KR20230025724A - System for bunkering of liquefied gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화가스 벙커링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas bunkering system.
예컨대 LNG(Liquefied Natural Gas)와 같은 액화가스를 벙커링할 때는 공급하는 쪽(예컨대, 벙커선)과 공급받는 쪽(예컨대, 연료선)을 벙커링 장치로 연결한 후 공급하는 쪽에서 공급받는 쪽으로 액화가스를 공급한다. For example, when liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) is bunkered, the supply side (eg, bunker ship) and the supply side (eg, fuel ship) are connected with a bunkering device, and then the liquefied gas is supplied from the supply side to the receiving side. supply
이때 연료선의 연료탱크를 처음 충전하거나 연료탱크 내에 적은 양의 액화가스가 남아있는 경우, 갑작스런 액화가스 충전은 연료탱크의 국부적인 수축을 발생시켜, 연료탱크를 뒤틀리게 하거나 파손시킬 수 있다. At this time, when the fuel tank of the fuel ship is initially charged or a small amount of liquefied gas remains in the fuel tank, the sudden charging of the liquefied gas may cause local contraction of the fuel tank, which may distort or damage the fuel tank.
이를 방지하기 위하여 사전에 벙커선의 저장탱크로부터 공급받은 액화가스를 바텀필링라인(Bottom Filling Line)으로부터 분기된 탑필링라인(Top Filling Line)의 분사노즐에 의해 연료선의 연료탱크 내부에 분사시켜 연료탱크의 온도를 골고루 낮추어 주는 쿨다운(Cool Down) 과정을 수행하게 된다. 이때, 연료탱크 내부에서 발생한 증발가스는 연료탱크 감압을 위해 연료선의 보일러로 보내어 태우거나 연료로 소모시키게 된다. In order to prevent this, the liquefied gas supplied from the storage tank of the bunker ship in advance is injected into the fuel tank of the fuel ship by the injection nozzle of the top filling line branched from the bottom filling line. It performs a cool down process that lowers the temperature evenly. At this time, the boil-off gas generated inside the fuel tank is sent to the boiler of the fuel line to be burned or consumed as fuel for decompression of the fuel tank.
그러나, 이러한 쿨다운 과정을 수행하기 이전에 연료탱크뿐 아니라 연료탱크와 연결된 파이프 라인 또한 충분히 냉각되어 있지 않은 상태이기 때문에, 파이프 라인 내부에서 액화가스의 기화가 발생하게 된다.However, since not only the fuel tank but also the pipeline connected to the fuel tank are not sufficiently cooled before performing this cool-down process, liquefied gas is vaporized inside the pipeline.
예컨대 상술한 탑필링라인에 마련된 분사노즐은 액화가스를 미스트(Mist) 형태로 넓게 뿌리기 위해 분사노즐 출구가 매우 좁게 설계되어 있다. 따라서, 분사노즐을 통해 상술한 기화된 가스를 배출시키기 위해서는 많은 시간이 필요하게 되어 초기 쿨다운 운전을 방해할 수 있으며, 이는 액화가스 충진을 위한 벙커링 과정의 전체 효율성을 떨어뜨릴 수 있다.For example, the injection nozzle provided in the above-mentioned top filling line is designed to have a very narrow outlet of the injection nozzle in order to spread the liquefied gas widely in the form of mist. Therefore, it takes a lot of time to discharge the above-described vaporized gas through the injection nozzle, which may hinder the initial cool-down operation, which may decrease the overall efficiency of the bunkering process for filling the liquefied gas.
한편, 상술한 바와 같이 연료탱크 내부에서 발생한 증발가스를 연료선의 보일러로 보내어 태우거나 연료로 소모시켜 연료탱크의 내부 압력을 낮춘 후 벙커링 과정을 통해 연료탱크 내부에 액화가스를 채우게 되면, 연료탱크 내부에 증발가스가 발생하여 연료탱크 내부의 압력을 다시 높이게 된다. 이때 연료탱크 내부의 증발가스는 벙커선 쪽으로 회수되거나 벙커선의 재액화 설비의 용량을 초과할 경우 태워지거나 대기로 방출될 수 있다. 또, 연료선에 구비된 보일러를 통해 태워져 대기로 방출될 수 있다.On the other hand, as described above, when the boil-off gas generated inside the fuel tank is sent to the boiler of the fuel ship to be burned or consumed as fuel to lower the internal pressure of the fuel tank and then fill the inside of the fuel tank with liquefied gas through the bunkering process, the inside of the fuel tank Evaporation gas is generated and the pressure inside the fuel tank is increased again. At this time, the boil-off gas inside the fuel tank may be recovered toward the bunker ship, or may be burned or released into the atmosphere if the capacity of the bunker ship's re-liquefaction facility is exceeded. In addition, it can be burned through a boiler provided in the fuel ship and released into the atmosphere.
이와 같이, 종래에는 연료선의 연료탱크 내부의 압력을 낮추기 위해 연료 소모 및 회수 과정을 거치게 되므로, 연료 소모뿐 아니라 연료선의 경제성을 약화시키고, 연료선의 연료탱크 내부에 증발가스가 발생하여 연료탱크 내부 압력이 높아질 경우, 전반적인 벙커링 과정에 영향을 줄 수 있다.In this way, in the prior art, since the fuel consumption and recovery process is performed to lower the pressure inside the fuel tank of the fuel line, not only fuel consumption but also the economic efficiency of the fuel line is weakened, and boil-off gas is generated inside the fuel tank of the fuel line, resulting in pressure inside the fuel tank. If this increases, it may affect the overall bunkering process.
벙커링 과정에서 연료선 내부의 증발가스 처리와 관련된 종래 기술로서, 한국공개특허 제10-2016-0036838호(2016.04.05. 공개)를 참조하기 바란다.As a prior art related to the treatment of boil-off gas inside the fuel ship in the bunkering process, please refer to Korean Patent Publication No. 10-2016-0036838 (published on April 5, 2016).
본 발명의 실시 예는 연료선의 연료탱크로 액화가스를 주입시키는 과정에서 연료탱크 내부의 압력상승을 효과적으로 낮추고, 벙커링 과정의 전체 효율성을 높일 수 있는 액화가스 벙커링 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a liquefied gas bunkering system capable of effectively lowering the pressure rise inside the fuel tank in the process of injecting liquefied gas into the fuel tank of a fuel ship and increasing the overall efficiency of the bunkering process.
본 발명의 일 측면에 따르면, 벙커선의 저장탱크로부터 공급받은 액화가스를 연료선의 연료탱크 내측 바닥 쪽으로 공급하는 바텀필링라인; 상기 바텀필링라인으로부터 분기되고, 상기 액화가스를 상기 연료선의 연료탱크 내측 상부로 이동시켜 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내부에 토출시키는 탑필링라인; 및 상기 액화가스 중 적어도 일부를 구동유체로 공급받아 내측에서 분출시켜 상기 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내부의 증발가스를 흡입하고, 상기 흡입된 증발가스를 상기 액화가스와 혼합시키는 이젝터;를 포함하되, 상기 이젝터에 의해 토출된 상기 혼합 유체를 상기 바텀필링라인을 통해 상기 연료탱크 내부로 회수하는 액화가스 벙커링 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the bottom filling line for supplying the liquefied gas supplied from the storage tank of the bunker ship toward the inner bottom of the fuel tank of the fuel ship; a top filling line branched off from the bottom filling line and discharging the liquefied gas into the fuel tank through a plurality of holes by moving the liquefied gas to the upper inside of the fuel tank of the fuel line; And an ejector that receives at least a portion of the liquefied gas as a driving fluid and ejects it from the inside to suck in the boil-off gas inside the fuel tank through the plurality of holes and mix the sucked boil-off gas with the liquefied gas. However, a liquefied gas bunkering system for recovering the mixed fluid discharged by the ejector into the fuel tank through the bottom filling line may be provided.
상기 바텀필링라인으로부터 분기되어 상기 이젝터와 연결되고, 상기 바텀필링라인을 흐르는 액화가스 중 적어도 일부를 상기 이젝터의 구동유체로 공급하는 구동유체공급라인과, 상기 탑필링라인과 상기 이젝터를 연결하며, 상기 이젝터 내측으로 공급된 구동유체에 의해 상기 연료탱크 내부의 증발가스가 상기 탑필링라인의 복수의 홀을 통해 상기 이젝터 내측으로 흡입되도록 하는 증발가스흡입라인과, 상기 이젝터와 상기 바텀필링라인을 연결하여, 상기 이젝터에 의해 토출된 상기 혼합 유체가 상기 연료탱크 내부로 회수되도록 하는 토출라인을 더 포함할 수 있다.A driving fluid supply line branching from the bottom filling line and connected to the ejector and supplying at least a portion of the liquefied gas flowing through the bottom filling line as a driving fluid of the ejector, and connecting the top filling line and the ejector, An evaporation gas suction line for allowing the evaporation gas inside the fuel tank to be sucked into the ejector through a plurality of holes of the top filling line by the driving fluid supplied to the inside of the ejector, and connecting the ejector and the bottom filling line. The fuel tank may further include a discharge line through which the mixed fluid discharged by the ejector is recovered into the fuel tank.
상기 연료탱크 내부의 압력을 측정하는 압력측정기와, 상기 연료탱크 내부의 수위를 측정하는 수위측정기와, 상기 구동유체공급라인의 이젝터 전단의 온도를 측정하는 온도측정기와, 상기 구동유체공급라인에 마련된 제1밸브와, 상기 증발가스흡입라인에 마련된 제2밸브와, 상기 탑필링라인에 마련된 제3밸브와, 상기 압력측정기에 의해 측정된 압력값이 설정값을 초과하는 경우, 또는 상기 수위측정기에 의해 측정된 레벨값이 설정값을 초과하거나 상기 온도측정기에 의해 측정된 온도값이 포화온도에 도달한 경우, 상기 제3밸브를 닫고 상기 제1밸브 및 제2밸브를 오픈시켜 상기 이젝터가 운전되도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A pressure measuring device for measuring the pressure inside the fuel tank, a water level measuring device for measuring the water level inside the fuel tank, a temperature measuring device for measuring the temperature in front of the ejector of the driving fluid supply line, provided in the driving fluid supply line When the pressure value measured by the first valve, the second valve provided on the boil-off gas suction line, the third valve provided on the top filling line, and the pressure measuring device exceeds the set value, or the water level measuring device When the level value measured by the temperature sensor exceeds the set value or the temperature value measured by the temperature measuring device reaches the saturation temperature, the third valve is closed and the first valve and the second valve are opened to operate the ejector. It may further include a control unit to.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 벙커선의 저장탱크로부터 공급받은 액화가스를 바텀필링라인을 통해 연료선의 연료탱크 내측 바닥으로 이동시키고, 상기 바텀필링라인으로부터 분기된 탑필링라인을 통해 상기 액화가스 중 적어도 일부를 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내측 상부에서 토출시켜, 상기 저장탱크와 상기 연료탱크를 연결하는 라인에 대한 라인냉각 및 쿨다운 작업을 수행하는 단계; (b) 상기 액화가스 중 적어도 일부를 이젝터의 구동유체로 공급하여, 상기 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내부의 증발가스를 상기 이젝터로 흡입시켜, 상기 흡입된 증발가스와 상기 액화가스의 혼합 유체를 혼합시키는 단계; 및 (c) 상기 이젝터에 의해 토출된 상기 혼합 유체를 회수하여 상기 연료탱크 내부에 바텀필링방식으로 채우는 단계;를 포함하는 액화가스 벙커링 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, (a) the liquefied gas supplied from the storage tank of the bunker ship is moved to the inner bottom of the fuel tank of the fuel ship through the bottom filling line, and the liquefaction through the top filling line branched from the bottom filling line discharging at least some of the gas from an inner upper portion of the fuel tank through a plurality of holes to perform line cooling and cool-down operations on a line connecting the storage tank and the fuel tank; (b) supplying at least a portion of the liquefied gas as a driving fluid of an ejector and sucking the evaporative gas inside the fuel tank into the ejector through the plurality of holes; mixing; and (c) recovering the mixed fluid discharged by the ejector and filling the inside of the fuel tank in a bottom filling method.
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템은 연료선의 연료탱크로 액화가스를 주입시키는 과정에서 발생하는 연료탱크 내부의 증발가스를 효과적으로 처리하여 연료탱크 내부의 압력 상승을 막을 수 있다.The liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention can effectively treat boil-off gas inside the fuel tank generated in the process of injecting liquefied gas into the fuel tank of a fuel ship, thereby preventing the pressure inside the fuel tank from rising.
또, 복수의 홀을 가진 탑필링라인을 통해 액화가스를 연료선의 연료탱크로 공급하여 라인냉각 및 탑필링라인에서 발생한 증발가스가 효과적으로 배출되도록 하여, 벙커링 과정의 효율성을 높일 수 있다.In addition, the efficiency of the bunkering process can be increased by supplying liquefied gas to the fuel tank of the fuel ship through the top filling line having a plurality of holes so that the evaporation gas generated in the line cooling and top filling line is effectively discharged.
또, 연료탱크 내부의 압력이 높아지는 상태에서도 액화가스 주입이 원활하게 이루어질 수 있다.In addition, liquefied gas can be smoothly injected even when the pressure inside the fuel tank is increased.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템을 나타낸다.
도 2는 도 1의 액화가스 벙커링 시스템에서 이젝터가 운전되는 모습을 나타낸다.1 shows a liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows how an ejector is operated in the liquefied gas bunkering system of FIG. 1 .
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템을 나타내고, 도 2는 도 1의 액화가스 벙커링 시스템에서 이젝터가 운전되는 모습을 나타낸다.1 shows a liquefied gas bunkering system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an ejector operating in the liquefied gas bunkering system of FIG. 1 .
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템(100)은 벙커선의 저장탱크(T1)로부터 공급받은 액화가스를 연료선의 연료탱크(T2) 내측 바닥 쪽으로 공급하는 바텀필링라인(L11)과, 바텀필링라인(L11)으로부터 분기되고, 상술한 액화가스를 연료선의 연료탱크(T2) 내측 상부로 이동시켜 복수의 홀(H)을 통해 연료탱크(T2) 내부에 토출시키는 탑필링라인(L12)과, 벙커선의 저장탱크(T1)로부터 공급받은 액화가스 중 적어도 일부를 구동유체로 공급받아 내측에서 분출시켜 탑필링라인(L12)의 복수의 홀(H)을 통해 연료탱크(T2) 내부의 증발가스를 흡입하고, 흡입된 증발가스를 액화가스와 혼합시키는 이젝터(110)를 포함하되, 이젝터(110)에 의해 토출된 혼합 유체를 바텀필링라인(L11)을 통해 연료탱크(T2) 내부로 회수한다.1 and 2, the liquefied gas bunkering system 100 according to an embodiment of the present invention supplies the liquefied gas supplied from the storage tank T1 of the bunker ship to the inner bottom of the fuel tank T2 of the fuel ship It is branched from the bottom filling line (L11) and the bottom filling line (L11), and moves the above-described liquefied gas to the inner upper portion of the fuel tank (T2) of the fuel line, and enters the inside of the fuel tank (T2) through a plurality of holes (H). At least a portion of the liquefied gas supplied from the top filling line (L12) and the storage tank (T1) of the bunker ship is supplied as a driving fluid and ejected from the inside through a plurality of holes (H) of the top filling line (L12) Includes an
바텀필링라인(L11)으로부터 분기되어 이젝터(110)와 연결되고, 바텀필링라인(L11)을 흐르는 액화가스 중 적어도 일부를 이젝터(110)의 구동유체로 공급하는 구동유체공급라인(L13)과, 복수의 홀(H)이 형성된 탑필링라인(L12)과 이젝터(110)를 연결하여, 구동유체에 의해 연료탱크(T2) 내부의 증발가스가 복수의 홀(H)을 통해 이젝터(110)로 흡입되도록 하는 증발가스흡입라인(L14)과, 이젝터(110)와 바텀필링라인(L11)을 연결하여, 이젝터(110)에 의해 토출된 혼합 유체가 연료탱크(T2) 내부로 회수되도록 하는 토출라인(L15)을 포함할 수 있다.A driving fluid supply line (L13) branched off from the bottom filling line (L11) and connected to the ejector (110) and supplying at least a portion of the liquefied gas flowing through the bottom filling line (L11) as the driving fluid of the ejector (110); The
연료탱크(T2) 내부의 압력을 측정하는 압력측정기(120)와, 연료탱크(T2) 내부의 수위를 측정하는 수위측정기(130)와, 구동유체공급라인(L13)의 이젝터(110) 전단의 온도를 측정하는 온도측정기(140)와, 구동유체공급라인(L13)에 마련된 제1밸브(V1)와, 증발가스흡입라인(L14)에 마련된 제2밸브(V2)와, 탑필링라인(L12)에 마련된 제3밸브(V3)와, 압력측정기(120)에 의해 측정된 압력값이 설정값을 초과하는 경우, 또는 수위측정기(130)에 의해 측정된 레벨값이 설정값을 초과하거나 온도측정기(140)에 의해 측정된 온도값이 포화온도에 도달한 경우, 제3밸브(V3)를 닫고 제1밸브(V1) 및 제2밸브(V2)를 오픈시켜 이젝터(110)가 운전되도록 하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.The
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템(100)의 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each component of the liquefied gas bunkering system 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 연료선은 벙커선의 저장탱크(T1)으로부터 액화가스를 공급받으며, 각종 액화연료 추진선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel ship receives liquefied gas from the storage tank T1 of the bunker ship, and various liquefied fuel propulsion ships, liquefied fuel RVs (Regasification Vessel), container ships, general merchant ships, and LNG FPSOs (Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG Floating Storage and Regasification Unit (FSRU), and the like.
연료선의 연료탱크(T2)에 저장되는 액화가스는 액체상태로 저장할 수 있는 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethylether), 에탄(Ethane) 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예에서는 액화가스로서 LNG를 예로 들어 설명한다.The liquefied gas stored in the fuel tank (T2) of the fuel ship may be any one of LNG (Liquefied Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), DME (Dimethylether), and Ethane that can be stored in a liquid state, but is limited to this it is not going to be In an embodiment of the present invention, LNG will be described as an example as a liquefied gas.
연료탱크(T2)는 단열상태를 유지하면서 연료를 액화상태로 저장하는 멤브레인형 탱크, SPB형 탱크 등을 포함할 수 있다. The fuel tank T2 may include a membrane-type tank, an SPB-type tank, or the like that stores fuel in a liquefied state while maintaining an adiabatic state.
바텀필링라인(L11, Bottom Filling Line)은 벙커선의 저장탱크(T1)로부터 공급받은 액화가스를 연료선의 연료탱크(T2) 내측 바닥 쪽으로 공급한다.The bottom filling line (L11, Bottom Filling Line) supplies the liquefied gas supplied from the storage tank (T1) of the bunker ship to the inner bottom of the fuel tank (T2) of the fuel ship.
탑필링라인(L12, Top Filling Line)은 바텀필링라인(L11)으로부터 분기되어 연료탱크(T2) 내측 상부 쪽으로 연장된다. 종래에는 예컨대 쿨다운 작업을 위해 탑필링라인에 마련된 분사노즐에 의해 연료탱크 내부로 액화가스를 분사시켰으나, 분사노즐은 액화가스를 미스트(Mist) 형태로 넓게 뿌리기 위해 분사노즐 출구가 매우 좁게 설계되어 탑필링라인에서 발생한 증발가스가 원활하게 배출되지 않아 쿨다운 작업 운전에 방해가 되었다. 또 쿨다운 작업 이전에 액화가스를 공급받는 연료선의 라인에 대한 냉각이 이루어지는 데, 탑필링라인에서 발생한 증발가스가 분사노즐의 좁은 출구로 인해 용이하게 배출되지 않아 결과적으로 전체 벙커링 과정의 효율성을 떨어뜨릴 수 있었다.The top filling line (L12) is branched off from the bottom filling line (L11) and extends toward the inner upper part of the fuel tank (T2). Conventionally, for example, liquefied gas was injected into the fuel tank by an injection nozzle provided on the top filling line for a cool-down operation, but the injection nozzle is designed with a very narrow outlet to spray the liquefied gas in the form of mist. Evaporation gas generated from the top filling line was not discharged smoothly, which interfered with the cool-down operation. In addition, before the cool-down operation, cooling is performed on the line of the fuel line that receives liquefied gas, but the evaporation gas generated in the top filling line is not easily discharged due to the narrow outlet of the injection nozzle, resulting in a decrease in the efficiency of the entire bunkering process. could drop
이에, 본 발명의 실시 예에서는 탑필링라인(L12)에 복수의 홀(H)을 마련하여, 해당 홀(H)을 통해 액화가스가 연료탱크 내부로 토출될 수 있도록 한다. 이때, 복수의 홀(H)은 탑필링라인(L12)에 일정 간격을 두고 배치될 수 있으며, 홀(H)을 통해 액화가스가 분사되는 방식으로 연료탱크 내부에 충진되도록 할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, a plurality of holes H are provided in the top filling line L12 so that the liquefied gas can be discharged into the fuel tank through the holes H. At this time, the plurality of holes H may be arranged at regular intervals in the top filling line L12, and the inside of the fuel tank may be filled in a manner in which liquefied gas is injected through the holes H.
바텀필링라인(L11)을 통해 액화가스를 연료선의 연료탱크(T2)로 흘려 보내고, 탑필링라인(L12)을 통해 흘러온 액화가스를 연료탱크(T2) 상부에서 복수의 홀(H)을 통해 분사시킴으로써, 라인냉각 및 쿨다운 작업이 자연스럽게 이루어지면서 액화가스가 연료탱크(T2) 내부에 충진될 수 있다.The liquefied gas flows through the bottom filling line (L11) to the fuel tank (T2) of the fuel line, and the liquefied gas flowing through the top filling line (L12) is injected through a plurality of holes (H) at the top of the fuel tank (T2) By doing so, the liquefied gas can be filled in the fuel tank T2 while line cooling and cool-down operations are performed naturally.
이젝터(110)는 벙커선의 저장탱크(T1)로부터 공급받은 액화가스 중 적어도 일부를 구동유체로 공급받아 내측에서 분출시켜 탑필링라인(L12)의 복수의 홀(H)을 통해 연료탱크(T2) 내부의 증발가스를 흡입하고, 흡입된 증발가스를 액화가스와 혼합시킨다. The
이를 위해, 이젝터(110)의 구동유체 입구(Motive Inlet)는 바텀필링라인(L11)으로부터 분기된 구동유체공급라인(L13)와 연결된다. 그리고 이젝터(110)는 바텀필링라인(L11)을 흐르는 액화가스 중 적어도 일부를 구동유체공급라인(L13)을 통해 공급받아 노즐(Nozzle)을 통해 높은 유속으로 출구(Outlet Diffuser) 방향으로 분사시켜, 챔버 내부를 진공 상태로 만들어, 저압의 유체를 흡입할 수 있게 된다.To this end, the driving fluid inlet of the
이젝터(110)는 복수의 홀(H)이 형성된 탑필링라인(L12)과 이젝터(110)의 흡입구(Suction Inlet)를 연결하는 증발가스흡입라인(L14)과 연결된다. 상술한 구동유체가 출구 방향으로 분출되면 탑필링라인(L12)의 복수의 홀(H)을 통해 연료탱크(T2) 내부의 증발가스가 흡입되어 증발가스흡입라인(L14)을 통해 이젝터(110)의 흡입구로 흘러간다.The
이에 이젝터(110) 내부에서 상술한 액화가스와 증발가스가 혼합되고, 혼합된 유체는 토출라인(L15)을 통해 바텀필링라인(L11)으로 합류된다. Accordingly, the above-described liquefied gas and boil-off gas are mixed inside the
토출라인(L15)은 이젝터(110)의 출구와 바텀필링라인(L11)을 연결하여, 이젝터(110)에 의해 토출된 혼합 유체가 연료탱크(T2) 내부로 회수되도록 한다.The discharge line L15 connects the outlet of the
한편, 상술한 이젝터(110)의 운전을 위해 연료탱크(T2) 내부의 압력을 측정하는 압력측정기(120)와, 연료탱크(T2) 내부의 수위를 측정하는 수위측정기(130)와, 구동유체공급라인(L13)의 이젝터(110) 전단의 온도를 측정하는 온도측정기(140) 중 하나 이상이 마련될 수 있다.On the other hand, for the operation of the above-described
이때, 제어부(150)는 압력측정기(120)에 의해 측정된 압력값이 설정값을 초과하는 경우, 또는 수위측정기(130)에 의해 측정된 레벨값이 설정값을 초과하거나 온도측정기(140)에 의해 측정된 구동유체공급라인(L13)의 이젝터(110) 전단의 온도값이 포화온도에 도달한 경우, 탑필링라인(L12)에 마련된 제3밸브(V3)를 닫고 구동유체공급라인(L13)에 마련된 제1밸브(V1)와, 증발가스흡입라인(L14)에 마련된 제2밸브(V2)를 개방시켜, 이젝터(110)가 운전되도록 한다.At this time, the
여기서, 연료탱크(T2) 내부의 압력이 설정값을 초과한 경우는 예컨대 연료탱크(T2) 내부에 발생한 증발가스에 의해 연료탱크(T2) 내부의 압력이 설정값을 초과하여 높아진 경우나 연료탱크(T2) 내부의 수위가 높아져 연료탱크(T2) 내부의 압력이 설정값을 초과한 경우를 포함할 수 있다.Here, when the pressure inside the fuel tank (T2) exceeds the set value, for example, when the pressure inside the fuel tank (T2) exceeds the set value due to the evaporation gas generated inside the fuel tank (T2) or when the pressure inside the fuel tank is increased. (T2) This may include a case where the pressure inside the fuel tank T2 exceeds the set value due to the increase in the water level inside.
또, 연료탱크(T2) 내부의 수위가 설정값을 초과한 경우는 연료탱크(T2) 내부에 충진된 액화가스에 의해 연료탱크(T2)의 수위가 설정값을 초과하여 높아진 경우를 나타낸다.In addition, the case where the water level inside the fuel tank T2 exceeds the set value indicates a case where the water level in the fuel tank T2 exceeds the set value and rises due to the liquefied gas filled inside the fuel tank T2.
또, 구동유체공급라인(L13)의 이젝터(110) 전단의 온도가 포화온도에 도달한 경우는 구동유체공급라인(L13)의 냉각이 충분히 이루어져 증발가스가 발생하지 않는 상태에 도달한 경우를 나타낸다.In addition, when the temperature of the front end of the
상술한 조건 중 하나 이상을 만족하는 경우, 제어부(150)는 이젝터(110)에 액화가스를 구동유체로 공급하여, 이젝터(110)가 운전되도록 할 수 있다.When one or more of the above conditions are satisfied, the
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 벙커링 시스템(100)을 이용한 액화가스 벙커링 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a liquefied gas bunkering method using the liquefied gas bunkering system 100 according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저 도 1을 참조하면, 벙커선의 저장탱크(T1)로부터 공급받은 액화가스를 바텀필링라인(L11)을 통해 연료선의 연료탱크(T2) 내측 바닥으로 이동시키고, 바텀필링라인(L11)으로부터 분기된 탑필링라인(L12)을 통해 액화가스 중 적어도 일부를 복수의 홀(H)을 통해 연료탱크(T2) 내측 상부에서 토출시켜, 저장탱크(T1)와 연료탱크(T2)를 연결하는 라인에 대한 라인냉각 및 쿨다운 작업을 수행한다.First, referring to FIG. 1, the liquefied gas supplied from the storage tank T1 of the bunker ship is moved to the inner bottom of the fuel tank T2 of the fuel ship through the bottom filling line L11, and the branched from the bottom filling line L11 For the line connecting the storage tank T1 and the fuel tank T2 by discharging at least some of the liquefied gas through the top filling line L12 from the inner upper part of the fuel tank T2 through the plurality of holes H It performs line cooling and cool-down operation.
여기서, 이젝터(110)와 연결된 구동유체공급라인(L13)은 바텀필링라인(L11)으로부터 분기된 라인이고, 구동유체공급라인(L13)에 마련된 제1밸브(V1)는 라인냉각 및 쿨다운 작업 과정에서 잠겨 있으므로, 구동유체공급라인(L13)에 마련된 제1밸브(V1) 전단까지만 액화가스가 이동하여, 해당 구간의 라인에 대한 냉각이 이루어질 수 있다.Here, the driving fluid supply line L13 connected to the
그리고, 라인냉각 및 쿨다운 작업 과정 중 연료탱크(T2) 내부에 액화가스가 채워지면서, 연료탱크(T2) 내부의 수위는 올라가게 되고, 증발가스 발생에 의해 연료탱크(T2) 내부의 압력은 상승하게 된다. In addition, as the liquefied gas is filled in the fuel tank (T2) during the line cooling and cool-down process, the water level inside the fuel tank (T2) rises, and the pressure inside the fuel tank (T2) increases due to the generation of boil-off gas. will rise
다음으로, 이젝터(110) 운전이 수행될 수 있다. 이를 통해 연료탱크(T2) 내부의 압력이 상승한 경우에도 벙커링 과정을 원활하게 수행할 수 있다.Next, the
이러한 이젝터(110)의 운전은 압력측정기(120)에 의해 측정된 압력값이 설정값을 초과하는 경우, 또는 수위측정기(130)에 의해 측정된 레벨값이 설정값을 초과하거나 온도측정기(140)에 의해 측정된 구동유체공급라인(L13)의 이젝터(110) 전단의 온도값이 포화온도에 도달한 경우 제어부(150)에 의해 탑필링라인(L12)에 마련된 제3밸브(V3)를 닫고 구동유체공급라인(L13)에 마련된 제1밸브(V1)와, 증발가스흡입라인(L14)에 마련된 제2밸브(V2)를 개방시킴으로써 이루어질 수 있다.The operation of the
도 2를 참조하면, 이젝터(110) 운전 시 벙커선의 저장탱크(T1)로부터 공급받은 액화가스 중 적어도 일부를 이젝터(110)의 구동유체로 공급하여, 상술한 복수의 홀(H)을 통해 연료탱크(T2) 내부의 증발가스를 이젝터(110)로 흡입시켜, 흡입된 증발가스와 액화가스의 혼합 유체를 혼합시킨다. Referring to FIG. 2, when the
이후, 이젝터(110)에 의해 토출된 혼합 유체를 바텀필링라인(L11)을 통해 회수하여 연료탱크(T2) 내부에 바텀필링방식으로 채운다.Thereafter, the mixed fluid discharged by the
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the technical idea set forth in the claims below. You will be able to.
110: 이젝터
120: 압력측정기
130: 수위측정기
140: 온도측정기
150: 제어부
L11: 바텀필링라인
L12: 탑필링라인
L13: 구동유체공급라인
L14: 증발가스흡입라인
L15: 토출라인
T1: 저장탱크
T2: 연료탱크
V1: 제1밸브
V2: 제2밸브
V3: 제3밸브110: ejector 120: pressure measuring device
130: water level measuring device 140: temperature measuring device
150: control unit L11: bottom filling line
L12: top filling line L13: driving fluid supply line
L14: boil-off gas intake line L15: discharge line
T1: storage tank T2: fuel tank
V1: 1st valve V2: 2nd valve
V3: 3rd valve
Claims (4)
상기 바텀필링라인으로부터 분기되고, 상기 액화가스를 상기 연료선의 연료탱크 내측 상부로 이동시켜 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내부에 토출시키는 탑필링라인; 및
상기 액화가스 중 적어도 일부를 구동유체로 공급받아 내측에서 분출시켜 상기 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내부의 증발가스를 흡입하고, 상기 흡입된 증발가스를 상기 액화가스와 혼합시키는 이젝터;를 포함하되,
상기 이젝터에 의해 토출된 상기 혼합 유체를 상기 바텀필링라인을 통해 상기 연료탱크 내부로 회수하는 액화가스 벙커링 시스템.A bottom filling line supplying liquefied gas supplied from the storage tank of the bunker ship toward the inner bottom of the fuel tank of the fuel ship;
a top filling line branched off from the bottom filling line and discharging the liquefied gas into the fuel tank through a plurality of holes by moving the liquefied gas to the upper inside of the fuel tank of the fuel line; and
An ejector that receives at least a portion of the liquefied gas as a driving fluid and ejects it from the inside to suck in the boil-off gas inside the fuel tank through the plurality of holes and mix the sucked boil-off gas with the liquefied gas, ,
A liquefied gas bunkering system for recovering the mixed fluid discharged by the ejector into the fuel tank through the bottom filling line.
상기 바텀필링라인으로부터 분기되어 상기 이젝터와 연결되고, 상기 바텀필링라인을 흐르는 액화가스 중 적어도 일부를 상기 이젝터의 구동유체로 공급하는 구동유체공급라인과,
상기 탑필링라인과 상기 이젝터를 연결하며, 상기 이젝터 내측으로 공급된 구동유체에 의해 상기 연료탱크 내부의 증발가스가 상기 탑필링라인의 복수의 홀을 통해 상기 이젝터 내측으로 흡입되도록 하는 증발가스흡입라인과,
상기 이젝터와 상기 바텀필링라인을 연결하여, 상기 이젝터에 의해 토출된 상기 혼합 유체가 상기 연료탱크 내부로 회수되도록 하는 토출라인을 더 포함하는 액화가스 벙커링 시스템.According to claim 1,
A driving fluid supply line branched from the bottom filling line and connected to the ejector, and supplying at least a part of the liquefied gas flowing through the bottom filling line as a driving fluid of the ejector;
An evaporation gas suction line connecting the top filling line and the ejector and allowing the evaporation gas inside the fuel tank to be sucked into the ejector through a plurality of holes of the top filling line by the driving fluid supplied to the inside of the ejector. class,
The liquefied gas bunkering system further comprises a discharge line connecting the ejector and the bottom filling line so that the mixed fluid discharged by the ejector is recovered into the fuel tank.
상기 연료탱크 내부의 압력을 측정하는 압력측정기와,
상기 연료탱크 내부의 수위를 측정하는 수위측정기와,
상기 구동유체공급라인의 이젝터 전단의 온도를 측정하는 온도측정기와,
상기 구동유체공급라인에 마련된 제1밸브와,
상기 증발가스흡입라인에 마련된 제2밸브와,
상기 탑필링라인에 마련된 제3밸브와,
상기 압력측정기에 의해 측정된 압력값이 설정값을 초과하는 경우, 또는 상기 수위측정기에 의해 측정된 레벨값이 설정값을 초과하거나 상기 온도측정기에 의해 측정된 온도값이 포화온도에 도달한 경우, 상기 제3밸브를 닫고 상기 제1밸브 및 제2밸브를 오픈시켜 상기 이젝터가 운전되도록 하는 제어부를 더 포함하는 액화가스 벙커링 시스템.According to claim 2,
A pressure measuring device for measuring the pressure inside the fuel tank;
A water level measuring device for measuring the water level inside the fuel tank;
A temperature measuring device for measuring the temperature of the front end of the ejector of the driving fluid supply line;
A first valve provided in the driving fluid supply line;
A second valve provided in the boil-off gas suction line;
A third valve provided in the top filling line;
When the pressure value measured by the pressure meter exceeds the set value, or when the level value measured by the water level meter exceeds the set value, or when the temperature value measured by the temperature meter reaches saturation temperature, The liquefied gas bunkering system further includes a control unit that closes the third valve and opens the first and second valves to operate the ejector.
(a) 벙커선의 저장탱크로부터 공급받은 액화가스를 바텀필링라인을 통해 연료선의 연료탱크 내측 바닥으로 이동시키고, 상기 바텀필링라인으로부터 분기된 탑필링라인을 통해 상기 액화가스 중 적어도 일부를 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내측 상부에서 토출시켜, 상기 저장탱크와 상기 연료탱크를 연결하는 라인에 대한 라인냉각 및 쿨다운 작업을 수행하는 단계;
(b) 상기 액화가스 중 적어도 일부를 이젝터의 구동유체로 공급하여, 상기 복수의 홀을 통해 상기 연료탱크 내부의 증발가스를 상기 이젝터로 흡입시켜, 상기 흡입된 증발가스와 상기 액화가스의 혼합 유체를 혼합시키는 단계; 및
(c) 상기 이젝터에 의해 토출된 상기 혼합 유체를 회수하여 상기 연료탱크 내부에 바텀필링방식으로 채우는 단계;를 포함하는 액화가스 벙커링 방법.In the liquefied gas bunkering method using the liquefied gas bunkering system according to any one of claims 1 to 3,
(a) Move the liquefied gas supplied from the storage tank of the bunker ship to the inner bottom of the fuel tank of the fuel ship through the bottom filling line, and pass at least some of the liquefied gas through a top filling line branched from the bottom filling line through a plurality of holes performing a line cooling and cool-down operation for a line connecting the storage tank and the fuel tank by discharging the gas from the inner upper part of the fuel tank through the;
(b) supplying at least a portion of the liquefied gas as a driving fluid of an ejector and sucking the evaporative gas inside the fuel tank into the ejector through the plurality of holes; mixing; and
(c) recovering the mixed fluid discharged by the ejector and filling the inside of the fuel tank in a bottom filling method; liquefied gas bunkering method comprising:
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