KR102354091B1 - 엔진용 연료 처리 시스템 및 이 시스템을 사용하는 방법 - Google Patents

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알파 라발 코포레이트 에이비
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Abstract

본 발명은, 엔진용 연료유를 세정하기 위한 적어도 2개의 원심 분리기, 상기 원심 분리기에 세정될 연료유를 각각 공급하기 위한 적어도 2개의 가변 공급 펌프, 및 원심 분리기의 작동 및 가변 공급 펌프의 속도를 제어하여 세정될 연료유의 분리기로의 유량을 제어하도록 구성된 적어도 2개의 분리기 제어 유닛을 포함하는 엔진용 연료 처리 시스템을 제공한다. 시스템은 상기 원심 분리기의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 유닛으로부터 또는 시스템에 의해 처리된 연료를 사용하도록 배치된 엔진으로부터 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하도록 구성된, 분리기 제어 유닛과 다른 시스템 제어 유닛을 더 포함한다.

Description

엔진용 연료 처리 시스템 및 이 시스템을 사용하는 방법
본 발명은 선상에서의 연료유 세정과 같은 연료유 처리 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연료 처리 시스템의 제어에 관한 것이다.
해상 디젤 엔진은 일반적으로 선상에서 적절하게 처리되는 한 여러 유형의 상업적으로 이용 가능한 연료유를 허용한다. 그러한 연료 처리 시스템은 일반적으로 하나 이상의 침전 탱크와 함께 하나 이상의 원심 분리기를 포함한다. 원심 분리기는 일반적으로 연료유와 같은 액체 혼합물로부터 액체 및/또는 고체를 분리하는 데에 사용된다. 작동 동안, 처리될 연료유는 회전 용기로 도입되고 원심력으로 인해, 무거운 입자 또는 고밀도 액체, 예를 들어 물은 회전 용기의 주변에 축적되는 반면 청정 오일 상은 중심 회전축에 가깝게 축적된다. 이는, 예를 들어 주변에 배치되고 회전축에 각각 가까운 상이한 출구에 의해 분리된 분획물을 수집하게 한다.
오늘날 선상에서 연료를 취급하기 위한 요건은 여러 작업을 수반하며 선상에서의 처리는 몇 가지 어려움과 관련이 있다. 예를 들어, 선상에서의 그리고 발전소에서의 디젤 엔진용 연료유에는 촉매 미립자(catalyst fine)라고 명명되는 실리콘 및 알루미늄 화합물(예를 들어, 미공성 알루미늄 실리케이트 또는 제올라이트로 공지된 알루미노실리케이트)의 입자가 포함되어 있다. 촉매 미립자는 촉매 분해로 공지된 원유 정제 프로세스의 잔류물이고, 긴 탄화수소 분자가 더 짧은 분자로 분해된다. 이들 입자는 연마성이 있어 엔진 및 보조 장비의 마모를 유발할 수 있으므로 연료유에서 바람직하지 않다. 또한, 대부분의 선박은, 비교적 저렴한 에너지 소스에 대한 시장 수요를 충족시키기 위해 혼합된 본질적으로 정제 부산물인 잔류 연료유 또는 중질 연료유(heavy fuel oil)(HFO)로 운행된다. 그러나, 예를 들어 황 배출가스 통제 구역(Sulphur Emission Control Area)(SECA) 또는 배출가스 통제 구역(Emission Control Area)(ECA) 해역의 도입으로 그러한 잔류 연료유로부터 황 배출을 관리하기 위해 보다 엄격한 규제가 실행되었다. 선박은 ECA 밖에서는 HFO로 운행한 다음 선박이 ECA로 진입하면 증류유로 전환한다고 가정한다. 따라서, 연료 특성의 차이와 상이한 연료들 간의 전환으로 인해 선상에서 연료유의 준비 또는 처리가 더 복잡해진다.
선상의 연료 처리 시스템은, 특히 에너지 효율, 연료 품질, 환경 규정 준수 및 엔진 보호에 중점을 둔다. 선상의 연료 처리 시스템의 성능 및 제어를 최적화하는 해결책에 대한 요구가 본 기술 분야에 존재한다.
본 발명의 주요 목적은 효율적인 사용 및 제어를 가능하게 하는 엔진용 연료 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태로서, 엔진용 연료 처리 시스템이 제공되는데, 연료 처리 시스템은,
- 엔진용 연료유를 세정하기 위한 적어도 제1 및 제2 원심 분리기,
- 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프로서, 제1 공급 펌프는 상기 제1 원심 분리기에 세정될 연료유를 공급하도록 배치되고, 제2 공급 펌프는 상기 제2 원심 분리기에 세정될 연료유를 공급하도록 배치되는, 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프,
- 제1 원심 분리기의 작동 및 제1 가변 공급 펌프의 속도를 제어하여, 세정될 연료유의 제1 분리기로의 유량을 제어하도록 구성된 적어도 제1 분리기 제어 유닛,
- 상기 제2 원심 분리기의 작동 및 제2 가변 공급 펌프의 속도를 제어하여 세정될 연료유의 제2 분리기로의 유량을 제어하도록 구성된 제2 분리기 제어 유닛,
- 상기 원심 분리기(들)의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 유닛으로부터 또는 시스템에 의해 처리된 연료를 사용하도록 배치된 엔진으로부터 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하도록 구성된, 분리기 제어 유닛과 다른 시스템 제어 유닛을 포함한다.
연료 처리 시스템은 연료유의 선상 처리를 위한 시스템, 즉 선상에서 사용되는 시스템일 수 있다. 따라서, 엔진은 선박 선내의 디젤 엔진과 같은 디젤 엔진일 수 있다.
본 명세서에서 용어 "엔진용 연료유"는 동력의 생성을 위한 엔진, 예를 들어 선상에서의 또는 발전소에서의 엔진에 사용하도록 의도된 연료유를 지칭한다. 용어 "연료유"는 ISO 8217, 해상 연료의 석유 제품 - 연료(F 등급) - 사양, 2005 및 2012년판에, 또는 선상에서의 또는 발전소에서의 엔진에 사용하기 전 그러한 연료유의 전처리에서 비롯된 오일 성분/상으로 정의된 것일 수 있다. 연료유는 증류유 또는 잔류물과 같이 석유 증류로부터의 분획물로서 획득될 수 있다. 디젤이 본 명세서에서 연료유로 고려된다. 따라서, 연료유는 해상(잔류) 연료유(MFO) 또는 벙커 C유일 수 있다.
"세정될 연료유"는 일반적으로 하나 이상의 탱크에 저장된, 상이한 점도를 갖는 상이한 유형의 연료유로 구성될 수 있으며, 이는 세정을 위해 분리기로 전달되는 연료유의 유형이 매번 상이할 수 있음을 의미한다.
실시예에서, 디젤 엔진용 연료유는 중질 연료유(HFO)를 포함한다. HFO는 증류로부터의 또는 미네랄 오일 처리에서 분해로부터의 잔류유이다.
원심 분리기는 상이한 밀도를 갖는 액체 혼합물과 같은 유체 혼합물의 적어도 2개의 성분의 분리를 위해 배치될 수 있다. 각각의 원심 분리기는 고정 프레임 및 고정 프레임에 대해 회전 부분을 회전시키도록 구성된 구동 부재를 포함할 수 있다. 회전 부분은 스핀들 및 분리 공간을 둘러싸는 원심 분리기 로터를 포함할 수 있고, 원심 분리기 로터는 회전축(X) 둘레에서 스핀들과 함께 회전하도록 스핀들에 장착된다. 회전 부분은 적어도 하나의 베어링 디바이스에 의해 고정 프레임에 의해 지지된다. 분리 공간은 회전축 둘레에서 중앙에 배치된 분리 디스크 스택을 포함할 수 있다. 그러한 분리 디스크는 분리 공간에서 표면 확대 삽입체를 형성한다. 분리 디스크는 절두 원추 형태를 가질 수 있으며, 즉 스택은 절두 원추형 분리 디스크의 스택일 수 있다. 디스크는 또한 회전축 둘레에 배치된 축방향 디스크일 수 있다.
분리기 제어 유닛은 분리기 및 공급 펌프의 작동을 제어하는 유닛이다. 공급 펌프는 가변 주파수 구동 장치(variable frequency drive)(VFD)를 사용하여 분리기 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 분리기 제어 유닛은 프로세서, 및 분리기 및 공급 펌프와 통신하고 분리기 및 공급 펌프의 작동 방법에 관한 정보를 시스템 제어 유닛으로부터 수신하기 위한 입력/출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
시스템 제어 유닛은 분리기 제어 유닛과 다른 제어 유닛이다. 시스템 제어는 작업 요청을 하나 이상의 분리기 제어 유닛에 전송하는 유닛이다. 따라서, 분리기 제어 유닛 뿐만 아니라, 예를 들어 공급 펌프의 VFD는 시스템 제어 유닛이 오작동하는 경우 충분히 기능할 수 있는 독립적인 시스템이다.
시스템 제어 유닛은 원심 분리기의 하류의, 예를 들어 분리기 중 하나, 둘 또는 모두의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 유닛으로부터, 또는 시스템에 의해 세정된 또는 처리된 오일이 사용되는 엔진으로부터의 정보를 수신하도록 추가로 구성된다. 따라서, 하류는 연료 처리 시스템에서 분리기(들)와 엔진 사이의 소정 위치이다. 수신된 정보에 기초하여, 작동 요청, 즉 사용 동안 분리기(들)의 시스템 설정에 관한 지시가 분리기(들)로 전송된다. 따라서, 시스템 제어 유닛은 상기 수신된 정보를 분석하고 그러한 분석에 기초하여 작동 요청을 전송하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수 있다.
연료 처리 시스템은 물론 공급 펌프와 분리기 사이, 및 연료가 내외로 이송되는 시스템의 임의의 다른 유닛들 사이에 파이프 등과 같은 이송 수단을 포함할 수도 있다.
본 발명의 제1 양태는 연료 처리 시스템의 분리기 또는 분리기들을 통한 유량을 제어하는 것이 많은 이점을 갖는다는 통찰에 기초한다. 예를 들어, 분리기(들)를 통한 유동의 감소는 용기에서의 체류 시간을 증가시킨다. 이는, 보다 작은 입자가 디스크 스택 내에 침전할 시간을 갖기 때문에 보다 높은 분리 효율을 초래한다. 게다가, 증가된 에너지 효율은 공급 펌프, 히터 및 분리기가 보다 낮은 부하에서 작동할 때 달성될 것이다.
또한, 연료 처리 시스템은 여러 분리기를 포함하기 때문에, 시스템 제어 유닛은 분리기 성능에 관한 전반적인 제어를 가질 수 있고, 작업자가 각각의 분리기를 켜고 끄는 대신에 에너지 효율을 증가시키도록 분리기를 꺼야 한다는 지시를 전송할 수 있다. 더욱이, 서로 독립적인 시스템 제어 유닛 및 분리기 제어 유닛을 갖고, 분리기 제어 유닛이 또한 분리기에 대한 연료 공급을 제어하면, 분리기 제어 유닛은 또한 전체 시스템 제어 유닛이 오작동하는 경우에도 기능할 수 있다. 따라서, 시스템 제어 유닛이 고장나더라도, 분리기로의 연료 공급은 중단 없이 계속될 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 분리기 제어 유닛에 대한 작동 요청은 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프를 작동시키는 방법에 관한 지시 및 적어도 제1 및 제2 원심 분리기를 작동시키는 방법에 관한 지시를 포함한다.
따라서, 시스템 제어 유닛은 각각의 분리기에 대해 어느 공급 속도가 사용될지를 또한 포함하는 정보를 분리기 제어 유닛에 전송할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 작동 요청은 특정 분리기 처리량 요청, 분리기의 시작 요청, 분리기의 정지 요청 및 분리기의 배출 요청으로부터 선택된 적어도 하나의 요청을 포함한다.
따라서, 특정 분리기 처리량은 가변 속도 펌프의 작동 속도에 관한 정보일 수 있다. 처리량은 분리기의 최대 용량의 백분율로서 전송될 수 있다. 분리기의 배출 요청은 분리기가 배출 시퀀스를 개시하기 위한 요청일 수 있으며, 배출 시퀀스에서는 분리 챔버의 외부 주변부에 축적된 중량 상(heavy phase)이, 예를 들어 분리기 챔버의 주변부에 위치된 주변 포트의 간헐적 개방을 통해 배출된다. 따라서, 원심 분리기는 본 기술 분야에 공지된 바와 같이 간헐적 배출 시스템을 갖는 원심 분리기일 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 시스템 제어 유닛은 각각의 원심 분리기의 작동 상태와 관련된 각각의 분리기 제어 유닛으로부터의 리턴 정보를 수신하도록 추가로 구성된다.
예를 들어, 리턴 정보는 각 분리기의 작동 상태, 각 분리기의 최대 용량, 각 분리기의 현재 처리량, 각 분리기 로터의 온도 및/또는 각 분리기 프레임의 진동에 관한 정보를 포함한다.
분리기의 작동 상태는 분리기가 꺼져 있거나 대기 상태에 있는지, 분리기가 재순환 모드, 시동 모드 또는 생산 모드에 있는지, 배출 시퀀스가 개시되는지 또는 분리기가 중지되어 있는지에 관한 정보를 포함할 수 있다.
따라서, 시스템 제어 유닛은 또한 연료 분리를 최적화하기 위해 연료 처리 시스템의 여러 분리기의 실제 작동 상태를 인식할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 상기 분리기(들)의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛은 적어도 제1 및 제2 원심 분리기에 의해 처리된 연료가 전달되는 탱크를 포함한다.
따라서, 본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 연료 처리 시스템은 적어도 제1 및 제2 원심 분리기에 의해 처리된 연료가 전달되는 적어도 하나의 탱크를 더 포함한다. 적어도 제1 및 제2 원심 분리기에 의해 처리된 연료가 전달되는 탱크는 세정된 오일이 엔진으로 이송되는 서비스 탱크일 수 있다. 서비스 탱크로부터 시스템 제어 유닛에 의해 수신된 정보는 탱크 내의 연료 레벨, 연료의 밀도, 연료의 온도 및/또는 탱크 내의 연료의 점도의 정보를 포함할 수 있고, 시스템 제어 유닛은 이어서 밀도, 점도 및 필요한 연료 온도에 따라 분리기를 통과하는 유량을 조절하는 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 상기 분리기 또는 분리기들의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛은 엔진 내로의 분사 직전에 온도, 점도 및/또는 유량 측면에서 연료의 특성을 개선시키는 연료 컨디셔닝 모듈을 포함한다.
연료 컨디셔닝 모듈은 엔진 내로의 분사 직전에 온도, 점도 및/또는 유량 측면에서 연료의 특성을 개선시키는 모듈이다.
따라서, 연료 컨디셔닝 모듈은 연료가 엔진에 공급되기 전에 연료 컨디셔닝을 위한 것이다. 연료 컨디셔닝은, 예를 들어 엔진 제조업자에 의해 특정된 청정도, 압력, 온도, 점도 및 유량을 충족시키기 위해 부스터 시스템에 의해 연료유를 처리하는 것이다. 연료 컨디셔닝 시스템에 의해 관리되는 파라미터는 엔진 연소 성능에 중요하다. 연료 컨디셔닝 모듈은 또한 상이한 연료를 취급하고, 연료 혼합물을 생성하며, 연료들 사이의 자동 전환을 관리하도록 배치될 수 있다.
연료 컨디셔닝 모듈은 시스템에 의해 세정된 연료유를 사용하는 엔진에 유입되는 세정된 오일의 유량을 측정하도록 배치된 유량계를 포함할 수 있다. 엔진으로 유입되는 연료의 유량을 측정하도록 배치된 유량계는 엔진의 연료유 소비에 관한 정보를 제공하므로, 엔진 작업 부하의 척도로서 사용될 수 있다.
결과적으로, 시스템 제어 유닛은 연료 소비가 얼마인지 엔진에서의 연료 컨디셔닝 모듈 또는 유량계로부터 신호를 수신하고 연료 소비를 연료 처리 시스템의 분리기(들)의 처리량과 일치시키도록 구성될 수 있다. 시스템 제어 유닛은 또한 FCM의 센서 또는 제어 파라미터로부터의 정보에 기초하여 밀도, 점도, 연료 필터 내의 슬러지 축적, 연료 혼합물 등과 같은 다른 정보를 연료 컨디셔닝 모듈로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 필터 내의 슬러지 축적은 연료 컨디셔닝 모듈에 포함되거나 연료 처리 시스템에서 별개의 유닛(들)으로서 연료 컨디셔닝 모듈과 별개일 수 있는 연료 필터(들) 전, 후 및/또는 내부에 배치된 유동 센서, 또는 압력 센서를 통해 결정될 수 있다. 또한, 시스템 제어 유닛은 또한 시스템이 연료를 다 써버리는 것을 방지하도록 서비스 탱크로부터 (적어도) 연료 레벨을 수신할 수 있다.
상기 분리기의 하류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 구성요소는 또한 세정된 오일이 사용되는 실제 엔진일 수 있다. 따라서, 시스템 제어 유닛은 세정된 오일 상이 사용되는 엔진의 작업 부하에 따라 작동 요청을 분리기 제어 유닛(들)에 전송하도록 구성될 수 있다. 따라서, 작동 요청은 엔진의 연료 소비와 같은 엔진 작업 부하에 관한 정보에 의존할 수 있다. 엔진의 작업 부하 및 예를 들어 엔진의 연료 소비가 감소되면, 작동 요청은 하나 이상의 분리기로의 세정될 연료유의 유량을 감소시키는 요청을 포함할 수 있고, 엔진의 작업 부하 및 예를 들어 엔진의 연료 소비가 증가되면, 작동 요청은 하나 이상의 분리기로의 세정될 연료유의 유량을 증가시키는 요청을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 시스템 제어 유닛은 연료 컨디셔닝 모듈과 같은 연료 처리 시스템의 다른 유닛으로 정보를 전송하도록 추가로 구성된다. 시스템 제어 유닛은 성능을 최적화하고 호환성이 없는 연료들의 혼합을 방지하도록 연료 특성에 관한 정보를 연료 컨디셔닝 모듈로 전송한다.
결과적으로, 본 개시내용의 연료 처리 시스템(1)은 분리기의 처리량을 엔진의 실제 소비량과 일치시킬 수 있고, 연료 컨디셔닝 모듈과의 통신을 추가로 도입할 뿐만 아니라 원심 분리기에 작동 요청을 전송할 때 밀도, 점도 및 온도와 같은 탱크 내의 연료의 보다 상세한 정보를 취할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 시스템 제어 유닛은 또한 상기 적어도 제1 및 제2 원심 분리기의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보에 기초하여 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하도록 구성된다.
따라서, 원심 분리기의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 구성요소는 연료유가 원심 분리기 이전에 유닛과 만나도록 하는 위치에 배치된 유닛이다. 유닛은 가변 공급 펌프가 처리될 연료를 분리기에 공급하는 침전 탱크일 수 있다. 따라서, 시스템 제어 유닛은 보다 최적화된 연료 처리 작동을 위해 침전 탱크 내의 연료의 특성에 관한 정보를 수신할 수 있다. 결과적으로, 연료 처리 시스템은 원심 분리기에 공급되기 전에 세정될 연료유를 저장하기 위한 벙커 탱크 등을 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 제1 및 제2 원심 분리기의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 유닛은 또한 세정될 연료유의 온도를 조절하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 그러한 수단은 히터 및/또는 열 교환기를 포함할 수 있다
연료 처리 시스템은 2개 초과의 원심 분리기, 예를 들어 적어도 3개 또는 4개의 원심 분리기를 포함할 수 있다. 원심 분리기들은 동일한 서비스 탱크에 청정 오일을 전달하도록 병렬로 배치되거나 결합될 수 있다. 모든 원심 분리기는 분리기 제어 유닛 및 가변 공급 펌프를 가질 수 있다. 그러나, 단일 공급 펌프가 여러 분리기에 연료유를 전달하는 데에 사용될 수 있고, 각각의 분리기에 대한 공급은 공급 펌프와 분리기 사이에 배치된 3 방향 밸브와 같은 밸브를 사용하여 결정될 수 있다. 따라서, 시스템 제어 유닛은 분리기 중 하나가 오작동하거나 꺼지면 처리될 연료유의 유동을 다른 분리기로 재지향시키도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 여러 분리기가 동일한 시스템에 통합되어 있기 때문에, 시스템 제어 유닛은 분리기를 통한 유량을 최적화하고 전체 생산을 연료 소비와 일치시키는 조정자로서 기능한다. 시스템 제어 유닛은 전체 연료 처리 시스템의 성능을 최적화하도록 분리기를 켜고 끄는 것이 가능할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 시스템 제어 유닛은 연료 처리 시스템에서 오일 중 촉매 미립자의 양을 모니터링하는 유닛에 대해 정보를 수신 및/또는 전송하도록 구성된다.
또한, 시스템 제어 유닛은 연료 처리 시스템에서 오일 중 촉매 미립자의 양을 모니터링하는 그러한 유닛으로부터 수신된 정보에 기초하여 분리기 제어 유닛에 요청을 전송하도록 구성될 수 있다.
촉매 미립자는 촉매 분해로 공지된 원유 정제 프로세스의 잔류물이고, 긴 탄화수소 분자가 더 짧은 분자로 분해된다. 이들 입자는 연마성이 있어 엔진 및 보조 장비의 마모를 유발할 수 있으므로 연료유에서 바람직하지 않다. 연료유 중 촉매 미립자의 농도는 일반적으로 0 내지 60 ppm에서 변한다. 촉매 미립자는 0.1 미크론(마이크로미터) 내지 100 미크론의 크기 범위일 수 있다.
연료 처리 시스템은 청정 오일 상에서 촉매 미립자의 농도를 측정하는 센서 및/또는 세정될 연료유에서 촉매 미립자의 농도를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다. 따라서, 시스템 제어 유닛은 그러한 센서로부터 또는 여러 개의 그러한 센서들로부터의 정보에 기초하여 세정될 연료유의 유량을 조절하기 위해 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하도록 구성될 수 있다. 시스템 제어 유닛은 청정 오일 상 및/또는 세정될 연료유 중 촉매 미립자의 농도가 증가한다는 정보를 수신하면 세정될 연료유의 유량을 감소시키는 요청을 분리기 제어 유닛에 전송하도록 구성될 수 있고, 시스템 제어 유닛은 청정 오일 상 및/또는 세정될 연료유 중 촉매 미립자의 농도가 감소한다는 정보를 수신하면 세정될 연료유의 유량을 증가시키는 요청을 전송하도록 구성될 수 있다.
예로서, 시스템 제어 유닛은, 예를 들어 분리기의 출구에서 높은 레벨의 오염물이 검출되면(오작동 암시), (나머지 분리기에 충분한 용량이 있더라도) 분리기를 끄도록 구성될 수 있다. 또한, 분리기(들)의 배출을 트리거할 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 시스템 제어 유닛은 선상의 유닛에 대해 정보를 수신 및/또는 전송하도록 구성되고, 상기 유닛은 연료 처리 시스템의 외부에 배치된다.
따라서, 시스템 제어 유닛은 연도 가스를 처리하는 스크러버 시스템과 같은 선상의 다른 애플리케이션 또는 자이로스코프와 같은 해로를 검출하는 유닛과 통신하도록 구성될 수 있다. 공해에서, 자이로스코프는 시스템 제어 유닛에게 큰 롤 운동에 관하여 알릴 수 있다. 이어서, 시스템 제어 유닛은 짧은 간격으로 분리기의 배출을 트리거하거나, 분리기가 최대 분리 효율로 작동하는지를 확인할 수 있다.
본 발명의 제2 양태로서, 이하의 단계를 포함하는 엔진용 연료유의 처리 방법이 제공된다:
- 엔진용 연료 처리 시스템 및 세정될 연료유를 제공하는 단계;
- 상기 세정될 연료유를 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프를 각각 사용하여 적어도 제1 및 제2 원심 분리기에 공급하는 단계;
- 상기 연료유를 원심 분리기에서 세정하여 청정 오일 상을 제공하는 단계;
- 적어도 제1 및 제2 분리기 제어 유닛을 각각 사용하여 원심 분리기의 작동 및 가변 공급 펌프의 속도를 제어하는 단계; 및
- 상기 분리기의 하류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 시스템 제어 유닛으로 또는 시스템에 의해 처리된 연료를 사용하도록 배치된 엔진으로부터 정보를 전송하는 단계, 및
- 상기 시스템 제어 유닛을 사용하여 상기 수신된 정보에 기초한 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하는 단계.
제2 양태와 관련하여 사용된 용어 및 정의는 상기 제1 양태와 관련하여 설명된 것과 동일하다. 따라서, 엔진용 연료 처리 시스템은 상기 본 발명의 제1 양태의 연료 처리 시스템일 수 있다.
세정될 연료유를 원심 분리기에 공급하는 단계는 세정될 연료유를, 예를 들어 연료유를 저장하는 탱크로부터 분리 공간으로 이어지는 입구 파이프를 통해 원심 분리기의 분리 공간에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
청정 오일 상을 제공하도록 원심 분리기에서 연료유를 세정하는 단계는 세정될 연료유를 청정 오일 상, 슬러지 상 및 수성 상으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 슬러지 상은 촉매 미립자와 같은 고체 불순물을 포함할 수 있다.
방법은 세정될 연료유에, 즉 분리기의 상류에 분리 보조제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그러한 분리 보조제는 폴리머와 같은 액체 분리 보조제일 수 있다. 결과적으로, 세정 단계는 원심 분리기의 분리 공간에서 촉매 미립자 및 분리 보조제를 원심력에 의해 연료유로부터 분리하는 단계; 분리 공간으로부터 그 중앙 경량 상 출구(central light phase outlet)를 통해 청정 오일 상을 배출하는 단계; 및 분리 챔버로부터 분리된 분리 보조제와 함께 촉매 미립자와 같은 분리된 보다 작은 입자를 중앙 경량 상 출구의 외부에 반경방향으로 위치된 분리 챔버의 중량 상 출구를 통해 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 양태의 실시예에서, 방법은 세정될 연료유의 온도를 조절하는 단계를 더 포함한다. 이 단계는 세정될 오일의 점도가 특정 최대 점도(vmax) 미만으로 유지되도록 온도를 변화시키는 것, 예를 들어 오일을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 측정된 점도는 연료유 탱크와 하나 이상의 분리기 사이와 같은 분리기의 상류에 있는 연료유의 점도일 수 있다. 점도는 또한, 예를 들어 오일을 가열하는 히터의 하류에서, 즉 오일의 가열 후에 측정될 수 있다. 이는 분리될 오일에 기초하여 온도가 조절될 수 있음을 의미한다. 그러나, 점도는 또한 세정된 오일에서 측정될 수 있다. 점도는, 예를 들어 분리기의 액체 경량 상 출구에서 또는 그 후에, 또는 세정된 연료유가 엔진에 사용되기 전에 분리기의 하류에 있는 탱크에서 측정될 수 있다.
온도를 조절하는 단계는 온도를 98℃ 초과의 온도로 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 예로서, 세정될 연료유의 온도는 105℃ 초과, 예를 들어 110℃ 초과, 예를 들어 115℃ 초과의 온도를 포함하는 온도로 조절될 수 있다.
본 발명의 제2 양태의 실시예에서, 방법은 원심 분리기의 작동 상태와 관련된 상기 분리기 제어 유닛으로부터의 리턴 정보를 상기 시스템 제어 유닛으로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 제2 양태의 실시예에서, 방법은 상기 원심 분리기 중 적어도 하나의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고, 분리기 제어 유닛으로의 작동 요청은 또한 상기 수신된 정보에 기초한다.
본 발명의 제3 양태로서, 디젤 엔진용 연료유의 처리 프로세스를 제어하는 방법이 제공되며, 이 방법은,
- 상기 연료유를 세정하는 적어도 하나의 분리기의 하류에 있는 연료 처리 시스템의 유닛으로부터 정보를 수신하는 단계,
- 상기 수신된 정보에 기초하여 적어도 2개의 분리기 제어 유닛으로 작동 요청을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 작동 요청은 세정될 연료유를 상기 원심 분리기에 공급하는 적어도 2개의 가변 공급 펌프를 작동시키는 방법에 관한 지시 및 원심 분리기를 작동시키는 방법에 관한 지시를 포함한다.
제3 양태와 관련하여 사용된 용어 및 정의는 상기 다른 양태와 관련하여 설명된 것과 동일하다.
제3 양태의 방법은 상기 제1 양태와 관련하여 설명된 바와 같이 시스템 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 양태로서, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 본 발명의 제3 양태에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 예로서, 시스템 제어 유닛은 그러한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양태로서, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 본 발명의 제3 양태에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터-판독 가능 저장 매체가 제공된다.
본 발명의 제3 양태의 실시예에서, 방법은, 상기 분리기의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 분리기 제어 유닛으로 전송된 작동 요청은 또한 그러한 수신된 정보에 기초한다.
또한, 본 발명의 양태에서, 컴퓨터-실행 가능 구성요소가 디바이스에 포함된 처리 유닛에서 실행될 때, 디바이스가 본 발명의 제3 양태에 따른 방법의 단계를 수행하게 하는 컴퓨터-실행 가능 구성요소를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 따라서, 디바이스는 시스템 제어 유닛일 수 있다.
도 1은 하나의 원심 분리기를 포함하는 시스템의 실시예의 개략도를 도시한다.
도 2는 2개의 분리기를 포함하는 시스템의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 3은 2개의 분리기 및 또한 2개의 침전 탱크를 포함하는 시스템의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
본 개시내용에 따른 방법 및 시스템은 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명에 의해 추가로 설명될 것이다. 설명의 용이성과 이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명은 복수의 원심 분리기를 포함하는 연료 처리 시스템에 관한 것이지만, 먼저 단일 원심 분리기를 포함하는 연료 처리 시스템의 도 1을 참조하여 설명한다. 다양한 시스템 구성요소 및 그 기능은, 복수의 원심 분리기 연료 처리 시스템에 필요한 개조, 예를 들어 정보를 수신하고 1개 대신에 2개 이상의 분리기에 작동 요청을 전송하는 제어 유닛을 제외하고, 단일 분리기 및 복수의 분리기 시스템에 대해 동일하다. 따라서, 제1 분리기, 제1 가변 공급 펌프 및 제1 분리기 제어 유닛 등에 대해 도 1을 참조하여 설명된 특징, 기능 및 구성은 제2 분리기, 제2 가변 공급 펌프, 제2 분리기 제어 유닛 등에 대한 것과 동일하다.
도 1은 침전 탱크(2), 제1 공급 펌프(3), 예열기(4), 분리기(5), 서비스 탱크(6), 추가 공급 펌프(7), 연료 컨디셔닝 모듈(fuel conditioning module)(FCM)(9) 및 하나의 엔진(10)으로 이루어지는 연료 처리 시스템(1)의 실시예의 개략도를 도시한다.
엔진용 연료는 침전 탱크(2) 내에 적재되어 있다. 이 연료는 중질 연료유(HFO) 또는 디젤 엔진에 적절한 임의의 다른 연료일 수 있다. 탱크(2)는, 촉매 미립자의 수집 및 제거를 용이하게 하고 거친 날씨에서 촉매 미립자가 교반되는 것을 방지하는 경사진 탱크 바닥을 가질 수 있다. 세정될 연료유는 가변 공급 펌프(3)에 의해 원심 분리기(5)에 공급된다. 시스템은 세정될 연료유의 온도를 조절하는 예열기(4)를 더 포함한다. 본 실시예에서 연료유는 히터(4)에 의해 초기에 약 98℃로 가열된다. 원심 분리기(5)는 선상에서 연료유를 세정하기 위해 본 기술 분야에 공지된 종류이다. 따라서, 분리기(5)는 작동 중에 연료유의 원심 분리가 일어나는 분리 챔버를 자체 내에 형성하는 로터를 포함할 수 있다. 분리 챔버에는 연료유의 효과적인 분리를 용이하게 하도록 절두 원추형 분리 디스크 스택이 제공된다. 절두 원추형 분리 디스크 스택은 표면 확대 삽입체의 예이며 로터가 중앙에 동축으로 끼워진다. 분리기(5)의 작동 중에, 분리될 연료유가 분리 공간으로 유입된다. 밀도에 따라, 연료유의 상이한 상들이 분리 디스크들(1) 사이에서 분리된다. 수상 및 슬러지 상과 같은 더 무거운 성분은 분리 디스크 사이에서 반경방향 외향으로 이동하는 반면, 청정 오일 상과 같은 최저 밀도의 상은 분리 디스크들 사이에서 반경방향 내향으로 이동되고 분리기에서 반경방향 최내측 레벨에 배치된 출구를 통해 강제 이동된다. 더 높은 밀도의 액체는 대신에 더 큰 반경방향 거리에 있는 출구를 강제 배출된다. 고체 또는 슬러지는 분리 챔버의 주변부에 축적되고 개방되는 반경방향 슬러지 출구 세트에 의해 분리 공간으로부터 간헐적으로 비워지며, 이때 슬러지 및 일정량의 유체가 원심력에 의해 분리 공간으로부터 배출된다.
청정 오일 상은 서비스 탱크(6)로 들어간다. 엔진(10)에 의해 필요할 때, 오일은 서비스 탱크로부터 가변 속도 펌프(7)를 사용하여 오일 필터(8)를 통해 전달된다. 오일 필터는 입자 및 불순물을 엔진(10)에 진입하기 전에 캡처 및 제거하기 위해 연료 컨디셔닝 모듈(9) 전에 위치 설정된 자동 필터일 수 있다.
연료 컨디셔닝 모듈(9) 또는 부스터 시스템은 엔진의 연소 성능의 사양에 따라 청정도, 압력, 온도, 점도 및 유량 측면에서 엔진(10)에 분사되기 전에 연료유의 특성을 최적화한다. 이는 에너지 효율을 추가로 증가시키고 배출물을 감소시킨다. FCM(9)의 일부로서, 연료 전환 시스템(fuel changeover system)(ACS)(9a)이 사용될 수 있다. ACS(9a)는 연료 전환시에, 즉 HFO와 같은 제1 연료로부터 증류 연료로 전환할 때 엔진(10)으로의 분사에서 정확한 연료 파라미터를 유지하기 위한 것이다. 증류 연료의 분사 온도가 HFO의 분사 온도보다 훨씬 낮기 때문에, 분사 시스템에서 열 충격이 발생할 수 있다. ACS는, 예를 들어 분사 시스템 내부의 온도 구배를 제어함으로써 연료 전환을 관리하고 엔진(10)으로의 분사 시에 연료의 정확한 온도 및 점도를 유지한다. 또한, 연료 컨디셔닝 모듈(9)은 또한 서비스 탱크(6)로부터 세정된 연료유의 유량을 제어한다.
제1 공급 펌프(3)는 분리기 제어 유닛(12)에 의해 제어되는 VFD(15)에 의해 조절된다. 분리기 제어 유닛(12)은 또한, 예를 들어 분리기가 켜지고 꺼질 때 분리기(5)의 작동을 제어하고, 이에 따라 또한 침전 탱크(2)로부터 분리기(5)로의 연료유의 유량을 제어한다.
이를 위해, 시스템 제어 유닛(13) 및/또는 분리기 제어 유닛(12)은 데이터를 수신 및 송신할 수 있게 하는 송신기/수신기와 같은 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 시스템 제어 유닛(13) 및/또는 분리기 제어 유닛(12)은, 예를 들어 메모리 상에 저장될 수 있는 컴퓨터 코드 명령을 실행하도록 구성된 중앙 처리 유닛과 같은 처리 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 메모리는 그러한 컴퓨터 코드 명령을 저장하는 (비일시적) 컴퓨터-판독 가능 매체를 형성할 수 있다. 처리 유닛은 대안적으로 애플리케이션 특정 집적 회로, 현장-프로그램 가능 게이트 어레이 등과 같은 하드웨어 유닛의 형태일 수 있다.
이 실시예에서, 시스템 제어 유닛(13)에 의해 전송된 요청을 실행하기 위해, 분리기 제어 유닛(12)은 분리기 제어 유닛(12)에게 최대 용량의 25-100% 범위에서와 같이 공급 펌프(3)가 어느 속도로 작동되어야 하는지를 알려주는 아날로그 신호(4-20 mA 또는 이더넷을 통해)를 수신하도록 구성된다. 분리기 제어 유닛(12)은 배출 요청 신호 및 분리기를 켜고/끄는, 또는 분리기를 대기 상태로 하는 요청 신호를 수신하도록 추가로 구성된다.
분리기 제어 유닛(12)은 상태 신호와 같은, 즉 분리기(5)가 생산 중인지 아닌지의 정보를 시스템 제어 유닛(13)에 전송하도록 추가로 구성된다. 분리기(5)는 배출로 인해 또는 시동 또는 재순환 시에 폐쇄될 수 있다. 분리기 제어 유닛(5)으로부터 시스템 제어 유닛(13)으로 전송된 추가 정보는 분리기 최대 처리량 용량, 현재 처리량(펌프 곡선으로부터 추정되거나 측정된) 및 온도, 진동 및 분리기가 장착된 다른 센서 데이터를 포함할 수 있다.
분리기 제어 유닛(12)과 독립적인 시스템 제어 유닛(13)은 분리기 제어 유닛(12) 및 또한 FCM(9)과 통신하고, 도 1에 점선으로 나타낸 바와 같이 탱크(2 및 3)로부터 정보를 수집한다. 이 실시예에서, 시스템 제어 유닛(13)은 탱크(6) 내의 연료의 밀도, 점도 및 온도와 같은 서비스 또는 데이 탱크(6) 내의 연료에 관한 정보를 수신하도록 구성된다. 이 정보는 상이한 연료들 사이의 호환성을 결정하기 위해 시스템 제어 유닛(13)에 의해 사용될 수 있다.
시스템 제어 유닛(13)은 엔진(10)으로의 실제 유량, 연료 전환에 관한 정보, 시스템 제어 유닛(13)에 다른 연료를 처리하도록 하는 요청과 같은 정보를 FCM(9)으로부터 수신하도록 추가로 구성된다. FCM(9)은 또한 연료가 작동되지 않을 때까지의 시간 및 FCM(9) 내의 센서 및 유닛으로부터의 다른 판독값, 예를 들어 필터 내의 슬러지 축적, 온도, 밀도 등에 관해 시스템 제어 유닛(13)에게 통지할 수 있다.
엔진(10)의 작동 동안, 엔진(10)의 연료 소비는 FCM(9)에서 유량계(도시되지 않음)에 의해 측정된다. 이 정보는 시스템 제어 유닛(13)으로 전송된다. 시스템 제어 유닛(13)은 요청된 처리량을 분리기 제어 유닛(12)으로 전송하고, 분리기 제어 유닛은 이어서 VFD를 통해 공급 펌프(3)의 속도를 조절할 것이다. 분리기(5)를 통한 유동을 낮춤으로써, 분리 효율이 증가할 것이다. 예열기(4)의 열 수요가 감소될 것이기 때문에, 공급 펌프(3)의 에너지 소비가 감소될 것이다.
또한, 서비스 탱크(6) 내의 연료 레벨은 시스템 제어 유닛(13)에 의해 모니터링된다. 어떤 이유로 레벨이 하한 아래로 떨어지면, 시스템 제어(13)는 알람을 트리거하고 분리기(5)의 100% 처리량을 요청할 수 있다. 알람이 인지되었고 알람의 이유가 해결되었다면, 분리기(5)의 유동 제어가 다시 시작될 수 있다.
탱크(2 및 6)에는 또한 온도, 밀도, 점도, 황 레벨 등이 측정되고 정보가 시스템 제어 유닛(13)으로 전송될 수 있도록 다른 유형의 센서가 장착될 수 있다. 센서는 데이 탱크(6) 및 침전 탱크(2) 모두에 설치될 수 있다. 이어서, 분리기(5)는 시스템 제어 유닛(13)이 저밀도/점도 증류유 또는 느린 중질 연료유를 세정하면 상이한 방식으로 작동하도록 요청될 수 있다. 부스터, 즉 FCM(9)은 연료의 특성에 따라 상이한 방식으로 연료를 처리할 수 있다.
도 2는 선상의 연료 처리 시스템(1)의 다른 실시예를 도시한다. 시스템(1) 및 시스템의 유닛은 상기 도 1의 시스템에 대해 설명된 바와 같이 기능하지만, 도 2의 시스템(1)은 침전 탱크(2) 내의 오일을 세정하기 위한 제2 분리기(5a)를 포함한다. 이를 위해, 제2 공급 펌프(3a)는 제2 분리기 제어 유닛(12a)에 의해 제어되는 VFD(15a)에 의해 조절된다. 분리기(5a)의 작동은 제1 분리기 제어 유닛(5)이 제1 분리기(5)를 제어하는 것과 유사한 방식으로 분리기 제어 유닛(12a)에 의해 제어된다. 분리기(5 및 5a) 모두에 의해 세정된 연료는 동일한 서비스 탱크(6)로 전달된다.
도 2의 시스템에는, 세정된 연료유가 FCM(9)에 의해 지향될 수 있는 보조 엔진(11)이 또한 존재한다. 또한, 이 예에서, 연료 컨디셔닝 모듈(9)은 가변 공급 펌프(7)에 연결된 가변 주파수 구동 장치(15)에 의해 서비스 탱크(6)로부터의 세정된 연료유의 유량을 제어한다.
제2 분리기(5a)가 시스템(1)에 추가되면, 도 2에 예시된 바와 같이, 시스템 제어 유닛(13)은 엔진(10 및 11)의 총 소비와 일치하도록 분리기(5 및 5a)를 통한 유동을 조정할 수 있다. 소비가 효율 변곡점 아래로 떨어지면, 시스템 제어 유닛(13)은 분리기들 중 하나가 꺼지도록 요청할 수 있다. 연료 소비가 효율 변곡점 위로 증가하면, 다른 분리기가 다시 시동하도록 요청될 것이다. 효율 변곡점은 작업자에 의해 수동으로 미리 설정할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 시스템에서, 제1 분리기 제어 유닛(12)은 또한 제1 분리기(5)에 공급된 오일을 가열하기 위해 예열기(4)를 제어하고, 제2 분리기 제어 유닛(12a)은 또한 제2 분리기(5a)에 공급된 오일을 가열하도록 예열기(4a)를 제어한다. 따라서, 시스템 제어 유닛(13)은, 예를 들어 서비스 탱크(6) 또는 FCM(9)으로부터의 정보에 기초하여 세정될 연료유의 온도 및 이에 따라 점도를 변경하기 위해 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송할 수 있다.
시스템(1)은 분리기 제어 유닛에 의해 모두 제어되는 3개 이상의 분리기와 같은 추가 원심 분리기를 포함할 수 있고, 따라서, 시스템 제어 유닛(13)은 연료 처리 시스템(1) 내의 모든 분리기에 요청을 전송하도록 구성될 수 있다.
도 3은 선상의 연료 처리 시스템(1)의 다른 실시예를 도시한다. 시스템(1) 및 시스템의 유닛은 상기 도 2의 시스템에 대해 설명된 바와 같이 기능하지만, 도 3의 시스템(1)은 제1 탱크(2) 뿐만 아니라 침전 탱크(2)와는 상이한 유형의 연료를 갖는 제2 침전 탱크(2a)를 포함한다. 예를 들어, 침전 탱크(2)는 HFO를 수용할 수 있는 반면, 침전 탱크(2a)는 증류 연료를 수용할 수 있거나, 탱크(2 및 2a)는 상이한 유형의 증류 연료를 가질 수 있다.
분리기(5 및 5a)에 의해 세정된 오일은 2개의 상이한 서비스 탱크(6 및 6a)로 전달되고, FCM(9)은 각각의 탱크로부터 어느 연료가 그리고 얼마나 많은 연료가 공급될지를 제어할 수 있다. 이는 탱크(6)로부터 세정된 오일을 공급하기 위해 공급 펌프(7)를 사용하고 탱크(6a)로부터 세정된 오일을 공급하기 위해 공급 펌프(7a)를 사용함으로써 수행된다. 각 탱크(6 및 6a)로부터의 오일 공급에 관한 정보는 시스템 제어 유닛(13)에 의해 전송될 수 있다.
또한, 상기 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 침전 탱크(2 및 2a) 내에 적재된 연료의 연료 특성 정보는 선상의 센서에 의해 측정되어 시스템 제어 유닛(13)으로 전송될 수 있다. 대안으로서, 연료 특성 정보는 적재 시에 수동으로 시스템 제어 유닛(13)의 소프트웨어에 삽입될 수 있다. 따라서, 관련 연료 특성은 각각의 침전 탱크(2 및 2a)에 할당될 것이다. 이어서, 시스템 제어 유닛(13)은 침전 탱크(2 및 2a) 내의 연료의 혼합된 특성을 계산하고 그러한 정보를 FCM(9)에 보낼 수 있거나, 또는 탱크(2 및 2a) 모두로부터의 세정된 연료가 동일한 서비스 탱크로 전송되면, 즉 도 3의 시스템에 단일 서비스 탱크(6)만 존재한다면, 시스템 제어 유닛(13)은 그러한 단일 서비스 탱크에서 혼합물의 실제 연료 특성을 계산할 수 있다.
혼합된 연료의 연료 특성 정보는 황 레벨의 정보를 포함할 수 있는 데, 그 이유는 황 레벨이 황 배출가스 통제 구역(SECA) 또는 배출가스 통제 구역(ECA) 해역에서의 배출 규제와 관련하여 관심 대상이기 때문이다.
또한, 연료 특성은 FCM의 호환성 평가에서 관심 대상일 수 있다. 연료의 비호환성에 대한 통계 데이터가 시스템 제어 유닛(13)에 의해 수집되면, FCM은 연료 전환에서 이들 혼합을 피할 수 있다.
더욱이, 도 2 및 도 3은 2개의 엔진에 제공될 연료를 처리하도록 배치된 연료 처리 시스템의 실시예를 예시하고 있지만, 도 2 및 도 3에 예시된 연료 처리 시스템은 또한 하나의 엔진 또는 2개 초과의 엔진에도 적용될 수 있다.
본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않고, 아래에 기재된 청구범위의 범위 내에서 변경 및 수정될 수 있다. 본 발명은 도면에 도시된 분리기의 유형으로 제한되지 않는다. 용어 "원심 분리기"는 또한 실질적으로 수평으로 배향된 회전축을 갖는 원심 분리기 및 단일 액체 출구를 갖는 분리기를 포함한다.

Claims (15)

  1. 엔진용 연료 처리 시스템으로서,
    - 엔진용 연료유를 세정하기 위한 적어도 제1 및 제2 원심 분리기,
    - 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프로서, 제1 공급 펌프는 상기 제1 원심 분리기에 세정될 연료유를 공급하도록 배치되고, 제2 공급 펌프는 상기 제2 원심 분리기에 세정될 연료유를 공급하도록 배치되는, 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프,
    - 제1 원심 분리기의 작동 및 제1 가변 공급 펌프의 속도를 제어하여, 세정될 연료유의 제1 분리기로의 유량을 제어하도록 구성된 제1 분리기 제어 유닛,
    - 제2 원심 분리기의 작동 및 제2 가변 공급 펌프의 속도를 제어하여, 세정될 연료유의 제2 분리기로의 유량을 제어하도록 구성된 제2 분리기 제어 유닛,
    - 상기 원심 분리기(들)의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 유닛으로부터 또는 시스템에 의해 처리된 연료를 사용하도록 배치된 엔진으로부터 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하도록 구성된, 분리기 제어 유닛과는 다른, 시스템 제어 유닛을 포함하고,
    상기 시스템 제어 유닛은 원심 분리기의 작동 상태와 관련된 상기 분리기 제어 유닛으로부터의 리턴 정보를 수신하도록 추가로 구성되고,
    상기 리턴 정보는 분리기(들)의 작동 상태, 분리기(들)의 최대 용량, 분리기(들)의 현재 처리량, 분리기 로터의 온도 및/또는 각각의 상기 원심 분리기의 분리기 프레임의 진동에 관한 정보를 포함하는, 연료 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분리기 제어 유닛에 대한 작동 요청은 상기 가변 공급 펌프를 작동시키는 방법에 관한 지시 및 상기 원심 분리기를 작동시키는 방법에 관한 지시를 포함하는, 연료 처리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동 요청은 특정 분리기 처리량 요청, 상기 원심 분리기 중 적어도 하나의 시작 요청, 상기 원심 분리기 중 적어도 하나의 정지 요청 및 상기 원심 분리기 중 적어도 하나의 배출 요청으로부터 선택된 적어도 하나의 요청을 포함하는, 연료 처리 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원심 분리기 중 하나 이상의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛은 원심 분리기 중 적어도 하나에 의해 처리된 연료가 전달되는 탱크를 포함하는, 연료 처리 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분리기의 하류에 배치된 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛은 엔진 내로의 분사 직전에 온도, 점도 및/또는 유량 측면에서 연료의 특성을 개선시키도록 배치된 연료 컨디셔닝 모듈을 포함하는, 연료 처리 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시스템 제어 유닛은 상기 원심 분리기 중 적어도 하나의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보에 기초하여 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하도록 추가로 구성되는, 연료 처리 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진은 선박의 추진을 위해 선박 상에 위치되는, 연료 처리 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보는 엔진의 연료 소비이며, 상기 연료 소비는 유량계로 측정된 실제 연료 소비이거나, 상기 연료 소비는 설정값에 기초한 추정된 연료 소비인, 연료 처리 시스템.
  11. 엔진용 연료유를 처리하는 방법으로서,
    - 엔진용 연료 처리 시스템 및 세정될 연료유를 제공하는 단계;
    - 상기 세정될 연료유를 적어도 제1 및 제2 가변 공급 펌프를 각각 사용하여 적어도 제1 및 제2 원심 분리기에 공급하는 단계;
    - 상기 연료유를 원심 분리기에서 세정하여 청정 오일 상을 제공하는 단계;
    - 적어도 제1 및 제2 분리기 제어 유닛을 각각 사용하여 원심 분리기의 작동 및 가변 공급 펌프의 속도를 제어하는 단계; 및
    - 상기 분리기의 하류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 시스템 제어 유닛으로 또는 시스템에 의해 처리된 연료를 사용하도록 배치된 엔진으로부터 정보를 전송하는 단계, 및
    - 상기 시스템 제어 유닛을 사용하여 상기 수신된 정보에 기초한 작동 요청을 분리기 제어 유닛으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 원심 분리기의 작동 상태와 관련된 상기 분리기 제어 유닛으로부터의 리턴 정보를 상기 시스템 제어 유닛으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 원심 분리기의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 분리기 제어 유닛으로의 작동 요청은 또한 상기 수신된 정보에 기초하는, 방법.
  14. 디젤 엔진용 연료유의 처리 프로세스를 제어하는 방법으로서,
    - 적어도 상기 연료유를 세정하는 적어도 하나의 분리기의 하류에 있는 연료 처리 시스템의 유닛으로부터 정보를 수신하는 단계,
    - 상기 수신된 정보에 기초하여 적어도 2개의 분리기 제어 유닛으로 작동 요청을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 작동 요청은 세정될 연료유를 적어도 2개의 원심 분리기에 공급하는 적어도 2개의 가변 공급 펌프를 작동시키는 방법에 관한 지시 및 원심 분리기를 작동시키는 방법에 관한 지시를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 분리기의 상류에 있는 연료 처리 시스템의 적어도 하나의 유닛으로부터 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 분리기 제어 유닛으로 전송된 작동 요청은 또한 그러한 수신된 정보에 기초하는, 방법.
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