KR101775052B1 - 선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법 - Google Patents

선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각 연료유를 저장하는 탱크의 수두를 각각 측정하여 그 수두 차이를 보상하도록 탱크와 연결되어 있는 밸브의 개도를 조절하는 선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템으로서, 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크에 각각 설치되어 상기 제 1 및 제 2 탱크의 수두를 측정하는 측정부; 상기 제 1 탱크 또는 상기 제 2 탱크로의 연료유 교체시 온도 변화를 줄이기 위한 밸브; 및 조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간이 수신되면 상기 측정부를 통해 측정된 상기 제 1 및 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하여 계산된 수두차이를 보상하도록 상기 밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템이 제공된다.

Description

선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법{FUEL CHANGE OVER CONTROL SYSTEM OF SHIP AND METHOD FOR CONTROLLING CHANGE OVER FUEL USING THE SAME}
본 발명은 선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 연료유를 저장하는 탱크의 수두를 각각 측정하여 그 수두 차이를 보상하도록 탱크와 연결되어 있는 밸브의 개도를 조절하는 선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법에 관한 것이다.
선박에 사용하는 엔진의 경우 ECA AREA 등의 환경 규제가 있는 구역에서는 특정 연료유를 사용해야 한다.
기존 HFO(Heavy Fuel Oil)의 경우 점도가 높기 때문에, 가열기(HEATER)를 통해 가열하여 엔진에서 요구하는 점도를 유지하여 사용하는 반면, 황 함유량이 낮은 특정 연료유(LSMGO)의 경우 점도가 낮기 때문에 가열이 필요없고 냉각을 해야 할 수도 있다.
환경 규제가 있는 곳을 항해하게 되어 연료를 교체해야 하는 경우, 점도가 높은 HFO와 황 함유량이 낮은 연료(LSMGO)가 섞이게 된다. 이때 엔진에 공급되는 연료유의 급격한 온도 변화를 막기 위해 서서히 섞이게 하는 기능이 필수로 적용되어야 한다.
대한민국 공개특허공보 제2012-0072747호(2012.07.04) "선박 엔진의 연료 공급 시스템"
일반적으로, 연료 교체 제어 시스템은 3-way 밸브를 이용하여 연료유의 점도와 온도가 분당 약 2℃의 온도 변화가 될 수 있도록 연료유를 섞는 시스템을 구성하고 있다.
하지만, 선박의 연료유를 저장하는 탱크들은 그 내부에 들어 있는 연료유의 양이 다르고 탱크가 실제 설치되는 높이가 제각각이기 때문에 교체를 실시하는 3-way 밸브의 개도에 따라 엔진쪽으로 유입되는 연료유가 적절히 혼합되지 못하는 실정이다. 즉, 수두가 높은 탱크의 연료유가 먼저 엔진쪽으로 유입되어 적절한 교체가 이루어지지 못한다.
또한, 종래의 연료 교체 제어 시스템은 연료유 탱크의 연료유 높이가 높은 쪽으로 연료유가 처음 설정하였던 것보다 많이 흘러 온도 조절이 되지 못하여 급격한 온도 변화가 발생할 수 밖에 없다.
따라서 각 연료유 탱크의 수두를 각각 측정하여 그 수두차이를 보상하도록 3-way 밸브의 개도를 조절할 수 있는 개선된 연료 교체 제어 시스템이 요구된다.
본 발명의 목적은, 각 연료유를 저장하는 탱크의 수두를 각각 측정하여 그 수두 차이를 보상하도록 탱크와 연결되어 있는 밸브의 개도를 조절할 수 있는 선박의 연료 교체 제어 시스템 및 이를 이용한 연료 교체 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템으로서, 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크에 각각 설치되어 상기 제 1 및 제 2 탱크의 수두를 측정하는 측정부; 상기 제 1 탱크 또는 상기 제 2 탱크로의 연료유 교체시 온도 변화를 줄이기 위한 밸브; 및 조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간이 수신되면 상기 측정부를 통해 측정된 상기 제 1 및 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하여 계산된 수두차이를 보상하도록 상기 밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템이 제공된다.
상기 밸브는 3-way 밸브 또는 2-way 밸브일 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 1 탱크의 초기수두설정값 및 상기 제 2 탱크의 초기수두설정값이 설정되어 있고, 상기 연료유 교체 시간이 수신된 이후에 상기 수두차이가 있으면, 상기 수두차이가 큰 탱크의 초기수두설정값을 상기 수두차이에 비례하게 계산된 보정용 밸브의 개도값에 따라 상기 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 1 탱크의 초기수두설정값 및 초기유량설정값, 상기 제 2 탱크의 초기수두설정값 및 초기유량설정값, 그리고 상기 밸브의 후단 초기수두설정값 및 후단 초기유량설정값이 설정되어 있고, 상기 수두차이가 큰 탱크의 유량을 계산하여 계산된 유량이 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정되어 있는 상기 초기유량설정값에서 상기 밸브의 후단 초기유량설정값을 뺀 유량설정값과 같게 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정된 초기수두설정값을 조절하여 상기 수두차이가 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는 엔진 직 전단부에 설치된 온도 감지 센서로부터 측정된 연료유의 온도를 수신하고, 수신된 연료유의 온도가 일정온도 이상인지 여부를 판단하여, 일정온도 이상인 경우 상기 밸브의 개도 상태를 유지하도록 제어하고, 일정온도 미만이면 상기 밸브의 개도를 밸브각도기준정보를 근거로 하여 계산된 밸브의 개도값에 맞춰 상기 밸브의 개도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는 엔진으로 공급되는 연료유의 점도가 미리 설정된 제 1 일정점도 이하에서 가열기에 연결된 스팀 공급을 차단하고 배관 스팀 트레이싱 밸브를 폐쇄시키도록 제어하고, 연료유의 점도가 미리 설정된 제 2 일정점도 이하에서 냉각기에 연결된 밸브를 상기 냉각기 쪽으로 개방시키도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법으로서, 상기 제어부가, 조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간을 수신하는 단계; 상기 제 1 탱크 및 제 2 탱크의 수두를 수신하여 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 수두차이를 보상하도록 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함하되, 상기 조절하는 단계는 상기 연료유 교체 시간 내에 상기 밸브의 개도를 밸브개도기준정보에 근거하여 상기 밸브의 개도를 시간단위로 조절하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법이 제공된다.
상기 조절하는 단계는 상기 수두차이가 큰 탱크의 초기수두설정값을 상기 수두차이에 비례하게 계산된 보정용 밸브의 개도값에 따라 상기 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조절하는 단계는 상기 수두차이가 큰 탱크의 유량을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 유량이 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정되어 있는 상기 초기유량설정값에서 상기 밸브의 후단 초기유량설정값을 뺀 유량설정값과 같게 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정된 초기수두설정값을 조절하여 상기 수두차이가 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조절하는 단계는 엔진 직 전단부에 설치된 온도 감지 센서로부터 측정된 연료유의 온도를 수신하는 단계; 상기 수신된 연료유의 온도가 일정온도 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과, 일정온도 이상인 경우 상기 밸브의 개도 상태를 유지하도록 제어하고, 일정온도 미만이면 상기 밸브의 개도를 밸브각도기준정보를 근거로 하여 계산된 밸브의 개도값에 맞춰 상기 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법은 상기 조절하는 단계 이후에, 엔진으로 공급되는 연료유의 점도가 미리 설정된 제 1 일정점도 이하에서 가열기에 연결된 스팀 공급을 차단하고 배관 스팀 트레이싱 밸브를 폐쇄시키도록 제어하고, 연료유의 점도가 미리 설정된 제 2 일정점도 이하에서 냉각기에 연결된 밸브를 상기 냉각기 쪽으로 개방시키도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 각 연료유를 저장하는 탱크의 수두를 각각 측정하여 그 수두 차이를 보상하도록 탱크와 연결되어 있는 밸브의 개도를 조절함으로써 연료유 교체시 급격한 온도 변화 없이 안정적으로 연료유를 교체할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 엔진 직 전단부의 온도 차이가 일정온도 미만인 경우 밸브의 개도를 밸브개도기준정보에 근거하여 조절함으로써 연료유 교체 시간동안 급격한 온도 변화 없이 안정적으로 연료유를 교체할 수 있는 효과도 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면 엔진에 공급되는 연료유의 밀도가 일정밀도에 도달하는지 여부를 판단하여 일정밀도로 유지될 수 있도록 가열기 및 냉각기에 연결된 밸브를 제어함으로써 환경 규제가 있는 구역을 운항할 수 있도록 한 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 제 1 및 제 2 탱크와 밸브를 자세히 도시한 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템은 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크(1), 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크(2), 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)에서 나오는 연료유를 엔진(15)에 연료로 공급 또는 차단하기 위한 밸브(5), 그리고 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)에 각각 설치된 측정부(31, 32)를 통해 측정된 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두간의 수두차이를 보상하도록 밸브(5)의 개도를 조절하는 제어부(20)를 포함하여 구성된다.
도 1에서는 제 1 탱크(1)의 연료유를 엔진의 연료로 공급되는 연료공급흐름을 진한 굵기의 선으로 표시하였다.
제 1 탱크(1)는 점도가 높은 가열이 필요한 제 1 연료유, 예를 들면 HFO(Heavy Fuel Oil)가 저장되고, 제 2 탱크(2)는 제 1 연료유 보다 점도가 낮고 황함유량이 낮은 제 2 연료유, 예를 들면 LSMGO가 저장된다. LSMGO는 황 함유량이 낮은 연료유로, 가열이 불필요하고 냉각이 필요할 수 있다. 제 1 탱크(1)에는 가열 코일(4)이 설치된다. 가열 코일(4)은 필요시 제 1 탱크(1)를 가열시켜 제 1 탱크(1)에 저장된 연료유의 점도를 낮게 해준다.
밸브(5)는 제 1 탱크(1) 및 제 2 탱크(2)와 연결되어 엔진(15)쪽으로 공급되는 연료유를 단속한다. 본 실시예에서 밸브(5)를 도 2에 도시된 바와 같이 3-way 밸브로 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 2-way 밸브로도 구현 가능하다.
이러한 밸브(5)는 연료유 교체시 온도 변화를 적게 만들기 위해 자동으로 제어되는 밸브이다.
밸브(5)는 제어부(20)의 제어에 따라 제 1 탱크(1) 및 제 2 탱크(2)에서 각각 나오는 연료유 또는 제 1 탱크(1) 또는 제 2 탱크(2)에서 나오는 연료유의 유량을 조절하여 엔진(15)에 공급되도록 한다.
믹싱 튜브(6)는 연료유가 잘 섞여서 온도 교환이 이루어지게 하는 장치이다.
믹싱 튜브(6)에 인접하게 설치된 온도 감지 센서(7)는 믹싱 튜브 직 후단에 온도를 측정하는 센서이다.
수동 연료유 교환 밸브(8)는 빠르게 연료유 교체를 하고 싶거나 수동으로 하고 싶을시에 사용되는 밸브이다.
제어부(20)는 조작 단말(미도시)로부터 입력된 연료유 교체 시간을 수신하면 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두를 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)에 설치된 측정부(31, 32)로부터 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두를 각각 수신하여 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두차이를 계산하여 수두차이가 있으면 그 수두차이를 보상할 수 있도록 상술된 밸브(5)의 개도를 조절한다.
더 자세하게 설명하면, 제어부(20)는 수두차이가 1이라면 밸브(6)를 1만큼 수두가 낮은 쪽으로 더 열리게 하는 방식으로, 하기의 수학식 1을 통해 수두차이에 따른 밸브(5)의 개도를 비례적으로 보상하기 위한 보정용 밸브의 개도값을 계산하여 계산된 보정용 밸브의 개도값(Z)에 맞춰지도록 수두차이가 낮은 쪽에 위치하는 밸브의 개도를 조절한다.
Figure 112016044363696-pat00001
여기서, Y는 초기 설정된 밸브 개도값이고, 비례상수는 수두차이가 높은 쪽에서 낮은 쪽을 뺀 수두차이에 비례하게 조절된 값이다. 비례상수는 밸브의 개도(각도)에 따라 유량 계수값을 정해주는 상수로, 밸브의 개도(각도)에 리니어(Linear)하게 보상할 수 있는 특성곡선에 의해 정해진다.
또한, 제어부(20)는 제 1 탱크(1)의 수두와 제 2 탱크(2)의 수두 중에서 큰 수두값을 갖는 탱크의 유량을 계산하고, 계산된 유량을 초기 설정된 유량값과 동일하게 만들기 위해 초기 설정된 밸브 개도(Y)를 조절하고, 조절된 초기 설정된 밸브 개도를 아래의 수학식 2에 반영하여 보정용 밸브의 개도값(Z)을 계산할 수 있다. 단, 아래의 수학식 2는 제 1 탱크(1)의 수두가 제 2 탱크(2)의 수두보다 작은 경우의 수학식이고, 제 1 탱크(1)의 수두가 제 2 탱크(2)의 수두보다 큰 경우의 수학식은 아래의 수학식 2에서 P2a를 P1a로, P2b 대신 P1b로 변경하여 보정용 밸브의 개도값(Z)을 계산한다.
Figure 112016044363696-pat00002
여기서, Y는 초기 설정된 밸브 개도값이고, P2a는 제 2 탱크(1)의 초기 설정된 수두값이고, P3a는 3-way 밸브 후단의 초기 설정된 수두값이고, P2b는 조절된 제 2 탱크의 수두값이고, P3b는 조절된 3-way 밸브 후단의 수두값이고, P1a는 제 1 탱크의 초기 설정된 수두값이고, P1b는 조절된 제 1 탱크의 수두값이다.
양쪽 탱크, 즉 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두차이가 없다면 3-way 밸브(5) 후단부 수두값이 상대적으로 높고, 수두차이가 날수록 3-way 밸브(5) 후단부 수두값이 증가한다.
큰 수두값을 갖는 탱크, 예를 들면 제 2 탱크(2)측 유량(T)은 아래의 수학식 3을 통해 계산된다.
Figure 112016044363696-pat00003
여기서, A는 상술된 수학식 1의 비례상수이고, Y는 초기 설정된 밸브 개도값이고, P2a는 제 2 탱크의 초기 설정된 수두값이고, P3a는 3-way 밸브 후단의 초기 설정된 수두값이다.
상술된 수학식 3에 의해서는 큰 수두값을 갖는 탱크가 제 2 탱크인 경우이고, 제 1 탱크가 제 2 탱크의 수두보다 큰 경우는 P2a를 P1a로 변경하여 제 1 탱크측 유량을 계산한다.
또한, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두차이가 없는 경우 엔진(15) 직 전단부에 위치하는 온도 감지 센서(14)를 통해 측정된 온도가 일정온도 이상이면 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)에 연결되어 있는 밸브(5)의 개도를 유지하도록 하고, 일정온도 이하이면 밸브(6)의 개도를 조작자에 의해 정해진 밸브기준개도정보에 따라 조절한다. 밸브기준개도정보는 연료 교체시 시간에 따른 밸브의 개도각을 포함한다.
온도 감지 센서(14)는 엔진(15)에 최종적으로 들어가는 연료유의 온도를 측정하여 제어부(20)에서 측정된 온도를 수신한다.
점도 조절기(13)는 엔진(15)에서 요구하는 점도에 맞추도록 가열기(10) 및 냉각기(9)를 조절하는 장치이다. 점도와 온도는 반비례하기 때문에 점도 조절이 곧 온도 조절이다. 미설명부호 11은 연료유 공급 펌프이고, 12는 필터(Filter)이다.
냉각기(9)는 엔진(15)에서 요구하는 최저점도를 맞추기 위하여 연료유를 냉각시킨다.
가열기(10)는 제 1 탱크(1)에서 이송되는 연료유를 엔진(1)에서 요구하는 온도로 맞추기 위하여 연료유를 가열시킨다.
또한, 제어부(20)는 엔진(15)에서 요구하는 점도에 맞춰지도록 엔진(15)으로 공급되는 연료유의 점도를 측정하고, 측정된 연료유의 점도가 제 1 일정점도(예를 들면 18cst) 이하이면 가열기(10)에 공급되는 스팀을 단속하는 스팀 단속용 밸브(SB)를 닫고, 배관 스팀 트레이싱을 단속하는 트레이싱 밸브(TB)를 닫도록 스팀 단속용 밸브(SB) 및 트레이싱 밸브(TB)에 폐쇄신호를 제공하고, 연료유의 점도가 제 2 일정점도(예를 들면, 7cst) 이하이면 냉각기(9)쪽 밸브(CB)를 열도록 해당 밸브(CB)에 개방신호를 제공한다.
이와 같은 구성을 갖는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 교체 제어 시스템에 포함된 제어부(20)는 환경 규제가 있는 구역에 정해진 규정을 만족하도록 황 함유율이 낮은 연료유로 교체하기 위한 연료유 교체 시간을 조작단말을 통해 입력받는다(S11).
이때 제어부(20)는 연료유 교체시의 밸브개도기준정보를 조작 단말을 통해 조작자에 의해 설정받을 수 있다. 여기서는 조작자에 의해 밸브개도기준정보를 설정받는 것으로 설명하고 있지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 밸브개도기준정보가 설정되어 있을 수도 있다.
이후, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)에 각각 설치된 측정부(31, 32)로부터 측정된 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두를 각각 수신하여 수두차이를 계산한다(S13).
제어부(20)는 계산된 수두차이가 있는지 여부를 판단한다(S15).
상기 S15 단계의 판단결과, 수두차이가 없는 경우 제어부(20)는 제 1 및 제 2 탱크의 초기 수두설정값에 따라 제 1 및 제 2 탱크에 연결된 밸브의 개도를 조절한다(S17). 이후 후술하는 S19 단계로 프로세스를 이동한다.
상기 S15 단계의 판단결과, 수두차이가 있는 경우 제어부(20)는 수두차이를 보상하기 위한 보정용 밸브의 개도값을 계산한다(S16).
제어부(20)는 계산된 보정용 밸브의 개도값으로 밸브(5)의 개도를 조절한다(S18). 이에 따라 수두 차이에 따른 보상을 해주어 안정적인 연료유 교환을 가능하게 할 수 있다.
제어부(20)는 엔진(15) 직 전단부에 설치된 온도 감지 센서(14)를 통해 측정된 온도를 수신한다(S19).
제어부(20)는 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단한다(S21).
상기 S21 단계의 판단결과, 일정시간이 경과되지 않은 경우 제어부(20)는 상술된 S19 단계로 프로세스를 이동하여 온도 감지 센서(14)를 통해 측정된 온도를 수신한다.
상기 S21 단계의 판단결과, 일정시간이 경과된 경우 제어부(20)는 일정시간 경과 전과 일정시간 경과후의 온도 차이를 계산한다(S23).
제어부(20)는 온도 차이가 일정 온도 이상 차이가 있는지 여부를 판단한다(S25).
상기 S25 단계의 판단결과 온도 차이가 일정 온도 이상 차이가 있는 경우, 제어부(20)는 상술된 S17 또는 S18 단계에 의해 조절된 밸브의 개도 상태를 유지하도록 제어한다(S27).
상기 S25 단계의 판단결과 온도 차이가 일정 온도 이상이 아닌 경우, 제어부(20)는 밸브의 개도를 조작자에 의해 정해진 밸브개도기준정보를 근거로 하여 계산된 밸브의 개도로 조절되도록 제어한다(S26).
이후, 제어부(20)는 점도 조절기(13)에 의해 점도가 일정 점도에 도달되었는지 여부에 따라 가열기(10)와 냉각기(9)에 연결되어 있는 스팀 단속용 밸브(SB), 트레이싱 밸브(TB) 및 냉각기(9) 쪽에 연결되어 있는 밸브(CB)를 제어한다(S29).
이렇게 함으로써 연료유 타입의 변경이 필요할 때 연료유를 저장한 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두차이에 의해 3-way 밸브(5)에서 엔진(15)으로 공급되는 연료량이 정확히 조절되지 않아 수두차이에 따른 보정용 밸브의 개도값에 따라 밸브(5)의 개도를 조절하여 정확한 연료량을 엔진(15)으로 공급할 수 있고, 제 1 및 제 2 탱크(1, 2)의 수두차이에 따라 연료유의 혼합이 제대로 이루어지지 않아 온도가 급격하게 변하는 상황을 없애고 안정적인 연료유 교환을 하여 엔진 및 연료 교체 제어 시스템을 보호할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
1 : 제 1 탱크 2 : 제 2 탱크
31, 32 : 측정부 4 : 가열코일
5 : 밸브 6 : 믹싱튜브
7, 14 : 온도감지센서 8 : 수동 연료유 교환 밸브
9 : 냉각기 10 : 가열기
11 : 연료유 공급 펌프 12 : 필터
13 : 점도 조절기 15 : 엔진
20 : 제어부

Claims (11)

  1. 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템으로서,
    상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크에 각각 설치되어 상기 제 1 및 제 2 탱크의 수두를 측정하는 측정부;
    상기 제 1 탱크 또는 상기 제 2 탱크로의 연료유 교체시 온도 변화를 줄이기 위한 밸브; 및
    조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간이 수신되면 상기 측정부를 통해 측정된 상기 제 1 및 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하여 계산된 수두차이를 보상하도록 상기 밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 제 1 탱크의 초기수두설정값 및 상기 제 2 탱크의 초기수두설정값이 설정되어 있고, 상기 연료유 교체 시간이 수신된 이후에 상기 수두차이가 있으면, 상기 수두차이가 큰 탱크의 초기수두설정값을 상기 수두차이에 비례하게 계산된 보정용 밸브의 개도값에 따라 상기 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브는 3-way 밸브 또는 2-way 밸브인 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템으로서,
    상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크에 각각 설치되어 상기 제 1 및 제 2 탱크의 수두를 측정하는 측정부;
    상기 제 1 탱크 또는 상기 제 2 탱크로의 연료유 교체시 온도 변화를 줄이기 위한 밸브; 및
    조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간이 수신되면 상기 측정부를 통해 측정된 상기 제 1 및 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하여 계산된 수두차이를 보상하도록 상기 밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 제 1 탱크의 초기수두설정값 및 초기유량설정값, 상기 제 2 탱크의 초기수두설정값 및 초기유량설정값, 그리고 상기 밸브의 후단 초기수두설정값 및 후단 초기유량설정값이 설정되어 있고, 상기 수두차이가 큰 탱크의 유량을 계산하여 계산된 유량이 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정되어 있는 상기 초기유량설정값에서 상기 밸브의 후단 초기유량설정값을 뺀 유량설정값과 같게 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정된 초기수두설정값을 조절하여 상기 수두차이가 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 엔진 직 전단부에 설치된 온도 감지 센서로부터 측정된 연료유의 온도를 수신하고, 수신된 연료유의 온도가 일정온도 이상인지 여부를 판단하여, 일정온도 이상인 경우 상기 밸브의 개도 상태를 유지하도록 제어하고, 일정온도 미만이면 상기 밸브의 개도를 밸브각도기준정보를 근거로 하여 계산된 밸브의 개도값에 맞춰 상기 밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템.
  6. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 엔진으로 공급되는 연료유의 점도가 미리 설정된 제 1 일정점도 이하에서 가열기에 연결된 스팀 공급을 차단하고 배관 스팀 트레이싱 밸브를 폐쇄시키도록 제어하고, 연료유의 점도가 미리 설정된 제 2 일정점도 이하에서 냉각기에 연결된 밸브를 상기 냉각기 쪽으로 개방시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템.
  7. 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법으로서,
    제어부가, 조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간을 수신하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 제 1 탱크 및 제 2 탱크의 수두를 수신하여 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 계산된 수두차이를 보상하도록 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함하되,
    상기 조절하는 단계는 상기 연료유 교체 시간 내에 상기 수두차이가 큰 탱크의 초기수두설정값을 상기 수두차이에 비례하게 계산된 보정용 밸브의 개도값에 따라 상기 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제 1 연료유를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 연료유보다 점도가 낮은 제 2 연료유를 저장하는 제 2 탱크를 포함하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법으로서,
    제어부가, 조작 단말을 통해 입력된 연료유 교체 시간을 수신하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 제 1 탱크 및 제 2 탱크의 수두를 수신하여 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크간의 수두차이를 계산하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 계산된 수두차이를 보상하도록 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함하되,
    상기 조절하는 단계는
    상기 수두차이가 큰 탱크의 유량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 유량이 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정되어 있는 초기유량설정값에서 상기 밸브의 후단 초기유량설정값을 뺀 유량설정값과 같게 상기 수두차이가 큰 탱크에 설정된 초기수두설정값을 조절하여 상기 수두차이가 큰 탱크에 위치하는 상기 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법.
  10. 청구항 7 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 조절하는 단계는
    엔진 직 전단부에 설치된 온도 감지 센서로부터 측정된 연료유의 온도를 수신하는 단계;
    상기 수신된 연료유의 온도가 일정온도 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단하는 단계의 판단결과, 일정온도 이상인 경우 상기 밸브의 개도 상태를 유지하도록 제어하고, 일정온도 미만이면 상기 밸브의 개도를 밸브각도기준정보를 근거로 하여 계산된 밸브의 개도값에 맞춰 상기 밸브의 개도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법.
  11. 청구항 7 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 조절하는 단계 이후에,
    엔진으로 공급되는 연료유의 점도가 미리 설정된 제 1 일정점도 이하에서 가열기에 연결된 스팀 공급을 차단하고 배관 스팀 트레이싱 밸브를 폐쇄시키도록 제어하고, 연료유의 점도가 미리 설정된 제 2 일정점도 이하에서 냉각기에 연결된 밸브를 상기 냉각기 쪽으로 개방시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료 교체 제어 시스템을 이용한 연료 교체 제어 방법.
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