KR20170019142A - 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템 - Google Patents

터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20170019142A
KR20170019142A KR1020150113137A KR20150113137A KR20170019142A KR 20170019142 A KR20170019142 A KR 20170019142A KR 1020150113137 A KR1020150113137 A KR 1020150113137A KR 20150113137 A KR20150113137 A KR 20150113137A KR 20170019142 A KR20170019142 A KR 20170019142A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turbocharger
oil
system oil
unit
recovery
Prior art date
Application number
KR1020150113137A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102361495B1 (ko
Inventor
이승기
김태후
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 KR1020150113137A priority Critical patent/KR102361495B1/ko
Publication of KR20170019142A publication Critical patent/KR20170019142A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102361495B1 publication Critical patent/KR102361495B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04—Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B63H21/386—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like for handling lubrication liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/002—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/14—Lubrication of pumps; Safety measures therefor
    • B63B2770/00—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에 관한 것으로, 터보차져 및 내부에 실린더 오일을 분사하는 알파 윤활장치(alpha lubricator)를 구비하는 메인엔진; 실린더 오일을 저장하는 실린더 오일 탱크; 상기 터보차져로부터 배출되는 시스템 오일의 일부 또는 전부와 상기 실린더 오일 탱크로부터 제공되는 실린더 오일을 열교환시키며, 가열된 실린더 오일을 상기 알파 윤활장치로 제공하는 열교환부; 상기 터보차져 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나로부터 시스템 오일을 회수하며, 회수된 시스템 오일을 상기 터보차져 측으로 제공하는 시스템 오일 회수부;를 포함한다.

Description

터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템{HEATING SYSTEM USING SYSTEM OIL EMITTED TURBOCHARGER}
본 발명은 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터보차져에서 배출되는 윤활유의 폐열을 회수하여 다른 장치를 가열할 수 있는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 디젤엔진을 구비하며, 이러한 디젤엔진은 성능이 향상되도록 터보차져를 구비한다.
여기서, 터보차져는 디젤엔진의 배기가스를 이용하여 외부의 공기가 압축된 상태로 디젤엔진 측으로 유입되도록 하여 디젤엔진의 효율을 향상시키는 기능을 수행한다.
이에 따라, 터보차져는 고온의 배기가스에 의해 작동하므로 터보차져 자체도 가열되는 문제점이 발생한다.
이를 위해, 터보차져에는 윤활유가 공급되는데, 윤활유를 통해 터보차져의 윤활은 물론, 터보차져를 냉각시킬 수 있다.
터보차져를 냉각시키는데 활용된 윤활유는 소정의 장소에서 수집되어, 냉각된 후 다시 터보차져로 제공된다.
결국, 윤활유의 입장에서 가열 및 냉각이 반복되므로, 윤활유의 온도 차이에 대응한 에너지가 버려지고 있는 것으로 해석할 수 있다.
공개특허공보 제10-2008-0078504호
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터보차져에서 배출되는 시스템 오일로부터 열에너지를 추출하여 재활용할 수 있는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 터보차져 및 내부에 실린더 오일을 분사하는 알파 윤활장치(alpha lubricator)를 구비하는 메인엔진; 실린더 오일을 저장하는 실린더 오일 탱크; 상기 터보차져로부터 배출되는 시스템 오일의 일부 또는 전부와 상기 실린더 오일 탱크로부터 제공되는 실린더 오일을 열교환시키며, 가열된 실린더 오일을 상기 알파 윤활장치로 제공하는 열교환부; 상기 터보차져 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나로부터 시스템 오일을 회수하며, 시스템 오일을 상기 터보차쳐 측으로 제공하는 시스템 오일 회수부;를 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 터보차져를 구비하는 메인엔진; 외부와 연결되며, 수증기가 유동하는 스팀 라인; 상기 터보차져로부터 배출되는 시스템 오일의 일부 또는 전부와 상기 스팀 라인을 유동하는 수증기를 열교환시키는 열교환부; 상기 터보차져 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나로부터 시스템 오일을 회수하며, 시스템 오일을 상기 터보차쳐 측으로 제공하는 시스템 오일 회수부;를 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 터보차져와 상기 시스템 오일 회수부를 연결하는 공급 라인; 상기 공급 라인 상에 마련되어, 상기 터보차져로 공급되는 시스템 오일을 냉각시키는 냉각부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공급 라인 상에 마련되며, 상기 터보차져로 공급되는 시스템 오일을 필터링하는 필터부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공급 라인 상에 마련되며, 상기 터보차져로 공급되는 시스템 오일을 압송하는 펌프;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 터보차져와 상기 시스템 오일 회수부를 연결하는 제1 회수 라인; 상기 열교환부와 상기 제1 회수 라인을 연결하는 제2 회수 라인;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 회수 라인은 상기 제1 회수 라인과 경사를 형성하며 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 회수 라인 상에 마련되며, 상기 제1 회수 라인으로 유동하는 시스템 오일의 유량을 조절하는 밸브부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스팀 라인은 선박의 슬러지 탱크, 폐오일 저장부, 빌지 저장부 및 연료유 넘침탱크 중 적어도 어느 하나에 가열된 수증기를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 터보차져로부터 배출되는 고온의 시스템 오일의 폐열을 이용하여 실린더 오일을 가열할 수 있으므로, 전기 히팅 또는 스팀 히팅을 이용하는 종래의 발명에 비해 전기 소모 또는 스팀 소모를 절감하여 에너지 절약을 기대할 수 있다.
또한, 본 시스템을 폐열 회수 시스템(Waste Heat Recovery System:WHRS)에 적용한 경우, 터보차져로부터 배출되는 고온의 시스템 오일의 폐열을 통해 형성되는 고온의 스팀을 스팀 터빈 측에 제공할 수 있어 폐열 회수 시스템의 전체 효율의 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이고,
도 2는 도 1에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에서 제1 회수 라인과 제2 회수 라인의 연결 부위를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에 대하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템(100)은 터보차져(111)로부터 배출되는 시스템 오일의 폐열을 이용하여 알파 윤활장치(112)에 공급되는 실린더 오일을 가열하는 것으로서, 메인엔진(110)과 실린더 오일 탱크(120)와 열교환부(130)와 시스템 오일 회수부(140)와 공급 라인(150)과 회수 라인(160)을 포함한다.
상기 메인엔진(110)은 선박의 추진을 위해 선박의 프로펠러 측으로 동력을 제공하는 것으로, 터보차져(111)와 알파 윤활장치(alpha lubricator)(112)를 포함한다.
상기 터보차져(111)는 메인엔진(110)으로부터 배출되는 배기가스를 이용하여 메인엔진(110)에 공급되는 외부 공기를 압축시키는 것으로서, 주지한 기술이므로 여기서는 구체적인 작동 방식 및 구성에 대해서는 생략한다.
상기 알파 윤활장치(112)는 후술할 실린더 오일 탱크(120)로부터 실린더 오일을 공급받아 메인엔진(110)의 실린더에 분사하는 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 알파 윤활장치(112)는 메인엔진(110)의 부하 상태를 고려하여 실린더 오일의 분사량을 제어할 수 있다.
한편, 메인엔진(110)에는 상술한 터보차져(111) 및 알파 윤활장치(112) 외의 다른 구성을 포함할 수 있으나, 본 발명에서는 이러한 구성에 대한 설명은 생략한다.
상기 실린더 오일 탱크(120)는 메인엔진(110)의 알파 윤활장치(112)에 공급되는 실린더 오일을 저장하며, 저장된 실린더 오일을 후술할 열교환부(130) 측으로 제공하는 것이다.
상기 열교환부(130)는 터보차져(111)로부터 배출되는 시스템 오일의 전부 또는 일부와 실린더 오일 탱크(120)로부터 배출되는 실린더 오일 사이에서 열교환시킴으로써 실린더 오일을 가열하고, 가열된 상태의 실린더 오일을 메인엔진(110)의 알파 윤활장치(112) 측으로 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 제1실시예에서는 시스템 오일의 폐열을 활용하여 실린더 오일을 가열함으로써, 종래와 같이 실린더 오일을 가열하기 위한 전기 히팅 시스템을 별도로 구비할 필요가 없다.
또한, 후술할 시스템 오일 회수부(140) 측으로 유동하는 시스템 오일이 열교환부(130)를 통해 1차적으로 냉각되므로, 시스템 오일의 냉각량을 기존보다 더 절감할 수 있다.
상기 시스템 오일 회수부(140)는 터보차져(111) 및 열교환부(130) 중 적어도 어느 하나로부터 시스템 오일을 전달받아 회수하는 것이다.
자세히 설명하면, 시스템 오일 회수부(140)는 터보차져(111)로부터 열교환부(130) 측으로 유동하는 시스템 오일의 일부와 터보차져(111)로부터 열교환부(130) 측으로 유동하지 못하는 일부의 시스템 오일의 잔부를 회수한다.
또한, 메인엔진(110)으로부터 배출되는 시스템 오일도 시스템 오일 회수부(140) 측에서 회수될 수 있다.
더 나아가, 시스템 오일과 실린더 오일이 동일한 종류의 윤활유로 구성되는 경우, 메인엔진(110)의 알파 윤활장치(112)에서 분사되는 실린더 오일도 시스템 오일 회수부(140) 측에서 회수될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 공급 라인(150)은 메인엔진(110)과 시스템 오일 회수부(140) 사이에 연결되어 시스템 오일 회수부(140)에서 시스템 오일을 메인엔진(110) 측으로 유동시키는 유로로서, 냉각부(151)와 필터부(152)와 펌프(153)를 포함한다.
상기 냉각부(151)는 시스템 오일 회수부(140)에서 제공되는 시스템 오일을 냉각시키는 것이다.
메인엔진(110) 측으로 제공되는 시스템 오일의 온도는 기설정되어 있으며, 이는 실린더 오일에서도 동일하게 적용된다.
가령, 기설정된 온도가 45°C 라면, 냉각부(151)는 시스템 오일의 온도를 45°C 까지 냉각시킨다.
상기 필터부(152)는 시스템 오일에 포함된 불순물을 필터링하는 것이다.
시스템 오일 회수부(140)에서 제공되는 시스템 오일은 기사용된 것이므로, 메인엔진(110)의 동작 중에 발생하는 소정의 불순물이 포함될 수 있다.
이러한 불순물을 필터부(152)를 통해 필터링함으로써 소정의 불순물에 의해 메인엔진(110)이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 펌프(153)는 시스템 오일이 메인엔진(110) 측에 도달하도록 시스템 오일을 가압하는 것이다.
즉, 시스템 오일이 자연적으로 메인엔진(110) 측에 도달하도록 하면, 메인엔진(110)에서 요구하는 시스템 오일량을 달성할 수 없으므로, 강제적으로 펌프(153)를 통해 메인엔진(110) 측에 시스템 오일을 도달시킬 수 있다.
한편, 공급 라인(150) 상에 마련되는 냉각부(151), 필터부(152) 및 펌프(153)는 순서대로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 배치 순서를 달리할 수 있음은 당연하다.
상기 회수 라인(160)은 터보차져(111)로부터 배출되는 시스템 오일이 유동하는 유로로서, 제1 회수 라인(161)과 제2 회수 라인(162)과 밸브부(163)를 포함한다.
상기 제1 회수 라인(161)은 터보차져(111)와 시스템 오일 회수부(140) 사이를 연결하는 유로이다.
상기 제2 회수 라인(162)은 열교환부(130)와 시스템 오일 회수부(140) 사이를 연결하는 유로이다.
도 2는 도 1에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에서 제1 회수 라인과 제2 회수 라인의 연결 부위를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 회수 라인(161)과 제2 회수 라인(162)의 연결부위에서, 제2 회수 라인(162)은 제1 회수 라인(161)에 경사를 형성하며 연결된다.
이러한 경우, 대략적인 경사각은 45°로 마련되며, 사이펀 현상을 유도하여 열교환부(130) 측에 배압(back pressure)이 적게 형성되도록 안내할 수 있다.
상기 밸브부(163)는 제1 회수 라인(161) 상에 연결되어, 제1 회수 라인(161)을 유동하는 시스템 오일의 유동량을 조절하는 것이다.
다시 설명하면, 터보차져(111)로부터 배출되는 시스템 오일은 제1 회수 라인(161)을 통해 시스템 오일 회수부(140)로 유입되는 경로와 열교환부(130) 측으로 유입되는 경로 중 어느 하나의 경로를 따라 유동하며, 제1 회수 라인(161)을 유동하는 시스템 오일의 유동량을 조절한다는 것은 열교환부(130) 측으로 유동하는 시스템 오일의 유동량을 조절한다는 것과 실질적으로 동일하다.
결과적으로, 밸브부(160)는 열교환부(130) 측으로 유입되는 시스템 오일의 유동량을 조절할 수 있다.
여기서, 열교환부(130) 측으로 유입되는 시스템 오일의 유동량은 유입되는 실린더 오일의 유량 및 온도를 고려하여 적절히 선정할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 열교환부(130)와 알파 윤활장치(112) 사이에 마련되되 알파 윤활장치(112) 전단에 배치되어 알파 윤활장치(112)로 유입되는 실린더 오일의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)를 더 구비할 수 있다.
또한, 상술한 온도센서(미도시)를 통해 알파 윤활장치(112)로 유입되는 실린더 오일의 온도를 측정하여 밸브부(163)의 개폐 정도를 조절하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 밸브부(163)의 개폐 정도를 조절하여 열교환부(130) 측으로 유동하는 시스템 오일의 유량을 결정함으로써 실린더 오일의 가열량을 결정할 수 있다.
지금부터는 상술한 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 시스템 오일의 유동을 기준으로 설명하면, 시스템 오일 회수부(140)에서 공급 라인(150)을 따라 시스템 오일은 메인엔진(110)으로 제공된다.
여기서, 시스템 오일은 일차적으로 냉각되어 메인엔진(110) 측으로 제공될 수 있다.
시스템 오일 회수부(140) 측에서는 메인엔진(110)에서 사용되어 대략 50°내지 60°의 온도를 가지는 시스템 오일, 터보차져(111)에서 배출된 시스템 오일 및 열교환부(130)에서 사용된 시스템 오일이 합쳐져 대략 60°내지 80°의 온도를 가지는 시스템 오일이 회수된다.
이에 따라, 메인엔진(110)에서 요구하는 대략 45°의 시스템 오일 온도를 맞추기 위해 메인엔진(110)으로 공급되기 전에 1차적으로 냉각부(151)를 통해 시스템 오일을 냉각시킬 수 있다.
물론, 이에 제한되는 것은 아니며, 공급 라인(150) 상에서 자연적으로 냉각시킬 수 있음은 당연하다.
한편, 필요에 따라, 펌프(153)를 통해 시스템 오일을 메인엔진(110) 측으로 가압할 수 있으며, 필터부(152)를 통해 메인엔진(110)에 공급되기 이전에 시스템 오일에 포함된 불순물을 필터링할 수 있다.
메인엔진(110)에 도달한 시스템 오일은 일부는 터보차져(111) 측으로 제공되고, 나머지 일부는 메인엔진(110) 자체의 윤활, 냉각 등을 위해 사용될 수 있다.
메인엔진(110)에서 사용이 완료된 나머지 일부의 시스템 오일은 상술한 것과 같이 시스템 오일 회수부(140) 측으로 배출된다.
한편, 터보차져(111) 측으로 제공된 시스템 오일은 터보차져(111)의 윤활 및 냉각을 위해 사용되는데, 고온의 배기가스를 활용하는 터보차져(110)의 특성상 메인엔진(110)에서 사용되는 시스템 오일보다 더 고온의 상태로 배출된다.
여기서, 터보차져(110)로부터 배출되는 시스템 오일은 직접적으로 시스템 오일 회수부(140) 측으로 배출되지 않고, 열교환부(130) 측으로 제공된다.
여기서, 시스템 오일은 실린더 오일 탱크(120)로부터 알파 윤활장치(112)로 유동하는 실린더 오일과 열교환하며, 실린더 오일을 가열시킨다.
알파 윤활장치(112)에 공급되는 실린더 오일도 대략 45°의 온도를 가져야 하며, 일반적으로 실린더 오일 탱크(120)가 대기 중에 배치되므로, 실린더 오일도 대략 25° 내지 30°의 온도를 가진다.
이에 따라, 대략 70°내지 80°의 온도를 가지는 시스템 오일과 대략 25°내지 30°의 온도를 가지는 실린더 오일을 열교환시킴으로써 실린더 오일의 온도를 대략 45°까지 상승시킨다.
이를 위해, 터보차져(111)로부터 시스템 오일 회수부(140) 측으로 직접적으로 배출되는 시스템 오일 유량을 조절하여, 열교환부(130) 측으로 유동하는 시스템 오일 유량을 확보할 수 있고, 실린더 오일의 온도를 사용자의 요구에 따라 용이하게 조절할 수 있다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템(200)은 터보차져(211)로부터 배출되는 시스템 오일의 폐열을 이용하여 스팀 라인(220)을 유동하는 수증기를 가열하는 것으로서, 메인엔진(210)과 스팀 라인(220)와 열교환부(230)와 시스템 오일 회수부(240)와 공급 라인(250)과 회수 라인(260)을 포함한다.
본 발명의 제2실시예에서 제1실시예와 가장 큰 차이점은 열교환부(230)에 의해 열에너지를 제공받는 것이, 실린더 오일 탱크(120)로부터 배출되는 실린더 오일이 아닌 스팀 라인(220)을 통해 유동하는 수증기라는 점이다.
상기 메인엔진(210)은 선박의 추진을 위해 선박의 프로펠러 측으로 동력을 제공하는 것으로, 터보차져(211)를 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 메인엔진(210)은 제1실시예와 같이 알파 윤활장치를 구비할 수도 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 스팀 라인(220)은 수증기가 유동하는 유로로서, 일부가 후술할 열교환부(230)을 관통하게 마련되는 것이다.
즉, 스팀 라인(220)을 유동하는 수증기는 열교환부(230)를 통과함으로써 터보차져(211)로부터 배출되는 윤활유로부터 열을 제공받아 가열된다.
여기서, 스팀 라인(220)은 선박의 슬러지 탱크(미도시), 폐오일 저장부(미도시), 빌지 저장부(미도시) 및 연료유 넘침탱크(미도시) 중 적어도 어느 하나에 가열된 수증기를 제공할 수 있다.
또한, 메인엔진(210)이 스팀 터빈(steam turbine)을 구비하는 경우에는 스팀 터빈 측으로 가열된 수증기를 제공할 수 있다.
상기 열교환부(230), 시스템 오일 회수부(240), 공급 라인(250) 및 회수 라인(260)은 제1실시예에서 설명한 것과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
지금부터는 상술한 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템의 제2실시예의 작동에 대하여 설명한다.
시스템 오일의 유동은 상술한 제1실시예에서 설명한 것과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
다만, 열교환부(130)에서 가열되는 것이 실린더 오일이 아닌 스팀 라인(220)을 유동하는 수증기라는 점에서 차이가 발생한다.
여기서, 가열된 수증기는 선박 내부에 필요한 공간에 다양하게 제공될 수 있다.
가령, 선박의 슬러지 탱크(미도시), 폐오일 저장부(미도시), 빌지 저장부(미도시) 및 연료유 넘침탱크(미도시) 중 어느 하나로 가열된 수증기가 유동할 수 있으며, 메인엔진(210)이 스팀 터빈을 구비하는 경우에는 스팀 터빈에 직접 공급될 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 또는 변형할 수 있고, 그러한 수정례 또는 변형례들도 본 발명의 권리범위에 속한다고 볼 것이다.
100: 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템
110: 메인엔진 120: 실린더 오일 탱크
130: 열교환부 140: 시스템 오일 회수부
150: 공급 라인 160: 회수 라인
200; 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템
210: 메인엔진 220: 스팀 라인
230: 열교환부 240: 시스템 오일 회수부
250: 공급 라인 260: 회수 라인

Claims (9)

  1. 터보차져 및 내부에 실린더 오일을 분사하는 알파 윤활장치(alpha lubricator)를 구비하는 메인엔진;
    실린더 오일을 저장하는 실린더 오일 탱크;
    상기 터보차져로부터 배출되는 시스템 오일의 일부 또는 전부와 상기 실린더 오일 탱크로부터 제공되는 실린더 오일을 열교환시키며, 가열된 실린더 오일을 상기 알파 윤활장치로 제공하는 열교환부;
    상기 터보차져 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나로부터 시스템 오일을 회수하며, 회수된 시스템 오일을 상기 터보차져 측으로 제공하는 시스템 오일 회수부;를 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  2. 터보차져를 구비하는 메인엔진;
    외부와 연결되며, 수증기가 유동하는 스팀 라인;
    상기 터보차져로부터 배출되는 시스템 오일의 일부 또는 전부와 상기 스팀 라인을 유동하는 수증기를 열교환시키는 열교환부;
    상기 터보차져 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나로부터 시스템 오일을 회수하며, 시스템 오일을 상기 터보차져 측으로 제공하는 시스템 오일 회수부;를 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 터보차져와 상기 시스템 오일 회수부를 연결하는 공급 라인;
    상기 공급 라인 상에 마련되어, 상기 터보차져로 공급되는 시스템 오일을 냉각시키는 냉각부;를 더 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공급 라인 상에 마련되며, 상기 터보차져로 공급되는 시스템 오일을 필터링하는 필터부;를 더 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 공급 라인 상에 마련되며, 상기 터보차져로 공급되는 시스템 오일을 압송하는 펌프;를 더 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 터보차져와 상기 시스템 오일 회수부를 연결하는 제1 회수 라인; 상기 열교환부와 상기 제1 회수 라인을 연결하는 제2 회수 라인;을 더 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 회수 라인은 상기 제1 회수 라인과 경사를 형성하며 연결되는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 회수 라인 상에 마련되며, 상기 제1 회수 라인으로 유동하는 시스템 오일의 유량을 조절하는 밸브부;를 더 포함하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 스팀 라인은 선박의 슬러지 탱크, 폐오일 저장부, 빌지 저장부 및 연료유 넘침탱크 중 적어도 어느 하나에 가열된 수증기를 제공하는 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템.
KR1020150113137A 2015-08-11 2015-08-11 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템 KR102361495B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150113137A KR102361495B1 (ko) 2015-08-11 2015-08-11 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150113137A KR102361495B1 (ko) 2015-08-11 2015-08-11 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170019142A true KR20170019142A (ko) 2017-02-21
KR102361495B1 KR102361495B1 (ko) 2022-02-09

Family

ID=58313722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150113137A KR102361495B1 (ko) 2015-08-11 2015-08-11 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102361495B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257084A (ja) * 1998-03-17 1999-09-21 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 内燃機関における過給機の潤滑装置
KR20000004036U (ko) * 1998-07-31 2000-02-25 이구택 터빈의 축베어링용 윤활오일 순환장치
KR20080078504A (ko) 2007-02-22 2008-08-27 맨 디젤 에이/에스 대형 2행정 이중 연료 디젤 엔진
KR20130044983A (ko) * 2011-10-25 2013-05-03 삼성중공업 주식회사 선박용 엔진의 실린더 오일 히팅 시스템
KR20150070603A (ko) * 2013-12-17 2015-06-25 대우조선해양 주식회사 선박의 폐열 회수를 통한 보일러 급수 가열 시스템 및 이를 이용한 보일러 급수의 가열 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257084A (ja) * 1998-03-17 1999-09-21 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 内燃機関における過給機の潤滑装置
KR20000004036U (ko) * 1998-07-31 2000-02-25 이구택 터빈의 축베어링용 윤활오일 순환장치
KR20080078504A (ko) 2007-02-22 2008-08-27 맨 디젤 에이/에스 대형 2행정 이중 연료 디젤 엔진
KR20130044983A (ko) * 2011-10-25 2013-05-03 삼성중공업 주식회사 선박용 엔진의 실린더 오일 히팅 시스템
KR20150070603A (ko) * 2013-12-17 2015-06-25 대우조선해양 주식회사 선박의 폐열 회수를 통한 보일러 급수 가열 시스템 및 이를 이용한 보일러 급수의 가열 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102361495B1 (ko) 2022-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6592354B2 (ja) 船舶
JP5523634B2 (ja) 熱エネルギーを機械的エネルギーに変換するための装置及び方法
US9163530B2 (en) Method for operating a steam cycle process
EP2762715A1 (en) Direct fuel injection diesel engine apparatus
KR101555501B1 (ko) 발전 유닛 및 이러한 발전 유닛의 작동 방법
JP2019502051A (ja) 逆ブレイトンサイクル熱機関
EP3093456B1 (en) Heat energy recovery system
KR101814878B1 (ko) 선박 추진 시스템 및 선박 및 선박 추진 시스템의 운전 방법
JP2013160132A (ja) 排熱回収利用システム
KR20130029433A (ko) 엔진 배기 에너지 회수 장치
JP6122300B2 (ja) エンジンシステム及び船舶
JP2014100696A (ja) Ｌｎｇの冷熱を用いた船舶のエンジン排気ガス中のｃｏ２固化方法及び装置
KR102220071B1 (ko) 보일러 시스템
KR102370604B1 (ko) 선박용 연료가스 공급 시스템 및 방법
KR101403622B1 (ko) 증기의 소모없이 용존산소를 제거할 수 있는 선박의 폐열회수시스템
KR20140137671A (ko) 선박용 엔진의 윤활유 공급장치
KR101496716B1 (ko) 폐열 회수 가능한 선박용 동력 장치
JP6193730B2 (ja) ボイラシステム
KR101970120B1 (ko) 복합 발전장치
KR101271188B1 (ko) 선박용 폐열 회수 시스템
KR20170019142A (ko) 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템
KR101940436B1 (ko) 열 교환기, 에너지 회수 장치 및 선박
JP6214253B2 (ja) ボイラシステム
JP5675517B2 (ja) ガスタービン発電設備
WO2017191676A1 (ja) 熱供給システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant