KR20120046839A - Dps-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템 및 시스템의 작동방법 - Google Patents

Dps-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템 및 시스템의 작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 DPS-3 적용 선박의 제어용 공기 압축 시스템을 하나로 통합하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템 및 시스템의 방법에 관한 것이다.
본 발명은 이에 따라, DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템에 있어서, 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기압축기; 상기 공기압축기에서 제공된 압축공기를 제습하는 하나 이상의 제1공기제습기; 상기 제1공기제습기에서 제습된 압축공기를 저장하여 압축공기를 필요로 하는 상기 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기저장용기; 및 상기 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받거나 상기 공기저장용기로 압축공기를 제공하게 연통 되는 주 발전기 시동 공기시스템을 포함하여, 평상시에는 상기 공기저장용기에서 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로 압축공기를 제공하고, 비상시에는 상기 주 발전기 시동 공기시스템에서 상기 공기저장용기로 압축공기를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템 및 시스템의 작동방법{CONTROL AIR SYSTEM AND OPERATING METHOD FOR DPS-3 SHIP}
본 발명은 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템 및 시스템의 작동방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 DPS-3 적용 선박의 제어용 공기 압축 시스템을 하나로 통합하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템 및 시스템의 작동방법에 관한 것이다.
일반적으로 DPS-3(dynamic positioning system 3 class)이 적용되는 선박은 하나의 구획이 손실 및 화재로 인한 손상을 입더라도 선박에 제어용 압축공기를 공급해야 한다.
따라서 두 개 이상의 독립된 공간에 독립된 제어용 공기 압축 시스템을 구성해야 한다.
도 1은 종래의 벌크 에어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 두 개의 독립된 제어용 공기 압축 시스템 중 하나인 벌크 에어 시스템은 복수의 벌크공기압축기(1)와, 상기 벌크공기압축기(1)로부터 제공되는 공기를 제습하는 복수의 벌크제습기(2)와, 상기 벌크제습기(2)들에서 제습된 공기를 저장하는 복수의 벌크공기저장용기(3)로 구성된다.
도 2는 종래의 제어 및 서비스용 압축 공기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 두 개의 독립된 제어용 공기 압축 시스템 중 다른 하나인 제어 및 서비스용 압축 공기 시스템은 복수의 제어 및 서비스용 공기압축기(10)와, 각 상기 제어 및 서비스용 공기압축기(10)에서 제공되는 공기를 저장하는 복수의 제어 및 서비스용 공기저장용기(30)와, 각 상기 제어 및 서비스용 공기저장용기(30)로부터 제공되는 공기를 제습하는 복수의 제어 및 서비스용 공기제습기(50)로 구성된다.
하지만, 상술한 종래의 시추선 압축공기 시스템은 벌크 에어 시스템과 제어 및 서비스용 압축 공기 시스템이 별도로 구성되어 설비공간을 많이 차지한다는 문제점이 있다.
그리고 벌크 에어 시스템과 제어 및 서비스용 압축 공기 시스템을 별도로 구성함에 따라 많은 장비가 필요하게 되어 설비비용 및 운영 비용이 증가한다는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, DPS-3 적용 선박의 독립된 두 개의 제어용 공기 압축 시스템을 하나로 통합하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템 및 시스템의 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DPS-3 선박에서의 주발전기 시동 공기 시스템은, DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템에 있어서, 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기압축기; 상기 공기압축기에서 제공된 압축공기를 제습하는 하나 이상의 제1공기제습기; 상기 제1공기제습기에서 제습된 압축공기를 저장하여 압축공기를 필요로 하는 상기 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기저장용기; 상기 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받아 선박의 개소에 제어 압축 공기를 제공하게 하는 링 메인라인; 및 상기 링 메인라인으로부터 압축공기를 제공받거나 또는 상기 링 메인라인으로 압축공기를 제공하는 주 발전기 시동 공기시스템을 포함하여, 평상시에는 상기 공기저장용기에서 상기 링 메인라인으로 압축공기를 제공하고, 비상시에는 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 상기 링 메일라인이 압축공기를 제공받는 것을 특징으로 한다.
상기 공기저장용기로부터 연통 되어 상기 선박의 개소에 서비스 압축 공기를 제공하는 서비스 에어라인, 상기 공기저장용기로부터 연통 되어 상기 선박의 벌크 탱크에 압축공기를 제공하는 벌크 에어라인이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 링 메인라인 중에는, 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 제공되는 압축공기의 기압을 줄이는 기압밸브, 상기 기압밸브의 하류에 설치되어 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 제공되는 압축공기를 제습하는 제2공기제습기 및 상기 제2공기제습기의 하류에 설치되어 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 제공되는 압축공기를 저장하는 제어 공기저장용기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 링 메인라인 중에는 하나 이상의 제어 공기저장용기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 서비스 에어라인 중에는 하나 이상의 서비스 공기저장용기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 주 발전기 시동 공기시스템은, 압축공기를 제공하는 시동 공기압축기, 상기 시동 공기압축기로부터 압축공기를 제공받아 저장하는 시동 공기저장용기 및 상기 시동 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받는 주 발전기로 구성되며, 평소에는 상기 시동 공기저장용기가 상기 링 메인라인으로부터 압축공기를 제공받아 상기 주 발전기에 압축공기를 제공하고, 비상시에는 상기 시동 공기저장용기가 상기 시동 공기압축기로부터 압축공기를 제공받아 상기 링 메인라인과 함께 상기 주 발전기로 압축공기를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 공기압축기와 상기 공기제습기는 복수로 이루어지고, 상기 공기압축기와 상기 공기제습기를 상호 병렬로 연결하는 제1연결라인 및 상기 공기저장용기는 복수로 이루어지고, 상기 공기저장용기와 상기 공기제습기를 상호 병렬로 연결하는 제2연결라인이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템의 작동방법에 있어서, 평상시 압축공기가 공기압축기로부터 제1공기제습기로 제공되는 제1단계; 상기 제1공기제습기로부터 제습된 압축공기가 공기저장용기로 제공되는 제2단계; 상기 공기저장용기에 저장된 제습된 압축공기가 선박의 개소 및 링 메인라인으로 제공되는 제3단계; 상기 링 메인라인으로 제공된 압축공기가 선박의 개소 및 시동 공기저장용기로 제공되는 제4단계; 상기 공기압축기의 작동이 멈춘 비상시 시동 공기압축기로부터 상기 시동 공기저장용기로 압축 공기가 제공되는 제5단계; 및 상기 시동 공기저장용기가 주 발전기 및 상기 링 메인라인으로 압축공기를 제공하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제6단계에서 상기 시동 공기저장용기로부터 상기 링 메인라인으로 제공되는 압축공기는 도중에 기압밸브에 의해 기압이 낮아지며, 제2공기제습기에 의해 제습되어 제어 공기저장용기에 저장되는 것을 특징으로 한다.
상기 시동 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받은 상기 링 메인라인은 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템 및 시스템의 방법에 의하면, 벌크 에어 시스템과 제어 및 서비스용 압축 공기 시스템을 통합함으로써, 장비 수량을 줄여 잉여 공간을 활용할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 장비 수량을 줄여 장비 구매 비용을 줄이는 장점이 있다.
도 1은 종래의 벌크 에어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 종래의 제어 및 서비스용 압축 공기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템은 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기압축기(100), 상기 공기압축기(100)에서 제공된 압축공기를 제습하는 하나 이상의 제1공기제습기(200) 및 상기 제1공기제습기(200)에서 제습된 압축공기를 저장하여 압축공기를 필요로 하는 상기 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기저장용기(300)로 구성된다. 그리고 상기 공기저장용기(300)로부터 연통 되어 상기 선박의 개소에 서비스 압축 공기를 제공하는 서비스 에어라인(500), 상기 공기저장용기(300)로부터 연통 되어 상기 선박의 벌크 탱크에 압축공기를 제공하는 벌크 에어라인(400), 상기 공기저장용기(300)로부터 연통 되어 상기 선박의 개소에 제어 압축 공기를 제공하는 링 메인라인(600); 및 상기 링 메인라인(600)과 연통 되는 주 발전기 시동 공기시스템(700)을 포함한다.
상기 공기압축기(100)는 서비스 및 제어용 압축공기를 제공하기 위한 것으로 적어도 하나 이상이 병렬로 이루어질 수 있다.
상기 제1공기제습기(200)는 상기 공기압축기(100)와 제1연결라인(110)에 의해 연통 되어 상기 공기압축기(100)에서 제공되는 압축공기를 제습하기 위한 것으로 하나 이상이 병렬로 이루어질 수 있다.
상기 공기저장용기(300)는 적어도 하나 이상이 병렬로 구성되어 상기 공기제습기(200)와 제2연결라인(210)에 의해 연통 된다. 그리고 상기 공기제습기(200)로부터 제습된 압축공기를 제공받아 저장한다.
상기 서비스 에어라인(500)은 상기 공기저장용기(300)와 연통 되어 상기 공기저장용기(300)로부터 압축공기를 제공받아 서비스 에어를 필요로 하는 선박의 좌, 우, 전 및 후 개소에 압축공기를 제공하기 위한 것이다. 이러한 상기 서비스 에어라인(500)에는 적어도 하나 이상의 서비스 공기저장용기(510)가 설치되어 상기 서비스 에어라인(500)으로 제공되는 압축공기를 저장하여 서비스 에어를 필요로 하는 선박의 개소에 제공할 수도 있다.
상기 벌크 에어라인(400)은 상기 공기저장용기(300)와 연통 되어 상기 공기저장용기(300)로부터 압축공기를 제공받아 선박의 벌크 탱크(bulk tanks)로 압축공기를 제공하기 위한 것이다.
상기 링 메인라인(600)은 상기 공기저장용기(300)와 연통 되어 상기 공기저장용기(300)로부터 압축공기를 제공받아 선박의 전, 후, 좌 및 우의 제어용 압축공기가 필요한 개소에 압축공기를 제공하기 위한 것이다. 이러한 상기 링 메인라인(600)에는 적어도 하나 이상의 제어 공기저장용기(610a, 610b)가 설치되어 상기 링 메인라인(600)에 제공된 압축공기를 저장하여 제어용 압축공기를 필요로 하는 선박의 개소에 제공할 수도 있다.
상기 주 발전기 시동 공기시스템(700)은 압축공기를 제공하는 시동 공기압축기(710), 상기 시동 공기압축기(710)로부터 압축공기를 제공받아 저장하는 시동 공기저장용기(730) 및 상기 시동 공기저장용기(730)로부터 압축공기를 제공받아 시동하는 주 발전기(750)로 구성된다.
상기 공기저장용기(300)와 상기 시동 공기저장용기(730)는 상기 링 메인라인(600)에 의해 연통 되어 평상시에는 상기 공기압축기(100)에서 제공되는 압축공기를 상기 공기저장용기(300)가 상기 링 메인라인(600)으로 제공하여 상기 링 메인라인(600)으로부터 상기 시동 공기저장용기(730)가 압축공기를 제공받게 한다. 그리고 상기 링 메인라인(600)으로부터 제공받은 압축공기를 상기 시동 공기저장용기(730)가 상기 주 발전기(750)에 제공하게 한다.
한편, 상기 공기압축기(100)가 손실 또는 화재 등에 의해 손상을 입는 비상시에는 상기 시동 공기압축기(710)가 상기 시동 공기저장용기(730)에 압축공기를 제공하고 상기 시동 공기저장용기(730)는 상기 주 발전기(750) 및 상기 링 메인라인(600)으로 압축공기를 제공하게 된다. 그리고 상기 링 메인라인(600)은 상기 시동 공기저장용기(730)으로부터 제공받은 압축공기를 선박의 개소로 제공한다.
또한, 상기 링 메인라인(600)에는 기압밸브(650), 제2공기제습기(630) 및 제어 공기저장용기(610a)가 설치된다.
상기 기압밸브(650)는 상기 시동 공기저장용기(730)로부터 상기 제어 공기저장용기(610)로 제공되는 압축공기의 기압을 줄이는 역할을 한다.
상기 제2공기제습기(630)는 비상시에 상기 기압밸브(650)의 하류에 설치되어, 상기 기압밸브(650)를 통과하는 압축공기를 제습하는 역할을 한다.
여기서 상기 제2공기제습기(630)의 하류에는 상기 제어 공기저장용기(610)가 설치되어 상기 제2공기제습기(630)에서 제습된 압축공기를 저장한다.
본 발명에 따른 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템의 작동방법에 대해 후술하면 다음과 같다.
제1단계는 평상시 압축공기가 공기압축기(100)로부터 제1공기제습기(200)로 제공되는 단계이다. 그리고 제2단계는 상기 제1공기제습기(200)가 상기 공기압축기(100)로부터 제공받은 압축공기를 제습하여 공기저장용기(300)로 제공하는 단계이다. 그리고 제3단계는 상기 제1공기제습기(200)로부터 제공받은 제습된 압축공기를 상기 공기저장용기(300)가 저장하여 각 서비스 에어라인(500), 벌크 에어라인(400), 링 메인라인(600)으로 제공되는 단계이다. 그리고 제4단계는 압축공기를 제공받는 상기 서비스 에어라인(500), 벌크 에어라인(400)이 압축공기를 필요로 하는 선박의 개소에 압축공기를 제공하고 상기 링 메인라인(600)은 압축공기를 필요로 하는 선박의 개소 및 시동 공기저장용기(730)로 압축공기를 제공하는 단계이다. 그리고 제5단계는 상기 공기압축기(100)가 손상 또는 손실되는 비상시에 따른 단계로 시동 공기압축기(710)가 상기 시동 공기저장용기(730)로 압축공기를 제공하는 단계이다. 그리고 제6단계는 상기 시동 공기압축기(710)로부터 제공받은 압축공기를 상기 시동 공기저장용기(730)가 저장하여 주 발전기(750) 및 상기 링 메인라인(600)으로 압축공기를 제공하는 단계이다.
이때, 상기 시동 공기압축기(710)로부터 상기 링 메인라인(600)으로 제공되는 압축공기는 기압밸브(650)에 의해 기압이 낮아지며, 기압이 낮아진 압축공기는 제2공기제습기(630)에 의해 제습되어 제어 공기저장용기(610a)로 저장되게 하여 상기 제어 공기저장용기(610a)가 압축공기를 필요로 하는 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 상술한 구성에 의해 DPS-3 적용 선박에서 하나의 구획 손실 및 화재로 인한 손상을 입더라도 선박에 제어용 압축공기를 공급해야 하는 조건을 만족하면서 벌크 에어 시스템 및 제어용 압축공기시스템을 별도로 구성하지 않고 통합하게 하는 시스템을 구현할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 공기저장용기
200: 제1공기제습기
300: 공기저장용기
400: 벌크 에어라인
500: 서비스 에어라인
600: 링 메인라인
700: 주 발전기 시동 공기시스템

Claims (10)

  1. DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템에 있어서,
    압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기압축기;
    상기 공기압축기에서 제공된 압축공기를 제습하는 하나 이상의 제1공기제습기;
    상기 제1공기제습기에서 제습된 압축공기를 저장하여 압축공기를 필요로 하는 상기 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 하나 이상의 공기저장용기;
    상기 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받아 선박의 개소에 제어 압축 공기를 제공하게 하는 링 메인라인; 및
    상기 링 메인라인으로부터 압축공기를 제공받거나 또는 상기 링 메인라인으로 압축공기를 제공하는 주 발전기 시동 공기시스템을 포함하여,
    평상시에는 상기 공기저장용기에서 상기 링 메인라인으로 압축공기를 제공하고, 비상시에는 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 상기 링 메일라인이 압축공기를 제공받는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기저장용기로부터 연통 되어 상기 선박의 개소에 서비스 압축 공기를 제공하는 서비스 에어라인,
    상기 공기저장용기로부터 연통 되어 상기 선박의 벌크 탱크에 압축공기를 제공하는 벌크 에어라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 링 메인라인 중에는,
    상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 제공되는 압축공기의 기압을 줄이는 기압밸브,
    상기 기압밸브의 하류에 설치되어 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 제공되는 압축공기를 제습하는 제2공기제습기 및
    상기 제2공기제습기의 하류에 설치되어 상기 주 발전기 시동 공기시스템으로부터 제공되는 압축공기를 저장하는 제어 공기저장용기가 설치되는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 링 메인라인 중에는 하나 이상의 제어 공기저장용기가 설치되는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 서비스 에어라인 중에는 하나 이상의 서비스 공기저장용기가 설치되는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 주 발전기 시동 공기시스템은,
    압축공기를 제공하는 시동 공기압축기,
    상기 시동 공기압축기로부터 압축공기를 제공받아 저장하는 시동 공기저장용기 및
    상기 시동 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받는 주 발전기로 구성되며,
    평소에는 상기 시동 공기저장용기가 상기 링 메인라인으로부터 압축공기를 제공받아 상기 주 발전기에 압축공기를 제공하고, 비상시에는 상기 시동 공기저장용기가 상기 시동 공기압축기로부터 압축공기를 제공받아 상기 링 메인라인과 함께 상기 주 발전기로 압축공기를 제공하는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압축기와 상기 공기제습기는 복수로 이루어지고, 상기 공기압축기와 상기 공기제습기를 상호 병렬로 연결하는 제1연결라인 및
    상기 공기저장용기는 복수로 이루어지고, 상기 공기저장용기와 상기 공기제습기를 상호 병렬로 연결하는 제2연결라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템.
  8. DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축공기 시스템의 작동방법에 있어서,
    평상시 압축공기가 공기압축기로부터 제1공기제습기로 제공되는 제1단계;
    상기 제1공기제습기로부터 제습된 압축공기가 공기저장용기로 제공되는 제2단계;
    상기 공기저장용기에 저장된 제습된 압축공기가 선박의 개소 및 링 메인라인으로 제공되는 제3단계;
    상기 링 메인라인으로 제공된 압축공기가 선박의 개소 및 시동 공기저장용기로 제공되는 제4단계;
    상기 공기압축기의 작동이 멈춘 비상시 시동 공기압축기로부터 상기 시동 공기저장용기로 압축 공기가 제공되는 제5단계; 및
    상기 시동 공기저장용기가 주 발전기 및 상기 링 메인라인으로 압축공기를 제공하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템 및 시스템의 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제6단계에서 상기 시동 공기저장용기로부터 상기 링 메인라인으로 제공되는 압축공기는 도중에 기압밸브에 의해 기압이 낮아지며, 제2공기제습기에 의해 제습되어 제어 공기저장용기에 저장되는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템 및 시스템의 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 시동 공기저장용기로부터 압축공기를 제공받은 상기 링 메인라인은 선박의 개소로 압축공기를 제공하는 것을 특징으로 하는 DPS-3 적용 선박에서의 제어용 압축 공기 시스템 및 시스템의 방법.
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