KR101180579B1 - Auto Control System of Air Emission System of Controllable Pitch Propeller - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가변피치 프로펠러 추진시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기방출관을 운용함에 있어 생길지 모르는 고온의 공기를 사전에 자동으로 차단함으로써 장비의 피해 없이 장기간 사용하기 위한 자동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a variable pitch propeller propulsion system, and more particularly, to an automatic system for long-term use without damaging equipment by automatically blocking hot air that may occur in operating an air discharge pipe in advance.
가변피치 프로펠러, 공기방출관, 자동제어 Variable pitch propeller, air discharge pipe, automatic control
Description
본 발명은 가변피치 프로펠러 추진시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기방출관을 운용함에 있어 생길지 모르는 고온의 공기를 사전에 자동으로 차단함으로써 장비의 피해 없이 장기간 사용하기 위한 자동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a variable pitch propeller propulsion system, and more particularly, to an automatic system for long-term use without damaging equipment by automatically blocking hot air that may occur in operating an air discharge pipe in advance.
1. 가변피치 프로펠러1. Adjustable pitch propeller
가변피치 프로펠러는 한 축에 달린 날개들이 각각 개별적으로 허브에 연결되어 있으며 프로펠러가 회전하고 있는 동안에도 허브 속에 들어 있는 연동 장치에 의해서 날개들의 피치를 임의로 변화시킬 수 있고 피치 조절 범위를 크게 잡아주면 축의 회전 방향이 바뀌지 않더라도 역방향의 추력, 즉 음(-)의 피치를 줄 수도 있게 되어 있는 프로펠러이다.The variable pitch propellers are individually connected to the hubs with wings on one axis, and the pitch of the wings can be arbitrarily changed by the interlocking device in the hub while the propellers are rotating. Even if the direction of rotation does not change, it is possible to give a reverse thrust, that is, a negative pitch.
배의 입장에서 본 가변피치 프로펠러의 주된 이점은 예선, 트로올 어선, 도선, 및 소해정 등과 같이 운항 조건이 심하게 바뀌는 배에서 항상 그 조건에 맞추어 프로펠러의 피치를 조절할 수 있다는 점이다. 이를테면, 예선이 예항할 때 또는 트로올 어선이 그물을 끌 때 프로펠러의 피치를 감소시킴으로써 주 기관의 실린더 속의 평균 유효 압력을 증가시키지 않고도 그 기관을 최대 회전수, 따라서 최대 출력으로 운전할 수 있는 이점이 있다. 이는 디이젤 기관에서 특히 중요한 뜻을 갖는다. 또한, 전진, 정지, 및 후진 동작을 되풀이해야 하는 도선에서는 주 기관을 항상 같은 방향으로 돌리면서도 프로펠러의 피치를 음(-)으로 조정함으로써 전속 후진이 가능하다는 이점이 있다. 또한 기관의 입장에서 보면, 이와 같은 프로펠러는 왕복동 기관의 역전 장치나 터어빈 추진 선박에서의 후진 터어빈의 필요성을 없앰으로써 중량과 원가를 절약할 수 있게 하고, 위급할 때 훨씬 더 빨리 추력을 뒤집을 수 있다는 이점을 가지고 있다.The main advantage of the variable pitch propeller from the ship's point of view is that the propeller's pitch can always be adjusted to suit the conditions of severely changing ships, such as qualifiers, trolleys, pilots and small minesweepers. For example, by reducing the pitch of the propellers when the tug is navigating or when the trolley is dragging the net, the advantage is that the engine can be operated at full speed, and therefore at full power, without increasing the average effective pressure in the cylinders of the main engine. have. This is especially important for diesel engines. In addition, there is an advantage that the forward speed is possible by adjusting the pitch of the propeller negatively while the main engine always rotates in the same direction in the conducting wire which has to repeat the forward, stop and reverse motions. Also, from the engine's point of view, such a propeller can save weight and cost by eliminating the need for reversing gears in reciprocating engines or reversing turbines in turbine-propelled vessels, and can reverse thrust even faster in an emergency. Has an advantage.
가변피치 프로펠러는 정상적인 항해에 있어서의 어떤 특정한 운항 상태에서도 고정된 날개를 갖는 일체형 프로펠러만큼 좋은 효율을 낼 수 있으며, 다만 피치 조정 장치를 수용하기 위하여 다소 큰 허브를 가지게 된다는 것이 다르다.Variable pitch propellers can be as efficient as integrated propellers with fixed blades in any particular navigational state of normal navigation, except that they have rather large hubs to accommodate pitch adjustments.
미국 특허 4,563,940의 배열에서의 서보 모터는 하우징 구성품의 구멍 내에 배열되어 회전체인 중공으로 된 중간축을 경유하여 작동한다. 하우징 구성품의 두 오일 공급 통로는 오일 공급의 제어에 따라 연결되고 중간축의 원주 방향 환형 통로에 의하여 오일 구멍이 열리게 된다. 각각의 환형 통로는 중간축에 지지된 오일분배기 링의 구조로 된 두 개의 축상 중간단면 형상을 갖는다. 오일분배기 링은 각각의 양쪽 환형 통로의 외경 원주를 따라서 환형 밀봉 장치에 의하여 하우징 구성품 안에 조립되고 밀봉된다. 각각의 환형 또는 링 형태로 된 통로는 작동 공간 또 는 중간축 내에 형성된 연결 통로 또는 채널을 통하여 서보모터 챔버와 연결된다.The servo motors in the arrangement of US Patent 4,563,940 are arranged in the holes of the housing components and operate via a hollow intermediate shaft which is a rotating body. The two oil supply passages of the housing component are connected under the control of the oil supply and the oil hole is opened by the circumferential annular passage of the intermediate shaft. Each annular passageway has two axial intermediate cross-sectional shapes in the form of an oil distributor ring supported on the intermediate shaft. The oil distributor ring is assembled and sealed in the housing component by an annular sealing device along the outer diameter circumference of each of the two annular passages. Each annular or ring shaped passage is connected to the servomotor chamber via a connecting passage or channel formed in the working space or intermediate shaft.
미국 특허 4,907,992에 따르면, 회전하는 프로펠러 블레이드의 피치를 제어하기 위하여 허브 내에 주 서보모터를 가지는 해상용 가변피치 프로펠러는 보조서보를 통하여 오일분배기 박스 하우징을 포함하여 프로펠러축까지 연결된 튜브형태의 밸브로드를 동작시켜 허브 내에 있는 주 서보모터의 오일공급 방향을 결정하고 이것은 서보챔버 내의 피스톤을 움직여 블레이드피치를 작동하게 한다. 오일은 밸브로드 내의 오일구멍과 축 내의 오일 개방구 그리고 오일분배기 박스 하우징과 축의 개방구 사이를 일치시키는 베어링 저널의 간극을 통한 밀봉과 같이 일정한 간격을 둔 밀봉장치에 의해 축과 밸브로드 사이의 환형 오일공급 챔버를 통하여 밸브로드까지 공급된다.According to U.S. Patent 4,907,992, a marine variable pitch propeller with a main servomotor in the hub for controlling the pitch of the rotating propeller blades has a tubular valve rod connected to the propeller shaft via an auxiliary servo to the oil distributor box housing. Operation to determine the direction of oil supply of the main servomotor in the hub, which moves the piston in the servochamber to actuate the blade pitch. The oil is annular between the shaft and the valve rod by means of an evenly spaced seal, such as an oil hole in the valve rod and an oil opening in the shaft and a gap between the oil distributor box housing and the shaft of the bearing journal that matches the opening of the shaft. It is fed to the valve rod through the oil supply chamber.
Keith Brownlie의 가변피치 프로펠러 책의 오일분배기 박스에 대한 기술(그림 21. Marine Engineers 연구소, 1998 발간, 페이지 43)에서 이중유압관으로 연결된 감속기어 전부측 끝단에 설치된 오일분배기 박스에 대하여 설명을 하고 있다. 이중유압관은 스타브 샤프트와 결합되고 씰과 베어링 기능을 갖는 오일분배기 부시 내에 삽입된다. 또한 오일분배기 부시는 유압 통로인 회전고리 배관과 힌지를 통하여 오일 공급 및 회송 통로와 연결된다. 피드백 시스템은 오일분배기 부시 하부의 로드와 샤프트의 연결로 전달된다. 피드백 샤프트는 링크로 연결되어 피치각을 나타내는 전위차계와 연결되고 이 신호는 유압 유니트에 설치되어 있는 유압제어 밸 브로 보내진다.A description of the oil distributor box in Keith Brownlie's variable pitch propeller book (Figure 21. Marine Engineers Laboratories, 1998, page 43) describes an oil distributor box installed at the end of all gears connected by double hydraulic lines. . The double hydraulic pipe is inserted into the oil distributor bush, which is combined with the stab shaft and has a seal and bearing function. In addition, the oil distributor bush is connected to the oil supply and return passage through the rotary ring pipe and the hinge, which is a hydraulic passage. The feedback system is transmitted to the rod and shaft connection under the oil distributor bush. The feedback shaft is connected by a link to a potentiometer indicating the pitch angle, which is sent to a hydraulic control valve installed in the hydraulic unit.
2. 가변피치 프로펠러의 공기 방출 시스템(Air Emission System)2. Air Emission System of Variable Pitch Propeller
프로펠러 소음은 선체 바깥쪽의 프로펠러 작동과 추진력에서 비롯된다. 프로펠러 소음의 주요한 근본 원인은 프로펠러 블레이드의 회전으로 만들어진 수증기가 터지면서 생기는 캐비테이션 소음이다. 고정 피치 프로펠러를 사용하는 선박에서 이러한 소음은 9~15 Knots 범위의 속력보다 빠른 속력일 때 발생하며, 이것을 캐비테이션 초생 속력(Cavitation Inception Speed)이라 한다. 가변 피치 프로펠러를 사용하는 선박은 높거나 낮은 속력에서 모두 캐비테이션이 발생한다. 다른 중요한 프로펠러 소음의 형태는 프로펠러 블레이드 공진에 의한 “명음”이다. 명음은 대개 선속의 좁은 범위 내에서만 발생한다.Propeller noise comes from propeller operation and propulsion outside the hull. The main root cause of propeller noise is cavitation noise caused by the explosion of water vapor produced by the rotation of the propeller blades. On ships with fixed pitch propellers, this noise occurs at speeds faster than speeds in the 9 to 15 Knots range, which is called the Cavitation Inception Speed. Vessels with variable pitch propellers generate cavitation at both high and low speeds. Another important form of propeller noise is "sound" caused by propeller blade resonance. Sound usually occurs only within a narrow range of the ship's speed.
공기 방출 시스템은 프로펠러 블레이드 진입부를 따라 공기를 공급하는데, 이는 프로펠러에서 비롯되는 유체역학적인 소음을 줄이기 위함이다. 이 시스템은 압력을 받는 영역이 최소화될 때 캐비테이션 현상에 의해 생긴 기포들이 더 천천히 수축하도록 만들어 줌으로써 물이 "비등“할 때와 같이 회전하는 블레이드가 남기는 진공을 채워준다. 공기는 공기관으로부터 추출되어 냉각기를 거쳐 추진축계를 지나 프로펠러 허브로 보내진 후 프로펠러 블레이드의 작은 구멍들을 통해 방출된다. 각 기관실은 프로펠러와 결합된 곳에 공기를 공급하는 프레어리(Prairie) 공기 시스템을 가지고 있다. 프레어리 공기는 각 블레이드의 앞날(Leading Edge)을 따라 나 있는 홀(Hole)을 통과하면서 소음과 캐비테이션이 발생하는 것을 억제한다.The air release system supplies air along the propeller blade entry to reduce the hydrodynamic noise from the propeller. The system allows the bubbles created by cavitation to shrink more slowly when the pressured area is minimized, filling the vacuum left by the rotating blades as when water "boils." After passing through the propulsion shaft through the propulsion system to the propeller hub, it is released through the small holes in the propeller blades, each engine room has a Prairie air system that supplies air to the combined propellers. Suppress noise and cavitation as it passes through a hole along the leading edge of the
냉각기는 공기 방출 시스템으로부터 얻은 해수를 냉각 매체로 사용한다. 냉각기로부터 얻은 프레어리 공기는 유량계를 지나 오일 분배기 박스(OD-Box)의 로터씰(Rotor-Seal)로 흘러 들어가고 프레어리 공기 관을 거쳐 프로펠러로 들어간다. 공기는 프로펠러 허브 후방에서 허브 몸체를 관통하는 관으로 들어간다. 이 관들은 공기를 각 프로펠러 블레이드의 기부로 보낸다. 공기는 블레이드의 기부와 허브 몸체 사이의 축받이 연결부(Bushing Connection)를 통과하여 각 블레이드에 도달한다. 그리고 나서 공기는 블레이드 앞날에 있는 공기 통로를 지나 302 오리피스를 통해 분출된다. 공기의 공급이 확실해 질 때 두 개의 체크 밸브는 물이 들어오는 것을 차단한다. 핀 안정기는 프레어리 공기 냉각기의 배출 부분에서 직접 공급된 프레어리 공기를 사용한다.The chiller uses seawater from the air discharge system as the cooling medium. The prairie air from the cooler passes through the flow meter into the rotor seal of the oil distributor box (OD-Box) and through the prairie air line to the propeller. Air enters the tube through the hub body behind the propeller hub. These tubes direct air to the base of each propeller blade. Air reaches each blade through a bushing connection between the base of the blade and the hub body. Air is then blown out through the air passage in front of the blade through the 302 orifice. When the air supply is assured, two check valves block water from entering. The fin ballast uses prairie air supplied directly from the outlet of the prairie air cooler.
일반적으로 캐비테이션의 소음 측정은 외적인 감시에 불과하다. 그러나 캐비테이션 초생 속력을 측정하는 절차를 통해 소음의 내적 감시가 가능하다. 선박의 운전 속력과 캐비테이션 소음의 관계는 중요한 요소이다. 오랜 정박 후 처음 24시간 동안은 블레이드의 성능이 저하되어 있기 때문에 프로펠러의 운전시간이 증가함에 따라 캐비테이션 소음도 증가하게 된다. 수중에서 공기 또는 다른 가스를 선박의 프로펠러 유동에 도입시킴으로써 각기 다른 작동 상황에서 발생되는 난류현상, 유속, 유량 등을 정확하게 파악할 수 있게 되었고 이들을 손쉽게 제어할 수 있는 프로세스 또한 얻게 되었다. 이것으로 얻어진 프로펠러 유동의 난류는 형성된 가스 기포들을 작은 기포로 만들고 필요에 따라 그것을 효과적으로 물에 혼합하는데 이용된다. 이렇게 기포의 수와 크기는 필요에 따라 쉽게 조절될 수 있다.In general, noise measurement in cavitation is only external monitoring. However, the procedure to measure the cavitation initial speed allows for internal monitoring of the noise. The relationship between the ship's operating speed and cavitation noise is an important factor. In the first 24 hours after long anchoring, the blade's performance is degraded, so the cavitation noise increases as the propeller's operating time increases. By introducing air or other gas into the propeller flow of the ship, it is possible to accurately identify turbulences, flow rates, and flow rates in different operating situations, and to obtain a process that can be easily controlled. The turbulent flow of the propeller flow thus obtained is used to make the gas bubbles formed into small bubbles and to mix them effectively with water as needed. Thus the number and size of bubbles can be easily adjusted as needed.
효과적인 소음 감소를 얻기 위해, 물 속에서 1~20밀리미터의 직경의 많은 수의 기포를 형성하는 것이 매우 중요하다. 이런 작은 기포들은 수면 위로 빠르게 떠오르지 않고 수중에 머무르게 되며, 일반적으로 배로부터 100미터 이상 떨어진 물 속의 비교적 넓은 영역 안에 퍼져있다. 효과적인 소음 감소의 관점에서 본다면 보다 나은 기포 영역은 우선적으로 약 100밀리미터 직경을 가진 충분한 양의 기포를 포함해야 한다. 이런 큰 기포는 프로펠러 유동에서 가장자리 영역 또는 바깥 영역에 있는 큰 노즐을 지나 수중으로 도입되는 가스에 의해 만들어진다.In order to achieve effective noise reduction, it is very important to form a large number of bubbles of 1-20 mm diameter in water. These tiny bubbles do not rise quickly above the surface of the water and stay underwater, usually spreading out in a relatively large area of water, more than 100 meters from the ship. From the point of view of effective noise reduction, a better bubble area should first contain a sufficient amount of bubbles with a diameter of about 100 millimeters. These large bubbles are created by the gas introduced underwater through large nozzles in the edge region or the outer region in the propeller flow.
수중으로 배출되는 공기나 다른 가스의 양은 프로펠러의 통수속도와 연관시킴으로써 가장 적절하게 조절된다. 프로펠러의 직경, 피치 그리고 다양한 상황에서의 회전률처럼 잘 알려진 프로펠러의 특성 때문에 프로펠러의 통수속도는 쉽게 계산될 수 있다.The amount of air or other gas released into the water is most appropriately controlled by correlating the propeller passage speed. Due to the well-known propeller characteristics such as propeller diameter, pitch and turnover in various situations, the propeller passage speed can be easily calculated.
핵 역학과 캐비테이션 초생 소음은 프로펠러 입구 가장자리에서 발생한다. 그것들의 궤도, 부피, 변화량, 그리고 음파 신호들은 구형 공기 방울 역학 모델의 표면 평균 압력을 이용해 예상할 수 있다. 일반적인 연구에 바탕을 둔 기포 역학의 계산들은 규정된 정상 유동 상태에서 실행되며, 이것은 대류를 순환하는 시간 의존적인 핵들을 통해 프로펠러 흐름 환경에 적용되어진다. 핵의 만족스러운 순간 압력부 효과를 얻기 위해서는 기포의 에너지 모델과 나비에 스트로크 해석법(Navier-Stokes Solver)이 각 단계마다 적용되어져야 한다. 또한 설명된 통계적인 핵 분배 모델은 확률적인 결과로 캐비테이션의 초생을 연구하기 위해 사용된다.Nuclear mechanics and cavitation parasitic noise occur at the propeller inlet edge. Their orbits, volumes, changes, and sonic signals can be estimated using the surface average pressure of the spherical air bubble dynamics model. Calculations of bubble mechanics based on general research are carried out in a defined steady flow state, which is applied to the propeller flow environment through time-dependent nuclei circulating convection. In order to achieve the satisfactory instantaneous pressure effect of the nucleus, the energy model of the bubble and the Navier-Stokes Solver must be applied at each stage. The statistical nuclear distribution model described is also used to study the beginning of cavitation with stochastic results.
가장 효과적으로 소음을 줄이기 위해서는 추진 프로펠러 또는 선박의 프로펠러들을 선박의 선수부분에 설치하고 가스를 각 프로펠러 뒤쪽에 직접 도입함으로써 효과를 얻을 수 있다. 이것은 바다 밑 선체 전체에 가스 기포 영역을 형성하여 둘러싸고, 그것에 의하여 선박의 모든 소음 근원 주위에 소음 감소 기포 영역을 형성한다.The most effective noise reduction can be achieved by installing propellers or propellers on the bow of the ship and introducing gas directly behind each propeller. This forms and surrounds a gas bubble area throughout the hull under the sea, thereby forming a noise reduction bubble area around all noise sources of the vessel.
본 발명은 가변피치 프로펠러의 공기방출관을 운용함에 있어 생길지 모르는 고온의 공기를 사전에 자동으로 차단함으로써 장비의 피해 없이 장기간 사용하기 위한 자동 시스템에 관한 것을 목적으로 한다.The present invention is directed to an automatic system for long-term use without damaging equipment by automatically blocking hot air that may occur in operating an air discharge tube of a variable pitch propeller.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가변피치 프로펠러의 공기 방출 시스템에서, 유입온도센서(Temp In Sensor)(3)와 유출온도센서(Temp Out Sensor)(4)가 통과하는 공기의 온도를 체크하고, 그것이 허용하는 기준 온도를 초과하는 경우 차단밸브(Shut Off Valve)(10)가 작동되어 공기가 차단되고, 공기흐름차단밸브(Bleed Air Shut Off Valve)(2)가 작동되어 자동적으로 공기의 흐름을 차단하며, 최종적으로는 공기방출밸브(Vent To Ambient Valve)(9)가 열리면서 공기가 빠져나가게 되는 공기방출관의 자동제어 시스템을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the air discharge system of the variable pitch propeller, the temperature of the air passing through the inlet temperature sensor (Temp In Sensor) 3 and the outlet temperature sensor (Temp Out Sensor) (4) If it checks and exceeds the allowable reference temperature, the Shut Off
본 발명에 따르면 가변피치 프로펠러의 공기방출관을 운용함에 있어 생길지 모르는 고온의 공기를 사전에 자동으로 차단함으로써 장비의 피해 없이 장기간 사용이 가능하다.According to the present invention it is possible to use for a long time without damaging the equipment by automatically blocking the hot air that may occur in the operation of the air discharge pipe of the variable pitch propeller in advance.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
도 1은 본 발명에 따른 가변피치 프로펠러의 공기 방출 시스템을 도시하고 있다.
가변피치 프로펠러의 공기 방출 시스템의 경우, 도 1에서 보면 가스터빈(Gas Turbine)(12) 통로에서 추출된 공기는 공기냉각기(Air Cooler)(7)를 통해 냉각되어 안전하게 오일분배기박스(OD_Box) 통로(11)로 연결되게 된다.
이때 공기를 냉각시키기 위해 해수유입밸브(Sea Water In Valve)(5)와 해수유출밸브(Sea Water Out Valve)(6)가 작동하며 공기를 충분히 냉각시켜 이동하게 된다.
또한 공기냉각기(Air Cooler)(7)를 통과하기 전에 16kg/cm2 로 높은 압력인 공기의 압력을 적정 압력인 3~4kg/cm2 로 낮춰주기 위해 공기압력감소밸브(Air Reducing Valve)(8)가 구성된다.
하지만 장시간의 사용 혹은 여타의 문제로 인해 공기냉각기(Air Cooler)(7)를 통한 공기의 온도가 높아 장비에 문제가 발생할 경우가 생기기도 한다.
일반적으로 가변피치 프로펠러 추진시스템의 경우 프로펠러 허브 조립체를 비롯하여 공기방출관, 이중유압관 그리고 오일분배기는 많은 O-링 및 씰링을 포함하고 있으며, O-링과 씰링은 오일, 공기, 해수의 밀봉역할을 한다.
그런데 본 발명에 있어서 가스터빈의 압축기(Compressor Discharge Pressure, CDP)로부터 공급된 고온의 공기(1)(약 450℃)가 공기냉각기(Air Cooler)(7)에 의하여 미처 냉각되지 않고 바로 공급되거나 또는 장시간의 사용 혹은 여타의 문제로 인해 공기냉각기(Air Cooler)(7)를 통과한 공기의 온도가 여전히 높은 상태에 있다면 이러한 고온의 공기에 의해 O-링과 씰링이 손상되고 만다. 그리고 이처럼 손상된 O-링 및 씰링에 의하여 밀봉상태가 불량해지므로 시스템의 작동이 저하 및 중지되고 더 나아가 오일이 누출되어 해양오염을 유발하게 된다.
이것이 바로 본 발명에서 해결하고자 하는 ‘공기방출관을 운용함에 있어 생길지 모르는 고온의 공기로 인한 장비의 피해’가 되는 것이다.
본 발명은 이를 대비하기 위하여 창작된 것으로, 본 발명에 따른 자동제어 시스템이 작동하는 원리는 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동제어 시스템(도 1)에서는, 유입온도센서(Temp In Sensor)(3)와 유출온도센서(Temp Out Sensor)(4)가 통과하는 공기의 온도를 체크하고 이상이 발생하는 경우(즉, 통과하는 공기의 온도가 시스템이 허용하는 기준 온도를 초과하는 경우) 차단밸브(Shut Off Valve)(10)가 작동되어 공기가 차단되고 공기흐름차단밸브(Bleed Air Shut Off Valve)(2)가 작동되어 자동적으로 공기의 흐름을 차단한다. 그리고 공기방출밸브(Vent To Ambient Valve)(9)가 열리면서 공기가 빠져나가게 된다.1 shows an air release system of a variable pitch propeller according to the present invention.
In the case of the air release system of the variable pitch propeller, as shown in FIG. To (11).
At this time, the sea
In addition, to reduce the pressure of high pressure air at 16 kg / cm 2 to the proper pressure of 3 to 4 kg / cm 2 before passing through the air cooler (7), an Air Reducing Valve (8) ) Is configured.
However, due to prolonged use or other problems, the temperature of the air through the air cooler (7) may be high, causing equipment problems.
In general, variable pitch propeller propulsion systems include propeller hub assemblies, air discharge pipes, double hydraulic pipes and oil distributors with many O-rings and seals. Do it.
However, in the present invention, the hot air 1 (about 450 ° C.) supplied from the compressor (CD compressor) of the gas turbine is directly supplied without being cooled by the air cooler (7), or If the temperature of the air passing through the
This is to be the 'damage of equipment due to high temperature air that may occur in operating the air discharge pipe to be solved in the present invention'.
The present invention was created to prepare for this, the principle of operation of the automatic control system according to the present invention is as follows.
In the automatic control system (FIG. 1) according to the present invention, the temperature of the air passing through the inlet temperature sensor (Temp In Sensor) 3 and the outlet temperature sensor (Temp Out Sensor) 4 is checked and an abnormality occurs. (I.e., when the temperature of the air passing through exceeds the reference temperature allowed by the system), the Shut Off
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이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 가변피치 프로펠러의 공기 방출 시스템을 도시하고 있다.1 shows an air release system of a variable pitch propeller according to the present invention.
<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
1 : 압축기(Compressor Discharge Pressure, CDP)로부터 공급된 공기
2 : 공기흐름차단밸브(Bleed Air Shut Off Valve)
3 : 유입온도센서(Temp In Sensor)
4 : 유출온도센서(Temp Out Sensor)
5 : 해수유입밸브(Sea Water In Valve)
6 : 해수유출밸브(Sea Water Out Valve)
7 : 공기냉각기(Air Cooler)
8 : 공기압력감소밸브(Air Reducing Valve)
9 : 공기방출밸브(Vent To Ambient Valve)
10 : 차단밸브(Shut Off Valve) (at 50℃ ± 10℃)
11 : 오일분배기박스(OD_Box) 통로
12 : 가스터빈(Gas Turbine)1: Air supplied from Compressor Discharge Pressure (CDP)
2: Bleed Air Shut Off Valve
3: Temp In Sensor
4: Temp Out Sensor
5: Sea Water In Valve
6: Sea Water Out Valve
7: Air Cooler
8: Air Reducing Valve
9: Vent To Ambient Valve
10: Shut Off Valve (at 50 ℃ ± 10 ℃)
11: Oil distributor box (OD_Box) passage
12: Gas Turbine
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Claims (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020090078355A KR101180579B1 (en) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Auto Control System of Air Emission System of Controllable Pitch Propeller |
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