KR20210017156A - Me-gi 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트 - Google Patents

Me-gi 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트 Download PDF

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KR20210017156A
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강은석
김경권
박찬욱
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엠티에이치콘트롤밸브(주)
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Abstract

본 발명은 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트는 ME-GI 엔진의 연료가스 공급배관 누출 점검을 위한 에어 시스템 상에 설치되어 압축공기에 대한 감압과 압력조절 및 감압된 저압공기의 공급이 안정되고 원활하게 수행되도록 하고, 연료가스 공급배관을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관으로 설정압의 저압공기를 지속적으로 공급하여 가스누출감지용 외부배관을 통한 연료가스 공급배관의 가스누출 점검이 원활하고 안정되게 이루어지도록 하며, 비정상적 공기유동에 대한 다각적인 대응이 가능해지도록 한다.

Description

ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트{Valve unit for supplying air into gas leak sensing pipe of ME-GI engine}
본 발명은 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 ME-GI 엔진의 연료가스 공급배관 누출 점검을 위한 에어 시스템 상에 설치되어 압축공기에 대한 감압과 압력조절 및 감압된 저압공기의 공급이 안정되고 원활하게 수행되도록 하고, 연료가스 공급배관을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관으로 설정압의 저압공기를 지속적으로 공급하여 가스누출감지용 외부배관을 통한 연료가스 공급배관의 가스누출 점검이 원활하고 안정되게 이루어지도록 하며, 비정상적 공기유동에 대한 다각적인 대응이 가능해지도록 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트에 관한 것이다.
일반적으로 선박 등의 해상 구조물은 해상에서 충분한 추력을 얻기 위하여 대형 2행정 디젤 엔진을 사용하고 있다. 이러한 선박용 디젤 엔진은 벙커C유를 연료로 주로 사용하고 있는데, 벙커C유는 연소과정에서 이산화탄소를 비롯한 다량의 오염물질을 배출하게 되어 최근의 환경 규제에 적합하지 않고, 단위 열량당 가격이 높아 경제적이지 않다. 이에 따라 벙커C유 대신에 오염물질의 배출량이 적고 가격이 저렴한 천연가스를 연료로 사용하는 대형 디젤 엔진이 연구되고 있는데, 이와 관련하여 덴마크의 만 디젤 & 터보(Man Desel & Turbo)사는 고압의 천연가스를 연료로 사용하는 가스분사식 엔진(MAN Electronic Gas-Injection Engine; 이하, 'ME-GI 엔진' 이라 함)을 개발하였다.
이와 같은 ME-GI 엔진도 디젤기관의 일종으로 압축 착화 방식으로 구동되고, 공기압축기로부터 공급되는 공기가 엔진의 연료밸브, 과급기 세척유닛, 연료밸브 테스트유닛, 연료가스 공급배관의 누출검사유닛이나 통풍시스템 등으로 공급된다.
연료가스 공급배관의 누출검사유닛은 연료가스 공급배관을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관에 설정압의 저압공기가 흐르도록 한 다음, 가스누출감지용 외부배관에 설치되는 가스 감지기(gas detector)를 통해 가스누출감지용 외부배관의 압력 변화를 센싱하여 비정상적인 압력 상승을 가스 누출로 판단하는 구조로 이루어진다. 가스누출감지용 외부배관에는 흡입 팬(suction fan)이 연결 설치되어 가스누출감지용 외부배관의 압력조정이 필요할 경우 등의 상황에서 구동될 수 있도록 한다.
여기서 공기압축기로부터 전달되는 압축공기를 연료가스 공급배관의 누출검사유닛이나 통풍시스템으로 공급하는 에어 시스템에는 감압밸브가 설치되어 압축공기를 저압공기로 전환시키게 되는데, 에어 시스템의 안정적 운용을 위한 시스템의 개선이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1965446호 "선박용 연료공급시스템" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0052887호 "선박용 연료가스 공급 시스템 및 방법"
따라서 본 발명은 이와 같은 기술개발의 일환으로서, 제1글로브밸브, Y-스트레이너, 감압밸브, 안전밸브, 실린더밸브, 리프트 체크밸브, 제2글로브밸브가 일체로 조합된 구성을 제공함으로써 압축공기에 대한 감압과 압력조절 및 감압된 저압공기의 공급이 안정되고 원활하게 수행될 수 있고, 연료가스 공급배관을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관으로 설정압의 저압공기를 지속적으로 공급하여 가스누출감지용 외부배관을 통한 연료가스 공급배관의 가스누출 점검이 원활하고 안정되게 이루어지도록 하며, 비정상적 공기유동에 대한 다각적인 대응이 가능해질 수 있도록 하는 새로운 형태의 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 에어 저장탱크에 연결된 에어공급배관 상의 고압용 개폐밸브(4)를 통과한 압축공기가 통과하게 되고, 작업자에 의해 수동 개페동작하게 되는 제1수동개폐밸브(100); 상기 제1수동개폐밸브(100)의 유출로 측에 연결되고, 압축공기의 압력을 감소시켜 생성되는 저압공기를 배출시키는 감압밸브(300); 상기 감압밸브(300)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 상기 감압밸브(300)의 오동작에 따라 설정크기 이상의 압력을 갖는 공기가 유입될 시 해당 공기를 외부로 배출시키는 안전밸브(400); 상기 안전밸브(400)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 전자제어에 의해 자동 개폐동작하게 되며, 전자제어에 의해 저압공기의 압력을 조절하게 되는 실린더밸브(500); 상기 실린더밸브(500)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 역류방지 기능을 수행하게 되는 체크밸브(600); 및 상기 체크밸브(600)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 작업자에 의해 수동 개페동작하게 되는 제2수동개폐밸브(700);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트에서 상기 체크밸브(600)는 리프트 체크밸브(600a)로 이루어지되,
상기 리프트 체크밸브(600a)는, 밸브몸체의 디스크 플러그 배치공간에 배치되는 디스크 플러그가 저압공기의 압력에 의해 수직이동하면서 역류 방지 기능을 수행하는 구조를 가진다.
이와 같은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트에서 상기 제1수동개폐밸브(100)와 제2수동개폐밸브(700)는 제1글로브밸브(100a)와 제2글로브밸브(700a)로 이루어질 수 있고, 상기 제1글로브밸브(100a)와 감압밸브(300) 사이에 압축공기 내 이물질을 제거하는 필터(200)가 배치될 수 있으며, 상기 감압밸브(300)와 안전밸브(400) 사이에 압력게이지(800)가 배치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트에서 상기 필터(200)는 Y-스트레이너(200a)로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트에서 상기 제1글로브밸브(100a), Y-스트레이너(200a), 감압밸브(300), 안전밸브(400), 실린더밸브(500), 리프트 체크밸브(600a), 제2글로브밸브(700a)는 서로 대응하는 유입로 측 플랜지와 유출구 측 플랜지가 서로 체결되어 일체를 이루는 구조를 가질 수 있다.
본 발명은 ME-GI 엔진의 연료가스 공급배관 누출 점검을 위한 에어 시스템 상에 설치되는 것으로, 압축공기에 대한 감압과 압력조절 및 감압된 저압공기의 공급이 안정되고 원활하게 수행되도록 하고, 연료가스 공급배관을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관으로 설정압의 저압공기를 지속적으로 공급하여 가스누출감지용 외부배관을 통한 연료가스 공급배관의 가스누출 점검이 원활하고 안정되게 이루어지도록 하며, 비정상적 공기유동에 대한 다각적인 대응이 가능해지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트가 ME-GI 엔진 시스템 상에 배치되는 구성을 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트의 기본 구성 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트의 구성 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트의 구성 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 ME-GI 엔진, ME-GI 엔진의 에어 시스템, 연료가스 공급배관의 누출검사유닛/통풍시스템, 수동 개폐밸브, 글로브밸브, 감압밸브, 안전밸브, 실린더밸브, 체크밸브, 리프트 체크밸브, 압력게이지, Y-스트레이너 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)는 도 1에서와 같이 연료가스 공급배관(2)을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관(3)으로 설정압의 저압공기를 지속적으로 공급하기 위하여 ME-GI 엔진 시스템 상에 설치된다. 여기서 연료가스 공급배관(2)은 330bar의 고압 연료가스를 메인 엔진(1)으로 공급하는 배관이다. 가스누출감지용 외부배관(3)은 연료가스 공급배관(2)의 외주면을 둘러싸는 것으로, 연료가스 공급배관(2)과 가스누출감지용 외부배관(3)은 이중 관 구조를 이루게 된다. 한편 에어 저장탱크(5)에 연결된 에어공급배관을 통해 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)으로 30bar의 압축공기가 공급되고, 30bar의 압축공기를 0.5bar로 감압시킨 후 가스누출감지용 외부배관(3)으로 공급하게 된다. 가스누출감지용 외부배관(3)에는 가스누출 검출기(6)가 연결되어 고압 연료가스의 누출 여부를 감지하게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)는 도 2에서와 같이 제1수동개폐밸브(100), 감압밸브(300), 안전밸브(400), 실린더밸브(500), 체크밸브(600), 제2수동개폐밸브(700)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 제1수동개폐밸브(100), 감압밸브(300), 안전밸브(400), 실린더밸브(500), 체크밸브(600), 제2수동개폐밸브(700)는 일체로 결합되어 갑판(deck)에 고정설치된다.
제1수동개폐밸브(100)는 에어 저장탱크(5)에 연결된 에어공급배관 상의 고압용 개폐밸브(4)를 통과한 압축공기가 통과하게 되는 것으로, 작업자에 의해 수동 개페동작하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 제1수동개폐밸브(100)는 제1글로브밸브(100a)로 이루어지고, 30bar의 압축공기가 제1글로브밸브(100a)를 통과하게 된다.
감압밸브(300)는 제1수동개폐밸브(100)의 유출로 측에 연결되는 것으로, 압축공기의 압력을 감소시켜 생성되는 저압공기를 배출시키게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 감압밸브(300)는 30bar의 압축공기를 감압시켜 0.5bar의 저압공기를 생성시키게 된다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)는 도 3과 도 4에서와 같이 제1글로브밸브(100a)와 감압밸브(300) 사이에 압축공기 내 이물질을 제거하는 필터(200)를 배치시킨다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 필터(200)는 Y-스트레이너(200a)로 이루어진다.
안전밸브(400)는 감압밸브(300)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되는 것으로, 감압밸브(300)의 오동작에 따라 설정크기 이상의 압력을 갖는 공기가 유입될 시 해당 공기를 외부로 배출시키는 기능을 수행한다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)는 도 3과 도 4에서와 같이 감압밸브(300)와 안전밸브(400) 사이에 압력게이지(800)를 배치시켜 감압밸브(300)를 통과한 공기의 압력이 작업자에 의해 육안으로 확인될 수 있도록 한다.
실린더밸브(500)는 안전밸브(400)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되는 것으로, 전자제어에 의해 자동 개폐동작하게 된다. 또한 실린더밸브(500)는 전자제어에 의해 저압공기의 압력을 조절할 수도 있다.
체크밸브(600)는 실린더밸브(500)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되는 것으로, 역류방지 기능을 수행하게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브(600)는 도 3과 도 4에서와 같이 리프트 체크밸브(600a)로 이루어진다. 이와 같은 리프트 체크밸브(600a)는 밸브몸체의 디스크 플러그 배치공간에 배치되는 디스크 플러그가 저압공기의 압력에 의해 수직이동하면서 역류 방지 기능을 수행하는 구조를 가지는데, 본 출원인에 의해 출원된 특허출원번호 제10-2018-0126660로 "리프트 체크밸브"의 기술구성이 적용될 수 있다.
제2수동개폐밸브(700)는 체크밸브(600)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되는 것으로, 작업자에 의해 수동 개페동작하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 제2수동개폐밸브(700)는 제2글로브밸브(700a)로 이루어진다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)는 도 4에서와 같이 제1글로브밸브(100a), Y-스트레이너(200a), 감압밸브(300), 안전밸브(400), 실린더밸브(500), 리프트 체크밸브(600a), 제2글로브밸브(700a)는 서로 대응하는 유입로 측 플랜지와 유출구 측 플랜지가 서로 체결되어 일체를 이루는 구조를 갖는 것으로, 갑판(deck)에 고정설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트(1000)는 제1글로브밸브(100a), Y-스트레이너(200a), 감압밸브(300), 안전밸브(400), 실린더밸브(500), 리프트 체크밸브(600a), 제2글로브밸브(700a)가 일체로 조합된 구성을 제공하므로, 압축공기에 대한 감압과 압력조절 및 감압된 저압공기의 공급이 안정되고 원활하게 수행될 수 있고, 연료가스 공급배관(2)을 둘러싸는 가스누출감지용 외부배관(3)으로 설정압의 저압공기를 지속적으로 공급하여 가스누출감지용 외부배관(3)을 통한 연료가스 공급배관(2)의 가스누출 점검이 원활하고 안정되게 이루어지게 되며, 비정상적 공기유동에 대한 다각적인 대응이 가능해질 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 메인 엔진
2 : 연료가스 공급배관
3 : 가스누출감지용 외부배관
4 : 고압용 개폐밸브
5 : 에어 저장탱크
6 : 가스누출 검출기
100 : 제1수동개폐밸브
100a : 제1글로브밸브
200 : 필터
200a : Y-스트레이너
300 : 감압밸브
400 : 안전밸브
500 : 실린더밸브
600 : 체크밸브
600a : 리프트 체크밸브
700 : 제2수동개폐밸브
700a : 제2글로브밸브
800 : 압력게이지
1000 : ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트

Claims (5)

  1. 에어 저장탱크에 연결된 에어공급배관 상의 고압용 개폐밸브(4)를 통과한 압축공기가 통과하게 되고, 작업자에 의해 수동 개페동작하게 되는 제1수동개폐밸브(100);
    상기 제1수동개폐밸브(100)의 유출로 측에 연결되고, 압축공기의 압력을 감소시켜 생성되는 저압공기를 배출시키는 감압밸브(300);
    상기 감압밸브(300)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 상기 감압밸브(300)의 오동작에 따라 설정크기 이상의 압력을 갖는 공기가 유입될 시 해당 공기를 외부로 배출시키는 안전밸브(400);
    상기 안전밸브(400)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 전자제어에 의해 자동 개폐동작하게 되며, 전자제어에 의해 저압공기의 압력을 조절하게 되는 실린더밸브(500);
    상기 실린더밸브(500)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 역류방지 기능을 수행하게 되는 체크밸브(600); 및
    상기 체크밸브(600)의 유출로 측에 연결되어 저압공기가 통과하게 되고, 작업자에 의해 수동 개페동작하게 되는 제2수동개폐밸브(700);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 체크밸브(600)는 리프트 체크밸브(600a)로 이루어지되,
    상기 리프트 체크밸브(600a)는,
    밸브몸체의 디스크 플러그 배치공간에 배치되는 디스크 플러그가 저압공기의 압력에 의해 수직이동하면서 역류 방지 기능을 수행하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1수동개폐밸브(100)와 제2수동개폐밸브(700)는 제1글로브밸브(100a)와 제2글로브밸브(700a)로 이루어지고,
    상기 제1글로브밸브(100a)와 감압밸브(300) 사이에 압축공기 내 이물질을 제거하는 필터(200)가 배치되며,
    상기 감압밸브(300)와 안전밸브(400) 사이에 압력게이지(800)가 배치되는 것을 특징으로 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 필터(200)는 Y-스트레이너(200a)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1글로브밸브(100a), Y-스트레이너(200a), 감압밸브(300), 안전밸브(400), 실린더밸브(500), 리프트 체크밸브(600a), 제2글로브밸브(700a)는 서로 대응하는 유입로 측 플랜지와 유출구 측 플랜지가 서로 체결되어 일체를 이루는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 ME-GI 엔진 가스누출감지 배관 에어공급용 밸브유니트.
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