KR20140067702A

KR20140067702A - 누설 유체 재사용 장치

Info

Publication number: KR20140067702A
Application number: KR1020120135280A
Authority: KR
Inventors: 정용진
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-05

Abstract

선박 혹은 육상의 대형 발전 및 추진 설비 등에서 발전기엔진 연소실로 공급되어 연소되지 못하고 버려지는 깨끗한 누설 유체를 모아 재사용할 수 있도록 한 누설 유체 재사용 장치가 개시된다.
개시된 누설 유체 재사용 장치는, 발전기엔진으로부터 누설되는 누설 유체를 배수하기 위한 드레인관에 설치되어, 누설되는 누설 유체의 량을 검출하는 누설 유체 검출수단과; 상기 누설 유체 검출수단에서 검출한 누설 유체의 량에 따라 펌프의 구동을 제어하여, 상기 드레인관에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크로 이송시키는 펌프 구동기를 구비한다.

Description

누설 유체 재사용 장치{Apparatus for recycling leakage fluid}

본 발명은 누설 유체 재사용에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박 혹은 육상의 대형 발전 및 추진 설비 등에서 발전기엔진 연소실로 공급되어 연소하지 못하고 버려지는 깨끗한 누설 유체를 모아 재사용할 수 있도록 한 누설 유체 재사용 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 엔진(특히, 발전기엔진)의 연료유 이송 시스템을 살펴보면, 연료탱크의 연료유는 이송펌프를 사용하여 필요한 만큼의 연료유가 세틀탱크(Settling Tank)로 이송된다. 대개 이러한 세틀탱크내의 연료유 양은 항상 정해진 높이를 유지하게 된다.

이때 중유(Heavy Fuel Oil)와 같이 불순물이 포함된 저질유의 경우에는 청정기(Purifier)를 사용하여 엔진에 사용할 수 있을 정도로 연료유내 불순물 및 수분을 완전히 제거해 주게 된다. 이렇게 청정기에서 불순물이 제거된 깨끗한 연료유는 서비스탱크(Service Tank)로 보내고, 걸러진 불순물은 슬러지탱크(Sludge Tank)에 모아놓게 된다.

사용 준비된 서비스탱크의 연료유는 공급펌프(supply pump)로 펌핑되어 순환펌프(Circulating Pump) 혹은 부스터 펌프(Booster Pump)로 승압된 후, 점도조절기(Viscosity Controller)를 통하여 엔진의 노즐에서 분사되기 적합하게 엔진으로 공급된다.

이때, 선박용 엔진의 연료유 이송 시스템의 고장이나 오작동에 의하여 연료유의 이송 시 연료탱크 혹은 세틀탱크가 넘쳤을 때 공기관을 통하여 갑판으로 연료유가 넘쳐나는 것을 방지할 목적으로 오버플로우 탱크(Overflow Tank)가 구비된다. 아울러 엔진이나 연료유 시스템 내 깨끗한 곳에서 누설된 오염되지 않은 연료유도 상기 오버플로우 탱크에 모아두었다가 세틀탱크로 이송하여 재사용하게 된다.

이러한 연료유 재사용에 대한 종래 기술이 첨부한 도면 도 1에 도시된다.

도 1은 종래 연료유 재사용 장치의 구성도로서, 연료유 공급을 위한 세틀탱크(9)가 구비되고, 상기 세틀탱크(1)로부터 공급되는 연료유로 가동되는 발전기엔진(1)이 구비된다.

그리고 발전기엔진(1)의 위치보다 하부에 발전기엔진(1)에서 누설되는 깨끗한 연료유를 저장하기 위한 오버플로우 탱크(3)가 구비되고, 발전기엔진(1)과 오버플로우 탱크(3)는 중력(gravity)에 의해 연료유가 상기 오버플로우 탱크(3)에 공급되도록 하는 드레인관(2)이 구비된다.

아울러 오버플로우 탱크(3)의 소정 위치에는 연료유의 최소량을 검출하기 위한 레벨 스위치(LS)(5)와 상기 연료유의 최대량을 검출하기 위한 레벨 스위치(6)가 구비된다. 여기서 각각의 레벨 스위치(5)(6)에는 레벨 스위치에 의해 연료유가 검출될 경우 최소 또는 최대 연료유의 상태 신호를 발생하기 위한 신호 발생기가 부가된다.

또한, 오버플로우 탱크(3)에는 저장된 연료유의 량을 나타내는 연료유 게이지(4)가 부가되며, 아울러 오버플로우 탱크(3) 내에 있는 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트(10)가 연결된다.

그리고 오버플로우 탱크(3)와 세틀탱크(9)의 사이에는 오버플로우 탱크(3)에 저장된 연료유를 펌핑하여 상기 세틀탱크(9)에 공급하기 위한 펌프(8)가 구비되고, 이러한 펌프(8)에는 상기 펌프(8)를 구동하기 위한 펌프 구동기(7)가 구비된다.

아울러 오버플로우 탱크(3)와 세틀탱크(9)의 사이에 연료유 이송 관로에는 연료의 토출 및 차단을 위한 밸브(11)(12)가 구비된다.

이와 같이 구성된 종래의 연료유 재사용 장치는, 발전기엔진(1)에서 연소되지 못한 깨끗한 누설 연료유나 엔진 등의 이상으로 누설되는 깨끗한 연료유는 중력에 의해 드레인관(2)을 통해 오버플로우 탱크(3)에 유입된다. 이때 오버플로우 탱크(3)는 발전기엔진(1)보다 그 하부에 위치하는 것이 바람직하다.

오버플로우 탱크(3)의 소정 위치에 장착된 레벨 스위치(5)(6)는 오버플로우 탱크(3)에 저장되는 연료유의 량을 검출하게 되고, 아울러 연료유 게이지(4)는 오버플로우 탱크(3)에 저장되는 연료유의 량을 지시해주어, 관리자가 육안으로 오버플로우 탱크(3)에 저장된 연료유의 량을 용이하게 알 수 있도록 한다.

관리자는 연료유 게이지(4)를 육안으로 확인하여 일정량 이상이라고 판단이 되면, 스위치를 조작하여 펌프 구동기(7)를 동작시키게 되고, 펌프 구동기(7)는 동작을 하여 펌프(8)를 구동시켜, 오버플로우 탱크(3)에 저장된 깨끗한 연료유를 세틀탱크(9)로 이송시켜, 연료유가 재사용되도록 한다.

여기서 펌프의 오프는 관리자가 수동으로 스위치를 조작하거나 레벨 스위치(5)에 의해 연료유 최소량이 검출되면, 펌프 구동기(7)의 동작이 오프되어, 펌프가 오프된다.

주지한 바와 같은 경우는 관리자가 상시 연료유 게이지(4)를 확인해야 하는 불편함이 있으며, 이러한 불편함을 해소하기 위해서 레벨 스위치(6)는 오버플로우 탱크(3)에 저장되는 연료량이 최대량이 되는지를 검출하게 된다. 이 검출 결과 오버플로우 탱크(3)에 저장되는 연료유가 최대가 되면 레벨 스위치(6)가 동작을 하게 되고, 이에 연동하여 신호 발생기가 알람 신호를 발생하게 된다.

알람 신호를 인지한 관리자는 펌프 구동기(7)에 연결된 수동 스위치를 조작하여, 펌프(8)를 통해 오버플로우 탱크(3)에 저장된 연료유가 세틀탱크(9)로 이송되도록 한다. 이 경우에도 펌프(8)의 오프는 사용자가 수동 스위치를 조작하거나 레벨 스위치(5)에 의해 최소량의 연료유가 검출되면 자동으로 펌프(8)의 구동을 오프시키는 방법을 이용한다.

이러한 경우 관리자가 연료유 게이지(4)를 상시 주시할 필요가 없는 장점이 있다.

그러나 상기와 같은 종래기술은 발전기엔진으로부터 누출되는 소량의 연료유를 저장하기 위해 별도의 전용 탱크(오버플로우 탱크)가 필요하다는 단점이 있다.

특히, 별도의 전용 탱크를 부설하게 되면, 탱크 IN/OUT, 에어 벤트, 사운딩(sounding), 레벨 스위치 및 드레인 등이 추가 고려되어야 하므로, 설치 공간이 필요하며, 구성이 복잡하고 원가가 많이 소요되는 단점을 유발한다.

또한, 종래 기술은 공간 제약이 따르므로, 탱크 설치가 불가능한 장소에서의 사용이 불가능한 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선박 혹은 육상의 대형 발전 및 추진 설비 등에서 발전기엔진 연소실로 공급되어 연소되지 못하고 버려지는 깨끗한 누설 유체를 모아 재사용할 수 있도록 한 누설 유체 재사용 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 발전기엔진에서 연소실로 공급되어 연소되지 못하고 버려지는 깨끗한 누설 유체를 저장하기 위한 별도의 저장 탱크를 사용하지 않고도, 누설 유체를 재사용할 수 있도록 함으로써 설치 공간의 제약을 해소하도록 한 누설 유체 재사용 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치는,

발전기엔진으로부터 누설되는 누설 유체를 배수하기 위한 드레인관에 설치되어, 누설되는 누설 유체의 량을 검출하는 누설 유체 검출수단과;

상기 누설 유체 검출수단에서 검출한 누설 유체의 량에 따라 펌프의 구동을 제어하여, 상기 드레인관에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크로 이송시키는 펌프 구동기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 누설 유체 검출수단은,

상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 최소량 및 최대량을 검출하기 위한 레벨 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 레벨 스위치는, 상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 최소량을 검출하기 위한 제1 레벨 스위치와;

상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 최대량을 검출하기 위한 제2 레벨 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1 레벨 스위치는 상기 펌프에 근접하게 설치되고, 상기 제2 레벨 스위치는 상기 발전기엔진에 근접하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 누설 유체 검출수단은,

상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 량을 검출하기 위한 압력 센서인 것을 특징으로 한다.

상기에서 펌프 구동기는 상기 누설 유체 검출수단에서 검출된 누설 유체가 미리 설정된 최대치가 될 경우 상기 펌프를 구동하고, 상기 검출된 누설 유체가 미리 설정된 최소치가 될 경우 상기 펌프를 오프시키는 것을 특징으로 한다.

상기에서 드레인관은 상기 발전기엔진과 수직하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 드레인관은 상기 발전기엔진과 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 별도의 누설 유체 저장탱크를 설치하지 않고도, 발전기엔진에서 연소되지 못하고 버려지는 깨끗한 누설 유체를 재사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 별도의 누설 유체 저장탱크를 사용하지 않고도 누설 유체의 재사용이 가능하므로, 저장탱크의 설치가 불가능한 공간에서도 효율적으로 누설 유체의 재사용이 가능한 장점이 있다.

특히, 본 발명은 누설 유체 저장탱크의 설치가 불가능한 공간 제약을 받는 상황에서도, 펌프만 설치하여 누설 유체의 재사용이 가능하다는 장점도 있다.

도 1은 종래 연료유 재사용 장치의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치의 제1 실시 예 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치의 제2 실시 예 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

<실시 예1>

도 2는 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치의 제1 실시 예 구성도로서, 연료유를 공급해주는 통상의 세틀탱크(106)와 발전기엔진(1)이 구비되고, 상기 발전기엔진(1)으로부터 누설되는 누설 유체를 배수하기 위한 드레인관(101)이 발전기엔진(1)과 결합되어 설치된다. 여기서 드레인관(101)은 상기 발전기엔진(1) 대비 수직방향으로 설치되거나 경사지게 형성된다. 상기에서 누설 유체는 연료유, 물, 오일을 포함한다.

아울러 드레인관(101)의 소정 위치에는 누설 유체의 량을 검출하는 누설 유체 검출수단이 구비되는 데, 이러한 누설 유체 검출수단은 상기 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체의 최소량 및 최대량을 검출하기 위한 레벨 스위치(level switch)로 구성하는 것이 바람직하다. 여기서 레벨 스위치는 상기 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체의 최소량을 검출하기 위한 제1 레벨 스위치(102)와; 상기 드레인관(102)에 존재하는 누설 유체의 최대량을 검출하기 위한 제2 레벨 스위치(103)를 포함하며, 바람직하게 제1 레벨 스위치(102)는 펌프(105)에 근접하게 설치되고, 상기 제2 레벨 스위치(103)는 상기 발전기엔진(1)에 근접하게 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치는 상기 누설 유체 검출수단에서 검출한 누설 유체의 량에 따라 펌프(105)의 구동을 제어하여, 상기 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크(106)로 이송시키는 펌프 구동기(104)를 포함한다.

상기 펌프 구동기(104)는 상기 누설 유체 검출수단에서 검출된 누설 유체가 미리 설정된 최대치가 될 경우 상기 펌프(105)를 구동하고, 상기 검출된 누설 유체가 미리 설정된 최소치가 될 경우 상기 펌프(105)를 오프시키게 된다.

도 2에서 미설명 부호 107, 108은 밸브를 나타내며, 109는 펌프(105)를 통해 누설되는 누설 유체를 세틀탱크(106)로 이송하기 위한 누설 유체 이송관을 나타낸다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치의 제1 실시 예는, 발전기엔진(1)에서 누설되는 누설 유체가 중력에 의해 드레인관(101)으로 흐르게 된다.

이때 드레인관(101)의 하부(펌프가 설치된 곳의 근접 위치) 및 드레인관(101)의 상부(발전기엔진이 설치된 곳의 근접 위치)에는 제1 및 제2 레벨 스위치(102)(103)가 구비되어, 누설 유체 량을 검출하게 된다.

즉, 제1 레벨 스위치(102)는 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체의 최소량을 검출하기 위한 위치에 설치되고, 제2 레벨 스위치(103)는 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체의 최대량을 검출하기 위해 설치되어, 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체 량을 검출하게 된다. 본 발명에서는 실시 예로 제1 레벨 스위치(102)는 전체 드레인관(101)에 유입되는 누설 유체 량을 기준으로 약 15% 정도의 누설 유체 량을 검출하기 위한 위치에 설치되며, 제2 레벨 스위치(103)는 전체 드레인관(101)에 유입되는 누설 유체 량을 기준으로 약 85% 정도의 누설 유체 량을 검출하기 위한 위치에 설치된다.

따라서 제1 레벨 스위치(102)가 온되면 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체 량이 전체 드레인관을 기준으로 15% 정도 찼다는 것을 의미하고, 제1 레벨 스위치(102)가 오프되면 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체 량이 전체 드레인관을 기준으로 15% 미만인 것을 의미한다. 마찬가지로 제2 레벨 스위치(103)가 온되면 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체 량이 전체 드레인관을 기준으로 85% 이상이 찼다는 것을 의미하고, 제2 레벨 스위치(103)가 오프되면 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체 량이 전체 드레인관을 기준으로 85% 미만인 것을 의미한다.

상기 제1 및 제2 레벨 스위치(102)(103)와 펌프 구동기(104)는 연결되며, 펌프 구동기(104)는 상기 제2 레벨 스위치(103)가 온되면 자동으로 펌프(105)를 동작시켜 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크(106)로 이송시키고, 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크(106)로 이송하는 도중에 제2 레벨 스위치(103)가 오프되고, 제1 레벨 스위치(102)도 오프되면, 자동으로 상기 펌프(105)의 구동을 오프시키게 된다.

여기서 본 발명의 제1 실시 예는 제1 및 제2 레벨 스위치(102)(103)를 드레인관 기준으로 15%와 85% 누설 유체 량을 검출하기 위한 곳에 설치하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 펌프를 더 효율적으로 구동하기 위한 위치가 존재한다면 그 위치에 레벨 스위치를 설치하는 것이 바람직하다.

<실시 예2>

도 3은 본 발명에 따른 누설 유체 재사용 장치의 제1 실시 예 구성도로서, 도 2의 도면 부호와 동일한 구성에 대해서는 도 2의 작용과 동일하게 작용한다.

본 발명의 제2 실시 예는 도 2의 제1 실시 예 대비, 제1 실시 예의 레벨 스위치를 압력 센서(110)로 대체한 것에 특징이 있다.

예컨대, 제2 실시 예는 압력 센서(110)를 드레인관(101)의 소정 위치에 설치하고(압력을 측정할 수 있는 위치), 압력 센서(110)에 의해 검출되는 압력에 따라 펌프 구동기(111)가 동작하여 펌프(105)의 구동을 제어하게 된다.

제2 실시 예에서 펌프 구동기(111)는 압력 센서(110)에서 검출한 압력을 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체 량으로 변환하고, 그 변환한 누설 유체 량이 제1 실시 예에서와 같이 전체 드레인관(101)의 85% 이상이 되면 자동으로 펌프(105)를 구동시켜, 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크(106)로 이송시킨다. 또한, 드레인관(101)에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크(106)로 이송하는 도중에 검출한 누설 유체 량이 전체 드레인관(101)의 15% 미만이 되면 자동으로 펌프(105)의 구동을 오프시키게 된다. 여기서 검출되는 압력을 전체 드레인관(101)의 누설 유체 량으로 환산하는 방식은, 미리 압력 대비 누설 유체 량으로 환산한 테이블을 구비하고, 압력이 검출되면 이를 연료량으로 변환한 후 상기 환산한 테이블에 대비시킴으로써, 실시간으로 검출과 제어가 가능하다.

이러한 본 발명에 따르면 발전기엔진이나 기타 장비에서 누설되는 누설 유체를 저장하기 위한 별도의 저장 탱크를 구비하지 않고도, 효율적으로 발전기엔진에서 누설되는 누설 유체를 재사용할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1… 발전기엔진
101… 드레인관
102, 103… 제1 및 제2 레벨 스위치
104, 111… 펌프 구동기
105… 펌프
106… 세틀탱크
107, 108… 밸브
109… 누설 유체 이송관
110… 압력 센서

Claims

발전기엔진으로부터 누설되는 누설 유체를 배수하기 위한 드레인관에 설치되어, 누설되는 누설 유체의 량을 검출하는 누설 유체 검출수단과;
상기 누설 유체 검출수단에서 검출한 누설 유체의 량에 따라 펌프의 구동을 제어하여, 상기 드레인관에 존재하는 누설 유체를 세틀탱크로 이송시키는 펌프 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 누설 유체 검출수단은,
상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 최소량 및 최대량을 검출하기 위한 레벨 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 레벨 스위치는,
상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 최소량을 검출하기 위한 제1 레벨 스위치와;
상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 최대량을 검출하기 위한 제2 레벨 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 레벨 스위치는 상기 펌프에 근접하게 설치되고, 상기 제2 레벨 스위치는 상기 발전기엔진에 근접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 누설 유체 검출수단은,
상기 드레인관에 존재하는 누설 유체의 량을 검출하기 위한 압력 센서인 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 펌프 구동기는 상기 누설 유체 검출수단에서 검출된 누설 유체가 미리 설정된 최대치가 될 경우 상기 펌프를 구동하고, 상기 검출된 누설 유체가 미리 설정된 최소치가 될 경우 상기 펌프를 오프시키는 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 드레인관은 상기 발전기엔진과 수직하게 설치되거나 상기 발전기엔진과 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.
청구항 1 내지 청구항 7중 어느 한 항에 있어서, 상기 누설 유체는 연료유, 물, 오일 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 누설 유체 재사용 장치.