KR101282823B1 - 선박엔진 연료유 첨가제 주입시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박엔진 연료유 첨가제 주입시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박엔진에 사용되는 연료의 연소개선을 위한 첨가제의 주입시 실제로 사용되는 연료량을 정확히 산출하고, 산출된 연료량의 비율에 따라 첨가제를 정밀하게 주입할 수 있도록 한 선박엔진 첨가제 연료유 주입시스템에 관한 것이다.

Description

선박엔진 연료유 첨가제 주입시스템{ SYSTEM AND METHOD FOR SUPPLYING FUEL IN SHIPS }
본 발명은 선박엔진 연료유 첨가제 주입시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 열효율 향상과 공해 감소를 위한 선박엔진 연료유 첨가제 주입시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박엔진에 사용되는 연료의 연소개선을 위해 연료에 첨가제를 희석하여 사용하고 있다.
이러한 선박 연료의 연소개선을 위한 첨가제를 투입하기 위해 연료를 외부로부터 수급 받기 전에 연료저장탱크(F.O Storage Tank)에 연료와 희석비율이 맞도록 첨가제를 우선적으로 투입한 후, 연료저장탱크에 연료를 수급하여 희석시키는 방법이 사용되고 있다.
그러나 종래와 같은 연료저장탱크에 첨가제를 직접적으로 부어 넣는 방법의 경우 연료저장탱크의 용량이 너무 커서 수동으로 각 저장탱크마다 첨가제를 직접적으로 주입하기에는 주입양이 너무 방대하여 주입 작업이 어렵고, 연료가 저장되는 저장탱크 자체에 첨가제를 정량 주입하는데는 비율을 맞추기가 어려운 문제점이 있었다. 또한 이송펌프와 연계하여 도정펌프를 작동하게하여 첨가제를 주입하는 장치가 있으나 연료의 점도, 저장탱크의 높낮이, 저장탱크내의 잔재연료량 등 펌핑펌프의 토출양에 변화를 발생하는 요인 때문에 오차가 심한 이송펌프와 연계하는 주입장치는 정밀한 주입이 불가하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 선박엔진에 사용되는 연료의 연소개선을 위한 첨가제의 주입시 실제로 사용되는 연료량을 정확히 산출하고, 산출된 연료량의 비율에 따라 첨가제를 정밀하게 주입할 수 있도록 한 선박엔진 첨가제 주입시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 주연료를 저장하기 위한 연료저장탱크와; 상기 연료저장탱크와 침강탱크 사이에 설치되며 연료저장탱크에 저장된 주연료를 침강탱크로 공급하게 되는 역할을 하는 수개의 연료이송펌프와; 상기 연료이송펌프와 연계되어 주연료와 첨가제를 수용하여 희석하고 불순물을 침전하도록 하는 침강탱크와, 상기 침강탱크에서 첨가제와 희석된 연료를 이송받아 고온상태에서 각 엔진에 주입하기 위해 설치된 주입탱크로 구성된 연료주입저장부와; 첨가제가 저장되는 저장소로 구비되며, 도징펌프와 연결되는 첨가제저장탱크와; 상기 첨가제저장탱크와 침강탱크 사이에 설치되어 상기 첨가제저장탱크에 저장된 첨가제를 침강탱크로 고압주입하는 도징펌프와; 상기 주입탱크와 각 엔진을 연결하는 연료주입배관에 설치되며, 엔진에 투입되는 연료의 이송량을 표시함과 아울러 엔진에 투입되는 연료량에 대한 펄스 신호를 연산장치로 보내는 플로우메터와; 상기 도징펌프내에 설치되며, 도징펌프에 의해 첨가제를 침강탱크로 주입시 플로우메터의 신호에 따른 데이터와 첨가제의 비율에 따라 설정된 기준값을 비교 연산하여 첨가제의 주입량을 제어하기 위한 연산장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 선박엔진 첨가제 연료유 주입시스템에서, 제 1항에 있어서, 상기 연산장치는 주입탱크와 연료주입배관에 설치된 플로우메터 의 펄스 시그널을 받아서 합산한 후, 데이터를 구축하고 비교 연산자에 로딩하는 단계와, 첨가제의 비율에 따른 기준값을 설정한 값을 비교연산자에 로딩되는 단계와, 상기 비교연산자의 로딩된 두 값의 비교 연산을 수행하여 기준값보다 플로우메터 데이터가 높을 경우 기준값 설정시 환산된 일정시간동안 도징펌프를 가동시켜 첨가제를 침강탱크로 주입하게 되도록 제어하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 선박엔진 첨가제 연료유 주입시스템에 의하면, 플로우메터에 의한 실제 연료의 소모량에 대해 비례한 도징펌프의 운전시간 조정으로 인해 정밀한 비율의 첨가제의 주입이 가능함으로써 첨가제가 효과를 최적하게 발취하게 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박엔진 첨가제 주입시스템의 전체 구성도를 보인 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박엔진 첨가제 주입시스템의 정밀제어 및 스마트제어를 위한 논리 회로를 보인 도면
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 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 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박엔진 첨가제 주입시스템의 전체 구성도를 보인 도면을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박엔진 첨가제 주입시스템의 정밀제어 및 스마트제어를 위한 논리 회로를 보인 도면을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 선박엔진 첨가제 주입시스템은 연료저장탱크(10), 연료이송펌프(20), 연료주입저장부(30), 첨가제저장탱크(60), 도징펌프(70), 플로우메터(80), 연산장치(90)로 이루어진다.
상기 연료저장탱크(10)는 선박의 주연료가 되는 벙커 C유를 연료주입저장부(30)에 공급하기 전 주연료를 저장하게 되는 저장소이며, 통상적으로 선박의 가장 저면 또는 측면에 위치하게 된다.
상기 연료이송펌프(20)는 연료저장탱크(10)와 연료주입저장부(30) 사이에 설치되며 연료저장탱크(10)에 저장된 주연료를 연료주입저장부(30)의 침강탱크(40)로 공급하게 되는 역할을 하게 된다. 이러한 연료이송펌프(20)는 연료저장탱크(10)와침강탱크(40)의 크기에 따라 일정한 용량을 가지는 연료이송펌프(20)를 다수개 설치하게 된다.
상기 연료주입저장부(30)는 연료이송펌프(20)에 의해 이송되는 주연료인 벙커C유를 각 엔진부에 주입하기 전에 연료가 저장되게 되는 저장소의 역할을 위한 것이며, 주연료내에 포함된 고형물이나 수분과 같은 불순을 침전시키도록 하는 침강탱크(40)와, 상기 침강탱크(40)내에서 불순물을 제거함과 동시에 첨가제와 희석된 연료를 청정하여 고온상태에서 각 엔진에 주입하게 되는 주입탱크(50)로 구성된다.
상기 첨가제저장탱크(60)는 첨가제가 저장된 저장소로 구비되며, 도징펌프(70)와 연결라인을 형성하게 된다.
상기 도징펌프(70)는 첨가제저장탱크(60)에 저장된 첨가제를 연료주입저장부(30)로 이송하여 주입하기 위한 것이며, 상기 첨가제저장탱크(60)와 연료주입저장부(30) 사이에 설치된다.
이러한 도징펌프(70)에는 첨가제를 연료주입저장부(30)에 이송시 연료주입저장부(30)내에 저장되는 연료량에 따라 첨가제의 주입량을 정밀제어 및 스마트제어 할 수 있도록 논리회로를 포함한 연산장치(90)가 구성된다.
상기 플로우메터(80)는 엔진에 투입되는 연료의 이송량을 표시함과 아울러 엔진에 투입되는 연료량에 대한 펄스 신호를 연산장치로 보내기 위한 것으로 주입탱크(50)와 각 엔진을 연결하는 연료주입배관(55)에 설치된다.
상기 도징펌프(70)에 구비된 논리회로를 포함한 연산장치(90)는 플로우메터(80)와 연계하여 동작하게 된다. 즉, 연료와 첨가제를 수용하는 연료주입저장부(30)에서 연료와 첨가제를 희석하여 주입탱크(50)와 연결되는 각 연료주입배관 라인을 통해 엔진에 첨가제가 희석된 연료를 주입하게 된다. 이때 각 연료주입배간마다 설치된 플로우메터(80)에 의해 엔진에 투입된 연료 이송량에 대한 신호를 연산장치(90)로 보내게 되고, 상기 플로우메터(80)에서 보내는 신호를 통해 연산장치(90)에서 엔진에 투입된 연료이송량에 따른 소모되는 연료량의 검출과 동시에 총 소모량을 합산한 후, 설정된 기준값과 비교하여 도징펌프(70)의 운전 동작을 제어하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 선박엔진 첨가제 주입시스템의 동작과정에 대해 설명하면,
연료저장탱크(10)에 저장된 주연료인 벙커C유가 수개의 연료이송펌프(20)에 의해 연료주입저장부(30)의 침강탱크(40)로 이송되고, 첨가제저장탱크(60)에 저장된 첨가제는 연산장치에 따라 제어되는 도징펌프(70)에 의해 침강탱크(40)로 주입하게 된다. 상기 침강탱크(40)내에서 벙커C유와 첨가제는 희석되어 주입탱크(50)로 이송하게 되고, 상기 주입탱크(50)에서 다수의 연료주입배관(55)에 의해 각 엔진에 연료가 주입되게 된다.
여기서 침강탱크(40)내에서 희석되는 벙커C유와 첨가제의 비율을 조정하기 위한 연산장치(90)의 동작과정은 선박의 각 기관/시설에 위치한 플로우메터(80) 의 펄스 시그널을 받아서 합산한 후, 데이터를 구축하고 비교 연산자에 로딩하는 단계와,
첨가제의 비율에 따른 기준값(예 3000:1, 6000:1)을 설정한 값을 비교연산자에 로딩되는 단계와,
상기 비교연산자의 로딩된 두 값의 비교 연산을 수행하여 기준값보다 플로우메터(80) 데이터가 높을 경우 기준값 설정시 환산된 일정시간동안 도징펌프(70)를 가동시켜 첨가제를 연료주입저장부(30)로 주입하도록 제어하는 단계로 이루어진다.
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 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 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.
10 : 연료저장탱크 20 : 연료이송펌프 30 : 연료주입저장부
40 : 침강탱크 50 : 주입탱크 60 : 첨가제저장탱크
70 : 도징펌프, 80 : 플로우메터 90 : 연산장치

Claims (2)

  1. 주연료를 저장하기 위한 연료저장탱크(10)와;
    상기 연료저장탱크(10)와 침강탱크(40) 사이에 설치되며 연료저장탱크(10)에 저장된 주연료를 침강탱크(40)로 공급하게 되는 역할을 하는 수개의 연료이송펌프(20)와;
    상기 연료이송펌프(20)와 연계되어 주연료와 첨가제를 수용하여 희석하고 불순물을 침전하도록 하는 침강탱크(40)와, 상기 침강탱크(40)에서 첨가제와 희석된 연료를 이송받아 고온상태에서 각 엔진에 주입하기 위해 설치된 주입탱크(50)로 구성된 연료주입저장부(30)와;
    첨가제가 저장되는 저장소로 구비되며, 도징펌프(70)와 연결되는 첨가제저장탱크(60)와;
    상기 첨가제저장탱크(60)와 연료주입저장부(30) 사이에 설치되어 상기 첨가제저장탱크(60)에 저장된 첨가제를 침강탱크(40)로 주입하는 도징펌프(70)와;
    상기 주입탱크(50)와 각 엔진을 연결하는 연료주입배관(55)에 설치되며, 엔진에 투입되는 연료의 이송량을 표시함과 아울러 엔진에 투입되는 연료량에 대한 펄스 신호를 연산장치(90)로 보내는 플로우메터(80)와;
    상기 도징펌프(70)내에 설치되며, 도징펌프(70)에 의해 첨가제를 침강탱크(40)로 주입시 플로우메터(80)의 신호에 따른 데이터와 첨가제의 비율에 따라 설정된 기준값을 비교 연산하여 첨가제의 주입량을 제어하기 위한 연산장치(90)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박엔진 첨가제 연료유 주입시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연산장치(90)는 주입탱크(50)와 연료주입배관(55)에 설치된 플로우메터(80)의 펄스 시그널을 받아서 합산한 후, 데이터를 구축하고 비교 연산자에 로딩하는 단계와,
    첨가제의 비율에 따른 기준값을 설정한 값을 비교연산자에 로딩되는 단계와,
    상기 비교연산자의 로딩된 두 값의 비교 연산을 수행하여 기준값보다 플로우메터(80) 데이터가 높을 경우 기준값 설정시 환산된 일정시간동안 도징펌프(70)를 가동시켜 첨가제를 연료주입저장부(30)의 침강탱크(40)로 주입하도록 제어하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 선박엔진 첨가제 연료유 주입시스템.
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