KR102010878B1 - 선박의 부하 변동 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

선박의 부하 변동 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 부하 변동 시스템은, 가스로 구동 가능한 복수의 엔진이 마련되는 선박의 부하 변동을 위한 시스템으로서, 상기 엔진의 정지 시 엔진의 냉각수를 일정 온도로 유지하도록 가온하는 냉각수 프리히팅(preheating) 유닛; 상기 엔진 중 운전 중인 엔진의 고온 윤활유를 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 공급하는 고온 윤활유 순환부; 및 상기 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하여, 정지된 엔진의 초기 시동 시 엔진의 연소공기를 냉각수와 열교환으로 가열하는 냉각수 재순환부를 포함하여, 상기 선박의 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로의 도달 시간을 단축할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 부하 변동 시스템 및 방법{System And Method For Load Changing Of Ship}
본 발명은 선박의 부하 변동 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로의 도달 시간을 단축할 수 있도록 하는 선박의 부하 변동 시스템 및 방법에 관한 것이다.
극지 운항 이중연료유 전기추진 액화천연가스 운반선(Arctic DF LNGC)의 추진을 위해서, 중유, 경유, 천연가스 3가지 연료 중 1개의 연료유를 사용하여 다수 개의 엔진을 구동하며, 그 구동축에 연결된 발전기를 통해 전력을 생산하고, 생산된 전력을 배전반을 통해 보조기기의 구동을 위한 전력을 공급하는 것과 더불어 주 추진을 위한 모터를 구동하는데 공급하여 추진하게 된다.
선박 추진에 필요한 회전수로 추진 모터 또는 POD를 구동시키기 위하여 가변 주파수변환기를 사용하여 주 추진 모터에 전력 공급 및 속도 제어를 한다. 가스는 일반 중유, 경유와 비교하여, 동일 동력 생산 시 단가가 낮으므로 최대한 가스모드(gas mode)로 발전기 엔진을 구동하는 것이 연료를 절약할 수 있는 방법이다. 가스 연료 사용시 중유나 경유 등 오일에 비해 유해한 연소배출물의 배출도 저감할 수 있는 장점도 있다.
그러나 가스모드에서는 일정시간에 변경할 수 있는 발전기 엔진의 부하가, 중유, 경유 사용 모드에 비교해 약 2배 정도 느린 제약이 있다.
Arctic DF LNGC는 극지 항해 중 평소 Normal load ramp(정상 부하 증감)에 따라 운항을 하지만, ICE Breaking condition이 발생할 경우 선수부의 빙정에 의한 저항을 이기기 위해 급격한 부하 증가가 요구된다. 그러나 이러한 부하 증가는 사전에 예상하기가 어렵고, ICE Breaking이 요구될 경우 엔진의 부하 증가의 속도가, 필요한 부하 증가 속도를 충족시키지 못하여 선박의 운항 시간을 늘리는 결과를 초래한다.
가스모드에서도 엔진의 일정 조건을 만족시킬 경우 부하 일반 조건보다 급격한 부하 증가가 이루어질 수 있다.
급격한 부하 증감을 위한 허용 조건은 엔진의 제조사에 따라 다르나, 일정 이상의 엔진 냉각수 온도, 일정 이상의 윤활유 온도, 그리고 일정 이상의 연소공기 온도를 요구하며, 이러한 요구 조건이 충족되지 않는 경우에는 급격한 부하 증가 시 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
1. 냉각수 온도 : 냉각수 온도가 일정 수준에 이르지 못할 경우, 급격한 부하 증가에 따라 엔진을 구성하는 부품의 급격한 열팽창 및 수축으로 각 부품의 마모 또는 공차 증가에 의한 수명 감소 등을 야기할 수 있다.
2. 윤활유 온도 : 낮은 온도의 윤활유는 점도가 높아져서, 각 부위에서의 윤활유 순환이 저하되고, 저항이 증가하여 엔진의 성능을 저하시킨다.
3. 연소공기의 온도 : DF Engine은 가스연소시 공기/연료비(공연비)를 조절하여 Knocking 또는 Miss firing을 조절하는데, 공기와 연료의 혼합비는 공기의 압력과 온도를 고정시킨 후 연료 분사량을 조절하여 최종 공연비를 조절한다. 그런데 연소공기의 온도가 일정 수준에 이르지 못할 경우 이러한 조절 시스템은 급격한 혼합기 증가를 적절히 조절하지 못하여 Knocking 또는 Miss firing이 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 가스 구동 엔진에서 급격한 부하 증가 요구가 있을 때 이를 허용할 수 있는 냉각수, 윤활유 및 연소공기 온도 조건을 신속하게 도달할 수 있도록 하는 선박의 부하 변동 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가스로 구동 가능한 복수의 엔진이 마련되는 선박의 부하 변동을 위한 시스템에 있어서,
상기 엔진의 정지 시 엔진의 냉각수를 일정 온도로 유지하도록 가온하는 냉각수 프리히팅(preheating) 유닛;
상기 엔진 중 운전 중인 엔진의 고온 윤활유를 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 공급하는 고온 윤활유 순환부; 및
상기 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하여, 정지된 엔진의 초기 시동 시 엔진의 연소공기를 냉각수와 열교환으로 가열하는 냉각수 재순환부를 포함하여,
상기 선박의 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로의 도달 시간을 단축할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 부하 변동 시스템이 제공된다.
바람직하게는 상기 냉각수 프리히팅 유닛은, 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 냉각수 펌프와, 상기 냉각수 펌프로부터 공급되는 상기 냉각수를 가온하는 냉각수 프리히터를 포함하며, 정지 중인 엔진의 재구동시 가온된 냉각수를 상기 엔진의 부품에 공급할 수 있다.
바람직하게는 상기 고온 윤활유 순환부는, 상기 복수의 엔진의 각 윤활유 탱크로부터 윤활유를 배출하도록 마련되는 윤활유 배출라인과, 상기 각 윤활유 탱크로부터 연결되는 윤활유 배출라인이 합류되는 라인에 마련되는 윤활유 공급펌프와, 상기 윤활유 공급펌프로부터 상기 각 윤활유 탱크로 윤활유를 공급하도록 마련되는 윤활유 공급라인을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고온 윤활유 순환부에서 상기 각 윤활유 탱크와 연결되는 윤활유 배출라인 및 윤활유 공급라인에는 각각 밸브가 마련되어, 상기 밸브의 개폐로 구동 중인 엔진의 윤활유 탱크로부터 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 윤활유가 공급될 수 있다.
바람직하게는 상기 냉각수 재순환부는, 상기 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 윤활유 냉각기에서 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하는 냉각수 재순환라인과, 상기 냉각수 재순환라인으로부터 공급되는 냉각수를 펌핑하여 상기 연소공기 냉각기로 공급하는 냉각수 재순환펌프를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 선박의 극지 항해 중 쇄빙 조건(ice breaking condition)에서 급격한 부하 증가를 요할 때, 상기 부하 변동 시스템에 의해 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건에 신속하게 도달할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 가스로 구동 가능한 복수의 엔진이 마련되는 선박의 부하 변동 방법에 있어서,
상기 엔진의 정지 시 엔진의 냉각수를 가온하여 일정 온도로 유지하고,
상기 엔진 중 운전 중인 엔진의 고온 윤활유를 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 공급하며,
상기 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하여, 정지된 엔진의 초기 시동 시 엔진의 연소공기를 냉각수와 열교환으로 가열하여,
상기 선박에서 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로의 도달 시간을 단축할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 부하 변동 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 선박의 극지 항해 중 쇄빙 조건(ice breaking condition)에서 급격한 부하 증가를 요할 때, 상기 부하 변동 방법에 의해 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건에 신속하게 도달할 수 있도록 한다.
본 발명의 선박의 부하 변동 시스템 및 방법에 의하면, 선박에서 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로 신속하게 도달할 수 있게 한다. 이를 통해 ice breaking condition과 같이 급격한 부하 변동을 요할 때, 신속한 부하 증가가 이루어질 수 있고, 이를 통해 선박의 운항 시간을 단축할 수 있다. 또한, 이러한 급격한 부하 변동에 대처하기 위해 엔진을 저부하 운전, 대기 상태에 둘 필요가 없으므로, 연료비 및 운항비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 부하 변동 시스템에서 엔진의 윤활유 탱크들과 고온 윤활유 순환부를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 부하 변동 시스템에서 냉각수 재순환부를 개략적으로 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 부하 변동 시스템에서 엔진의 윤활유 탱크들과 고온 윤활유 순환부를, 도 2에는 냉각수 재순환부를 각각 개략적으로 도시하였다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 변동 시스템은, 가스로 구동 가능한 복수의 엔진이 마련되는 선박의 부하 변동을 위한 시스템으로서, 엔진의 정지 시 엔진의 냉각수를 일정 온도로 유지하도록 가온하는 냉각수 프리히팅(preheating) 유닛과, 엔진 중 운전 중인 엔진의 고온 윤활유를 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 공급하는 고온 윤활유 순환부와, 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하여, 정지된 엔진의 초기 시동 시 엔진의 연소공기를 냉각수와 열교환으로 가열하는 냉각수 재순환부를 포함하여 구성된다.
본 실시예에서 선박에 마련되는 복수의 엔진은 가스를 연료로 하여 구동 가능한 엔진이며, 예를 들어 천연가스, 중유, 경유를 연료로 할 수 있는 DF(Dual Fuel) 엔진일 수 있다.
급격한 부하 증감을 위한 허용 조건은, 일정 이상의 엔진 냉각수 온도, 일정 이상의 윤활유 온도, 그리고 일정 이상의 연소공기 온도 등인데, 구체적인 수치는 엔진의 제조사에 따라 가변적이다. 본 실시예에서는 냉각수 프리히팅 유닛, 고온 윤활유 순환부, 냉각수 재순환부를 구성하여, ice breaking condition과 같이 선박의 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로의 도달 시간을 단축할 수 있도록 한다.
냉각수 프리히팅 유닛은, 엔진이 정지 중인 때에도 냉각수를 가온하여 일정 온도 이상으로 유지하기 위한 것으로써, 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 냉각수 펌프와, 냉각수 펌프로부터 공급되는 냉각수를 가온하는 냉각수 프리히터를 포함하여 구성될 수 있다. 냉각수 프리히팅 유닛은 정지 중이던 엔진의 재구동시 가온된 냉각수를 엔진의 부품에 공급함으로써, 급격한 부하 증가시 엔진의 구성 부품에 저온 냉각수를 공급할 때 발생할 수 있는, 부품들의 급격한 열팽창 및 수축으로 인한 각 부품의 마모 또는 공차 증가에 의한 수명 감소 등을 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 고온 윤활유 순환부는, 복수의 엔진(E1, E2, E3, E4)의 각 윤활유 탱크로부터 윤활유를 배출하도록 마련되는 윤활유 배출라인(DL)과, 각 윤활유 탱크로부터 연결되는 윤활유 배출라인이 합류되는 라인에 마련되는 윤활유 공급펌프(100)와, 윤활유 공급펌프로부터 각 윤활유 탱크로 윤활유를 공급하도록 마련되는 윤활유 공급라인(SL)을 포함할 수 있다.
고온 윤활유 순환부에서 각 윤활유 탱크와 연결되는 윤활유 배출라인 및 윤활유 공급라인에는 각각 밸브(V1, V2, V3, V4, V4, V5, V6, V7, V8)가 마련되어, 밸브의 개폐를 통해 구동 중인 엔진의 윤활유 탱크로부터 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 윤활유가 공급될 수 있다.
예를 들어, 도 1의 도면에 도시된 시스템에서 E1의 엔진이 정지 중이고, 나머지 엔진 E2, E3, E4가 구동 중이라면, 밸브 V3 및 V2를 개방하여 구동 중인 E2 엔진의 윤활유 탱크 LT2로부터 고온 윤활유를 윤활유 배출라인(DL)을 따라 윤활유 공급펌프(100)를 거쳐 윤활유 공급라인(SL)을 통해 정지 중인 E1의 윤활유 탱크인 LT1으로 공급하고, 윤활유 탱크 LT1의 저온 윤활유는 V1 및 V4를 개방하여 윤활유 공급펌프(100)를 거쳐 구동 중인 E2 엔진의 윤활유 탱크 LT2로 공급할 수 있다. 이처럼 구동 중인 엔진 중 어느 하나로부터 고온 윤활유를 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 공급할 수도 있다. 이와 달리 구동 중인 복수의 엔진들(E2, E3, E4) 중 2개 이상의 윤활유 탱크들로부터 동시에 정지 중인 엔진(E1)의 윤활유 탱크(LT1)로 고온 윤활유를 공급하고, 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크(LT1)의 저온 윤활유도 복수의 윤활유 탱크들(LT2, LT3, LT4)로 분배하여 공급하도록 운용할 수도 있다.
윤활유 탱크의 온도는 엔진 운전시 약 68 ~ 78℃로 유지되며 약 12㎥의 용량의 5℃ 조건에서 60㎥/h의 펌프로 교환을 할 경우, 계산상으로는 5분 내외의 시간으로 윤활유 온도를 상승시킬 수 있다. ICE Breaking 등 부하 증가가 요구되는 시점에는 정지중이던 엔진도 운전되면서 엔진을 윤활하고 탱크로 재순환되는 윤활유의 온도가 높아지므로 윤활유 요구 조건에 도달하는 시간이 더욱 단축될 수 있다. 엔진의 요구 조건 도달 시간을 고려하여 적절히 펌프의 용량을 선택하여 설치할 수 있다.
고온 윤활유 순환부의 펌프와 밸브 등의 각 장치는 엔진의 운전 상태와 윤활유 온도를 모니터링하여 ICE Breaking 등 급격한 부하 증감이 필요한 경우 입력된 시퀀스에 의하여, 제어부(미도시)에 의해 작동시킬 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 냉각수 재순환부는, 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 윤활유 냉각기(LO cooler)에서 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기(LT air cooler) 상류로 공급하는 냉각수 재순환라인(RL1)과, 냉각수 재순환라인으로부터 공급되는 냉각수를 펌핑하여 연소공기 냉각기로 공급하는 냉각수 재순환펌프(200)를 포함할 수 있다.
정지 중인 엔진의 초기 구동시, 윤활유 냉각기(LO Cooler)를 통해 윤활유를 냉각한 냉각수에 의해 소기 공기가 가열되다가, 엔진 부하가 올라가 공기의 압축 정도가 높아져 냉각이 필요해지면 냉각수에 의해 소기 공기의 냉각이 이루어진다. 초기 엔진 시동 후 부하가 낮을 때 상술한 바와 같이, 구동 중인 엔진의 윤활유 탱크로부터 고온 윤활유가 정지 중이던 엔진의 윤활유 탱크로 공급되면서, 윤활유 탱크의 윤활유 온도가 상승하므로 연소 공기의 온도도 함께 단시간 내에 상승할 수 있다.
도 2에 도시된 HT Air Cooler 또한 연소공기 냉각기의 일종이다. 엔진의 CYL Jacket으로부터 배출되는 냉각수를 HT Air Cooler로 공급하고, HT Air Cooler 후단으로부터 재순환라인 RL3를 통해 CYL Jacket 상류로 공급하여 펌프(250)로 재순환시켜 HT Air cooler로 공급함으로써 엔진의 초기 구동시 연소 공기의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있다.
윤활유 냉각기(LO cooler)에서 열교환된 냉각수 또한 냉각수 라인(RL2)를 통해 CYL Jacket 상류의 펌프(250)로 공급할 수 있도록 구성하여 연소 공기의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다.
전술한 냉각수 프리히팅 유닛의 냉각수 프리히터 및 냉각수 펌프는 각각, 도 2에 도시된 프리히터(300)와 펌프(350)에 대칭되는 것일 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예의 시스템을 통해, 선박의 극지 항해 중 쇄빙 조건(ice breaking condition)에서 급격한 부하 증가를 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건에 신속하게 도달하여, 신속한 부하 증가가 이루어질 수 있고, 이를 통해 선박의 운항 시간을 단축할 수 있다.
또한, 이러한 급격한 부하 변동에 대처하기 위해 엔진을 저부하 운전, 대기 상태에 둘 필요가 없으므로, 연료비 및 운항비용을 절감하여 경제성을 높일 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
E1, E2, E3, E4: 엔진
DL: 윤활유 배출라인
SL: 윤활유 공급라인
100: 윤활유 공급펌프
V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8: 밸브
RL1: 냉각수 재순환라인
200: 냉각수 재순환펌프

Claims (8)

  1. 가스로 구동 가능한 복수의 엔진이 마련되는 선박의 부하 변동을 위한 시스템에 있어서,
    상기 엔진의 정지 시 엔진의 냉각수를 일정 온도로 유지하도록 가온하는 냉각수 프리히팅(preheating) 유닛;
    상기 엔진 중 운전 중인 엔진의 고온 윤활유를 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 공급하는 고온 윤활유 순환부; 및
    상기 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하여, 정지된 엔진의 초기 시동 시 엔진의 연소공기를 냉각수와 열교환으로 가열하는 냉각수 재순환부를 포함하고,
    정지된 엔진의 초기 구동시, 상기 정지된 엔진에 고온 윤활유가 공급되고, 고온 윤활유와 열교환된 냉각수가 가진 증가된 열원에 의해 연소공기가 빠르게 가열되어,
    상기 선박의 급격한 부하 변동을 요할 때, 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건으로의 도달 시간을 단축할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 부하 변동 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수 프리히팅 유닛은
    냉각수를 펌핑하여 순환시키는 냉각수 펌프; 및
    상기 냉각수 펌프로부터 공급되는 상기 냉각수를 가온하는 냉각수 프리히터를 포함하며,
    정지 중인 엔진의 재구동시 가온된 냉각수를 상기 엔진의 부품에 공급하는 것을 특징으로 하는 선박의 부하 변동 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 고온 윤활유 순환부는
    상기 복수의 엔진의 각 윤활유 탱크로부터 윤활유를 배출하도록 마련되는 윤활유 배출라인;
    상기 각 윤활유 탱크로부터 연결되는 윤활유 배출라인이 합류되는 라인에 마련되는 윤활유 공급펌프; 및
    상기 윤활유 공급펌프로부터 상기 각 윤활유 탱크로 윤활유를 공급하도록 마련되는 윤활유 공급라인을 포함하는 선박의 부하 변동 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고온 윤활유 순환부에서 상기 각 윤활유 탱크와 연결되는 윤활유 배출라인 및 윤활유 공급라인에는 각각 밸브가 마련되어, 상기 밸브의 개폐로 구동 중인 엔진의 윤활유 탱크로부터 정지 중인 엔진의 윤활유 탱크로 윤활유가 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 부하 변동 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수 재순환부는
    상기 윤활유 탱크로부터 엔진으로 공급되는 고온 윤활유와 윤활유 냉각기에서 열교환된 냉각수를 엔진의 연소공기 냉각기 상류로 공급하는 냉각수 재순환라인; 및
    상기 냉각수 재순환라인으로부터 공급되는 냉각수를 펌핑하여 상기 연소공기 냉각기로 공급하는 냉각수 재순환펌프를 포함하는 선박의 부하 변동 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박의 극지 항해 중 쇄빙 조건(ice breaking condition)에서 급격한 부하 증가를 요할 때, 상기 부하 변동 시스템에 의해 정지 중인 엔진의 부하 변동을 위한 냉각수 온도, 윤활유 온도 및 연소공기 온도 조건에 신속하게 도달할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 부하 변동 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3062761B2 (ja) * 1990-01-26 2000-07-12 株式会社小松製作所 エンジン用潤滑油冷却装置
KR100985032B1 (ko) * 2008-09-10 2010-10-04 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 디젤히터 배출가스를 이용한 유압탱크 히팅장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0630408U (ja) * 1992-09-25 1994-04-22 株式会社クボタ 複数設置エンジンの潤滑油供給装置
KR102158647B1 (ko) * 2013-12-18 2020-09-23 대우조선해양 주식회사 엔진 윤활 시스템의 윤활펌프 드라이 런닝 방지장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3062761B2 (ja) * 1990-01-26 2000-07-12 株式会社小松製作所 エンジン用潤滑油冷却装置
KR100985032B1 (ko) * 2008-09-10 2010-10-04 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 디젤히터 배출가스를 이용한 유압탱크 히팅장치

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