KR20140080426A - 연료 공급 시스템 및 그 작동 방법 - Google Patents

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Abstract

제1 펌프 장치(6)를 경유하여 제1 연료 타입에 대한 제1 연료 탱크(12)로부터 제1 연료, 특히 중유 연료가, 또는 제2 연료 타입에 대한 제2 연료 탱크(13)로부터 제2 연료, 특히 증류물 연료가, 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출될 수 있도록 하는 피더 연료 회로(4) 및, 제2 펌프 장치(21)를 경유하여 연료가 혼합 탱크(14)로부터 적어도 하나의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로 송출될 수 있도록 하는 부스터 연료 회로(5)를 포함하며, 정상 작동 모드에서 상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)가 상기 제1 연료 또는 상기 제2 연료를 제1 송출 체적 유량으로 각각의 연료 탱크(12, 13)로부터 흡입하고, 상기 제1 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량을 상기 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출하며, 상기 제1 송출 체적 유량의 제2 부분 송출 체적 유량을 상기 피더 연료 회로(4)에서 순환시키며, 그리고 상기 정상 작동 모드에서 상기 부스터 연료 회로(5)의 제2 펌프 장치(21)는 상기 제1 송출 체적 유량보다 큰 제2 송출 체적 유량으로 연료를 상기 혼합 탱크(14)로부터 흡입하여 상기 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로 송출하고, 상기 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 내에서 미연소 연료를 다시 상기 혼합 탱크(14)로 송출한다. 상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)는, 상기 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 작동을 위해 제1 연료 타입으로부터 제2 연료 타입으로의 전환이 이루어지는 전환 작동 모드에서 상기 제2 연료를 상기 제2 연료 탱크(13)로부터 제3 송출 체적 유량으로 흡입하도록 설계되고, 상기 제3 송출 체적 유량은 상기 제1 송출 체적 유량보다 크다.

Description

연료 공급 시스템 및 그 작동 방법{FUEL SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 적어도 하나의 선박 디젤 내연기관용 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 연료 공급 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.
실제로, 선박 디젤 내연기관이 상이한 타입의 연료들로 작동될 수 있다는 것은 공지되어 있다. 예컨대, 선박 디젤 내연기관은 한편으로는 중유 연료로 그리고 다른 한편으로는 증류물 연료로 작동될 수 있다. 중유 연료는 경제적이지만, 그것의 높은 황 함량으로 인해 비교적 높은 연료 배출을 야기한다. 증류물 연료는 더 적은 배기가스 배출을 야기하지만, 더 비싸다. 공해에서, 선박 디젤 내연기관은 비용상 중유 연료로 작동된다. 이에 반해, 선박이 근해에서 소위 SECA(Sulphur Emission Control Areal)-구역에서 작동되어야 하면, 배기가스 문제로 선박 디젤 내연기관의 작동은 중유 연료로부터 증류물 연료로 전환이 이루어지도록 바뀌어야 한다. 선박 디젤 내연기관이 증류물 연료의 연소로 인해 유해 물질 배출과 관련해서 SECA-구역의 배출 규정을 충족시킬 때만, 선박은 SECA-구역 내로 들어갈 수 있다.
선박 디젤 내연기관에 중유 연료 또는 증류물 연료를 공급할 수 있는 선박 디젤 내연기관용 연료 공급 시스템은 실제로 소위 피더(feeder) 연료 회로 및 소위 부스터 연료 회로를 포함한다.
피더 연료 회로를 경유하여 제1 펌프 장치에 의해 제1 연료 또는 제2 연료가 혼합 탱크의 방향으로 송출될 수 있다. 부스터 회로의 제2 펌프 장치에 의해, 연료는 혼합 탱크로부터 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관의 방향으로 송출될 수 있다. 피더 연료 회로의 제1 펌프 장치는 각각의 연료를 제1 송출 체적 유량으로 흡입하고, 상기 제1 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량은 혼합 탱크의 방향으로 송출되며, 상기 제1 송출 체적 유량의 제2 부분 송출 체적 유량은 피더 연료 회로 내에서 순환된다. 부스터 연료 회로의 제2 펌프 장치는 연료를 혼합 탱크로부터 제2 송출 체적 유량으로 흡입하며, 상기 제2 송출 체적 유량은 제1 송출 체적 유량보다 훨씬 더 크다. 따라서, 초과량의 연료를 특히 냉각 과제 및 윤활 과제를 위해 제공하기 위해 선박 디젤 내연기관이 실제로 소비하는 것보다 많은 연료가 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관을 통해 송출된다. 상기 내연기관들 또는 각각의 내연기관에 의해 소비되지 않은 연료는 부스터 연료 회로의 리턴부를 통해 혼합 탱크 내로 재송출된다.
피더 연료 회로 및 부스터 연료 회로에서 상기 상이한 송출 체적으로 인해, 피더 연료 회로에서 중유 연료로부터 증류물 연료로 연료 송출의 전환시, 부스터 연료 회로에서 중유 연료를 증류물 연료로 교체하는 것이 비교적 느리게 이루어진다. 중유 연료 작동으로부터 증류물 연료 작동으로 전환 과정에서, 피더 회로로부터, 중유 연료가 부스터 회로 내에서 소비되는 정도의 증류물 연료만이 혼합 탱크로 안내된다. 따라서, 부스터 연료 회로에서, 증류물 연료에 의한 중유 연료의 비교적 느린 희석만이 이루어진다. 이로 인해, SECA-구역의 배출 규정을 충족시키기 위해, 부스터 회로 내에서 중유 연료가 증류물 연료로 충분히 대체될 때까지 비교적 긴 시간이 필요하다.
실제로 공지된 연료 공급 시스템에 따르면, 피더 연료 회로에서 중유 연료로부터 증류물 연료로 연료 송출의 전환 후에, 부스터 연료 회로에서 충분한 연료 교체로 인해 SECA-구역의 배출 규정이 충족될 수 있을 때까지 10 시간을 초과하는 시간이 걸릴 수 있다.
본 발명의 과제는 적어도 하나의 선박 디젤 내연기관용 새로운 연료 공급 시스템과 그 작동 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1항에 따른 연료 공급 시스템에 의해 달성된다. 본 발명에 따라 피더 연료 회로의 제1 펌프 장치는, 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관의 작동 동안 제1 연료 타입으로부터 제2 연료 타입으로 전환이 이루어지는 전환 작동 모드에서, 제2 연료를 제2 연료 탱크로부터 제3 송출 체적 유량으로 흡입하도록 설계되고, 상기 제3 송출 체적 유량은 제1 송출 체적 유량보다 더 크다.
본 발명에 따라 피더 연료 회로의 제1 펌프 장치는 전환 작동 모드에서 제3 송출 체적 유량을 제2 연료 타입에 대한 연료 탱크로부터 흡입하도록 설계되고, 상기 제3 송출 체적 유량은 정상 작동 모드에서 제1 송출 체적 유량보다 더 크다. 이로 인해, 부스터 연료 회로에서 제1 연료, 특히 중유 연료를 훨씬 더 신속하게 제2 연료, 특히 증류물 연료로 교체할 수 있어서, 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관은 SECA-구역의 배출 규정을 지금까지보다 훨씬 더 신속하게 충족시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료 공급 시스템을 구비한 선박은 피더 연료 회로에서 중유 연료로부터 증류물 연료로 연료 전환을 시작한 후 더 신속하게 SECA-구역 내로 들어갈 수 있다.
바람직하게 피더 연료 회로의 제1 펌프 장치는 전환 작동 모드에서 제2 연료를 상기 제3 송출 체적 유량으로 흡입하도록 설계되고, 혼합 탱크의 방향으로 송출된, 제3 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량은 부스터 연료 회로의 제2 송출 체적 유량에 상응한다. 이로 인해, 부스터 연료 회로에서 제1 연료 타입이 제2 연료 타입으로 특히 바람직하고 신속하게 교체될 수 있고, 그에 따라 제1 연료 타입으로부터 제2 연료 타입으로 연료 송출의 전환 후 SECA-구역의 배출 규정이 훨씬 더 신속하게 충족될 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선예에 따라, 부스터 연료 회로의 리턴부에서 혼합 탱크의 상류에 제1 차단 밸브가 접속되고, 상기 차단 밸브는 정상 작동 모드에서 개방되며 전환 작동 모드에서 폐쇄되고, 바람직하게는 상기 제1 차단 밸브의 상류에서 리턴부로부터 연료 배출 라인이 분기되고, 상기 연료 배출 라인 내에 제2 차단 밸브가 접속되며, 상기 제2 차단 밸브는 정상 작동 모드에서 폐쇄되고 전환 작동 모드에서 개방된다.
상기 2개의 차단 밸브에 의해, 특히 바람직하게 전환 작동 모드에서 부스터 연료 회로에 있는 제1 연료를 제3 송출 체적 유량으로 피더 연료 회로의 전환 후에 부스터 연료 회로로부터 신속히 제거하고 부스터 연료 회로에서 제1 연료를 신속히 제2 연료로 대체하는 것이 가능하다.
상기 연료 공급 시스템의 본 발명에 따른 작동 방법은 청구항 제 7항에 제시된다.
본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들 및 하기 설명에 제시된다. 본 발명의 실시예들이 도면을 참고로 상세히 설명되지만, 이것에 제한되지는 않는다.
도 1은 적어도 하나의 선박 디젤 내연기관용 본 발명에 따른 연료 공급 시스템의 개략도.
본 발명은 선박의 적어도 하나의 선박 디젤 내연기관용 연료 공급 시스템 및 상기 연료 공급 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.
도 1은 도시된 실시예에서 2개의 선박 디젤 내연기관(2 및 3)의 연료 공급을 위해 사용되는 연료 공급 시스템(1)의 개략도를 도시한다. 도시된 실시예와는 달리, 연료 공급 시스템(1)은 단 하나의 선박 디젤 내연기관 또는 2개를 초과하는 선박 디젤 내연기관에 연료를 공급할 수 있다.
연료 공급 시스템(1)은 피더(feeder) 연료 회로(4) 및 부스터 연료 회로(5)를 포함한다.
피더 연료 회로(4)는 제1 펌프 장치(6)를 포함하고, 상기 펌프 장치는 도시된 실시예에서 2개의 병렬 접속된 연료 펌프(7 및 8)로 형성된다. 도시된 실시예에서 2개의 펌프들(7 및 8) 중 각각의 전방에 차단 밸브(9 및 10)가 배치된다. 제1 펌프 장치(6)가 2개의 연료 펌프(7 및 8) 대신에 단 하나의 연료 펌프 또는 2개를 초과하는, 병렬 접속된 연료 펌프를 포함할 수도 있다.
피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)에 의해, 밸브(11)의 스위칭 위치에 따라 제1 연료 탱크(12)로부터 제1 연료, 즉 도시된 실시예에서 중유 연료가 또는 제2 연료 탱크(13)로부터 제2 연료, 즉 도시된 실시예에서 증류물 연료가 흡입될 수 있고, 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)에 의해 흡입된 연료는 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출될 수 있다.
연료 공급 시스템(1)의 정상 작동 모드에서, 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)는 2개의 연료 탱크(12 또는 13) 중 하나로부터 상응하는 연료를 규정된 제1 송출 체적 유량으로 흡입하고, 제1 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량은 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출될 수 있으며, 상기 제1 송출 체적 유량의 제2 부분 송출 체적 유량은 순환 라인(15)을 통해 피더 연료 회로(4)에서 순환되고, 상기 순환 라인 내에는 압력 제한 밸브(16)가 통합된다.
선박 디젤 내연기관들(2 및 3)이 전부하로 작동되면 총 100% 연료가 소비되고, 펌프 장치(6)에 의해 2개의 연료 탱크(12 및 13) 중 하나로부터 흡입되는 제1 송출 체적 유량은 통상 상기 연료 소비의 160% 이고, 이 경우 상기 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출된 제1 부분 송출 체적 유량은 100% 이며, 순환 라인(15)을 통해 안내된 제2 부분 송출 체적 유량은 60% 이다.
피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)를 통해 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출된, 제1 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량은 특히 유량 측정 장치(17) 전방에 접속된 밸브(18)가 개방된 경우, 도 1에 따라 유량 측정 장치(17)를 통해 안내될 수 있다.
대안으로서, 예컨대 유량 측정 장치(17)가 결함을 가지면 제1 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량을 바이패스 라인(19)을 통해 유량 측정 장치(17)를 바이패스하게 안내하는 것이 가능하며, 이 경우 밸브(18)는 폐쇄되고, 바이패스 라인(19) 내에 통합된 밸브(20)는 개방된다.
순환 라인(15)을 통해 피더 연료 회로(4) 내에서 순환되는, 제1 송출 체적 유량의 제2 부분 송출 체적 유량은 압력 제한 밸브(16)에 의해, 혼합 탱크(14)를 향해 송출된 제1 부분 송출 체적 유량에 대해 일정한 압력 레벨이 형성되도록, 조절된다. 상기 압력 레벨은 예컨대 7 bar 일 수 있다.
제1 연료 타입으로서 중유 연료가 제1 연료 탱크(12)로부터 피더 연료 회로(4)를 통해 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출되면, 상기 중유 연료는 제1 연료 탱크(12) 내에서 예열되고, 이 경우 중유 연료의 온도는 혼합 탱크(14)를 향해 송출된 제1 부분 송출 체적 유량에서 전형적으로 약 90℃이다.
부스터 회로(5)는 제2 펌프 장치(21)를 포함하고, 상기 펌프 장치에 의해 혼합 탱크(14)로부터 연료가 흡입될 수 있고 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로 송출 가능하다. 연료가 혼합 탱크(14)로부터 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)으로 송출될 수 있게 하는 부스터 연료 회로(5)의 부분은 부스터 연료 회로(5)의 공급부(22)라고도 한다. 그러나, 상기 공급부(22)를 통해 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로 송출되는 연료는 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 내에서 연소되지 않고, 부스터 연료 회로(5)의 리턴부(23)를 통해 혼합 탱크(14)의 방향으로 리턴될 수 있다.
도 1에 나타나는 바와 같이, 혼합 탱크(14)로부터 부스터 연료 회로(5)의 제2 펌프 장치(21)를 통해 흡입된 연료는, 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)이 중유 연료로 작동되는 경우, 예열 장치(24)를 통해 송출 가능하다. 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)이 증류물 연료로 작동되는 경우, 증류물 연료를 밸브(27)의 개방시 바이패스 라인(26)을 통해 안내하기 위해, 예열 장치(24) 전방에 배치된 밸브(25)가 폐쇄된다. 예열 장치(24)의 하류에서 부스터 연료 회로(5)의 공급부(22) 내에 점성 측정 장치(28)가 통합되고, 상기 점성 측정 장치는 중유 연료가 예열 장치(24)를 통해 안내되는 경우 예열 장치(24)에 의해 중유 연료의 점성에 영향을 주기 위해 예열 장치(24)의 작동을 조절한다.
전형적으로 중유 연료는 12-14 c St(Stokes)의 점성을 설정하기 위해 예열 장치(24)에 의해 가열된다. 이 경우, 부스터 연료 회로(5)에서 제2 펌프 장치(21) 하류의 압력 레벨은 예컨대 12 bar 일 수 있다.
전술한 바와 같이, 부스터 연료 회로(5)의 제2 펌프 장치(21)는 연료를 혼합 탱크(14)로부터 흡입하고 연료를 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로, 즉 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 전방에 배치된 밸브(29, 30)의 개방 위치에 따라 송출한다. 부스터 연료 회로(5)의 제2 펌프 장치(21)는 연료를 혼합 탱크(14)로부터, 피더 연료 회로(4)의 제1 송출 체적 유량보다 훨씬 더 큰 제2 송출 체적 유량으로 흡입한다.
구체적인 실시예에서, 피더 연료 회로(4)의 제1 송출 체적 유량이 160% 이면, 부스터 연료 회로(5)의 제2 송출 체적 유량은 300% 이고, 이 경우 2개의 밸브(29, 30)가 개방되면, 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)을 통해 각각 150% 부분 송출 체적 유량이 안내된다.
그러나, 2개의 선박 디젤 내연기관(2, 3)은 전부하 상태에서 함께 최대 100% 연료를, 즉 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)에 대해 각각 최대 50% 연료를 연소시킬 수 있다. 그 결과, 2개의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 내에서 연소될 수 있는 것보다 더 많은 연료가 2개의 선박 디젤 내연기관(2,3)을 통해 송출되고, 상기 초과량의 연료는 냉각 및 윤활을 위해 사용되며 리턴부(23)를 통해 혼합 탱크(14)의 방향으로 리턴될 수 있다.
2개의 밸브(29, 30) 중 하나가 폐쇄되면, 즉 2개의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 중 하나가 부스터 연료 회로(5)의 공급부(22)로부터 분리되면, 분리된 선박 디젤 내연기관(2, 3)을 통해 송출될 수 없는 연료는 바이패스 라인(31)을 통해 다른 선박 디젤 내연기관(3, 2)을 바이패스하게 안내될 수 있고, 이 경우 상기 바이패스 라인(31) 내에 통합된 바이패스 밸브(32)가 개방된다.
부스터 연료 회로(5)의 리턴부(23)를 통해 혼합 탱크(14)의 방향으로 재송출될 수 있는 연료는 리턴부(23) 내에 통합된 밸브(32)의 위치에 따라 냉각 장치(34) 또는 바이패스 라인(35)을 통해 안내될 수 있다.
선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 내에서 연료로서 중유 연료가 연소되면, 초과량의, 미연소 중유 연료는 바이패스 라인(35)을 통해 냉각 장치(34)를 바이패스하게 안내된다. 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 내에서 연료로서 증류물 연료가 연소되면, 초과량의, 미연소 증류물 연료는 그 온도에 따라 냉각 장치(34)를 통해 안내될 수 있다.
도 1에 따라 도시된 실시예에서, 각각의 밸브(29, 30)의 하류에서 각각의 내연기관(2, 3) 전방에 거친 필터(36, 37)가 배치됨으로써, 부스터 연료 회로(5) 내에서 송출된 연료로부터 거친 불순물이 필터링되고, 그에 따라 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)이 손상으로부터 보호된다.
여기에 제시된 본 발명의 의미에서, 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)는 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 작동 동안 제1 연료, 즉 중유 연료로부터 제2 연료, 즉 증류물 연료로의 전환이 이루어지는 전환 작동 모드에서, 제2 연료를 제2 연료 탱크(13)로부터 제1 송출 체적 유량으로 흡입하는 것이 아니라 제1 송출 체적 유량보다 큰 제3 송출 체적 유량으로 흡입하도록 설계된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)는 전환 작동 모드에서 제2 연료를 상기 제3 송출 체적 유량으로 제2 연료 탱크(13)로부터 흡입하도록 설계되고, 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출된, 제3 송출 체적 유량의 부분 송출 체적 유량은 부스터 연료 회로(5)의 제2 송출 체적 유량, 즉 부스터 연료 회로의 제2 펌프 장치(21)의 송출 체적 유량보다 크거나 같다.
구체적인 실시예에서, 전환 작동 모드 동안, 피더 연료 회로(4)의 펌프 장치(6)로부터 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출되는 제3 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량은 300%이며, 즉 부스터 연료 회로(5)의 제2 송출 체적 유량에 상응한다.
이 경우, 피더 연료 회로(4)는 펌프 장치(6)의 2개의 펌프들(7, 8) 중 각각을 통해 각각 제2 연료의 160%를 제2 연료 탱크(13)로부터 흡입하여, 300%를 혼합 탱크(14)에 공급하고, 나머지 20%를 순환 라인(15)을 통해 피더 연료 회로(4)에서 순환시킬 수 있다.
부스터 연료 회로(5)의 리턴부(23)에서 혼합 탱크(14)의 상류에 제1 차단 밸브(38)가 접속되고, 상기 차단 밸브는 정상 작동 모드에서 개방되며 전환 작동 모드에서 폐쇄된다. 상기 제1 차단 밸브(38)의 상류에서 부스터 연료 회로(5)의 리턴부(23)로부터 연료 배출 라인(39)이 분기하고, 상기 연료 배출 라인은 도시된 실시예에서 중유 연료용 제1 연료 탱크(12) 내로 통한다. 상기 연료 배출 라인(39) 내에 제2 차단 밸브(40)가 접속되고, 상기 제2 차단 밸브는 정장 작동 모드에서 폐쇄되며 전환 작동 모드에서 개방된다.
본 발명에 의해, 중유 연료로부터 증류물 연료로 연료 공급의 전환시 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)의 송출 출력을 증가시킴으로써, 여전히 부스터 연료 회로(5) 내에 있는 중유 연료를 신속하게 부스터 연료 회로로부터 제거하고 중유 연료를 신속히 증류물 연료로 교체하는 것이 가능하다. 이를 위해, 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)의 송출 출력의 증가 후에, 먼저 제2 차단 밸브(40)가 개방된 다음 제1 차단 밸브(38)가 폐쇄된다.
전환 작동 모드로 전환 후에, 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)는 바람직하게 규정된 시간 간격 동안 또는 규정된 체적 유량 동안 증가된 송출 출력으로 작동되므로, 전환 작동 모드가 규정된 시간 간격 동안 또는 규정된 체적 유량 동안 능동적으로 유지된다.
상기 시간 간격의 경과 후에 또는 상기 체적 유량의 달성 후에, 정상 작동 모드로의 재전환이 이루어지며, 이를 위해 먼저 2개의 차단 밸브(38 및 40)가 제어된다. 즉, 제1 차단 밸브(38)가 개방되고, 제2 차단 밸브(40)가 폐쇄됨으로써, 후속해서 피더 연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)의 송출 출력이 감소하고, 즉, 제3 송출 체적 유량으로부터 제1 송출 체적 유량으로 줄어들고, 상기 제1 송출 체적 유량은 정상 작동 모드에서 제1 펌프 장치(6)에 의해 각각의 연료 탱크(12, 13)로부터 흡입된다.
본 발명에 의해, 중유 연료 공급으로부터 증류물 연료 공급으로 전환시, 부스터 연료 회로(5)에 있는 중유 연료가 신속하게 상기 부스터 연료 회로(5)로부터 제거되고, 증류물 연료로 신속하게 교체됨으로써, 증류물 연료 공급으로 연료 공급의 전환 후 짧은 시간 내에 선박이 SECA-구역 내로 들어갈 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 조절 밸브(41)가 제2 차단 밸브(40)에 대해 병렬 접속된다. 상기 조절 밸브(41)는 유량 측정 장치(17)의 측정 신호에 따라 제어될 수 있다. 상기 조절 밸브(41)에 의해, 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)이 비교적 적은 연료를 연소하고 그에 따라 피더 연료 회로(4)로부터 비교적 적은 연료가 혼합 탱크(14) 내로 재송출되면, 조절 밸브(41)의 상응하는 개방에 의해 연료를 리턴부(23)로부터 연료 배출 라인(39)의 방향으로 배출함으로써, 부스터 연료 회로(5) 내에서 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 실제 연료 소비와 무관하게 부스터 연료 회로(5)에서 일정한 소비를 설정하고, 따라서 피더 연료 회로(4)를 통해 일정량의 연료를 혼합 탱크(14) 내로 재안내하는 것이 가능하다.
이는 특히 정상 작동 모드로부터 전환 작동 모드로 전환시 피더-연료 회로(4)의 제1 펌프 장치(6)의 송출 출력의 증가 전에 연료 공급 시스템(1)의 부스터 연료 회로(5) 내의 온도가 낮아져야 하는 경우 바람직하다.
전술한 바와 같이, 중유 연료 작동 중 부스터 연료 회로(5) 내의 온도 레벨은 약 140℃ 이다. 증류물 연료 작동으로의 전환 전에, 부스터 연료 회로(5) 내의 온도 레벨은 약 45℃로 떨어져야 한다.
이러한 냉각 과정을 위해 필요한 시간은 실제로 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 실제 연료 소비에 의존한다. 유량 측정 장치(17)의 측정 신호에 따라 조절 밸브(41)를 제어함으로써, 냉각 과정은 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 실제 소비와 무관하게 형성될 수 있다. 따라서, 증류물 연료 작동으로 전환될 수 있는 시점은 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 실제 소비와 무관하다.
조절 밸브(41)의 개방에 의해, 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 일정하게 높은 연료 소비가 시뮬레이션되므로, 펌프 장치(6)를 통해 일정한 송출 체적이 혼합 탱크(14) 내로 송출될 수 있다. 유량 측정 장치(17)의 측정 신호가 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 비교적 낮은 소비를 나타내면, 조절 밸브(41)가 계속 개방되는 한편, 유량 측정 장치(17)의 측정 신호가 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 비교적 높은 소비를 나타내면, 조절 밸브(41)는 계속 폐쇄된다.
바람직하게 조절 밸브(41)의 제어는 유량 측정 장치(17)의 측정 신호에 따라, 유량 측정 장치(17)의 측정 신호가 설정 값과 비교되도록 이루어진다. 유량 측정 장치(17)의 측정 신호가 설정 값보다 크거나 또는 설정 값에 상응하면, 즉 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 실제 소비가 상응하게 크면, 조절 밸브(41)는 폐쇄된다. 이에 반해, 유량 측정 장치(17)의 측정 신호가 설정 값보다 작으면, 즉 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 실제 소비가 더 작아지면, 일정한 소비를 시뮬레이션하고 피더 연료 회로(4)를 통해 일정한 연료 체적 유량을 혼합 탱크(14) 내로 송출하기 위해, 조절 밸브(41)가 측정 신호의 설정 값과 실제 값 사이의 편차에 따라 개방된다. 이는 부스터 연료 회로(5) 내의 온도 레벨을 신속하게 그리고 출력에 따라 낮춘다.
1: 연료 공급 시스템 2: 선박 디젤 내연기관
3: 선박 디젤 내연기관 4: 피더 연료 회로
5: 부스터 연료 회로 6: 펌프 장치
7: 연료 펌프 8: 연료 펌프
9: 차단 밸브 10:차단 밸브
11: 밸브 12: 중유 연료 탱크
13: 증류물 연료 탱크 14: 혼합 탱크
15: 순환 라인 16: 압력 제한 밸브
17: 유량 측정 장치 18: 밸브
19: 바이패스 라인 20: 밸브
21: 펌프 장치 22: 공급부
23: 리턴부 24: 예열 장치
25: 밸브 26: 바이패스 라인
27: 밸브 28: 점성 측정 장치
29: 밸브 30: 밸브
31: 바이패스 라인 32: 바이패스 밸브
33: 밸브 34: 냉각 장치
35: 바이패스 라인 36: 거친 필터
37: 거친 필터 38: 차단 밸브
39: 연료 배출 라인 40: 차단 밸브
41: 조절 밸브

Claims (9)

  1. 제1 펌프 장치(6)를 경유하여 제1 연료 타입에 대한 제1 연료 탱크(12)로부터 제1 연료, 특히 중유 연료가, 또는 제2 연료 타입에 대한 제2 연료 탱크(13)로부터 제2 연료, 특히 증류물 연료가, 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출될 수 있도록 하는 피더 연료 회로(4) 및, 제2 펌프 장치(21)를 경유하여 연료가 혼합 탱크(14)로부터 적어도 하나의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로 송출될 수 있도록 하는 부스터 연료 회로(5)를 포함하며, 정상 작동 모드에서 상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)가 상기 제1 연료 또는 상기 제2 연료를 제1 송출 체적 유량으로 각각의 연료 탱크(12, 13)로부터 흡입하고, 상기 제1 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량을 상기 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출하며, 상기 제1 송출 체적 유량의 제2 부분 송출 체적 유량을 상기 피더 연료 회로(4)에서 순환시키며, 그리고 상기 정상 작동 모드에서 상기 부스터 연료 회로(5)의 제2 펌프 장치(21)는 상기 제1 송출 체적 유량보다 큰 제2 송출 체적 유량으로 연료를 상기 혼합 탱크(14)로부터 흡입하여 상기 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 방향으로 송출하고, 상기 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3) 내에서 미연소 연료를 다시 상기 혼합 탱크(14)로 송출하는, 연료 공급 시스템에 있어서,
    상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)는, 상기 선박 디젤 내연기관들 또는 각각의 선박 디젤 내연기관(2, 3)의 작동을 위해 제1 연료 타입으로부터 제2 연료 타입으로의 전환이 이루어지는 전환 작동 모드에서 상기 제2 연료를 상기 제2 연료 탱크(13)로부터 제3 송출 체적 유량으로 흡입하도록 설계되고, 상기 제3 송출 체적 유량은 상기 제1 송출 체적 유량보다 큰 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)는 상기 전환 작동 모드에서 상기 제2 연료를 상기 제3 송출 체적 유량으로 흡입하도록 설계되고, 상기 혼합 탱크(14)의 방향으로 송출되는, 상기 제3 송출 체적 유량의 제1 부분 송출 체적 유량은 상기 부스터 연료 회로(5)의 상기 제2 송출 체적 유량에 상응하는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 부스터 연료 회로(5)의 리턴부(23)에서 상기 혼합 탱크(14)의 상류에 제1 차단 밸브(38)가 접속되고, 상기 차단 밸브는 상기 정상 작동 모드에서 개방되며 상기 전환 작동 모드에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 차단 밸브(38)의 상류에서 상기 리턴부(23)로부터 연료 배출 라인(39)이 분기되고, 상기 연료 배출 라인 내에 제2 차단 밸브(40)가 접속되며, 상기 차단 밸브는 상기 정장 작동 모드에서 폐쇄되고 상기 전환 작동 모드에서 개방되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 연료 배출 라인(39)은 상기 제1 연료 탱크(12)로 연장되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    조절 밸브(41)가 상기 제2 차단 밸브(40)에 대해 병렬 접속되고, 상기 조절 밸브(41)는 상기 전환 작동 모드에서 상기 피더 연료 회로(4) 내의 유량 측정 장치(17)의 측정 신호에 따라 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 연료 공급 시스템의 작동 방법에 있어서,
    정상 작동 모드로부터 전환 작동 모드로의 전환을 위해, 먼저 상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)가 상기 제1 송출 체적 유량으로부터 상기 제3 송출 체적 유량으로 전환된 다음, 상기 제2 차단 밸브(40)가 개방되고 상기 제1 차단 밸브(38)가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템의 작동 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전환 작동 모드로부터 상기 정상 작동 모드로 전환을 위해, 먼저 상기 제1 차단 밸브(38)가 개방되고, 상기 제2 차단 밸브(40)가 폐쇄되고, 후속해서 상기 피더 연료 회로(4)의 상기 제1 펌프 장치(6)는 상기 제3 송출 체적 유량으로부터 상기 제1 송출 체적 유량으로 전환되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템의 작동 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 정상 작동 모드로부터 상기 전환 작동 모드로 전환 후에 상기 전환 작동 모드는 규정된 시간 간격 동안 또는 규정된 체적 유량 동안 능동적으로 유지되고, 상기 시간 간격의 경과 후에 또는 상기 체적 유량의 도달 후에 상기 정상 작동 모드로의 재전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템의 작동 방법.
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