KR20200141129A - Waste heat recovery system of engine cooling water of ship - Google Patents

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박수원
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Abstract

The present invention relates to a waste heat recovery system for an engine coolant of a ship. According to an embodiment of the present invention, the waste heat recovery system for an engine coolant of a ship, which recovers waste heat generated from an engine of a ship and supplies the waste heat to each source of demand, comprises: a waste heat recovery system unit formed to recover waste heat through heat exchange with an engine coolant; an engine coolant system unit formed to circulate and flow the engine coolant; a heat exchanger installed between the waste heat recovery system unit and the engine coolant system unit, and performing heat exchange to recover the waste heat from the engine coolant flowing along the engine coolant system unit to the waste heat recovery system unit; and a controller for controlling waste heat recovery of the waste heat recovery system unit by comparing the temperature of the engine coolant after heat exchange in the heat exchanger with a preset reference temperature. Accordingly, the waste heat can be more efficiently recovered.

Description

선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템{WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM OF ENGINE COOLING WATER OF SHIP}Ship engine coolant waste heat recovery system {WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM OF ENGINE COOLING WATER OF SHIP}

본 발명의 실시예는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐열 회수 정도를 조절할 수 있어 자동화된 방식으로 효율적으로 폐열을 회수할 수 있으며, 엔진 냉각수 과냉각을 방지할 수 있는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템에 관한 것이다. An embodiment of the present invention relates to an engine coolant waste heat recovery system of a ship, and more particularly, a ship capable of efficiently recovering waste heat in an automated manner by controlling the degree of waste heat recovery, and preventing overcooling of engine coolant It relates to an engine coolant waste heat recovery system.

선박의 엔진으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 각 소요처에 공급하는 선박의 엔진 냉각수의 폐열을 회수하는 기술이 소개되어 있다. A technology for recovering waste heat generated from a ship's engine and recovering the waste heat of the ship's engine coolant supplied to each required site is introduced.

그런데, 이러한 폐열 회수 기술은 엔진 냉각수의 과냉각으로 인한 엔진 작동 자체에 문제가 없는 범위 내에서 이루어져야 한다. However, such waste heat recovery technology must be performed within a range that does not cause problems in engine operation itself due to supercooling of engine coolant.

도 1은 종래의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 간략히 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional engine coolant waste heat recovery system.

도시된 종래의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템(1)은 폐열 회수 계통부(10), 엔진 냉각수 계통부(30), 및 열교환기(50)를 포함한다. The illustrated conventional engine coolant waste heat recovery system 1 includes a waste heat recovery system part 10, an engine coolant system part 30, and a heat exchanger 50.

엔진 냉각수 계통부(30)는 엔진 냉각수를 순환시키고, 폐열 회수 계통부(10)는 엔진으로부터 발생되는 폐열을 엔진 냉각수와의 열교환을 통해 회수하여 각 소요처로 공급하도록 구성된다. The engine coolant system unit 30 circulates the engine coolant, and the waste heat recovery system unit 10 is configured to recover waste heat generated from the engine through heat exchange with the engine coolant and supply it to each required destination.

이와 같이, 종래의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템(1)은 폐열 회수 정도를 조절할 수 없어, 엔진의 고부하 상태에서만 사용이 가능하였으며, 사용자가 폐열 발생 정도를 판단하여 수동으로 운용하여야 했다. As described above, since the conventional engine coolant waste heat recovery system 1 cannot control the degree of waste heat recovery, it can be used only in a high load condition of the engine, and the user has to determine the degree of waste heat generation and operate it manually.

이에 따라, 만일의 경우 사용자의 수동 운용이 잘못되어 엔진 냉각수가 과냉각될 경우 엔진 작동에 문제가 발생하여 선박의 주요 기능인 추진을 잃어 버리는 심각한 결과가 초래될 가능성이 있었다. Accordingly, in case of an emergency, if the engine coolant is supercooled due to a user's incorrect manual operation, there is a possibility that a problem may occur in the operation of the engine, resulting in serious consequences of loss of propulsion, a major function of the ship.

따라서, 수동 방식이 아닌 자동화된 방식으로 엔진 냉각수의 폐열을 효율적으로 회수할 수 있는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템에 관한 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for development of a ship engine coolant waste heat recovery system capable of efficiently recovering waste heat from engine coolant through an automated method rather than a manual method.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0126890호(2012.11.21. 공개일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0126890 (2012.11.21. Publication date)

본 발명의 목적은 기존 수동으로 작동되었던 폐열 회수 순환계통상 폐열 회수 정도를 자동화된 방식으로 조절할 수 있어 보다 효율적으로 폐열을 회수할 수 있는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide an engine coolant waste heat recovery system for ships capable of more efficiently recovering waste heat by controlling the degree of waste heat recovery in an automated manner in the existing manual waste heat recovery circulation system.

본 발명의 다른 목적은 엔진 부하와 관계 없이 자동으로 폐열을 회수할 수 있는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a ship engine coolant waste heat recovery system capable of automatically recovering waste heat irrespective of engine load.

본 발명의 또 다른 목적은 폐열 회수 시스템 작동 시 엔진 냉각수의 과 냉각을 방지하여 엔진 작동에 악영향을 주지 않는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide an engine coolant waste heat recovery system for ships that does not adversely affect engine operation by preventing overcooling of engine coolant during operation of the waste heat recovery system.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템은, 선박의 엔진으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 각 소요처에 공급하는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템으로서, 엔진 냉각수와의 열교환을 통해 폐열을 회수하도록 형성된 폐열 회수 계통부; 엔진 냉각수를 순환 유동시키도록 형성된 엔진 냉각수 계통부; 상기 폐열 회수 계통부와 상기 엔진 냉각수 계통부 사이에 설치되어, 상기 엔진 냉각수 계통부를 따라 유동하는 엔진 냉각수로부터 상기 폐열 회수 계통부에 폐열을 회수시키도록 열교환 되는 열교환기; 및 상기 열교환기에서의 열교환 후의 엔진 냉각수 온도를 기 설정된 기준온도와 비교하여 상기 폐열 회수 계통부의 폐열 회수를 제어하는 컨트롤러;를 포함한다. The engine coolant waste heat recovery system of a ship according to an embodiment of the present invention is a ship engine coolant waste heat recovery system that recovers waste heat generated from the ship's engine and supplies it to each required place, and waste heat through heat exchange with engine coolant Waste heat recovery system unit formed to recover; An engine coolant system unit configured to circulate the engine coolant; A heat exchanger installed between the waste heat recovery system unit and the engine coolant system unit to perform heat exchange to recover waste heat to the waste heat recovery system unit from the engine coolant flowing along the engine coolant system unit; And a controller for controlling the waste heat recovery of the waste heat recovery system unit by comparing the engine coolant temperature after heat exchange in the heat exchanger with a preset reference temperature.

상기 폐열 회수 계통부는, 폐열을 회수하는 폐열 회수 라인과, 상기 폐열 회수 라인에서 상기 열교환기를 향해 분기 연결되는 제1 열교환 라인을 포함하고, 상기 엔진 냉각수 계통부는, 엔진 냉각수를 순환시키는 엔진 냉각수 라인과, 상기 엔진 냉각수 라인에서 상기 열교환기를 향해 분기 연결되는 제2 열교환 라인을 포함한다. The waste heat recovery system unit includes a waste heat recovery line for recovering waste heat, and a first heat exchange line branched from the waste heat recovery line to the heat exchanger, and the engine coolant system unit includes an engine coolant line for circulating engine coolant; And a second heat exchange line branchedly connected from the engine coolant line toward the heat exchanger.

상기 엔진 냉각수 라인에서 상기 열교환기의 출측에 위치하며, 상기 열교환기를 통해 열교환 된 엔진 냉각수의 온도를 측정하는 제1 온도센서;를 더 포함한다. And a first temperature sensor positioned at the outlet side of the heat exchanger in the engine coolant line and measuring a temperature of the engine coolant heat-exchanged through the heat exchanger.

상기 제1 열교환 라인에는, 상기 폐열 회수 계통부의 폐열 회수 여부를 조절하는 삼방 밸브 타입의 컨트롤 밸브와, 상기 제1 열교환 라인 상에서 상기 열교환기의 입측과 출측 사이를 바이패스 연결하는 바이패스 라인이 구비될 수 있다. The first heat exchange line is provided with a three-way valve type control valve that controls whether or not the waste heat recovery system unit recovers waste heat, and a bypass line connecting a bypass line between the inlet and outlet sides of the heat exchanger on the first heat exchange line. Can be.

상기 컨트롤러는, 상기 제1 온도센서에서 측정된 열교환 후의 엔진 냉각수 온도와, 기 설정된 기준온도를 비교하여 엔진 냉각수 과냉각을 판단하고, 상기 컨트롤러는, 엔진 냉각수 과냉각 판단 시 상기 컨트롤 밸브를 제어하여, 상기 폐열 회수 라인으로 향한 유로를 차단하고, 상기 바이패스 라인을 향한 유로를 개방하여, 상기 폐열 회수 계통의 폐열 회수 동작을 중단시킬 수 있다.The controller determines the engine coolant supercooling by comparing the engine coolant temperature after heat exchange measured by the first temperature sensor with a preset reference temperature, and the controller controls the control valve when determining the engine coolant supercooling. The flow path toward the waste heat recovery line may be blocked, and the flow path toward the bypass line may be opened to stop the waste heat recovery operation of the waste heat recovery system.

상기 제1 열교환 라인 상에서, 상기 컨트롤 밸브와 상기 폐열 회수 라인 사이에 위치하며, 상기 컨트롤 밸브를 통해 상기 폐열 회수 라인으로 향한 유로의 개방 시의 폐열 회수 온도를 측정하는 제2 온도센서;를 더 포함한다. A second temperature sensor disposed between the control valve and the waste heat recovery line on the first heat exchange line and measuring a waste heat recovery temperature when a flow path toward the waste heat recovery line is opened through the control valve; do.

상기 컨트롤러는, 상기 제2 온도센서에서 측정된 폐열 회수 온도를 이용하여 상기 컨트롤 밸브를 제어하여 상기 폐열 회수 라인으로 회수되는 폐열을 조정할 수 있다. The controller may control the control valve using the waste heat recovery temperature measured by the second temperature sensor to adjust the waste heat recovered to the waste heat recovery line.

상기 바이패스 라인에는 적어도 하나의 오리피스가 더 구비될 수 있다. At least one orifice may be further provided in the bypass line.

상기 폐열 회수 라인에는 제1 밸브가 구비되고, 상기 제1 열교환 라인에서 상기 열교환기의 입측에는 제2 밸브가 구비되며, 상기 제1 열교환 라인에서 상기 열교환기의 출측에는 제3 밸브가 구비될 수 있다. A first valve may be provided in the waste heat recovery line, a second valve may be provided at an inlet side of the heat exchanger in the first heat exchange line, and a third valve may be provided at an outlet side of the heat exchanger in the first heat exchange line. have.

상기 제2 열교환 라인에서 상기 열교환기의 입측에는 제4 밸브가 구비되고, 상기 제2 열교환 라인에서 상기 열교환기의 출측에는 제5 밸브가 구비될 수 있다. In the second heat exchange line, a fourth valve may be provided at an inlet side of the heat exchanger, and a fifth valve may be provided at an outlet side of the heat exchanger in the second heat exchange line.

본 발명에 의하면 기존 수동으로 작동되었던 폐열 회수 순환계통상 폐열 회수 정도를 자동화된 방식으로 조절할 수 있어 보다 효율적으로 폐열을 회수할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage in that waste heat can be more efficiently recovered because the degree of waste heat recovery can be controlled in an automated manner in the existing manual waste heat recovery circulation system.

또한, 본 발명에 의하면 엔진 부하와 관계 없이 자동으로 폐열을 회수할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage of automatically recovering waste heat regardless of engine load.

구체적으로는, 엔진이 고부하 상태가 아닐지라도 적정 수준의 냉각수 폐열이 발생된다고 판단될 경우 폐열 회수가 가능하여 기존에 비해 효율적으로 폐열을 회수할 수 있는 장점이 있다. 그리고 자동으로 폐열 회수 시스템 운용할 수 있어 사용자의 운용 실수로 인한 문제를 미연에 차단할 수 있는 장점이 있다.Specifically, even if the engine is not in a high load state, if it is determined that coolant waste heat is generated at an appropriate level, waste heat can be recovered, and thus waste heat can be efficiently recovered compared to the conventional one. In addition, since the waste heat recovery system can be operated automatically, there is an advantage in that problems caused by a user's operation error can be prevented in advance.

또한, 본 발명에 의하면 엔진 냉각수의 폐열 회수 시스템 작동 시 엔진 냉각수의 과 냉각을 방지하여, 엔진 작동에 악영향을 주지 않을 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage in that overcooling of the engine coolant is prevented during operation of the waste heat recovery system of the engine coolant, so that the engine operation may not be adversely affected.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the present invention.

도 1은 종래의 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 간략히 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional engine coolant waste heat recovery system of a ship.
2 is a conceptual diagram schematically showing a system for recovering waste heat from engine coolant of a ship according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, it means that an arbitrary component is disposed on the "top (or lower)" of the component or the "top (or lower)" of the component, the arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템은 선박의 엔진으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 각 소요처에 공급하는 시스템을 말한다. 기존의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템은 폐열 회수 정도를 조절할 수 없어, 엔진의 고부하 상태에서만 사용이 가능하였으며, 사용자가 폐열 발생 정도를 판단하여 수동으로 운용하여야 했다. 그 결과 잘못된 운용으로 인해 엔진 냉각수가 과냉각될 경우 엔진 작동에 문제가 발생하여 선박의 주요 기능인 추진을 잃어 버리는 심각한 결과가 초래될 우려가 있었다. A ship's engine coolant waste heat recovery system refers to a system that recovers waste heat generated from the ship's engine and supplies it to each customer. Existing engine coolant waste heat recovery system cannot control the degree of waste heat recovery, so it can be used only in a high load condition of the engine, and the user has to determine the degree of waste heat generation and operate it manually. As a result, if the engine coolant is supercooled due to incorrect operation, there is a concern that a problem may occur in the engine operation and serious consequences of the loss of propulsion, the main function of the ship, were feared.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자동화된 방식으로 엔진의 폐열을 효율적으로 회수할 수 있다. The engine coolant waste heat recovery system of a ship according to a preferred embodiment of the present invention has been devised to solve such a conventional problem, and can efficiently recover the waste heat of the engine in an automated manner.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the engine coolant waste heat recovery system of a ship according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템을 간략히 도시한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram schematically showing a system for recovering waste heat from engine coolant of a ship according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템(100)은 선박의 엔진으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 각 소요처에 공급하는 시스템이다. As shown, the engine coolant waste heat recovery system 100 of a ship according to an embodiment of the present invention is a system that recovers waste heat generated from the ship's engine and supplies it to each required destination.

본 발명의 일 실시예에 따르는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템(100)은 폐열 회수 계통부(110), 엔진 냉각수 계통부(130), 열교환기(150), 및 컨트롤러(170)를 포함한다. The engine coolant waste heat recovery system 100 of a ship according to an embodiment of the present invention includes a waste heat recovery system unit 110, an engine coolant system unit 130, a heat exchanger 150, and a controller 170.

폐열 회수 계통부(110)는 엔진 냉각수와의 열교환을 통해 폐열을 회수하도록 형성될 수 있다. The waste heat recovery system unit 110 may be formed to recover waste heat through heat exchange with engine coolant.

엔진 냉각수 계통부(130)는 엔진 냉각수를 순환 유동시키도록 형성될 수 있다. The engine coolant system unit 130 may be formed to circulate the engine coolant.

열교환기(150)는 상기 폐열 회수 계통부(110)와 상기 엔진 냉각수 계통부(130) 사이에 설치되어, 상기 엔진 냉각수 계통부(130)를 따라 유동하는 엔진 냉각수로부터 상기 폐열 회수 계통부(110)에 폐열을 회수시키도록 열교환 될 수 있다. The heat exchanger 150 is installed between the waste heat recovery system unit 110 and the engine coolant system unit 130, and from the engine coolant flowing along the engine coolant system unit 130, the waste heat recovery system unit 110 ) Can be heat-exchanged to recover waste heat.

컨트롤러(170)는 상기 열교환기(150)에서의 열교환 후의 엔진 냉각수 온도를 기 설정된 기준온도와 비교하여 상기 폐열 회수 계통부(110)의 폐열 회수를 제어한다. The controller 170 controls the waste heat recovery of the waste heat recovery system unit 110 by comparing the engine coolant temperature after heat exchange in the heat exchanger 150 with a preset reference temperature.

구체적으로는, 폐열 회수 계통부(110)는 폐열을 회수하는 폐열 회수 라인(111)과, 상기 폐열 회수 라인(111)에서 상기 열교환기(150)를 향해 분기 연결되는 제1 열교환 라인(113)을 포함할 수 있다. Specifically, the waste heat recovery system unit 110 includes a waste heat recovery line 111 for recovering waste heat, and a first heat exchange line 113 branched from the waste heat recovery line 111 toward the heat exchanger 150 It may include.

또한, 엔진 냉각수 계통부(130)는 엔진 냉각수를 순환시키는 엔진 냉각수 라인(131)과, 상기 엔진 냉각수 라인(131)에서 상기 열교환기(150)를 향해 분기 연결되는 제2 열교환 라인(133)을 포함할 수 있다.In addition, the engine coolant system unit 130 includes an engine coolant line 131 for circulating engine coolant, and a second heat exchange line 133 branched from the engine coolant line 131 toward the heat exchanger 150. Can include.

한편, 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템(100)은 제1 온도센서(139)를 더 포함한다. On the other hand, the engine coolant waste heat recovery system 100 of the ship further includes a first temperature sensor (139).

제1 온도센서(139)는 엔진 냉각수 라인(131)에서 상기 열교환기(150)의 출측에 위치하며, 상기 열교환기(150)를 통해 열교환 된 엔진 냉각수의 온도를 측정할 수 있다. The first temperature sensor 139 is located on the outlet side of the heat exchanger 150 in the engine coolant line 131 and may measure the temperature of the engine coolant heat-exchanged through the heat exchanger 150.

구체적으로는, 제1 열교환 라인(113)에는 상기 폐열 회수 계통부(110)의 폐열 회수 여부를 조절하는 삼방 밸브 타입의 컨트롤 밸브(116)가 구비될 수 있다. Specifically, the first heat exchange line 113 may be provided with a three-way valve type control valve 116 that controls whether or not the waste heat recovery system unit 110 recovers waste heat.

그리고 제1 열교환 라인(113) 상에서 상기 열교환기(150)의 입측과 출측 사이를 바이패스 연결하는 바이패스 라인(117)이 더 구비될 수 있다. In addition, a bypass line 117 may be further provided on the first heat exchange line 113 to bypass the inlet and outlet sides of the heat exchanger 150.

이와 같이 구성됨에 따라, 상기 컨트롤러(170)는 상기 제1 온도센서(139)에서 측정된 열교환 후의 엔진 냉각수 온도와, 기 설정된 기준온도를 비교하여 엔진 냉각수 과냉각을 판단할 수 있다. As configured as described above, the controller 170 may determine the engine coolant supercooling by comparing the engine coolant temperature after heat exchange measured by the first temperature sensor 139 with a preset reference temperature.

이어서, 상기 컨트롤러(170)는 엔진 냉각수 과냉각 판단 시 상기 컨트롤 밸브(116)를 제어하는데, 구체적으로는 열교환기 입측 라인(120)으로 향한 유로를 차단하고, 상기 바이패스 라인(117)을 향한 유로를 개방한다. Then, the controller 170 controls the control valve 116 when it is determined that the engine coolant is supercooled. Specifically, the flow path toward the heat exchanger inlet line 120 is blocked, and the flow path toward the bypass line 117 Open.

이와 같은 컨트롤 밸브(116)의 제어 동작에 의해 상기 폐열 회수 계통(110)의 폐열 회수 동작이 중단될 수 있다. The waste heat recovery operation of the waste heat recovery system 110 may be stopped by the control operation of the control valve 116 as described above.

한편, 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템(100)은 제2 온도센서(119)를 더 포함한다. On the other hand, the engine coolant waste heat recovery system 100 of the ship further includes a second temperature sensor 119.

제2 온도센서(119)는 상기 제1 열교환 라인(113) 상에서, 상기 컨트롤 밸브(116)와 상기 폐열 회수 라인(111) 사이에 위치한다. The second temperature sensor 119 is located on the first heat exchange line 113 between the control valve 116 and the waste heat recovery line 111.

이에 따라, 제2 온도센서(119)는 상기 컨트롤 밸브(116)를 통해 상기 폐열 회수 라인(111)으로 향한 유로의 개방 시의 폐열 회수 온도를 측정할 수 있다. Accordingly, the second temperature sensor 119 may measure the waste heat recovery temperature when the flow path toward the waste heat recovery line 111 is opened through the control valve 116.

그리고 상기 컨트롤러(170)는 상기 제2 온도센서(119)에서 측정된 폐열 회수 온도를 이용하여 상기 컨트롤 밸브(116)를 제어한다. 구체적으로 설명하면, 상기 컨트롤러(170)는 상기 폐열 회수 라인(111)으로 회수되는 폐열을 정도를 자동화된 방식으로 조정할 수 있다.In addition, the controller 170 controls the control valve 116 using the waste heat recovery temperature measured by the second temperature sensor 119. Specifically, the controller 170 may adjust the degree of the waste heat recovered by the waste heat recovery line 111 in an automated manner.

한편, 상기 바이패스 라인(117)에는 적어도 하나의 오리피스(118)가 더 구비될 수 있으며, 이를 통해 바이패스 라인(117)으로 회수되는 유량을 감지할 수 있다. 그리고 다른 하나의 오리피스(138)은 엔진 냉각수 라인(111)에 구비될 수 있다. Meanwhile, at least one orifice 118 may be further provided in the bypass line 117, through which the flow rate returned to the bypass line 117 may be sensed. In addition, the other orifice 138 may be provided in the engine coolant line 111.

이에 더하여, 폐열 회수 라인(111)에는 유동의 개폐를 조절하는 제1 밸브(112)가 구비된다. 그리고 제1 열교환 라인(113)에서 열교환기(150)의 입측에는 제2 밸브(114)가 구비되어 열교환기(150)의 입구로 향하는 유동을 개폐 조절할 수 있다. 또한, 제1 열교환 라인(113)에서 열교환기(150)의 출측에는 제3 밸브(115)가 구비되어 열교환기(150)의 출구로부터 나오는 유동을 개폐 조절할 수 있다. In addition, the waste heat recovery line 111 is provided with a first valve 112 that controls the opening and closing of the flow. In addition, a second valve 114 is provided at the inlet side of the heat exchanger 150 in the first heat exchange line 113 to open/close the flow toward the inlet of the heat exchanger 150. In addition, a third valve 115 is provided on the outlet side of the heat exchanger 150 in the first heat exchange line 113 to open and close the flow exiting the outlet of the heat exchanger 150.

또한, 제2 열교환 라인(133)에서 열교환기(140)의 입측에는 제4 밸브(134)가 더 구비될 수 있으며, 제2 열교환 라인(133)에서 열교환기(140)의 출측에는 제5 밸브(135)가 더 구비될 수 있다. In addition, a fourth valve 134 may be further provided at the inlet side of the heat exchanger 140 in the second heat exchange line 133, and a fifth valve 134 at the outlet side of the heat exchanger 140 in the second heat exchange line 133 135 may be further provided.

다음으로, 컨트롤러(170)의 제어 동작에 관하여 설명하기로 한다. 예를 들어, 엔진 냉각수 온도에 대한 기준온도를 76도로 설정할 수 있다. Next, the control operation of the controller 170 will be described. For example, the reference temperature for the engine coolant temperature may be set to 76 degrees.

이 경우, 열교환 후 엔진 냉각수 온도(즉, 제1 온도센서(139)에서 측정된 온도)가 76도 이상인 경우, 컨트롤러(170)는 컨트롤 밸브(116)를 제어하여 폐열 회수 계통부(110)의 온도를 80도까지 자동화된 방식으로 운용할 수 있다. In this case, when the engine coolant temperature after heat exchange (that is, the temperature measured by the first temperature sensor 139) is 76 degrees or more, the controller 170 controls the control valve 116 to control the waste heat recovery system unit 110 The temperature can be operated in an automated manner up to 80 degrees.

반대의 경우로서, 열교환 후 엔진 냉각수 온도가 76도 미만인 경우, 컨트롤러(170)는 엔진 냉각수 과냉각으로 판단하고, 컨트롤 밸브(116)를 제어하여 바이패스 라인(117)로 향하는 유로를 개방하고, 열교환기 입측 라인(120)으로 향하는 유로를 차단하여 폐열 회수 동작이 이루어지지 않도록 한다. In the opposite case, when the engine coolant temperature after heat exchange is less than 76 degrees, the controller 170 determines that the engine coolant is supercooled, controls the control valve 116 to open the flow path to the bypass line 117, and heat exchange The flow path to the input side line 120 is blocked so that the waste heat recovery operation is not performed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 기존 수동으로 작동되었던 폐열 회수 순환계통상 폐열 회수 정도를 자동화된 방식으로 조절할 수 있어 보다 효율적으로 폐열을 회수할 수 있다. As described above, according to the configuration and operation of the present invention, the degree of waste heat recovery in the existing manual waste heat recovery circulation system can be controlled in an automated manner, so that waste heat can be more efficiently recovered.

나아가, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 엔진 부하와 관계 없이 자동으로 폐열을 회수할 수 있다. 예를 들어, 엔진이 고부하 상태가 아닐지라도 적정 수준의 냉각수 폐열이 발생된다고 판단될 경우 폐열 회수가 가능하여 기존에 비해 효율적으로 폐열을 회수할 수 있다. 또한, 자동으로 폐열 회수 시스템 운용할 수 있어 사용자의 운용 실수로 인한 문제를 미연에 차단할 수 있다. Furthermore, according to the configuration and operation of the present invention, waste heat can be automatically recovered regardless of engine load. For example, even if the engine is not in a high load state, if it is determined that coolant waste heat is generated at an appropriate level, waste heat can be recovered, so that waste heat can be recovered more efficiently than before. In addition, since the waste heat recovery system can be operated automatically, the problem caused by the user's operation error can be prevented in advance.

더 나아가, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 엔진 냉각수의 폐열 회수 시스템 작동 시 엔진 냉각수의 과 냉각을 방지하여, 엔진 작동에 악영향을 주지 않을 수 있다. Furthermore, according to the configuration and operation of the present invention, overcooling of the engine coolant is prevented during the operation of the waste heat recovery system of the engine coolant, so that the engine operation may not be adversely affected.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can be made. In addition, even if not explicitly described and described the effect of the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effect by the configuration should also be recognized.

100: 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템
110: 폐열 회수 계통부
111: 폐열 회수 라인
112: 제1 밸브
113: 제1 열교환 라인
114: 제2 밸브
115: 제3 밸브
116: 컨트롤 밸브
117: 바이패스라인
118: 오리피스
119: 제2 온도측정센서
120: 열교환기 입측 라인
130: 엔진 냉각수 계통부
131: 엔진 냉각수 라인
133: 제2 열교환 라인
134: 제4 밸브
135: 제5 밸브
138: 오리피스
139: 제1 온도측정센서
150: 열교환기
170: 컨트롤러100: Ship's engine coolant waste heat recovery system
110: waste heat recovery system unit
111: waste heat recovery line
112: first valve
113: first heat exchange line
114: second valve
115: third valve
116: control valve
117: bypass line
118: orifice
119: second temperature measuring sensor
120: heat exchanger inlet line
130: engine coolant system
131: engine coolant line
133: second heat exchange line
134: fourth valve
135: fifth valve
138: orifice
139: first temperature measuring sensor
150: heat exchanger
170: controller

Claims (9)

선박의 엔진으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 각 소요처에 공급하는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템으로서,
엔진 냉각수와의 열교환을 통해 폐열을 회수하도록 형성된 폐열 회수 계통부;
엔진 냉각수를 순환 유동시키도록 형성된 엔진 냉각수 계통부;
상기 폐열 회수 계통부와 상기 엔진 냉각수 계통부 사이에 설치되어, 상기 엔진 냉각수 계통부를 따라 유동하는 엔진 냉각수로부터 상기 폐열 회수 계통부에 폐열을 회수시키도록 열교환 되는 열교환기; 및
상기 열교환기에서의 열교환 후의 엔진 냉각수 온도를 기 설정된 기준온도와 비교하여 상기 폐열 회수 계통부의 폐열 회수를 제어하는 컨트롤러;
를 포함하는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
As a ship's engine coolant waste heat recovery system that recovers waste heat generated from the ship's engine and supplies it to each required destination,
A waste heat recovery system unit formed to recover waste heat through heat exchange with engine coolant;
An engine coolant system unit configured to circulate the engine coolant;
A heat exchanger installed between the waste heat recovery system unit and the engine coolant system unit to perform heat exchange to recover waste heat to the waste heat recovery system unit from the engine coolant flowing along the engine coolant system unit; And
A controller for controlling the waste heat recovery of the waste heat recovery system unit by comparing the engine coolant temperature after heat exchange in the heat exchanger with a preset reference temperature;
Engine coolant waste heat recovery system of a ship comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 폐열 회수 계통부는,
폐열을 회수하는 폐열 회수 라인과, 상기 폐열 회수 라인에서 상기 열교환기를 향해 분기 연결되는 제1 열교환 라인을 포함하고,
상기 엔진 냉각수 계통부는,
엔진 냉각수를 순환시키는 엔진 냉각수 라인과, 상기 엔진 냉각수 라인에서 상기 열교환기를 향해 분기 연결되는 제2 열교환 라인을 포함하는
선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 1,
The waste heat recovery system unit,
A waste heat recovery line for recovering waste heat, and a first heat exchange line branched from the waste heat recovery line toward the heat exchanger,
The engine coolant system unit,
An engine coolant line for circulating engine coolant, and a second heat exchange line branched from the engine coolant line toward the heat exchanger.
Ship's engine coolant waste heat recovery system.
 제2항에 있어서,
상기 엔진 냉각수 라인에서 상기 열교환기의 출측에 위치하며, 상기 열교환기를 통해 열교환 된 엔진 냉각수의 온도를 측정하는 제1 온도센서;
를 더 포함하는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 2,
A first temperature sensor positioned at the outlet side of the heat exchanger in the engine coolant line and measuring a temperature of the engine coolant heat-exchanged through the heat exchanger;
Engine coolant waste heat recovery system of the ship further comprising a.
 제3항에 있어서,
상기 제1 열교환 라인에는,
상기 폐열 회수 계통부의 폐열 회수 여부를 조절하는 삼방 밸브 타입의 컨트롤 밸브와,
상기 제1 열교환 라인 상에서 상기 열교환기의 입측과 출측 사이를 바이패스 연결하는 바이패스 라인이 구비되는 것을 특징으로 하는
선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 3,
In the first heat exchange line,
A three-way valve type control valve that controls whether or not waste heat is recovered from the waste heat recovery system,
Characterized in that the first heat exchange line is provided with a bypass line connecting the inlet side and the outlet side of the heat exchanger with a bypass
Ship's engine coolant waste heat recovery system.
 제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 온도센서에서 측정된 열교환 후의 엔진 냉각수 온도와, 기 설정된 기준온도를 비교하여 엔진 냉각수 과냉각을 판단하고,
상기 컨트롤러는,
엔진 냉각수 과냉각 판단 시 상기 컨트롤 밸브를 제어하여, 상기 바이패스 라인을 향한 유로를 개방하는 것을 특징으로 하는
선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 4,
The controller,
The engine coolant temperature after heat exchange measured by the first temperature sensor is compared with a preset reference temperature to determine engine coolant supercooling,
The controller,
When determining the engine coolant overcooling, by controlling the control valve, characterized in that to open a flow path toward the bypass line.
Ship's engine coolant waste heat recovery system.
 제4항에 있어서,
상기 컨트롤 밸브를 통해 상기 폐열 회수 라인으로 향한 유로의 개방 시의 폐열 회수 온도를 측정하는 제2 온도센서;
를 더 포함하는 선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 4,
A second temperature sensor measuring a waste heat recovery temperature when a flow path toward the waste heat recovery line is opened through the control valve;
Engine coolant waste heat recovery system of the ship further comprising a.
 제6항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 온도센서에서 측정된 폐열 회수 온도를 이용하여 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는
선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 6,
The controller,
Characterized in that controlling the control valve by using the waste heat recovery temperature measured by the second temperature sensor
Ship's engine coolant waste heat recovery system.
 제2항에 있어서,
상기 폐열 회수 라인에는 제1 밸브가 구비되고, 상기 제1 열교환 라인에서 상기 열교환기의 입측에는 제2 밸브가 구비되며, 상기 제1 열교환 라인에서 상기 열교환기의 출측에는 제3 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는
선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.
The method of claim 2,
A first valve is provided in the waste heat recovery line, a second valve is provided at an inlet side of the heat exchanger in the first heat exchange line, and a third valve is provided at an outlet side of the heat exchanger in the first heat exchange line. Characterized
Ship's engine coolant waste heat recovery system.
 제2항에 있어서,
상기 제2 열교환 라인에서 상기 열교환기의 입측에는 제4 밸브가 구비되고, 상기 제2 열교환 라인에서 상기 열교환기의 출측에는 제5 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는
선박의 엔진 냉각수 폐열 회수 시스템.The method of claim 2,
In the second heat exchange line, a fourth valve is provided at an inlet side of the heat exchanger, and a fifth valve is provided at an outlet side of the heat exchanger in the second heat exchange line.
Ship's engine coolant waste heat recovery system.
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