KR100951523B1 - 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법에 관한 것으로 특히, 공지된 선박용 연료 공급장치의 스팀 유량 조절방법에 있어서, 시프팅 작동 중 누적 공급 오일 유량을 유량계를 통해 모니터링한 결과 벙커 탱크에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 오일(dead oil)이 발생되기 시작한 것으로 판단되면 상기 제어부에서는 이후 시프팅이 완료될 때까지 스팀 유량 조절을 통한 침전 탱크 내 오일 가열온도를 55-80℃ 사이로 조절하여 스팀 사용량을 절감하는 단계를 더 실시는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 벙커 씨유를 연료로 하는 선박에서 연료유 침전 탱크에서 오일을 가열하여 벙커 탱크로 이송시키는 시프팅 과정을 실시할 때 중반부 이후인 벙커 탱크에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 머무는 오일(dead oil)을 가열하는 시점부터는 오일의 온도를 낮추어 줌으로써 전체 오일 가열에 소요되는 스팀의 량을 대폭 절약할 수 있어 불필요한 경제적 손실을 미연에 예방할 수 있는 것이다.

선박, 중유, 벙커 씨유, 벙커 탱크, 침전 탱크, 시프터 및 트랜스퍼 펌프

Description

오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법{Method on controlling of steam flow rate by controlling oil temperature}

본 발명은 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중유(Heavy Fuel Oil; 이하 "HFO"라 칭함) 또는 벙커 씨유를 연료로 사용하는 선박에서 일반적으로 사용되고 있는 연료유 시프터(이하 "F.O shifter"라 칭함) 시스템에서 고온으로 가열되어 벙커 탱크로 보내지는 오일의 온도를 단계별로 조절할 수 있도록 하여 히터의 스팀을 절감할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 상온에서 고점도(high viscosity)의 특성을 지닌 벙커 씨(Bunker-C)유는 다른 연료유에 비해 비교적 저렴하여 대부분의 대형 선박에서 주엔진의 연료로 사용하고 있다.

그런데, 중유(HFO)는 점도가 매우 높아 상온에서는 배관을 통한 이송이 거의 불가능함에 따라 HFO를 벙커 탱크에서 기관실로 이송하기 위해서는 일정 수준 이상으로 온도를 높여 점도를 낮게 해주어야 한다.

이러한 벙커 씨유는 대용량의 벙커 탱크 내에 싣고 항해하면서 주엔진의 소비량에 맞추어 이송펌프를 통해 기관실로 보내져 연소시키게 되는데, 대기온도 이하의 상온에서는 고점도의 특성으로 인해 펌핑이 불가능하여 원활한 펌핑을 도모코자 벙커 탱크 내부를 지속적으로 가열하여 벙커 씨유 점성을 낮춘 상태를 유지시키도록 하였다.

도 3은 종래의 벙커 씨유를 연료로 하는 선박의 연료 공급장치를 나타낸 블록도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 벙커 씨유를 연료로 하는 선박의 연료 공급장치는 바닥에 스팀 보일러(15)에 이송 펌프(16)를 통해 연결된 히팅 코일(17)을 설치하여 벙커 씨유를 1차로 히팅하여 적정온도를 유지시키고 공급관(7)에 이송펌프(14)를 설치한 평균 1000㎥ 정도의 벙커 탱크(11)와, 상기 벙커 탱크(11)에 연결되고 유입되는 벙커 씨유를 히팅 코일(3)로 2차 히팅하여 서비스 탱크(4)로 공급하는 침전 탱크(2)와, 상기 침전 탱크(2)에 연결되고 유입되는 벙커 씨유를 히팅 코일(5)로 3차 히팅하여 주엔진(1)으로 공급하는 서비스 탱크(4)로 구성되어 있다.

이러한 종래의 벙커 씨유를 연료로 하는 선박의 연료 공급장치는 벙커 탱크(11)의 바닥에 주엔진(1)의 스팀 보일러(15)와 연통된 히팅 코일(17)에 의하여 벙커 씨유가 히팅 상태를 유지하여 점성을 낮게 유지시키므로 펌핑이 가능하게 되는데, 이렇게 펌핑된 벙커 씨유는 침전 탱크(2)에서 2차 히팅시킨 다음 서비스 탱크(4)에서 다시 3차 히팅되어 주엔진(1)으로 공급된다.

그러나, 이러한 종래의 벙커 씨유를 연료로 하는 선박의 연료 공급장치는 대 용량인 벙커 탱크(11) 내의 벙커 씨유 전체를 대상으로 히팅하게 되므로 많은 양의 에너지 소모가 발생하여 연료의 낭비를 초래할 뿐만 아니라 이와 함께 열전도에 따른 주변 구조물의 열적 변형 등의 우려가 높은 문제점이 있었다.

따라서, 종래 국내 특허출원 10-2007-086207호에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 벙커 탱크와 침전 탱크를 2개의 연결관으로 연결하고, 각각의 연결관에 트랜스퍼 펌프와 시프터 펌프를 각각 병렬로 설치하며, 벙커 탱크의 연결관 연결부분에 형성된 벨 마우스 측에 믹싱룸을 형성하여 침전 탱크에서 히팅된 벙커 씨유를 피드백시키고 다시 침전 탱크로 공급하는 동작을 반복하도록 하여 믹싱룸 내의 벙커 씨유를 열교환하여 히팅하도록 구성하였다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래 벙커 씨유를 연료로 하는 선박의 연료 공급장치는 도 4와 같이 시프팅시에는 침전 탱크 내의 오일을 히팅 코일을 통해 95-105℃로 가열한 상태에서 시프터 펌프를 가동시켜 95-105℃의 온도를 유지하는 침전 탱크 내의 오일을 벙커 탱크로 이송시킴은 물론 누적 공급 오일 유량을 모니터링하여 시프팅이 완료되면 침전 탱크 내의 오일 가열을 중지하고 시프터 펌프의 구동을 정지시키고, 트랜스퍼 과정일 경우는 누적 흡입 오일 유량을 모니터링하면서 벙커 탱크 내의 오일의 이송이 완료될 때까지 트랜스퍼 펌프를 작동시킨 후 정지시키는 제어방식을 채택하고 있다.

한편, F.O shifter 시스템은 침전(settling) 탱크에서 고온으로 가열된 일정량의 오일을 시프터 펌프를 이용하여 벙커 탱크로 보내어, 벙커 탱크 내에 저장되어 있는 저온의 고점도 HFO를 직접 혼합 방식으로 가열한 후, 점도가 낮아진 HFO를 시프팅 과정에 사용되었던 동일한 배관을 통해 트랜스퍼(transfer) 펌프를 이용하여 다시 침전 탱크로 흡입함으로써 주엔진의 연료로 사용될 수 있도록 해주는 장치이다.

이러한 F.O shifter 방식의 장점은 다음과 같다.

첫째, 직접 혼합 방식이므로 가열 효율이 높고, 둘째 필요한 연료 부분만 국부적으로 가열하므로 벙커 탱크 표면의 온도는 높지 않음에 따라 벙커 탱크 표면을 통한 열 손실이 거의 없으며, 셋째 열 및 습기에 의한 화물 손상을 막을 수 있다.

그러나 최근 선박이 대형화됨에 따라 침전 탱크와 벙커 탱크 간의 배관 길이가 길어지고 있는데, 이는 침전 탱크에서 출발한 고온의 오일 중 시프팅(shifting) 종료 시점에 벙커 탱크까지 도달하지 못하고 배관 내에 머무는 오일(dead oil)의 양이 많아지는 것을 의미한다.

이처럼 배관 내에 머무는 오일은 벙커 탱크 내에 저장된 저온의 고점도 HFO를 가열하는 데 사용되지 못하고 트랜스퍼 과정에 다시 침전 탱크로 흡입됨에 따라 결과적으로 국내 특허출원 10-2007-086207호에서 제시하고 있는 종래 제어방식으로는 도 6과 같이 당초에 배관 내에 머무는 오일 가열에 사용된 열량은 제 기능을 발휘하지 못하고 손실되게 되어 배관 내에 머무는 오일을 초기와 동일한 고온으로 가열하는 것은 스팀을 낭비하게 되는 문제점으로 대두되고 있는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 연료유 침전(F.O settling) 탱크에서 오일을 가열하는 시프팅(즉, heating) 과정 중반부 이후에, 벙커 탱크에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 머무는 오일(dead oil)을 가열하는 시점부터는 오일의 온도를 낮추어 줌으로써 전체 오일 가열에 소요되는 스팀의 량을 절약할 수 있는 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 벙커 탱크와 벨 마우스, 침전 탱크, 트랜스퍼 펌프, 시프터 펌프, 서비스 탱크 및 제어부를 구비하고 시프팅시에는 침전 탱크 내의 오일을 히팅 코일을 통해 95-105℃로 가열한 상태에서 시프터 펌프를 가동시켜 95-105℃의 온도를 유지하는 침전 탱크 내의 오일을 벙커 탱크로 이송시킴은 물론 누적 공급 오일 유량을 모니터링하여 시프팅이 완료되면 침전 탱크 내의 오일 가열을 중지하고 시프터 펌프의 구동을 정지시키고, 트랜스퍼 과정일 경우는 누적 흡입 오일 유량을 모니터링하면서 벙커 탱크 내의 오일의 이송이 완료될 때까지 트랜스퍼 펌프를 작동시킨 후 정지시키는 과정을 반복 수행하는 벙커 씨유를 연료로 하는 선박용 연료 공급장치의 스팀 유량 조절방법에 있어서, 상기 시프팅 작동 중 누적 공급 오일 유량을 유량계를 통해 모니터링한 결과 벙커 탱크에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 오일(dead oil)이 발생되기 시작한 것으로 판단되면 상기 제어부에서는 이후 시프팅이 완료될 때까지 스팀 유량 조절을 통한 침전 탱크 내 오일 가열온도를 55-80℃ 사이로 조절하여 스팀 사용량을 절감하는 단계를 더 실시는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 침전 탱크에 설치되어 있는 히팅 코일의 일단부에는 침전 탱크 내 오일의 온도를 제어하기 위한 스팀 유량 조절밸브를 부가 설치하고, 상기 침전 탱크와 시프터 펌프 사이의 배관에는 벙커 탱크로 시프트 중인 오일의 온도를 검출하여 상기 스팀 유량 조절밸브의 개구량을 제어하는데 필요한 데이터로 활용하기 위하여 온도검출센서를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 시프팅 작동 과정 중 벙커 탱크까지 도달하는 오일 체적을 모니터링하여 배관 내 머무는 오일(dead oil)의 발생시작 시점을 측정 및 판단하는 방법은, 침전 탱크로부터 보내지는 총 오일 체적(사전에 셋팅 된 값임)에서 침전 탱크에서 벙커 탱크까지의 배관 내부 체적(사전에 셋팅 된 값임)을 뺀 결과값에 의해 결정된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 방법에 의하면, 벙커 씨유를 연료로 하는 선박에서 연료유 침전 탱크에서 오일을 가열하여 벙커 탱크로 이송시키는 시프팅 과정을 실시할 때 중반부 이후인 벙커 탱크에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 머무는 오일(dead oil)을 가열하는 시점부터는 오일의 온도를 낮추어 줌으로써 전체 오일 가열에 소요되는 스팀의 량을 대폭 절약할 수 있어 불필요한 경제적 손실을 미연에 예방할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 방법이 적용된 F.O shifter 시스템에서 시프팅 과정을 보인 블록 다이어그램이고, 도 2는 본 발명 방법이 적용된 F.O shifter 시스템에서 트랜스퍼 과정을 보인 블록 다이어그램이며, 도 5는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이고, 도 7은 본 발명 방법에 따라 F.O shifter 시스템이 작동될 때 침전 탱크에 인접한 연결 배관을 지나는 오일의 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이며, 도 8은 본 발명 방법에 따라 F.O shifter 시스템을 운전할 때 절약되는 스팀 열량에 대한 그래프로 도시한 것이다.

이에 따르면 본 발명 방법은, 벙커 씨유를 저장하는 벙커 탱크(11)와; 침전 탱크(2)로부터 이송되어 오는 고온의 벙커 씨유를 상기 벙커 탱크(11) 내로 토출하거나 상기 벙커 탱크(11) 내에서 열교환 된 벙커 씨유를 침전 탱크(2) 측으로 흡입하여 이송하는 벨 마우스(10)와; 벨 마우스(10)를 통해 유입되는 벙커 씨유를 히터 코일(3)에서 발생되는 열로 1차 히팅하는 침전 탱크(2)와; 상기 벙커 탱크(11) 내에서 열교환된 벙커 씨유를 침전 탱크(2)에 공급하는 트랜스퍼 펌프(8)와; 상기 침전 탱크(2)에서 히팅된 벙커 씨유를 벨 마우스(10)를 통해 벙커 탱크(11)로 피드백 시켜 열교환하도록 하는 시프터 펌프(9)와; 상기 침전 탱크(2)에 연결되어 유입되는 벙커 씨유를 히팅 코일(5)을 통해 2차 히팅하여 주엔진(1)으로 공급하는 서비스 탱크(4)와; 상기 히팅 코일(3)(5)들과 시프터 펌프(9) 및 트랜스퍼 펌프(8)의 구동을 제어하는 제어부(18)를 구비하고 시프팅시에는 침전 탱크(2) 내의 오일을 히팅 코일(3)을 통해 95-105℃로 가열한 상태에서 시프터 펌프(9)를 가동시켜 95-105℃의 온도를 유지하는 침전 탱크(2) 내의 오일을 벙커 탱크(11)로 이송시킴은 물론 누적 공급 오일 유량을 모니터링하여 시프팅이 완료되면 침전 탱크(2) 내의 오일 가열을 중지하고 시프터 펌프(9)의 구동을 정지시키고, 트랜스퍼 과정일 경우는 누적 흡입 오일 유량을 모니터링하면서 벙커 탱크(11) 내의 오일의 이송이 완료될 때까지 트랜스퍼 펌프(8)를 작동시킨 후 정지시키는 과정을 반복 수행하는 벙커 씨유를 연료로 하는 선박용 연료 공급장치의 스팀 유량 조절방법에 있어서,

상기 시프팅 작동 중 누적 공급 오일 유량을 유량계(13)를 통해 모니터링한 결과 벙커 탱크(11)에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 오일(dead oil)이 발생되기 시작한 것으로 판단되면 상기 제어부(18)에서는 이후 시프팅이 완료될 때까지 스팀 유량 조절을 통한 침전 탱크(2) 내 오일 가열온도를 55-80℃ 사이로 조절하여 스팀 사용량을 절감하는 단계를 더 실시는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 침전 탱크(2)에 설치되어 있는 히팅 코일(3)의 일단부에는 침전 탱크(2) 내 오일의 온도를 제어하기 위한 스팀 유량 조절밸브(12)를 부가 설치하고, 상기 침전 탱크(2)와 시프터 펌프(9) 사이의 배관에는 벙커 탱크(11)로 시프트 중인 오일의 온도를 검출하여 상기 스팀 유량 조절밸브(12)의 개구량 제어에 필요한 데이터로 활용할 수 있도록 하는 온도검출센서(6)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 시프팅 작동 과정 중 벙커 탱크(11)까지 도달하는 오일 체적을 모니터링하여 배관 내 머무는 오일(dead oil)의 발생시작 시점을 측정 및 판단하는 방법은, 침전 탱크(2)로부터 보내지는 총 오일 체적(사전에 셋팅 된 값임)에서 침전 탱크(2)에서 벙커 탱크(11)까지의 배관 내부 체적(사전에 셋팅 된 값임)을 뺀 결과값에 의해 결정하는 것을 특징으로 한다.

여기서 서비스 탱크(4)에 설치되어 히팅 코일(5)에 공급되는 스팀 량을 조절하는 스팀 유량 조절밸브도 12로 명기한다.

이와 같이 단계로 이루어진 본 발명 방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 방법이 적용된 선박용 연료 공급장치의 스팀 유량 조절장치는 벙커 탱크(11)와 벨 마우스(10), 침전 탱크(2), 침전 탱크 히팅 코일(3), 트랜스퍼 펌프(8), 시프터 펌프(9), 서비스 탱크(4), 침전 탱크 히팅 코일(5), 유량계(13) 및 제어부(18)로 구성된 것을 기본으로 하면서 이에 스팀 유량 조절밸브(12)와 온도검출센서(6)를 부가 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 벙커 탱크(11)는 일정용적의 벙커 씨유를 저장하는 기능을 수행하고, 상기 벨 마우스(10)는 침전 탱크(2)로부터 이송되어 오는 고온의 벙커 씨유를 상기 벙커 탱크(11) 내로 토출하거나 상기 벙커 탱크(11) 내에서 열교환 된 벙커 씨유를 침전 탱크(2) 측으로 흡입하여 이송하는 기능을 수행하게 된다.

또, 상기 침전 탱크(2)는 자체 내로 유입되는 벙커 씨유를 제어부(18)에 의해 그 구동이 제어되는 히터 코일(3)에서 발생되는 열로 1차 히팅하는 기능을 수행하고, 상기 트랜스퍼 펌프(8)는 벙커 탱크(11) 내에서 열교환된 벙커 씨유를 침전 탱크(2)에 공급하는 기능을 수행하고, 상기 시프터 펌프(9)는 침전 탱크(2)에서 1차 히팅된 벙커 씨유를 벨 마우스(10)를 통해 벙커 탱크(11)로 피드백시켜 벙커 탱크(11) 내에서 열교환이 이루어지도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 서비스 탱크(4)는 침전 탱크(2)에 연결되어 유입되는 벙커 씨유를 히팅 코일(5)을 통해 2차 히팅한 후 주엔진(1)으로 공급하는 기능을 수행하고, 상기 제어부(18)는 본 발명의 방법에 대응하는 제어 프로그램을 통해 히팅 코일(3)(5)들과 시프터 펌프(9) 및 트랜스퍼 펌프(8)의 구동을 제어하는 기능을 수행하게 된다.

그리고, 상기 스팀 유량 조절밸브(12)는 침전 탱크(2)에 설치되어 있는 히팅 코일(3)의 일단부에 설치되어 제어부(18)의 출력신호에 부응하여 그 개폐량이 제어되며 히팅 코일(3)로 공급되는 스팀 량의 제어를 통해 침전 탱크(2) 내 오일의 온도를 제어할 수 있도록 하는 기능을 수행하게 되고, 상기 온도검출센서(6)는 침전 탱크(2)와 시프터 펌프(9) 사이의 배관에 설치되어 벙커 탱크(11)로 시프트 중인 오일의 온도를 검출하여 제어부로 전달하여 상기 제어부(18)로 하여금 스팀 유량 조절밸브(12)의 개구량 제어에 필요한 데이터로 활용할 수 있도록 한다.

한편, 상기한 장치에 적용되는 본 발명 방법은 먼저 상기 제어부(18)에서 자체 내에 기 세팅 시간 등을 검출하여 시프팅 작동시간인 것으로 판단되면 상기 스 팀 유랭 조절밸브(12)를 개방하여 침전 탱크 히팅 코일(3)을 통해 침전 탱크(2) 내의 오일의 온도가 95-105℃를 유지하도록 가열시킴은 물론 시프터 펌프(9)를 가동시켜 95-105℃의 온도를 유지하는 침전 탱크(2) 내의 오일을 도 1과 같이 벙커 탱크(11)로 이송시키게 된다.

이때, 상기 제어부(18)에서는 침전 탱크(2) 내의 오일을 시프터 펌프(9)를 통해 벙커 탱크(11)로 시프팅시키는 중 유량계(13)를 통해 계속해서 누적 공급 오일 유량을 계속 모니터링하여 만약 벙커 탱크(11)에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 오일(dead oil)이 발생되기 시작한 시점이라 판단되면 상기 제어부(18)에서는 이후 시프팅이 완료될 때까지 상기 스팀 유량 조절밸브(12)의 개폐량 감소를 통한 침전 탱크(2) 내 오일 가열온도를 55-80℃ 사이로 조절하여 주게 된다.

이때, 상기 제어부(18)에서 시프팅 작동 과정 중 벙커 탱크(11)까지 도달하는 오일 체적을 모니터링하면서 배관 내 머무는 오일(dead oil)의 발생시작 시점을 측정 및 판단하는 방법은, 사전에 기 셋팅되어 있는 침전 탱크(2)로부터 보내지는 총 오일 체적 - 사전에 기 셋팅된 침전 탱크(2)에서 벙커 탱크(11)까지의 배관 내부 체적을 뺀 결과값을 통해 알 수 있게 된다.

이와 같이 시프팅 과정을 실시할 때 중반부 이후가 되어 침전 탱크(2)에서 배출되어 벙커 탱크(11)에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 머무는 오일(dead oil)이 발생되는 시점이 되면 침전 탱크(2) 내의 오일의 가열온도를 도 7과 같이 95-105℃에서 55-80℃로 대폭 낮춰주게 되면 전체 오일 가열에 소요되는 스팀의 량을 도 8과 같이 대폭 절약할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 시프터 펌프(9)를 계속 구동시키며 벙커 탱크(11)에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 머무는 오일(dead oil)이 발생되는 시점에서 침전 탱크(2) 내 오일 온도를 55-80℃로 낮추어 가열하는 상태를 유지하던 중 정해진 시프팅 시간이 되어 시프팅이 완료되면 상기 제어부(18)에서는 침전 탱크 스팀 유량 조절밸브(12)를 닫아 침전 탱크(2) 내의 오일 가열을 중지하고 시프터 펌프(9)의 구동을 정지시키게 된다.

한편, 상기 제어부(18)에서 검출한 결과 트랜스퍼 시간이 도래한 경우에는 트램스퍼 펌프(8)를 구동시켜 벙커 탱크(11) 내에서 기 열교환이 이루어진 오일을 다시 침전 탱크(2) 측으로 이송시키게 되는데, 이때 역시 유량계(13)를 통해 누적 흡입 오일 유량을 모니터링하여 만약 트랜스퍼 시간이 완료되면 트랜스퍼 펌프(8)의 작동을 중지하고 트랜스터 과정을 완료한다.

이때, 상기 "시프팅 완료"와 "트랜스퍼 완료"는 사전에 각각의 과정에 대한 예상 소요시간을 셋팅 한 후 셋팅 시간 도달 여부에 의해 결정하거나, 누적 오일 유량을 셋팅 한 후 누적 오일 유량을 모니터링 하면서 결정된다.

또, "Dead oil 시작"은 침전 탱크(2)로부터 배관 내 머무는 오일(dead oil)로 예상되는 오일을 가열/공급하는 시점을 의미한다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 발명 방법이 적용된 F.O shifter 시스템에서 시프팅 과정을 보인 블록 다이어그램.

도 2는 본 발명 방법이 적용된 F.O shifter 시스템에서 트랜스퍼 과정을 보인 블록 다이어그램.

도 3은 종래 벙커 씨유를 연료로 하는 선박의 연료 공급장치의 블록 구성도.

도 4는 종래 F.O shifter 시스템의 운전 플로우챠트.

도 5는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 6은 종래 F.O shifter 시스템의 운전 중 침전 탱크에 인접한 연결 배관을 지나는 오일의 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프.

도 7은 본 발명 방법에 따라 F.O shifter 시스템이 작동될 때 침전 탱크에 인접한 연결 배관을 지나는 오일의 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프.

도 8은 본 발명 방법에 따라 F.O shifter 시스템을 운전할 때 절약되는 스팀 열량에 대한 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 주엔진 2 : 침전 탱크

3,5 : 히팅 코일 4 : 서비스 탱크

6 : 온도검출센서 8 : 트랜스퍼 펌프

9 : 시프터 펌프 10 : 벨 마우스

11 : 벙커 탱크 12 : 스팀 유량 조절밸브

13 : 유량계 18 : 제어부

Claims (3)

1. 벙커 탱크와 벨 마우스, 침전 탱크, 트랜스퍼 펌프, 시프터 펌프, 서비스 탱크 및 제어부를 구비하고 시프팅시에는 침전 탱크 내의 오일을 히팅 코일을 통해 95-105℃로 가열한 상태에서 시프터 펌프를 가동시켜 95-105℃의 온도를 유지하는 침전 탱크 내의 오일을 벙커 탱크로 이송시킴은 물론 누적 공급 오일 유량을 모니터링하여 시프팅이 완료되면 침전 탱크 내의 오일 가열을 중지하고 시프터 펌프의 구동을 정지시키고, 트랜스퍼 과정일 경우는 누적 흡입 오일 유량을 모니터링하면서 벙커 탱크 내의 오일의 이송이 완료될 때까지 트랜스퍼 펌프를 작동시킨 후 정지시키는 과정을 반복 수행하는 벙커 씨유를 연료로 하는 선박용 연료 공급장치의 스팀 유량 조절방법에 있어서,

   상기 시프팅 작동 중 누적 공급 오일 유량을 유량계를 통해 모니터링한 결과 벙커 탱크에 이르지 못하고 재흡입되는 배관 내 오일(dead oil)이 발생되기 시작한 것으로 판단되면 상기 제어부에서는 이후 시프팅이 완료될 때까지 스팀 유량 조절을 통한 침전 탱크 내 오일 가열온도를 55-80℃ 사이로 조절하여 스팀 사용량을 절감하는 단계를 더 실시는 것을 특징으로 하는 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 침전 탱크에 설치되어 있는 히팅 코일의 일단부에는 침전 탱크 내 오일의 온도를 제어하기 위한 스팀 유량 조절밸브를 부가 설치하고, 상기 침전 탱크와 시프터 펌프 사이의 배관에는 벙커 탱크로 시프트 중인 오일의 온도를 검출하여 상기 스팀 유량 조절밸브의 개구량을 제어하는데 필요한 데이터로 활용하기 위하여 온도검출센서를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 시프팅 작동 과정 중 벙커 탱크까지 도달하는 오일 체적을 모니터링하여 배관 내 머무는 오일(dead oil)의 발생시작 시점을 측정 및 판단하는 방법은, 침전 탱크로부터 보내지는 총 오일 체적(사전에 셋팅 된 값임)에서 침전 탱크에서 벙커 탱크까지의 배관 내부 체적(사전에 셋팅 된 값임)을 뺀 결과값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 오일 온도 제어를 통한 스팀 유량 조절방법.

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