KR101529229B1 - Stability cooling system for a vessel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선박의 안정형 냉각 시스템에 관한 것으로서, 유입되는 청수를 펌핑하는 청수 냉각 펌프와; 해수 유입구를 통해 유입되는 해수를 펌핑하는 주 해수 냉각 펌프와; 청수 냉각 펌프로부터 유입되는 청수를 주 해수 냉각 펌프로부터 유입되는 해수를 통해 냉각 처리하는 냉각기와; 냉각기에서 냉각 처리된 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관 상에 설치되는 제 1온도 감지 센서와; 제 1온도 감지 센서에서 감지된 냉각수 온도값을 수신하고 수신한 온도값에 따라 주 해수 냉각 펌프를 제어하는 컨트롤 패널과; 냉각기에서 냉각 처리되어 제 1온도 감지 센서를 통과한 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관과 청수 냉각 펌프에서 펌핑된 청수를 냉각기를 거치지 않고 운전 장비로 바이패스시키는 바이패스관이 만나는 지점에 설치되는 유량 조절 밸브와; 유량 조절 밸브를 통과한 냉각수의 온도를 감지하기 위해 연결 배관 상에 설치되는 제 2온도 감지 센서와; 제 2온도 감지 센서에서 감지된 냉각수 온도값을 수신하고 수신한 온도값에 따라 유량 조절 밸브를 제어하는 밸브 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a stable cooling system of a ship, comprising: a fresh water cooling pump for pumping incoming fresh water; A main seawater cooling pump for pumping seawater flowing through the seawater inlet; A cooler for cooling the fresh water introduced from the fresh water cooling pump through sea water flowing from the main sea water cooling pump; A first temperature sensing sensor installed on a connection pipe for supplying cooling water cooled in the cooler to the operation equipment; A control panel for receiving the cooling water temperature value sensed by the first temperature sensing sensor and controlling the main seawater cooling pump according to the received temperature value; A connection pipe that is cooled in the cooler and supplies the cooling water that has passed through the first temperature sensor to the operation equipment, and a bypass pipe that bypasses the fresh water pumped by the fresh water cooling pump to the operation device without passing through the cooler A flow control valve; A second temperature sensor installed on the connection pipe for sensing the temperature of the cooling water passing through the flow control valve; And a valve controller for receiving the temperature value of the coolant sensed by the second temperature sensor and controlling the flow rate control valve according to the received temperature value.
선박, 냉각, 안정, 청수, 해수 Ship, cooling, stable, fresh water, seawater
Description
본 발명은 선박의 냉각 시스템에 관한 것으로서, 특히 안정성을 확보할 수 있도록 된 선박의 안정형 냉각 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 선박에 설치되는 메인 엔진, 발전기 엔진 등과 같은 장비는 운전시에 열을 발생하기 때문에 이러한 운전 장비로부터 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 청수 쿨러(fresh water cooler) 등을 비롯한 여러 가지 냉각 장치가 사용되고 있다. 이러한 선박의 운전 장비를 냉각시키기 위한 청수 쿨러의 경우, 운전 장비의 열을 폐루프(close loop) 순환되는 청수로 냉각시켜 주고, 이로 인해 온도가 상승한 청수를 해수로 냉각시켜서 운전 장비에 다시 공급하게 된다. Generally, since the main engine installed in the ship, the generator engine, and the like generate heat during operation, various cooling devices such as a fresh water cooler are used to cool the heat generated from the operation equipment have. In the case of a fresh water cooler for cooling the operation equipment of such a ship, the heat of the operation equipment is cooled by the closed loop circulating fresh water, so that the fresh water whose temperature rises is cooled by the sea water and supplied again to the operation equipment do.
한편, 중앙 집중 냉각 시스템(Central cooling system)의 경우, 중앙 집중 청수 냉각기(Central cooling fresh water cooler) 설계 시 여름철 최대 해수(Sea water) 온도 32℃가 적용됨에 따라 냉각기 전열 효율을 고려하여 저온 냉각 회로 온도 설정값을 36℃로 결정한다. 또한, 냉각이 필요한 장비들의 입구 온도를 선박의 운전 조건에 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있도록 냉각기 출구에 바이패스관과 온도조절 밸브가 설치된다. In the case of the central cooling system, the design of the central cooling fresh water cooler is based on the application of the sea water temperature of 32 ° C in summer, The temperature setting value is determined as 36 ° C. In addition, a bypass tube and a temperature control valve are installed at the cooler outlet so that the inlet temperature of the equipment requiring cooling is always kept constant regardless of the operating condition of the ship.
그리고, 중앙 집중 청수 냉각기의 설계 기준은 여름철 최대 해수 온도 32℃ 적용, 선박 운항 시 발생 할 수 있는 최대 부하 운전 조건에서 운전 장비를 냉각 시킬 수 있는 용량으로 선정한다. 따라서, 주 기관의 부하 저하 혹은 해수 온도가 낮은 선박 운항 항로에서, 일부 고온 냉각수는 온도 조절 밸브 작동에 따라 바이패스관을 통해 냉각기를 경유하지 않고 냉각기를 경유한 저온 냉각 청수와 혼합하여 청수 냉각수 온도 36℃가 유지되어 운전 장비에 냉각수로 공급된다. 이 경우, 바이패스관에 흐르는 고온 냉각 청수 량은 해수 온도가 낮을수록 선박의 운전 부하가 낮을수록 증가한다. The design criterion of the centralized fresh water cooler is selected as the capacity to cool the operating equipment under the maximum load operating condition that can be applied when the maximum sea water temperature is 32 ° C in summer and when the ship is operated. Therefore, in a ship operation route where the main engine load is low or sea water temperature is low, some high temperature cooling water is mixed with low temperature cooling water passed through the cooler through the bypass pipe through the bypass pipe according to the operation of the temperature control valve, 36 ° C is maintained and supplied to the operating equipment as cooling water. In this case, the amount of high-temperature cooling water flowing through the bypass pipe increases as the sea water temperature is lower and the operation load of the ship is lower.
도 1은 종래 선박의 냉각 시스템을 도시한 구성도이다. 1 is a configuration diagram showing a conventional marine cooling system.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 선박의 냉각 시스템은 유입되는 청수를 펌핑하는 청수 냉각 펌프(10), 해수 유입구(1)를 통해 유입되는 해수를 펌핑하는 주 해수 냉각 펌프(20) 및 청수 냉각 펌프(10)로부터 유입되는 청수를 주 해수 냉각 펌프(20)로부터 유입되는 해수를 통해 냉각 처리하는 냉각기(30)를 구비한다. 그리고, 냉각기(30)에서 냉각 처리된 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관(31) 상에는 유량 조절 밸브(40)와 온도 감지 센서(50)가 설치되고, 또한 청수 냉각 펌프(10)에서 펌핑된 청수를 냉각기를 거치지 않고 운전 장비로 바이패스시키기 위한 청수 바이패스관(11)이 설치된다. As shown in Fig. 1, a conventional marine cooling system includes a fresh
이러한 냉각 시스템은 온도 감지 센서(50)에서 감지한 냉각수 온도값에 따라 유량 조절 밸브(40)를 통해 냉각수의 양을 조절하게 된다. The cooling system adjusts the amount of the cooling water through the
그런데, 일반적으로 중앙 집중 청수 냉각기의 설계 기준으로 선박이 운전되 는 경우는 극히 적으나 상기 운전 설계 기준에 따라 선박의 운항 조건에 관계없이 주 해수 냉각 펌프(20)가 선박의 최대 부하 운전에서 설계된 용량을 냉각기(30)에 송출함에 따라 바이패스관(11)을 경유하는 고온 냉각 청수가 항상 존재함으로써 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다. However, in general, the operation of the ship as a design standard of the centralized fresh water cooler is extremely small. However, regardless of the operating conditions of the ship, the main
상기와 같은 냉각 시스템의 문제점을 개선하기 위하여, 청수 바이패스관을 없애고 운전 장비로 공급되는 냉각수 온도값에 따라 주 해수 냉각 펌프의 회전수를 적절히 변경하도록 냉각 시스템을 구성할 수 있는데, 이렇게 구성하게 되면 주 해수 냉각 펌프의 부하를 낮춤으로써 에너지를 절감할 수가 있다. In order to solve the problem of the cooling system described above, the cooling system can be configured to eliminate the fresh water bypass pipe and appropriately change the rotation number of the main seawater cooling pump according to the cooling water temperature value supplied to the operation equipment. The energy can be saved by lowering the load of the main seawater cooling pump.
그렇지만, 상기와 같이 냉각 시스템을 구성하게 될 경우, 운전 장비 저 부하, 극 지방 등 낮은 해수 온도 등의 선박 운항 조건에 따라 운전 장비로 공급되는 냉각수 온도가 설정값(예컨대, 10℃) 이하가 되면 냉각되는 장비 중 하나인 주 윤활유 냉각기의 과도한 냉각으로 인해 윤활유의 점도가 높아져서 주기관 운전에 제약이 될 수 있는 문제점이 있었다. However, when the cooling system is configured as described above, when the temperature of the cooling water supplied to the operation equipment is lower than a set value (for example, 10 ° C) in accordance with the ship operating conditions such as low operating load, Excessive cooling of the main lubricating oil cooler, which is one of the equipment to be cooled, may increase the viscosity of the lubricating oil, thereby limiting the operation of the main engine.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선박 운항 조건에 관계없이 선박이 안정적으로 운항할 수 있도록 된 선박의 안정형 냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a stable cooling system for a ship that allows a ship to operate stably regardless of the ship operating conditions.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템은, 선박에 설치된 운전 장비를 냉각시키기 위한 시스템으로서, 유입되는 청수를 펌핑하는 청수 냉각 펌프와; 해수 유입구를 통해 유입되는 해수를 펌핑하는 주 해수 냉각 펌프와; 청수 냉각 펌프로부터 유입되는 청수를 주 해수 냉각 펌프로부터 유입되는 해수를 통해 냉각 처리하는 냉각기와; 냉각기에서 냉각 처리된 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관 상에 설치되는 제 1온도 감지 센서와; 제 1온도 감지 센서에서 감지된 냉각수 온도값을 수신하고 수신한 온도값에 따라 주 해수 냉각 펌프를 제어하는 컨트롤 패널과; 냉각기에서 냉각 처리되어 제 1온도 감지 센서를 통과한 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관과 청수 냉각 펌프에서 펌핑된 청수를 냉각기를 거치지 않고 운전 장비로 바이패스시키는 바이패스관이 만나는 지점에 설치되는 유량 조절 밸브와; 유량 조절 밸브를 통과한 냉각수의 온도를 감지하기 위해 연결 배관 상에 설치되는 제 2온도 감지 센서와; 제 2온도 감지 센서에서 감지된 냉각수 온도값을 수신하고 수신한 온도값에 따라 유량 조절 밸브를 제어하는 밸브 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a stabilized cooling system of a ship according to the present invention is a system for cooling an operating equipment installed in a ship, comprising: a fresh water cooling pump for pumping incoming fresh water; A main seawater cooling pump for pumping seawater flowing through the seawater inlet; A cooler for cooling the fresh water introduced from the fresh water cooling pump through sea water flowing from the main sea water cooling pump; A first temperature sensing sensor installed on a connection pipe for supplying cooling water cooled in the cooler to the operation equipment; A control panel for receiving the cooling water temperature value sensed by the first temperature sensing sensor and controlling the main seawater cooling pump according to the received temperature value; A connection pipe that is cooled in the cooler and supplies the cooling water that has passed through the first temperature sensor to the operation equipment, and a bypass pipe that bypasses the fresh water pumped by the fresh water cooling pump to the operation device without passing through the cooler A flow control valve; A second temperature sensor installed on the connection pipe for sensing the temperature of the cooling water passing through the flow control valve; And a valve controller for receiving the temperature value of the coolant sensed by the second temperature sensor and controlling the flow rate control valve according to the received temperature value.
여기에서, 상기 냉각 시스템은, 컨트롤 패널과 주 해수 냉각 펌프 사이에, 컨트롤 패널로부터 제어 신호를 수신하여 주파수 변환을 통해 주 해수 냉각 펌프의 회전수를 제어하는 주파수 컨버터를 더 구비할 수 있다. The cooling system may further include a frequency converter between the control panel and the main seawater cooling pump for receiving a control signal from the control panel and controlling the number of revolutions of the main seawater cooling pump through frequency conversion.
그리고, 상기 컨트롤 패널은, 제 1온도 감지 센서로부터 수신한 냉각수 온도값이 제 1설정 온도값 이하인가를 판단하는 단계와; 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하이면 제 2설정 온도값 이하인가를 판단하는 단계와; 수신한 온도값이 제 2설정 온도값(제 1설정 온도값>제 2설정 온도값) 이하이면 주 해수 냉각 펌프의 회전수가 설정된 최소 회전수 이상인가를 판단하는 단계와; 주 해수 냉각 펌프의 회전수가 최소 회전수 이상이면 주 해수 냉각 펌프의 회전수를 설정된 회전수만큼 감소시키는 단계와; 일정한 시간이 경과하면 제 1온도 감지 센서로부터 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하인가를 판단하는 단계로 피드백하는 단계를 포함하여 이루어지는 절감 모드 제어 로직을 통해 주 해수 냉각 펌프를 제어하고, 상기 밸브 컨트롤러는, 제 2온도 감지 센서로부터 수신한 냉각수 온도값이 제 3설정 온도값(제 2설정 온도값>제 3설정 온도값) 이하인가를 판단하는 단계와; 수신한 온도값이 제 3설정 온도값 이하이면 제 3설정 온도값 이상을 유지하도록 유량 조절 밸브를 제어하는 단계와; 일정한 시간이 경과하면 제 2온도 감지 센서로부터 수신한 냉각수 온도값이 제 3설정 온도값 이하인가를 판단하는 단계로 피드백하는 단계를 포함하여 이루어지는 안정 모드 제어 로직을 통해 유량 조절 밸브를 제어할 수 있다. The control panel may further include a step of determining whether a cooling water temperature value received from the first temperature sensor is equal to or lower than a first predetermined temperature value; Determining whether the received temperature value is lower than a second set temperature value if the received temperature value is lower than the first set temperature value; Determining whether the number of revolutions of the main seawater cooling pump is equal to or greater than a set minimum number of revolutions when the received temperature value is equal to or less than a second set temperature value (first set temperature value> second set temperature value); Reducing the number of revolutions of the main seawater cooling pump by a predetermined number of revolutions when the number of revolutions of the main seawater cooling pump is not less than the minimum number of revolutions; Feedback to the step of judging whether the temperature value received from the first temperature sensor is below the first set temperature value when a predetermined time has elapsed, controlling the main seawater cooling pump through the saving mode control logic, The valve controller may include a step of determining whether the cooling water temperature value received from the second temperature sensor is equal to or lower than a third set temperature value (second set temperature value> third set temperature value); Controlling the flow rate control valve to maintain the received temperature value equal to or higher than the third set temperature value if the received temperature value is equal to or lower than the third set temperature value; And feedback to the step of determining whether the cooling water temperature value received from the second temperature sensing sensor is equal to or lower than the third predetermined temperature value when a predetermined time has elapsed, by controlling the flow rate control valve through the stable mode control logic .
이 경우에, 상기 컨트롤 패널은, 제 1온도 감지 센서로부터 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하인가를 판단하는 단계와; 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하가 아니면 주 해수 냉각 펌프의 회전수가 설정된 최대 회전수 이하인가를 판단하는 단계와; 주 해수 냉각 펌프의 회전수가 최대 회전수 이하이면 주 해수 냉각 펌프의 회전수를 설정된 회전수만큼 증가시키는 단계와; 일정한 시간이 경과하면 제 1온도 감지 센서로부터 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하인가를 판단하는 단계로 피드백하는 단계를 포함하여 이루어지는 절감 모드 제어 로직을 통해 주 해수 냉각 펌프를 제어할 수 있다. In this case, the control panel may determine that the temperature value received from the first temperature sensor is below the first set temperature value; Determining whether the number of rotations of the main seawater cooling pump is equal to or less than a predetermined maximum number of rotations if the received temperature value is not less than the first set temperature value; Increasing the number of revolutions of the main seawater cooling pump by a predetermined number of revolutions when the number of revolutions of the main seawater cooling pump is not more than the maximum number of revolutions; And feedback to the step of determining whether the temperature value received from the first temperature sensor is below the first set temperature value when a predetermined time has elapsed, by controlling the main sea water cooling pump through the saving mode control logic .
이와 더불어, 상기 냉각 시스템은, 주 해수 냉각 펌프의 회전수가 설정된 목표 회전수(목표 회전수>최소 회전수)에 도달하면 목표 회전수를 유지할 수 있도록 선박 운항 조건에 따라 냉각수 온도를 지속적으로 낮출 수 있다. In addition, the cooling system can continuously lower the cooling water temperature according to the ship operating conditions so that the target rotation speed can be maintained when the rotation speed of the main sea water cooling pump reaches the set target rotation speed (target rotation speed> minimum rotation speed) have.
본 발명에 따르면, 주 윤활유 냉각기로 공급되는 냉각수 온도를 설정값 이상으로 유지시킴으로써 윤활유의 점도가 지나치게 높아지는 것을 방지하여 주기관 운전이 원활하게 이루어지게 하므로 선박 운항 조건에 관계없이 선박이 안정적으로 운항할 수 있도록 한다. According to the present invention, since the temperature of the cooling water supplied to the main lubricating oil cooler is maintained at a set value or higher, the viscosity of the lubricating oil is prevented from being excessively increased so that the main engine operation is smoothly performed. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템을 도시한 개략도이다. 2 is a schematic view showing a stable cooling system of a ship according to the present invention.
본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템은 선박에 설치된 메인 엔진, 발전기 엔진 등과 같은 운전 장비들을 냉각 처리시키되 운전 장비가 안정적으로 작동될 수 있도록 된 시스템이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 안 정형 냉각 시스템은 청수 냉각 펌프(110), 주 해수 냉각 펌프(120), 냉각기(130), 제 1온도 감지 센서(140), 컨트롤 패널(150), 주파수 컨버터(160), 유량 조절 밸브(170), 제 2온도 감지 센서(180) 및 밸브 컨트롤러(190)를 구비한다. The stabilized cooling system of a ship according to the present invention is a system in which operating equipment such as a main engine, a generator engine, and the like installed in a ship is cooled, and operation equipment can be stably operated. As shown in the drawing, the internal cooling system of a ship according to the present invention includes a fresh
상기 청수 냉각 펌프(110)는 복수개의 펌프(도 2에서는 3개 도시)를 구비할 수 있으며 유입되는 청수를 펌핑하고, 상기 주 해수 냉각 펌프(120)는 복수개의 펌프(도 2에서는 2개 도시)를 구비할 수 있으며 해수 유입구(1)를 통해 유입되는 해수를 펌핑한다. The fresh
상기 냉각기(130)는 복수개의 냉각기(도 2에서는 2개 도시)를 구비할 수 있으며 청수 냉각 펌프(110)로부터 유입되는 청수를 주 해수 냉각 펌프(120)로부터 유입되는 해수를 통해 냉각 처리한다. The
상기 제 1온도 감지 센서(140)는 냉각기(130)에서 냉각 처리된 냉각수를 외부의 운전 장비(미도시)로 공급하는 연결 배관(132) 상에 설치된다. The first
상기 컨트롤 패널(150)은 일종의 중앙 처리 장치로서 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 냉각수 온도값을 수신함과 아울러 수신한 온도값에 따라 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수를 적절히 제어한다. The
상기 주파수 컨버터(160)는 컨트롤 패널(150)로부터 소정의 제어 신호를 수신하여 주파수 변환을 통해 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수를 제어할 수 있도록 컨트롤 패널(150)과 주 해수 냉각 펌프(120) 사이에 설치된다. The
상기 유량 조절 밸브(170)는 냉각기(130)에서 냉각 처리되어 제 1온도 감지 센서(140)를 통과한 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관(132)과 청수 냉각 펌프(110)에서 펌핑된 청수를 냉각기를 거치지 않고 운전 장비로 바이패스시키는 바이패스관(112)이 만나는 지점에 설치된다. 즉, 냉각기(130)에서 공급되는 냉각수와 청수 냉각 펌프(110)에서 펌핑되어 바이패스관(112)을 통해 바이패스되는 청수의 유량을 적절히 조절하기 위함이다. The
상기 제 2온도 감지 센서(180)는 유량 조절 밸브(170)를 통과한 냉각수의 온도를 감지하기 위해 연결 배관(132) 상에 설치된다. The second
상기 밸브 컨트롤러(190)는 제 2온도 감지 센서(180)에서 감지된 냉각수 온도값에 따라 유량 조절 밸브(170)를 제어한다. The
본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템의 제어 로직(control logic)은 크게 DOL(Direct On Line) 모드 및 주파수 모드로 구분할 수 있다. The control logic of the stable cooling system of the ship according to the present invention can be broadly classified into a direct on-line (DOL) mode and a frequency mode.
먼저, DOL(Direct On Line) 모드에서 주 해수 냉각 펌프(120)의 스탠바이 펌프는 주 해수 냉각 펌프(120)의 작동 펌프의 비정상(Abnormal) 혹은 트립(trip)에 의한 해수 관의 Low pressure 감지 시 스타팅된다. 주 해수 냉각 펌프(120)는 스탠바이 펌프 컨트롤 기능을 가지고 있다.First, in the direct on-line (DOL) mode, the standby pump of the main
주파수 모드는 온도 감지 센서(140)에 의해 자동적으로 제어되는 모드로서, DOL 모드로 한 주 해수 냉각 펌프(120)가 구동되고 있을 때 매뉴얼로 선택할 수 있다. 주 해수 냉각 펌프(120)의 작동 펌프가 원격 모드로 정상적으로 운전되고 있을 때, 주 해수 냉각 펌프(120)의 작동 펌프는 자동적으로 주파수 컨트롤 펌프로 변경된다. 이때 주 해수 냉각 펌프(120)의 스탠바이 펌프는 인터록킹(Interlocking) 되 어야 한다. 컨트롤 패널(150)에서는 주 해수 냉각 펌프(120)의 작동 펌프의 속도 제어를 위해 제어 신호 레인지(예컨대, 4mA-Min. rpm, 20mA-Max. rpm) 내에서 소정의 제어 신호를 주파수 컨버터(160)에 제공한다. The frequency mode is a mode that is automatically controlled by the
한편, 제어 신호 레인지의 Min. rpm을 Max. rpm의 일정한 비율(예컨대, 70%)로 설정하게 되면 해수 온도가 낮아지거나 시스템의 저 부하시 저온 청수 냉각수 온도는 계속해서 낮아져서 주 기관 및 발전 기관의 연료 소모량을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다. On the other hand, the control signal range Min. rpm to Max. (for example, 70%), the seawater temperature is lowered, or the low-temperature fresh water coolant temperature at the time of low load of the system is continuously lowered, thereby reducing the fuel consumption of the main engine and the power generation engine.
주 해수 냉각 펌프(120)의 작동 펌프가 비정상 혹은 주파수 컨버터(160)가 비정상인 경우, 주파수 모드는 자동으로 DOL 모드로 변경된다. 이 경우, 주 해수 냉각 펌프(120)의 스탠바이 펌프는 자동으로 스타팅된다. If the operation pump of the main
그리고, 주 해수 냉각 펌프(120)의 스탠바이 펌프가 스탠바이 스타팅된 후, 주파수 모드로 변경하고자 할 경우에는 매뉴얼로 변경해야 한다. If the standby pump of the main
도 3은 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템의 제 1제어 흐름도로서, 컨트롤 패널에 의해 에너지를 절감할 수 있도록 제어되는 로직이다. FIG. 3 is a first control flowchart of a stable cooling system of a ship according to the present invention, which is a logic that is controlled so as to save energy by a control panel.
먼저, 냉각 시스템의 컨트롤 패널(150)은 제 1온도 감지 센서(140)로부터 수신한 냉각수 온도값이 제 1설정 온도값(예컨대, 36℃) 이하인가를 판단하고(S110), 이어서 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하인 경우에는 제 2설정 온도값(예컨대, 34℃) 이하인가를 판단한다(S120). First, the
계속해서, 수신한 온도값이 제 2설정 온도값 이하인 경우에는 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수가 설정된 최소 회전수 이상인가를 판단하여, 최소 회전수 이상이면 주파수 컨버터(160)를 제어하여 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수를 설정된 회전수(예컨대, 20 rpm)만큼 감소시킨다(S130),(S140). 그리고, 일정한 시간(예컨대, 5 min.)이 경과하면 상기 S110 단계로 피드백한다(S150). 이와 같이, 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 냉각수 온도값에 따라 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수 변경을 통해 주 해수 냉각 펌프(120)의 부하를 낮추어서 에너지를 절감하는 것이다. When the received temperature value is equal to or lower than the second set temperature value, it is determined that the number of rotations of the main
이때, 냉각 시스템은, 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수가 설정된 목표 회전수(목표 회전수>최소 회전수)에 도달하면 목표 회전수를 유지할 수 있도록 제 1온도 감지 센서(140)를 통한 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수 제어 기능을 차단시키고 선박 운항 조건에 따라 냉각수 온도를 지속적으로 낮출 수 있다. At this time, in order to maintain the target rotational speed when the rotational speed of the main sea
한편, 냉각 시스템의 컨트롤 패널(150)은 제 1온도 감지 센서(150)로부터 수신한 온도값이 제 1설정 온도값 이하가 아닌 경우, 즉 제 1설정 온도값을 초과하는 경우에는 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수가 설정된 최대 회전수 이하인가를 판단하여, 최대 회전수 이하이면 주파수 컨버터(160)를 제어하여 주 해수 냉각 펌프(120)의 회전수를 설정된 회전수(예컨대, 30 rpm)만큼 증가시킨다(S110),(S160),(S170). 그리고, 일정한 시간(예컨대, 5 min.)이 경과하면 상기 S110 단계로 피드백한다(S180). On the other hand, when the temperature value received from the
도 4는 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템의 제 2제어 흐름도로서, 밸브 컨트롤러에 의해 선박이 안정적으로 운항할 수 있도록 제어되는 로직이다. FIG. 4 is a second control flowchart of a stable cooling system of a ship according to the present invention, and is a logic that is controlled so that a ship can stably operate by a valve controller.
먼저, 냉각 시스템이 컨트롤 패널에 의한 제어 로직에 의해 제어되는 동안, 제 2온도 감지 센서(180)에서 감지된 냉각수 온도값이 제 3설정 온도값(예컨대, 10℃)에 도달하면 밸브 컨트롤러(190)는 제 3설정 온도값 이상을 유지하도록 유량 조절 밸브(170)를 제어한다(S210),(S220). 즉, 유량 조절 밸브(170)를 제어하여 냉각수와 바이패스되는 청수의 유량을 적절히 조절함으로써 운전 장비로 유출되는 냉각수의 온도를 제 3설정 온도값 이상으로 유지시키는 것이다. First, when the cooling water temperature value sensed by the second
그리고, 일정한 시간(예컨대, 5 min.)이 경과하면 상기 S210 단계로 피드백한다(S230). If a predetermined time (e.g., 5 min.) Has elapsed, the process returns to step S210 (step S230).
이와 같이, 유량 조절 밸브(170), 제 2온도 감지 센서(180) 및 밸브 컨트롤러(190)의 구성을 통해 주 윤활유 냉각기로 공급되는 냉각수 온도를 설정 온도 이상으로 유지시켜 윤활유의 점도가 지나치게 높아지는 것을 방지하여 주기관 운전을 원활하게 함으로써 안정적인 운항이 가능한 것이다. Thus, it is possible to maintain the temperature of the cooling water supplied to the main lubricant cooler through the configuration of the flow
본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템의 작용을 설명한다. The operation of the stabilized cooling system of the ship according to the present invention will be described.
먼저, 냉각 시스템의 주파수 모드 제어를 위해 제 1설정 온도값은 36℃, 제 2설정 온도값은 34℃, 목표 회전수는 최대 회전수의 70%, 제 3설정 온도값은 10℃로 설정되었다고 가정한다. First, the first set temperature value is set to 36 DEG C, the second set temperature value is set to 34 DEG C, the target number of revolutions is set to 70% of the maximum number of revolutions, and the third set temperature value is set to 10 DEG C I suppose.
만약 냉각 시스템의 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 온도가 36℃를 초과한 경우, 주 해수 냉각 펌프(120)의 속도는 현재 속도에서 자동적으로 30 rpm씩 증가된다. 그리고, 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 온도가 34℃ 이하가 될 때까지 주 해수 냉각 펌프(120)의 속도는 한번에 30 rpm씩 계속 증가된다. 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 온도가 34~36℃ 사이값이라면 주 해수 냉각 펌프(120)의 속도는 현재 상태를 유지한다.If the temperature sensed by the
그리고, 만약 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 온도가 34℃ 이하로 떨어지면 주 해수 냉각 펌프(120)의 속도는 현재 속도에서 자동적으로 20 rpm씩 감소된다. 그리고, 제 1온도 감지 센서(140)에서 감지된 온도가 34℃ 이하가 유지되면 주 해수 펌프(120)의 속도는 한번에 20 rpm씩 계속 감소된다. 이때, 주 해수 냉각 펌프(120)의 속도가 감소하여 목표 회전수에 도달하면 더 이상의 주 해수 냉각 펌프(120)의 속도 감소없이 현재의 목표 회전수를 유지할 수도 있다. 이러한 경우, 청수 냉각수 온도가 떨어지는 효과를 얻어 주 기관 및 발전 기관의 연료 소비량을 감소시킬 수있다. 상기 각 스텝 사이의 시간 간격 설정은 조절 가능하다. If the temperature sensed by the
그리고, 만약 제 2온도 감지 센서(180)에서 감지된 냉각수 온도값이 10℃에 도달하면 밸브 컨트롤러(190)에서는 냉각수 온도값이 10℃ 이상을 유지하여 주 윤활유 냉각기의 과도한 냉각으로 인한 윤활유의 점도 상승을 방지하기 위해 유량 조절 밸브(170)를 제어하여 냉각기(130)에서 냉각 처리된 냉각수와 청수 냉각 펌프(110)에서 펌핑되어 냉각기를 거치지 않고 바이패스되는 청수의 유량을 조절하게 된다. 즉, 운전 장비가 안정적으로 운항할 수 있도록 유량 조절 밸브(170)를 제어하여 운전 장비로 공급되는 냉각수와 청수의 유량 비율을 조절하는 것이다. If the temperature value of the cooling water sensed by the
한편, 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. Although the stable cooling system of the ship according to the present invention has been described according to the limited embodiments, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments, Various modifications, alterations, and changes may be made without departing from the scope of the present invention.
도 1은 종래 선박의 냉각 시스템을 도시한 개략도. 1 is a schematic view showing a cooling system of a conventional ship;
도 2는 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템을 도시한 개략도. 2 is a schematic view showing a stable cooling system of a ship according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템의 제 1제어 흐름도. 3 is a first control flow diagram of a stable cooling system of a ship according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 선박의 안정형 냉각 시스템의 제 2제어 흐름도. 4 is a second control flow diagram of a stable cooling system of a ship in accordance with the present invention;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
110 : 청수 냉각 펌프 112 : 바이패스관110: fresh water cooling pump 112: bypass pipe
120 : 주 해수 냉각 펌프 130 : 냉각기120: main seawater cooling pump 130: cooler
132 : 연결 배관 140 : 제 1온도 감지 센서132: connection piping 140: first temperature sensor
150 : 컨트롤 패널 160 : 주파수 컨버터150: Control panel 160: Frequency converter
170 : 유량 조절 밸브 180 : 제 2온도 감지 센서170: Flow control valve 180: Second temperature sensor
190 : 밸브 컨트롤러190: Valve controller
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