KR20170020993A - Engine cooling system of a marine structure and engine cooling method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구조물의 엔진 냉각 시스템 및 이를 이용한 엔진 냉각 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잭업시 밸러스트 탱크를 버퍼 탱크의 기능으로 사용함으로써 잭업시 엔진을 냉각시키는 해수를 효율적으로 제어할 수 있도록 한 구조물의 엔진 냉각 시스템 및 이를 이용한 엔진 냉각 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
WTIV(Wind Turbine Installation Vessel)와 같은 Jack-up Platform(Self-Elevated Platform)의 경우, Platform이 Floating 중에는 씨체스트를 통해 해수(바닷물)를 끌어들이고 이를 이용한 냉각 시스템의 운용이 가능하나, Jack-up 과정, 그리고 Jack-up 후엔 씨체스트를 통해서 해수를 더 이상 끌어올 수 없기 때문에 각종 장비 운전 과정에서 발생되는 열을 제거하기 위하여 어떻게 냉각 시스템을 구성할 것인가 하는 것이 중요하게 고려되고 있다.In case of Jack-up Platform (Self-Elevated Platform) such as WTIV (Wind Turbine Installation Vessel), while platform is floating, sea water is drawn through sea chest and operation of cooling system using it is possible. It is important to consider how to construct a cooling system to remove the heat generated during the operation of various equipment, since the process and the jack-up can not draw seawater through the chest.
대한민국 공개특허공보 제2013-0062833호(2013.06.13)에는 선체가 잭업 리프링된 상태에서 안정적으로 해수를 흡입하여 선체 내의 냉각 시스템 측으로 효율적으로 공급할 수 있는 풍력 발전기 설치선의 해수 공급 장치를 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0062833 (2013.06.13) discloses a seawater supply device for a wind power generator installation line capable of stably sucking seawater in a jack-up lifted state and efficiently supplying the seawater to the cooling system in the hull .
상기 특허를 포함하는 냉각 시스템은 수면 아래로 잠수 가능한 해수펌프에 의해 선체의 냉각 시스템으로 해수를 공급하는 풍력발전기 설치선의 해수 공급 장치로서, 상기 선체에 상하 이동가능하게 설치된 석션 마스트(Suction Mast)의 하부에 해수 펌프를 고정 설치하여 석션 마스트의 상하이동에 의해 해수 펌프가 상하이동하게 하는 것을 특징으로 하고 있다.The cooling system including the patent is a seawater supply device for a wind turbine installation line that supplies seawater to a cooling system of a ship by a seawater pump submerged in water, and is provided with a Suction Mast And a seawater pump is fixedly installed at a lower portion thereof to cause the seawater pump to move up and down by vertical movement of the suction mast.
이와 같이 선체에 상하 이동하게 석션 마스트를 설치하고 그 석션 마스트의 하부에 해수 펌프를 고정 설치하여 석션 마스트를 상하이동에 의해 해수펌프를 통해 해수를 공급받거나, 충분한 용량을 가진 씨워터 리프트 펌프(Sea Water Lift Pump)(도 1의 P1에 해당)를 두고 Jack-up 시 해당 씨워터 리프트 펌프를 운전시켜 해수를 끌어올리고 이를 냉각 시스템을 운용하기 위한 냉각매체로 사용하였다.In this way, a suction mast is installed so as to move up and down the hull and the seawater pump is fixed to the lower part of the suction mast to receive the seawater through the seawater pump by moving the suction mast up and down, Water lift pump) (corresponding to P1 in FIG. 1), the seawater lift pump is operated at the time of jack-up to draw up the seawater and used as a cooling medium for operating the cooling system.
상술된 바와 같이 석션 마스트 및 그 하부에 해수 펌프를 설치하여 냉각 시스템을 운용하는 경우, 석션 마스트를 상하이동하기 위한 장비가 필요로 하므로 추가비용이 발생된다.As described above, when the suction system is operated by installing the suction mast and the seawater pump at the lower part thereof, equipment for moving the suction mast up and down is required.
씨워터 리프트 펌프를 이용하여 냉각 시스템을 운용하는 경우, 씨워터 리프트 펌프의 용량이 전체 냉각 시스템에서 필요로 하는 유량만큼 크게 선정되어야 하므로, 씨워터 리프트 펌프의 용량 및 전기사용량을 증가시키는 요인을 차지한다.When operating a cooling system using a water-lift pump, the capacity of the water-lift pump must be selected as large as the flow rate required by the entire cooling system, thereby increasing the capacity and electricity consumption of the water- do.
본 발명의 목적은, 잭업시 밸러스트 탱크를 버퍼 탱크의 기능으로 사용함으로써 잭업시 엔진을 냉각시키는 해수를 효율적으로 제어할 수 있도록 한 구조물의 엔진 냉각 시스템 및 이를 이용한 엔진 냉각 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an engine cooling system of a structure and an engine cooling method using the same, in which seawater for cooling an engine in a jack-up state can be efficiently controlled by using a jack-up ballast tank as a function of a buffer tank.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸러스트 탱크를 구비한 구조물의 엔진 냉각 시스템으로서, 상기 밸러스트 탱크 또는 씨체스트로부터 유입되는 해수를 공급하는 해수펌프; 복수의 엔진별로 구성되어, 엔진 내부의 열을 냉각시키는 청수 냉각기; 상기 씨체스트와 상기 해수 펌프 사이에 설치되어, 상기 씨체스트로부터 유입된 해수의 공급을 단속하는 제 1 밸브; 상기 밸러스트 탱크와 상기 해수 펌프 사이에 설치되어, 상기 밸러스트 탱크에 저장된 해수의 공급을 단속하는 제 2 밸브; 및 상기 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 상기 제 1 밸브를 닫고 상기 제 2 밸브를 열어 상기 밸러스트 탱크의 해수가 상기 청수 냉각기에 공급되도록 제어하고, 상기 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 상기 제 1 밸브를 열고 상기 제 2 밸브를 닫아 상기 씨체스트의 해수가 상기 청수 냉각기에 공급되도록 제어하는 제어반을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an engine cooling system for a structure having a ballast tank, comprising: a seawater pump for supplying seawater introduced from the ballast tank or seed chest; A fresh water cooler which is provided for each of a plurality of engines and cools the heat inside the engine; A first valve installed between the seed chest and the seawater pump to intermittently supply the seawater introduced from the seed chest; A second valve installed between the ballast tank and the seawater pump for controlling supply of seawater stored in the ballast tank; And controlling the seawater of the ballast tank to be supplied to the fresh water cooler by closing the first valve and opening the second valve when the operation mode of the structure is the jack-up mode, and when the operation mode of the structure is the floating mode, 1 valve and closing the second valve to control the seawater of the seed chest to be supplied to the fresh water cooler.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템은 상기 청수 냉각기로 청수를 보내어 청수를 순환시키는 청수 펌프를 더 포함할 수 있다.The engine cooling system of the structure according to an embodiment of the present invention may further include a fresh water pump for circulating fresh water to the fresh water cooler to circulate fresh water.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템은 상기 청수 냉각기에 의해 엔진을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기를 더 포함하고, 상기 제어반은 상기 온도 전송기로부터 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 상기 청수 냉각기에 공급되는 해수의 유량을 조절할 수 있다.Further, the engine cooling system of the structure according to an embodiment of the present invention further includes a temperature transmitter that cools the engine by the fresh water cooler and transmits the temperature of the seawater out of the engine, and the control panel controls the temperature of the seawater received from the temperature transmitter The flow rate of the seawater supplied to the fresh water cooler can be adjusted.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템은 상기 청수 냉각기와 연결되고, 외부로 이어진 배출라인에 연결되는 연결라인과, 상기 배출라인에서 분기되어 상기 밸러스트 탱크와 연결되는 복귀라인을 더 포함하고, 상기 제어반은 상기 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 상기 배출라인에 설치된 밸브를 열고 상기 복귀라인에 설치된 밸브를 닫아 상기 청수 냉각기에 의해 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출하고, 상기 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 상기 배출라인에 설치된 밸브를 닫고 상기 복구리인에 설치된 밸브를 열어 상기 밸러스트 탱크로 상기 청수 냉각기에 의해 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 복귀시킬 수 있다.Further, an engine cooling system of a structure according to an embodiment of the present invention includes a connection line connected to the fresh water cooler and connected to a discharge line leading to the outside, and a return line branched from the discharge line and connected to the ballast tank Wherein the control panel opens the valve installed in the discharge line when the operation mode of the structure is in the floating mode and closes the valve installed in the return line to cool the internal heat of the engine by the fresh water cooler, When the operation mode of the structure is in the jack-up mode, the valve installed in the discharge line is closed and the valve installed in the recovery line is opened to cool the internal heat of the engine by the fresh water cooler to the ballast tank, have.
상기 제어반은 상기 엔진의 운전신호를 수신받는 경우 상기 연결라인에 설치된 밸브에 개방신호를 인가할 수 있다.The control panel may apply an open signal to the valve installed in the connection line when receiving the operation signal of the engine.
상기 제어반은 상기 엔진의 정지신호를 수신시 상기 밸러스트 탱크에 해수를 공급하는 해수공급용 펌프의 운전을 정지시킬 수 있다.The control panel may stop the operation of the pump for supplying seawater to the ballast tank when receiving the stop signal of the engine.
상기 청수 냉각기는 복수개로 이루어지고, 상기 제어반은 상기 복수개의 청수 냉각기를 그룹으로 나누어 그룹별로 독립적인 제어를 수행할 수 있다.The clean water cooler may comprise a plurality of units, and the control panel may divide the plurality of fresh water coolers into groups and perform independent control for each group.
상기 제어반은 각 그룹별로 구분된 상기 청수 냉각기를 거친 해수의 온도를 비교하여 높은 온도를 가진 그룹의 해수를 외부로 배출시키고, 낮은 온도를 가진 그룹의 해수를 상기 밸러스트 탱크로 회수시키도록 배출라인 및 복귀라인에 설치된 밸브를 제어할 수 있다.The control panel compares the temperature of the seawater having passed through the fresh water cooler divided for each group to discharge seawater of a group having a high temperature to the outside and discharges the group of seawater having a low temperature to the ballast tank The valve installed in the return line can be controlled.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템은 상기 밸러스트 탱크에 설치된 레벨센서를 더 포함하고, 상기 제어반은 상기 레벨센서로부터 측정된 상기 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 높은 경우 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키도록 제어하고, 상기 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 낮은 경우 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 상기 밸러스트 탱크로 복귀시키도록 제어할 수 있다.Further, the engine cooling system of the structure according to an embodiment of the present invention may further include a level sensor installed in the ballast tank, and the control panel may be configured to control the internal combustion engine when the level of the ballast tank measured by the level sensor is higher than a reference level The control unit may control to cool the heat and discharge the seawater to the outside, and to cool the heat inside the engine and return the seawater to the ballast tank when the water level of the ballast tank is lower than the reference water level.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 밸러스트 탱크를 구비한 구조물의 엔진 냉각 시스템을 이용한 엔진 냉각 방법으로서, 구조물의 운전모드를 선택받는 단계; 상기 선택받은 구조물의 운전모드가 플로팅모드인지 또는 잭업모드인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 엔진 운전 과정에서 발생된 엔진 내부의 열은 상기 밸러스트 탱크에 저장된 해수를 공급받아 청수 냉각기를 냉각시키고, 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 씨체스트에서 유입되는 해수를 공급받아 청수 냉각기를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an engine cooling method using an engine cooling system of a structure having a ballast tank, the method comprising: receiving an operation mode of a structure; Determining whether the operation mode of the selected structure is a floating mode or a jack-up mode; And if the operation mode of the structure is the jack-up mode, the internal heat generated in the engine operation is supplied to the ballast tank to cool the fresh water cooler, And cooling the fresh water cooler by receiving sea water introduced from the seed chest.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 방법은 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기로부터 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 냉각시키는 단계 이후에, 상기 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 상기 청수 냉각기에 공급되는 해수의 유량을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, the method for cooling an engine of a structure according to another embodiment of the present invention further includes receiving from a temperature transmitter that cools the heat inside the engine and transfers the temperature of the seawater out of the engine, And adjusting the flow rate of the seawater supplied to the fresh water cooler when the temperature of the seawater is higher than a preset reference temperature.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 방법은 상기 냉각시키는 단계 이후에, 상기 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키고, 상기 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 상기 밸러스트 탱크로 복귀시키거나 외부로 배출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for cooling an engine, the method comprising: after cooling, discharging seawater out of the engine by cooling the heat inside the engine when the operation mode of the structure is in a floating mode, And returning the seawater to the ballast tank or discharging the seawater to the outside when the operation mode of the engine is in the jack-up mode.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 방법은 상기 냉각시키는 단계 이전에, 상기 엔진의 운전신호를 수신하는 단계; 및 상기 청수 냉각기에 연결된 연결라인에 설치된 밸브에 개방신호를 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, there is provided an engine cooling method for a structure, comprising: receiving an operation signal of the engine prior to the cooling step; And applying an open signal to the valve installed in the connection line connected to the fresh water cooler.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 방법은 상기 냉각시키는 단계 이전에, 상기 엔진의 정지신호를 수신는 단계; 및 상기 엔진의 정지신호 수신시 상기 밸러스트 탱크에 해수를 공급하는 해수공급용 펌프의 운전을 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, an engine cooling method for a structure includes: receiving a stop signal of the engine before the cooling step; And stopping the operation of the pump for supplying seawater to the ballast tank when the stop signal of the engine is received.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 방법은 각 그룹별로 구분된 상기 청수 냉각기를 거친 해수의 온도를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 냉각시키는 단계 이후에, 상기 그룹별 해수의 온도를 비교하여 높은 온도를 가진 그룹의 해수를 외부로 배출시키고, 낮은 온도를 가진 그룹의 해수를 상기 밸러스트 탱크로 회수시키도록 배출라인 및 복귀라인에 설치된 밸브를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, the method for cooling an engine of a structure according to another embodiment of the present invention may further include the step of receiving the temperature of the seawater routed through the fresh water cooler divided for each group, and after the cooling, And controlling the valves installed in the discharge line and the return line to discharge seawater of a group having a higher temperature to the outside and to recover seawater of a group having a lower temperature to the ballast tank.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 방법은 상기 냉각시키는 단계 이후에, 상기 밸러스트 탱크에 설치된 레벨센서로부터 측정된 밸러스트 탱크의 수위를 수신하는 단계; 상기 수신된 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 높은지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 높은 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출되도록 제어하고, 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 낮은 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 상기 밸러스트 탱크로 복귀시키도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, there is provided an engine cooling method for a structure, comprising: after the cooling, receiving a measured level of a ballast tank from a level sensor installed in the ballast tank; Determining whether the level of the received ballast tank is higher than a reference level; And when the level of the ballast tank is higher than a reference level, the control unit controls the internal cooling of the engine so that the seawater is discharged to the outside. When the level of the ballast tank is lower than the reference level, And cooling the heat and returning the seawater to the ballast tank.
본 발명의 실시예에 따르면 있는 잭업시 밸러스트 탱크를 버퍼 탱크의 기능으로 사용함으로써 잭업시 엔진 내부의 열을 냉각시키는 해수를 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the embodiment of the present invention, the use of the jack upshore ballast tank as a function of the buffer tank can effectively control the seawater that cools the heat inside the engine during jack-up.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 청수 냉각기에 연결된 엔진의 운전과정에서 발생되는 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기로부터 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 청수 냉각기에 차가운 해수가 공급되도록 해수의 유량을 조절함으로써 청수 냉각기에 사용되는 해수의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 효과도 있다.According to the embodiment of the present invention, when the temperature of the seawater received from the temperature transmitter that transmits the temperature of the seawater from the cooling water that is generated during the operation of the engine connected to the fresh water cooler is higher than a predetermined reference temperature, There is also an effect that the temperature of the seawater used in the fresh water cooler can be kept constant by controlling the flow rate of the seawater so that the seawater is supplied.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면 밸러스트 탱크에 설치된 레벨센서를 통해 밸러스트 탱크의 레벨이 기준수위보다 높으면 청수 냉각기에 의해 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키고, 기준수위보다 낮으면 밸러스트 탱크에 복귀시키도록 하여 밸러스트 탱크에 저장되는 해수의 양을 최소한으로 줄여 구조물의 전체 무게를 경량시킬 수 있고, 잭업 유압장치(Jack-up Hydraulic System)의 용량까지 줄일 수 있어 전체의 초기투자비용(CAPEX)까지 획기적으로 감소시키는 효과도 있다.According to the embodiment of the present invention, when the level of the ballast tank is higher than the reference level through the level sensor installed in the ballast tank, the seawater that cools the inside of the engine is discharged to the outside by the fresh water cooler. It is possible to reduce the total weight of the structure by reducing the amount of seawater stored in the ballast tank by returning to the tank and to reduce the capacity of the jack-up hydraulic system, CAPEX) can be dramatically reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템을 이용한 엔진 냉각 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.1 is a view for explaining an engine cooling system of a structure according to an embodiment of the present invention, and
2 is a flowchart illustrating an engine cooling method using an engine cooling system of a structure according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.1 is a view for explaining an engine cooling system of a structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 엔진 냉각 시스템은 밸러스트 탱크(WBT)를 구비하고, 구조물의 운전모드가 플로팅모드 또는 잭업모드시에 엔진 운전 과정에서 발생된 엔진 내부의 열을 효율적으로 냉각시킨다.Referring to FIG. 1, an engine cooling system of a structure according to an embodiment of the present invention includes a ballast tank (WBT), and the operation mode of the structure includes a heat inside the engine generated during the operation of the engine in a floating mode or a jack- .
이러한 구조물의 엔진 냉각 시스템은 해수 공급용 펌프(P1)를 통해 해수를 공급받아 저장하는 밸러스트 탱크(WBT)와, 씨체스트와, 복수의 엔진(D/G1, D/G2, D/G3, D/G4, D/G5)별로 구성되고 엔진 운전과정에서 발생되는 엔진열을 적절히 냉각시키는 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5)와, 밸러스트 탱크(WBT) 또는 씨체스트로부터 유입되는 해수를 복수의 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5)에 공급하는 해수 펌프(P2)와, 씨체스트와 해수 펌프(P2) 사이에 설치되어 씨체스트로부터 유입되는 해수의 공급을 단속하는 제 1 밸브(B1)와, 밸러스트 탱크(WBT)와 해수 펌프(P2) 사이에 설치되어 밸러스트 탱크(WBT)에 저장된 해수의 공급을 단속하는 제 2 밸브(B2)와, 상술된 해수 펌프(P2), 제 1 및 제 2 밸브(B1, B2)를 제어하며, 엔진 냉각 시스템의 동작을 전체적으로 제어하는 제어반(미도시)을 포함하여 구성된다. 여기서 구조물은 풍력발전기 설치선(WTIV: Wind Turbine Installation Vessel)일 수 있다.The engine cooling system of this structure includes a ballast tank WBT for receiving and storing seawater through a seawater supply pump P1, a se chest, a plurality of engines D / G1, D / G2, D / (FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5) which are provided for each of the engine, the engine, and the engine, A seawater pump P2 for supplying seawater to the plurality of fresh water coolers FWC1, FWC2, FWC3, FWC4 and FWC5; A second valve B2 provided between the ballast tank WBT and the seawater pump P2 for interrupting the supply of the seawater stored in the ballast tank WBT and the seawater pump P2, A control panel (not shown) for controlling the first and second valves B1 and B2 and for controlling the operation of the engine cooling system as a whole City). Here, the structure may be a wind turbine installation vessel (WTIV).
또한 구조물의 엔진 냉각 시스템은 구조물의 운전모드를 선택받는 입력부를 더 구비할 수 있다.Further, the engine cooling system of the structure may further include an input unit for selecting the operation mode of the structure.
제어반은 구조물의 운전모드를 선택받고 선택받은 운전모드가 플로팅(Floating)모드인 경우, 씨체스트에서 유입되는 해수를 공급받아 청수 냉각기에 연결된 엔진을 냉각시키도록 제어하고, 선택받은 모드가 잭업(Jack-up)모드인 경우 밸러스트 탱크(WBT)에 저장된 해수를 공급받아 청수 냉각기에 연결된 엔진을 냉각시키도록 제어한다. 잭업모드는 풍력발전기를 해상에 설치하기 위해 정해진 위치에서 배를 수면위로 들어올린 상태를 말한다.When the operation mode of the structure is selected and the operation mode selected is the floating mode, the control panel controls the engine connected to the fresh water cooler to cool the seawater supplied from the se chest, In the -up mode, the seawater stored in the ballast tank WBT is supplied to cool the engine connected to the fresh water cooler. The jack-up mode refers to the state where the boat is lifted above the water level at a predetermined position to install the wind turbine at sea.
더 구체적으로 제어반은 먼저 엔진의 운전신호(Running Signal)를 수신하고, 수신된 운전신호에 따라 청수 냉각기별로 인접하게 설치된 해수배출밸브(B3, B4, B5, B6, B7)에 개방신호를 인가하여, 해수배출밸브(B3, B4, B5, B6, B7)를 개방시킨다. 이때 해수배출밸브(B3, B4, B5, B6, B7)는 연결라인(L1)에 설치되고, 연결라인(L1)은 청수 냉각기를 거친 해수를 외부로 배출시키는 배출라인(L2)과 연결된다. 배출라인(L2)에서 분기되어 밸러스트 탱크(WT)와 연결되는 복귀라인(L3)이 설치된다.More specifically, the control panel first receives the running signal of the engine and applies an open signal to the seawater discharge valves B3, B4, B5, B6 and B7 provided adjacent to each fresh water cooler according to the received operation signal , And the seawater discharge valves (B3, B4, B5, B6, B7) are opened. At this time, the seawater discharge valves B3, B4, B5, B6 and B7 are installed in the connection line L1 and the connection line L1 is connected to the discharge line L2 which discharges the seawater through the fresh water cooler to the outside. And a return line L3 branched from the discharge line L2 and connected to the ballast tank WT is installed.
상술된 해수배출밸브(B3, B4, B5, B6, B7)의 개방에 따라 각 청수 냉각기를 거친 해수를 배출라인(L2)을 통해 외부로 배출시키거나 또는 복귀라인(L3)을 통해 밸러스트 탱크(WBT)로 복귀시킬 수 있다.The seawater having passed through each fresh water cooler is discharged to the outside through the discharge line L2 or the ballast tank (not shown) is discharged through the return line L3 in accordance with the opening of the sea water discharge valves B3, B4, B5, B6, WBT).
또한 제어반은 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 씨체스트로부터 유입되는 해수를 공급받을 수 있도록 씨체스트와 해수 펌프(P2) 사이에 설치된 제 1 밸브(B1)에 개방신호를 인가하고 밸러스트 탱크(WBT)와 해수 펌프(P2) 사이에 설치된 제 2 밸브(B2)에 폐쇄신호를 인가하여 씨체스트의 해수가 해수 펌프(P2)를 거쳐 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5)에 공급되도록 하고, 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 밸러스트 탱크(WBT)에 저장된 해수를 공급받을 수 있도록 제 2 밸브(B2)에 개방신호를 인가하고 제 1 밸브(B1)에 폐쇄신호를 인가하여 밸러스트 탱크(WBT)의 해수가 해수 펌프(P2)를 거쳐 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5)에 공급되도록 한다.When the operation mode of the structure is the floating mode, the control panel applies an open signal to the first valve (B1) installed between the seed chest and the seawater pump (P2) so as to receive seawater flowing from the seed chest, FWC2, FWC3, FWC4, and FWC5) through the seawater pump P2 by applying a closing signal to the second valve B2 provided between the seawater pump P2 and the seawater pump P2 so that the seawater seawater is supplied to the fresh water coolers FWC1, When the operation mode of the structure is in the jack-up mode, an open signal is applied to the second valve B2 so that the seawater stored in the ballast tank WBT can be supplied, and a closing signal is applied to the first valve B1, (WBT) is supplied to the fresh water coolers (FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5) via the seawater pump P2.
이와 같이 운전모드가 잭업모드시에도 밸러스트 탱크(WBT)의 해수를 공급받아 엔진 내부의 열을 냉각시킬 수 있음에 따라 엔진 냉각 시스템에 사용되는 해수를 효율적으로 제어할 수 있다. 특히, 밸러스트 탱크 내 버퍼링용 해수의 양 또한 최소한으로 줄여 구조물 전체 무게를 경량화시킬 수 있다.In this way, even when the operation mode is the jack-up mode, since the heat inside the engine can be cooled by receiving the seawater of the ballast tank (WBT), the seawater used in the engine cooling system can be efficiently controlled. In particular, the amount of seawater for buffering in the ballast tanks can also be reduced to a minimum so that the overall weight of the structure can be reduced.
또한 제어반은 씨체스트 또는 밸러스트 탱크(WBT)의 해수로 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5)를 통해 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기(TT)로부터 해수의 온도를 수신하고, 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 해수 펌프(P2)의 회전속도를 제어하여 씨체스트 또는 밸러스트 탱크(WBT)로부터 유입되는 해수의 유량을 조절하고, 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 낮은 경우 엔진을 거친 청수를 순환시키도록 청수 펌프(P3)를 제어한다. 이에 따라 청수 냉각기에 사용되는 해수의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 온도 전송기(TT)를 통해 원거리에서 지속적으로 청수 냉각기를 거친 해수의 온도를 모니터링할 수 있다.The control panel also controls the temperature of the seawater from the temperature transmitter (TT), which cools the internal heat of the engine and transfers the temperature of the seawater from the sea chest or ballast tank (WBT) through fresh water coolers (FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5) Controls the rotational speed of the seawater pump P2 to adjust the flow rate of seawater flowing from the seed chest or ballast tank WBT when the temperature of the received seawater is higher than a preset reference temperature, When the temperature of the seawater is lower than a predetermined reference temperature, the fresh water pump P3 is controlled to circulate the fresh water passing through the engine. Thus, the temperature of the seawater used in the fresh water cooler can be kept constant, and the temperature of the seawater can be monitored continuously through the fresh water cooler at a long distance through the temperature transmitter (TT).
청수 펌프(P3)는 각 청수 냉각기별로 설치되어 있고, 각 청수 냉각기로 청수를 각각 공급하여 청수를 순환시킨다. 이러한 청수 펌프(P3)는 청수 냉각기로 보내어 엔진 냉각 시스템의 전체적인 온도를 일정하게 유지할 수 있게 지속적으로 청수를 청수냉각기로 순환시킨다.A fresh water pump (P3) is installed for each fresh water cooler, and supplies fresh water to each fresh water cooler to circulate fresh water. This fresh water pump (P3) is sent to the fresh water cooler to continuously circulate fresh water to the fresh water cooler so that the overall temperature of the engine cooling system can be kept constant.
한편, 해수 펌프(P2)는 씨체스트의 해수 또는 밸러스트 탱크(WBT)에 저장된 해수로부터 공급되는 해수공급라인(L4)에서 분기되어 복수개 설치된다. 여기서는 2개의 그룹으로 나누어, 해수공급라인(L4)에서 분기된 해수 펌프(P2)별로 독립적으로 해수가 청수 냉각기로 공급되도록 하고 공급된 청수로 엔진 내부의 열을 냉각시킬 수 있다. On the other hand, the seawater pump P2 is branched from the seawater supply line L4 supplied from seawater stored in the sea chest or the ballast tank WBT, and a plurality of seawater pumps P2 are installed. Here, it is divided into two groups so that seawater can be independently supplied to the fresh water cooler for each of the seawater pumps P2 branched at the seawater supply line L4, and the heat inside the engine can be cooled by the supplied fresh water.
이러한 해수 펌프(P2)는 씨체스트 또는 밸러스트 탱크(WBT)로부터 유입되는 해수를 청수 냉각기로 보내어 적절히 열교환시키고 이를 다른 곳, 외부 또는 밸러스트 탱크(WBT)로 이송시키기 위한 용도로 사용된다.This seawater pump P2 is used to send seawater incoming from the seed chest or ballast tank (WBT) to the fresh water cooler, to properly heat-exchange it, and to transfer it to another location, to the outside, or to the ballast tank (WBT).
즉, 도 1에서 보는 바와 같이 제 1 밸브(B1) 또는 제 2 밸브(B2)를 통과하는 해수는 해수공급라인(L4)에서 분기되는 해수 펌프(P2)를 거쳐 제 1 그룹의 청수 냉각기 및 제 2 그룹의 청수 냉각기에 각각 공급된다. 여기서 제 1 그룹의 청수 냉각기는 제 1 내지 제 3 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3)를 포함하고, 제 2 그룹의 청수 냉각기는 제 4 및 제 5 냉각기(FWC4, FWC5)를 포함한다. 제 1 그룹과 제 2 그룹은 씨체스트 또는 밸러스트 탱크(WBT)의 해수를 공급받아 각 그룹별로 독립적으로 그룹내의 청수 냉각기에 연결된 엔진 내부의 열을 냉각시킬 수 있다.1, the seawater passing through the first valve B1 or the second valve B2 passes through the seawater pump P2 branching from the seawater supply line L4 to the first group of fresh water coolers, Two groups of fresh water coolers. Wherein the first group of fresh water coolers comprises first to third fresh water coolers FWC1, FWC2, FWC3 and the second group of fresh water coolers comprises fourth and fifth coolers FWC4, FWC5. The first group and the second group are supplied with seawater from a seed chest or ballast tank (WBT) and can cool the heat inside the engine connected to the fresh water cooler in the group independently for each group.
제 1 내지 제 3 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3)와 연결된 엔진의 내부열을 냉각시키기 위해 제 1 내지 제 3 청수 냉각기(FWC1, FWC2, FWC3)에 공급되는 해수의 유량은 예를 들면 490m3/h이고, 제 4 및 제 5 청수 냉각기(FWC4, FWC5)에 공급되는 해수의 유량은 예를 들면 340m3/h라고 가정할 경우, 종래의 엔진 냉각 시스템은 잭업모드시 씨워터 리프트 펌프를 통해 830m3/h의 유량을 제 1 내지 제 5 청수 냉각기에 공급해야 하므로, 씨워터 리프트 펌프의 용량 및 전기 사용량이 증가하는 요인을 차지하지만, 본 발명의 엔진 냉각 시스템은 잭업모드시에 밸러스트 탱크(WBT)로부터 해수를 공급받는 구조를 가짐에 따라 밸러스트 탱크(WBT)에 해수를 공급하는 해수 공급용 펌프(P1)의 용량이 종래의 씨워터 리프트 펌프(도 1의 P1에 해당)의 용량보다 훨씬 적은 유량, 예를 들면 260m3/h을 공급하는 용량을 가지더라도 구현가능하므로, 해수 공급용 펌프(P1)의 용량 및 해당 해수 공급용 펌프(P1)의 전기부하를 감소시킬 수 있다.The first to third flow rate of the water fed to the fresh water cooler (FWC1, FWC2, FWC3) and the first to third fresh water cooler (FWC1, FWC2, FWC3) to cool the internal heat of the associated engine, for example, 490m 3 / h, and the fourth and fifth flow rate of the water fed to the fresh water cooler (FWC4, FWC5), for example, assuming a 340m 3 / h, a conventional engine cooling system 830m3 through a water lift pump seed upon self-elevating mode / h is supplied to the first to fifth fresh water coolers, the capacity of the seawater lift pump and the amount of electricity used are increased. However, the engine cooling system of the present invention uses the ballast tank WBT in the jack- The capacity of the seawater supply pump P1 for supplying seawater to the ballast tank WBT is reduced to a level much smaller than the capacity of the conventional seawater lift pump (corresponding to P1 in Fig. 1) , for example, a 260m 3 / h It can be implemented even if the capacity of a class that, it is possible to reduce the electric load of the capacity and the water supply pump (P1) for the water feed pump (P1) for.
나아가 제어반은 제 1 그룹과 제 2 그룹별로 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 각각 측정하고 측정된 온도를 전송하는 온도 전송기(TT)로부터 수신된 해수의 온도를 근거로 하여 제 1 그룹의 해수의 온도와 제 2 그룹의 해수의 온도를 기준온도에 맞춰질 수 있도록 제 1 그룹 및 제 2 그룹으로 유입되는 유량과 외부로 배출되는 해수를 조절하거나, 또는 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 해수의 온도를 비교하여 높은 해수의 온도를 가진 그룹에서 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키도록 하고, 낮은 해수의 온도를 가진 그룹에서 냉각시키고 나온 해수를 밸러스트 탱크(WBT)로 회수시키도록 배출라인(L2) 및 복귀라인(L3)에 설치된 밸브들을 제어할 수 있다. 예를 들어 제 1 그룹의 해수의 온도가 제 2 그룹의 해수의 온도보다 높은 경우 제어반은 배출라인(L2)에 설치된 제 8 밸브(B8) 및 제 12 밸브(B12)를 닫고 제 9 밸브(B9)를 열(open)도록 제어하여 제 1 그룹에서 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키고, 배출라인(L2)에 설치된 제 11 밸브(B11)를 열고 복귀라인(L3)에 설치된 제 13 밸브(B13)를 열(open)도록 제어하여 제 2 그룹에서 냉각시키고 나온 해수를 밸러스트 탱크(WBT)로 회수시킬 수 있다.Further, the control panel controls the first group and the second group to cool the internal heat of the engine and measure the temperature of the seawater from the first group and the second group, respectively. Based on the temperature of the seawater received from the temperature transmitter (TT) And the second group of seawater can be adjusted to the reference temperature by adjusting the flow rate into the first group and the second group and the seawater discharged to the outside or adjusting the flow rates of the first group and the second group of seawater To allow the seawater cooled and discharged from the group having a higher seawater temperature to be discharged to the outside, and to discharge the seawater cooled in the group having a lower seawater temperature to the ballast tank (WBT) L2 and the return line L3. For example, when the temperature of the first group of seawater is higher than the temperature of the seawater of the second group, the control panel closes the eighth valve B8 and the twelfth valve B12 provided in the discharge line L2, To open the eleventh valve B11 provided in the discharge line L2 and to open the thirteenth valve B13 provided in the return line L3 to discharge the seawater cooled in the first group to the outside, So that the seawater cooled in the second group can be recovered into the ballast tank WBT.
이와 같은 구성을 갖는 구조물의 엔진 냉각 시스템을 이용한 엔진 냉각 방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An engine cooling method using an engine cooling system of a structure having such a structure will be described with reference to FIG.
제어반은 청수 냉각기별로 연결되어 있는 엔진의 운전신호를 수신하고 수신된 운전신호에 따라 연결라인(L1)에 설치된 청수배출밸브(B3, B4, B5, B6, B7)에 개방신호를 인가하여 청수배출밸브(B3, B4, B5, B6, B7)를 개방시킨다(S11).The control panel receives an operation signal of the engine connected to each fresh water cooler and applies an open signal to fresh water discharge valves B3, B4, B5, B6 and B7 provided on the connection line L1 according to the received operation signal, The valves B3, B4, B5, B6 and B7 are opened (S11).
이후 제어반은 구조물의 운전모드가 플로팅모드인지 또는 잭업모드인지 여부를 판단한다(S13). 상술된 S13 단계 이전에 구조물의 엔진 냉각 시스템에 마련된 입력부를 통해 운전모드를 플로팅모드 또는 잭업모드를 선택받는 단계를 거칠 수 있으나, 본 발명이 이에 한정하지 않고 배가 수면 아래에 위치한 경우 플로팅모드로 자동 설정되고 배가 수면 위로 위치한 경우 잭업모드로 자동설정될 수도 있다.Thereafter, the control panel determines whether the operation mode of the structure is the floating mode or the jack-up mode (S13). The operation mode may be selected through the input unit provided in the engine cooling system of the structure prior to the step S13 to select the floating mode or the jack up mode. However, the present invention is not limited to this, It may be set to the jack-up mode automatically if it is set and the boat is located above the water surface.
상기 S13 단계의 판단결과 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 제어반은 씨체스트로부터 유입되는 해수가 해수 펌프(P2)를 거쳐 청수 냉각기에 공급되도록 하여 청수 냉각기에 연결된 엔진의 내부 열을 냉각시킨 후 외부로 다시 배출하도록 제 1 밸브(B1)에 개방신호를 인가하고, 제 2 밸브(B2)에 폐쇄신호를 인가하고, 배출라인(L2)에 설치된 제 9 및 제 10 밸브(B9, B10)에 개방신호를 인가하며, 복귀라인(L3)에 설치된 제 11, 제 12 및 제 13 밸브(B11, B12, B13)에 폐쇄신호를 인가한다(S15).If it is determined in step S13 that the operation mode of the structure is the floating mode, the control panel causes the seawater introduced from the seed chest to be supplied to the fresh water cooler through the seawater pump P2 to cool the internal heat of the engine connected to the fresh water cooler, To the first valve B1 to apply the closing signal to the second valve B2 and to open the ninth and tenth valves B9 and B10 provided in the discharge line L2 And a closing signal is applied to the eleventh, twelfth and thirteenth valves B11, B12 and B13 provided in the return line L3 (S15).
상기 S13 단계의 판단결과 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 제어반은 밸러스트 탱크로부터 유입되는 해수가 해수 펌프(P2)를 거쳐 청수 냉각기에 공급되도록 하여 청수 냉각기에 연결된 엔진의 내부 열을 냉각시킨 후 밸러스트 탱크(WBT)로 다시 복귀시키도록 제 1 밸브(B1)에 폐쇄신호를 인가하고, 제 2 밸브(B2)에 개방신호를 인가하고, 배출라인(L2)에 설치된 제 9 및 제 10 밸브(B9, B10)에 폐쇄신호를 인가하며, 복귀라인(L3)에 설치된 제 11, 제 12 및 제 13 밸브(B11, B12, B13)에 개방신호를 인가한다(S16). 여기서는 밸러스트 탱크(WBT)의 해수를 사용한 후 다시 밸러스트 탱크(WBT)로 복귀시키는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 청수 냉각기에 의해 엔진의 내부 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키도록 구현가능하다. 밸러스트 탱크로 복귀하지 않고 외부로 배출시키는 경우, 제어반은 제 1 밸브(B1)에 폐쇄신호를 인가하고, 제 2 밸브(B2)에 개방신호를 인가하고, 배출라인(L2)에 설치된 제 9 및 제 10 밸브(B9, B10)에 개방신호를 인가하며, 복귀라인(L3)에 설치된 제 11, 제 12 및 제 13 밸브(B11, B12, B13)에 폐쇄신호를 인가한다. If it is determined in operation S13 that the operation mode of the structure is the jack-up mode, the control panel supplies the seawater introduced from the ballast tank to the fresh water cooler through the seawater pump P2 to cool the internal heat of the engine connected to the fresh water cooler, A closing signal is applied to the first valve B1 to return to the tank WBT and an open signal is applied to the second valve B2 and the ninth and tenth valves B9 And B10 and applies an open signal to the eleventh, twelfth and thirteenth valves B11, B12 and B13 provided in the return line L3 (S16). Herein, it is described that the seawater of the ballast tank (WBT) is used and then returned to the ballast tank (WBT). However, the present invention is not limited to this, and the seawater, which cools the internal heat of the engine by the fresh water cooler, To be discharged. The control panel applies a closing signal to the first valve B1 and applies an open signal to the second valve B2 and releases the first and second valves B2 and B2, An open signal is applied to the tenth valves B9 and B10 and a closing signal is applied to the eleventh, twelfth and thirteenth valves B11, B12 and B13 provided in the return line L3.
잭업모드시 청수 냉각기를 거친 해수를 다시 밸러스트 탱크(WBT)로 복귀되도록 하거나 또는 외부로 배출시키도록 하는 것은 밸러스트 탱크(WBT)에 설치된 레벨센서(미도시)로부터 밸러스트 탱크(WBT)의 수위를 피드백받아 탱크의 수위에 따라 밸러스트 탱크(WBT)로 복귀시키거나 또는 외부로 배출시키도록 한다. 즉 제어반은 밸러스트 탱크(WBT)의 수위가 기준수위보다 높은 경우 청수 냉각기를 거친 해수를 외부로 배출시키도록 제어하고, 밸러스트 탱크(WBT)의 수위가 기준수위보다 낮은 경우 청수 냉각기를 거친 해수를 다시 밸러스트 탱크(WBT)로 복귀시키도록 제어한다.In the jack-up mode, returning the seawater having passed through the fresh water cooler back to the ballast tank (WBT) or discharging the seawater to the outside causes feedback of the water level of the ballast tank (WBT) from a level sensor (not shown) provided in the ballast tank Return to the ballast tank (WBT) according to the level of the tank, or discharge it to the outside. In other words, if the level of the ballast tank (WBT) is higher than the reference level, the control panel controls to discharge the seawater from the fresh water cooler to the outside. If the level of the ballast tank (WBT) is lower than the reference level, To return to the ballast tank WBT.
이후 제어반은 청수 냉각기를 통해 엔진 내부의 열을 냉각시킨 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기(TT)로부터 해수의 온도를 수신한다(S17).Thereafter, the control panel receives the temperature of the seawater from the temperature transmitter (TT) that transmits the temperature of the seawater that has cooled the heat inside the engine through the fresh water cooler (S17).
제어반은 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은지 여부를 판단한다(S19).The control panel determines whether the temperature of the received seawater is higher than a preset reference temperature (S19).
상기 S19 단계의 판단결과 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 제어반은 해수 펌프(P2)의 제어를 통해 청수 냉각기에 공급되는 해수의 유량을 조절한다(S21). 해수 펌프(P2)의 회전속도를 제어함에 따라 청수 냉각기에 공급되는 해수의 유량이 조절될 수 있다.If it is determined in step S19 that the temperature of the seawater is higher than a preset reference temperature, the control panel controls the flow rate of the seawater supplied to the fresh water cooler through the control of the seawater pump P2 (S21). By controlling the rotation speed of the seawater pump P2, the flow rate of seawater supplied to the fresh water cooler can be adjusted.
상기 S19 단계의 판단결과 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높지 않은 경우 제어반은 청수 냉각기별로 설치된 청수 펌프(P3)의 구동을 통해 청수 냉각기에 의해 엔진 내부의 열을 냉각시킨 청수를 순환시킨다(S22).If it is determined in step S19 that the temperature of the seawater is not higher than the preset reference temperature, the control unit circulates fresh water that has cooled the internal heat of the engine by the fresh water cooler through the fresh water pump P3 installed for each fresh water cooler ).
한편, 제어반은 엔진의 정지신호가 수신되었는지 여부를 판단한다(S23).Meanwhile, the control panel determines whether a stop signal of the engine has been received (S23).
상기 S23 단계의 판단결과 엔진의 정지신호가 수신된 경우 제어반은 밸러스트 탱크(WBT)에 해수를 공급하는 해수 공급용 펌프(P1)의 운전까지 정지시키도록 정지신호를 인가한다(S25).If the stop signal of the engine is received in step S23, the control unit applies a stop signal to stop the operation of the seawater supply pump P1 for supplying seawater to the ballast tank WBT (S25).
상기 S23 단계의 판단결과 엔진의 정지신호가 수신되지 않은 경우 제어반은 상술된 S17 단계로 프로세스를 이동하여 해수의 온도를 수신한다.If it is determined in step S23 that no engine stop signal is received, the control panel moves the process to step S17 and receives the temperature of the seawater.
이렇게 함으로써 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 수면아래에 배가 위치해 있으므로 씨체스트로부터 유입되는 해수를 사용하여 엔진 내부의 열을 냉각시키고, 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 수면 위에 배가 위치해 있으므로 밸러스트 탱크(WBT)를 버퍼 탱크로 사용하여 엔진 내부의 열을 냉각시킬 수 있어, 종래에 씨워터 리프트 펌프의 용량 및 펌프의 전기분하를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 별도로 버퍼 탱크(Buffer Tank)를 구비하지 않아도 되고 탱크내 버퍼링용 해수의 양을 최소한으로 줄여 구조물 전체 무게를 경량화시킬 수 있고 구조물 전체의 초기투자비용(CAPEX)까지 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In this way, when the operation mode of the structure is in the floating mode, since the ship is located below the water surface, the heat inside the engine is cooled by using seawater introduced from the se chest, and when the operation mode of the structure is in the jack- (WBT) is used as a buffer tank to cool the internal heat of the engine. Thus, it is possible not only to reduce the capacity of the seawater lift pump and to reduce the electric charge of the pump, but also to separately provide a buffer tank It is possible to reduce the amount of buffering seawater in the tank to a minimum so that the weight of the entire structure can be lightened and the initial investment cost (CAPEX) of the entire structure can be drastically reduced.
본 실시예에서는 청수 냉각기를 거쳐 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 수신하여 기준온도에 맞춰지도록 유량을 조절하는 것으로 설명하고 있으나, 다른 실시예로, 제 1 내지 제 3 청수 냉각기를 포함하는 제 1 그룹과 제 4 및 제 5 청수 냉각기를 포함하는 제 2 그룹으로 구분하여 각 그룹별로 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 비교, 즉 두 그룹간 해수의 온도를 비교하여 높은 해수의 온도를 가진 그룹의 해수를 외부로 배출시키도록 하고, 낮은 해수의 온도를 가진 그룹의 해수를 밸러스트 탱크로 회수시켜 더 적은 양의 해수 공급용 펌프(P1) 용량으로도 큰 용량을 필요로 했던 종래의 엔진 냉각 시스템과 동일한 냉각효율을 가질 수 있다.In the present embodiment, it is explained that the flow rate is adjusted so as to match the reference temperature by receiving the temperature of the seawater from the inside of the engine through the fresh water cooler, but in other embodiments, the first to third fresh water coolers And the second group including the fourth and fifth fresh water coolers. By comparing the temperature of the seawater discharged from the engine by cooling the heat inside the engine, that is, by comparing the temperature of the seawater between the two groups, Of the seawater in the group having a temperature of the lower sea water temperature was discharged to the outside and seawater of a group having a low seawater temperature was recovered to the ballast tank so that a smaller amount of the seawater supply pump P1 required a large capacity It can have the same cooling efficiency as a conventional engine cooling system.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The invention being thus described, it will be obvious that the same way may be varied in many ways. Such modifications are intended to be within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
B1, B2 : 제 1 및 제 2 밸브 B3, B4, B5, B6, B7 : 해수배출밸브
B8, B9, B10, B11, B12, B13 : 제 8 밸브 내지 제 13 밸브
D/G1, D/G2, D/G3, D/G4, D/G5 : 제 1 내지 제 5 엔진
FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5 : 제 1 내지 제 5 청수 냉각기
L1 : 연결라인 L2 : 배출라인
L3 : 복귀라인 L4 : 해수공급라인
P1 : 해수 공급용 펌프 P2 : 해수 펌프
P3 : 청수 펌프 WBT : 밸러스트 탱크B1, B2: First and second valves B3, B4, B5, B6, B7: Seawater discharge valve
B8, B9, B10, B11, B12, B13: the eighth valve to the thirteenth valve
D / G1, D / G2, D / G3, D / G4,
FWC1, FWC2, FWC3, FWC4, FWC5: First to fifth fresh water coolers
L1: connection line L2: exhaust line
L3: return line L4: sea water supply line
P1: Pump for seawater supply P2: Seawater pump
P3: Fresh water pump WBT: Ballast tank
Claims (16)
상기 밸러스트 탱크 또는 씨체스트로부터 유입되는 해수를 공급하는 해수펌프;
복수의 엔진별로 구성되어, 엔진 내부의 열을 냉각시키는 청수 냉각기;
상기 씨체스트와 상기 해수 펌프 사이에 설치되어, 상기 씨체스트로부터 유입된 해수의 공급을 단속하는 제 1 밸브;
상기 밸러스트 탱크와 상기 해수 펌프 사이에 설치되어, 상기 밸러스트 탱크에 저장된 해수의 공급을 단속하는 제 2 밸브; 및
상기 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 상기 제 1 밸브를 닫고 상기 제 2 밸브를 열어 상기 밸러스트 탱크의 해수가 상기 청수 냉각기에 공급되도록 제어하고, 상기 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 상기 제 1 밸브를 열고 상기 제 2 밸브를 닫아 상기 씨체스트의 해수가 상기 청수 냉각기에 공급되도록 제어하는 제어반을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.An engine cooling system for a structure having a ballast tank,
A seawater pump for supplying seawater introduced from the ballast tank or seed chest;
A fresh water cooler which is provided for each of a plurality of engines and cools the heat inside the engine;
A first valve installed between the seed chest and the seawater pump to intermittently supply the seawater introduced from the seed chest;
A second valve installed between the ballast tank and the seawater pump for controlling supply of seawater stored in the ballast tank; And
When the operation mode of the structure is in the jack-up mode, the first valve is closed and the second valve is opened to control the seawater of the ballast tank to be supplied to the fresh water cooler, and when the operation mode of the structure is the floating mode, And a control panel for opening the valve and closing the second valve to control the seawater of the seed chest to be supplied to the fresh water cooler.
상기 청수 냉각기로 청수를 보내어 청수를 순환시키는 청수 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a fresh water pump for circulating fresh water to the fresh water cooler to circulate fresh water.
상기 청수 냉각기에 의해 엔진을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기를 더 포함하고,
상기 제어반은 상기 온도 전송기로부터 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 상기 청수 냉각기에 공급되는 해수의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a temperature transmitter for cooling the engine by the fresh water cooler and for transmitting the temperature of the seawater exiting the engine,
Wherein the controller controls the flow rate of seawater supplied to the fresh water cooler when the temperature of the seawater received from the temperature transmitter is higher than a preset reference temperature.
상기 청수 냉각기와 연결되고, 외부로 이어진 배출라인에 연결되는 연결라인과,
상기 배출라인에서 분기되어 상기 밸러스트 탱크와 연결되는 복귀라인을 더 포함하고,
상기 제어반은 상기 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 상기 배출라인에 설치된 밸브를 열고 상기 복귀라인에 설치된 밸브를 닫아 상기 청수 냉각기에 의해 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출하고, 상기 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 상기 배출라인에 설치된 밸브를 닫고 상기 복구리인에 설치된 밸브를 열어 상기 밸러스트 탱크로 상기 청수 냉각기에 의해 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 복귀시키는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method according to claim 1,
A connection line connected to the fresh water cooler and connected to a discharge line leading to the outside,
And a return line branched from the discharge line and connected to the ballast tank,
Wherein the control panel opens the valve installed in the discharge line when the operation mode of the structure is in the floating mode and closes the valve installed in the return line to cool the internal heat of the engine by the fresh water cooler, When the operation mode of the structure is in the jack-up mode, the valve installed in the discharge line is closed and the valve installed in the recovery line is opened to cool the heat inside the engine by the fresh water cooler to the ballast tank, Engine cooling system of structures.
상기 제어반은 상기 엔진의 운전신호를 수신받는 경우 상기 연결라인에 설치된 밸브에 개방신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method of claim 4,
Wherein the control panel applies an open signal to the valve installed in the connection line when receiving the operation signal of the engine.
상기 제어반은 상기 엔진의 정지신호를 수신시 상기 밸러스트 탱크에 해수를 공급하는 해수공급용 펌프의 운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control panel stops operation of a pump for supplying seawater to the ballast tank upon receiving a stop signal of the engine.
상기 청수 냉각기는 복수개로 이루어지고,
상기 제어반은 상기 복수개의 청수 냉각기를 그룹으로 나누어 그룹별로 독립적인 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the fresh water cooler comprises a plurality of fresh water coolers,
Wherein the control panel divides the plurality of fresh water coolers into groups and performs independent control for each group.
상기 제어반은 각 그룹별로 구분된 상기 청수 냉각기를 거친 해수의 온도를 비교하여 높은 온도를 가진 그룹의 해수를 외부로 배출시키고, 낮은 온도를 가진 그룹의 해수를 상기 밸러스트 탱크로 회수시키도록 배출라인 및 복귀라인에 설치된 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method of claim 7,
The control panel compares the temperature of the seawater having passed through the fresh water cooler divided for each group to discharge seawater of a group having a high temperature to the outside and discharges the group of seawater having a low temperature to the ballast tank And controls the valve installed in the return line.
상기 밸러스트 탱크에 설치된 레벨센서를 더 포함하고,
상기 제어반은 상기 레벨센서로부터 측정된 상기 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 높은 경우 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키도록 제어하고, 상기 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 낮은 경우 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 상기 밸러스트 탱크로 복귀시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a level sensor installed in the ballast tank,
Wherein the control panel controls the engine to cool the heat inside the engine when the water level of the ballast tank measured by the level sensor is higher than the reference water level and discharge the seawater from the engine to the outside when the water level of the ballast tank is lower than the reference water level, And controls to return the seawater to the ballast tank by cooling the heat inside the engine.
구조물의 운전모드를 선택받는 단계;
상기 선택받은 구조물의 운전모드가 플로팅모드인지 또는 잭업모드인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계의 판단결과 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 엔진 운전 과정에서 발생된 엔진 내부의 열은 상기 밸러스트 탱크에 저장된 해수를 공급받아 청수 냉각기를 냉각시키고, 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 씨체스트에서 유입되는 해수를 공급받아 청수 냉각기를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.A method of cooling an engine using an engine cooling system of a structure having a ballast tank,
Selecting an operation mode of the structure;
Determining whether the operation mode of the selected structure is a floating mode or a jack-up mode; And
When the operation mode of the structure is the jack-up mode, the internal heat generated in the engine operation is supplied to the ballast tank to cool the fresh water cooler. When the operation mode of the structure is in the floating mode And cooling the fresh water cooler by receiving seawater flowing in from the seed chest.
상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수의 온도를 전송하는 온도 전송기로부터 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 냉각시키는 단계 이후에,
상기 수신된 해수의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높은 경우 상기 청수 냉각기에 공급되는 해수의 유량을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.The method of claim 10,
Further comprising receiving from a temperature transmitter that cools the heat inside the engine and transfers the temperature of the seawater out of the engine,
After the cooling step,
Further comprising the step of adjusting the flow rate of seawater supplied to the fresh water cooler when the temperature of the received seawater is higher than a predetermined reference temperature.
상기 냉각시키는 단계 이후에,
상기 구조물의 운전모드가 플로팅모드인 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출시키고, 상기 구조물의 운전모드가 잭업모드인 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 상기 밸러스트 탱크로 복귀시키거나 외부로 배출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.The method of claim 10,
After the cooling step,
Wherein when the operation mode of the structure is in a floating mode, sea water that cools the inside of the engine is discharged to the outside, and when the operation mode of the structure is in a jack-up mode, Returning to the outside or discharging to the outside.
상기 냉각시키는 단계 이전에,
상기 엔진의 운전신호를 수신하는 단계; 및
상기 청수 냉각기에 연결된 연결라인에 설치된 밸브에 개방신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.The method of claim 10,
Prior to the cooling step,
Receiving an operation signal of the engine; And
Further comprising the step of applying an open signal to a valve installed in a connection line connected to said fresh water cooler.
상기 냉각시키는 단계 이전에,
상기 엔진의 정지신호를 수신는 단계; 및
상기 엔진의 정지신호 수신시 상기 밸러스트 탱크에 해수를 공급하는 해수공급용 펌프의 운전을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.The method of claim 10,
Prior to the cooling step,
Receiving a stop signal of the engine; And
Further comprising the step of stopping the operation of the pump for supplying seawater to the ballast tank when receiving the stop signal of the engine.
각 그룹별로 구분된 상기 청수 냉각기를 거친 해수의 온도를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 냉각시키는 단계 이후에,
상기 그룹별 해수의 온도를 비교하여 높은 온도를 가진 그룹의 해수를 외부로 배출시키고, 낮은 온도를 가진 그룹의 해수를 상기 밸러스트 탱크로 회수시키도록 배출라인 및 복귀라인에 설치된 밸브를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.The method of claim 10,
Further comprising receiving the temperature of the seawater through the fresh water cooler divided for each group,
After the cooling step,
Controlling the valves installed in the discharge line and the return line so as to discharge the seawater of the group having a high temperature to the outside by comparing the temperature of the seawater of the group and to recover the seawater of the group having the low temperature to the ballast tank Further comprising the step of cooling the engine.
상기 냉각시키는 단계 이후에,
상기 밸러스트 탱크에 설치된 레벨센서로부터 측정된 밸러스트 탱크의 수위를 수신하는 단계;
상기 수신된 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 높은지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계의 판단결과 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 높은 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 외부로 배출되도록 제어하고, 밸러스트 탱크의 수위가 기준수위보다 낮은 경우 상기 엔진 내부의 열을 냉각시키고 나온 해수를 상기 밸러스트 탱크로 복귀시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 엔진 냉각 방법.The method of claim 10,
After the cooling step,
Receiving a measured level of the ballast tank from a level sensor installed in the ballast tank;
Determining whether the level of the received ballast tank is higher than a reference level; And
Wherein the control unit controls the internal combustion engine to cool the internal heat of the engine to discharge the seawater to the outside when the water level of the ballast tank is higher than the reference water level as a result of the determination, And returning the seawater to the ballast tank. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
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| KR20210036445A (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-05 | 현대중공업 주식회사 | Apparatus for cooling control of container ship |
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