KR20110091230A - 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110091230A
KR20110091230A KR1020100010960A KR20100010960A KR20110091230A KR 20110091230 A KR20110091230 A KR 20110091230A KR 1020100010960 A KR1020100010960 A KR 1020100010960A KR 20100010960 A KR20100010960 A KR 20100010960A KR 20110091230 A KR20110091230 A KR 20110091230A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
ballast water
suction
discharge valve
discharge
Prior art date
Application number
KR1020100010960A
Other languages
English (en)
Inventor
이순규
김재을
이홍석
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020100010960A priority Critical patent/KR20110091230A/ko
Publication of KR20110091230A publication Critical patent/KR20110091230A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/02—Manhole shafts or other inspection chambers; Snow-filling openings; accessories
    • E03F5/021—Connection of sewer pipes to manhole shaft
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/02—Manhole shafts or other inspection chambers; Snow-filling openings; accessories
    • E03F2005/028—Sealing joints between manhole segments

Abstract

본 발명은 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 평형수 펌프의 흡입측에 설치되어 평형수 탱크로부터 평형수 펌프에 흡입되는 평형수 흡입압력(Ps)을 검출하는 제1 압력검출부와; 상기 평형수 펌프의 토출측에 설치되어 평형수 펌프를 통해 토출되는 평형수 토출압력(Pd)을 검출하는 제2 압력검출부와; 상기 흡입압력(Ps)과 상기 토출압력(Pd)에 따라 평형수 펌프에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하고, 상기 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교한 결과에 의거하여 상기 평형수 펌프의 토출측에 배치된 토출밸브의 개도를 조절 제어하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 평형수 펌프를 구동하여 평형수를 선박으로부터 외부로 토출하는 경우에 토출 밸브에 의해 해당 평형수 토출을 조절하되 평형수 펌프에서의 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브를 제어함으로써 공동현상에 기인한 평형수 펌프의 진동 및 소음을 방지하게 된다.

Description

펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법{System and Method for Ship Ballast Water Discharge Valve Control to Prevent Pump Cavitation}
본 발명은 선박 평형수 토출 밸브 제어에 관한 것으로, 특히 선박의 평형을 유지하기 위한 평형수(ballast water)를 선박으로부터 외부로 토출하는 경우에 해당 평형수 토출을 조절하되 평형수 펌프에서의 공동현상(cavitation) 없이 평형수를 토출하도록 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 해상에서 운행하는 선박에서는 선체의 평형을 유지하기 위해서 평형수를 사용하며, 선박에 선적되는 화물의 상태에 따라 선박 내의 평형수 탱크에 바닷물을 채우거나 해당 채워진 바닷물을 토출함으로써 선박의 평형을 유지한다.
선박에서 평형수 탱크에 채워진 평형수를 외부로 토출하는 경우에 평형수 펌프에 의해 평형수 탱크들의 평형수를 펌핑하여 외부로 토출한다.
소형 선박의 평형수를 토출하는 경우에는 평형수 펌프와 평형수 탱크 사이의 파이프 길이가 짧기 때문에 평형수 펌프를 가동하여 평형수를 토출하더라도 평형수 펌프에서 공동현상(cavitation)이 발생되지 않아서 공동현상에 기인한 진동 및 소음이 발생하지 않는다.
그러나, 대형 선박의 선수쪽의 얼마 남지 않은 평형수를 토출하는 경우에는 평형수 펌프와 평형수 탱크 사이의 파이프 길이가 길기 때문에 평형수 펌프를 가동하여 평형수를 토출할 때 평형수 펌프에서 공동현상이 발생되어서 진동 및 소음이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 평형수 펌프를 구동하여 평형수를 선박으로부터 외부로 토출하는 경우에 토출 밸브에 의해 해당 평형수 토출을 조절하되 평형수 펌프에서의 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브를 제어함으로써, 평형수 토출시 공동현상에 기인한 평형수 펌프의 진동 및 소음 발생을 방지하도록 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템은, 평형수 펌프의 흡입측에 설치되어 평형수 탱크로부터 평형수 펌프에 흡입되는 평형수 흡입압력(Ps)을 검출하는 제1 압력검출부와; 상기 평형수 펌프의 토출측에 설치되어 평형수 펌프를 통해 토출되는 평형수 토출압력(Pd)을 검출하는 제2 압력검출부와; 상기 흡입압력(Ps)과 상기 토출압력(Pd)에 따라 평형수 펌프에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하고, 상기 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교한 결과에 의거하여 상기 평형수 펌프의 토출측에 배치된 토출밸브의 개도를 조절 제어하는 제어장치를 포함하여 이루어진다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 방법은, 제어장치가 평형수 펌프의 흡입압력(Ps)과 토출압력(Pd)을 입력받고, 토출압력(Pd)에서 흡입압력(Ps)을 감산하여서 해당 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산하는 단계와; 상기 제어장치가 평형수 펌프의 수두-유량 곡선(head vs capacity curve)에서 상기 산출된 압력차에 대한 유량치를 검출하고, 필요흡입수두-유량 곡선(NPSHre vs capacity curve)에서 해당 검출된 유량치에 대한 필요흡입수두(NPSHre)를 검출하는 단계와; 상기 제어장치가 상기 검출된 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 평형수 펌프에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하는 단계와; 상기 제어장치가 상기 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 대소를 비교하여 토출밸브의 개도를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 평형수 펌프를 구동하여 평형수를 선박으로부터 외부로 토출하는 경우에 토출 밸브에 의해 해당 평형수 토출을 조절하되 평형수 펌프에서의 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브를 제어함으로써 공동현상에 기인한 평형수 펌프의 진동 및 소음 발생을 방지하게 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 적용된 선박 평형수 토출 시스템을 도시한 도.
도 3은 본 발명에 따른 선박 평형수 토출밸브 제어를 위한 제어장치를 도시한 도.
도 4는 본 발명에 따른 선박 평형수 토출밸브 제어를 위한 제어장치에 저장되는 평형수 펌프 성능 곡선을 도시한 도.
도 5는 본 발명에 따른 선박 평형수 토출밸브 제어 시스템의 제어 처리 과정을 도시한 흐름도.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 적용되는 선박 평형수 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이루어지는데, 도 1은 선박 평형수 시스템의 평면도이고, 도 2는 선박 평형수 시스템의 수직 단면도이다. 선박에는 평형수를 채우기 위한 복수의 평형수 탱크(TK)를 구비하고 있으며, 해당 평형수 탱크들(TK)로의 평형수 입출력을 단속하기 위한 복수의 밸브(V)를 구비하고 있다. 그리고, 평형수 탱크(TK)에 채워져 있는 평형수를 외부로 토출하는 경우에는 평형수 펌프(10)를 구동하여 토출하는데, 해당 평형수 펌프(10)와 평형수 탱크(TK) 사이는 파이프로 연결되어 있고, 평형수 펌프(10)는 평형수 탱크(TK)로부터 해당 파이프를 통해 평형수 펌프를 흡입하여 외부에 토출한다.
본 발명에 따른 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템은 상술한 바와 같은 평형수 시스템에서 평형수 펌프(10)를 구동하여 평형수 탱크(TK)의 평형수를 외부로 토출하는 경우에 평형수 펌프(10)의 흡입측에 설치된 압력검출부(20)에 의해 검출된 흡입압력(Ps)과 평형수 펌프(10)의 토출측에 설치된 압력검출부(30)에 의해 검출된 토출압력(Pd)에 따라 평형수 펌프(10)에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하고, 해당 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교 결과에 의거하여 평형수 펌프(10)의 토출측에 배치된 토출밸브(40)의 개도를 조절함으로써, 평형수 펌프(10)의 흡입 압력을 조절하여서 평형수 펌프(10)에서의 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 구현된다.
이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템은 압력검출부(20, 30), 토출 밸브(40) 및 제어장치(50; 도 3에 도시됨)를 포함하여 이루어진다.
압력검출부(20)는 평형수 펌프(10)의 흡입측에 설치되어 평형수 탱크(TK)로부터 파이프를 통해 평형수 펌프(10)에 흡입되는 평형수 흡입압력(Ps)을 검출하여 제어장치(50)에 출력한다.
압력검출부(30)는 평형수 펌프(10)의 토출측에 설치되어 평형수 펌프(10)를 통해 토출되는 평형수 토출압력(Pd)을 검출하여 제어장치(50)에 출력한다.
제어장치(50)는 압력검출부(20)로부터의 흡입압력(Ps)과 압력검출부(30)로부터의 토출압력(Pd)에 따라 평형수 펌프(10)에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출한 후, 해당 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교 결과에 의거하여 평형수 펌프(10)의 토출측에 배치된 토출밸브(40)의 개도를 증가 또는 감소시켜 조절함으로써, 평형수 펌프(10)에서의 공동현상 발생 없이 평형수를 토출케 한다.
제어장치(50)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서(51), 저장부(52) 및 입력부(53)를 포함하여 이루어진다. 프로세서(51)는 압력검출부(20)로부터의 흡입압력(Ps)과 압력검출부(30)로부터의 토출압력(Pd)에 따라 평형수 펌프(10)에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출한 후, 해당 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교 결과에 의거하여 평형수 펌프(10)의 토출측에 배치된 토출밸브(40)의 개도를 증가 또는 감소시켜 조절하는 제반 제어 처리를 수행한다.
그리고, 저장부(52)는 제어 처리에 사용하기 위한 정보를 저장하여 프로세서(51)에 제공하는데, 도 4에 도시된 바와 같은 평형수 펌프(10)의 성능 곡선 정보를 저장하고, 프로세서(51)의 요구에 따라 해당 성능 곡선 정보를 프로세서(51)에 제공한다. 도 4의 성능 곡선에서, 수두-유량 곡선(head vs capacity curve; 도 4에서 중앙부에 도시된 복수의 곡선)(일 예로, 펌프 임펠러 직경 Φ305와 Φ315 사이의 수두(HEAD) 30m에서의 유량(CAPACITY) 900㎥/h에 표시된 점과 만나는 가상의 선을 적용)의 정보를 저장부(52)에 저장함과 아울러 필요흡입수두-유량 곡선(NPSHre vs capacity curve; 도 4에서 상단부에 도시된 단일의 곡선)의 정보를 저장부(52)에 저장한다.
또한, 입력부(53)는 시스템 운용자의 구동 지시를 입력받아 프로세서(51)에 입력함으로써 토출밸브(40) 제어를 위한 구동 지시를 프로세서(51)에 입력한다.
그리고, 필요흡입수두(NPSHre)와 흡입 압력과의 관계를 살펴보면, 필요흡입수두(NPSHre)가 6m라는 것은 평형수 펌프(10)가 흡입측의 흡입압력(Ps)을 -4m까지 공동현상 없이 만들 수 있음을 의미하고, 흡입압력(Ps)이 0m라는 것은 대기압(진공도 없음)을 의미하고, 흡입압력(Ps)이 -10m라는 것은 완전 진공을 의미한다.
또한, 필요흡입수두(NPSHre)는 평형수 펌프(10)의 흡입 능력을 나타내는 값으로, 해당 값이 적을수록 높은 진공도를 공동현상 없이 만들 수 있다. 즉, 필요흡입수두(NPSHre)가 0이라는 것은 완전 진공을 만들 수 있음을 의미하고, 필요흡입수두(NPSHre)가 10이라는 것은 흡입측에 진공을 만들 수 없음을 의미한다.
제어장치(50)의 프로세서(51)는 압력검출부(20)로부터의 흡입압력(Ps)과 압력검출부(30)로부터의 토출압력(Pd)을 입력받으면, 해당 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산하고, 저장부(52)에 저장되어 있는 수두-유량 곡선(도 4의 중앙부에 도시된 곡선)에서 해당 산출된 압력차에 대한 유량치(capacity)를 검출하고, 저장부(52)에 저장되어 있는 필요흡입수두-유량 곡선(도 4의 상단부에 도시된 곡선)에서 해당 검출된 유량치에 대한 필요흡입수두(NPSHre)를 검출한다.
그리고, 프로세서(51)는 평형수 펌프(10)에서 해당 검출된 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 공동현상 없이 흡입 가능한 압력(Pa)을 산출하되 "-(10-NPSHre)"와 같이 연산한 후 해당 연산 결과값에 설정된 마진(margin) 값을 0.5m를 합산함으로써 마진을 고려하여 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)를 산출한다.
그 후에, 프로세서(51)는 해당 산출된 흡입 가능 압력(Pa)과 흡입압력(Ps) 간의 크기를 비교한 결과에 의거하여 평형수 펌프(10)의 토출측에 배치된 토출밸브(40)의 개도를 조절하는데, 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰 경우(진공(vacuum)이 적게 걸리는 경우)에는 토출밸브(40)를 개방 방향으로 조절하도록 토출밸브(40)를 제어하고, 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 크지 않은 경우(진공(vacuum)이 많이 걸리는 경우)에는 토출밸브(40)를 닫는 방향으로 조절하도록 토출밸브(40)를 제어한다. 즉, 평형수 펌프(10)의 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰 경우(진공이 적게 걸리는 경우)에는 평형수 펌프(10)에서 공동현상이 발생하지 않는 상태이므로 토출밸브(40)를 개방하는 방향으로 조절하여 토출 유량을 증가시키고, 평형수 펌프(10)의 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 크지 않은 경우(진공이 많이 걸리는 경우)에는 평형수 펌프(10)의 흡입측에 흡입 가능 압력(Pa) 보다 낮은 흡입압력(Ps)이 걸려있는 상태이므로 평형수 펌프(10)에서의 공동현상 방지를 위해 평형수 펌프(10)의 흡입측에 낮은 압력이 걸리지 않도록 토출밸브(40)를 닫는 방향으로 조절하여서 토출 유량을 줄여준다.
프로세서(51)는 상술한 바와 같이 토출밸브(40)를 제어하는 처리를 주기적으로 반복 수행함으로써 평형수 펌프(10)로 하여금 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브(40)의 개도를 조절한다.
상술한 바와 같은 기능을 구비하는 본 발명에 따른 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템은 평형수 토출시에 토출밸브(40)를 제어하는 경우 도 5에 도시된 바와 같이 제어 동작을 수행한다.
평형수 펌프(10)를 구동하여 평형수 탱크(TK)에 담겨져 있는 평형수를 외부로 토출하는 경우에, 프로세서(51)는 압력검출부(20)에 의해 검출되는 흡입압력(Ps)과 압력검출부(30)에 의해 검출되는 토출압력(Pd)을 입력받는다(단계 S51).
프로세서(51)는 해당 입력된 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산하되 "Pd-Ps"와 같은 연산을 수행함으로써 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산한다(단계 S52).
그리고, 프로세서(51)는 저장부(52)에 저장되어 있는 수두-유량 곡선(도 4의 중앙부에 도시된 곡선)에서 단계 S52에 의해 산출된 압력차에 대한 유량치(capacity)를 검출한 후(단계 S53), 저장부(52)에 저장되어 있는 필요흡입수두-유량 곡선(도 4의 상단부에 도시된 곡선)에서 해당 검출된 유량치에 대한 필요흡입수두(NPSHre)를 검출한다(단계 S54).
또한, 프로세서(51)는 해당 검출된 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 평형수 펌프(10)에서 공동현상 없이 흡입 가능한 압력(Pa)을 산출하되 "-(10-NPSHre)"와 같이 연산한 후 해당 연산 결과값에 설정된 마진(margin) 값을 0.5m를 합산함으로써 마진을 고려하여 공동현상 없이 흡입 가능한 흡인 가능 압력(Pa)을 산출한다(단계 S55).
그리고, 프로세서(51)는 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰지를 판단한다(단계 S56). 이때, 프로세서(51)는 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰 것으로 판단되면 토출밸브(40)를 개방 방향으로 조절하도록 제어하고(단계 S57), 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 크지 않은 것으로 판단되면 토출밸브(40)를 닫는 방향으로 조절하도록 제어한다(단계 S59).
또한, 프로세서(51)는 단계 S57의 동작을 수행 후에 평형수 토출 종료에 기인하여 입력부(53)를 통해 제어 종료가 지시되는 지의 여부를 판단하여(단계 S58), 제어 종료가 지시되지 않았으면 상술한 단계 S51로 귀환하여 반복 동작을 수행하며, 제어 종료가 지시되었으면 토출밸브(40) 제어를 위한 동작을 종료한다. 그리고, 프로세서(51)는 단계 S59의 동작을 수행한 후에 상술한 단계 S51로 귀환하여 반복 동작을 수행한다.
예를 들어, 프로세서(51)가 상술한 단계 S51에서 28m의 토출압력(Pd)을 입력받음과 아울러 -7m의 흡입압력(Ps)을 입력받는 경우에, 단계 S52에서 해당 입력 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산하되 "Pd-Ps"와 같은 연산을 수행함으로써 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차 35m을 산출한다.
그리고, 프로세서(51)는 상술한 단계 S53을 수행하여서 저장부(52)에 저장되어 있는 수두-유량 곡선(도 4의 중앙부에 도시된 곡선)에서 해당 산출된 압력차 35m에 대한 유량치 700㎥/h를 검출하고, 상술한 단계 S54를 수행하여서 저장부(52)에 저장되어 있는 필요흡입수두-유량 곡선(도 4의 상단부에 도시된 곡선)에서 해당 검출된 유량치 700㎥/h에 대한 필요흡입수두(NPSHre) 5m을 검출한다.
그 후에, 프로세서(51)는 상술한 단계 S55를 수행하여서 해당 검출된 필요흡입수두(NPSHre) 5m을 이용하여 평형수 펌프(10)에서 공동현상 없이 흡입 가능한 압력(Pa)을 산출하되 "-(10-5)"와 같이 연산하여 산출한 결과값 -5m에 마진 값 0.5m을 합산함으로써 마진을 고려하여 공동현상 없이 흡입 가능한 흡인 가능 압력(Pa) -4.5m을 산출하고, 상술한 단계 S56에서 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰지를 판단한다.
프로세서(51)는 상술한 단계 S56에서 흡입압력(Ps) -7m이 흡입 가능 압력(Pa) -4.5m보다 크지 않은 것으로 판단하여, 단계 S59에서 평형수 펌프(10)에서의 공동현상 발생을 방지하기 위해 평형수 펌프(10)의 흡입측에 낮은 압력이 걸리지 않도록 토출밸브(40)를 닫는 방향으로 조절함으로써 토출 유량을 줄여준다.
또한, 예를 들어, 프로세서(51)가 상술한 단계 S51에서 25m의 토출압력(Pd)을 입력받음과 아울러 -2m의 흡입압력(Ps)을 입력받는 경우에, 단계 S52에서 해당 입력 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산하되 "Pd-Ps"와 같은 연산을 수행함으로써 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차 27m을 산출한다.
그리고, 프로세서(51)는 상술한 단계 S53을 수행하여서 저장부(52)에 저장되어 있는 수두-유량 곡선(도 4의 중앙부에 도시된 곡선)에서 해당 산출된 압력차 27m에 대한 유량치 1000㎥/h를 검출하고, 상술한 단계 S54를 수행하여서 저장부(52)에 저장되어 있는 필요흡입수두-유량 곡선(도 4의 상단부에 도시된 곡선)에서 해당 검출된 유량치 1000㎥/h에 대한 필요흡입수두(NPSHre) 6.8m을 검출한다.
그 후에, 프로세서(51)는 상술한 단계 S55를 수행하여서 해당 검출된 필요흡입수두(NPSHre) 6.8m을 이용하여 평형수 펌프(10)에서 공동현상 없이 흡입 가능한 압력(Pa)을 산출하되 "-(10-6.8)"와 같이 연산하여 산출한 결과값 -3.2m에 마진 값 0.5m을 합산함으로써 마진을 고려하여 공동현상 없이 흡입 가능한 흡인 가능 압력(Pa) -2.7m을 산출하고, 상술한 단계 S56에서 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰지를 판단한다.
프로세서(51)는 상술한 단계 S56에서 흡입압력(Ps) -2m이 흡입 가능 압력(Pa) -2.7m보다 큰 것으로 판단하여, 단계 S57에서 토출밸브(40)를 개방하는 방향으로 조절함으로써 토출 유량을 증가시켜준다. 즉, 평형수 펌프(10)의 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 큰 경우에는 평형수 펌프(10)에서 공동현상이 발생하지 않으므로 토출밸브(40)를 개방함으로써 토출 유량을 증가시킨다.
프로세서(51)는 상술한 바와 같이 토출밸브(40)를 제어하는 처리는 주기적으로 반복 처리함으로써 평형수 펌프(10)로 하여금 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브(40)의 개도를 지속적으로 조절한다.
본 발명에 따른 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템은 평형수 펌프(10)를 구동하여 평형수를 선박으로부터 외부로 토출하는 경우에 토출 밸브(40)에 의해 해당 평형수 토출을 조절하되 평형수 펌프(10)에서의 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브(40)를 제어함으로써 공동현상에 기인한 평형수 펌프(10)의 진동 및 소음 발생을 방지하게 된다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 여러 가지 형태로 변경 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.
본 발명은 선박 평형수를 배출하는 경우에 유용하게 적용할 수 있다. 본 발명에 의하면, 평형수 펌프를 구동하여 평형수를 선박으로부터 외부로 토출하는 경우에 토출 밸브에 의해 해당 평형수 토출을 조절하되 평형수 펌프에서의 공동현상 없이 평형수를 토출하도록 토출밸브를 제어함으로써 공동현상에 기인한 평형수 펌프의 진동 및 소음을 방지하게 된다.
10; 평형수 펌프 20, 30; 압력 검출부
40; 토출밸브

Claims (8)

  1. 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템으로서,
    평형수 펌프의 흡입측에 설치되어 평형수 탱크로부터 평형수 펌프에 흡입되는 평형수 흡입압력(Ps)을 검출하는 제1 압력검출부와;
    상기 평형수 펌프의 토출측에 설치되어 평형수 펌프를 통해 토출되는 평형수 토출압력(Pd)을 검출하는 제2 압력검출부와;
    상기 흡입압력(Ps)과 상기 토출압력(Pd)에 따라 평형수 펌프에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하고, 상기 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교한 결과에 의거하여 상기 평형수 펌프의 토출측에 배치된 토출밸브의 개도를 조절 제어하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 토출압력(Pd)에서 흡입압력(Ps)을 감산하여서 흡입압력(Ps)과 토출압력(Pd) 간의 압력차를 계산하고, 상기 평형수 펌프의 수두-유량 곡선(head vs capacity curve)에서 해당 산출된 압력차에 대한 유량치를 검출하고, 상기 평형수 펌프의 필요흡입수두-유량 곡선(NPSHre vs capacity curve)에서 해당 검출된 유량치에 대한 필요흡입수두(NPSHre)를 검출하고, 해당 검출된 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 상기 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 "-(10-NPSHre)"의 연산을 수행한 후, 해당 연산 수행 결과값에 설정된 마진(margin) 값을 합산하여서 상기 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa)보다 크면 상기 토출밸브를 개방 방향으로 조절하도록 제어하고, 상기 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa)보다 크지 않으면 상기 토출밸브를 닫는 방향으로 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 수두-유량 곡선과 상기 필요흡입수두-유량 곡선의 정보를 저장하는 저장부와;
    상기 흡입압력(Ps)과 토출압력(Pd)을 입력받고 상기 저장부로부터 수두-유량 곡선과 상기 필요흡입수두-유량 곡선의 정보를 제공받아서 상기 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하고, 상기 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 크기를 비교한 결과에 의거하여 상기 토출밸브의 개도를 조절 제어하기 위한 제반 처리를 수행하는 프로세서와;
    상기 프로세서에 토출밸브 제어를 위한 지시를 입력하는 입력부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템.
  6. 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 방법으로서,
    제어장치가 평형수 펌프의 흡입압력(Ps)과 토출압력(Pd)을 입력받고, 토출압력(Pd)에서 흡입압력(Ps)을 감산하여서 해당 토출압력(Pd)과 흡입압력(Ps) 간의 압력차를 계산하는 단계와;
    상기 제어장치가 평형수 펌프의 수두-유량 곡선(head vs capacity curve)에서 상기 산출된 압력차에 대한 유량치를 검출하고, 필요흡입수두-유량 곡선(NPSHre vs capacity curve)에서 해당 검출된 유량치에 대한 필요흡입수두(NPSHre)를 검출하는 단계와;
    상기 제어장치가 상기 검출된 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 평형수 펌프에서 공동현상 없이 흡입 가능한 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하는 단계와;
    상기 제어장치가 상기 흡입압력(Ps)과 흡입 가능 압력(Pa) 간의 대소를 비교하여 토출밸브의 개도를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡입 가능 압력(Pa)을 산출하는 단계는,
    상기 제어장치가 필요흡입수두(NPSHre)를 이용하여 "-(10-NPSHre)"의 연산을 수행하는 단계와;
    상기 제어장치가 연산 수행 결과값에 설정된 마진(margin) 값을 합산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 토출밸브의 개도를 제어하는 단계는,
    상기 제어장치가 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa)보다 크면 상기 토출밸브를 개방 방향으로 조절하도록 제어하는 단계와;
    상기 제어장치가 흡입압력(Ps)이 흡입 가능 압력(Pa) 보다 크지 않으면 상기 토출밸브를 닫는 방향으로 조절하도록 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 방법.
KR1020100010960A 2010-02-05 2010-02-05 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법 KR20110091230A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100010960A KR20110091230A (ko) 2010-02-05 2010-02-05 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100010960A KR20110091230A (ko) 2010-02-05 2010-02-05 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110091230A true KR20110091230A (ko) 2011-08-11

Family

ID=44928704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100010960A KR20110091230A (ko) 2010-02-05 2010-02-05 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110091230A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101412475B1 (ko) * 2013-04-05 2014-07-04 삼성중공업 주식회사 펌프시스템 및 그 제어방법
KR101435644B1 (ko) * 2012-09-12 2014-08-29 삼성중공업 주식회사 펌프 압력으로부터 유량을 산출하는 선박 평형수 처리 장치
KR20150144437A (ko) * 2014-06-16 2015-12-28 현대중공업 주식회사 펌프 관리 장치 및 방법 및 이를 포함하는 액화가스 처리 시스템
KR20170029181A (ko) 2015-09-07 2017-03-15 현대중공업 주식회사 고 전력 소모 선박기기 운영장치
CN114718877A (zh) * 2022-03-18 2022-07-08 黄佑红 一种可对内部的泵压进行监控和调控的立式泥浆泵

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435644B1 (ko) * 2012-09-12 2014-08-29 삼성중공업 주식회사 펌프 압력으로부터 유량을 산출하는 선박 평형수 처리 장치
KR101412475B1 (ko) * 2013-04-05 2014-07-04 삼성중공업 주식회사 펌프시스템 및 그 제어방법
KR20150144437A (ko) * 2014-06-16 2015-12-28 현대중공업 주식회사 펌프 관리 장치 및 방법 및 이를 포함하는 액화가스 처리 시스템
KR20170029181A (ko) 2015-09-07 2017-03-15 현대중공업 주식회사 고 전력 소모 선박기기 운영장치
CN114718877A (zh) * 2022-03-18 2022-07-08 黄佑红 一种可对内部的泵压进行监控和调控的立式泥浆泵

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110091230A (ko) 펌프 공동현상 방지를 위한 선박 평형수 토출 밸브 제어 시스템 및 방법
RU2010122729A (ru) Система и способ активной и пассивной стабилизации судна
JP5447661B2 (ja) 燃料電池システム
KR101490537B1 (ko) 선박의 안티 힐링 제어장치
KR101062559B1 (ko) 전기분해방식의 선박 평형수 처리장치
JP5921160B2 (ja) ポンプの制御方法及びその制御装置
US20090208346A1 (en) System and method of controlling pump pressure
US5868280A (en) Bladderless precharged pressurized liquid delivery system
KR101558296B1 (ko) 자동 평형수 제어방법 및 시스템 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물
KR20090089069A (ko) 선박의 밸러스트 시스템
US20030221722A1 (en) Method of damping surges in a liquid system
JP4049268B2 (ja) 航海システム
EP2787217B1 (en) Liquid depth-operated valve assembly for use in a zero gravity environment and method
KR102044264B1 (ko) 선박용 고압 펌프의 흡입조 레벨 제어장치 및 이것을 운용하는 방법
TWM558852U (zh) 泵送系統
KR20110019108A (ko) 선박 냉각 시스템용 해수 공급 장치
JP7025905B2 (ja) 液体供給システム
KR101215495B1 (ko) 선박의 밸러스트 시스템 제어 방법
JP2019120195A (ja) ポンプシステム及びその制御方法
TWI657199B (zh) 泵送系統與其控制方法
US20230001066A1 (en) Blood treatment machine with automatic fill level monitoring and control of an air separator by means of pressure pulse frequency analysis
JPH0769275A (ja) ストリッピング装置用気液分離タンクの液面制御方法
CN218348434U (zh) 机械式泵站及蒸发处理系统
JP2013024162A (ja) 圧縮機台数制御システム
JP2014043838A (ja) 給水ポンプおよび給水ポンプの満水検知方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application