KR101776046B1 - 밸러스트 처리장치 운용방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 필터내부로 유입구를 통해 밸러스트 수를 유입하고 필터링 후 유출구를 통해 밸러스트 수를 유출하는 필터링 단계, 필터 내부에 역세척이 필요한 경우 역세척을 수행하는 단계, 필터 내부에 비상 역세척이 필요한 경우 유출구를 통하여 밸러스트 수를 유입하는 비상 역세척 단계를 포함하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 밸러스트 수 처리장치 운용방법은 필터가 막히는 경우, 비상역세척을 수행하여 분해하여 청소하지 않더라도 지속적으로 운용가능한 효과가 있다.

Description

밸러스트 처리장치 운용방법{THE METHOD FOR OPERATION OF BALLAST TREATMENT SYSTEM}
본 발명은 밸러스트 수 처리장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 전기분해식 밸러스트 수 처리장치의 운용방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 화물을 적재하지 않은 경우 안정성과 추진력의 효율을 위해 밸러스트 탱크(Ballast Tank)를 적용하고 있는데, 화물의 선적 및 하역에 따른 선박의 무게중심 변동을 줄이고 안전한 항해가 가능하도록 밸러스트 탱크에 밸러스트 수의 유입량을 조절하여 운항하게 된다.
최근 밸러스트 수는 특정 해역의 생물 또는 병원균 등을 다른 해역으로 전파하는 매체로 이용되는 문제점이 대두되어 밸러스트 수를 살균처리 해야 하는 필요성이 대두되었다.
밸러스트 수에 대한 정화방법과 살균방법은 다양하게 개발되고 있으며, 이러한 방법 중 필터와 싸이클론을 이용하는 물리적인 처리 방법과 UV(ultraviolet) 조사, 전기분해, 탈산소, 오존을 이용하는 화학적인 처리 방법이 활용되고 있다.
그러나 물리적인 처리 방법으로 필터가 가장 많이 활용되고 있지만, 지속적인 운용시 필터가 막혀 필터내부의 역세척이 필요하게 되며, 역세척에도 불구하고 필터가 막히는 경우, 필터를 분해하여 세척할 필요성이 있어 지속적인 운용에 장애가 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 밸러스트 수 처리장치의 필터 막힘 문제를 해결하는 밸러스트 수 처리장치의 운용방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 필터내부로 유입구를 통해 밸러스트 수를 유입하고 필터링 후 유출구를 통해 밸러스트 수를 유출하는 필터링 단계, 필터 내부에 역세척이 필요한 경우 역세척을 수행하는 단계, 필터 내부에 비상 역세척이 필요한 경우 유출구를 통하여 밸러스트 수를 유입하는 비상 역세척 단계를 포함하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 밸러스트 수 처리장치 운용방법은 필터 내부에서 역방향의 유동이 발생할 수 있도록 흐름을 제어하므로 필터 막힘 현상 문제를 해결하여 밸러스트 수 처리장치를 지속적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 밸러스트 수 처리장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 밸러스트 수 처리장치 운용방법의 순서도이다.
도 3은 밸러스트 수 처리장치의 운용 중 필터(210) 전후단의 압력차이를 도시한 그래프이다.
도 4는 밸러스트 수의 필터링 시의 운용방법의 개념도이다.
도 5는 밸러스트 수의 역세척시 운용방법의 개념도이다.
도 6은 밸러스트 수의 비상역세척시 운용방법의 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 밸러스트 수 처리장지의 운용방법에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.
도 1은 밸러스트 수 처리장치의 개념도이다.
도시된 바와 같이 밸러스트 수 처리장치는 밸러스트 펌프(10), 전처리부(200), 메인 배관(30), 사이드 스트림배관(31), 전해조(40), 가스배출시스템(100), 밸러스트 탱크(50), 센서(60)부, 중화시스템(70)을 포함하여 구성될 수 있다. 밸러스트 수 처리장치는 선박의 밸러스트 탱크(50)에 수용되는 밸러스트 수 처리장치를 물리적 또는 화학적으로 처리하기 위하여 선박에 구비된다.
이하에서는 도 1을 참조하여 밸러스팅(Ballasting)시 구성요소의 작용에 대하여 설명하기로 한다.
밸러스트 펌프(10)는 선박의 외부로부터 밸러스트 탱크(50)에 수용될 물을 공급한다. 이때, 선박의 내부로 유입되는 물은 선박이 바다에서 운항하는 경우 바닷물일 수 있고, 강에서 운항하는 경우 기수일 수 도 있다.
밸러스트 탱크(50)는 선박 내부로 유입된 밸러스트 수가 수용되는 공간이며, 선박의 종류에 따라 다양한 개수로 구비될 수 있으며, 다양한 위치에 구비될 수 있다.
메인 배관(30)은 밸러스트 펌프(10)에 의해 선박 내부로 유입된 밸러스트 수가 밸러스트 탱크(50)로 이동시키는 경로가 된다. 밸러스트 수는 메인 배관(30)을 통하여 복수의 밸러스트 탱크(50)로 이동하게 된다. 한편 메인 배관(30)에는 배관 내에 흐르는 밸러스트 수의 유량을 측정하기 위한 유량계(810)가 구비될 수 있다.
한편, 전술한 밸러스트 펌프(10), 밸러스트 탱크(50) 및 메인 배관(30)은 기존 선박에 일반적으로 널리 실시되고 있는 기술이므로 구성에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전처리부(200)는, 선박 내로 유입된 염수를 1차로 정화하도록 구성된다. 필터(210)로 구성되어 물리적으로 처리하도록 구성될 수 있다. 이때 필터(210)는 역세척이 가능하도록 구성되어 지속적으로 운용될 수 있다. 이와 같은 필터(210)에 관하여는 차후 도 2 내지 도 6를 참조하여 설명하기로 한다.
전해조(40)는 전력을 공급받아 염수를 전기분해하며, 이때 염수로부터 살균제인 차아염소산나트륨을 포함한 다양한 물질들이 발생된다. 전해조(40)는 시스템의 구성에 따라 복수로 구성될 수 있으며, 직렬 또는 병렬로 사이드 스트림 배관(31)측에 구비될 수 있다.
가스배출시스템(100)은 전해조(40)로부터 발생된 수소를 포함한 가스(g)를 배출하도록 구성된다. 가스배출시스템(100)은 전해조(40)로부터 발생된 가스(g) 및 전해조(40)를 통과한 염수에 포함되어있는 가스(g)를 배출하도록 구성된다.
센서(60)는 밸러스팅시 전해조(40)에서 생산되는 살균제의 농도를 측정하고 밸러스트 탱크(50) 내에서 적절한 농도가 되어 지속살균이 가능한 농도를 맞추기 위해 사용된다. 사이드 스트림 배관(31)과 메인 배관(30)이 합류된 이후의 지점에서 살균제의 농도를 측정하도록 구성될 수 있다.
디-밸러스팅은 밸러스트 탱크(50)내에 수용된 밸러스트 수를 선체 외부로 배출하는 과정을 말한다. 디-밸러스팅시는 밸러스팅시 이용했던 밸러스트 펌프(10)를 이용하되, 밸러스트 수의 유로를 변경하여 선체 외부로 배출하게 된다. 이때, 복수의 밸브 또는 펌프를 제어함으로써 유로가 변경될 수 있다.
한편, 디-밸러스팅시(DE-BALLASTING)는 밸러스트 수가 배출되는 해역에서 적용되는 기준에 TRO(Total Residual Oxidant)의 수치가 일정 농도 이하로 배출해야 한다.
중화시스템(70)은 차아염소산나트륨이 살균제로서 독성을 띄고 있기 때문에 이를 중화시켜 배출하기 위한 구성이다. 중화시스템(70)은 중화제탱크, 중화제공급펌프, 밸브를 포함하여 구성될 수 있다. 센서(60)로부터 차아염소산나트륨의 농도를 측정하고, 밸러스트 수 내에서 소정 농도 이하로 배출될 수 있도록 펌프와 밸브를 제어하여 디-발라스팅시 밸러스트 수에 중화제를 투입하도록 구성될 수 있다.
전술한 센서(60)는 디-발라스팅 시 살균제의 농도를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 중화시스템(70)에서는 센서(60)로부터 측정된 값을 이용하여 중화제 투입량을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 센서(60)는 전기적 및 화학적 방식으로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 밸러스트 수 처리장치 운용방법의 순서도이다. 본 실시예는 밸러스트 수 처리장치에서 전처리부의 운용시에 밸러스트 수의 유동을 제어하여 지속적인 운용이 가능하도록 구성된다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 밸러스트 수 처리장치 운용방법은 필터링 단계(S100), 역세척 필요 판단단계(S200), 역세척단계(S300), 비상역세척 필요 판단단계(S400), 비상역세척 단계(S500)를 포함하여 구성될 수 있다.
필터링 단계(S100)는 선체내로 유입된 밸러스트 수를 필터링 하기 위하여 필터(210)에 정방향으로 밸러스트 수를 공급하는 단계이다. 밸러스트 수는 필터(210) 내부에 구비된 필터 엘리먼트(230)를 통과하면서 필터링 된다. 이때 소정 크기 이상의 부유물, 겔, 미생물, 기타 이물질(p) 등이 걸러지게 된다.
역세척 필요 판단단계(S200)는 필터링 단계(S100) 수행으로 인하여 필터 엘리먼트(230)에 이물질(p)이 많이 흡착된 경우, 밸러스트 수의 유동을 방해하여 필터링 효율이 감소하게 되므로 역세척을 수행해야 하는 지 여부를 판단하는 단계이다. 역세척 필요 판단단계(S200)는 필터 엘리먼트(230) 전후단의 압력을 측정하고 압력의 차이를 계산하여 소정압력 이상이 되는 경우에 역세척이 필요하다고 판단할 수 있다. 또는 필터(210) 내부에 차압계를 설치하여 차압을 직접 측정하도록 구성될 수 있으며, 차압을 측정하는 위치 및 방식은 다양하게 변경될 수 있다.
이때 필터 엘리먼트(230) 전후단의 압력차이는, 필터(210)내부로 밸러스트 수를 유입하는 유입관(221), 필터(210)에서 배출되는 유출관(222)에 각각 구비된 제1 압력계(820) 및 제2 압력계(830)를 이용하여 측정될 수 있다. 필터 엘리먼트(230)에 이물질(p)이 흡착된 경우, 밸러스트 수가 원활하게 통과하지 못하여 필터 엘리먼트(230) 전후의 밸러스트 수에 압력이 차이가 나게 되며, 많이 막힐수록 압력의 차이가 커지게 된다. 따라서 사용자로부터 기 설정된 소정압력 이상의 차이가 발생하는 경우 역세척이 필요하다고 판단할 수 있다.
역세척 필요 판단단계(S200)에서 소정 압력은 예를들어, 메인 배관(30)의 내경이 350mm, 역세척 배관(223)이 125mm로 구성되며, 밸러스트 펌프(10)의 용량이 1000m3/h x 30m 이고, 역세척 배관(223)에 구비되는 역세척 펌프(224)의 용량이 90m3/h x 30m 인 경우, 필터(210) 전후단의 압력차이가 0.4Bar 내지 0.5Bar 이상이 되면 역세척이 필요하다고 판단할 수 있다. 다만, 이와 같은 소정압력은, 선박에 구비된 밸러스트 펌프(10)의 출력, 배관의 크기, 필터(210)의 종류 등에 따라 매우 다양하게 적용될 수 있다.
필터(210) 내부 역세척 단계(S300)는 필터 엘리먼트(230)에 필터링 시와 반대방향의 유동을 발생시켜 필터 엘리먼트(230)에 부착된 이물질(p)이 역세척 펌프와 흡입노즐을 통해 분리되며 분리된 이물질(p)을 필터(210) 외부로 배출하게 된다. 일 실시예로서, 필터 엘리먼트(230)에 부착된 이물질(p)이 역세척 펌프와 흡입 노즐을 통해 분리된다. 이때, 이물질(p)이 밸러스트 탱크 내부로 유입되지 않기 위해, 역세척을 수행함으로써 이물질(p)을 포함한 역세척수는 별도의 역세척 배관(223)을 통하여 배출하게 된다. 필터(210) 역세척은 필터 엘리먼트(230)에 밸러스트 수가 공급되는 방향인 유입면(231) 측에서 이물질(p)을 흡입하는 흡입방식과 밸러스트 수가 배출되는 배출면 측에서 가압하여 유입면(231) 측으로 이물질(p)을 떨어뜨리는 가압방식이 적용될 수 있다. 가압방식과 흡입방식 모두 필터 엘리먼트(230)로부터 분리한 이물질(p)을 포함한 역세척수를 필터(210) 외부로 배출하도록 구성될 수 있다.
비상역세척 필요 판단단계(S400)는 필터 엘리먼트(230)에 이물질(p)이 많아져 역세척을 수행하여도 정상 기능을 발휘하지 못하는 경우를 판단하는 단계이다. 일반적으로 역세척은 필터링을 수행함과 동시에 수행될 수 있는데, 필터 엘리먼트(230) 내부에서 필터(210) 엘리먼트 유입면(231)측을 흡입할 수 있는 구성을 이용하여 수행될 수 있다. 이때, 역세척을 수행하는 구성은 필터링과 동시에 역세척이 수행될 수 있도록 필터 엘리먼트(230)의 일부면을 흡입 또는 가압하면서 스위핑하는 방식을 이용하게 된다. 이때 필터링 되는 밸러스트 수에 이물질(p)이 매우 많은 경우, 역세척된 유입면(231)이 빠르게 막히는 경우, 필터링 기능이 수행될 수 없다. 따라서 이러한 경우를 판단하기 위하여, 역세척 필요 판단단계(S200)에서와 같이 필터 엘리먼트(230) 전 후의 압력차이를 측정하여 압력차이가 소정압력 이상이 되는 경우에 비상역세척이 필요하다고 판단할 수 있다. 이때, 비상역세척이 필요하다고 판단할 때는 역세척 필요 판단단계(S200)에서보다 높은 압력차이가 되는 경우에 역세척이 필요하다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 메인 배관(30)의 내경이 350mm, 역세척 배관(223)이 125mm로 구성되며, 밸러스트 펌프(10)의 용량이 1000m3/h x 30m 이고, 역세척 배관(223)에 구비되는 역세척 펌프(224)의 용량이 90m3/h x 30m 인 경우, 필터(210) 전후단의 압력차이가 0.4Bar 이상으로 계속 상승하게 되면 비상역세척이 필요하다고 판단할 수 있다. 한편, 필터(210) 전후단의 압력차이가 설정된 값 이상이 되었음에도 불구하고 역세가 이루지지 않고 계속하여 차압이 상승되면 알람에 도달하고 그 이상으로 상승하면 시스템은 정지(Shutdown)된다. 이러한 과정이 진행되면 비상역세척이 필요하다고 판단할 수 있다. 다만, 이와 같은 비상역세척시 소정압력은, 선박에 구비된 밸러스트 펌프(10)의 출력, 배관의 크기, 필터(210)의 종류 등에 따라 매우 다양하게 적용될 수 있다.
비상역세척 단계(S500)는 비상역세척이 필요하다고 판단되는 경우에 필터(210)에 유입되는 밸러스트 수의 유입방향을 변화시켜 필터링을 중단하고 역세척을 수행하는 단계이다. 비상역세척 단계(S500)는 필터링시 밸러스트 수가 필터 엘리먼트(230)를 통과하는 방향과 반대로 밸러스트 수를 공급하여 역세척 효과를 극대화 할 수 있도록 구성된다.
비상역세척 단계(S500)에서는 필터(210)의 유입관(221)로부터 유입되는 밸러스트 수를 차단하며, 필터(210)의 유출관(222)로부터 밸러스트 수를 필터(210)내부로 유입한다. 이때, 필터링은 중단되며, 필터(210) 내부에서는 역세척 및 비상역세척이 동시에 수행된다. 밸러스트 수가 필터 엘리먼트(230)의 유출면(232)으로부터 공급하여 필터링시와 반대방향으로 가압되고, 역세척부가 유입면(231)에서 흡입하게 된다. 따라서 필터 엘리먼트(230)를 사이에 두고 큰 압력차이가 발생하여 유속이 빨라지게 되고, 이로인하여 필터 엘리먼트(230)에 흡착된 이물질(p)이 효율적으로 분리되게 된다. 한편 가압방식의 역세척을 수행하는 경우, 필터 엘리먼트(230)를 기준으로 밸러스트 수의 유입방향이 반대가 되므로 역세척 가압 압력이 상승하게 되어 역세척 효율이 증가할 수 있게 된다. 즉 역세척부에서 흡입을 위해 발생시키는 압력차이보다 1배 이상의 압력차이로 가압될 수 있다. 이러한 압력차이는 커질수록 역세척의 효과가 커지게 되나, 밸러스트 펌프(10)의 용량 등의 한계로 대략 1 내지 10배의 압력차이를 발생시켜 비상역세척을 수행하는 것이 바람직 할 것이다.
이때, 밸러스트 탱크로 유입되는 라인을 차단하여 필터링되지 않은 밸러스트 수가 밸러스트 탱크로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로 역세척하여 배출되는 역세척수는 필터링되는 밸러스트 수보다 적은 양이므로, 역세척수를 배출하는 역세척 배관(223)의 배관은 메인배관보다 작게 구성된다. 따라서 비상역세척시 펌프에 작용하는 부하를 일정하게 유지할 수 있도록, 메인 밸러스트 수를 통과하는 유량의 일부만이 필터(210) 내부로 역방향으로 유입시키며, 나머지 밸러스트 수는 배출배관(80)을 통하여 선체 외부로 배출될 수 있다. 이때 배출배관(80)은 선박의 배출배관(discharge)을 이용하도록 구성될 수 있다. 이는 전술한 바와 같이, 필터링되지 않은 밸러스트 수가 밸러스트 탱크 내로 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 구체적으로 메인 배관(30)에 흐르는 밸러스트 수, 역세척 배관(223)으로 배출되는 역세척수, 배출배관(80)으로 배출되는 밸러스트 수의 비율은 각 배관의 내경과 펌프의 용량을 고려하여 역세척시 필요한 압력을 유지하기 위해 컨트롤 밸브를 조절함으로써 결정될 수 있다. 예를들어, 전술한 바와 같이, 메인 배관(30)의 내경이 350mm, 역세척 배관(223)이 125mm로 구성되며, 밸러스트 펌프(10)의 용량이 1000m3/h x 30m 이고, 역세척 배관(223)에 구비되는 역세척 펌프(224)의 용량이 90m3/h x 30m 인 경우, 역세척시 역세척 배관(223)으로 배출되는 유량은 100m3/h 내지 160m3/h 가 될 수 있으며, 필터를 통과하지 않고 선박의 배출배관(80)으로 배출되는 밸러스트 수는 500 내지 900m3/h 가 될 수 있다. 파이프 내부의 저항 등으로 펌프의 정격 용량보다 실제 유동은 적을 수 있다.
다만 각 유로에 있는 밸브를 조절하여 배출되는 용량을 줄이는 경우, 필터(210) 내부에 가압되는 압력이 증가하게 된다. 차압이 증가하는 경우 비상역세척시에는 역세척부 외부와 내부에 발생되는 차압이 더욱 커질 수 있어, 역세척 효율이 증가할 수 있게 된다.
도 3은 밸러스트 수 처리장치의 운용 중 필터(210) 전후단의 압력차이를 도시한 그래프이다. 이하에서 기술하는 구체적인 수치는 본 발명에 따른 일 예일 뿐이며, 배관, 펌프, 필터의 구성 등에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 필터(210) 내부의 차압은 필터 엘리먼트(230)에 이물질(p)이 부착됨으로써 점차 시간의 흐름에 따라 증가하게 되고, 차압이 0.4bar가 되는 경우(t1)에 역세척이 필요하다고 판단하여 역세척을 수행한다. 한편, 전술한 바와 같이, 이러한 수치는 변경될 수 있으며, 전술한 0.4bar는 일 예에 불과하다. 이 경우, 역세척이 수행되어 필터 엘리먼트(230)의 이물질(p)을 제거하게 되면 필터(210) 전후단의 압력차이는 감소하게 된다. 다시 시간의 흐름에 따라 필터(210) 전후단의 차압이 커지게 되면 다시 역세척을 수행(ii)하게 되는 과정을 반복한다. 그러나 역세척을 수행하더라도 차압이 감소되지 않고 계속 증가하는 경우(iii)에는 필터(210)의 필터링 능력을 초과한 이물질(p)이 공급되는 것으로 판단되어 비상역세척을 실시하게 된다. 이때에는 필터링을 중단하고 전술한 비상역세척(iv)이 수행된다.
도 4 내지 도 6은 밸러스트 수의 필터링, 역세척, 비상역세척 시의 운용방법의 개념도이다. 도시된 바와 같이, 밸러스트 수 처리장치는 필터부(200)와 밸브부를 포함하여 구성될 수 있으며, 필터부(200)는 필터(210), 유입관(221), 유출관(222), 역세척 배관(223), 바이패스 라인을 포함하여 구성될 수 있으며, 밸러스트 수의 유로를 제어하는 복수의 밸브를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 밸브부는 바이패스 라인에 설치되는 제1 밸브(310), 유입관(221)에 설치되는 제2 밸브(320), 밸러스트 탱크 전단에 설치되는 제3 밸브(330), 필터(210)의 유출관(222)에 설치되는 컨트롤 밸브(340), 배출배관(80)에 구비되는 제5 밸브(350)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 4 (a)에는 밸러스트 수의 필터링 시의 밸브제어와 필터(210) 내부의 유동이 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 필터링시에는 제1 밸브(310) 제5 밸브(350)를 폐쇄하고, 제2 밸브(320), 제3 밸브(330) 및 컨트롤 밸브(340)를 개방한다. 밸러스트 펌프(10)를 통과한 밸러스트 수는 유입관(221)을 통하여 유입되고, 필터링 후 유출관(222)을 통하여 메인 배관(30)으로 유입된 뒤 밸러스트 탱크로 유입되는 필터링 단계(S100)가 수행된다.
도 4 (b)를 살펴보면 필터링 시 필터 내부의 유동이 나타나 있으며, 유입관(221)으로부터 유입된 밸러스트 수가 필터 엘리먼트(230)의 유입면(231)을 통과하여 유출관(222)으로 흘러가게 되는 유동이 나타나 있다. 이때 이물질(p)이 유입면(231)측에 누적되게 된다.
도 5(a)를 살펴보면, 역세척 단계(S300) 수행시 밸브의 제어는 필터링시와 동일하게 구성되며, 필터(210)에 구비된 역세척부를 작동시켜 역세척된 역세척수를 역세척 배관(223)을 통하여 배출하게 되는 과정이 나타나 있다.
도 5(b)를 살펴보면, 흡입방식의 역세척이 수행될 때, 필터링의 수행도중 역세척부를 작동시켜 필터 엘리먼트(230)의 유입면(231)의 일부면적을 흡입하여 이물질(p)을 필터 엘리먼트로부터 분리시키며, 이때 역세척부가 회전하면서 여러 영역을 역세척하도록 구성될 수 있다.
도 6(a)를 살펴보면 비상역세척 단계(S500) 수행시의 운용방법이 도시되어 있으며, 비상역세척시에는 제1 밸브(310), 컨트롤 밸브(340) 및 제5 밸브(350)를 개방하고, 제2 밸브(320), 제3 밸브(330)를 폐쇄하도록 밸브를 제어할 수 있다. 이때, 제2 밸브(320)를 폐쇄하여 필터(210)의 유입관(221)로 밸러스트 수가 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 필터링되지 않은 밸러스트 수가 밸러스트 탱크 내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 제3 밸브를를 차단하게 된다. 필터(210) 내부에 필터링시와 반대방향으로 가압하기 위하여 유출관(222)에 구비된 컨트롤 밸브(340)를 개방하여 밸러스트 수 중 일부를 필터(210)의 내부로 유입하며, 나머지 밸러스트 수를 배출배관(80)을 통하여 선체 외부로 배출할 수 있도록 배출배관(80)에 설치된 제5 밸브(350)를 개방하게 된다.
도 6(b)를 살펴보면, 유출관(222)측에서부터 유입된 밸러스트 수가 필터 엘리먼트(230)의 유출면(232)을 가압하고, 유입면(231)측에서 역세척부가 흡입하면서 역세척을 수행하므로 필터 엘리먼트(230)의 유입면(231)측에 흡착된 이물질(p)의 분리가 수월해진다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 개념도이다. 본 실시예에서도 전술한 실시예와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 동일한 구성에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하기로 하며, 차이가 있는 구성에 대하여만 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이 본 실시예에서는 배출배관(80)의 구성이 생략되어 있으며, 비상역세척시 밸러스트 수가 역세척 배관(223)을 통하여 모두 배출되는 구성이 나타나 있다. 따라서 추가적인 밸브의 설치 및 제어가 필요하지 않으며, 역세척 배관(223)으로만 비상역세척이 가능하게 되어 밸러스트 수 처리장치를 단순화 시킬 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예의 개념도이다. 본 실시예에서는 배출배관(80)이 필터(210)에 직접연결되며, 유출부로부터 유입된 밸러스트 수가 필터(210)를 통해 일부는 역세척 배관(223), 나머지는 배출배관(80)을 통하여 배출될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때 비상배출 라인은 메인베관의 크기, 역세척 배관(223)의 크기를 고려하여 결정될 수 있다. 이와같이 구성된 경우, 비상역세척시에도 유입되는 밸러스트 수의 유량과 유출되는 밸러스트 수의 유량 사이에 균형을 맞출 수 있어 밸러스트 펌프(10)에 로드를 일정하게 유지할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 개념도이다. 본 실시예에서도 이전 실시예와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 구성요소에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하기로 한다.
도 9 에 도시된 바와 같이, 컨트롤 밸브(340)는 필터부(200)와 밸러스트 탱크(50) 사이에 구비될 수 있다. 즉 컨트롤 밸브(340) 자체가 필터(210) 또는 바이패스 라인으로부터 유출되는 염수의 양을 조절하도록 필터(210)의 후단측 메인배관(30)에 구비될 수 있다.
이 경우 컨트롤 밸브(340)는 발라스팅, 역세척 및 비상역세척 단계에서 유량을 조절할 수 있다.
특히 비상역세척시 컨트롤 밸브(340)의 개폐량을 조절하여 일부는 필터(210)의 유출관(222)로 유입시켜 비상역세척을 수행하고, 나머지 염수는 배출배관(80)으로 배출될 수 있다. 즉 비상역세척시 유출관(222)로 유입된 염수의 유량이 비상역세척 이후 역세척 배관(223)으로 유출되는 염수의 유량보다 큰 경우, 내부 압력이 상승하고 펌프(10)에 무리가 갈 수 있다. 이때 컨트롤 밸브(340)를 조절하여 비상역세척 가능한 유량만을 필터(210)의 유출관(222)로 유입시키고 나머지는 배출배관(80)을 통하여 배출시켜 펌프(10)에 부담을 줄일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 필터부
210: 필터
221: 유입관 222: 유출관
223: 역세척 배관 224: 역세척 펌프
230: 필터 엘리먼트
231: 유입면 232: 유출면
p: 이물질
300: 밸브부
310: 제1 밸브 320: 제2 밸브
330: 제3 밸브 340: 컨트롤 밸브
350: 제5 밸브
80: 배출배관
810: 유량계
820: 제1 압력계 830: 제2 압력계
S100: 필터링 단계
S200: 역세척 필요 판단단계
S300: 역세척 단계
S400: 비상역세척 필요 판단단계
S500: 비상역세척 단계

Claims (14)

  1. 필터내부로 유입관을 통해 밸러스트 수를 유입하고 필터링 후 유출관을 통해 상기 밸러스트 수를 유출하는 필터링 단계;
    상기 필터 내부의 필터링 엘리먼트에 역세척이 필요한 경우 필터 엘리먼트의 유입면 측에 필터링된 이물질을 흡입하는 역세척을 수행하는 단계;
    상기 필터 내부에 비상 역세척이 필요한 경우 상기 밸러스트 수를 상기 필터링 단계의 상기 필터 내부로 유입되는 방향과 반대로 유동시킬 수 있도록 상기 유출관을 통하여 상기 밸러스트 수를 유입하는 비상 역세척 단계를 포함하며,
    상기 비상 역세척이 필요한지 여부는 상기 역세척을 수행하는 단계를 수행하더라도 상기 필터가 정상기능을 발휘하지 못하는 경우로 판단하며,
    상기 비상 역세척 단계는 상기 필터 엘리먼트의 유출면 측을 가압할 수 있도록 상기 유출관을 통하여 상기 밸러스트 수를 공급하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 비상 역세척 단계의 수행시 상기 역세척을 수행하는 단계를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 역세척을 수행하는 단계는 흡입노즐을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 비상 역세척 단계는
    상기 역세척을 수행하는 단계의 상기 흡입하는 방향으로 가압되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 가압은 필터링 단계의 수행시보다 더 크게 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 역세척을 수행하는 단계는,
    상기 필터의 전후단 압력차이가 0.4bar 이상인 경우 역세척이 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 필터를 통과한 밸러스트 수를 전기분해하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전기분해하는 단계는 상기 밸러스트 수의 일부를 전기분해하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  9. 밸러스트 펌프와 밸러스트 탱크를 연결하며 밸러스트 수가 이송되도록 구성되는 메인배관; 및
    상기 밸러스트 수를 필터링 할 수 있도록 상기 밸러스트 수가 유입되는 유입관, 상기 밸러스트 수가 배출되는 유출관, 역세척시 역세척수를 배출하도록 구성되는 역세척 배관을 포함하여 구성되는 필터, 및 상기 필터의 바이패스 라인을 포함하는 필터부;를 포함하는 밸러스트 수 처리장치의 운용방법에 있어서,
    상기 바이패스 라인에 설치되는 제1 밸브를 폐쇄하고, 상기 유입관에 설치되는 제2 밸브, 상기 유출관에 설치되는 컨트롤 밸브 및 상기 필터부와 상기 밸러스트 탱크 사이에 구비되는 제3 밸브를 개방하여 상기 밸러스트 수를 필터링하는 필터링 단계;
    상기 필터링 단계 수행 중 역세척이 필요하다고 판단된 경우 필터 엘리먼트에 필터링된 이물질을 흡입하여 상기 필터 내부에 역세척을 수행하는 역세척 단계;
    상기 필터링 단계 수행 중 비상 역세척이 필요하다고 판단된 경우 상기 밸러스트 수를 상기 필터링 시 상기 필터 내부로 유입되는 방향과 반대로 유동시킬 수 있도록 상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 폐쇄하여, 상기 유출관을 통해 상기 밸러스트 수를 상기 필터 내부로 유입하는 비상 역세척 단계;를 포함하며,
    상기 비상 역세척이 필요한지 여부는 상기 역세척을 수행하는 단계를 수행하더라도 상기 필터가 정상기능을 발휘하지 못하는 경우로 판단하며,
    상기 비상 역세척 단계는 상기 필터 내부의 필터 엘리먼트의 유출면 측을 가압할 수 있도록 상기 필터의 바이패스 라인으로부터 상기 유출관을 통하여 상기 밸러스트 수를 공급하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 역세척 단계는 상기 필터링 단계 수행 중 필터 내부의 필터 엘리먼트 전후단의 압력 차이가 기 설정된 역세척 기준차압 이상인 경우 역세척이 필요하다고 판단하며,
    상기 비상 역세척 단계는 상기 필터링 단계 또는 상기 역세척 단계 수행 중 내부의 압력 차이가 기 설정된 비상 역세척 기준차압 이상인 경우에 비상 역세척이 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  11. 삭제
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 밸러스트 수 처리장치는,
    상기 유출관에 구비되는 컨트롤 밸브 및 상기 필터부와 상기 제3 밸브 사이의 메인 배관과 연결되는 배출배관을 더 포함하여 구성되며,
    상기 비상 역세척 단계는 상기 배출배관 및 상기 역세척 배관으로 배출되는 밸러스트 수의 양을 분배할 수 있도록 상기 컨트롤 밸브의 개폐량을 조절하는 비상 역세척 유량조절단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치 운용방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 비상 역세척 유량조절단계는 상기 비상 역세척 단계 수행 중 상기 컨트롤 밸브가 완전개방되지 않는 것을 특징으로 하는 밸러스트 수 처리장치의 운용방법.
  14. 삭제
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