KR20140052207A - 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법 - Google Patents

선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140052207A
KR20140052207A KR1020120117696A KR20120117696A KR20140052207A KR 20140052207 A KR20140052207 A KR 20140052207A KR 1020120117696 A KR1020120117696 A KR 1020120117696A KR 20120117696 A KR20120117696 A KR 20120117696A KR 20140052207 A KR20140052207 A KR 20140052207A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
medium oil
heat medium
temperature
heat
oil
Prior art date
Application number
KR1020120117696A
Other languages
English (en)
Inventor
최태순
최영환
김종현
최소영
양창식
Original Assignee
대우조선해양 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 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020120117696A priority Critical patent/KR20140052207A/ko
Publication of KR20140052207A publication Critical patent/KR20140052207A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12Heating; Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02Fluid distribution means
    • F24D2220/0271Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04Sensors
    • F24D2220/042Temperature sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04Sensors
    • F24D2220/046Pressure sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

본 발명은 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 병렬로 연결되는 다수의 보일러와 절탄기, 상기 보일러와 절탄기에 각각 열매체유를 공급하는 제1 및 제2 순환펌프, 상기 보일러와 절탄기에 의해 가열된 열매체유를 열부하로 공급하는 열매체유 공급라인 및 열부하에서 열교환을 수행한 열매체유를 회수하는 열매체유 회수라인을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법을 이용하는 것에 의해, 본 발명은 병렬로 연결된 다수의 보일러와 절탄기를 이용해서 열매체유를 가열하고, 미리 설정된 온도 및 압력으로 가열된 열매체유를 선박에 마련된 열부하로 안정적으로 공급할 수 있다.

Description

선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법{THERMAL OIL HEATING SYSTEM FOR SHIP AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 선박용 열매체유 가열시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 절탄기와 보일러를 이용해 열매체유를 가열하는 선박용 열매체유 가열시스템에 관한 것이다.
최근에는 에너지 자원의 확보를 위해 극지방의 개발이 가속화됨에 따라, 극지방에서 에너지 자원을 확보할 수 있는 해양 플랜트(offshore)나 드릴쉽(drill ship)과 같은 다양한 특수선이 개발 및 건조되고 있다.
이와 같이, 극지방이나 저온 구역에서 작업하는 선박은 극한의 지역에서 작업을 수행함에 따라, 대형화되고 안전 우선한 사양이 적용된다.
또한 선박에 적용되는 엔진이나 보기 등과 같은 각종 장비들 또한 대형화, 복수화되고 있는 추세이다.
한편, 극지방이나 저온 구역에서 작업하는 선박에는 온수기나 히터와 같은 열부하에 열을 공급하기 위해 열매체유(thermal oil)를 이용한 가열시스템(heating system)이 적용되고 있다.
이러한 열매체유를 이용한 가열시스템은 열매체유를 사용함에 따라 동결의 위험이 없고, 관리 여부에 따라 반영구적인 사용이 가능하다.
본 출원인은 대한민국 특허 공개번호 제10-2012-0108591호(2012년 10월 5일 공개, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시하여 출원한 바 있다.
하지만, 종래기술에 따른 선박에 적용되는 열매체유 가열시스템은 소수의 절탄기와 열매체유 보일러를 직렬 연결 방식으로 설치됨에 따라, 다수의 절탄기나 보일러가 적용된 열매체유 가열시스템에 적용이 어려운 문제점이 있었다.
또 소수의 개별 시스템으로 구축된 열매체유 가열시스템을 적용하는 경우, 통합된 가열시스템을 적용하는 경우에 비해 열적 효율성이 낮아진다.
이에 따라, 대형 선박에 적용할 수 있도록 다수의 절탄기와 보일러를 통합해서 적용하는 열매체유 가열시스템 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2012-0108591호(2012년 10월 5일 공개)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 절탄기와 보일러를 통합해서 적용하여 대형 선박에 적용할 수 있는 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시스템 구성을 간단하게 하여 소형화하고 열효율을 향상시킬 수 있는 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 병렬로 연결되는 다수의 보일러와 절탄기, 상기 보일러와 절탄기에 각각 열매체유를 공급하는 제1 및 제2 순환펌프, 상기 보일러와 절탄기에 의해 가열된 열매체유를 열부하로 공급하는 열매체유 공급라인 및 열부하에서 열교환을 수행한 열매체유를 회수하는 열매체유 회수라인을 포함한다.
상기 회수라인의 제1 및 제2 순환펌프 전단에는 열부하로부터 회수되는 열매체유에 포함된 먼지나 이물질을 집진하고, 공기를 제거하는 공기제거탱크가 설치되고, 상기 공기제거탱크는 열매체유로부터 제거된 공기를 대기로 방출하여 열매체유의 온도 변화에 따른 체적변화를 보상하는 팽창탱크와 연결될 수 있다.
본 발명은 상기 공급라인을 통해 열부하로 공급되는 열매체유의 온도와 압력을 감지하는 감지부, 상기 열매체유가 미리 설정된 기준온도 이상으로 과열된 경우 과열된 열매체유를 냉각하는 냉각기, 상기 공급라인을 따라 열부하로 공급되는 열매체유를 냉각기로 전달하는 전달라인을 개폐하는 온도제어밸브, 상기 공급라인과 회수라인 사이를 연결하는 바이패스 라인에 설치되어 바이패스 라인을 개폐하는 압력제어밸브 및 상기 감지부에서 감지된 열매체유의 온도와 압력에 기초해서 온도제어밸브 및 압력제어밸브의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 공급라인과 회수라인 각각에는 가열된 열매체유를 각 열부하로 분배하여 공급하는 통합 매니폴드가 설치되고, 상기 감지부는 상기 공급라인에 설치된 통합 매니폴드에 설치될 수 있다.
상기 제어부는 상기 다수의 보일러 및 절탄기 중에서 일부를 구동해서 열매체유를 가열하는 도중에 열매체유의 온도가 기준온도 미만이면 나머지 보일러 및 절탄기를 추가 구동시켜 열매체유의 온도를 미리 설정된 기준온도로 유지하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 제1 및 제2 순환펌프를 구동해서 병렬로 연결된 다수의 보일러 및 절탄기에 열매체유를 공급하는 단계, (b) 상기 다수의 보일러와 절탄기 전부 또는 일부를 구동해서 열매체유를 가열하는 단계, (c) 상기 (b)단계에서 가열된 열매체유를 열부하로 공급하고, 열부하에서 열교환을 수행한 열매체유를 회수하는 단계 및 (d) 상기 열부하로 공급되는 열매체유의 온도와 압력을 일정하게 유지하는 단계를 포함한다.
상기 (d)단계는 (d1) 상기 열매체유의 온도 및 압력을 감지하는 단계, (d2) 상기 (d1) 단계에서 감지된 열매체유의 온도가 미리 설정된 기준온도 미만이면, 미구동 상태의 보일러와 절탄기를 추가 구동하는 단계, (d3) 상기 (d1) 단계에서 감지된 열매체유의 온도가 미리 설정된 기준온도를 초과하면 공급라인과 냉각기 사이를 연결하는 전달라인에 설치된 온도제어밸브를 개방 동작시켜 과열된 열매체유를 냉각기로 전달해서 냉각하여 열부하로 공급하는 단계 및 (d4) 상기 (d1) 단계에서 감지된 열매체유의 압력이 미리 설정된 기준압력을 초과하면 공급라인과 회수라인 사이를 연결하는 바이패스 라인에 설치된 압력제어밸브를 개방 동작시켜 열매체유를 바이패스 시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 (e) 공기제거탱크를 이용해서 상기 회수라인을 통해 회수되는 열매체유에 포함된 먼지나 이물질을 집진하고, 공기를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (e)단계는 상기 공기제거탱크와 연결된 팽창탱크에서 상기 공기제거탱크에서 제거된 공기를 선박의 외부로 배출하여 열매체유의 온도변화에 따른 체적변화를 보상할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 병렬로 연결된 다수의 보일러와 절탄기를 이용해서 열매체유를 가열하고, 미리 설정된 온도 및 압력으로 가열된 열매체유를 선박에 마련된 열부하로 안정적으로 공급할 수 있다.
즉, 본 발명은 다수의 보일러와 절탄기를 병렬로 연결해서 하나의 통합된 열매체유 가열시스템을 구성함에 따라 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 개별적으로 구축된 가열시스템에 비해 열적 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 열매체유를 순환시키기 위한 순환펌프 및 모터와 같은 가열시스템의 관련 보기(補機)를 소형화하고, 열매체유 가열시스템의 구성을 단순화할 수 있다.
그리고 본 발명은 열매체유의 온도 및 압력에 따라 온도제어밸브 및 압력제어밸브를 동작시켜 열매체유를 냉각하거나 공급라인의 열매체유를 회수라인으로 회수해서 열매체유의 온도 및 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
또 본 발명은 공기제거탱크 및 팽창탱크를 이용해서 열기기로부터 회수되는 열매체유에서 먼지나 이물질, 공기를 제어하고, 열매체유의 온도변화에 따른 체적변화를 보상할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 열매체유 가열시스템의 열적 효율을 향상시켜 극 지방과 같은 극한의 지역에서 작업을 수행하는 대형 선박에 적용되어 선박의 작업 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 병렬로 연결되는 다수의 보일러(11)와 절탄기(12), 보일러(11)와 절탄기(12)에 각각 열매체유를 공급하는 제1 및 제2 순환펌프(13,14), 보일러(11)와 절탄기(12)에 의해 가열된 열매체유를 열부하로 공급하는 열매체유 공급라인(이하 '공급라인'이라 약칭함)(S) 및 열부하에서 열교환을 수행한 열매체유를 회수하는 열매체유 회수라인(이하 '회수라인'이라 약칭함)(R)을 포함한다.
보일러(11)는 연료유를 연소시켜 발생한 열원을 이용해서 열매체유를 미리 설정된 온도까지 가열한다.
그리고 절탄기(12)는 선박의 엔진에서 발생하는 배기가스를 열원으로 이용해서 열매체유를 미리 설정된 온도까지 가열한다.
이러한 보일러(11)와 절단기(12)는 각각 병렬로 연결되며, 공급라인(S)은 각각의 보일러(11) 및 절탄기(12)로부터 가열된 열매체유를 선박에 마련되는 히터나 온수기, 윤활유나 연료를 공급하는 장비와 같은 열부하로 공급한다.
제1 순환펌프(13)는 회수라인(R)을 통해 회수된 열매체유를 보일러(11)로 공급하도록 펌핑 동작한다.
그리고 제2 순환펌프(14)는 회수라인(R)을 통해 회수된 열매체유를 절탄기(12)로 공급하도록 펌핑 동작한다.
이러한 제1 및 제2 순환펌프(13,14)는 각각 회수라인(R)에 연결되고, 회수라인(R)은 열부하로부터 열교환을 수행한 열매체유를 회수해서 제1 및 제2 순환펌프(13,14)로 전달한다.
회수라인(R)의 제1 및 제2 순환펌프(13,14) 전단에는 공기제거탱크(15)가 설치되고, 공기제거탱크(15)는 팽창탱크(16)와 연결될 수 있다.
공기제거탱크(15)는 열부하로부터 회수되는 열매체유에 포함된 먼지나 이물질을 집진하고, 공기를 제거하는 역할을 한다.
그리고 팽창탱크(16)는 공기제거탱크(15)로부터 제거된 공기를 대기로 방출하여 열매체유의 온도 변화에 따른 체적변화를 보상하는 역할을 한다.
이를 위해, 팽창탱크(16)에는 열매체유로부터 제거된 공기를 대기로 방출하기 위한 벤트라인(도면 미도시)이 연결될 수 있다.
여기서, 공급라인(S)과 회수라인(R) 각각에는 가열된 열매체유를 각 열부하로 분배하여 공급하는 통합 매니폴드(도면 미도시)가 설치될 수 있다.
이와 함께, 본 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템(10)은 공급라인(S)에 설치된 통합 매니폴드에 설치되어 공급라인(S)을 통해 열부하로 공급되는 열매체유의 온도와 압력을 감지하는 감지부(20), 열매체유가 미리 설정된 기준온도 이상으로 과열된 경우 과열된 열매체유를 냉각하는 냉각기(17), 공급라인(S)을 따라 열부하로 공급되는 열매체유를 냉각기(17)로 전달하는 전달라인을 개폐하는 온도제어밸브(18), 공급라인(S)과 회수라인(R) 사이를 연결하는 바이패스 라인에 설치되어 바이패스 라인을 개폐하는 압력제어밸브(19) 및 감지부(20)에서 감지된 열매체유의 온도와 압력에 기초해서 온도제어밸브(18) 및 압력제어밸브(19)의 동작을 제어하는 제어부(21)를 더 포함할 수 있다.
감지부(20)는 공급라인을 통해 열부하로 공급되는 열매체유의 온도를 감지하는 온도감지센서와 열매체유의 압력을 감지하는 압력감지센서를 포함할 수 있다.
냉각기(17)는 열매체유의 온도를 미리 설정된 기준온도로 일정하게 유지하기 위해, 과열된 열매체유를 냉각하는 역할을 한다.
온도제어밸브(18)는 과열된 열매체유를 냉각기(17)로 전달하고 냉각기(17)에서 냉각된 열매체유를 다시 공급라인(S)으로 전달하는 전달라인 상에 설치되어 제어부(21)의 제어신호에 따라 개폐 동작한다.
압력제어밸브(19)는 공급라인(S)과 회수라인(R)의 각 통합 매니폴드 사이를 연결하는 바이패스 라인에 설치되어 제어부(21)의 제어신호에 따라 개폐 동작한다.
제어부(21)는 공급라인(S)을 통해 열부하로 공급되는 열매체유의 온도 및 압력이 미리 설정된 기준온도 및 기준압력을 유지하도록 온도제어밸브(18) 및 압력제어밸브(19)의 개폐 동작을 제어한다.
예를 들어, 상기 기준온도는 약 150 ~ 200℃ 사이로 설정되고, 상기 기준 압력은 약 7 ~ 10bar로 설정될 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 열매체유의 온도를 미리 설정된 기준온도로 일정하게 유지하고, 열매체유의 압력을 미리 설정된 기준압력 이하로 일정하게 유지할 수 있다.
이러한 제어부(21)는 병렬로 연결된 다수의 보일러(11) 및 절탄기(12)를 선택적으로 구동하도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(21)는 다수의 보일러(11) 및 절탄기(12) 중에서 일부를 구동해서 열매체유를 가열하는 도중에 열매체유의 온도가 기준온도 미만이면 나머지 보일러(11) 및 절탄기(12)를 추가 구동시켜 열매체유의 온도를 미리 설정된 기준온도로 유지하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 다수의 보일러와 절탄기를 병렬로 연결해서 하나의 통합된 열매체유 가열시스템을 구성함에 따라 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 개별적으로 구축된 가열시스템에 비해 열적 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 열매체유를 순환시키기 위한 순환펌프 및 모터와 같은 가열시스템의 관련 보기(補機)를 소형화하고, 열매체유 가열시스템의 구성을 단순화할 수 있다.
그리고 본 발명은 열매체유의 온도 및 압력에 따라 온도제어밸브 및 압력제어밸브를 동작시켜 열매체유를 냉각하거나 공급라인의 열매체유를 회수라인으로 회수해서 열매체유의 온도 및 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
또 본 발명은 공기제거탱크 및 팽창탱크를 이용해서 열부하로부터 회수되는 열매체유에서 먼지나 이물질, 공기를 제어하고, 열매체유의 온도변화에 따른 체적변화를 보상할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 열매체유 가열시스템의 열적 효율을 향상시켜 극 지방과 같은 극한의 지역에서 작업을 수행하는 대형 선박에 적용되어 선박의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
다음, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 열매체유 가열시스템(10)에 전원이 공급되면(S10), 제어부(21)는 제1 및 제2 순환펌프(13,14)를 펌핑 동작시켜 병렬로 연결된 다수의 보일러(11) 및 절탄기(12)에 열매체유를 공급하고(S11), 다수의 보일러(11) 및 절탄기(11) 전부 또는 일부를 구동하도록 제어한다(S12).
이에 따라, 공급라인(S)은 보일러(11) 및 절탄기(12)에서 가열된 열매체유를 열부하로 공급하고, 회수라인(R)은 열부하로부터 열교환을 수행한 열매체유를 회수하여 다시 제1 및 제2 순환펌프(13,14)로 전달한다(S13).
이때, 공급라인(S)의 통합 매니폴드에 설치된 감지부(20)는 열부하로 공급되는 열매체유의 온도 및 압력을 감지하고, 제어부(21)는 감지부(20)에서 감지된 열매체유의 온도 및 압력에 따라 다수의 보일러(11)와 절탄기(12)를 선택적으로 구동하고, 온도제어밸브(18) 및 압력제어밸브(19)를 개폐 동작하도록 제어한다.
상세하게 설명하면, S14단계에서 제어부(21)는 감지된 열매체유의 온도와 미리 설정된 기준온도를 비교한다.
비교결과, 열매체유의 온도가 기준온도 미만인 경우, 제어부(21)는 보일러(11) 및 절탄기(12)를 추가 구동하도록 제어한다(S15).
예를 들어, 제어부(21)는 최초 구동시 다수의 절탄기(12) 전부 또는 일부를 구동하고, 추가 구동이 필요한 경우 다수의 보일러(11) 전부 또는 일부를 보조적으로 구동하도록 제어할 수 있다.
S16단계에서 제어부(21)는 감지된 열매체유의 온도가 기준온도를 초과하는지 여부를 검사한다.
검사결과, 열매체유의 온도가 기준온도를 초과하는 과열 상태이면, 제어부(21)는 온도제어밸브(18)를 개방 동작시켜 과열된 열매체유를 냉각기(17)로 전달해서 냉각한 후 다시 공급라인(S)으로 전달하도록 제어한다(S17).
이에 따라, 본 발명은 열부하로 공급되는 열매체유의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
한편, 열매체유를 공급받는 다수의 열부하 중에서 전부 또는 일부의 동작을 중지하기 위해, 공급라인(S)과 각 열부하를 연결하는 각 연결라인에 설치된 밸브 중 다수가 폐쇄되는 경우, 공급라인(S)을 통해서 항상 일정한 양의 열매체유가 공급됨에 따라 열매체유의 압력이 상승하게 된다.
그래서 S18단계에서 제어부(21)는 감지된 열매체유의 압력과 미리 설정된 기준압력을 비교한다.
비교결과, 열매체유의 압력이 미리 설정된 압력을 초과하는 경우, 제어부(21)는 압력제어밸브(19)를 개방 동작시켜 바이패스 라인을 개방해서 공급라인(S)을 통해 열부하로 공급되는 열매체유를 회수라인(R)으로 바이패스시킨다(S19).
이에 따라, 본 발명은 열부하로 공급되는 열매체유의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
한편, 열매체유의 순환과정에서 공기제거탱크(15)는 회수라인(R)을 통해 회수되는 열매체유에 포함된 먼지나 이물질을 집진하고, 공기를 제거하며, 팽창탱크(16)는 벤트라인을 통해 공기제거탱크(15)에서 제거된 공기를 선박 외부로 배출한다(S20).
이와 같이, 본 발명은 공기제거탱크 및 팽창탱크를 이용해서 열부하에서 수행되는 열교환 과정에서 열매체유의 온도변화에 따른 체적변화를 보상할 수 있다.
S21단계에서 제어부(21)는 미도시된 입력부를 통해 관리자로부터 구동중지명령이 입력되는지 검사하고, 구동중지명령이 입력될 때까지 S11단계 내지 S21단계를 반복적으로 수행하도록 제어한다.
만약, 구동중지명령이 입력되면, 제어부(21)는 열매체유 가열시스템(10)에 마련된 각 장치의 구동을 중지하고 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 병렬로 연결된 다수의 보일러와 절탄기를 이용해서 열매체유를 가열하고, 미리 설정된 온도 및 압력으로 가열된 열매체유를 선박에 마련된 열부하로 안정적으로 공급할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 병렬로 연결된 다수의 보일러와 절탄기를 이용해서 열매체유를 가열하고, 미리 설정된 온도 및 압력으로 가열된 열매체유를 선박에 마련된 열부하로 안정적으로 공급하는 선박용 열매체유 가열시스템 기술에 적용된다.
10: 선박용 열매체유 가열시스템
11: 보일러 12: 절탄기
13: 제1 순환펌프 14: 제2 순환펌프
15: 공기제거탱크 16: 팽창탱크
17: 냉각기 18: 온도제어밸브
19: 압력제어밸브 20: 감지부
21: 제어부 S: 열매체유 공급라인
R: 열매체유 회수라인

Claims (9)

  1. 병렬로 연결되는 다수의 보일러(11)와 절탄기(12),
    상기 보일러(11)와 절탄기(12)에 각각 열매체유를 공급하는 제1 및 제2 순환펌프(13,14),
    상기 보일러(11)와 절탄기(12)에 의해 가열된 열매체유를 열부하로 공급하는 열매체유 공급라인(S) 및
    열부하에서 열교환을 수행한 열매체유를 회수하는 열매체유 회수라인(R)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회수라인(R)의 제1 및 제2 순환펌프(13,14) 전단에는 열부하로부터 회수되는 열매체유에 포함된 먼지나 이물질을 집진하고, 공기를 제거하는 공기제거탱크(15)가 설치되고,
    상기 공기제거탱크(15)는 열매체유로부터 제거된 공기를 대기로 방출하여 열매체유의 온도 변화에 따른 체적변화를 보상하는 팽창탱크(16)와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공급라인(S)을 통해 열부하로 공급되는 열매체유의 온도와 압력을 감지하는 감지부(20),
    상기 열매체유가 미리 설정된 기준온도 이상으로 과열된 경우 과열된 열매체유를 냉각하는 냉각기(17),
    상기 공급라인(S)을 따라 열부하로 공급되는 열매체유를 냉각기(17)로 전달하는 전달라인을 개폐하는 온도제어밸브(18),
    상기 공급라인(S)과 회수라인(R) 사이를 연결하는 바이패스 라인에 설치되어 바이패스 라인을 개폐하는 압력제어밸브(19) 및
    상기 감지부(20)에서 감지된 열매체유의 온도와 압력에 기초해서 온도제어밸브(18) 및 압력제어밸브(19)의 동작을 제어하는 제어부(21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공급라인(S)과 회수라인(R) 각각에는 가열된 열매체유를 각 열부하로 분배하여 공급하는 통합 매니폴드가 설치되고,
    상기 감지부(20)는 상기 공급라인(S)에 설치된 통합 매니폴드에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부(21)는 상기 다수의 보일러(11) 및 절탄기(12) 중에서 일부를 구동해서 열매체유를 가열하는 도중에 열매체유의 온도가 기준온도 미만이면 나머지 보일러(11) 및 절탄기(12)를 추가 구동시켜 열매체유의 온도를 미리 설정된 기준온도로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템.
  6. (a) 제1 및 제2 순환펌프를 구동해서 병렬로 연결된 다수의 보일러 및 절탄기에 열매체유를 공급하는 단계,
    (b) 상기 다수의 보일러와 절탄기 전부 또는 일부를 구동해서 열매체유를 가열하는 단계,
    (c) 상기 (b)단계에서 가열된 열매체유를 열부하로 공급하고, 열부하에서 열교환을 수행한 열매체유를 회수하는 단계 및
    (d) 상기 열부하로 공급되는 열매체유의 온도와 압력을 일정하게 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 (d)단계는
    (d1) 상기 열매체유의 온도 및 압력을 감지하는 단계,
    (d2) 상기 (d1) 단계에서 감지된 열매체유의 온도가 미리 설정된 기준온도 미만이면, 미구동 상태의 보일러와 절탄기를 추가 구동하는 단계,
    (d3) 상기 (d1) 단계에서 감지된 열매체유의 온도가 미리 설정된 기준온도를 초과하면 공급라인과 냉각기 사이를 연결하는 전달라인에 설치된 온도제어밸브를 개방 동작시켜 과열된 열매체유를 냉각기로 전달해서 냉각하여 열부하로 공급하는 단계 및
    (d4) 상기 (d1) 단계에서 감지된 열매체유의 압력이 미리 설정된 기준압력을 초과하면 공급라인과 회수라인 사이를 연결하는 바이패스 라인에 설치된 압력제어밸브를 개방 동작시켜 열매체유를 바이패스 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    (e) 공기제거탱크를 이용해서 상기 회수라인을 통해 회수되는 열매체유에 포함된 먼지나 이물질을 집진하고, 공기를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (e)단계는 상기 공기제거탱크와 연결된 팽창탱크에서 상기 공기제거탱크에서 제거된 공기를 선박의 외부로 배출하여 열매체유의 온도변화에 따른 체적변화를 보상하는 것을 특징으로 하는 선박용 열매체유 가열시스템의 제어방법.
KR1020120117696A 2012-10-23 2012-10-23 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법 KR20140052207A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120117696A KR20140052207A (ko) 2012-10-23 2012-10-23 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120117696A KR20140052207A (ko) 2012-10-23 2012-10-23 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140052207A true KR20140052207A (ko) 2014-05-07

Family

ID=50885477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120117696A KR20140052207A (ko) 2012-10-23 2012-10-23 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140052207A (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104354847A (zh) * 2014-10-10 2015-02-18 江苏科技大学 一种高效船用海水源热泵空调系统及其控制方法
KR20160057203A (ko) * 2014-11-13 2016-05-23 대우조선해양 주식회사 열매체유 소비 열교환시스템
KR20160092438A (ko) * 2015-01-27 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 2단의 열매체 난방시스템
KR20190036090A (ko) * 2017-09-27 2019-04-04 대우조선해양 주식회사 선박용 연료가스 공급 시스템 및 방법
CN111076424A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 宁夏泰富能源有限公司 一种用于汽柴油项目的导热油炉系统
CN112062191A (zh) * 2020-09-19 2020-12-11 山东黄河新材料科技有限公司 酸性水汽提塔导热油热能循环利用系统及方法
KR102190590B1 (ko) * 2019-07-31 2020-12-15 에스피아이보일러(주) 진공 및 무압 보일러 시스템
CN114030582A (zh) * 2021-10-19 2022-02-11 中国舰船研究设计中心 一种集成式机舱海水冷却系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104354847A (zh) * 2014-10-10 2015-02-18 江苏科技大学 一种高效船用海水源热泵空调系统及其控制方法
KR20160057203A (ko) * 2014-11-13 2016-05-23 대우조선해양 주식회사 열매체유 소비 열교환시스템
KR20160092438A (ko) * 2015-01-27 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 2단의 열매체 난방시스템
KR20190036090A (ko) * 2017-09-27 2019-04-04 대우조선해양 주식회사 선박용 연료가스 공급 시스템 및 방법
KR102190590B1 (ko) * 2019-07-31 2020-12-15 에스피아이보일러(주) 진공 및 무압 보일러 시스템
CN111076424A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 宁夏泰富能源有限公司 一种用于汽柴油项目的导热油炉系统
CN112062191A (zh) * 2020-09-19 2020-12-11 山东黄河新材料科技有限公司 酸性水汽提塔导热油热能循环利用系统及方法
CN114030582A (zh) * 2021-10-19 2022-02-11 中国舰船研究设计中心 一种集成式机舱海水冷却系统
CN114030582B (zh) * 2021-10-19 2024-01-26 中国舰船研究设计中心 一种集成式机舱海水冷却系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140052207A (ko) 선박용 열매체유 가열시스템 및 그의 제어방법
KR102015689B1 (ko) 열 에너지 회수 장치 및 제어 방법
KR101326007B1 (ko) 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치
KR101473601B1 (ko) 열회수 이용 시스템
US20170107860A1 (en) Supercritical co2 generation system applying plural heat sources
KR101359640B1 (ko) 선박의 발전 시스템
KR20130040320A (ko) 선박의 폐열을 이용한 청수 생산 설비
KR101558242B1 (ko) 해수 취수량 제어를 이용한 해수열원 히트펌프 시스템
US20170234169A1 (en) Supercritical CO2 Generation System Applying Plural Heat Sources
KR101444160B1 (ko) 선박용 폐열회수장치
JP5596216B1 (ja) 廃棄物処理設備
JP6854262B2 (ja) 排熱回収システム
JP5918810B2 (ja) 廃棄物処理設備及びその集塵装置の保温方法
KR20140049140A (ko) 선박용 폐열회수장치
KR20160016012A (ko) 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감장치 및 그 방법
JP6797776B2 (ja) 廃棄物処理プラント及び廃棄物処理プラントの運転方法
KR19980038994U (ko) 배열회수 시스템용 순환수 장치
KR101444157B1 (ko) 선박용 폐열회수장치
JP2016075162A (ja) 冷却システム、コジェネレーション設備
CN115341887A (zh) 压裂设备
JP2021092368A (ja) 熱利用システム及びその運転停止方法
KR20140052223A (ko) 선박용 폐열회수장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination