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KR101599407B1 - Vessel - Google Patents

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Publication number
KR101599407B1
KR101599407B1 KR1020150135999A KR20150135999A KR101599407B1 KR 101599407 B1 KR101599407 B1 KR 101599407B1 KR 1020150135999 A KR1020150135999 A KR 1020150135999A KR 20150135999 A KR20150135999 A KR 20150135999A KR 101599407 B1 KR101599407 B1 KR 101599407B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
gas
heat exchanger
refrigerant
compressor
Prior art date
Application number
KR1020150135999A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신현준
최동규
문영식
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Application granted granted Critical
Publication of KR101599407B1 publication Critical patent/KR101599407B1/en
Priority to PCT/KR2016/003541 priority Critical patent/WO2016195229A1/en
Priority to US15/579,581 priority patent/US10661874B2/en
Priority to CN201680045324.4A priority patent/CN107848607B/en
Priority to SG11201709996SA priority patent/SG11201709996SA/en
Priority to EP16803584.8A priority patent/EP3305644B1/en
Priority to JP2016556019A priority patent/JP6285565B2/en
Priority to RU2017145879A priority patent/RU2703368C2/en
Priority to PL16803584.8T priority patent/PL3305644T3/en
Priority to JP2017217504A priority patent/JP6802775B2/en
Priority to PH12017502173A priority patent/PH12017502173A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

The present invention relates to a vessel including a system which can demonstrate an improved evaporated gas re-liquefying performance compared to a conventional partial re-liquefying system, and the vessel comprises: a storage tank storing liquefied gas; an evaporated gas heat exchanger which heat exchanges and then cools first fluid; a compressor which compresses a portion of evaporated gas; an extra compressor which compresses the other portion of the evaporated gas; a propulsion compressor which compresses the first fluid; a refrigerant heat exchanger which additionally cools the first fluid; a refrigerant decompressor which expands a second fluid and then returns the second fluid to the refrigerant heat exchanger; and a first decompressor which expands the first fluid cooled by the evaporated gas heat exchanger and the refrigerant heat exchanger.

Description

선박{Vessel}Ship {Vessel}

본 발명은 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장탱크 내부에서 생성되는 증발가스 중 엔진의 연료로 사용되고 남은 증발가스를 재액화시키는 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ship, and more particularly, to a ship including a system for re-liquefying remaining evaporative gas used as fuel of an engine among evaporative gases generated in a storage tank.

근래, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 액화천연가스를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. In recent years, consumption of liquefied gas such as Liquefied Natural Gas (LNG) has been rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of being able to increase the storage and transport efficiency because the volume becomes very small as compared with the gas. In addition, liquefied natural gas, including liquefied natural gas, can be removed as an eco-friendly fuel with less air pollutant emissions during combustion because air pollutants can be removed or reduced during the liquefaction process.

액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.Liquefied natural gas is a colorless transparent liquid obtained by cooling methane-based natural gas to about -162 ° C and liquefying it, and it has a volume of about 1/600 of that of natural gas. Therefore, when the natural gas is liquefied and transported, it can be transported very efficiently.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162 ℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 액화천연가스를 저장하는 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다. 이는 에탄 등 다른 저온 액화가스의 경우에도 마찬가지이다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162 ° C at normal pressure, liquefied natural gas is sensitive to temperature change and is easily evaporated. As a result, the storage tank storing the liquefied natural gas is subjected to heat insulation, but the external heat is continuously transferred to the storage tank. Therefore, in the transportation of liquefied natural gas, the liquefied natural gas is naturally vaporized continuously in the storage tank, -Off Gas, BOG) occurs. This also applies to other low temperature liquefied gases such as ethane.

증발가스는 일종의 손실로서 수송효율에 있어서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.Evaporation gas is a kind of loss and is an important issue in transport efficiency. Further, when the evaporation gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may rise excessively, and there is a risk that the tank may be damaged. Accordingly, various methods for treating the evaporative gas generated in the storage tank have been studied. Recently, a method of re-liquefying the evaporated gas and returning it to the storage tank for treating the evaporated gas, a method of returning the evaporated gas to the storage tank And a method of using it as an energy source of a consuming place.

증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 및 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다. 특히, 후자의 방법을 채용한 시스템을 부분 재액화 시스템(Partial Re-liquefaction System, PRS)이라고 한다.As a method for re-liquefying the evaporation gas, there is a method of re-liquefying the evaporation gas by heat exchange with the refrigerant by providing a refrigeration cycle using a separate refrigerant, and a method of re-liquefying the evaporation gas by using the evaporation gas itself as a refrigerant . Particularly, the system adopting the latter method is called a Partial Re-liquefaction System (PRS).

한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE 및 ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.On the other hand, among the engines used in ships, there are gas fuel engines such as DFDE and ME-GI engines which can use natural gas as fuel.

DFDE은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.The DFDE adopts the Otto Cycle, which consists of four strokes, and injects natural gas with a relatively low pressure of about 6.5 bar into the combustion air inlet, compressing the piston as it rises.

ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다. 최근에는 연료 효율 및 추진 효율이 더 좋은 ME-GI 엔진에 대한 관심이 커지고 있는 추세이다.The ME-GI engine consists of two strokes and employs a diesel cycle in which high pressure natural gas at around 300 bar is injected directly into the combustion chamber at the top of the piston. In recent years, there is a growing interest in the ME-GI engine, which has better fuel efficiency and propulsion efficiency.

본 발명은 기존의 부분 재액화 시스템에 비해 향상된 증발가스 재액화 성능을 발휘할 수 있는 시스템을 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a ship including a system capable of exhibiting enhanced evaporative gas re-liquefaction performance as compared with a conventional partial liquefaction system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스를 저장하는 저장탱크를 포함하는 선박에 있어서, 상기 저장탱크 하류에 설치되어, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 냉매로 하여 압축된 증발가스(이하, ‘제1 유체’라고 한다.)를 열교환시켜 냉각시키는 증발가스 열교환기; 상기 증발가스 열교환기 하류에 설치되어, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 일부를 압축시키는 압축기; 상기 증발가스 열교환기 하류에 상기 압축기와 병렬로 설치되어, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 다른 일부를 압축시키는 여분압축기; 상기 증발가스 열교환기에 의해 냉각된 상기 제1 유체를 추가적으로 냉각시키는 냉매열교환기; 상기 냉매열교환기로 보내져(이하, 냉매열교환기로 보내지는 유체를 ‘제2 유체’라고 한다.), 상기 냉매열교환기에 의해 냉각된 상기 제2 유체를, 팽창시킨 후 다시 상기 냉매열교환기로 보내는 냉매감압장치; 및 상기 증발가스 열교환기 및 상기 냉매열교환기에 의해 냉각된 상기 제1 유체를 팽창시키는 제1 감압장치;를 포함하고, 상기 냉매열교환기는, 상기 냉매감압장치를 통과한 증발가스를 냉매로 하여, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체를 둘 다 열교환시켜 냉각시키며, 상기 제1 유체는, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스; 및 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스가 합류된 흐름; 중 어느 하나이고, 상기 제2 유체는, 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스; 및 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스가 합류된 흐름; 중 어느 하나인, 선박이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ship including a storage tank for storing a liquefied gas, the ship including a storage tank disposed downstream of the storage tank, An evaporating gas heat exchanger for exchanging heat with the evaporating gas (hereinafter, referred to as 'first fluid') to cool the evaporating gas; A compressor installed downstream of the evaporating gas heat exchanger for compressing a part of the evaporated gas discharged from the storage tank; An extra compressor installed in parallel with the compressor downstream of the evaporative gas heat exchanger to compress another portion of the evaporative gas discharged from the storage tank; A refrigerant heat exchanger for additionally cooling the first fluid cooled by the evaporation gas heat exchanger; (Hereinafter referred to as " second fluid ") that is sent to the refrigerant heat exchanger (hereinafter, referred to as a " second fluid ") to expand the second fluid cooled by the refrigerant heat exchanger to the refrigerant heat exchanger ; And a first decompression device for expanding the first fluid cooled by the evaporation gas heat exchanger and the refrigerant heat exchanger, wherein the refrigerant heat exchanger uses the evaporation gas that has passed through the refrigerant decompression device as a refrigerant, The first fluid is cooled by heat exchange with both the first fluid and the second fluid, the first fluid comprising: evaporative gas compressed by the compressor; And a combined flow of the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the extra compressor; And the second fluid comprises an evaporation gas compressed by the extra compressor; And a combined flow of the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the extra compressor; The ship is provided.

상기 선박은, 상기 증발가스 열교환기, 상기 냉매열교환기 및 상기 제1 감압장치를 통과하며 일부 재액화된 액화가스와, 기체상태로 남아있는 증발가스를 분리하는 기액분리기를 더 포함할 수 있고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 액화가스는 상기 저장탱크로 보내질 수 있고, 상기 기액분리기에 의해 분리된 증발가스는 상기 증발가스 열교환기로 보내질 수 있다.The vessel may further include a gas-liquid separator which separates the partially re-liquefied liquefied gas passing through the evaporation gas heat exchanger, the refrigerant heat exchanger and the first decompression device, and the evaporated gas remaining in the gaseous state, The liquefied gas separated by the gas-liquid separator may be sent to the storage tank, and the evaporated gas separated by the gas-liquid separator may be sent to the evaporative gas heat exchanger.

상기 제1 유체는 연료수요처 상류에서 두 흐름으로 분기하여, 일부는 상기 증발가스 열교환기, 상기 냉매열교환기, 및 상기 제1 감압장치를 순차적으로 통과하며 일부 또는 전부가 재액화될 수 있고, 다른 일부는 상기 연료수요처로 보내질 수 있다.The first fluid may be branched into two flows upstream of the fuel consumer and some of the refrigerant may sequentially pass through the evaporation gas heat exchanger, the refrigerant heat exchanger, and the first decompression device, some or all of which may be re- And some of them can be sent to the fuel demand site.

상기 여분압축기에 의해 압축되어 상기 냉매열교환기 및 상기 냉매감압장치를 통과한 후, 상기 냉매열교환기의 냉매로 사용된 상기 제2 유체는, 다시 상기 여분압축기로 보내져, 상기 여분압축기, 상기 냉매열교환기, 상기 냉매감압장치, 다시 상기 냉매열교환기를 연결하는 폐루프의 냉매사이클을 형성할 수 있다.The second fluid used as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger after being compressed by the extra compressor and passing through the refrigerant heat exchanger and the refrigerant decompression device is again sent to the extra compressor so that the extra compressor, A refrigerant pressure reducing device, and a refrigerant cycle of a closed loop connecting the refrigerant heat exchanger to the refrigerant depressurizing device.

상기 여분압축기에 의해 압축되어 상기 냉매열교환기 및 상기 냉매감압장치를 통과한 후, 상기 냉매열교환기의 냉매로 사용된 상기 제2 유체는, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스와 합류될 수 있다.The second fluid used as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger after being compressed by the extra compressor and passing through the refrigerant heat exchanger and the refrigerant depressurizing device is discharged from the storage tank through the evaporative gas heat exchanger Can be combined with the evaporating gas.

상기 선박은, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체를 연통시키는 라인 상에 설치되는 밸브를 더 포함할 수 있고, 상기 밸브는, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스를 합류 또는 분리시키도록 개폐될 수 있다.The vessel may further include a valve installed on a line that communicates the first fluid and the second fluid, wherein the valve is configured to discharge the evaporated gas compressed by the compressor and evaporated by the extra compressor Gas can be opened or closed to join or separate.

상기 냉매감압장치는 팽창기일 수 있고, 상기 냉매감압장치를 통과하기 직전의 유체 및 통과한 직후의 유체는 기체상일 수 있다.The refrigerant depressurizing device may be an expander, and the fluid just before passing through the refrigerant depressurizing device and the fluid just after passing through the refrigerant depressurizing device may be in a gas phase.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스를 저장하는 저장탱크를 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템에 있어서, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 일부를 압축기에 의해 압축시킨 후 연료수요처로 보내는 제1 공급라인; 상기 제1 공급라인으로부터 분기되어, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 다른 일부를 여분압축기에 의해 압축시키는 제2 공급라인; 상기 제1 공급라인으로부터 분기되어, 압축된 증발가스를 증발가스 열교환기, 냉매열교환기, 및 제1 감압장치를 통과시켜 재액화시키는 복귀라인; 상기 냉매열교환기 및 냉매감압장치를 통과하며 냉각된 증발가스를 다시 상기 냉매열교환기로 보내 냉매로 사용하도록 한 후, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류시키는 재순환라인; 상기 냉매감압장치 및 상기 냉매열교환기 하류의 재순환라인과, 상기 여분압축기 상류의 제2 공급라인 사이를 연결하는 제1 추가라인; 상기 제1 추가라인과, 상기 압축기 상류의 제1 공급라인을 연결하는 제2 추가라인; 상기 압축기 하류의 제1 공급라인과, 상기 여분압축기 하류의 상기 제2 공급라인을 연결하는 제3 추가라인; 상기 압축기 하류의 제1 공급라인과, 상기 냉매열교환기 및 상기 냉매감압장치 상류의 재순환라인을 연결하는 제4 추가라인; 및 상기 여분압축기 하류의 제2 공급라인과, 상기 증발가스 열교환기 상류의 복귀라인을 연결하는 제5 추가라인;을 포함하고, 상기 증발가스 열교환기는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 하여, 상기 복귀라인을 따라 공급되는 증발가스를 열교환시켜 냉각시키고, 상기 냉매열교환기는, 상기 냉매감압장치를 통과한 증발가스를 냉매로 하여, 상기 재순환라인을 따라 공급되는 증발가스; 및 상기 복귀라인을 따라 공급되는 증발가스;를 둘 다 열교환시켜 냉각시키는, 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an evaporative gas processing system for a ship including a storage tank for storing a liquefied gas, wherein a part of the evaporative gas discharged from the storage tank is compressed by a compressor A first supply line for sending to a fuel consumer; A second supply line which is branched from the first supply line and compresses another part of the evaporated gas discharged from the storage tank by an extra compressor; A return line branched from the first supply line and passing the compressed evaporated gas through an evaporating gas heat exchanger, a refrigerant heat exchanger, and a first pressure reducing device to re- A recirculation line through which the cooled evaporated gas passes through the refrigerant heat exchanger and the refrigerant depressurizing device to return to the refrigerant heat exchanger to be used as a refrigerant, and then to join with the evaporated gas discharged from the storage tank; A first additional line connecting between a recirculation line downstream of the refrigerant decompressor and the refrigerant heat exchanger and a second supply line upstream of the extra compressor; A second additional line connecting the first additional line and a first supply line upstream of the compressor; A third additional line connecting the first supply line downstream of the compressor and the second supply line downstream of the extra compressor; A fourth additional line connecting a first supply line downstream of the compressor to a recirculation line upstream of the refrigerant heat exchanger and the refrigerant pressure reducing device; And a fifth additional line connecting a second supply line downstream of the redundant compressor and a return line upstream of the evaporative gas heat exchanger, wherein the evaporative gas heat exchanger is configured to convert evaporative gas discharged from the storage tank into refrigerant And the refrigerant heat exchanger further comprises: an evaporation gas supplied through the recirculation line with the evaporation gas passing through the refrigerant decompression device as a refrigerant; And an evaporation gas supplied along the return line are cooled by heat exchange with each other.

상기 선박의 증발가스 처리 시스템은, 상기 압축기 상류의 상기 제1 공급라인 상에 설치되는 제1 밸브; 상기 압축기 하류의 상기 제1 공급라인 상에 설치되는 제2 밸브; 상기 여분압축기 상류의 상기 제2 공급라인 상에 설치되는 제3 밸브; 상기 여분압축기 하류의 상기 제2 공급라인 상에 설치되는 제4 밸브; 상기 증발가스 열교환기 상류의 상기 복귀라인 상에 설치되는 제5 밸브; 상기 냉매감압장치 및 상기 냉매열교환기 상류의 상기 재순환라인에 설치되는 제6 밸브; 상기 냉매감압장치 및 상기 냉매열교환기 하류의 상기 재순환라인에 설치되는 제9 밸브; 상기 제1 추가라인 상에 설치되는 제10 밸브; 상기 제2 추가라인 상에 설치되는 제12 밸브; 상기 제3 추가라인 상에 설치되는 제13 밸브; 상기 제4 추가라인 상에 설치되는 제14 밸브; 및 상기 제5 추가라인 상에 설치되는 제15 밸브;를 더 포함할 수 있다.The evaporative gas treatment system of the ship comprises a first valve installed on the first supply line upstream of the compressor; A second valve installed on the first supply line downstream of the compressor; A third valve installed on the second supply line upstream of the redundant compressor; A fourth valve installed on the second supply line downstream of the redundant compressor; A fifth valve installed on the return line upstream of the evaporation gas heat exchanger; A sixth valve installed in the recirculation line upstream of the refrigerant pressure reducing device and the refrigerant heat exchanger; A ninth valve installed in the recirculation line downstream of the refrigerant pressure reducing device and the refrigerant heat exchanger; A tenth valve installed on the first additional line; A twelfth valve installed on the second additional line; A thirteenth valve installed on the third additional line; A fourteenth valve installed on the fourth additional line; And a fifteenth valve installed on the fifth additional line.

상기 선박의 증발가스 처리 시스템은, 상기 연료수요처 상류 및 상기 제2 공급라인 하류의 상기 제1 공급라인 상에 설치되는 제11 밸브를 더 포함할 수 있다.The evaporative gas treatment system of the ship may further include an eleventh valve installed upstream of the fuel demanding place and on the first supply line downstream of the second supply line.

상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제10 밸브는 열고, 상기 제4 밸브, 상기 제9 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제13 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫은 상태에서 시스템을 구동시키고, 증발가스가 상기 여분압축기로 공급되면 상기 제3 밸브를 닫아, 증발가스가 상기 여분압축기, 상기 제6 밸브, 상기 냉매열교환기, 상기 냉매감압장치, 다시 상기 냉매열교환기, 및 상기 제10 밸브를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시킬 수 있다.Wherein the first valve, the second valve, the third valve, the fifth valve, the sixth valve, and the tenth valve are opened and the fourth valve, the ninth valve, the twelfth valve, And the third valve is closed when the evaporation gas is supplied to the spare compressor, and the evaporation gas is supplied to the extra compressor, the sixth valve, the sixth valve, A refrigerant cycle in a closed loop circulating the refrigerant heat exchanger, the refrigerant pressure reducing device, the refrigerant heat exchanger, and the tenth valve may be formed.

상기 압축기가 고장난 경우, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제10 밸브는 닫고, 상기 제3 밸브 및 상기 제4 밸브는 열어, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제3 밸브, 상기 여분압축기, 및 상기 제4 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급될 수 있다.Wherein when the compressor fails, the first valve, the second valve, the fifth valve, the sixth valve, and the tenth valve are closed, and the third valve and the fourth valve are opened, The evaporated gas passing through the evaporated gas heat exchanger after being discharged can be supplied to the fuel consumer via the third valve, the extra compressor, and the fourth valve.

상기 제1 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 열고, 상기 제2 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 상기 제9 밸브, 상기 제10 밸브, 및 상기 제13 밸브는 닫은 상태에서 시스템을 구동시키고, 증발가스가 상기 압축기로 공급되면, 상기 제1 밸브를 닫아, 증발가스가 상기 압축기, 상기 제14 밸브, 상기 냉매열교환기, 상기 냉매감압장치, 다시 상기 냉매열교환기, 및 상기 제12 밸브를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시킬 수 있다.Wherein the first valve, the third valve, the fourth valve, the twelfth valve, the fourteenth valve and the fifteenth valve are open and the second valve, the fifth valve, the sixth valve, The first valve, the tenth valve, the thirteenth valve and the thirteenth valve are closed, and when the evaporation gas is supplied to the compressor, the first valve is closed and the evaporation gas is supplied to the compressor, A refrigerant cycle of the closed loop circulating the refrigerant heat exchanger, the refrigerant pressure reducing device, the refrigerant heat exchanger, and the twelfth valve may be formed.

상기 여분압축기가 고장난 경우, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫고, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는 열어, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제1 밸브, 상기 압축기, 및 상기 제2 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급될 수 있다.The fourth valve, the twelfth valve, the fourteenth valve, and the fifteenth valve are closed and the first valve and the second valve are opened when the extra compressor fails, And the evaporated gas that has passed through the evaporative gas heat exchanger may be supplied to the fuel consumer via the first valve, the compressor, and the second valve.

상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 상기 제9 밸브, 및 상기 제13 밸브는 열고, 상기 제4 밸브, 상기 제10 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫아, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스가 합류되어 운용될 수 있다.Wherein the first valve, the second valve, the third valve, the fifth valve, the sixth valve, the ninth valve and the thirteenth valve are opened, and the fourth valve, the tenth valve, 12 valve, the 14th valve, and the 15th valve are closed, and the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the extra compressor can be combined and operated.

상기 압축기가 고장난 경우, 상기 제1 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제9 밸브를 닫아, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제3 밸브, 상기 여분압축기, 상기 제13 밸브, 및 상기 제2 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급될 수 있다.Wherein the first valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve are closed when the compressor fails, and the evaporated gas that has been discharged from the storage tank and passed through the evaporative gas heat exchanger flows through the third The valve, the extra compressor, the thirteenth valve, and the second valve.

상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제9 밸브는 열고, 상기 제4 밸브, 상기 제10 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제13 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫아, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스가 분리되어 운용될 수 있다.Wherein the first valve, the second valve, the third valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve open and the fourth valve, the tenth valve, the twelfth valve, 13 valve, the 14th valve, and the 15th valve are closed so that the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the extra compressor can be operated separately.

상기 압축기가 고장난 경우, 상기 제1 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제9 밸브를 닫고, 상기 제13 밸브를 열어, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제3 밸브, 상기 여분압축기, 상기 제13 밸브, 및 상기 제2 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급될 수 있다.Closing the first valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve when the compressor fails, opening the thirteenth valve, discharging the refrigerant through the evaporation gas heat exchanger after being discharged from the storage tank Evaporative gas may be supplied to the fuel consumer via the third valve, the extra compressor, the thirteenth valve, and the second valve.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 둘로 분기시켜, 상기 분기된 두 흐름의 증발가스를 압축기 또는 여분압축기에 의해 압축시키고, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스 및 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스 중 적어도 하나 이상을, 연료수요처로 보내거나, 재액화시켜 상기 저장탱크로 복귀시키거나(이하, ‘복귀 증발가스’라고 한다.), 재순환시키고(이하, ‘재순환 증발가스’라고 한다.), 상기 복귀 증발가스는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 열교환되어 냉각된 후, 상기 재순환 증발가스와 열교환되어 추가적으로 냉각되고, 상기 재순환 증발가스는, 냉각 및 팽창된 후 상기 복귀 증발가스와 열교환되는, 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an evaporator, comprising: branching an evaporative gas discharged from a liquefied gas storage tank into two, compressing the branched two streams of evaporative gas by a compressor or an extra compressor, At least one or more of the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the redundant compressor is sent to the fuel consumer or is re-liquefied and returned to the storage tank (hereinafter referred to as return evaporated gas) (Hereinafter, referred to as 'recirculating evaporation gas'), the returning evaporating gas is heat-exchanged with the evaporating gas discharged from the storage tank and is further cooled by heat exchange with the recirculating evaporating gas, Wherein the gas is cooled and expanded and then heat exchanged with the return vapor gas.

상기 압축기 하류 라인과 상기 여분압축기 하류 라인이 연결되어, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스는, 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스와 합류될 수 있다.The downstream line of the compressor and the downstream line of the extra compressor are connected so that the evaporated gas compressed by the compressor can be merged with the evaporated gas compressed by the extra compressor.

본 발명은, 기존의 부분 재액화 시스템(PRS)에 비하여, 증발가스가 냉매 열교환기에 의한 추가적인 냉각 과정을 거친 후 감압되므로, 재액화 효율 및 재액화량을 증가시킬 수 있다. 특히, 별도의 냉매를 이용하는 냉동 사이클을 사용하지 않고도, 남는 증발가스의 대부분 또는 전부의 재액화가 가능하여 경제적이다.Compared with the existing partial liquefaction system (PRS), the present invention reduces the pressure of the evaporation gas after an additional cooling process by the refrigerant heat exchanger, so that the liquefaction efficiency and the liquefaction amount can be increased. In particular, it is economical to re-cure most or all of the remaining evaporated gas without using a refrigeration cycle using a separate refrigerant.

또한, 본 발명에 따르면, 증발가스의 배출량, 선박의 운항 속도에 따른 엔진 부하 등에 따라 냉매 유량 및 냉열 공급의 유동적인 제어가 가능하다.Further, according to the present invention, it is possible to flexibly control the refrigerant flow rate and the cooling / heating supply according to the engine load depending on the discharge amount of the evaporation gas and the operating speed of the ship.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존에 이미 설치되어 있던 여분의 압축기를 이용하여 재액화 효율 및 재액화량을 높이므로, 선내 공간 확보에 기여하고, 추가로 압축기를 설치하는데 드는 비용을 절감할 수 있다. 특히, 여분압축기에 의해 압축된 증발가스뿐만 아니라 압축기에 의해 압축된 증발가스도 냉매 열교환기에서 냉매로 사용할 수 있게 되어, 냉매 열교환기에서 냉매로 사용하는 증발가스의 유량을 증가시킬 수 있으므로, 재액화 효율 및 재액화량을 더욱 증가시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the re-liquefaction efficiency and the amount of liquefaction are increased by using the existing extra compressor, it contributes to securing the space inside the ship and further reduces the cost for installing the compressor . Particularly, not only the evaporation gas compressed by the extra compressor but also the evaporation gas compressed by the compressor can be used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger, so that the flow rate of the evaporation gas used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger can be increased, The liquefaction efficiency and the liquefaction amount can be further increased.

도 1은 종래의 부분 재액화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 7은 온도 및 압력에 따른 메탄의 상변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view showing a conventional partial remelting system.
FIG. 2 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a second embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a third embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a fifth embodiment of the present invention.
7 is a graph schematically showing the phase change of methane with temperature and pressure.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 선박은, 천연가스를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 선박 및 액화가스 저장탱크를 포함하는 선박 등에 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The ship of the present invention can be applied to various applications such as a ship equipped with an engine using natural gas as fuel and a ship including a liquefied gas storage tank. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

본 발명의 후술할 증발가스 처리를 위한 시스템들은 저온 액체화물 또는 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 설치된 모든 종류의 선박과 해상 구조물, 즉 액화천연가스 운반선, 액화에탄가스(Liquefied Ethane Gas) 운반선, LNG RV와 같은 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 해상 구조물에 적용될 수 있다. 다만 후술하는 실시예들에서는 설명의 편의상 대표적인 저온 액체화물인 액화천연가스를 예로 들어 설명한다.Systems for the treatment of the evaporative gas to be described below of the present invention include all types of ships and marine structures, such as liquefied natural gas carriers, liquefied ethane gas carriers, and the like, with storage tanks capable of storing low temperature liquid cargo or liquefied gas, It can be applied to marine structures such as LNG FPSO and LNG FSRU as well as ships such as LNG RV. However, in the following embodiments, liquefied natural gas, which is a typical low temperature liquid cargo, will be described as an example for convenience of explanation.

또한, 본 발명의 각 라인에서의 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.The fluid in each line of the present invention may be in any one of a liquid state, a gas-liquid mixed state, a gas state, and a supercritical fluid state, depending on operating conditions of the system.

도 1은 종래의 부분 재액화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a schematic view showing a conventional partial remelting system.

도 1을 참조하면, 종래의 부분 재액화 시스템에서, 액체화물을 저장하는 저장탱크에서 발생하여 배출되는 증발가스는, 배관을 따라 이송되어 증발가스 압축부(10)에서 압축된다.Referring to FIG. 1, in the conventional partial remanufacturing system, the evaporation gas generated and discharged from the storage tank storing the liquid cargo is conveyed along the pipe and compressed by the evaporation gas compression unit 10.

저장탱크(T)는 액화천연가스 등의 액화가스를 극저온 상태로 저장할 수 있도록 밀봉 및 단열 방벽을 갖추고 있지만, 외부로부터 전달되는 열을 완벽하게 차단할 수는 없고, 탱크 내에서는 액화가스의 증발이 지속적으로 이루어지며 탱크 내압이 상승할 수 있는데, 이러한 증발가스에 의한 탱크 압력의 과도한 상승을 막고, 적정한 수준의 내압을 유지하기 위해 저장탱크 내부의 증발가스를 배출시켜, 증발가스 압축부(10)로 공급한다.The storage tank (T) has sealing and thermal barrier to store liquefied gas such as liquefied natural gas at a cryogenic temperature, but it can not completely block the heat transmitted from the outside, and the evaporation of the liquefied gas is continuous And the tank internal pressure can be raised. In order to prevent excessive increase of the tank pressure due to the evaporated gas and to maintain an appropriate level of internal pressure, the evaporated gas inside the storage tank is discharged to the evaporated gas compression unit 10 Supply.

저장탱크로부터 배출되어 증발가스 압축부(10)에서 압축된 증발가스를 제1 스트림이라 할 때, 압축된 증발가스의 제1 스트림을 제2 스트림과 제3 스트림으로 나누어, 제2 스트림은 액화시켜 저장탱크(T)로 복귀시키도록 구성하고, 제3 스트림은 선내의 추진용 엔진이나 발전용 엔진과 같은 가스 연료 소비처로 공급하도록 구성할 수 있다. 이 경우 증발가스 압축부(10)에서는 연료 소비처의 공급 압력까지 증발가스를 압축할 수 있고, 제2 스트림은 필요에 따라 증발가스 압축부의 전부 또는 일부를 거쳐 분기시킬 수 있다. 연료 소비처의 연료 필요량에 따라 제3 스트림으로 압축된 증발가스 전부를 공급할 수도 있고, 제2 스트림으로 전량을 공급하여 압축된 증발가스 전부를 저장탱크로 복귀시킬 수도 있다. 가스 연료 소비처로는 고압가스분사엔진(예를 들어, MDT사가 개발한 ME-GI 엔진 등) 및 저압가스분사엔진(예를 들어, Wartsila社의 X-DF 엔진(Generation X-Dual Fuel engine) 등)을 비롯하여, DF Generator, 가스 터빈, DFDE 등을 예로 들 수 있다. When the evaporated gas discharged from the storage tank and compressed by the evaporation gas compression unit 10 is referred to as a first stream, the first stream of the compressed evaporative gas is divided into the second stream and the third stream, and the second stream is liquefied To the storage tank T, and the third stream may be configured to be supplied to a gas fuel consuming destination such as a propulsion engine or a power generation engine onboard the ship. In this case, in the evaporation gas compression unit 10, the evaporation gas can be compressed to the supply pressure of the fuel consumption source, and the second stream can be branched through all or a part of the evaporation gas compression unit if necessary. All of the evaporated gas compressed in the third stream may be supplied according to the amount of fuel required by the fuel consumption point, or the entire amount of the compressed evaporated gas may be returned to the storage tank. Gas fuel consumption may include a high pressure gas injection engine (e.g., ME-GI engine developed by MDT) and a low pressure gas injection engine (e.g., Wartsila X-DF engine ), DF Generator, gas turbine, DFDE, and the like.

이때, 압축된 증발가스의 제2 스트림을 액화시킬 수 있도록 열교환기(20)를 설치하는데, 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 압축된 증발가스의 냉열 공급원으로 이용한다. 열교환기(20)를 거치면서 증발가스 압축부에서의 압축과정에서 온도가 상승한 압축된 증발가스, 즉 제2 스트림은 냉각되고, 저장탱크에서 발생하여 열교환기(20)로 도입된 증발가스는 가열되어 증발가스 압축부(10)로 공급된다. At this time, the heat exchanger 20 is installed to liquefy the second stream of the compressed evaporated gas, and the evaporated gas generated in the storage tank is used as a cold heat source of the compressed evaporated gas. The compressed evaporated gas, that is, the second stream, which has risen in temperature during the compression process in the evaporated gas compressor, is cooled while passing through the heat exchanger 20, and the evaporated gas generated in the storage tank and introduced into the heat exchanger 20 is heated And is supplied to the evaporation gas compression unit 10.

압축되기 전 증발가스의 유량이 제2 스트림의 유량보다 많기 때문에, 압축된 증발가스의 제2 스트림은 압축되기 전의 증발가스로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부가 액화될 수 있다. 이와 같이 열교환기에서는 저장탱크로부터 배출된 직후의 저온 증발가스와 증발가스 압축부에서 압축된 고압 상태의 증발가스를 열교환시켜 고압 증발가스를 액화시킨다.Since the flow rate of the evaporated gas before compression is greater than the flow rate of the second stream, the second stream of compressed evaporated gas may be at least partially liquefied by receiving cold heat from the evaporated gas before being compressed. Thus, in the heat exchanger, the low-temperature evaporation gas immediately after being discharged from the storage tank is heat-exchanged with the high-pressure evaporation gas compressed by the evaporation gas compression unit to liquefy the high-pressure evaporation gas.

열교환기(20)를 거친 제2 스트림의 증발가스는 팽창밸브 또는 팽창기와 같은 팽창수단(30)을 통과하면서 감압되면서 추가로 냉각되어, 기액분리기(40)에 공급된다. 액화된 증발가스는 기액분리기에서 기체와 액체 성분이 분리되어, 액체성분, 즉 액화천연가스는 저장탱크로 복귀되고, 기체성분, 즉 증발가스는 저장탱크로부터 배출되어 열교환기(20) 및 증발가스 압축부(10)로 공급되는 증발가스 흐름에 증발가스 흐름에 합류되거나, 다시 열교환기(20)로 공급되어 증발가스 압축부(10)에서 압축된 고압 상태의 증발가스를 열교환시키는 냉열 공급원으로 활용될 수도 있다. 물론, 가스연소장치(Gas Combustion Unit; GCU) 등으로 보내 연소시키거나, 가스 소모처(가스엔진 포함)에 보내 소모시킬 수도 있다. 증발가스 흐름에 합류되기 전 기액분리기에서 분리된 기체를 추가로 감압시키기 위한 또 다른 팽창수단(50)이 더 설치될 수 있다.The evaporated gas of the second stream passing through the heat exchanger 20 is further cooled while being decompressed while passing through the expansion means 30 such as an expansion valve or an expander and is supplied to the gas-liquid separator 40. The liquid component, that is, the liquefied natural gas, is returned to the storage tank, and the gaseous component, that is, the evaporation gas is discharged from the storage tank to be separated from the heat exchanger 20 and the evaporation gas Is utilized as a cold / hot supply source that joins the evaporation gas flow to the evaporation gas flow supplied to the compression section (10) or is supplied to the heat exchanger (20) again to heat the evaporation gas in the high pressure state compressed by the evaporation gas compression section . Of course, it may be sent to a gas combustion unit (GCU) or the like, or it may be consumed by sending it to a gas consumption source (including a gas engine). Further expansion means (50) for further depressurizing the gas separated in the gas-liquid separator before joining the evaporative gas stream may be further provided.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 시스템은, 저장탱크에 저장된 저온 액체화물로부터 발생하는 증발가스(Boil Off Gas)를 공급받아 증발가스를 냉매로 순환시키는 냉매순환부(300a)를 구성한 것이 특징이다. Referring to FIG. 2, the system of the present embodiment is characterized in that a refrigerant circulation unit 300a which is supplied with boil off gas generated from low-temperature liquid refrigerant stored in a storage tank and circulates the evaporated gas to the refrigerant is formed .

이를 위해 저장탱크로부터 냉매순환부(300a)로 증발가스를 공급하는 냉매공급라인(CSLa)을 포함하며, 냉매공급라인에는 밸브(400a)가 마련되어, 냉매순환부를 순환할 수 있는 충분한 양의 증발가스가 공급되면 냉매공급라인(CSLa)을 차단하여, 냉매순환부(300a)는 폐루프(closed loop)로 운용된다. And a refrigerant supply line (CSLa) for supplying evaporation gas from the storage tank to the refrigerant circulation part (300a). The valve (400a) is provided in the refrigerant supply line, and a sufficient amount of evaporation gas The refrigerant supply line CSLa is cut off and the refrigerant circulation unit 300a is operated as a closed loop.

전술한 기본 실시예에서와 마찬가지로 본 제1 확장 실시예에서도 저장탱크(T)의 저온 액체화물로부터 발생하는 증발가스를 압축하는 압축기(100a)가 마련된다. 저장탱크에서 발생한 증발가스는 증발가스공급라인(BLa)을 따라 압축기(100a)로 도입된다. As in the above-described basic embodiment, in the first modified embodiment, a compressor 100a for compressing evaporative gas generated from low-temperature liquid cargo in the storage tank T is provided. The evaporated gas generated in the storage tank is introduced into the compressor 100a along the evaporation gas supply line BLa.

본 실시예들의 저장탱크(T)는 액체화물의 하중이 단열층에 직접 가해지지 않는 독립탱크형(Independent Type) 탱크, 또는 화물의 하중이 단열층에 직접 가해지는 멤브레인형(Membrane Type) 탱크로 만들어질 수 있다. 독립탱크형 탱크인 경우에는, 2 barg 이상의 압력에 견디도록 설계된 압력용기로 사용하는 것도 가능하다.The storage tank (T) of the present embodiment is made of an independent type tank in which the load of the liquid cargo is not directly applied to the heat insulating layer, or a membrane type tank in which the load of the cargo is directly applied to the heat insulating layer . In the case of an independent tank type tank, it is also possible to use it as a pressure vessel designed to withstand a pressure of 2 barg or more.

한편, 본 실시예들에서는 증발가스의 재액화를 위한 라인만을 도시하였으나, 압축기에서 압축된 증발가스는 선박 또는 해상 구조물의 추진용 엔진 및 발전용 엔진을 포함하는 연료수요처에 연료로 공급될 수 있고, 연료 소모량이 증발가스 전량을 소비할 수 있을 때에는 재액화되는 증발가스가 없을 수도 있다. 선박이 정박하고 있는 때와 같이 가스 연료의 소모량이 적거나 없는 경우에는, 증발가스의 전량을 재액화라인(RLa)으로 공급할 수도 있다. In the meantime, although only the line for re-liquefaction of the evaporation gas is shown in the embodiments, the evaporation gas compressed in the compressor can be supplied as fuel to the fuel demanding site including the propulsion engine and the power generation engine of the ship or the sea structure , And there may be no evaporative gas that is re-liquefied when the fuel consumption can consume the entire amount of evaporated gas. When the consumption of the gaseous fuel is low or absent, such as when the ship is anchored, the entire amount of the evaporated gas may be supplied to the re-liquefaction line RLa.

압축된 증발가스는 증발가스 재액화라인(RLa)을 따라 증발가스 열교환기(200a)로 공급되는데, 증발가스 열교환기(200a)는 증발가스 재액화라인(RLa)과 증발가스공급라인(BLa)에 걸쳐 마련되어, 압축기(100a)로 도입될 증발가스와 압축기의 적어도 일부를 거쳐 압축된 증발가스를 열교환시킨다. 압축과정에서 온도가 높아진 증발가스는, 저장탱크에서 발생하여 압축기(100a)로 도입될 저온 증발가스와 열교환을 통해 냉각된다. The compressed evaporated gas is supplied to the evaporation gas heat exchanger 200a along the evaporation gas re-liquefaction line RLa. The evaporation gas heat exchanger 200a is connected to the evaporation gas re-liquefaction line RLa and the evaporation gas supply line BLa, So as to heat exchange the evaporated gas to be introduced into the compressor 100a and the compressed evaporated gas through at least a part of the compressor. The evaporated gas whose temperature has increased in the compression process is cooled through heat exchange with the low temperature evaporated gas which is generated in the storage tank and is to be introduced into the compressor 100a.

증발가스 열교환기(200a)의 하류에는 냉매열교환기(500a)가 마련되어, 압축 후 증발가스 열교환기에서 열교환된 증발가스는 냉매순환부(300a)를 순환하는 증발가스와 열교환을 통해 추가로 냉각된다. A refrigerant heat exchanger 500a is provided downstream of the evaporation gas heat exchanger 200a and the evaporated gas heat-exchanged in the evaporation gas heat exchanger after the compression is further cooled through heat exchange with the evaporation gas circulating in the refrigerant circulation unit 300a .

냉매순환부(300a)는, 저장탱크로부터 공급되는 증발가스를 압축하는 냉매압축기(310a)와, 냉매압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 냉각기(320a)와, 냉각기에서 냉각된 증발가스를 감압시켜 추가냉각하는 냉매감압장치(330a)를 포함한다. 냉매감압장치(330a)는 증발가스를 단열팽창시켜 냉각하는 팽창밸브 또는 팽창기일 수 있다. The refrigerant circulation unit 300a includes a refrigerant compressor 310a for compressing the evaporation gas supplied from the storage tank, a cooler 320a for cooling the evaporation gas compressed in the refrigerant compressor, And further includes a refrigerant decompression device 330a for further cooling. The refrigerant decompressor 330a may be an expansion valve or an expander for cooling the evaporation gas by thermally expanding the gas.

냉매감압장치(330a)를 거쳐 냉각된 증발가스는 냉매순환라인(CCLa)을 따라 냉매로서 냉매열교환기(500a)로 공급되어 냉매열교환기(500a)에서, 증발가스 열교환기(200a)를 거쳐 공급된 증발가스와 열교환을 통해 증발가스를 냉각시키게 된다. 냉매열교환기(500a)를 거친 냉매순환라인(CCLa)의 증발가스는 냉매압축기(310a)로 순환되어, 전술한 압축 및 냉각과정을 거치면서 냉매순환라인을 순환하게 된다.The evaporated gas cooled through the refrigerant decompressor 330a is supplied to the refrigerant heat exchanger 500a as refrigerant along the refrigerant circulation line CCLa and is supplied to the refrigerant heat exchanger 500a through the evaporation gas heat exchanger 200a And the evaporated gas is cooled through heat exchange with the evaporated gas. The evaporated gas of the refrigerant circulation line CCLa passing through the refrigerant heat exchanger 500a is circulated to the refrigerant compressor 310a and circulated through the refrigerant circulation line through the above-described compression and cooling processes.

한편, 냉매열교환기(500a)에서 냉각된 증발가스 재액화라인(RLa)의 증발가스는 제1 감압장치(600a)를 거쳐 감압된다. 제1 감압장치(600a)는 줄-톰슨(Joule-Thomson) 밸브 등의 팽창밸브, 또는 팽창기일 수 있다.Meanwhile, the evaporation gas of the evaporation gas re-liquefaction line (RLa) cooled by the refrigerant heat exchanger (500a) is decompressed through the first decompressor (600a). The first decompressor 600a may be an expansion valve, such as a Joule-Thomson valve, or an expander.

갑압된 증발가스는 제1 감압장치(600a)의 하류의 기액분리기(700a)로 공급되어 기액분리되고, 기액분리기(700a)에서 분리된 액체, 즉 액화천연가스는 저장탱크(T)로 공급되어 재저장된다. Liquid separated from the gas-liquid separator 700a, that is, the liquefied natural gas, is supplied to the storage tank T, and the liquid stored in the gas-liquid separator 700a is supplied to the gas-liquid separator 700a downstream of the first decompressor 600a Restored.

기액분리기(700a)에서 분리된 기체, 즉 증발가스는 제2 감압장치(800a)를 거쳐 추가로 감압되고, 저장탱크(T)로부터 증발가스 열교환기(200a)로 도입될 증발가스의 흐름에 증발가스 흐름에 합류되거나, 다시 증발가스 열교환기(200a)로 공급되어 압축기(100a)에서 압축된 고압 상태의 증발가스를 열교환시키는 냉열 공급원으로 활용될 수도 있다. 물론, 가스연소장치(Gas Combustion Unit; GCU) 등으로 보내 연소시키거나, 연료수요처(가스엔진 포함)에 보내 소모시킬 수도 있다.The gas separated from the gas-liquid separator 700a, that is, the evaporated gas is further depressurized via the second decompressor 800a, and is supplied to the evaporation gas heat exchanger 200a from the storage tank T, Or may be utilized as a cold / hot supply source that is joined to the gas flow or is again supplied to the evaporation gas heat exchanger 200a to heat-exchange the compressed high-pressure evaporation gas in the compressor 100a. Of course, it may be sent to a gas combustion unit (GCU) or the like, or it may be consumed by sending it to a fuel demanding place (including a gas engine).

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 3 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예는 냉매순환부(300b)에서 냉각기(320b)로부터 냉매감압장치(330b)로 도입될 증발가스를, 냉매감압장치(330b)에서 감압된 증발가스와 열교환으로 냉각시킨 후에 냉매감압장치(330b)로 공급하도록 구성한 것이다. 3, the present embodiment is characterized in that the evaporation gas to be introduced from the cooler 320b to the refrigerant decompressor 330b in the refrigerant circulating unit 300b is cooled by heat exchange with the evaporated gas decompressed in the refrigerant decompressor 330b And then supplied to the refrigerant decompressor 330b.

냉매감압장치(330b)를 거쳐 감압되면서 증발가스는 냉각되므로, 냉매감압장치 하류의 증발가스는 냉매감압장치 상류의 증발가스보다 온도가 낮고, 본 실시예는 이러한 점을 고려하여, 냉매감압장치 상류의 증발가스를 하류의 증발가스와 열교환시켜 냉각한 후 감압장치로 도입시킨다. 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 냉매열교환기(500b)로 냉매감압장치(330b) 상류의 증발가스를 공급할 수 있다(도 3의 A부분). 필요에 따라 냉매감압장치 상류와 하류의 증발가스가 열교환할 수 있는 별도의 열교환 장치를 추가로 구성할 수도 있다. Since the evaporation gas is cooled while being decompressed through the refrigerant decompressor 330b, the temperature of the evaporation gas downstream of the refrigerant decompression device is lower than the temperature of the evaporation gas upstream of the refrigerant decompression device. In this embodiment, Is cooled by heat exchange with the downstream evaporation gas, and then introduced into the decompression apparatus. To this end, the refrigerant heat exchanger 500b can supply evaporative gas upstream of the refrigerant decompressor 330b as shown in FIG. 3 (part A of FIG. 3). A separate heat exchanger capable of exchanging heat with the evaporation gas upstream and downstream of the refrigerant decompressor may be additionally provided.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예들의 시스템은 저장탱크 액체화물에서 발생하는 증발가스를 재액화하여 저장할 수 있으므로, 액체화물의 수송률을 높일 수 있다. 특히 선내 가스 소비처의 연료 소모량이 적은 경우에도 저장탱크의 압력 상승을 막기 위해 가스연소장치(Gas Combustion Unit; GCU) 등에서 연소시켜 낭비하는 화물의 양을 줄이거나 없앨 수 있어, 에너지가 낭비되는 것을 막을 수 있다. As described above, the system of the present embodiments can re-liquefy and store the evaporated gas generated from the storage tank liquid cargo, thereby increasing the transportation rate of the liquid cargo. In particular, even when the consumption of fuel on the in-ship gas consumer is low, the amount of wasted cargo can be reduced or eliminated by burning in a gas combustion unit (GCU) in order to prevent the pressure rise of the storage tank, .

또한, 증발가스를 냉매로 순환시켜, 증발가스의 재액화를 위한 냉열원으로 활용함으로써 별도의 냉매 사이클을 구성하지 않고도 증발가스를 효과적으로 재액화시킬 수 있으며, 별도의 냉매를 공급할 필요가 없으므로, 선내 공간 확보에 기여하고 경제적이다. 또한, 냉매 사이클에서 냉매가 부족하면 저장탱크로부터 보충할 수 있어 원활한 냉매 보충이 이루어질 수 있고, 냉매 사이클의 운용이 효과적으로 이루어질 수 있다. In addition, since the evaporation gas is circulated through the refrigerant and utilized as a heat source for re-liquefying the evaporated gas, the evaporated gas can be effectively re-liquefied without constructing a separate refrigerant cycle, and it is not necessary to supply a separate refrigerant. It contributes to secure space and is economical. In addition, if the refrigerant in the refrigerant cycle is insufficient, the refrigerant can be replenished from the storage tank to smoothly replenish the refrigerant, and the refrigerant cycle can be effectively operated.

이와 같이 증발가스 자체의 냉열을 다단계로 이용하여 증발가스를 재액화할 수 있어, 선내 증발가스 처리를 위한 시스템 구성을 간소화할 수 있고, 복잡한 증발가스 처리를 위한 장치의 설치 및 운용에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.In this way, the evaporation gas can be re-liquefied by using the cold and hot of the evaporation gas itself in multiple steps, and the system configuration for treating the evaporation gas on board can be simplified, and the cost required for installing and operating the apparatus for complicated evaporation gas processing Can be saved.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.4 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 선박은, 저장탱크(T) 하류에 설치되는 증발가스 열교환기(110); 증발가스 열교환기(110) 하류에 설치되어, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시키는 압축기(120) 및 여분압축기(122); 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스의 온도를 낮추는 냉각기(130); 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스의 온도를 낮추는 여분냉각기(132); 압축기(120) 상류에 설치되는 제1 밸브(191); 냉각기(130) 하류에 설치되는 제2 밸브(192); 여분압축기(122) 상류에 설치되는 제3 밸브(193); 여분냉각기(132) 하류에 설치되는 제4 밸브(194); 증발가스 열교환기(110)에 의해 냉각된 증발가스를 추가적으로 냉각시키는 냉매열교환기(140); 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스를 팽창시킨 후 다시 냉매열교환기(140)로 보내는 냉매감압장치(160); 및 냉매열교환기(140)에 의해 추가적으로 냉각된 증발가스를 팽창시키는 제1 감압장치(150);를 포함한다.Referring to FIG. 4, the ship of the present embodiment includes: an evaporative gas heat exchanger 110 installed downstream of the storage tank T; A compressor (120) and an extra compressor (122) installed downstream of the evaporation gas heat exchanger (110) for compressing the evaporated gas discharged from the storage tank (T); A cooler 130 for lowering the temperature of the evaporated gas compressed by the compressor 120; An extra cooler 132 for lowering the temperature of the evaporated gas compressed by the extra compressor 122; A first valve (191) installed upstream of the compressor (120); A second valve 192 installed downstream of the cooler 130; A third valve (193) installed upstream of the extra compressor (122); A fourth valve 194 installed downstream of the extra cooler 132; A refrigerant heat exchanger (140) for additionally cooling the evaporated gas cooled by the evaporation gas heat exchanger (110); A refrigerant decompressor 160 for expanding the evaporated gas that has passed through the refrigerant heat exchanger 140 and then sending it to the refrigerant heat exchanger 140; And a first decompression device (150) for expanding the evaporated gas that is further cooled by the refrigerant heat exchanger (140).

저장탱크(T)에서 자연적으로 발생된 후 배출된 증발가스는, 제1 공급라인(L1)을 따라 연료수요처(180)에 공급된다. 증발가스 열교환기(110)는 제1 공급라인(L1)에 설치되어 저장탱크(T)에서 배출된 직후의 증발가스로부터 냉열을 회수한다. 본 실시예의 선박은, 연료수요처(180) 상류에 설치되어, 연료수요처(180)로 보내지는 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제11 밸브(203)를 더 포함할 수 있다.The evaporated gas, which is naturally generated in the storage tank T and then discharged, is supplied to the fuel consumer 180 along the first supply line L1. The evaporation gas heat exchanger (110) is installed in the first supply line (L1) and recovers the cold heat from the evaporated gas immediately after being discharged from the storage tank (T). The ship of the present embodiment may further include an eleventh valve (203) installed upstream of the fuel demanding place (180) for controlling the flow rate and opening and closing of the evaporating gas sent to the fuel demanding place (180).

증발가스 열교환기(110)는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스를 공급받아, 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 공급되는 증발가스를 냉각시키는 냉매로 사용한다. 복귀라인(L3) 상에는 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제5 밸브(195)가 설치될 수 있다.The evaporation gas heat exchanger 110 receives the evaporation gas discharged from the storage tank T and uses the evaporation gas as a refrigerant for cooling the evaporation gas supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3. On the return line L3, a fifth valve 195 for regulating the flow rate and opening / closing of the evaporation gas may be installed.

압축기(120) 및 여분압축기(122)는 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스를 압축시킨다. 압축기(120)는 제1 공급라인(L1) 상에 설치되며, 여분압축기(122)는, 제2 공급라인(L2) 상에 설치된다. 제2 공급라인(L2)은, 압축기(120) 상류의 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하여 압축기(120) 하류의 제1 공급라인(L1)에 연결된다. 또한, 압축기(120)와 여분압축기(122)는 병렬로 설치되며, 동일한 성능의 압축기일 수 있다.The compressor (120) and the extra compressor (122) compress the evaporated gas that has passed through the evaporative gas heat exchanger (110). The compressor 120 is installed on the first supply line L1 and the extra compressor 122 is installed on the second supply line L2. The second supply line L2 is branched from the first supply line L1 upstream of the compressor 120 and connected to the first supply line L1 downstream of the compressor 120. [ In addition, the compressor 120 and the extra compressor 122 may be installed in parallel and may be compressors of the same performance.

일반적으로 선박에는, 압축기(120) 및 냉각기(130)가 고장나는 경우에 대비하여 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 추가적으로 설치한다. 종래에는, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나지 않은 평상시에는, 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 사용하지 않았다.In general, the ship is additionally provided with an extra compressor 122 and an extra cooler 132 in case the compressor 120 and the cooler 130 fail. Conventionally, the extra compressor 122 and the extra cooler 132 are not used in a normal state when the compressor 120 or the cooler 130 fails.

즉, 종래에는, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나지 않은 평상시에는, 여분압축기(122) 상류의 제3 밸브(193)와 여분냉각기(132) 하류의 제4 밸브(194)를 닫아, 증발가스가 압축기(120) 및 냉각기(130)를 통과하여 연료수요처(180)로 공급되도록 하였고, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장난 경우에는, 여분압축기(122) 상류의 제3 밸브(193)와 여분냉각기(132) 하류의 제4 밸브(194)는 열고, 압축기(120) 상류의 제1 밸브(191)와 냉각기(130) 하류의 제2 밸브(192)는 닫아, 증발가스가 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 통과하여 연료수요처(180)로 공급되도록 하였다.That is, conventionally, when the compressor 120 or the cooler 130 fails, the third valve 193 upstream of the extra compressor 122 and the fourth valve 194 downstream of the extra cooler 132 are closed And the evaporation gas is supplied to the fuel consumer 180 through the compressor 120 and the cooler 130. When the compressor 120 or the cooler 130 fails, The first valve 193 upstream of the compressor 120 and the second valve 192 downstream of the cooler 130 are closed so that the evaporation gas 193 and the fourth valve 194 downstream of the extra cooler 132 are opened and the first valve 191 upstream of the compressor 120 and the second valve 192 downstream of the cooler 130 are closed, Through the extra compressor (122) and the extra cooler (132) to be supplied to the fuel consumer (180).

본 발명은, 종래에 선박에 설치되어 있음에도 사용되지 않던 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 사용하여 증발가스의 재액화 효율 및 재액화량을 높이기 위한 것으로서, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 일부는 연료수요처(180)로 보내고, 다른 일부는 냉매열교환기(140)에서 증발가스를 추가적으로 냉각시키는 냉매로 사용한다.The present invention is to increase the re-liquefaction efficiency and re-liquefaction capacity of the evaporative gas by using the extra compressor 122 and the extra cooler 132, which have been conventionally installed on the ship but not used, Some of the compressed evaporated gas is sent to the fuel consumer 180 while the other is used as a refrigerant to further cool the evaporated gas in the refrigerant heat exchanger 140.

도 7은 온도 및 압력에 따른 메탄의 상변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하면, 메탄은 대략 -80℃ 이상의 온도 및 대략 55bar 이상의 압력 조건이 되면 초임계유체 상태가 된다. 즉, 메탄의 경우, 대략 -80℃, 55bar 상태가 임계점이 된다. 초임계유체 상태는, 액체 상태나 기체상태와는 다른 제3의 상태이다. 7 is a graph schematically showing the phase change of methane with temperature and pressure. Referring to FIG. 7, methane enters a supercritical fluid state at a temperature of approximately -80 占 폚 or higher and a pressure of approximately 55 bar or higher. That is, in the case of methane, the critical point is about -80 ° C, 55 bar. The supercritical fluid state is a third state different from the liquid state or gas state.

한편, 임계점 이상의 압력에서 임계점보다 낮은 온도를 갖게 되면 일반적인 액체 상태와는 다른, 밀도가 높은 초임계유체 상태와 유사한 상태가 될 수도 있는데, 임계점이상의 압력 및 임계점 이하의 온도를 가지는 증발가스의 상태를, 이하, "고압액체상태"라고 한다.On the other hand, if the temperature is lower than the critical point at a pressure higher than the critical point, the state of the supercritical fluid may be similar to that of the supercritical fluid, which is different from the general liquid state. , Hereinafter referred to as "high pressure liquid state ".

압축기(120) 또는 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스는 압축된 정도에 따라 기체상태일 수도 있고, 초임계유체 상태일 수도 있다.The evaporated gas compressed by the compressor 120 or the extra compressor 122 may be in a gaseous state or in a supercritical fluid state depending on the degree of compression.

복귀라인(L3)를 통해 증발가스 열교환기(110)로 보내지는 증발가스가 기체상태인 경우에는, 증발가스는 증발가스 열교환기(110)를 통과하면서 온도가 낮아져 액체와 기체의 혼합상태가 될 수 있고, 초임계유체 상태인 경우에는, 증발가스 열교환기(110)를 통과하면서 온도가 낮아져 "고압액체상태"가 될 수 있다.When the evaporation gas sent to the evaporation gas heat exchanger 110 through the return line L3 is in a gaseous state, the evaporation gas passes through the evaporation gas heat exchanger 110 and the temperature is lowered to become a mixture state of the liquid and the gas And in the case of a supercritical fluid state, the temperature can be lowered through the evaporation gas heat exchanger 110 to become "high-pressure liquid state ".

증발가스 열교환기(110)에 의해 냉각된 증발가스는, 냉매열교환기(140)를 통과하면서 온도가 더 낮아지게 되는데, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가 액체와 기체의 혼합상태인 경우에는, 증발가스는 냉매열교환기(140)를 통과하면서 온도가 더 낮아져 액체의 비율이 더 높은 혼합상태가 되거나 액체상태가 되고, "고압액체상태"인 경우에는, 냉매열교환기(140)를 통과하면서 온도가 더 낮아지게 된다.The temperature of the evaporated gas cooled by the evaporated gas heat exchanger 110 becomes lower while passing through the refrigerant exchanger 140. The evaporated gas passing through the evaporated gas heat exchanger 110 is mixed with the liquid The refrigerant passes through the refrigerant heat exchanger 140 and the temperature of the refrigerant is further lowered so that the ratio of the liquid becomes higher or becomes the liquid state. In the case of the "high-pressure liquid state & So that the temperature is lowered.

또한, 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스가 "고압액체상태"인 경우에도, 증발가스는 제1 감압장치(150)를 통과하면서 압력이 낮아져 액체상태가 되거나 액체와 기체의 혼합상태가 된다.Further, even when the evaporated gas that has passed through the refrigerant heat exchanger 140 is in the "high pressure liquid state ", the evaporated gas passes through the first decompressor 150 and becomes low in pressure, do.

증발가스가 제1 감압장치(150)에 의해 압력이 같은 정도(도 7의 P)로 낮아진다고 하더라도, 온도가 더 높은 상태에서 감암되는 경우(도 7의 X→X')보다 온도가 더 낮은 상태에서 감압된 경우(도 7의 Y→Y')에 액체의 비율이 더 높은 혼합상태가 되는 것을 알 수 있다. 또한, 온도를 더 낮출 수 있다면 이론적으로 증발가스를 100% 재액화 시킬 수 있음(도 7의 Z→Z')을 알 수 있다. 따라서, 제1 감압장치(150)를 통과하기 전에 냉매열교환기(140)에 의해 증발가스를 한 번 더 냉각시키면 재액화 효율 및 재액화량이 높아질 수 있다.Even if the evaporation gas is lowered to the same degree (P in FIG. 7) by the first decompression device 150, the temperature is lower than that in the case where the temperature is higher than that in the case of X- (Y - > Y 'in Fig. 7), the ratio of liquid becomes higher. Further, if the temperature can be further lowered, the evaporation gas can theoretically be 100% re-liquefied (Z → Z 'in FIG. 7). Therefore, if the evaporation gas is further cooled by the refrigerant heat exchanger 140 before passing through the first decompressor 150, the re-liquefaction efficiency and the liquefaction amount can be increased.

다시 도 4를 참조하면, 본 실시예는, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 증발가스를 추가적으로 냉각시키기 위한 냉매순환부(300a, 300b)을 폐루프로 구성한 것과 비교하여, 냉매 사이클을 개루프로 구성하였다는 차이점이 있다.Referring to FIG. 4 again, this embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in that refrigerant circulation parts 300a and 300b for further cooling the evaporation gas are constituted by a closed loop, Loop configuration.

제1 실시예 및 제2 실시예에서는 냉매순환부(300a, 300b)를 폐루프로 구성하여, 냉매압축기(310a, 310b)에 의해 압축된 증발가스는 냉매열교환기(500a, 500b)에서 냉매로 사용될 뿐, 연료수요처로 보내지거나, 재액화 과정을 거칠 수는 없다.In the first and second embodiments, the refrigerant circulation units 300a and 300b are constituted by closed loops, and the evaporated gas compressed by the refrigerant compressors 310a and 310b flows from the refrigerant heat exchangers 500a and 500b to the refrigerant It can not be sent to the fuel consumer, or it can not go through the liquefaction process.

반면, 본 실시예에서는 냉매 사이클을 개루프로 구성하여, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 합류된 후, 합류된 증발가스의 일부는 연료수요처(180)로 보내지고, 다른 일부는 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140) 냉매로 사용되고, 나머지 일부는 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치게 된다.On the other hand, in the present embodiment, the refrigerant cycle is formed as an open loop, so that the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 is merged with the evaporated gas compressed by the compressor 120, The other part is used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 along the recirculation line L5 and the remaining part is subjected to the liquefaction process along the return line L3.

재순환라인(L5)은, 압축기(120) 하류의 제1 공급라인(L1)으로부터 분기하여 압축기(120) 상류의 제1 공급라인(L1)에 연결되는 라인이다. 제1 공급라인(L1)으로부터 분기된 증발가스가 냉매열교환기(140)로 보내지는 재순환라인(L5) 상에는, 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제6 밸브(196)가 설치될 수 있다.The recycle line L5 is a line that branches from the first supply line L1 downstream of the compressor 120 and is connected to the first supply line L1 upstream of the compressor 120. [ A sixth valve 196 for regulating the flow rate and opening and closing of the evaporation gas may be provided on the recycle line L5 where the evaporated gas branched from the first supply line L1 is sent to the refrigerant heat exchanger 140. [

냉매 사이클을 개루프로 구성한 본 실시예는, 냉매 사이클을 폐루프로 구성한 제1 실시예 및 제2 실시예에 비하여, 압축기(120) 하류 라인과 여분압축기(122) 하류 라인이 연결된다는 점에서 큰 차이점이 있다. 즉, 본 실시예는, 여분압축기(122) 하류의 제2 공급라인(L2)이 압축기(120) 하류의 제1 공급라인(L1)과 연결되어, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 합류된 후, 냉매 열교환기(140), 연료수요처(180), 또는 증발가스 열교환기(110)로 보내진다. 본 실시예는, 압축기(120) 하류 라인과 여분압축기(122) 하류 라인이 연결되는 다른 변형예를 모두 포함한다.The present embodiment in which the refrigerant cycle is an open loop is different from the first and second embodiments in which the refrigerant cycle is constituted by a closed loop in that the downstream line of the compressor 120 and the downstream line of the extra compressor 122 are connected There is a big difference. That is, in the present embodiment, the second supply line L2 downstream of the redundant compressor 122 is connected to the first supply line L1 downstream of the compressor 120, so that the evaporation gas compressed by the redundant compressor 122 Is combined with the evaporated gas compressed by the compressor (120), and then sent to the refrigerant heat exchanger (140), the fuel consumer (180), or the evaporative gas heat exchanger (110). The present embodiment includes all other modifications in which a line downstream of the compressor 120 and a line downstream of the extra compressor 122 are connected.

따라서, 본 실시예에 의하면, 선박의 운항 속도가 증가하는 등 연료수요처(180)에서의 요구량이 증가하는 경우에는, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스뿐만 아니라 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스도 연료수요처(180)로 보낼 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, when the demanded amount at the fuel demanding place 180 increases, for example, as the ship's operating speed increases, the compressed gas is compressed by the redundant compressor 122 as well as the evaporated gas compressed by the compressor 120 The evaporated gas can also be sent to the fuel consumer (180).

그러나 일반적으로, 압축기(120) 및 여분압축기(122)는 연료수요처(180)에서 요구되는 양의 대략 1.2배 정도의 용량을 가지도록 설계하므로, 압축기(120)의 용량을 초과하여 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스도 연료수요처(180)로 보내야 하는 경우는 거의 발생하지 않는다. 오히려 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 연료수요처(180)에서 모두 소비하지 못하고 재액화하여야 할 증발가스가 증가하여, 많은 양의 증발가스를 재액화시키기 위해 많은 양의 냉매가 필요한 경우가 더 빈번하다.Generally, however, since the compressor 120 and the extra compressor 122 are designed to have a capacity of about 1.2 times the amount required in the fuel consumer 180, the capacity of the compressor 120 The evaporated gas compressed by the evaporator 180 is hardly sent to the fuel demanding unit 180. Rather, if the evaporated gas discharged from the storage tank T can not be consumed by the fuel consumer 180 and the evaporative gas to be re-liquefied increases, a large amount of refrigerant is required to re-liquefy a large amount of evaporated gas More frequent.

본 실시예에 의하면, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스뿐만 아니라, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스도 냉매열교환기(140)에서의 열교환의 냉매로 사용할 수 있으므로, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급되는 증발가스를, 더 많은 냉매를 이용하여 더 낮은 온도로 냉각시킬 수 있고, 전반적인 재액화 효율 및 재액화량을 증가시킬 수 있으며, 이론적으로는 100% 재액화도 가능하다.According to the present embodiment, not only the evaporated gas compressed by the compressor 120 but also the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 can be used as the refrigerant for the heat exchange in the refrigerant heat exchanger 140, The evaporation gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after passing through the evaporator 110 can be cooled to a lower temperature by using more refrigerant and the overall re- Theoretically, 100% re-liquefaction is possible.

일반적으로 선박에 설치되는 압축기(120, 122)의 용량을 결정할 때에는, 연료수요처(180)에 증발가스를 공급하기 위해 필요한 용량과, 연료수요처(180)에서 모두 소비하지 못하고 남은 증발가스를 재액화시키기 위해 필요한 용량을 모두 감안하게 되는데, 본 실시예에 의하면 여분압축기(122)를 사용하여 재액화량을 증가시킬 수 있으므로, 재액화에 필요한 용량을 감소시킬 수 있어, 작은 용량의 압축기(120, 122)를 설치할 수 있게 된다. 압축기의 용량을 감소시키면, 장비 설치 비용과 운용 비용을 모두 절감할 수 있는 장점이 있다.Generally, when determining the capacities of the compressors 120 and 122 installed on the ship, the capacity required for supplying the evaporative gas to the fuel consumer station 180 and the evaporative gas remaining not consumed in the fuel consumer station 180 are re- In this embodiment, the amount of liquefaction can be increased by using the extra compressor 122, so that the capacity required for re-liquefaction can be reduced, and the capacity of the compressors 120, 122 can be installed. Reducing the capacity of the compressor has the advantage of saving both equipment installation and operating costs.

본 실시예에서는, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나지 않은 평상시에도, 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)뿐만 아니라, 제3 밸브(193) 및 제4 밸브(194)도 열어, 압축기(120), 냉각기(130), 여분압축기(122), 및 여분냉각기(132)를 모두 가동시키고, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장난 경우에는, 재액화 효율 및 재액화량을 높이는 것을 포기하고, 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)를 닫아, 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 통과한 증발가스만으로 시스템을 운용한다.In this embodiment, not only the first valve 191 and the second valve 192 but also the third valve 193 and the fourth valve 194, as well as the first valve 191 and the second valve 192, Both the compressor 120, the cooler 130, the extra compressor 122, and the extra cooler 132 are operated, and when the compressor 120 or the cooler 130 fails, the re-liquefaction efficiency and the re- The first valve 191 and the second valve 192 are closed and the system is operated only by the evaporated gas that has passed through the extra compressor 122 and the extra cooler 132. [

설명의 편의를 위하여, 압축기(120) 및 냉각기(130)가 주된 역할을 하고, 여분압축기(122)와 여분냉각기(132)가 보조적인 역할을 하는 것으로 설명하였으나, 압축기(120)와 여분압축기(122), 냉각기(130)와 여분냉각기(132)는 동일한 역할을 하며, 하나의 선박에 같은 역할을 하는 압축기 및 냉각기를 두 대 이상 구비하여, 어느 하나가 고장나는 경우에 다른 장비로 대체할 수 있다는 점에서 리던던시(Redundancy) 개념을 만족시키는 것이다. 이하, 동일하다.The compressor 120 and the cooler 130 play a main role and the redundant compressor 122 and the redundant cooler 132 play an auxiliary role. However, since the compressor 120 and the extra compressor 122 and the cooler 130 and the redundant cooler 132 have the same function and can be provided with two or more compressors and coolers that serve the same purpose in one ship and can be replaced with other equipment It satisfies the concept of redundancy. Hereinafter, the same applies.

따라서, 여분압축기(122) 또는 여분냉각기(132)가 고장나는 경우에도, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나는 경우와 마찬가지로, 재액화 효율 및 재액화량을 높이는 것을 포기하고, 제3 밸브(193) 및 제4 밸브(194)를 닫아, 압축기(120) 및 냉각기(130)를 통과한 증발가스만으로 시스템을 운용한다.Thus, even when the redundant compressor 122 or the redundant cooler 132 fails, it is not necessary to increase the re-liquefaction efficiency and the amount of liquefaction as in the case where the compressor 120 or the cooler 130 fails, The valve 193 and the fourth valve 194 are closed and the system is operated only by the evaporated gas passing through the compressor 120 and the cooler 130.

한편, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스의 대부분 또는 전부가 연료수요처(180)의 연료로 사용될 수 있을 정도의 빠른 속도로 선박이 운항되는 경우에는, 재액화할 증발가스의 양이 매우 적거나 없게 된다. 따라서, 선박이 빠른 속도로 운항되는 경우에는 압축기(120) 또는 여분압축기(122) 중 어느 하나만 구동시킬 수도 있다.On the other hand, when the ship is operated at a high speed such that most or all of the evaporative gas discharged from the storage tank T can be used as fuel for the fuel consumer 180, the amount of the evaporative gas to be re- Or disappear. Accordingly, when the ship is operated at a high speed, only one of the compressor 120 and the extra compressor 122 may be driven.

압축기(120) 및 여분압축기(122)는 연료수요처(180)가 요구하는 압력으로 증발가스를 압축시킬 수 있는데, 연료수요처(180)는 증발가스를 연료로 구동되는 엔진, 발전기 등일 수 있다. 일례로 연료수요처(180)가 선박 추진용 엔진인 경우, 압축기(120) 및 여분압축기(122)는, 증발가스를 대략 10 내지 100 bar의 압력으로 압축시킬 수 있다.The compressor 120 and the extra compressor 122 can compress the evaporation gas to the pressure required by the fuel consumer 180. The fuel consumer 180 can be an engine, a generator, or the like driven by the evaporative gas. For example, if the fuel consumer 180 is a marine propulsion engine, the compressor 120 and the extra compressor 122 may compress the evaporation gas to a pressure of approximately 10-100 bar.

또한, 압축기(120) 및 여분압축기(122)는, 연료수요처(180)가 ME-GI 엔진인 경우, 증발가스를 대략 150bar 내지 400bar의 압력으로 압축시킬 수 있고, 연료수요처(180)가 DFDE인 경우, 증발가스를 대략 6.5bar의 압력으로 압축시킬 수 있으며, 연료수요처(180)가 X-DF 엔진인 경우, 증발가스를 대략 16bar의 압력으로 압축시킬 수 있다.The compressor 120 and the redundant compressor 122 can also compress the evaporation gas to a pressure of approximately 150 bar to 400 bar when the fuel consumer 180 is an ME-GI engine and the fuel consumer 180 is a DFDE The evaporative gas can be compressed to a pressure of approximately 6.5 bar and, if the fuel consumer 180 is an X-DF engine, the evaporative gas can be compressed to a pressure of approximately 16 bar.

연료수요처(180)는 여러 종류의 엔진을 포함할 수도 있는데, 일례로 연료수요처(180)가 X-DF 엔진 및 DFDE을 포함하는 경우, 압축기(120) 및 여분압축기(122)는 X-DF 엔진이 요구하는 압력까지 증발가스를 압축시키고, DFDE의 상류에는 감압장치를 설치하여, X-DF 엔진이 요구하는 압력까지 압축된 증발가스의 일부를 DFDE가 요구하는 압력까지 낮춘 후에 DFDE로 공급할 수도 있다.The fuel demanding unit 180 may include various types of engines. For example, when the fuel demanding unit 180 includes the X-DF engine and the DFDE, the compressor 120 and the extra compressor 122 may be connected to the X- The pressure of the evaporated gas to the required pressure may be reduced and a pressure reducing device may be installed upstream of the DFDE to reduce the pressure of the compressed vapor to a pressure required by the X-DF engine to a pressure required by the DFDE, .

그 밖에도, 증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에서의 재액화 효율 및 재액화량을 높이기 위하여, 압축기(120) 또는 여분압축기(122)에 의해, 증발가스의 압력이 연료수요처(180)가 요구하는 압력을 초과하도록 증발가스를 압축시키고, 연료수요처(180) 상류에는 감압장치를 설치하여, 연료수요처(180)가 요구하는 압력을 초과하도록 압축된 증발가스의 압력을 연료수요처(180)가 요구하는 압력까지 낮춘 후에 연료수요처(180)로 공급할 수도 있다.In addition, in order to increase the re-liquefaction efficiency and re-liquefaction amount in the evaporation gas heat exchanger 110 and the refrigerant exchanger 140, the pressure of the evaporation gas is increased by the compressor 120 or the extra compressor 122, A pressure reducing device is provided in the upstream of the fuel demanding place 180 so that the pressure of the evaporated gas compressed so as to exceed the pressure required by the fuel demanding place 180 is supplied to the fuel demanding place 180. [ To the fuel demanding unit 180 after lowering the pressure to the pressure demanded by the fuel supply unit 180.

한편, 압축기(120) 및 여분압축기(122)는 각각 다단압축기일 수 있다. 도 4에는 하나의 압축기(120 또는 122)에 의해 증발가스를 연료수요처(180)에서 요구하는 압력까지 압축하는 것으로 도시되어 있으나, 압축기(120) 및 여분압축기(122)가 다단압축기인 경우, 증발가스는 복수개의 압축실린더에 의해 연료수요처(180)에서 요구하는 압력까지 여러 번 압축될 수 있다.Meanwhile, the compressor 120 and the redundant compressor 122 may be multi-stage compressors, respectively. 4 illustrates compressing the evaporated gas to a pressure required by the fuel consumer 180 by one compressor 120 or 122. However, when the compressor 120 and the redundant compressor 122 are multi-stage compressors, The gas can be compressed several times by a plurality of compression cylinders to the pressure required by the fuel consumer 180.

압축기(120) 및 여분압축기(122)가 다단압축기일 경우, 압축기(120) 및 여분압축기(122) 내부에는 복수개의 압축실린더가 직렬로 설치될 수 있고, 복수개의 압축실린더 하류에는 복수개의 냉각기가 각각 설치될 수 있다.When the compressor 120 and the extra compressor 122 are multi-stage compressors, a plurality of compression cylinders may be installed in series in the compressor 120 and the redundant compressor 122, and a plurality of coolers may be installed downstream of the plurality of compression cylinders Respectively.

본 실시예의 냉각기(130)는, 압축기(120) 하류에 설치되어, 압축기(120)에 의해 압축되어 압력뿐만 아니라 온도도 올라간 증발가스를 냉각시키고, 본 실시예의 여분냉각기(132)는, 여분압축기(122) 하류에 설치되어, 여분압축기(122)에 의해 압축되어 압력뿐만 아니라 온도도 올라간 증발가스를 냉각시킨다. 냉각기(130) 및 여분냉각기(132)는 외부로부터 유입된 해수, 청수 또는 공기와의 열교환을 통해 증발가스를 냉각시킬 수 있다.The cooler 130 of the present embodiment is installed downstream of the compressor 120 and is cooled by the compressor 120 to cool not only the pressure but also the temperature of the evaporated gas. The extra cooler 132 of this embodiment, (122), and is compressed by the extra compressor (122) to cool the evaporated gas not only the pressure but also the temperature. The cooler 130 and the extra cooler 132 can cool the evaporated gas through heat exchange with seawater, fresh water or air introduced from the outside.

본 실시예의 냉매열교환기(140)는, 증발가스 열교환기(110)에 의해 냉각된 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스를 추가적으로 냉각시키고, 본 실시예의 냉매감압장치(160)는, 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스를 팽창시킨 후 다시 냉매열교환기(140)로 보낸다.The refrigerant heat exchanger 140 of the present embodiment further cools the evaporation gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after being cooled by the evaporation gas heat exchanger 110, The decompression device 160 expands the evaporated gas that has passed through the refrigerant heat exchanger 140, and then sends it to the refrigerant heat exchanger 140.

즉, 냉매열교환기(140)는, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급되는 증발가스를, 냉매감압장치(160)에 의해 팽창된 증발가스를 냉매로 열교환시켜, 추가적으로 냉각시킨다.That is, the refrigerant heat exchanger 140 expands the evaporation gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after passing through the evaporation gas heat exchanger 110, by the refrigerant pressure-reducing device 160, Exchanges the evaporated gas with the refrigerant, and further cools it.

본 실시예의 냉매감압장치(160)는 유체의 압력을 낮추기 위한 다양한 수단일 수 있고, 냉매감압장치(160)를 통과하기 직전의 유체의 상태 및 통과한 직후의 유체의 상태는 시스템의 운용 조건에 따라 달라질 수 있다. 단, 냉매감압장치(160)가 팽창기인 경우, 냉매감압장치(160)의 물리적 손상을 방지하기 위하여, 냉매감압장치(160)를 통과하기 직전의 유체 및 통과한 직후의 유체는 기체상으로 유지되는 것이 바람직하다. 이하, 동일하다.The refrigerant pressure reducing device 160 of this embodiment may be various means for lowering the pressure of the fluid. The state of the fluid just before passing through the refrigerant depressurization device 160 and the state of the fluid just after passing through the refrigerant pressure- Can vary. However, when the refrigerant pressure-reducing device 160 is an inflator, in order to prevent physical damage to the refrigerant pressure-reducing device 160, the fluid just before passing through the refrigerant pressure-reducing device 160 and the fluid just after passing through the refrigerant pressure- . Hereinafter, the same applies.

냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 열교환의 냉매로 사용되는 증발가스는, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스가 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스와 합류된 후, 합류된 증발가스의 일부가 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급되어, 냉매열교환기(140)에서 냉매감압장치(160)를 통과한 증발가스를 냉매로 열교환되어 냉각된 후 냉매감압장치(160)로 공급된 것이다.The evaporated gas used as the refrigerant for the heat exchange in the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant depressurizing device 160 is supplied to the evaporator 110 through the evaporator 120. The evaporated gas compressed by the compressor 120 is mixed with the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 A part of the combined vaporized gas is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the recirculation line L5 so that the evaporated gas that has passed through the refrigerant decompression device 160 in the refrigerant heat exchanger 140 is heat- The refrigerant is supplied to the refrigerant decompressor 160.

또한, 제1 공급라인(L1)으로부터 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급되는 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 냉각되고 냉매감압장치(160)에 의해 추가적으로 냉각된 후 다시 냉매열교환기(140)로 보내져 냉매로 사용되는 것이다.The evaporated gas supplied from the first supply line L1 to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5 is primarily cooled by the refrigerant heat exchanger 140 and is further cooled by the refrigerant decompression device 160 Cooled, and then sent to the refrigerant heat exchanger (140) for use as a refrigerant.

즉, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스가 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스와 합류된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급되는 흐름;과, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급되는 증발가스;는 둘 다, 냉매감압장치(160)를 통과한 증발가스를 냉매로 하여, 열교환되어 냉각된다.That is, the flow of the evaporated gas compressed by the compressor 120 is merged with the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5, The evaporation gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after passing through the heat exchanger 110 is exchanged with the evaporated gas that has passed through the refrigerant decompressor 160 as the refrigerant, And cooled.

본 실시예의 제1 감압장치(150)는, 복귀라인(L3) 상에 설치되어, 증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스를 팽창시킨다. 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스는, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스와 합류된 후 일부 분기하여, 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110), 냉매열교환기(140) 및 제1 감압장치(150)를 통과하며 일부 또는 전부가 재액화된다.The first decompression device 150 of the present embodiment is installed on the return line L3 to expand the evaporation gas cooled by the evaporation gas heat exchanger 110 and the refrigerant heat exchanger 140. [ The evaporated gas compressed by the compressor 120 is combined with the evaporated gas compressed by the redundant compressor 122 and then partly branched to the evaporated gas heat exchanger 110 and the refrigerant heat exchanger 110 140 and the first decompression device 150 and partially or totally re-liquefied.

제1 감압장치(150)는, 증발가스를 팽창시켜 냉각시킬 수 있는 모든 수단을 포함하며, 줄-톰슨(Joule-Thomson) 밸브 등의 팽창밸브, 또는 팽창기일 수 있다.The first decompression device 150 includes all means capable of expanding and cooling the evaporation gas, and may be an expansion valve, such as a Joule-Thomson valve, or an expander.

본 실시예의 선박은, 제1 감압장치(150) 하류의 복귀라인(L3) 상에 설치되며 제1 감압장치(150)으로부터 배출되는 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리하는, 기액분리기(170)를 포함할 수 있다.The vessel of the present embodiment has a gas-liquid separator 170 installed on a return line L3 downstream of the first decompressor 150 and separating the gas-liquid mixture discharged from the first decompressor 150 into gas and liquid .

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우, 제1 감압장치(150)를 통과한 액체 또는 기액혼합 상태의 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내진다.When the vessel of the present embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the liquid or the gas-liquid mixed vaporized gas that has passed through the first decompressor 150 is directly sent to the storage tank T.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우, 제1 감압장치(150)를 통과한 증발가스는 기액분리기(170)로 보내져, 기체상과 액체상이 분리된다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 복귀라인(L3)을 따라 저장탱크(T)로 복귀하고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 기액분리기(170)로부터 증발가스 열교환기(110) 상류의 제1 공급라인(L1)까지 연장되는 기체배출라인(L4)을 따라, 증발가스 열교환기(110)으로 공급된다.When the vessel of the present embodiment includes the gas-liquid separator 170, the vaporized gas that has passed through the first decompressor 150 is sent to the gas-liquid separator 170 to separate the gas phase and the liquid phase. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 returns to the storage tank T along the return line L3 and the gas separated by the gas-liquid separator 170 flows from the gas-liquid separator 170 to the evaporation gas heat exchanger To the evaporation gas heat exchanger 110 along a gas discharge line L4 that extends to the first supply line L1 upstream of the gas supply line L1.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우, 기액분리기(170)에 의해 분리되어 저장탱크(T)로 보내지는 액체의 유량을 조절하는 제7 밸브(197); 및 기액분리기(170)에 의해 분리되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지는 기체의 유량을 조절하는 제8 밸브(198);를 더 포함할 수 있다.A seventh valve 197 for regulating the flow rate of the liquid separated by the gas-liquid separator 170 and sent to the storage tank T when the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170; And an eighth valve (198) for controlling the flow rate of the gas separated by the gas-liquid separator (170) and sent to the evaporation gas heat exchanger (110).

본 실시예의 제1 내지 제8 밸브, 및 제11 밸브는(191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 203)는, 시스템 운용 상황을 사람이 직접 판단하여 수동으로 조절될 수도 있고, 미리 설정된 값에 의해 개폐되도록 자동으로 조절될 수도 있다.(191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 203) of the first to eighth valves and the eleventh valve of this embodiment can be manually adjusted And may be automatically adjusted to be opened or closed by a preset value.

본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화를 위한 장치의 작용을 용이하게 설명하기 위해 증발가스의 주요 흐름을 정의한다. 저장탱크(T)에서 발생하는 증발가스와 기액분리기(170)에서 배출되는 기체가 증발가스 열교환기(110)으로 공급되는 흐름을 제1 흐름(100), 증발가스 열교환기(110)에서 압축기(120) 또는 여분압축기(122)로 공급된 후에 압축기(120) 또는 여분압축기(122)로부터 배출되어 연료수요처(180)로 공급되는 흐름을 제2 흐름(102), 압축기(120) 및 여분압축기(122) 하류에서 제2 흐름(102)으로부터 분기하여 냉매열교환기(140)로 공급되는 흐름을 제3 흐름(104), 압축기(120) 및 여분압축기(122) 하류에서 제2 흐름(102)으로부터 분기하여 증발가스 열교환기(110)으로 공급되는 흐름을 제4 흐름(106), 증발가스 열교환기(110)으로부터 냉매열교환기(140)로 공급되는 흐름을 제5 흐름(108)으로 정의한다. 제1 흐름(100)은 증발가스 열교환기(110)을 통과하면서 제2 흐름(102)이 되고, 제4 흐름(106)은 증발가스 열교환기(110)을 통과하면서 제5 흐름(108)이 된다.The main flow of the evaporating gas is defined to facilitate the operation of the apparatus for evaporating gas re-liquefaction according to an embodiment of the present invention. The flow of the evaporated gas generated in the storage tank T and the gas discharged from the gas-liquid separator 170 is supplied to the evaporative gas heat exchanger 110 in the first flow 100, the evaporative gas heat exchanger 110, The compressor 120 and the extra compressor 122 after being supplied to the compressor 120 or the extra compressor 122 and then to the fuel consumer 180 via the second flow 102, 122 to the refrigerant heat exchanger 140 from the second flow 102 downstream of the third flow 104, the compressor 120 and the extra compressor 122, A flow supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 in a branched state is defined as a fourth flow 106 and a flow supplied from the evaporation gas heat exchanger 110 to the refrigerant heat exchanger 140 is defined as a fifth flow 108. [ The first stream 100 passes through the evaporative gas heat exchanger 110 and becomes the second stream 102 while the fourth stream 106 passes through the evaporative gas heat exchanger 110 and the fifth stream 108 do.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화를 위한 장치의 작용을 설명한다. (천연가스가 적합하다는 것, X-DF에 적합하다는 것, X-DF 및 천연가스인 경우 온도와 압력, (ME-GI+천연가스), (DF+천연가스), (X-DF+에탄)인 경우 중요 지점에서의 온도와 압력)Hereinafter, the operation of the apparatus for evaporating gas re-liquefaction according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (ME-GI + natural gas), (DF + natural gas), (X-DF + ethane) for X-DF and natural gas Temperature and pressure at critical points)

액체 상태의 액화가스를 저장하는 저장탱크(T)에서 생성되는 기체상태의 증발가스는 증발가스 열교환기(110)로 공급된다. 이때, 저장탱크(T)에서 생성되는 기체 상태의 증발가스는, 시스템 작동 후 일정 시간이 경과한 후 기액분리기(170)에서 배출되는 기체 상태의 증발가스와 만나 제1 흐름(100)을 형성하게 된다. 궁극적으로 증발가스 열교환기(110)로 공급되는 증발가스는 제1 흐름(100)이다.The gaseous vaporized gas produced in the storage tank T for storing the liquefied gas in the liquid state is supplied to the vaporized gas heat exchanger 110. At this time, the gaseous evaporation gas generated in the storage tank T meets the gaseous evaporation gas discharged from the gas-liquid separator 170 after a certain period of time has elapsed from the operation of the system to form the first stream 100 do. The evaporation gas ultimately supplied to the evaporative gas heat exchanger 110 is the first flow 100.

증발가스 열교환기(110)는 제1 흐름(100)이 가지고 있는 냉열을 회수하여 다른 증발가스를 냉각시키는 역할을 한다. 즉, 증발가스 열교환기(110)는, 제1 흐름(100)이 갖고 있는 냉열을 회수하여, 제2 흐름(102) 중 증발가스 열교환기(110)으로 다시 공급되는 흐름, 즉, 제4 흐름(106)에 회수한 냉열을 전달한다.The evaporation gas heat exchanger 110 collects cold heat of the first flow 100 to cool the other evaporation gas. That is, the evaporative gas heat exchanger 110 recovers the cold heat of the first stream 100 and supplies it to the evaporative gas heat exchanger 110 of the second stream 102, that is, (106).

따라서, 증발가스 열교환기(110)에서는 제1 흐름(100)과 제4 흐름(106) 간의 열교환이 일어나게 되어, 제1 흐름(100)은 가열되고 제4 흐름(106)은 냉각된다. 가열된 제1 흐름(100)은 제2 흐름(102)이 되고, 냉각된 제4 흐름(106)은 제5 흐름(108)이 된다.Thus, in the evaporative gas heat exchanger 110, heat exchange occurs between the first stream 100 and the fourth stream 106 so that the first stream 100 is heated and the fourth stream 106 is cooled. The heated first stream 100 becomes the second stream 102 and the cooled fourth stream 106 becomes the fifth stream 108. [

증발가스 열교환기(110)에서 배출되는 제2 흐름(102)은, 압축기(120) 또는 여분압축기(122)로 공급되어, 압축기(120) 또는 여분압축기(122)에 의해 압축된다.The second stream 102 discharged from the evaporative gas heat exchanger 110 is supplied to the compressor 120 or the extra compressor 122 and is compressed by the compressor 120 or the extra compressor 122.

압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에서 압축된 증발가스가 합류된 제2 흐름(102)은, 일부는 제3 흐름(104)으로서 냉매열교환기(140)에 냉매로 공급되고, 다른 일부는 제4 흐름(106)으로서 증발가스 열교환기(110)에 공급되어 냉각되고, 나머지 일부는 연료수요처(180)에 공급된다.The second flow 102 in which the evaporated gas compressed by the compressor 120 and the evaporated gas compressed by the redundant compressor 122 are combined is partially discharged to the refrigerant heat exchanger 140 as the refrigerant And the other part is supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 as the fourth flow 106 and cooled, and the remaining part is supplied to the fuel consumption place 180. [

냉매열교환기(140)로 공급되는 제3 흐름(104)은, 냉매열교환기(140)로부터 배출되고 냉매감압장치(160)에서 팽창된 후 다시 냉매열교환기(140)로 공급된다. 이 때, 1차로 냉매열교환기(140)로 공급된 제3 흐름(104)은, 냉매감압장치(160)에서 팽창된 후, 다시 냉매열교환기(140)로 공급되는 제3 흐름(104)과 열교환되어 냉각된다. 냉매감압장치(160) 및 냉매열교환기(140)를 통과한 제3 흐름(104)은, 증발가스 열교환기(110)로부터 배출되는 제2 흐름(102)과 합류하여, 압축기(120) 또는 여분압축기(122)로 공급된다.The third flow 104 supplied to the refrigerant heat exchanger 140 is discharged from the refrigerant heat exchanger 140 and expanded in the refrigerant pressure reducing device 160 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140. The third flow 104 supplied to the refrigerant heat exchanger 140 first flows through the third flow 104 which is expanded in the refrigerant pressure reducing device 160 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140, Exchanged and cooled. The third stream 104 that has passed through the refrigerant decompressor 160 and the refrigerant heat exchanger 140 merges with the second stream 102 discharged from the evaporative gas heat exchanger 110, And is supplied to the compressor 122.

증발가스 열교환기(110)에서 제1 흐름(100)과 열교환하여 냉각된 제4 흐름(106)은, 제5 흐름(108)이 되어 냉매열교환기(140)로 공급된다. 냉매열교환기(140)로 공급된 제5 흐름(108)은, 냉매감압장치(160)를 통과한 제3 흐름(104)과 열교환되어 냉각된 후, 제1 감압장치(150)을 통과하며 팽창된다. 제1 감압장치(150)을 통과한 제5 흐름(108)은 기체와 액체가 혼합된, 기액 혼합물 상태가 된다.The fourth stream 106 cooled by the heat exchange with the first stream 100 in the evaporative gas heat exchanger 110 becomes the fifth stream 108 and is supplied to the refrigerant heat exchanger 140. The fifth stream 108 supplied to the refrigerant heat exchanger 140 is heat-exchanged with the third stream 104 that has passed through the refrigerant depressurizing device 160 and is then cooled and passes through the first pressure reducing device 150, do. The fifth stream 108, which has passed through the first decompression device 150, becomes a vapor-liquid mixture state in which gas and liquid are mixed.

기액 혼합물 상태의 제5 흐름(108)은, 바로 저장탱크(T)로 보내지거나, 기액분리기(170)를 통과하면서 기체와 액체로 분리된다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 공급되며, 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는 다시 증발가스 열교환기(110)으로 공급되어 상기 과정들을 반복하게 된다.The fifth stream 108 in the vapor-liquid mixture state is immediately sent to the storage tank T or separated into gas and liquid as it passes through the gas-liquid separator 170. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 is supplied to the storage tank T, and the gas separated by the gas-liquid separator 170 is supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 to repeat the above processes.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.5 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 제4 실시예의 선박은, 도 4에 도시된 제3 실시예의 선박에 비해, 제9 밸브(201), 제10 밸브(202) 및 제1 추가라인(L6)을 더 포함하고, 증발가스가 흐르는 일부 라인을 수정하여, 제1 실시예 및 제2 실시예와 같이 냉매 사이클을 폐루프로 운용할 수도 있고, 제3 실시예와 같이 냉매 사이클을 개루프로 운용할 수도 있도록 구성하였다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제3 실시예의 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship of the fourth embodiment shown in Fig. 5 further includes a ninth valve 201, a tenth valve 202 and a first additional line L6 as compared with the ship of the third embodiment shown in Fig. 4 , The refrigerant cycle may be operated as a closed loop as in the first and second embodiments by modifying some lines through which the evaporation gas flows, or may be configured such that the refrigerant cycle may be operated as an open loop as in the third embodiment There are differences in that there are differences between the two. The detailed description of the same members as those of the ship of the third embodiment will be omitted.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 선박은, 제3 실시예와 마찬가지로, 증발가스 열교환기(110), 제1 밸브(191), 압축기(120), 냉각기(130), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제4 밸브(194), 냉매열교환기(140), 냉매감압장치(160), 및 제1 감압장치(150)를 포함한다.5, the vessel of the present embodiment includes an evaporation gas heat exchanger 110, a first valve 191, a compressor 120, a cooler 130, a second valve 192, The third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132, the fourth valve 194, the refrigerant heat exchanger 140, the refrigerant decompressor 160, and the first decompressor 150 .

본 실시예의 저장탱크(T)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 내부에 액화천연가스, 액화에탄가스 등의 액화가스를 저장하며, 내부 압력이 일정 압력 이상이 되면 증발가스를 외부로 배출시킨다. 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스는 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.The storage tank T of this embodiment stores therein liquefied natural gas such as liquefied natural gas or liquefied ethane gas, and discharges the evaporated gas to the outside when the internal pressure becomes equal to or higher than a predetermined pressure, as in the third embodiment. The evaporation gas discharged from the storage tank (T) is sent to the evaporation gas heat exchanger (110).

본 실시예의 증발가스 열교환기(110)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스를 냉각시킨다. 즉, 증발가스 열교환기(110)는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스의 냉열을 회수하여, 회수한 냉열을 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스에 공급한다. 복귀라인(L3) 상에는 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제5 밸브(195)가 설치될 수 있다.The evaporation gas heat exchanger 110 of this embodiment is configured such that the evaporation gas discharged from the storage tank T is used as the refrigerant and the refrigerant is discharged to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 Cool the evaporated gas sent. That is, the evaporation gas heat exchanger 110 recovers the cold heat of the evaporation gas discharged from the storage tank T and supplies the recovered cold heat to the evaporation gas sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 Supply. On the return line L3, a fifth valve 195 for regulating the flow rate and opening / closing of the evaporation gas may be installed.

본 실시예의 압축기(120)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 제1 공급라인(L1) 상에 설치되어 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시키고, 본 실시예의 여분압축기(122)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 제2 공급라인(L2) 상에 압축기(120)와 병렬로 설치되어 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시킨다. 압축기(120)와 여분압축기(122)는, 동일한 성능의 압축기일 수 있고, 각각 다단압축기일 수 있다.The compressor 120 of the present embodiment is provided on the first supply line L1 to compress the evaporated gas discharged from the storage tank T and the redundant compressor 122 of the present embodiment , And is installed in parallel with the compressor 120 on the second supply line L2 to compress the evaporated gas discharged from the storage tank T as in the third embodiment. The compressor (120) and the extra compressor (122) may be compressors of the same performance, and each may be a multi-stage compressor.

본 실시예의 압축기(120) 및 여분압축기(122)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 연료수요처(180)가 요구하는 압력으로 증발가스를 압축시킬 수 있다. 또한, 연료수요처(180)가 여러 종류의 엔진을 포함하는 경우에는, 더 높은 압력을 요구하는 엔진(이하, '고압 엔진'이라고 함.)의 요구 압력에 맞추어 증발가스를 압축한 후 일부는 고압 엔진으로 공급하고, 다른 일부는 더 낮은 압력을 요구하는 엔진(이하, '저압 엔진'이라고 함.) 상류에 설치된 감압장치에 의해 감압시킨 후 저압 엔진으로 공급할 수 있다. 그 밖에도, 증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에서의 재액화 효율 및 재액화량을 높이기 위하여, 증발가스를 압축기(120) 또는 여분압축기(122)에 의해 연료수요처(180)가 요구하는 압력 이상의 고압으로 압축시키고, 연료수요처(180) 상류에는 감압장치를 설치하여, 고압으로 압축된 증발가스의 압력을 연료수요처(180)가 요구하는 압력까지 낮춘 후에 연료수요처(180)로 공급할 수도 있다.The compressor 120 and the redundant compressor 122 of the present embodiment can compress the evaporation gas to the pressure required by the fuel demanding place 180 as in the third embodiment. When the fuel demanding unit 180 includes various kinds of engines, the evaporating gas is compressed in accordance with the required pressure of the engine requiring a higher pressure (hereinafter referred to as a "high-pressure engine"), Pressure engine provided downstream of the engine (hereinafter referred to as a " low-pressure engine ") which supplies the engine to the engine and the other part that requires a lower pressure. In addition, in order to increase the re-liquefaction efficiency and the liquefaction amount in the evaporation gas heat exchanger 110 and the refrigerant heat exchanger 140, the evaporation gas is supplied to the fuel consumer 180 by the compressor 120 or the extra compressor 122, A pressure reducing device is provided upstream of the fuel demanding place 180 to lower the pressure of the evaporating gas compressed to a high pressure to a pressure required by the fuel demanding place 180 and then to the fuel demanding place 180 .

본 실시예의 선박은, 제3 실시예와 마찬가지로, 연료수요처(180) 상류에 설치되어, 연료수요처(180)로 보내지는 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제11 밸브(203)를 더 포함할 수 있다.The vessel of the present embodiment further includes an eleventh valve 203 provided upstream of the fuel demanding place 180 for controlling the flow rate and opening and closing of the evaporating gas sent to the fuel demanding place 180 .

본 실시예의 선박은, 제3 실시예와 마찬가지로, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를 냉매열교환기(140)에서 증발가스를 추가적으로 냉각시키는 냉매로 사용하므로, 재액화 효율 및 재액화량을 높일 수 있다.As in the third embodiment, the ship of this embodiment uses the evaporated gas compressed by the redundant compressor 122 as a refrigerant for further cooling the evaporated gas in the refrigerant heat exchanger 140, so that the re-liquefaction efficiency and the re- .

본 실시예의 냉각기(130)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 압축기(120) 하류에 설치되어, 압축기(120)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 올라간 증발가스를 냉각시키며, 본 실시예의 여분냉각기(132)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 여분압축기(122) 하류에 설치되어, 여분압축기(122)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 올라간 증발가스를 냉각시킨다.The cooler 130 of the present embodiment is installed downstream of the compressor 120 and passes through the compressor 120 to cool not only the pressure but also the temperature of the evaporated gas as in the third embodiment, 132 is installed downstream of the extra compressor 122, passes through the extra compressor 122, and cools the evaporated gas not only in pressure but also in temperature, as in the third embodiment.

본 실시예의 냉매열교환기(140)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 공급되어, 증발가스 열교환기(110)에 의해 냉각된 증발가스를 추가적으로 냉각시킨다.The refrigerant heat exchanger 140 of this embodiment is supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 in the same manner as in the third embodiment to supply the evaporation gas cooled by the evaporation gas heat exchanger 110 Further cooling.

본 실시예에 의하면, 제3 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 증발가스 열교환기(110)뿐만 아니라 냉매열교환기(140)에서도 추가적으로 냉각되어, 더 온도가 낮은 상태로 제1 감압장치(150)로 공급될 수 있으므로, 재액화 효율 및 재액화량이 높아지게 된다.According to this embodiment, as in the third embodiment, the evaporated gas discharged from the storage tank T is further cooled not only in the evaporative gas heat exchanger 110 but also in the refrigerant heat exchanger 140, Can be supplied to the first decompression device 150, so that the re-liquefaction efficiency and the amount of liquefaction can be increased.

본 실시예의 냉매감압장치(160)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스를 팽창시킨 후 다시 냉매열교환기(140)로 보낸다.As in the third embodiment, the refrigerant pressure reducing device 160 of the present embodiment expands the evaporated gas that has passed through the refrigerant heat exchanger 140, and then sends it to the refrigerant heat exchanger 140 again.

본 실시예의 제1 감압장치(150)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 복귀라인(L3) 상에 설치되어, 증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스를 팽창시킨다. 본 실시예의 제1 감압장치(150)는, 증발가스를 팽창시켜 냉각시킬 수 있는 모든 수단을 포함하며, 줄-톰슨(Joule-Thomson) 밸브 등의 팽창밸브, 또는 팽창기일 수 있다.The first decompression device 150 of the present embodiment is provided on the return line L3 in the same manner as the third embodiment and is provided with the evaporation gas cooled by the evaporation gas heat exchanger 110 and the refrigerant heat exchanger 140 Expand. The first decompression device 150 of the present embodiment includes all means capable of expanding and cooling the evaporation gas and may be an expansion valve such as a Joule-Thomson valve or an expander.

본 실시예의 선박은, 제3 실시예와 마찬가지로, 제1 감압장치(150) 하류의 복귀라인(L3) 상에 설치되며 제1 감압장치(150)으로부터 배출되는 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리하는, 기액분리기(170)를 포함할 수 있다.The vessel of this embodiment is provided on the return line L3 downstream of the first decompressor 150 and separates the gas-liquid mixture discharged from the first decompressor 150 into gas and liquid, as in the third embodiment , And a gas-liquid separator (170).

제3 실시예와 마찬가지로, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는 제1 감압장치(150)를 통과한 액체 또는 기액혼합 상태의 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는 제1 감압장치(150)를 통과한 증발가스는 기액분리기(170)로 보내져, 기체상과 액체상이 분리된다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 복귀라인(L3)을 따라 저장탱크(T)로 복귀하고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 기액분리기(170)로부터 증발가스 열교환기(110) 상류의 제1 공급라인(L1)까지 연장되는 기체배출라인(L4)을 따라, 증발가스 열교환기(110)으로 공급된다.When the vessel of the present embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the liquid or the gas-liquid mixed vaporized gas that has passed through the first decompressor 150 is directly sent to the storage tank T as in the third embodiment When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170, the evaporated gas that has passed through the first decompressor 150 is sent to the gas-liquid separator 170 to separate the gas phase and the liquid phase. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 returns to the storage tank T along the return line L3 and the gas separated by the gas-liquid separator 170 flows from the gas-liquid separator 170 to the evaporation gas heat exchanger To the evaporation gas heat exchanger 110 along a gas discharge line L4 that extends to the first supply line L1 upstream of the gas supply line L1.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우, 제3 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(170)에 의해 분리되어 저장탱크(T)로 보내지는 액체의 유량을 조절하는 제7 밸브(197); 및 기액분리기(170)에 의해 분리되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지는 기체의 유량을 조절하는 제8 밸브(198);를 더 포함할 수 있다.The seventh valve 197 (hereinafter, referred to as " 197 ") for regulating the flow rate of the liquid separated by the gas-liquid separator 170 and sent to the storage tank T as in the third embodiment, ); And an eighth valve (198) for controlling the flow rate of the gas separated by the gas-liquid separator (170) and sent to the evaporation gas heat exchanger (110).

단, 본 실시예의 선박은, 제3 실시예와는 달리, 재순환라인(L5)과 제2 공급라인(L2) 사이를 연결하는 제1 추가라인(L6); 재순환라인(L5) 상에 설치되는 제9 밸브(201); 및 제1 추가라인(L6) 상에 설치되는 제10 밸브(202);를 더 포함한다. 또한, 본 실시예의 선박은, 제6 밸브를 선택적으로 포함하는 제3 실시예와는 달리, 제1 공급라인(L1)으로부터 분기된 증발가스가 냉매열교환기(140)로 보내지는 재순환라인(L5) 상에 설치되어, 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제6 밸브(196)를 필수적으로 포함한다.However, unlike the third embodiment, the ship of this embodiment has a first additional line L6 connecting between the recycle line L5 and the second supply line L2; A ninth valve 201 installed on the recirculation line L5; And a tenth valve (202) installed on the first additional line (L6). Unlike the third embodiment in which the sixth valve is selectively provided, the ship of this embodiment is provided with a recirculation line L5 (hereinafter referred to as " L5 ") in which evaporated gas branched from the first supply line L1 is sent to the refrigerant heat exchanger 140 , And includes a sixth valve 196 for regulating the flow rate and the opening and closing of the evaporation gas.

본 실시예의 제1 추가라인(L6)의 일측은, 냉매감압장치(160)에 의해 팽창된 후 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스를 제1 공급라인(L1)으로 보내는, 재순환라인(L5) 상에 연결되고, 타측은, 제3 밸브(193)와 여분압축기(122) 사이의 제2 공급라인(L2) 상에 연결된다.One side of the first additional line L6 of the present embodiment is connected to a recirculation line L1 which is expanded by the refrigerant decompression device 160 and then sent to the first supply line L1 through the refrigerant heat exchanger 140, L5 and the other side is connected on the second supply line L2 between the third valve 193 and the extra compressor 122. [

본 실시예의 제9 밸브(201)는, 재순환라인(L5)이 압축기(120) 및 여분압축기(122) 상류의 제1 공급라인(L1)과 만나는 지점과, 재순환라인(L5)이 제1 추가라인(L6)과 만나는 지점 사이의, 재순환라인(L5) 상에 설치된다.The ninth valve 201 of the present embodiment is arranged so that the point where the recirculation line L5 meets the first supply line L1 upstream of the compressor 120 and the redundant compressor 122 and the point where the recirculation line L5 reaches the first Between the line L6 and the point where it meets the line L6, on the recirculation line L5.

또한, 본 실시예의 선박은, 제3 실시예와는 달리, 여분압축기(122) 하류 쪽 제2 공급라인(L2)이 제1 공급라인(L1)이 아닌 재순환라인(L5)과 연결된다.In addition, in the ship of this embodiment, unlike the third embodiment, the second supply line L2 on the downstream side of the redundant compressor 122 is connected to the recycle line L5 rather than the first supply line L1.

본 실시예의 제1 내지 제11 밸브(191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 201, 202, 203)는, 시스템 운용 상황을 사람이 직접 판단하여 수동으로 조절될 수도 있고, 미리 설정된 값에 의해 개폐되도록 자동으로 조절될 수도 있다.The first through eleventh valves 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 201, 202 and 203 of the present embodiment may be manually controlled by a person, And may be automatically adjusted to be opened or closed by a preset value.

본 실시예의 선박의 제3 실시예와 차별되는 특징은, 냉매 사이클을 개루프뿐만 아니라 폐루프로도 운용할 수 있도록 하여, 선박의 운항 조건에 따라 재액화 시스템을 더 유연하게 사용하기 위함이며, 이하, 밸브 조절을 통해, 냉매 사이클을 폐루프로 운용하는 방법 및 개루프로 운용하는 방법을 설명한다.The difference from the third embodiment of the present invention is that the refrigerant cycle can be operated not only as an open loop but also as a closed loop to more flexibly use the re-liquefaction system according to the operating conditions of the ship, Hereinafter, a method of operating the refrigerant cycle as a closed loop and a method of operating the refrigerant cycle as an open loop will be described through valve control.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 폐루프로 운용하기 위해서, 일단, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 제4 밸브(194), 및 제10 밸브(202)는 열고, 제6 밸브(196) 및 제9 밸브(201)는 닫은 상태에서 시스템을 구동시킨다.The first valve 191, the second valve 192, the third valve 193, the fourth valve 194, and the tenth valve (not shown) are connected to each other in order to operate the refrigerant cycle of the ship of this embodiment in a closed loop. 202 are opened, and the sixth valve 196 and the ninth valve 201 are driven in a closed state.

저장탱크(T)로부터 배출된 후 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 재순환라인(L5)으로 공급되면, 제3 밸브(193)를 닫아, 증발가스가 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제4 밸브(194), 냉매열교환기(140), 냉매감압장치(160), 다시 냉매열교환기(140), 및 제10 밸브(202)를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시킨다.When the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 after being discharged from the storage tank T is supplied to the recycle line L5, the third valve 193 is closed and the evaporated gas is supplied to the extra compressor 122, The refrigerant cycle of the closed loop that circulates the first valve 132, the fourth valve 194, the refrigerant heat exchanger 140, the refrigerant pressure reducing device 160, the refrigerant heat exchanger 140, and the tenth valve 202 .

냉매 사이클을 폐루프로 구성하는 경우에는, 질소가스를 폐루프를 순환하는 냉매로 사용할 수도 있다. 이 경우, 본 실시예의 저장탱크를 포함하는 저장탱크는, 질소가스를 폐루프의 냉매 사이클 내로 도입시키는 배관을 더 포함할 수 있다.When the refrigerant cycle is constituted by a closed loop, nitrogen gas may be used as the refrigerant circulating in the closed loop. In this case, the storage tank including the storage tank of the present embodiment may further include a pipe for introducing the nitrogen gas into the refrigerant cycle of the closed loop.

냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 경우, 폐루프를 순환하는 증발가스만이 냉매열교환기(140)에서의 냉매로 사용되며, 압축기(120)를 통과한 증발가스는 냉매 사이클로 도입되지 못하고 연료수요처(180)로 공급되거나, 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치게 된다. 따라서, 재액화량이나, 연료수요처(180)에서 요구하는 증발가스량에 무관하게 일정한 유량의 증발가스가 냉매열교환기(140)의 냉매로 순환된다.When the refrigerant cycle is operated as a closed loop, only the evaporated gas circulating in the closed loop is used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140. The evaporated gas passing through the compressor 120 can not be introduced into the refrigerant cycle, 180, or is subjected to a liquefaction process along the return line L3. Therefore, the evaporation gas at a constant flow rate is circulated to the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 irrespective of the amount of resolidification or the amount of evaporation gas required by the fuel demanding unit 180.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as a closed loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 압축기(120)에 의해 압축되고 냉각기(130)에 의해 냉각된 후 일부는 연료수요처(180)로 보내지고, 나머지 일부는 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진다. 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 열교환되어 냉각된 후, 냉매열교환기(140)에서 열교환되어 추가적으로 냉각된다.The evaporated gas discharged from the storage tank T is compressed by the compressor 120 after being passed through the evaporative gas heat exchanger 110 and cooled by the cooler 130 and then partly sent to the fuel consumer 180, And the remaining portion is sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3. The evaporated gas sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 is heat-exchanged with the evaporated gas discharged from the storage tank T and is then cooled in the refrigerant heat exchanger 140 to be further cooled.

증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스는 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다. 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.The evaporated gas cooled by the evaporative gas heat exchanger (110) and the refrigerant heat exchanger (140) is expanded by the first decompressor (150) to partially or totally re-liquefy. In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

한편, 냉매 사이클을 순환하는 증발가스는, 여분압축기(122)에 의해 압축되고 여분냉각기(132)에 의해 냉각된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 보내진다. 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 통과한 후 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각된 후 냉매감압장치(160)로 보내져 2차로 팽창되어 냉각된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 증발가스는 다시 냉매열교환기(140)로 보내져, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스; 및 여분압축기(122)에 의해 압축된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스;를 냉각시키는 냉매로 사용된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 다시 여분압축기(122)로 보내져 상술한 일련의 과정을 반복한다.On the other hand, the evaporation gas circulating the refrigerant cycle is compressed by the extra compressor 122, cooled by the extra cooler 132, and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5. The evaporated gas that has passed through the extra compressor 122 and the extra cooler 132 and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 is firstly heat-exchanged in the refrigerant heat exchanger 140 and then cooled and then sent to the refrigerant pressure- It is expanded by the car and cooled. The evaporated gas that has passed through the refrigerant decompressor 160 is again sent to the refrigerant heat exchanger 140. The evaporated gas is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after passing through the evaporating gas heat exchanger 110, gas; And the evaporation gas compressed by the extra compressor 122 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5. The evaporated gas used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger (140) after passing through the refrigerant decompressor (160) is sent to the extra compressor (122) again, and the above series of processes is repeated.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나게 되면, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192) 및 제10 밸브(202)는 닫고, 제3 밸브(193) 및 제6 밸브(196)는 열어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제4 밸브(194) 및 제6 밸브(196)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다. 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제9 밸브(201)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.The first valve 191, the second valve 192 and the tenth valve 202 are closed when the compressor 120 or the cooler 130 fails while the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is being operated as a closed loop And the third valve 193 and the sixth valve 196 are opened to allow the evaporated gas that has been discharged from the storage tank T and then passed through the evaporative gas heat exchanger 110 to flow through the third valve 193, The fuel is supplied to the fuel consumer 180 via the second valve 122, the extra cooler 132, the fourth valve 194, and the sixth valve 196. When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140, the ninth valve 201 may be opened to operate the system.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 개루프로 운용하기 위해서, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 제4 밸브(194), 제6 밸브(196) 및 제9 밸브(201)는 열고, 제10 밸브(202)는 닫는다.The first valve 191, the second valve 192, the third valve 193, the fourth valve 194, the sixth valve 196, and the third valve 196 are provided in order to operate the refrigerant cycle of the ship of this embodiment in an open loop. The ninth valve 201 is opened, and the tenth valve 202 is closed.

냉매 사이클을 폐루프로 운용하면, 냉매 사이클을 순환하는 증발가스와, 연료수요처(180)로 보내지거나 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치는 증발가스가 분리된다. 반면, 냉매 사이클을 개루프로 운용하면, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 합류되어, 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용되거나, 연료수요처(180)로 보내지거나, 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치게 된다.When the refrigerant cycle is operated as a closed loop, the evaporating gas circulating the refrigerant cycle is separated from the evaporating gas that is sent to the fuel consumer 180 or is subjected to the re-liquefaction process along the return line L3. On the other hand, when the refrigerant cycle is operated as an open loop, the evaporated gas compressed by the compressor 120 and the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 are combined and used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140, Is sent to the customer (180), or is re-liquefied along the return line (L3).

따라서, 냉매 사이클을 개루프로 운용하면, 재액화량 및 연료수요처(180)에서의 증발가스 요구량을 고려하여, 냉매열교환기(140)로 보내는 냉매의 유량을 유동적으로 조절할 수 있다. 특히, 연료수요처(180)에서의 증발가스 요구량이 적은 경우, 냉매열교환기(140)로 보내는 냉매의 유량을 증가시키면 재액화 효율 및 재액화량을 높일 수 있다.Therefore, when the refrigerant cycle is operated as an open loop, the flow rate of the refrigerant to the refrigerant heat exchanger 140 can be flexibly controlled in consideration of the amount of re-liquefaction and the amount of evaporation gas required at the fuel consumption site 180. Particularly, when the amount of evaporation gas required in the fuel demanding area 180 is small, increasing the flow rate of the refrigerant to the refrigerant heat exchanger 140 can increase the re-liquefaction efficiency and the liquefaction amount.

즉, 냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 경우에는 여분압축기(122)의 용량 이상의 증발가스를 냉매열교환기(140)로 공급할 수는 없으나, 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 경우에는 여분압축기(122)의 용량을 초과하는 유량의 증발가스를 냉매열교환기(140)로 공급할 수 있다.That is, when the refrigerant cycle is operated as a closed loop, it is not possible to supply the refrigerant heat exchanger 140 with the evaporated gas exceeding the capacity of the redundant compressor 122. However, when the refrigerant cycle is operated as an open loop, To the refrigerant heat exchanger (140) at a flow rate exceeding the capacity of the refrigerant heat exchanger (140).

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as an open loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 두 흐름으로 분기하여 일부는 제1 공급라인(L1)으로 보내지고 나머지 일부는 제2 공급라인(L2)으로 보내진다.The evaporated gas discharged from the storage tank T is branched into two flows after passing through the evaporation gas heat exchanger 110 and a part thereof is sent to the first supply line L1 and the remaining part is supplied to the second supply line L2, Lt; / RTI >

제1 공급라인(L1)으로 보내진 증발가스는, 제1 밸브(191), 압축기(120), 냉각기(130) 및 제2 밸브(192) 통과한 후, 일부는 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내지고, 다른 일부는 다시 두 흐름으로 분기한다. 두 흐름으로 분기한 증발가스 중 한 흐름은 연료수요처(180)로 보내지고, 나머지는 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.The evaporated gas sent to the first feed line L1 passes through the first valve 191, the compressor 120, the cooler 130 and the second valve 192 and then partly passes through the sixth valve 196 Is sent to the refrigerant heat exchanger (140), and another part branches again into two flows. One of the evaporated gases branched to the two flows is sent to the fuel consumer 180 and the remainder is sent to the evaporative gas heat exchanger 110 along the return line L3.

제2 공급라인(L2)으로 보내진 증발가스는, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132) 및 제4 밸브(194)를 통과한 후, 일부는 냉매열교환기(140)로 보내지고, 다른 일부는 제1 공급라인(L1)으로 보내진 후 두 흐름으로 분기한다. 두 흐름으로 분기한 증발가스 중 한 흐름은 연료수요처(180)로 보내지고, 나머지 흐름은 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.After passing through the third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132 and the fourth valve 194, the evaporated gas sent to the second supply line L2 is partially returned to the refrigerant heat exchanger 140 And the other part is sent to the first supply line L1 and branches to two flows. One of the evaporated gases branched to the two flows is sent to the fuel consumer 180 and the remaining stream is sent to the evaporative gas heat exchanger 110 along the return line L3.

설명의 편의를 위해, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를 분리하여 설명하였으나, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스 및 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스는, 각각 분리되어 흐르는 것이 아니라, 합류되어 냉매열교환기(140), 연료수요처(180) 또는 증발가스 열교환기(110)로 공급되는 것이다. 즉, 냉매열교환기(140)로 증발가스를 보내는 재순환라인(L5), 연료수요처(180)로 증발가스를 보내는 제1 공급라인(L1), 증발가스 열교환기(110)로 증발가스를 보내는 복귀라인(L3)에는, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 혼합되어 흐른다.The evaporated gas compressed by the compressor 120 and the evaporated gas compressed by the redundant compressor 122 are separately described for convenience of explanation, And the evaporated gas compressed by the refrigerant heat exchanger 110 are not separately flowed but are combined and supplied to the refrigerant heat exchanger 140, the fuel consumer 180 or the evaporative gas heat exchanger 110. That is, a recirculation line L5 for sending the evaporation gas to the refrigerant heat exchanger 140, a first supply line L1 for sending the evaporation gas to the fuel consumer 180, and a returning evaporation gas to the evaporation gas heat exchanger 110 In the line L3, the evaporated gas compressed by the compressor 120 and the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 are mixed and flowed.

재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각되고, 냉매감압장치(160)에 의해 2차로 팽창되어 냉각된 후 다시 냉매열교환기(140)로 공급된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스와, 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 합류된 흐름을, 둘 다 냉각시키는 냉매로 사용된다.The evaporated gas sent to the refrigerant heat exchanger 140 along the recirculation line L5 is firstly heat-exchanged by the refrigerant heat exchanger 140 to be cooled, expanded by the refrigerant depressurizing device 160 to be secondarily expanded, And is supplied to the heat exchanger 140. The evaporated gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 passes through the evaporation gas heat exchanger 110 and is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 The evaporated gas and the combined flow of the evaporated gas compressed by the compressor 120 and the evaporated gas compressed by the redundant compressor 122, fed to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5, It is used as a refrigerant for multi-cooling.

즉, 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용되는 증발가스는, 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 후, 냉매열교환기(140)에서 1차로 냉각되고 냉매감압장치(160)에 의해 2차로 냉각된 증발가스이다. 또한, 압축기(120) 또는 여분압축기(122)로부터 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매감압장치(160)를 통과한 증발가스를 냉매로 1차로 냉각된다.That is, the evaporated gas used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the recirculation line L5, is first cooled in the refrigerant heat exchanger 140, 160). ≪ / RTI > The evaporated gas sent from the compressor 120 or the redundant compressor 122 to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5 is primarily cooled by the refrigerant that has passed through the refrigerant decompression device 160 .

냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 제9 밸브(201)를 지나 제1 공급라인(L1)으로 보내져, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 지난 증발가스와 합류되어, 상술한 일련의 과정을 반복한다.The evaporated gas used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 is sent to the first supply line L1 through the ninth valve 201 to be discharged from the storage tank T And is then merged with the evaporated gas passing through the evaporative gas heat exchanger 110, and the above-described series of processes is repeated.

복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)에서 1차로 냉각되고, 냉매열교환기(140)에서 2차로 냉각된 후 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다.The evaporation gas sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 is first cooled in the evaporation gas heat exchanger 110 and then cooled in the refrigerant heat exchanger 140 to be supplied to the first decompressor 150 to partially or totally re-liquefy.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나게 되면, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192) 및 제9 밸브(201)를 닫아, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제4 밸브(194) 및 제6 밸브(196)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다. 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제9 밸브(201)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.The first valve 191, the second valve 192, and the ninth valve 201 are closed when the compressor 120 or the cooler 130 fails during the operation of the refrigerant cycle of the ship of this embodiment. The evaporated gas that has passed through the evaporation gas heat exchanger 110 after being discharged from the storage tank T is supplied to the third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132, the fourth valve 194, And the sixth valve (196). When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140, the ninth valve 201 may be opened to operate the system.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 개루프로 운용되고, 저장탱크(T)에 저장된 액화가스가 액화천연가스이며, 연료수요처(180)가 X-DF 엔진이고, 기액분리기(170)를 포함하는 경우, 각 지점에서의 유체의 온도 및 압력을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.When the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as an open loop and the liquefied gas stored in the storage tank T is liquefied natural gas and the fuel demanding place 180 is the X-DF engine and includes the gas-liquid separator 170 , The temperature and pressure of the fluid at each point will be described as an example.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 기액분리기(170)에 의해 분리된 증발가스가 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 공급되는 A지점에서의 증발가스는, 대략 -120℃, 1.060bara일 수 있고, 대략 -120℃, 1.060bara인 증발가스가, 대략 43℃, 20bara의 증발가스와 증발가스 열교환기(110)에서 열교환되고 난 후인 B지점에서의 증발가스는, 대략 3℃, 0.96bara일 수 있다.The evaporation gas discharged from the storage tank T and the evaporation gas separated by the gas-liquid separator 170 are combined and the evaporation gas at the point A supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 is cooled to approximately -120 DEG C, And the evaporation gas at about point B, after the evaporation gas at about -120 deg. C, about 1.060 bara, has been heat exchanged at about 43 deg. C, 20bara with the evaporation gas heat exchanger 110, It can be bara.

또한, 대략 3℃, 0.96bara인 증발가스가, 냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)를 통과한 대략 20℃, 0.96bara인 증발가스와 합류되고 난 후인 C지점에서의 증발가스는, 대략 15℃, 0.96bara일 수 있다.Further, when the evaporation gas at approximately 3 DEG C, 0.96 bara is mixed with the evaporation gas passing through the refrigerant decompressor 160 and then passed through the refrigerant heat exchanger 140 at approximately 20 DEG C and 0.96 bara, The evaporation gas may be approximately 15 캜, 0.96 bara.

대략 15℃, 0.96bara인 증발가스는 둘로 분기되어, 한 흐름은 압축기(120)에 의해 압축된 후 냉각기(130)에 의해 냉각되고, 다른 흐름은 여분압축기(122)에 의해 압축된 후 여분냉각기(132)에 의해 냉각되는데, 압축기(120) 및 냉각기(130)를 통과한 흐름과 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 통과한 흐름이 합류된 흐름인, D지점에서의 증발가스와 H지점에서의 증발가스는, 대략 43℃, 20bara일 수 있다.The evaporation gas, which is approximately 15 DEG C, 0.96 bara, is split into two, one stream is compressed by the compressor 120 and then cooled by the cooler 130, the other stream is compressed by the extra compressor 122, Which is cooled by the compressor 132 and flows through the compressor 120 and the cooler 130 and the flow passing through the extra compressor 122 and the extra cooler 132, The evaporation gas at the H point may be approximately 43 ° C, 20bara.

대략 43℃, 20bara인 증발가스가, 대략 -120℃, 1.060bara인 증발가스와 증발가스 열교환기(110)에서 열교환되고 난 후인 E지점에서의 증발가스는, 대략 -110℃, 20bara일 수 있고, 대략 -110℃, 20bara인 증발가스가 냉매열교환기(140)에서 냉각되고 난 후인 F지점에서의 증발가스는, 대략 -153℃, 20bara일 수 있으며, 대략 -153℃, 20bara의 증발가스가 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되고 난 후인 G지점에서의 증발가스는, -157℃, 2.1bara일 수 있다.The evaporation gas at about 43 캜, 20 bara, about -120 캜, 1.060 bara, and the evaporation gas at E after heat exchange in the evaporative gas heat exchanger 110 can be about -110 캜, 20 bara , The evaporation gas at point F after the evaporation gas at about -110 DEG C, 20 bara has been cooled in the refrigerant heat exchanger 140 may be about -153 DEG C, 20 bara, and the evaporation gas at about -153 DEG C, The evaporation gas at the point G after being expanded by the first decompressor 150 may be -157 캜, 2.1 bara.

한편, 대략 43℃, 20bara인 증발가스가 냉매열교환기(140)에 의해 1차로 냉각된 후인 I지점에서의 증발가스는, 대략 -73℃, 20bara일 수 있고, 대략 -73℃, 20bara의 증발가스가 냉매감압장치(160)에 의해 2차로 냉각된 후인 J지점에서의 증발가스는, 대략 -154℃, 1.56bara일 수 있으며, 대략 -154℃, 1.56bara의 증발가스가 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용되고 난 후인 K지점에서의 증발가스는, 대략 20℃, 0.96bara일 수 있다.On the other hand, the evaporation gas at point I, after which the evaporation gas at approximately 43 ° C, 20bara, has been primarily cooled by the refrigerant heat exchanger 140, may be approximately -73 ° C, 20bara and approximately -73 ° C, The evaporated gas at point J, which is after the gas has been secondarily cooled by the refrigerant decompressor 160, may be approximately -154 ° C., 1.56 bara, and approximately -154 ° C., 1.56 bara of evaporated gas may flow into the refrigerant heat exchanger 140 ), The evaporation gas at the point K, after being used as a refrigerant, may be approximately 20 DEG C, 0.96 bara.

본 실시예의 선박은, 냉매 사이클을 개루프로 운용하면서도, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스는 냉매열교환기(140)의 냉매로만 사용하고, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스는, 연료수요처(180)로 보내거나 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치게 하고, 냉매열교환기(140)의 냉매로는 사용하지 않도록, 여분압축기(122)와 압축기(120)를 독립적으로 운용할 수도 있다. 이하, 여분압축기(122)와 압축기(120)를 독립적으로 운용하는 개루프의 냉매 사이클을 '독립 개루프'라고 한다.In the ship of this embodiment, the evaporation gas compressed by the extra compressor 122 is used only as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140 while the refrigerant cycle is operated as an open loop, and the evaporated gas compressed by the compressor 120 And the compressor 120 and the compressor 120 so as not to use the refrigerant as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140. The compressor 120 and the compressor 120 are connected to each other by the refrigerant heat exchanger 140, It can also be operated. Hereinafter, an open loop refrigerant cycle for operating the extra compressor 122 and the compressor 120 independently is referred to as an 'independent open loop'.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 독립 개루프로 운용하기 위해서, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 제4 밸브(194) 및 제9 밸브(201)는 열고, 제6 밸브(196) 및 제10 밸브(202)는 닫는다. 냉매 사이클을 독립 개루프로 운용하면, 개루프로 운용할 때에 비하여 시스템의 운전이 용이해 진다는 장점이 있다.The first valve 191, the second valve 192, the third valve 193, the fourth valve 194 and the ninth valve 201 are provided for independently operating the refrigerant cycle of the ship of this embodiment. The sixth valve 196 and the tenth valve 202 are closed. When the refrigerant cycle is operated as an independent open loop, it is advantageous in that the system can be operated more easily than when the open loop is operated.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 독립 개루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated in the independent open loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 두 흐름으로 분기하여 일부는 제1 공급라인(L1)으로 보내지고 나머지 일부는 제2 공급라인(L2)으로 보내진다. 제1 공급라인(L1)으로 보내진 증발가스는, 제1 밸브(191), 압축기(120), 냉각기(130) 및 제2 밸브(192)를 통과한 후 일부는 연료수요처(180)로 보내지고, 다른 일부는 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진다. 제2 공급라인(L2)으로 보내진 증발가스는, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132) 및 제4 밸브(194)를 통과한 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 보내진다.The evaporated gas discharged from the storage tank T is branched into two flows after passing through the evaporative gas heat exchanger 110, and a part thereof is sent to the first feed line L1 and the remaining part is fed to the second feed line L2 . The evaporated gas sent to the first supply line L1 passes through the first valve 191, the compressor 120, the cooler 130 and the second valve 192 and then partly sent to the fuel consumer 180 , And the other part is sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3. The evaporated gas sent to the second feed line L2 passes through the third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132 and the fourth valve 194 and then flows along the recycle line L5, And is sent to the heat exchanger 140.

여분압축기(122)에 의해 압축된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각되고, 냉매감압장치(160)에 의해 2차로 팽창되어 냉각된 후 다시 냉매열교환기(140)로 공급되어, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 통해 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스; 및 여분압축기(122)에 의해 압축된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스;를 냉각시키는 냉매로 사용된다.The evaporated gas that has been compressed by the extra compressor 122 and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5 is firstly subjected to heat exchange in the refrigerant heat exchanger 140 to be cooled and is supplied to the refrigerant decompressor 160 The evaporated gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 through the return line L3 after passing through the evaporated gas heat exchanger 110; And the evaporation gas compressed by the extra compressor 122 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5.

냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 제9 밸브(201)를 지나 제1 공급라인(L1)으로 보내져, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 지난 증발가스와 합류되어, 상술한 일련을 과정을 반복한다.The evaporated gas used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 is sent to the first supply line L1 through the ninth valve 201 to be discharged from the storage tank T And is then merged with the evaporated gas passing through the evaporative gas heat exchanger 110, and the sequence described above is repeated.

압축기(120)에 의해 압축된 후 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)에서 1차로 냉각되고, 냉매열교환기(140)에서 2차로 냉각된 후 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다.The evaporated gas that has been compressed by the compressor 120 and then sent to the evaporative gas heat exchanger 110 along the return line L3 is first cooled in the evaporative gas heat exchanger 110 and then cooled in the refrigerant heat exchanger 140 to 2 Cooled by the car, and then expanded by the first decompressor 150 to partially or totally re-liquefy.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 독립 개루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나게 되면, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192) 및 제9 밸브(201)를 닫고, 제6 밸브(196)를 열어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제4 밸브(194) 및 제6 밸브(196)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다. 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제9 밸브(201)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.The first valve 191, the second valve 192, and the ninth valve 201, when the compressor 120 or the cooler 130 fails, while the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated in the independent open loop, And the sixth valve 196 is opened to allow the evaporated gas that has been discharged from the storage tank T and then passed through the evaporative gas heat exchanger 110 to flow through the third valve 193, the extra compressor 122, The second valve 132, the fourth valve 194 and the sixth valve 196 to the fuel demanding place 180. When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140, the ninth valve 201 may be opened to operate the system.

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 6 is a schematic view showing a system for processing an evaporative gas of a ship according to a fifth embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 제5 실시예의 선박은, 도 5에 도시된 제4 실시예의 선박에 비해, 제12 밸브(301), 제13 밸브(302), 제14 밸브(303), 제15 밸브(304), 제2 추가라인(L7), 제3 추가라인(L8), 제4 추가라인(L9) 및 제5 추가라인(L10)을 더 추가하였다는 점에서 차이점이 존재하며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다. 전술한 제4 실시예의 선박과 동일한 부재에 대하여는 자세한 설명은 생략한다.The ship of the fifth embodiment shown in Fig. 6 is different from that of the ship of the fourth embodiment shown in Fig. 5 in that the twelfth valve 301, the thirteenth valve 302, the fourteenth valve 303, There is a difference in that a second additional line L04, a second additional line L7, a third additional line L8, a fourth additional line L9 and a fifth additional line L10 are further added, Explain mainly. A detailed description of the same components as those of the ship of the fourth embodiment will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 선박은, 제4 실시예와 마찬가지로, 증발가스 열교환기(110), 제1 밸브(191), 압축기(120), 냉각기(130), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제4 밸브(194), 냉매열교환기(140), 냉매감압장치(160), 및 제1 감압장치(150)를 포함한다.6, the vessel of the present embodiment includes an evaporation gas heat exchanger 110, a first valve 191, a compressor 120, a cooler 130, a second valve 192, The third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132, the fourth valve 194, the refrigerant heat exchanger 140, the refrigerant decompressor 160, and the first decompressor 150 .

본 실시예의 저장탱크(T)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 내부에 액화천연가스, 액화에탄가스 등의 액화가스를 저장하며, 내부 압력이 일정 압력 이상이 되면 증발가스를 외부로 배출시킨다. 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스는 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.The storage tank T of this embodiment stores liquefied natural gas such as liquefied natural gas and liquefied ethane gas in the interior of the storage tank T, and discharges the evaporated gas to the outside when the internal pressure exceeds a predetermined pressure. The evaporation gas discharged from the storage tank (T) is sent to the evaporation gas heat exchanger (110).

본 실시예의 증발가스 열교환기(110)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스를 냉각시킨다.The evaporation gas heat exchanger 110 of the present embodiment is configured such that the evaporation gas discharged from the storage tank T is used as the refrigerant and the evaporation gas heat exchanger 110 is connected to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3, Cool the evaporated gas sent.

본 실시예의 압축기(120)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 제1 공급라인(L1) 상에 설치되어 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시키고, 본 실시예의 여분압축기(122)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 제2 공급라인(L2) 상에 압축기(120)와 병렬로 설치되어 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스를 압축시킨다. 압축기(120)와 여분압축기(122)는, 동일한 성능의 압축기일 수 있고, 각각 다단압축기일 수 있다.The compressor 120 of the present embodiment is provided on the first supply line L1 to compress the evaporated gas discharged from the storage tank T and the redundant compressor 122 of the present embodiment , And is installed in parallel with the compressor 120 on the second supply line L2 to compress the evaporated gas discharged from the storage tank T as in the fourth embodiment. The compressor (120) and the extra compressor (122) may be compressors of the same performance, and each may be a multi-stage compressor.

본 실시예의 압축기(120) 및 여분압축기(122)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 연료수요처(180)가 요구하는 압력으로 증발가스를 압축시킬 수 있다. 또한, 연료수요처(180)가 여러 종류의 엔진을 포함하는 경우에는, 고압 엔진의 요구 압력에 맞추어 증발가스를 압축한 후, 일부는 고압 엔진으로 공급하고, 다른 일부는 저압 엔진 상류에 설치된 감압장치에 의해 감압시킨 후 저압 엔진으로 공급할 수 있다. 그 밖에도, 증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에서의 재액화 효율 및 재액화량을 위하여, 증발가스를 압축기(120) 또는 여분압축기(122)에 의해 연료수요처(180)가 요구하는 압력 이상의 고압으로 압축시키고, 연료수요처(180) 상류에는 감압장치를 설치하여, 고압으로 압축된 증발가스의 압력을 연료수요처(180)가 요구하는 압력까지 낮춘 후에 연료수요처(180)로 공급할 수도 있다.The compressor 120 and the redundant compressor 122 of the present embodiment can compress the evaporation gas to the pressure demanded by the fuel demanding place 180 as in the fourth embodiment. In the case where the fuel demanding unit 180 includes various kinds of engines, the evaporating gas is compressed in accordance with the required pressure of the high-pressure engine, and then a part of the compressed gas is supplied to the high-pressure engine. Pressure engine, and then supplied to the low-pressure engine. In addition, for the re-liquefaction efficiency and the liquefaction amount in the evaporation gas heat exchanger 110 and the refrigerant heat exchanger 140, the evaporation gas is supplied to the fuel consumption source 180 by the compressor 120 or the extra compressor 122 A pressure reducing device is installed upstream of the fuel demanding place 180 and the pressure of the evaporation gas compressed at a high pressure is lowered to a pressure required by the fuel demanding place 180 and then supplied to the fuel demanding place 180 It is possible.

본 실시예의 선박은, 제4 실시예와 마찬가지로, 연료수요처(180) 상류에 설치되어, 연료수요처(180)로 보내지는 증발가스의 유량 및 개폐를 조절하는 제11 밸브(203)를 더 포함할 수 있다.The vessel of the present embodiment further includes an eleventh valve 203 provided upstream of the fuel demanding place 180 for controlling the flow rate and opening and closing of the evaporating gas sent to the fuel demanding place 180 .

본 실시예의 선박은, 제4 실시예와 마찬가지로, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를 냉매열교환기(140)에서 증발가스를 추가적으로 냉각시키는 냉매로 사용하므로, 재액화 효율 및 재액화량을 높일 수 있다.As in the fourth embodiment, since the ship of this embodiment uses the evaporated gas compressed by the redundant compressor 122 as a refrigerant for further cooling the evaporated gas in the refrigerant heat exchanger 140, the re- .

본 실시예의 냉각기(130)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 압축기(120) 하류에 설치되어, 압축기(120)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 올라간 증발가스를 냉각시키며, 본 실시예의 여분냉각기(132)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 여분압축기(122) 하류에 설치되어, 여분압축기(122)를 통과하며 압력뿐만 아니라 온도도 올라간 증발가스를 냉각시킨다.As in the fourth embodiment, the cooler 130 of the present embodiment is installed downstream of the compressor 120 to cool the evaporated gas not only the pressure but also the temperature passing through the compressor 120, 132 are installed downstream of the redundant compressor 122 and pass through the redundant compressor 122 to cool not only the pressure but also the temperature of the evaporated gas.

본 실시예의 냉매열교환기(140)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 공급되어, 증발가스 열교환기(110)에 의해 냉각된 증발가스를 추가적으로 냉각시킨다.The refrigerant heat exchanger 140 of the present embodiment is supplied to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 in the same manner as in the fourth embodiment so that the evaporation gas cooled by the evaporation gas heat exchanger 110 Further cooling.

본 실시예에 의하면, 제4 실시예와 마찬가지로, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스가 증발가스 열교환기(110)뿐만 아니라 냉매열교환기(140)에서도 추가적으로 냉각되어, 더 온도가 낮은 상태로 제1 감압장치(150)로 공급될 수 있으므로, 재액화 효율 및 재액화량이 높아지게 된다.According to the present embodiment, as in the fourth embodiment, the evaporated gas discharged from the storage tank T is further cooled not only by the evaporating gas heat exchanger 110 but also by the refrigerant heat exchanger 140, Can be supplied to the first decompression device 150, so that the re-liquefaction efficiency and the amount of liquefaction can be increased.

본 실시예의 냉매감압장치(160)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스를 팽창시킨 후 다시 냉매열교환기(140)로 보낸다.As in the fourth embodiment, the refrigerant pressure reducing device 160 of the present embodiment expands the evaporated gas that has passed through the refrigerant heat exchanger 140, and then sends it to the refrigerant heat exchanger 140 again.

본 실시예의 제1 감압장치(150)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 복귀라인(L3) 상에 설치되어, 증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스를 팽창시킨다. 본 실시예의 제1 감압장치(150)는, 증발가스를 팽창시켜 냉각시킬 수 있는 모든 수단을 포함하며, 줄-톰슨(Joule-Thomson) 밸브 등의 팽창밸브, 또는 팽창기일 수 있다.The first decompression device 150 of the present embodiment is provided on the return line L3 to regulate the evaporation gas cooled by the evaporation gas heat exchanger 110 and the refrigerant heat exchanger 140 Expand. The first decompression device 150 of the present embodiment includes all means capable of expanding and cooling the evaporation gas and may be an expansion valve such as a Joule-Thomson valve or an expander.

본 실시예의 선박은, 제4 실시예와 마찬가지로, 제1 감압장치(150) 하류의 복귀라인(L3) 상에 설치되며 제1 감압장치(150)으로부터 배출되는 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리하는, 기액분리기(170)를 포함할 수 있다.As in the fourth embodiment, the vessel of this embodiment is provided on the return line L3 downstream of the first decompressor 150 and separates the gas-liquid mixture discharged from the first decompressor 150 into gas and liquid , And a gas-liquid separator (170).

제4 실시예와 마찬가지로, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는 제1 감압장치(150)를 통과한 액체 또는 기액혼합 상태의 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는 제1 감압장치(150)를 통과한 증발가스는 기액분리기(170)로 보내져, 기체상과 액체상이 분리된다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 복귀라인(L3)을 따라 저장탱크(T)로 복귀하고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 기액분리기(170)로부터 증발가스 열교환기(110) 상류의 제1 공급라인(L1)까지 연장되는 기체배출라인(L4)을 따라, 증발가스 열교환기(110)으로 공급된다.When the vessel of the present embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas in the liquid or gas-liquid mixed state that has passed through the first decompressor 150 is directly sent to the storage tank T When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170, the evaporated gas that has passed through the first decompressor 150 is sent to the gas-liquid separator 170 to separate the gas phase and the liquid phase. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 returns to the storage tank T along the return line L3 and the gas separated by the gas-liquid separator 170 flows from the gas-liquid separator 170 to the evaporation gas heat exchanger To the evaporation gas heat exchanger 110 along a gas discharge line L4 that extends to the first supply line L1 upstream of the gas supply line L1.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우, 제4 실시예와 마찬가지로, 기액분리기(170)에 의해 분리되어 저장탱크(T)로 보내지는 액체의 유량을 조절하는 제7 밸브(197); 및 기액분리기(170)에 의해 분리되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지는 기체의 유량을 조절하는 제8 밸브(198);를 더 포함할 수 있다.The seventh valve 197 (hereinafter, referred to as " 197 ") which regulates the flow rate of the liquid separated by the gas-liquid separator 170 and sent to the storage tank T, similarly to the fourth embodiment, ); And an eighth valve (198) for controlling the flow rate of the gas separated by the gas-liquid separator (170) and sent to the evaporation gas heat exchanger (110).

본 실시예의 선박은, 제4 실시예와 마찬가지로, 재순환 라인(L5) 상에 설치되는 제6 밸브(196), 재순환라인(L5)과 제2 공급라인(L2) 사이를 연결하는 제1 추가라인(L6); 재순환라인(L5) 상에 설치되는 제9 밸브(201); 및 제1 추가라인(L6) 상에 설치되는 제10 밸브(202);를 더 포함한다. The vessel of this embodiment is provided with a sixth valve 196 provided on the recirculation line L5 as in the fourth embodiment and a sixth additional valve 196 provided on the first additional line L5 connecting the recycle line L5 and the second supply line L2. (L6); A ninth valve 201 installed on the recirculation line L5; And a tenth valve (202) installed on the first additional line (L6).

본 실시예의 제1 추가라인(L6)은, 제4 실시예와 마찬가지로, 일측은, 냉매감압장치(160)에 의해 팽창된 후 냉매열교환기(140)를 통과한 증발가스를 제1 공급라인(L1)으로 보내는, 재순환라인(L5) 상에 연결되고, 타측은, 제3 밸브(193)와 여분압축기(122) 사이의 제2 공급라인(L2) 상에 연결된다.In the first additional line L6 of this embodiment, as in the fourth embodiment, one side of the first additional line L6 is connected to a first supply line (not shown) which is expanded by the refrigerant decompressor 160 and then passed through the refrigerant heat exchanger 140 L1 and the other side is connected on the second supply line L2 between the third valve 193 and the extra compressor 122. [

본 실시예의 제9 밸브(201)는, 제4 실시예와 마찬가지로, 재순환라인(L5)이 압축기(120) 및 여분압축기(122) 상류의 제1 공급라인(L1)과 만나는 지점과, 재순환라인(L5)이 제1 추가라인(L6)과 만나는 지점 사이의, 재순환라인(L5) 상에 설치된다.The ninth valve 201 of the present embodiment is similar to the fourth embodiment in that the recirculation line L5 meets the first supply line L1 upstream of the compressor 120 and the redundant compressor 122, (L5) is on the recycle line (L5) between the point where it coincides with the first additional line (L6).

단, 본 실시예의 선박은, 제4 실시예와는 달리, 여분압축기(122) 하류 쪽 제2 공급라인(L2)이 제1 공급라인(L1)과 연결되고, 냉매열교환기(140) 상류 쪽 재순환라인(L5)이 제2 공급라인(L2)과 연결된다.However, unlike the fourth embodiment, the ship of this embodiment has the second supply line L2 on the downstream side of the redundant compressor 122 connected to the first supply line L1 and the second supply line L2 on the upstream side of the refrigerant heat exchanger 140 And the recycle line L5 is connected to the second supply line L2.

또한, 본 실시예의 선박은, 제4 실시예와는 달리, 제10 밸브(202) 상류의 제1 추가라인(L6)과, 제1 밸브(191)와 압축기(120) 사이의 제1 공급라인(L1)을 연결하는 제2 추가라인(L7); 여분냉각기(132)와 제4 밸브(194) 사이의 제2 공급라인(L2)과, 냉각기(130)와 제2 밸브(192) 사이의 제1 공급라인(L1)를 연결하는 제3 추가라인(L8); 냉각기(130)와 제2 밸브(192) 사이의 제1 공급라인(L1)과, 제6 밸브(196) 하류의 재순환라인(L5)을 연결하는 제4 추가라인(L9); 및 여분냉각기(132)와 제4 밸브(194) 사이의 제2 공급라인(L2)과, 복귀라인(L3)의 제5 밸브(195) 하류를 연결하는 제5 추가라인(L10);을 더 포함한다.Unlike the fourth embodiment, the ship of this embodiment has a first additional line L6 upstream of the tenth valve 202 and a second additional line L6 between the first valve 191 and the compressor 120, A second additional line (L7) connecting the first line (L1); A second additional supply line L2 between the extra cooler 132 and the fourth valve 194 and a third additional line L1 connecting the first supply line L1 between the cooler 130 and the second valve 192, (L8); A fourth additional line L9 connecting the first supply line L1 between the cooler 130 and the second valve 192 and the recirculation line L5 downstream of the sixth valve 196; And a fifth additional line L10 connecting the second supply line L2 between the extra cooler 132 and the fourth valve 194 and the fifth valve 195 of the return line L3 .

그 밖에도, 본 실시예의 선박은, 복귀라인(L3) 상에 설치되는 제5 밸브(195); 제2 추가라인(L7) 상에 설치되는 제12 밸브(301), 제3 추가라인(L8) 상에 설치되는 제13 밸브(302), 제4 추가라인(L9) 상에 설치되는 제14 밸브(303), 및 제5 추가라인(L10) 상에 설치되는 제15 밸브(304)를 더 포함한다.In addition, the ship of the present embodiment includes a fifth valve 195 installed on the return line L3; A twelfth valve 301 installed on the second additional line L7, a thirteenth valve 302 installed on the third additional line L8, and a thirteenth valve installed on the fourth additional line L9, A third valve 303, and a fifteenth valve 304 installed on the fifth additional line LlO.

본 실시예의 제1 내지 제15 밸브(191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 201, 202, 203, 301, 302, 303, 304)는, 시스템 운용 상황을 사람이 직접 판단하여 수동으로 조절될 수도 있고, 미리 설정된 값에 의해 개폐되도록 자동으로 조절될 수도 있다.The first to fifteenth valves 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 201, 202, 203, 301, 302, 303, And may be automatically adjusted to be opened or closed by a preset value.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클은, 제4 실시예와 마찬가지로, 폐루프, 개루프 또는 독립 개루프로 운용될 수 있으며, 이하, 밸브 조절을 통해, 냉매 사이클을 폐루프, 개루프 또는 독립 개루프로 운용하는 방법을 설명한다.The refrigerant cycle of the ship of the present embodiment can be operated in a closed loop, an open loop, or an independent open loop in the same manner as the fourth embodiment. Hereinafter, through valve adjustment, the refrigerant cycle can be closed loop, open loop, As shown in FIG.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 폐루프로 운용하기 위해서는, 일단, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196) 및 제10 밸브(202)는 열고, 제4 밸브(194), 제9 밸브(201), 제12 밸브(301), 제13 밸브(302), 제14 밸브(303), 및 제15 밸브(304)는 닫은 상태에서 시스템을 구동시킨다.The first valve 191, the second valve 192, the third valve 193, the fifth valve 195, the sixth valve 196 And the tenth valve 202 are opened and the fourth valve 194, the ninth valve 201, the twelfth valve 301, the thirteenth valve 302, the fourteenth valve 303, The controller 304 drives the system in a closed state.

저장탱크(T)로부터 배출된 후 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스가 재순환라인(L5)으로 공급되면, 제3 밸브(193)를 닫아, 증발가스가 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제6 밸브(196), 냉매열교환기(140), 냉매감압장치(160), 다시 냉매열교환기(140), 및 제10 밸브(202)를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시킨다.When the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 after being discharged from the storage tank T is supplied to the recycle line L5, the third valve 193 is closed and the evaporated gas is supplied to the extra compressor 122, The refrigerant cycle of the closed loop that circulates the first valve 132, the sixth valve 196, the refrigerant heat exchanger 140, the refrigerant pressure reducing device 160, the refrigerant heat exchanger 140, and the tenth valve 202 .

냉매 사이클을 폐루프로 구성하는 경우, 제4 실시예와 마찬가지로, 질소가스를 폐루프를 순환하는 냉매로 사용할 수 있고, 질소가스를 폐루프의 냉매 사이클 내로 도입시키는 배관을 더 포함할 수 있다.When the refrigerant cycle is constituted by a closed loop, as in the fourth embodiment, the nitrogen gas can be used as a refrigerant circulating in the closed loop, and further can include a pipe for introducing the nitrogen gas into the refrigerant cycle of the closed loop.

냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 경우, 제4 실시예와 마찬가지로, 재액화량이나 연료수요처(180)에서 요구하는 증발가스량에 무관하게 일정한 유량의 증발가스가 냉매열교환기(140)의 냉매로 순환된다.When the refrigerant cycle is operated as a closed loop, the evaporation gas at a constant flow rate is circulated to the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 regardless of the amount of resolidification or the amount of evaporation gas required by the fuel demanding unit 180, as in the fourth embodiment do.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as a closed loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 압축기(120)에 의해 압축되고 냉각기(130)에 의해 냉각된 후 일부는 연료수요처(180)로 보내지고, 나머지 일부는 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진다. 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 열교환되어 냉각된 후, 냉매열교환기(140)에서 열교환되어 추가적으로 냉각된다.The evaporated gas discharged from the storage tank T is compressed by the compressor 120 after being passed through the evaporative gas heat exchanger 110 and cooled by the cooler 130 and then partly sent to the fuel consumer 180, And the remaining portion is sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3. The evaporated gas sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 is heat-exchanged with the evaporated gas discharged from the storage tank T and is then cooled in the refrigerant heat exchanger 140 to be further cooled.

증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스는 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다. 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.The evaporated gas cooled by the evaporative gas heat exchanger (110) and the refrigerant heat exchanger (140) is expanded by the first decompressor (150) to partially or totally re-liquefy. In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

한편, 냉매 사이클을 순환하는 증발가스는, 여분압축기(122)에 의해 압축되고 여분냉각기(132)에 의해 냉각된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 보내진다. 여분압축기(122) 및 여분냉각기(132)를 통과한 후 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각된 후 냉매감압장치(160)로 보내져 2차로 팽창되어 냉각된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 증발가스는 다시 냉매열교환기(140)로 보내져, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스; 및 여분압축기(122)에 의해 압축된 후 재순환라인(L5)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스;를 냉각시키는 냉매로 사용된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 다시 여분압축기(122)로 보내져 상술한 일련의 과정을 반복한다.On the other hand, the evaporation gas circulating the refrigerant cycle is compressed by the extra compressor 122, cooled by the extra cooler 132, and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5. The evaporated gas that has passed through the extra compressor 122 and the extra cooler 132 and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 is firstly heat-exchanged in the refrigerant heat exchanger 140 and then cooled and then sent to the refrigerant pressure- It is expanded by the car and cooled. The evaporated gas that has passed through the refrigerant decompressor 160 is again sent to the refrigerant heat exchanger 140. The evaporated gas is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after passing through the evaporating gas heat exchanger 110, gas; And the evaporation gas compressed by the extra compressor 122 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the recycle line L5. The evaporated gas used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger (140) after passing through the refrigerant decompressor (160) is sent to the extra compressor (122) again, and the above series of processes is repeated.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나게 되면, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196), 및 제10 밸브(202)는 닫고, 제3 밸브(193) 및 제4 밸브(194)는 열어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 및 제4 밸브(194)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다.The first valve 191, the second valve 192, the fifth valve 195, and the second valve 191, when the compressor 120 or the cooler 130 fails during the operation of the closed loop of the refrigerant cycle of the present embodiment, The sixth valve 196 and the tenth valve 202 are closed and the third valve 193 and the fourth valve 194 are opened to discharge the evaporation gas heat exchanger 110 after being discharged from the storage tank T The evaporated gas that has passed through the third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132, and the fourth valve 194 is supplied to the fuel demanding unit 180.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 폐루프로 운용되는 도중 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장난 경우에도, 증발가스의 일부를 재액화할 필요가 있으면, 제15 밸브(304)를 열어, 증발가스의 일부가 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치도록 할 수 있다. 또한, 증발가스의 일부를 재액화하면서, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제6 밸브(196) 및 제9 밸브(201)를 열거나, 제6 밸브(196) 및 제10 밸브(202)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.If it is necessary to re-liquefy a part of the evaporated gas even when the compressor (120) or the cooler (130) fails during the operation of the refrigerant cycle of the ship in this embodiment, the fifteenth valve (304) A part of the gas may be subjected to a liquefaction process along the return line L3. When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140 while re-liquefying a part of the evaporated gas, the sixth valve 196 and the ninth valve The first valve 201 and the sixth valve 196 and the tenth valve 202 may be opened to operate the system.

본 실시예의 선박은, 냉매 사이클이 폐루프로 운용되면서도 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스를 냉매열교환기(140)에서의 냉매로 사용하고, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를 연료수요처(180)로 공급하거나 재액화 과정을 거치도록 할 수도 있다(이하, '제2 폐루프'라고 한다.).The ship of this embodiment uses the evaporated gas compressed by the compressor 120 as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 while the refrigerant cycle is operated in the closed loop and the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 And may be supplied to the fuel demanding unit 180 or may be subjected to a re-liquefaction process (hereinafter referred to as a "second closed loop").

상술한 바와 같이, 압축기(120)와 냉각기(130), 여분압축기(122)와 여분냉각기(132)는 설명의 편의를 위해 구분하여 설명한 것일 뿐 동일한 역할을 하며, 하나의 선박에 같은 역할을 하는 압축기 및 냉각기를 두 대 이상 구비하였다는 점에서 리던던시(Redundancy) 개념을 만족시키는 것이다. 따라서, 압축기(120)와 냉각기(130), 여분압축기(122)와 여분냉각기(132)는 역할을 바꾸어 운용될 수도 있다.As described above, the compressor 120 and the cooler 130, the redundant compressor 122, and the redundant cooler 132 are the same as those described above for the sake of convenience of description, The compressor is equipped with two or more compressors and coolers to satisfy the concept of redundancy. Accordingly, the compressor 120 and the cooler 130, the extra compressor 122, and the extra cooler 132 may be operated with different roles.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 제2 폐루프로 운용하기 위해서, 일단, 제1 밸브(191), 제3 밸브(193), 제4 밸브(194), 제12 밸브(301), 제14 밸브(303) 및 제15 밸브(304)는 열고, 제2 밸브(192), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196), 제9 밸브(201), 제10 밸브(202), 및 제13 밸브(302)는 닫은 상태에서 시스템을 구동시킨다.The first valve 191, the third valve 193, the fourth valve 194, the twelfth valve 301, the fourteenth valve 191, The third valve 303 and the fifteenth valve 304 are opened and the second valve 192, the fifth valve 195, the sixth valve 196, the ninth valve 201, the tenth valve 202, 13 Valve 302 drives the system in a closed position.

저장탱크(T)로부터 배출된 후 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스가 재순환라인(L5)으로 공급되면, 제1 밸브(191)를 닫아, 증발가스가 압축기(120), 냉각기(130), 제14 밸브(303), 냉매열교환기(140), 냉매감압장치(160), 다시 냉매열교환기(140), 및 제12 밸브(301)를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시킨다.When the evaporated gas compressed by the compressor 120 after being discharged from the storage tank T is supplied to the recycle line L5, the first valve 191 is closed so that the evaporated gas flows through the compressor 120, the cooler 130, A refrigerant heat exchanger 140, a refrigerant heat exchanger 140, and a twelfth valve 301, as shown in FIG.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 제2 폐루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as the second closed loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후, 제3 밸브(193)를 지나, 여분압축기(122)에 의해 압축되고 여분냉각기(132)에 의해 냉각된 후, 일부는 제4 밸브(194)를 지나 연료수요처(180)로 보내지고, 나머지 일부는 제15 밸브(304)를 지나 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진다. 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 열교환되어 냉각된 후, 냉매열교환기(140)에서 추가적으로 냉각된다.The evaporated gas discharged from the storage tank T passes through the evaporation gas heat exchanger 110 and then passes through the third valve 193 and is compressed by the extra compressor 122 and cooled by the extra cooler 132 The remaining portion is sent to the evaporative gas heat exchanger 110 along the return line L3 through the fifteenth valve 304 . The evaporated gas sent to the evaporated gas heat exchanger (110) is heat-exchanged with the evaporated gas discharged from the storage tank (T) and is further cooled in the refrigerant heat exchanger (140).

증발가스 열교환기(110) 및 냉매열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스는 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다. 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.The evaporated gas cooled by the evaporative gas heat exchanger (110) and the refrigerant heat exchanger (140) is expanded by the first decompressor (150) to partially or totally re-liquefy. In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

한편, 냉매 사이클을 순환하는 증발가스는, 압축기(120)에 의해 압축되고 냉각기(130)에 의해 냉각된 후 제14 밸브(303)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내진다. 압축기(120) 및 냉각기(130)를 통과한 후 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각된 후 냉매감압장치(160)로 보내져 2차로 팽창되어 냉각된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 증발가스는 다시 냉매열교환기(140)로 보내져, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스; 및 압축기(120)에 의해 압축된 후 제14 밸브(303)를 지나 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스;를 냉각시키는 냉매로 사용된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 재순환라인(L5)을 따라 흐르다가 제1 추가라인(L6)으로 분기한 후 다시 제2 추가라인(L7)으로 분기하여, 제12 밸브(301)를 지나 제1 공급라인(L1)으로 보내진다. 제1 공급라인(L1)으로 보내진 증발가스는, 다시 압축기(120)로 보내져 상술한 일련의 과정을 반복한다.On the other hand, the evaporated gas circulating in the refrigerant cycle is compressed by the compressor 120, cooled by the cooler 130, and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 through the fourteenth valve 303. The evaporated gas sent to the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the compressor 120 and the cooler 130 is firstly subjected to heat exchange in the refrigerant heat exchanger 140 and then cooled and then sent to the refrigerant decompressor 160, And cooled. The evaporated gas that has passed through the refrigerant decompressor 160 is again sent to the refrigerant heat exchanger 140. The evaporated gas is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 after passing through the evaporating gas heat exchanger 110, gas; And the evaporation gas compressed by the compressor 120 and then supplied to the refrigerant heat exchanger 140 through the fourteenth valve 303. The evaporated gas used as the refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 flows along the recycle line L5 and branches to the first additional line L6, (L7), and is sent to the first supply line (L1) through the twelfth valve (301). The evaporated gas sent to the first supply line (L1) is sent again to the compressor (120) and repeats the above-described series of processes.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 제2 폐루프로 운용되는 도중, 여분압축기(122) 또는 여분냉각기(132)가 고장나게 되면, 제3 밸브(193), 제4 밸브(194), 제12 밸브(301), 제14 밸브(303), 및 제15 밸브(304)는 닫고, 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)는 열어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제1 밸브(191), 압축기(120), 냉각기(130), 및 제2 밸브(192)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다. When the extra compressor 122 or the extra cooler 132 fails in the middle of the operation of the ship's refrigerant cycle in the second closed loop, the third valve 193, the fourth valve 194, the twelfth valve The first valve 191 and the second valve 192 are opened and discharged from the storage tank T and then the evaporated gas heat exchanger 301, the fourteenth valve 303 and the fifteenth valve 304 are closed, The compressor 120, the cooler 130, and the second valve 192 so that the evaporated gas that has passed through the first valve 191, the compressor 120, the cooler 130, and the second valve 192 is supplied to the fuel consumer 180.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 제2 폐루프로 운용되는 도중, 여분압축기(122) 또는 여분냉각기(132)가 고장난 경우에도, 증발가스의 일부를 재액화할 필요가 있으면, 제5 밸브(195)를 열어, 증발가스의 일부가 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치도록 할 수 있다. 또한, 증발가스의 일부를 재액화하면서, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제9 밸브(201) 및 제14 밸브(303)를 열거나, 제12 밸브(301) 및 제14 밸브(303)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.If it is necessary to re-liquefy a part of the evaporated gas even when the extra compressor 122 or the extra cooler 132 fails in the middle of the operation of the ship's refrigerant cycle in the second closed loop, ), And a part of the evaporated gas may be subjected to a re-liquefaction process along the return line L3. When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the compressor 120 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140 while re-liquefying a part of the evaporated gas, the ninth valve 201 and the fourteenth valve 303 may be opened or the twelfth valve 301 and the fourteenth valve 303 may be opened to operate the system.

한편, 본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 개루프로 운용하기 위해서는, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196), 제9 밸브(201), 및 제13 밸브(302)는 열고, 제4 밸브(194), 제10 밸브(202), 제12 밸브(301), 제14 밸브(303) 및 제15 밸브(304)는 닫는다.The first valve 191, the second valve 192, the third valve 193, the fifth valve 195, and the sixth valve 196 The ninth valve 201 and the thirteenth valve 302 are opened and the fourth valve 194, the tenth valve 202, the twelfth valve 301, the fourteenth valve 303, (304) is closed.

냉매 사이클을 개루프로 운용하면, 제4 실시예와 마찬가지로, 재액화량 및 연료수요처(180)에서의 증발가스 요구량을 고려하여, 냉매열교환기(140)로 보내는 냉매의 유량을 유동적으로 조절할 수 있고, 특히, 연료수요처(180)에서의 증발가스 요구량이 적은 경우, 냉매열교환기(140)로 보내는 냉매의 유량을 증가시키면 재액화 효율 및 재액화량을 높일 수 있다. 즉, 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 경우에는 여분압축기(122)의 용량을 초과하는 유량의 증발가스를 냉매열교환기(140)로 공급할 수 있다.When the refrigerant cycle is operated as an open loop, the flow rate of the refrigerant to be sent to the refrigerant heat exchanger 140 can be flexibly adjusted in consideration of the amount of re-liquefaction and the required amount of evaporation gas in the fuel consumer 180 Particularly, when the amount of evaporation gas required in the fuel demanding unit 180 is small, increasing the flow rate of the refrigerant to the refrigerant heat exchanger 140 can increase the re-liquefaction efficiency and the liquefaction amount. That is, when the refrigerant cycle is operated as an open loop, it is possible to supply the evaporated gas at a flow rate exceeding the capacity of the extra compressor 122 to the refrigerant heat exchanger 140.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as an open loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 두 흐름으로 분기하여 일부는 제1 밸브(191)를 지나 압축기(120)로 보내지고, 나머지 일부는 제3 밸브(193)를 지나 여분압축기(122)로 보내진다.The evaporated gas discharged from the storage tank T is branched into two flows after passing through the evaporative gas heat exchanger 110 and a part thereof is sent to the compressor 120 through the first valve 191, 3 valve 193 to the extra compressor 122.

압축기(120)로 보내진 증발가스는, 압축기(120)에 의해 압축되고 냉각기(130)에 의해 냉각된 후, 일부는 제13 밸브(302) 및 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내지고, 다른 일부는 제2 밸브(192)를 지나 연료수요처(180)로 보내지며, 나머지 일부는 제5 밸브(195)를 지나 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.The evaporated gas sent to the compressor 120 is compressed by the compressor 120 and cooled by the cooler 130 and then partly passes through the thirteenth valve 302 and the sixth valve 196 to the refrigerant heat exchanger 140 And the other part is sent to the fuel demanding part 180 through the second valve 192 and the remaining part is sent to the evaporation gas heat exchanger 110 through the fifth valve 195.

여분압축기(122)로 보내진 증발가스는, 여분압축기(122)에 의해 압축되고 여분냉각기(132)에 의해 냉각된 후, 일부는 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내지고, 나머지 일부는 제13 밸브(302)를 지난 후 둘로 분기된다.The evaporated gas sent to the extra compressor 122 is compressed by the extra compressor 122 and cooled by the extra cooler 132 and then partly sent to the refrigerant heat exchanger 140 through the sixth valve 196 , And the remaining part branches to the two after passing through the thirteenth valve (302).

여분압축기(122), 여분냉각기(132) 및 제13 밸브(302)를 통과한 후 둘로 분기된 흐름 중 한 흐름은, 제2 밸브(192)를 지나 연료수요처(180)로 공급되고, 나머지 흐름은 제5 밸브(195)를 지나 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.One of the flows that have passed through the extra compressor 122, the extra cooler 132 and the thirteenth valve 302 and then branched into two is supplied to the fuel consumer 180 through the second valve 192, Is sent to the evaporation gas heat exchanger (110) through the fifth valve (195).

제4 실시예와 마찬가지로, 설명의 편의를 위해 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에 의해 분리된 증발가스를 분리하여 설명하였으나, 압축기(120)에 의해 압축된 증발가스와 여분압축기(122)에 의해 분리된 증발가스는 합류되어, 냉매열교환기(140), 연료수요처(180), 및 증발가스 열교환기(110)로 보내진다.The evaporated gas compressed by the compressor 120 and the evaporated gas separated by the redundant compressor 122 are separately described for convenience of description in the fourth embodiment, And the evaporative gas separated by the extra compressor 122 are combined and sent to the refrigerant heat exchanger 140, the fuel consumer 180, and the evaporative gas heat exchanger 110.

제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각되고, 냉매감압장치(160)에 의해 2차로 팽창되어 냉각된 후 다시 냉매열교환기(140)로 공급된다. 냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스; 및 압축기(120) 또는 여분압축기(122)로부터 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스;를 냉각시키는 냉매로 사용된다.The evaporated gas sent to the refrigerant heat exchanger 140 through the sixth valve 196 is firstly heat-exchanged in the refrigerant heat exchanger 140 and is cooled. The refrigerant is expanded and cooled by the refrigerant depressurization device 160, And is supplied to the refrigerant heat exchanger (140). The evaporated gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 passes through the evaporation gas heat exchanger 110 and is supplied to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3 Evaporative gas; And the evaporation gas supplied from the compressor 120 or the extra compressor 122 through the sixth valve 196 to the refrigerant heat exchanger 140. [

냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 제9 밸브(201)를 지나 제1 공급라인(L1)으로 보내져, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 지난 증발가스와 합류되어, 상술한 일련의 과정을 반복한다.The evaporated gas used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 is sent to the first supply line L1 through the ninth valve 201 to be discharged from the storage tank T And is then merged with the evaporated gas passing through the evaporative gas heat exchanger 110, and the above-described series of processes is repeated.

복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)에서 1차로 냉각되고, 냉매열교환기(140)에서 2차로 냉각된 후 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다.The evaporation gas sent to the evaporation gas heat exchanger 110 along the return line L3 is first cooled in the evaporation gas heat exchanger 110 and then cooled in the refrigerant heat exchanger 140 to be supplied to the first decompressor 150 to partially or totally re-liquefy.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나게 되면, 제1 밸브(191), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196), 및 제9 밸브(201)를 닫아, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제13 밸브(302), 및 제2 밸브(192)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다.The first valve 191, the fifth valve 195, the sixth valve 196, the second valve 196, the second valve 196, the second valve 196, and the third valve 196, when the compressor 120 or the cooler 130 fails while the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated as an open loop, And the ninth valve 201 are closed so that the evaporated gas that has been discharged from the storage tank T and has passed through the evaporative gas heat exchanger 110 flows through the third valve 193, the extra compressor 122, the extra cooler 132 The thirteenth valve 302, and the second valve 192 to the fuel demanding place 180,

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 개루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장난 경우에도, 증발가스의 일부를 재액화할 필요가 있으면, 제5 밸브(195)를 열어, 증발가스의 일부가 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치도록 할 수 있다. 또한, 증발가스의 일부를 재액화하면서, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제9 밸브(201) 및 제14 밸브(303)를 열거나, 제10 밸브(202) 및 제14 밸브(303)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.If it is necessary to re-liquefy a part of the evaporated gas even if the compressor 120 or the cooler 130 fails during the operation of the refrigerant cycle of the ship of this embodiment, the fifth valve 195 is opened, A part of the evaporated gas may be subjected to a re-liquefaction process along the return line L3. When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140 while re-liquefying a part of the evaporated gas, the ninth valve 201 and the fourteenth valve The tenth valve 202 and the fourteenth valve 303 may be opened to operate the system.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클을 독립 개루프로 운용하기 위해서, 제1 밸브(191), 제2 밸브(192), 제3 밸브(193), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196), 및 제9 밸브(201)는 열고, 제4 밸브(194), 제10 밸브(202), 제12 밸브(301), 제13 밸브(302), 제14 밸브(303) 및 제15 밸브(304)는 닫는다. 냉매 사이클을 독립 개루프로 운용하면, 개루프로 운용할 때에 비하여 시스템의 운전이 용이해 진다는 장점이 있다.The first valve 191, the second valve 192, the third valve 193, the fifth valve 195, the sixth valve 196, and the sixth valve 196 are provided for independently operating the refrigerant cycle of the ship of this embodiment. And the ninth valve 201 are opened and the fourth valve 194, the tenth valve 202, the twelfth valve 301, the thirteenth valve 302, the fourteenth valve 303 and the fifteenth valve 304 are closed. When the refrigerant cycle is operated as an independent open loop, it is advantageous in that the system can be operated more easily than when the open loop is operated.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 독립 개루프로 운용되는 경우의 증발가스의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow of the evaporative gas in the case where the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated in the independent open loop will be described as follows.

저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 두 흐름으로 분기하여, 일부는 제1 밸브(191)를 지나 압축기(120)로 보내지고, 나머지 일부는 제3 밸브(193)를 지나 여분압축기(122)로 보내진다. 압축기(120)로 보내진 증발가스는, 압축기(120)에 의해 압축되고 냉각기(130)에 의해 냉각된 후, 일부는 제2 밸브(192)를 지나 연료수요처(180)로 보내지고, 다른 일부는 제5 밸브(195)를 지나 증발가스 열교환기(110)로 보내진다. 여분압축기(122)로 보내진 증발가스는, 여분압축기(122)에 의해 압축되고 여분냉각기(132)에 의해 냉각된 후, 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내진다.The evaporated gas discharged from the storage tank T is diverted into two flows after passing through the evaporative gas heat exchanger 110 and a part thereof is sent to the compressor 120 through the first valve 191, 3 valve 193 to the extra compressor 122. The evaporated gas sent to the compressor 120 is compressed by the compressor 120 and cooled by the cooler 130 and then partly passed through the second valve 192 to the fuel consumer 180, And is sent to the evaporation gas heat exchanger 110 through the fifth valve 195. The evaporated gas sent to the extra compressor 122 is compressed by the extra compressor 122 and cooled by the extra cooler 132 and then passed through the sixth valve 196 to the refrigerant heat exchanger 140.

여분압축기(122)에 의해 압축된 후 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 보내진 증발가스는, 냉매열교환기(140)에서 1차로 열교환되어 냉각되고, 냉매감압장치(160)에 의해 2차로 팽창되어 냉각된 후 다시 냉매열교환기(140)로 공급되어, 증발가스 열교환기(110)를 통과한 후 복귀라인(L3)을 따라 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스; 및 여분압축기(122)에 의해 압축된 후 제6 밸브(196)를 지나 냉매열교환기(140)로 공급된 증발가스;를 냉각시키는 냉매로 사용된다.The evaporated gas that has been compressed by the extra compressor 122 and then sent to the refrigerant heat exchanger 140 through the sixth valve 196 is firstly heat-exchanged by the refrigerant heat exchanger 140 to be cooled, Evaporated gas supplied to the refrigerant heat exchanger 140 through the evaporation gas heat exchanger 110 and then to the refrigerant heat exchanger 140 along the return line L3; And the evaporation gas compressed by the extra compressor 122 and then fed through the sixth valve 196 to the refrigerant heat exchanger 140 are used as a refrigerant.

냉매감압장치(160)를 통과한 후 냉매열교환기(140)에서 냉매로 사용된 증발가스는, 제9 밸브(201)를 지나 제1 공급라인(L1)으로 보내져, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 지난 증발가스와 합류되어, 상술한 일련을 과정을 반복한다.The evaporated gas used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger 140 after passing through the refrigerant decompressor 160 is sent to the first supply line L1 through the ninth valve 201 to be discharged from the storage tank T And is then merged with the evaporated gas passing through the evaporative gas heat exchanger 110, and the sequence described above is repeated.

압축기(120)에 의해 압축된 후 복귀라인(L3)을 따라 증발가스 열교환기(110)로 보내진 증발가스는, 증발가스 열교환기(110)에서 1차로 냉각되고, 냉매열교환기(140)에서 2차로 냉각된 후 제1 감압장치(150)에 의해 팽창되어 일부 또는 전부가 재액화된다.The evaporated gas that has been compressed by the compressor 120 and then sent to the evaporative gas heat exchanger 110 along the return line L3 is first cooled in the evaporative gas heat exchanger 110 and then cooled in the refrigerant heat exchanger 140 to 2 Cooled by the car, and then expanded by the first decompressor 150 to partially or totally re-liquefy.

본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하지 않는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 바로 저장탱크(T)로 보내지고, 본 실시예의 선박이 기액분리기(170)를 포함하는 경우에는, 일부 또는 전부 재액화된 증발가스는 기액분리기(170)로 보내진다. 기액분리기(170)에 의해 분리된 기체는, 저장탱크(T)로부터 배출되는 증발가스와 합류되어 증발가스 열교환기(110)로 보내지고, 기액분리기(170)에 의해 분리된 액체는 저장탱크(T)로 보내진다.In the case where the ship of this embodiment does not include the gas-liquid separator 170, the evaporated gas partially or totally re-liquefied is directly sent to the storage tank T. When the ship of this embodiment includes the gas-liquid separator 170 The evaporated gas partially or totally re-liquefied is sent to the gas-liquid separator 170. The gas separated by the gas-liquid separator 170 is combined with the evaporated gas discharged from the storage tank T and sent to the evaporation gas heat exchanger 110. The liquid separated by the gas-liquid separator 170 flows into the storage tank T).

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 독립 개루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장나게 되면, 제1 밸브(191), 제5 밸브(195), 제6 밸브(196), 및 제9 밸브(201)를 닫고, 제13 밸브(302)를 열어, 저장탱크(T)로부터 배출된 후 증발가스 열교환기(110)를 통과한 증발가스가, 제3 밸브(193), 여분압축기(122), 여분냉각기(132), 제13 밸브(302) 및 제2 밸브(192)를 거쳐 연료수요처(180)로 공급되도록 한다.The first valve 191, the fifth valve 195, the sixth valve 196, and the sixth valve 196, when the compressor 120 or the cooler 130 fails while the refrigerant cycle of the ship of this embodiment is operated in the independent open- And the ninth valve 201 are closed and the thirteenth valve 302 is opened so that the evaporated gas that has been discharged from the storage tank T and has passed through the evaporative gas heat exchanger 110 is discharged through the third valve 193, The extra compressor 122, the extra cooler 132, the thirteenth valve 302 and the second valve 192 to the fuel demanding place 180.

본 실시예의 선박의 냉매 사이클이 독립 개루프로 운용되는 도중, 압축기(120) 또는 냉각기(130)가 고장난 경우에도, 증발가스의 일부를 재액화할 필요가 있으면, 제5 밸브(195)를 열어, 증발가스의 일부가 복귀라인(L3)을 따라 재액화 과정을 거치도록 할 수 있다. 또한, 증발가스의 일부를 재액화하면서, 여분압축기(122)에 의해 압축된 증발가스를, 냉매열교환기(140)의 냉매로 사용할 필요가 있는 경우에는, 제6 밸브(196) 및 제9 밸브(201)를 열거나, 제6 밸브(196) 및 제10 밸브(202)를 열고 시스템을 운용할 수도 있다.When it is necessary to re-liquefy a part of the evaporated gas even if the compressor 120 or the cooler 130 fails during the operation of the independent refrigerant cycle of the ship of this embodiment, the fifth valve 195 is opened , And a part of the evaporated gas may be subjected to a re-liquefaction process along the return line L3. When it is necessary to use the evaporated gas compressed by the extra compressor 122 as the refrigerant of the refrigerant heat exchanger 140 while re-liquefying a part of the evaporated gas, the sixth valve 196 and the ninth valve The first valve 201 and the sixth valve 196 and the tenth valve 202 may be opened to operate the system.

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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

100a, 100b, 120 : 압축기 200a, 200b, 110 : 증발가스 열교환기
300a, 300b : 냉매순환부 310a, 310b : 냉매압축기
320a, 320b, 130 : 냉각기 330a, 330b, 160 : 냉매감압장치
400a, 400b, 191 ~ 198, 201 ~ 203, 301 ~ 304 : 밸브
500a, 500b, 140 : 냉매열교환기 600a, 600b, 150 : 제1 감압장치
700a, 700b, 170 : 기액분리기 800a, 800b : 제2 감압장치
122 : 여분압축기 132 : 여분냉각기
180 : 연료수요처100a, 100b, 120: compressors 200a, 200b, 110: evaporation gas heat exchanger
300a, 300b: refrigerant circulation units 310a, 310b: refrigerant compressor
320a, 320b, 130: cooler 330a, 330b, 160: refrigerant pressure reducing device
400a, 400b, 191 to 198, 201 to 203, 301 to 304: valves
500a, 500b, 140: refrigerant heat exchanger 600a, 600b, 150: first decompression device
700a, 700b, 170: gas-liquid separator 800a, 800b: second decompression device
122: extra compressor 132: extra cooler
180: Fuel Consumption

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 액화가스를 저장하는 저장탱크를 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템에 있어서,
상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 일부를 압축기에 의해 압축시킨 후 연료수요처로 보내는 제1 공급라인;
상기 제1 공급라인으로부터 분기되어, 상기 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 다른 일부를 여분압축기에 의해 압축시키는 제2 공급라인;
상기 제1 공급라인으로부터 분기되어, 압축된 증발가스를 증발가스 열교환기, 냉매열교환기, 및 제1 감압장치를 통과시켜 재액화시키는 복귀라인;
상기 냉매열교환기 및 냉매감압장치를 통과하며 냉각된 증발가스를 다시 상기 냉매열교환기로 보내 냉매로 사용하도록 한 후, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류시키는 재순환라인;
상기 냉매감압장치 및 상기 냉매열교환기 하류의 재순환라인과, 상기 여분압축기 상류의 제2 공급라인 사이를 연결하는 제1 추가라인;
상기 제1 추가라인과, 상기 압축기 상류의 제1 공급라인을 연결하는 제2 추가라인;
상기 압축기 하류의 제1 공급라인과, 상기 여분압축기 하류의 상기 제2 공급라인을 연결하는 제3 추가라인;
상기 압축기 하류의 제1 공급라인과, 상기 냉매열교환기 및 상기 냉매감압장치 상류의 재순환라인을 연결하는 제4 추가라인; 및
상기 여분압축기 하류의 제2 공급라인과, 상기 증발가스 열교환기 상류의 복귀라인을 연결하는 제5 추가라인;을 포함하고,
상기 증발가스 열교환기는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 하여, 상기 복귀라인을 따라 공급되는 증발가스를 열교환시켜 냉각시키고,
상기 냉매열교환기는, 상기 냉매감압장치를 통과한 증발가스를 냉매로 하여, 상기 재순환라인을 따라 공급되는 증발가스; 및 상기 복귀라인을 따라 공급되는 증발가스;를 둘 다 열교환시켜 냉각시키는, 선박의 증발가스 처리 시스템.1. An evaporative gas treatment system for a ship comprising a storage tank for storing liquefied gas,
A first supply line for compressing a part of the evaporated gas discharged from the storage tank by a compressor and sending the compressed gas to a fuel demanding place;
A second supply line which is branched from the first supply line and compresses another part of the evaporated gas discharged from the storage tank by an extra compressor;
A return line branched from the first supply line and passing the compressed evaporated gas through an evaporating gas heat exchanger, a refrigerant heat exchanger, and a first pressure reducing device to re-
A recirculation line through which the cooled evaporated gas passes through the refrigerant heat exchanger and the refrigerant depressurizing device to return to the refrigerant heat exchanger to be used as a refrigerant, and then to join with the evaporated gas discharged from the storage tank;
A first additional line connecting between a recirculation line downstream of the refrigerant decompressor and the refrigerant heat exchanger and a second supply line upstream of the extra compressor;
A second additional line connecting the first additional line and a first supply line upstream of the compressor;
A third additional line connecting the first supply line downstream of the compressor and the second supply line downstream of the extra compressor;
A fourth additional line connecting a first supply line downstream of the compressor to a recirculation line upstream of the refrigerant heat exchanger and the refrigerant pressure reducing device; And
And a fifth additional line connecting a second supply line downstream of the redundant compressor and a return line upstream of the evaporative gas heat exchanger,
Wherein the evaporation gas heat exchanger uses the evaporation gas discharged from the storage tank as a refrigerant to cool the evaporation gas supplied along the return line by heat exchange,
Wherein the refrigerant heat exchanger includes: evaporative gas supplied through the recirculation line, the evaporation gas having passed through the refrigerant decompression device as a refrigerant; And an evaporation gas supplied along the return line to heat the evaporation gas. 청구항 8에 있어서,
상기 압축기 상류의 상기 제1 공급라인 상에 설치되는 제1 밸브;
상기 압축기 하류의 상기 제1 공급라인 상에 설치되는 제2 밸브;
상기 여분압축기 상류의 상기 제2 공급라인 상에 설치되는 제3 밸브;
상기 여분압축기 하류의 상기 제2 공급라인 상에 설치되는 제4 밸브;
상기 증발가스 열교환기 상류의 상기 복귀라인 상에 설치되는 제5 밸브;
상기 냉매감압장치 및 상기 냉매열교환기 상류의 상기 재순환라인에 설치되는 제6 밸브;
상기 냉매감압장치 및 상기 냉매열교환기 하류의 상기 재순환라인에 설치되는 제9 밸브;
상기 제1 추가라인 상에 설치되는 제10 밸브;
상기 제2 추가라인 상에 설치되는 제12 밸브;
상기 제3 추가라인 상에 설치되는 제13 밸브;
상기 제4 추가라인 상에 설치되는 제14 밸브; 및
상기 제5 추가라인 상에 설치되는 제15 밸브;
를 더 포함하는, 선박의 증발가스 처리 시스템.The method of claim 8,
A first valve installed on the first supply line upstream of the compressor;
A second valve installed on the first supply line downstream of the compressor;
A third valve installed on the second supply line upstream of the redundant compressor;
A fourth valve installed on the second supply line downstream of the redundant compressor;
A fifth valve installed on the return line upstream of the evaporation gas heat exchanger;
A sixth valve installed in the recirculation line upstream of the refrigerant pressure reducing device and the refrigerant heat exchanger;
A ninth valve installed in the recirculation line downstream of the refrigerant pressure reducing device and the refrigerant heat exchanger;
A tenth valve installed on the first additional line;
A twelfth valve installed on the second additional line;
A thirteenth valve installed on the third additional line;
A fourteenth valve installed on the fourth additional line; And
A fifteenth valve installed on the fifth additional line;
Further comprising the step of: 청구항 9에 있어서,
상기 연료수요처 상류 및 상기 제2 공급라인 하류의 상기 제1 공급라인 상에 설치되는 제11 밸브를 더 포함하는, 선박의 증발가스 처리 시스템.The method of claim 9,
Further comprising an eleventh valve installed upstream of the fuel demanding location and on the first supply line downstream of the second supply line. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제10 밸브는 열고, 상기 제4 밸브, 상기 제9 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제13 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫은 상태에서 시스템을 구동시키고,
증발가스가 상기 여분압축기로 공급되면 상기 제3 밸브를 닫아, 증발가스가 상기 여분압축기, 상기 제6 밸브, 상기 냉매열교환기, 상기 냉매감압장치, 다시 상기 냉매열교환기, 및 상기 제10 밸브를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시키는, 선박의 증발가스 처리 시스템. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the first valve, the second valve, the third valve, the fifth valve, the sixth valve, and the tenth valve are opened and the fourth valve, the ninth valve, the twelfth valve, The thirteenth valve, the fourteenth valve, and the fifteenth valve are in a closed state to drive the system,
When the evaporation gas is supplied to the extra compressor, the third valve is closed so that the evaporation gas flows through the extra compressor, the sixth valve, the refrigerant heat exchanger, the refrigerant decompressor, the refrigerant heat exchanger, Thereby forming a circulating, closed loop refrigerant cycle. 청구항 11에 있어서,
상기 압축기가 고장난 경우, 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제10 밸브는 닫고, 상기 제3 밸브 및 상기 제4 밸브는 열어, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제3 밸브, 상기 여분압축기, 및 상기 제4 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급되는, 선박의 증발가스 처리 시스템. The method of claim 11,
Wherein when the compressor fails, the first valve, the second valve, the fifth valve, the sixth valve, and the tenth valve are closed, and the third valve and the fourth valve are opened, And the evaporated gas passing through the evaporated gas heat exchanger after being discharged is supplied to the fuel consumer via the third valve, the extra compressor, and the fourth valve. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 제1 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 열고, 상기 제2 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 상기 제9 밸브, 상기 제10 밸브, 및 상기 제13 밸브는 닫은 상태에서 시스템을 구동시키고,
증발가스가 상기 압축기로 공급되면, 상기 제1 밸브를 닫아, 증발가스가 상기 압축기, 상기 제14 밸브, 상기 냉매열교환기, 상기 냉매감압장치, 다시 상기 냉매열교환기, 및 상기 제12 밸브를 순환하는, 폐루프의 냉매 사이클을 형성시키는, 선박의 증발가스 처리 시스템.The method according to claim 9 or 10,
Wherein the first valve, the third valve, the fourth valve, the twelfth valve, the fourteenth valve and the fifteenth valve are open and the second valve, the fifth valve, the sixth valve, 9 valve, the tenth valve, and the thirteenth valve are in a closed state to drive the system,
When the evaporation gas is supplied to the compressor, the first valve is closed and the evaporation gas is circulated through the compressor, the 14th valve, the refrigerant heat exchanger, the refrigerant decompression device, the refrigerant heat exchanger, To form a closed loop refrigerant cycle. 청구항 13에 있어서,
상기 여분압축기가 고장난 경우, 상기 제3 밸브, 상기 제4 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫고, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는 열어, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제1 밸브, 상기 압축기, 및 상기 제2 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급되는, 선박의 증발가스 처리 시스템.14. The method of claim 13,
The fourth valve, the twelfth valve, the fourteenth valve, and the fifteenth valve are closed and the first valve and the second valve are opened when the extra compressor fails, And the evaporated gas that has passed through the evaporative gas heat exchanger is supplied to the fuel consumer via the first valve, the compressor, and the second valve. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 상기 제9 밸브, 및 상기 제13 밸브는 열고, 상기 제4 밸브, 상기 제10 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫아,
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스가 합류되어 운용되는, 선박의 증발가스 처리 시스템.The method according to claim 9 or 10,
Wherein the first valve, the second valve, the third valve, the fifth valve, the sixth valve, the ninth valve and the thirteenth valve are opened, and the fourth valve, the tenth valve, The twelfth valve, the fourteenth valve, and the fifteenth valve are closed,
Wherein the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the extra compressor are joined and operated. 청구항 15에 있어서,
상기 압축기가 고장난 경우, 상기 제1 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제9 밸브를 닫아, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제3 밸브, 상기 여분압축기, 상기 제13 밸브, 및 상기 제2 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급되는, 선박의 증발가스 처리 시스템.16. The method of claim 15,
Wherein the first valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve are closed when the compressor fails, and the evaporated gas that has been discharged from the storage tank and passed through the evaporative gas heat exchanger flows through the third Wherein the evaporator is supplied to the fuel consumer via the valve, the extra compressor, the thirteenth valve, and the second valve. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브, 상기 제3 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제9 밸브는 열고, 상기 제4 밸브, 상기 제10 밸브, 상기 제12 밸브, 상기 제13 밸브, 상기 제14 밸브, 및 상기 제15 밸브는 닫아,
상기 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 여분압축기에 의해 압축된 증발가스가 분리되어 운용되는, 선박의 증발가스 처리 시스템.The method according to claim 9 or 10,
Wherein the first valve, the second valve, the third valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve open and the fourth valve, the tenth valve, the twelfth valve, The thirteenth valve, the fourteenth valve, and the fifteenth valve are closed,
Wherein the evaporated gas compressed by the compressor and the evaporated gas compressed by the extra compressor are separated and operated. 청구항 17에 있어서,
상기 압축기가 고장난 경우, 상기 제1 밸브, 상기 제5 밸브, 상기 제6 밸브, 및 상기 제9 밸브를 닫고, 상기 제13 밸브를 열어, 상기 저장탱크로부터 배출된 후 상기 증발가스 열교환기를 통과한 증발가스가, 상기 제3 밸브, 상기 여분압축기, 상기 제13 밸브, 및 상기 제2 밸브를 거쳐 연료수요처로 공급되는, 선박의 증발가스 처리 시스템.18. The method of claim 17,
Closing the first valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve when the compressor fails, opening the thirteenth valve, discharging the refrigerant through the evaporation gas heat exchanger after being discharged from the storage tank Wherein the evaporated gas is supplied to the fuel consumer via the third valve, the extra compressor, the thirteenth valve, and the second valve. 삭제delete 삭제delete
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