수 있는 장점이 있다. 다른 설계 조건을 고려하여 필요에 따라 온도조절기와 부스팅펌프의 배치순서를 선택할 수 있다.
한편, 연료공급탱크에서는 저장된 액화가스로부터 증발가스(Boil-off Gas)가 발생하여 증발가스에 의해 연료공급탱크(T)의 내압이 상승할 수 있으므로, 도 1 및 도 3의 제1 및 제3 실시예에서와 같이 가스라인(GL, GLb)을 통해 연료공급탱크로부터 배출시켜 재액화장치(RU)를 거쳐 재액화시킨 후 연료공급탱크(T)로 회수하여 탱크 압력을 안전하게 유지할 수 있다. 또는 가스라인을 통해 연료공급탱크에서 배출시킨 증발가스를 응축시켜 엔진의 연료로 공급할 수도 있는데, 이 경우 도 2 및 도 4의 제2 및 제4 실시예에서와 같이 가스라인(GLa, GLc)에 증발가스를 압축하는 컴프레서(400a, 400c)와 컴프레서에서 압축된 증발가스를 냉각하여 응축시키는 응축기(450a, 450c)를 마련하고, 가스라인을 연료공급라인(SLa, SLc)의 부스팅펌프 상류로 연결하여 응축기에서 응축된 액화가스를 연료공급라인으로 공급하고, 부스팅펌프(200a, 200c) 및 온도조절기(300a, 300c) 등을 거쳐 엔진(ME)으로 공급할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.
T: 연료공급탱크
SL, SLa, SLb, SLc: 연료공급라인
RL: 리턴라인
BL: 바이패스라인
BV: 컨트롤밸브
100: 온도제어부
110: 온도감지기
120: 제어기
200, 200a, 200b, 200c: 부스팅펌프
300, 300a, 300b, 300c: 온도조절기
RU: 재액화장치
400a, 400c: 컴프레서
450c, 450c: 응축기

Claims (9)

  1. 선박에 마련되며 선내 엔진으로 공급되는 액화가스를 저장하는 연료공급탱크;
    상기 연료공급탱크로부터 상기 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인;
    상기 연료공급라인에 마련되며 상기 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 부스팅펌프;
    상기 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진으로부터 회수하여 상기 연료공급라인의 부스팅펌프 상류로 재순환시키는 리턴라인;
    상기 연료공급라인에 마련되며 상기 액화가스를 상기 엔진에서 필요한 온도에 따라 가열 또는 냉각하는 온도조절기; 및
    상기 온도조절기의 하류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되어 상기 리턴라인으로 연결되는 바이패스라인:을 포함하며,
    상기 엔진으로부터 회수되는 고온의 액화가스 및 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인을 통해 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합하여 상기 연료공급라인에서의 윤활유 경화를 방지하는 것을 특징으로 하는, 선박의 연료공급시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바이패스라인에 마련되어 상기 연료공급라인으로부터 리턴라인으로 공급되는 액화가스의 유량 및 온도를 조절하는 컨트롤밸브; 및
    상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류지점 하류에서의 상기 연료공급라인을 지나는 액화가스의 온도에 따라 상기 컨트롤밸브를 제어하는 온도제어부:를 포함하는 선박의 연료공급시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 온도제어부는
    상기 연료공급라인에서 상기 합류지점 하류의 액화가스 온도를 감지하는 온도감지기; 및
    상기 온도감지기에서 감지된 온도에 따라 상기 컨트롤밸브의 개폐 및 개도를 제어하는 제어기:를 포함하며,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 컨트롤밸브를 통해 상기 바이패스라인을 지나는 액화가스의 양을 조절하여 상기 합류지점 하류의 액화가스 온도를 설정 온도 이상으로 유지하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 온도조절기는 상기 연료공급라인에서 상기 부스팅펌프의 후단에 마련되며, 상기 엔진의 로드가 높을 때는 액화가스를 가열하는 히터로 작동하고, 엔진의 로드가 낮을 때는 액화가스를 냉각하는 쿨러로 작동하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 온도조절기는 상기 연료공급라인에서 상기 부스팅펌프의 전단에 마련되고, 상기 엔진의 로드가 높을 때는 액화가스를 가열하는 히터로 작동하고, 엔진의 로드가 낮을 때는 액화가스를 냉각하는 쿨러로 작동하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 연료공급탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하는 컴프레서; 및
    상기 컴프레서에서 압축된 증발가스를 냉각하여 응축시키는 응축기:를 더 포함하며,
    상기 응축기에서 응축된 액화가스는 상기 연료공급라인로 공급되어 상기 부스팅펌프를 거쳐 상기 엔진으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 연료공급탱크에서 발생하는 증발가스를 공급받아 재액화하는 재액화장치:를 더 포함하는 선박의 연료공급시스템.
  8. 선박에 마련된 연료공급탱크로부터 연료공급라인을 따라 액화가스를 부스팅펌프에서 압축하고 상기 엔진에서 필요한 온도에 따라 온도조절기로 가열 또는 냉각하여 선내 엔진에 연료로 공급하고,
    엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 리턴라인을 따라 상기 부스팅펌프의 상류로 재순환시키되,
    상기 온도조절기의 하류에서 상기 리턴라인으로 연결되는 바이패스라인을 통해 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인으로 공급하여,
    상기 엔진으로부터 회수되는 고온의 액화가스 및 상기 온도조절기를 거친 액화가스를 상기 리턴라인을 통해 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 저온의 액화가스에 혼합하여 상기 연료공급라인에서의 윤활유 경화를 방지하는 것을 특징으로 하는, 선박의 연료공급방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류지점 하류의 액화가스 온도를 감지하여, 감지된 온도에 따라 상기 바이패스라인을 지나는 액화가스의 양을 조절하여 상기 합류지점 하류의 액화가스 온도를 설정 온도 이상으로 유지하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급방법.
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