KR102098433B1 - 이중연료엔진 연료공급시스템 - Google Patents

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KR102098433B1
KR102098433B1 KR1020160024195A KR20160024195A KR102098433B1 KR 102098433 B1 KR102098433 B1 KR 102098433B1 KR 1020160024195 A KR1020160024195 A KR 1020160024195A KR 20160024195 A KR20160024195 A KR 20160024195A KR 102098433 B1 KR102098433 B1 KR 102098433B1
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Abstract

본 발명은 이중연료엔진 연료공급시스템에 관한 것으로, 본 발명에서는 발전기 제어모듈, 보조 냉각시스템 등의 통신 인프라 하에, <발전기 제어모듈과 통신하여, 이중연료엔진의 가동상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <발전기 제어모듈과 통신하여, 액체연료의 순환상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <이중연료엔진의 가동상태 및 상기 액체연료의 순환상태를 판독하여, 상기 액체연료가 순환 중인 상태 하에서, 이중연료엔진이 가동 중지 중인가의 여부를 확인하고, 해당 내역이 확인되는 경우, 발전기 제어모듈과 통신하여, 냉각수 저장탱크에 저장되어 있던 냉각수가 외부의 보조 냉각시스템에 의해 냉각기 측으로 공급될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))를 냉각하는 냉각기 측에서, 만약, 이중연료엔진이 그 가동을 멈추어, 엔진 드라이븐 방식(Engine driven method)의 냉각수 공급펌프 역시, 그 가동을 멈춘다 하더라도, 보조 냉각시스템을 통해, 자신에게 필요한 냉각수를 정상적으로 공급받을 수 있도록 유도함으로써, 결국, 운영주체(예컨대, 액화천연가스 운반선 운영주체, 이중연료엔진 운영주체 등) 측에서 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 온도상승에 따른(즉, 선박용 경유(MGO)의 냉각 미비에 따른) 불필요한 시스템 수동 셧-다운(Shut-down) 문제를 손쉽게 회피할 수 있도록 가이드 할 수 있다.

Description

이중연료엔진 연료공급시스템{System which provides a fuel for a dual fuel engine}
본 발명은 이중연료엔진 연료공급시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전기 제어모듈, 보조 냉각시스템 등의 통신 인프라 하에, <발전기 제어모듈과 통신하여, 이중연료엔진의 가동상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <발전기 제어모듈과 통신하여, 액체연료의 순환상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <이중연료엔진의 가동상태 및 상기 액체연료의 순환상태를 판독하여, 상기 액체연료가 순환 중인 상태 하에서, 이중연료엔진이 가동 중지 중인가의 여부를 확인하고, 해당 내역이 확인되는 경우, 발전기 제어모듈과 통신하여, 냉각수 저장탱크에 저장되어 있던 냉각수가 외부의 보조 냉각시스템에 의해 냉각기 측으로 공급될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))를 냉각하는 냉각기 측에서, 만약, 이중연료엔진이 그 가동을 멈추어, 엔진 드라이븐 방식(Engine driven method)의 냉각수 공급펌프 역시, 그 가동을 멈춘다 하더라도, 보조 냉각시스템을 통해, 자신에게 필요한 냉각수를 정상적으로 공급받을 수 있도록 유도함으로써, 결국, 운영주체(예컨대, 액화천연가스 운반선 운영주체, 이중연료엔진 운영주체 등) 측에서 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 온도상승에 따른(즉, 선박용 경유(MGO)의 냉각 미비에 따른) 불필요한 시스템 수동 셧-다운(Shut-down) 문제를 손쉽게 회피할 수 있도록 가이드 할 수 있는 이중연료엔진 연료공급시스템에 관한 것이다.
최근, 가스처리기술, 엔진관련기술 등이 빠른 발전을 거듭하면서, 액체연료, 가스연료 등을 이중으로 병행 사용하는 이중연료엔진 및 이 이중연료엔진 측으로 연료를 공급하는 연료공급시스템 또한 폭 넓은 발전을 거듭하고 있다.
예를 들어, 국내등록특허 제10-726293호(명칭: 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치)(2007.6.11.자 공고), 국내등록특허 제10-748734호(명칭: 이중 연료 엔진이 장착된 액화천연가스 운반선의 연료가스 공급 시스템)(2007.8.13.자 공고), 국내공개특허 제10-2015-30482호(명칭: 이중연료엔진의 잔류가스 제거 시스템)(2015.3.20.자 공개) 등에는 종래의 기술에 따른 이중연료엔진, 이중연료엔진 연료공급시스템 등의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 이중연료엔진 연료공급시스템은 초 저온 상태의 액화천연가스를 저장하는 액화천연가스 저장탱크(1), 액화천연가스 저장탱크(1)에 저장되어 있던 액화천연가스를 강제 기화시키는 강제기화유닛(3), 강제기화유닛(3)으로부터 출력되는 강제기화가스에 포함된 미스트를 분리/제거하는 제 1 미스트 분리유닛(4), 액화천연가스 저장탱크(1)로부터 자연 기화되어 출력되는 자연기화가스(BOG: Boil Off Gas)에 포함된 미스트를 분리/제거하는 제 2 미스트 분리유닛(2), 제 1 미스트 분리유닛(4), 제 2 미스트 분리유닛(2) 등을 거친 자연기화가스, 강제기화가스 등을 압축한 후, 압축 완료된 가스를 가스공급라인(14)을 통해, 이중연료엔진(9) 측으로 출력/공급하는 컴프레셔(5), 이중연료엔진(9)의 연료필요량이 자연기화가스의 발생 량보다 적을 경우, 상기 자연기화가스를 연소시키는 가스연소유닛(6)(GCU: Gas Combustion Unit), 선박용 중유(HFO: Heavy Fuel Oil), 선박용 경유(MGO: Marine Gas Oil) 등과 같은 액체연료를 저장하는 액체연료 저장탱크(11), 가스공급라인(14) 상에 배치되면서, 일련의 열림 동작 또는 닫힘 동작 등을 통해 상기 자연기화가스, 강제기화가스 등이 이중연료엔진(9) 측으로 공급되는 흐름을 통제하는 밸브(12), 액체연료 공급라인(15) 상에 배치되면서, 액체연료(예컨대, 선박용 중유, 선박용 경유 등)가 이중연료엔진(9) 측으로 공급되는 흐름을 통제하는 밸브(13), 가스공급라인(14) 상에 배치된 밸브(12)를 수용하는 밸브 룸(7), 밸브 룸(7)에 인접 배치되면서, 이중연료엔진(9)을 수용하는 엔진 룸(8) 등이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이러한 기반환경 하에서, 이중연료엔진(9) 측에서는 가스공급라인(14), 액체연료 공급라인(15) 등을 통해, 가스(예컨대, 자연기화가스, 강제기화가스 등), 액체연료(예컨대, 선박용 중유, 선박용 경유 등) 등을 선택적으로 공급받은 후, 이들을 자신의 연료로 병행 사용하면서, 발전기(10)를 가동시키는 일련의 발전기 가동역할을 수행함으로써, 필요 처(예컨대, 액화천연가스 운반선 등)에 필요한 전력이 별다른 문제점 없이 정상적으로 생산될 수 있도록 유도하게 된다.
이때, 발전기 제어모듈(18) 측에서는 이중연료엔진(9), 발전기(10), 보조냉각시스템(17) 등과 통신을 취하면서, 이들의 동작상태를 감시하고, 해당 감시결과에 상응하는 일련의 제어메시지를 생성한 후, 생성 완료된 제어메시지를 이중연료엔진(9), 발전기(10), 보조냉각시스템(17) 등으로 전송함으로써, 이중연료엔진(9)의 가동패턴, 발전기(10)의 가동패턴, 보조냉각시스템(17)의 가동패턴 등이 시스템 운영 스케줄에 맞추어 정상적인 상태를 유지할 수 있도록 제어하는 역할을 수행하게 된다.
이 경우, 냉각수 저장탱크(16) 측에서는 자신의 저수영역에 일련의 냉각수를 저장하고 있다가, 상황에 따라, 기 저장되어 있던 냉각수를 이중연료엔진(9), 보조냉각시스템(17) 등으로 공급함으로써, 냉각이 필요한 각 요소가 자신에게 요구되는 일련의 냉각상태를 정상적으로 유지할 수 있도록 지원하게 된다.
한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 액체연료 순환유발펌프(20) 측에서는 액체연료 저장탱크(11) 측으로부터 액체연료, 예컨대, 선박용 중유(HFO: Heavy Fuel Oil)가 공급되면, 일련의 펌핑동작을 통해, 이 선박용 중유(HFO)를 순환시키면서, 해당 선박용 중유(HFO)의 처리상태를 스탠-바이(Stand-by) 상태로 유지시킴으로써, 액체연료의 공급필요 상황(예컨대, 가스연료의 공급중단 상황, 가동중단 중이던 이중연료엔진(9)의 로드 변화 상황 등) 도래 시, 선박용 중유(HFO)가 가스연료를 대체하여, 이중연료엔진(9) 측으로 신속하게 교체/공급될 수 있도록 유도하게 된다. 이 경우, 히터(21) 측에서는 순환중인 선박용 중유(HFO) 측으로 일련의 열을 가함으로써, 해당 선박용 중유(HFO)가 응고되는 문제점을 미리 차단하게 된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 액체연료 순환유발펌프(30) 측에서는 액체연료 저장탱크(11) 측으로부터 액체연료, 예컨대, 선박용 경유(MGO: Marine Gas Oil)가 공급되면, 일련의 펌핑동작을 통해, 이 선박용 경유(MGO)를 순환시키면서, 해당 선박용 경유(MGO)의 처리상태를 스탠-바이(Stand-by) 상태로 유지시킴으로써, 액체연료의 공급필요 상황(예컨대, 가스연료의 공급중단 상황, 가동중단 중이던 이중연료엔진(9)의 로드 변화 상황 등) 도래 시, 선박용 경유(MGO)가 가스연료를 대체하여, 이중연료엔진(9) 측으로 신속하게 교체/공급될 수 있도록 유도하게 된다. 이 경우, 냉각기(31) 측에서는 순환중인 선박용 경유(MGO)를 냉각시켜, 이의 승온을 차단시킴으로써, 선박용 경유(MGO)의 점도가 기준 값 이하로 감소하는 문제점을 미리 차단시키게 된다.
이러한 액체연료 순환유발펌프(30) 및 냉각기(31)는 상호 결합에 의해, <가스연료로 이중연료엔진(9)을 구동할 수 없을 때, 액체연료를 사용하여 구동하도록 액체연료를 냉각하며 순환시키는 액체연료 순환시스템>을 구성하게 된다.
이때, 이중연료엔진(9)에 설치된 냉각수 공급펌프(40) 측에서는 일련의 펌핑동작을 통해, 냉각수 저장탱크(16)에 저장되어 있던 냉각수를 냉각기(31) 측으로 공급함으로써, 해당 냉각기(31)가 자신에게 주어진 선박용 경유(MGO) 냉각역할을 별다른 문제점 없이 정상적으로 수행할 수 있도록 지원하게 된다.
이러한 종래의 체제 하에서, 상술한 바와 같이, 냉각수 공급펌프(40) 측에서는 일련의 펌핑동작을 통해, 냉각수 저장탱크(16)에 저장되어 있던 냉각수를 냉각기(31) 측으로 공급함으로써, 해당 냉각기(31)가 자신에게 주어진 선박용 경유(MGO) 냉각역할을 별다른 문제점 없이 정상적으로 수행할 수 있도록 지원하게 되는 바, 이때, 냉각수 공급펌프(40)는 이중연료엔진(9)에 종속 설치되어, 엔진 드라이븐 방식(Engine driven method)으로 구동되기 때문에, 만약, 이중연료엔진(9)이 그 가동을 멈추게 될 경우, 냉각수 공급펌프(40) 역시, 그 가동을 멈추는 심각한 문제점을 일으키게 된다.
물론, 이처럼, 이중연료엔진(9)의 가동중단에 의해, 냉각수 공급펌프(40) 역시, 그 가동을 멈추게 될 경우, 냉각기(31) 측에서는 자신에게 필요한 냉각수를 전혀 공급받을 수 없게 되며, 결국, 자신에게 주어진 선박용 경유(MGO) 냉각역할을 정상적으로 수행할 수 없게 된다.
당연하게도, 상술한 <냉각수의 공급중단 상황> 하에서, 선박용 경유(MGO)의 순환이 무모하게 지속될 경우, 해당 선박용 경유(MGO)는 그 온도가 점차 올라가면서, 자신의 점도가 떨어지는 문제점을 일으키게 되며, 결국, 운영주체(예컨대, 액화천연가스 운반선 운영주체, 이중연료엔진 운영주체 등) 측에서는 이중연료엔진 운영시스템 전체를 긴급히 수동으로 셧-다운(Shut-down)시켜야 하는 심각한 국면에 처할 수밖에 없게 된다.
국내등록특허 제10-726293호(명칭: 개선된 냉각장치를 포함하는 선박의 이중 연료 엔진의 연료공급장치)(2007.6.11.자 공고) 국내등록특허 제10-748734호(명칭: 이중 연료 엔진이 장착된 액화천연가스 운반선의 연료가스 공급 시스템)(2007.8.13.자 공고) 국내공개특허 제10-2015-30482호(명칭: 이중연료엔진의 잔류가스 제거 시스템)(2015.3.20.자 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 발전기 제어모듈, 보조 냉각시스템 등의 통신 인프라 하에, <발전기 제어모듈과 통신하여, 이중연료엔진의 가동상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <발전기 제어모듈과 통신하여, 액체연료의 순환상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <이중연료엔진의 가동상태 및 상기 액체연료의 순환상태를 판독하여, 상기 액체연료가 순환 중인 상태 하에서, 이중연료엔진이 가동 중지 중인가의 여부를 확인하고, 해당 내역이 확인되는 경우, 발전기 제어모듈과 통신하여, 냉각수 저장탱크에 저장되어 있던 냉각수가 외부의 보조 냉각시스템에 의해 냉각기 측으로 공급될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))를 냉각하는 냉각기 측에서, 만약, 이중연료엔진이 그 가동을 멈추어, 엔진 드라이븐 방식(Engine driven method)의 냉각수 공급펌프 역시, 그 가동을 멈춘다 하더라도, 보조 냉각시스템을 통해, 자신에게 필요한 냉각수를 정상적으로 공급받을 수 있도록 유도함으로써, 결국, 운영주체(예컨대, 액화천연가스 운반선 운영주체, 이중연료엔진 운영주체 등) 측에서 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 온도상승에 따른(즉, 선박용 경유(MGO)의 냉각 미비에 따른) 불필요한 시스템 수동 셧-다운(Shut-down) 문제를 손쉽게 회피할 수 있도록 가이드 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 가스연료와 액체연료로 구동되는 이중연료엔진과; 상기 가스연료로 상기 이중연료엔진을 구동할 수 없을 때, 상기 액체연료를 사용하여 구동되도록 상기 액체연료를 냉각하며 순환시키는 액체연료 순환시스템과; 상기 액체연료 순환시스템이 작동 중일 때, 상기 이중연료엔진이 가동 중지 상태이면, 보조 냉각시스템을 작동시키는 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중연료엔진 연료공급시스템을 개시한다.
본 발명에서는 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 온도상승에 따른(즉, 선박용 경유(MGO)의 냉각 미비에 따른) 불필요한 시스템 수동 셧-다운(Shut-down) 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 이중연료엔진 연료공급시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 종래의 기술에 따른 액체연료의 순환패턴을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명 채용한 이중연료엔진 연료공급시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 액체연료의 순환패턴을 개념적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치의 세부구성을 개념적으로 도시한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 이중연료엔진 연료공급시스템을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 체제 하에서, 이중연료엔진 연료공급시스템은 초 저온 상태의 액화천연가스를 저장하는 액화천연가스 저장탱크(101), 액화천연가스 저장탱크(101)에 저장되어 있던 액화천연가스를 강제 기화시키는 강제기화유닛(103), 강제기화유닛(103)으로부터 출력되는 강제기화가스에 포함된 미스트를 분리/제거하는 제 1 미스트 분리유닛(104), 액화천연가스 저장탱크(101)로부터 자연 기화되어 출력되는 자연기화가스(BOG: Boil Off Gas)에 포함된 미스트를 분리/제거하는 제 2 미스트 분리유닛(102), 제 1 미스트 분리유닛(104), 제 2 미스트 분리유닛(102) 등을 거친 자연기화가스, 강제기화가스 등을 압축한 후, 압축 완료된 가스를 가스공급라인(114)을 통해, 이중연료엔진(109) 측으로 출력/공급하는 컴프레셔(105), 이중연료엔진(109)의 연료필요량이 자연기화가스의 발생 량보다 적을 경우, 상기 자연기화가스를 연소시키는 가스연소유닛(106)(GCU: Gas Combustion Unit), 선박용 중유(HFO: Heavy Fuel Oil), 선박용 경유(MGO: Marine Gas Oil) 등과 같은 액체연료를 저장하는 액체연료 저장탱크(111), 가스공급라인(114) 상에 배치되면서, 일련의 열림 동작 또는 닫힘 동작 등을 통해 상기 자연기화가스, 강제기화가스 등이 이중연료엔진(109) 측으로 공급되는 흐름을 통제하는 밸브(112), 액체연료 공급라인(115) 상에 배치되면서, 액체연료(예컨대, 선박용 중유, 선박용 경유 등)가 이중연료엔진(109) 측으로 공급되는 흐름을 통제하는 밸브(113), 가스공급라인(114) 상에 배치된 밸브(112)를 수용하는 밸브 룸(107), 밸브 룸(107)에 인접 배치되면서, 이중연료엔진(109)을 수용하는 엔진 룸(108) 등이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이러한 기반환경 하에서, 이중연료엔진(109) 측에서는 가스공급라인(114), 액체연료 공급라인(115) 등을 통해, 가스(예컨대, 자연기화가스, 강제기화가스 등), 액체연료(예컨대, 선박용 중유(HFO: Heavy Fuel Oil), 선박용 경유(MGO: Marine Gas Oil)) 등을 선택적으로 공급받은 후, 이들을 자신의 연료로 병행 사용하면서, 발전기(110)를 가동시키는 일련의 발전기 가동역할을 수행함으로써, 필요 처(예컨대, 액화천연가스 운반선 등)에 필요한 전력이 별다른 문제점 없이 정상적으로 생산될 수 있도록 유도하게 된다.
이때, 발전기 제어모듈(118) 측에서는 이중연료엔진(109), 발전기(110), 보조냉각시스템(117) 등과 통신을 취하면서, 이들의 동작상태를 감시하고, 해당 감시결과에 상응하는 일련의 제어메시지를 생성한 후, 생성 완료된 제어메시지를 이중연료엔진(109), 발전기(110), 보조냉각시스템(117) 등으로 전송함으로써, 이중연료엔진(109)의 가동패턴, 발전기(110)의 가동패턴, 보조냉각시스템(117)의 가동패턴 등이 시스템 운영 스케줄에 맞추어 정상적인 상태를 유지할 수 있도록 제어하는 역할을 수행하게 된다.
이 경우, 냉각수 저장탱크(116) 측에서는 자신의 저수영역에 일련의 냉각수를 저장하고 있다가, 상황에 따라, 기 저장되어 있던 냉각수를 이중연료엔진(109), 보조냉각시스템(117) 등으로 공급함으로써, 냉각이 필요한 각 요소가 자신에게 요구되는 일련의 냉각상태를 정상적으로 유지할 수 있도록 지원하게 된다.
한편, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 도 4에 도시된 바와 같이, 액체연료 순환유발펌프(120) 측에서는 액체연료 저장탱크(116) 측으로부터 액체연료, 예컨대, 선박용 중유(HFO: Heavy Fuel Oil)가 공급되면, 일련의 펌핑동작을 통해, 이 선박용 중유(HFO)를 순환시키면서, 해당 선박용 중유(HFO)의 처리상태를 스탠-바이(Stand-by) 상태로 유지시킴으로써, 액체연료의 공급필요 상황(예컨대, 가스연료의 공급중단 상황, 가동중단 중이던 이중연료엔진(109)의 로드 변화 상황 등) 도래 시, 선박용 중유(HFO)가 가스연료를 대체하여, 이중연료엔진(109) 측으로 신속하게 교체/공급될 수 있도록 유도하게 된다. 이 경우에도, 히터(121) 측에서는 순환중인 선박용 중유(HFO) 측으로 일련의 열을 가함으로써, 해당 선박용 중유(HFO)가 응고되는 문제점을 미리 차단하게 된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 액체연료 순환유발펌프(130) 측에서는 액체연료 저장탱크(111) 측으로부터 액체연료, 예컨대, 선박용 경유(MGO: Marine Gas Oil)가 공급되면, 일련의 펌핑동작을 통해, 이 선박용 경유(MGO)를 순환시키면서, 해당 선박용 경유(MGO)의 처리상태를 스탠-바이(Stand-by) 상태로 유지시킴으로써, 액체연료의 공급필요 상황(예컨대, 가스연료의 공급중단 상황, 가동중단 중이던 이중연료엔진(109)의 로드 변화 상황 등) 도래 시, 선박용 경유(MGO)가 가스연료를 대체하여, 이중연료엔진(109) 측으로 신속하게 교체/공급될 수 있도록 유도하게 된다. 이 경우에도, 냉각기(131) 측에서는 순환중인 선박용 경유(MGO)를 냉각시켜, 이의 승온을 차단시킴으로써, 선박용 경유(MGO)의 점도가 기준 값 이하로 감소하는 문제점을 미리 차단시키게 된다.
이러한 액체연료 순환유발펌프(130) 및 냉각기(131)는 상호 결합에 의해, <가스연료로 이중연료엔진(109)을 구동할 수 없을 때, 액체연료를 사용하여 구동하도록 액체연료를 냉각하며 순환시키는 액체연료 순환시스템>을 구성하게 된다.
이때, 이중연료엔진(109)에 설치된 냉각수 공급펌프(140) 측에서는 일련의 펌핑동작을 통해, 냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수를 냉각기(131) 측으로 공급함으로써, 해당 냉각기(131)가 자신에게 주어진 선박용 경유(MGO) 냉각역할을 별다른 문제점 없이 정상적으로 수행할 수 있도록 지원하게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 상술한 바와 같이, 냉각수 공급펌프(140)는 이중연료엔진(109)에 종속 설치되어, 엔진 드라이븐 방식(Engine driven method)으로 구동되기 때문에, 만약, 이중연료엔진(109)이 그 가동을 멈추게 될 경우, 냉각수 공급펌프(40) 역시, 그 가동을 멈추는 심각한 문제점을 일으키게 된다.
이러한 민감한 상황 하에서, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 발전기 제어모듈(118), 보조 냉각시스템(117) 등의 통신 인프라 하에, 본 발명 고유의 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치(200)를 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다.
이 경우, 보조 냉각시스템(117) 측에서는 냉각수 공급라인(L)을 통해, 냉각기(131)와 연결되는 구성을 취하게 된다. 또한, 본 발명의 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치(200) 측에서는 상황에 따라, 발전기 제어모듈(118)의 프로그램 블록 내에 종속 설치되는 구성을 취할 수도 있게 된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치(200)는 인터페이스 모듈(201)을 매개로 하여, 발전기 제어모듈(118), 보조 냉각시스템(117) 등과 통신을 취하는 운영정보 저장모듈(202), 이중연료엔진 가동상태 체크모듈(203), 액체연료 순환상태 체크모듈(204), 냉각수 보조공급요청 처리모듈(205), 냉각수 보조공급 중지요청 처리모듈(206) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.
여기서, 운영정보 저장모듈 측에서는 자신의 정보저장 영역 내에, 발전기 제어모듈(118)의 등록정보, 보조 냉각시스템(117)의 등록정보, 각 전산모듈들의 프로세스 진행에 필요한 프로그램 정보, 각 전산모듈들의 통신세션 형성 및 유지에 필요한 컴포넌트 정보 등을 저장/관리함으로써, 본 발명에 따른 일련의 냉각수 보조공급절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하게 된다.
이러한 기반 인프라 하에서, 이중연료엔진 가동상태 체크모듈(203) 측에서는 인터페이스 모듈(201)을 매개로 하여, 발전기 제어모듈(118)과 통신을 취하면서, 이 발전기 제어모듈(118) 측으로부터 이중연료엔진(109)의 가동상태가 반영된 이중연료엔진 가동상태 데이터를 접수한 후, 접수 완료된 이중연료엔진 가동상태 데이터를 판독하여, 이중연료엔진(109)이 가동상태인지, 가동 중지상태인지의 여부를 체크하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).
또한, 액체연료 순환상태 체크모듈(204) 측에서는 인터페이스 모듈(201)을 매개로 하여, 발전기 제어모듈(118)과 통신을 취하면서, 이 발전기 제어모듈(118) 측으로부터 액체연료, 예컨대, 선박용 경유(MGO)의 순환상태가 반영된 액체연료 순환상태 데이터를 접수한 후, 접수 완료된 액체연료 순환상태 데이터를 판독하여, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환상태인지(즉, 스텐-바이 상태인지), 비 순환 상태인지(즉, 스텐-바이 상태가 아닌지)의 여부를 체크하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).
한편, 상술한 절차를 통해, <이중연료엔진(109)이 가동상태인지, 가동 중지상태인지의 여부>, <액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환상태인지(즉, 스텐-바이 상태인지), 비 순환 상태인지(즉, 스텐-바이 상태가 아닌지)의 여부> 등이 체크되는 상황 하에서, 냉각수 보조공급요청 처리모듈(205) 측에서는 이중연료엔진 가동상태 체크모듈(203), 액체연료 순환상태 체크모듈(204) 등과 통신을 취하여, 이중연료엔진(109)의 가동상태, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 순환상태 등을 판독하고, 이를 통해, <액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환 중인 상태 하에서, 상기 이중연료엔진(109)이 가동 중지 중 인지의 여부(즉, 선박용 경유(MGO)가 순환 중인 상태 하에서, 냉각수 공급펌프(140)가 가동 중지 중 인지의 여부>를 판단하게 된다(도 4 참조).
이때, <액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환 중인 상태 하에서, 상기 이중연료엔진(109)이 가동 중지 중 인 것>으로 확인/판단되는 경우(즉, 선박용 경유(MGO)가 순환 중인 상태 하에서, 냉각수 공급펌프(140)가 가동 중지 중인 것으로 확인/판단되는 경우), 냉각수 보조공급요청 처리모듈(205) 측에서는 그 즉시, 일련의 정보생성루틴을 진행시켜, <냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수를 냉각기(131) 측으로 공급해달라>는 취지의 냉각수 보조공급 요청메시지를 생성하고, 생성 완료된 냉각수 보조공급 요청메시지를 발전기 제어모듈(118), 보조 냉각시스템(117) 등으로 전송하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).
물론, 상술한 절차를 통해, <냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수를 냉각기(131) 측으로 공급해달라>는 취지의 냉각수 보조공급 요청메시지가 전송/수신/접수되면, 발전기 제어모듈(118) 측에서는 그 즉시, 보조 냉각시스템(117) 측으로 해당 메시지를 전송하여, 냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수가 냉각수 공급라인(L)을 매개로 하여, 냉각기(131) 측으로 공급될 수 있도록 유도하게 되며, 결국, 냉각기(131) 측에서는 이중연료엔진(109)의 가동 중지에 의해, 냉각수 공급펌프(140) 역시 가동 중지된 상태에서도, 별다른 문제점 없이, 순환 중인 선박용 경유(MGO)를 정상적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
또한, 상술한 절차를 통해, <냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수를 냉각기(131) 측으로 공급해달라>는 취지의 냉각수 보조공급 요청메시지가 전송/수신/접수되면(이 경우, 냉각수 보조공급 요청메시지는 발전기 제어모듈(118)을 거치지 않고, 보조 냉각시스템(117) 측으로 직접 전송될 수 있다), 보조 냉각시스템(117) 측에서는 일련의 냉각수 공급절차를 개시하여, 냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수가 냉각수 공급라인(L)을 매개로 하여, 냉각기(131) 측으로 공급될 수 있도록 유도하게 되며, 결국, 이 경우에도, 냉각기(131) 측에서는 이중연료엔진(109)의 가동 중지에 의해, 냉각수 공급펌프(140) 역시 가동 중지된 상태에서도, 별다른 문제점 없이, 순환 중인 선박용 경유(MGO)를 정상적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 발전기 제어모듈(118), 보조 냉각시스템(117) 등의 통신 인프라 하에, <발전기 제어모듈(118)과 통신하여, 이중연료엔진(109)의 가동상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <발전기 제어모듈(118)과 통신하여, 액체연료(예컨대, MGO)의 순환상태를 체크할 수 있는 전산모듈>, <이중연료엔진(109)의 가동상태 및 상기 액체연료(MGO)의 순환상태를 판독하여, 상기 액체연료(MGO)가 순환 중인 상태 하에서, 상기 이중연료엔진(109)이 가동 중지 중인가의 여부를 확인하고, 해당 내역이 확인되는 경우, 발전기 제어모듈(118), 보조 냉각시스템(117) 등과 통신을 취하여, 냉각수 저장탱크(116)에 저장되어 있던 냉각수가 외부의 보조 냉각시스템(117)에 의해 냉각기(131) 측으로 공급될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))를 냉각하는 냉각기(131) 측에서는, 만약, 이중연료엔진(109)이 그 가동을 멈추어, 엔진 드라이븐 방식(Engine driven method)의 냉각수 공급펌프(140) 역시, 그 가동을 멈춘다 하더라도, 보조 냉각시스템(117)을 통해, 자신에게 필요한 냉각수를 정상적으로 공급받을 수 있게 되며, 결국, 운영주체(예컨대, 액화천연가스 운반선 운영주체, 이중연료엔진 운영주체 등) 측에서는 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 온도상승에 따른(즉, 선박용 경유(MGO)의 냉각 미비에 따른) 불필요한 시스템 수동 셧-다운(Shut-down) 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치(200) 내에는 상술한 각 전산모듈들 이외에도, 냉각수 보조공급 중지요청 처리모듈(206)이 추가 배치된다.
이때, 냉각수 보조공급 중지요청 처리모듈(206) 측에서는 상술한 절차를 통해, <이중연료엔진(109)이 가동상태인지, 가동 중지상태인지의 여부>, <액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환상태인지(즉, 스텐-바이 상태인지), 비 순환 상태인지(즉, 스텐-바이 상태가 아닌지)의 여부> 등이 체크되는 상황 하에서, 이중연료엔진 가동상태 체크모듈(203), 액체연료 순환상태 체크모듈(204) 등과 통신을 취하여, 이중연료엔진(109)의 가동상태, 액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))의 순환상태 등을 판독하고, 이를 통해, <액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환 중인 상태 하에서, 상기 이중연료엔진(109)이 가동 회복되었는지의 여부(즉, 선박용 경유(MGO)가 순환 중인 상태 하에서, 냉각수 공급펌프(140)가 가동 회복되었는지의 여부>를 판단하게 된다(도 4 참조).
이때, <액체연료(예컨대, 선박용 경유(MGO))가 순환 중인 상태 하에서, 상기 이중연료엔진(109)이 가동 회복된 것>으로 확인/판단되는 경우(즉, 선박용 경유(MGO)가 순환 중인 상태 하에서, 냉각수 공급펌프(140)가 가동 회복된 것으로 확인/판단되는 경우), 냉각수 보조공급요청 처리모듈(205) 측에서는 그 즉시, 일련의 정보생성루틴을 진행시켜, <냉각수의 보조공급을 중지해달라>는 취지의 냉각수 보조공급 중단요청메시지를 생성하고, 생성 완료된 냉각수 보조공급 중단요청메시지를 발전기 제어모듈(118), 보조 냉각시스템(117) 등으로 전송하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).
물론, 상술한 절차를 통해, <냉각수의 보조공급을 중지해달라>는 취지의 냉각수 보조공급 중단요청메시지가 전송/수신/접수되면, 발전기 제어모듈(118) 측에서는 그 즉시, 보조 냉각시스템(117) 측으로 해당 메시지를 전송하여, 냉각수의 보조공급 절차가 중단될 수 있도록 유도하게 되며, 결국, 냉각기(131) 측에서는 냉각수의 과잉공급에 따른 각종 문제점을 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
또한, 상술한 절차를 통해, <냉각수의 보조공급을 중지해달라>는 취지의 냉각수 보조공급 중단요청메시지가 전송/수신/접수되면(이 경우, 냉각수 보조공급 요청메시지는 발전기 제어모듈(118)을 거치지 않고, 보조 냉각시스템(117) 측으로 직접 전송될 수 있다), 보조 냉각시스템(117) 측에서는 그 즉시, 일련의 냉각수 공급절차를 중단하게 되며, 이 경우에도, 냉각기(131) 측에서는 냉각수의 과잉공급에 따른 각종 문제점을 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 냉각수의 공급이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
1,101: 액체천연가스 저장탱크
2,102: 제 2 미스트 분리유닛
3,103: 강제기화유닛
4,104: 제 1 미스트 분리유닛
5,105: 컴프레셔
6,106: 가스연소유닛
7,107: 밸브 룸
8,108: 엔진 룸
9,109: 이중연료엔진
10,110: 발전기
11,111: 액체연료 저장탱크
12,13,112,113: 밸브
14,114: 가스공급라인
15,115: 액체연료 공급라인
16,116: 냉각수 저장탱크
17,117: 보조 냉각시스템
18,118: 발전기 제어모듈
200: 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치
201: 인터페이스 모듈
202: 운영정보 저장모듈
203: 이중연료엔진 가동상태 체크모듈
204: 액체연료 순환상태 체크모듈
205: 냉각수 보조공급 요청 처리모듈
206: 냉각수 보조공급 중지요청 처리모듈

Claims (3)

  1. 가스연료와 액체연료로 구동되는 이중연료엔진과;
    상기 가스연료로 상기 이중연료엔진을 구동할 수 없을 때, 상기 액체연료를 사용하여 구동되도록 상기 액체연료를 냉각하며 순환시키는 액체연료 순환시스템과;
    상기 액체연료 순환시스템이 작동 중일 때, 상기 이중연료엔진이 가동 중지 상태이면, 보조 냉각시스템을 작동시키는 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중연료엔진 연료공급시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치는 발전기 제어모듈과 통신하여, 상기 이중연료엔진의 가동상태를 체크하는 이중연료엔진 가동상태 체크모듈과;
    상기 발전기 제어모듈과 통신하여, 상기 액체연료의 순환상태를 체크하는 액체연료 순환상태 체크모듈과;
    상기 이중연료엔진 가동상태 체크모듈 및 액체연료 순환상태 체크모듈과 통신하여, 상기 이중연료엔진의 가동상태 및 상기 액체연료의 순환상태를 판독하고, 상기 액체연료가 순환 중인 상태 하에서, 상기 이중연료엔진이 가동 중지 중인 것으로 확인되는 경우, 상기 발전기 제어모듈과 통신하여, 냉각수 저장탱크에 저장되어 있던 냉각수가 상기 보조 냉각시스템에 의해 냉각기 측으로 공급될 수 있도록 하는 냉각수 보조공급 요청 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중연료엔진 연료공급시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이중연료엔진용 액체연료 냉각지원장치 측에서는 상기 액체연료 순환시스템이 작동 중일 때 상기 이중연료엔진이 가동을 회복하면, 상기 보조 냉각시스템의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 이중연료엔진 연료공급시스템.
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