KR910002117B1 - 선박 발전용 디젤기관의 연료공급시스템 - Google Patents

선박 발전용 디젤기관의 연료공급시스템 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

선박 발전용 디젤기관의 연료공급시스템
제1도는 본 발명에 따른 일실시예의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 연료혼합장치부 2 : 연료유챔버
3 : 가압장치부 4 : 점도조절장치부
5 : 비상공급장치부 6 : 제어판넬부
7 : 디젤기관 8 : 저질유연료탱크
9 : 박용디젤유연료탱크 10 : 압축공기탱크
12, 12' : 송출변동공급펌프 15 : 혼합기
16 : 릴리이프밸브 17 : 차압감지기
22 : 유면비례신호검출용 레벨센서 32, 36 : 가압펌프
38 : 벤팅탱크 42 : 가열기
46 : 점도감지기 52 : 공급펌프
53 : 압축공기구동공급펌프 61 : 혼합비율설정기
62 : 제어회로.
본 발명은 선박 발전용 디젤기관의 연료공급시스템에 관한 것으로, 특히 박용디젤유와 저질유를 혼합한 연료유를 선박 발전용 디젤기관에 공급하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선반 발전용 디젤기관에는 고가의 양질인 박용디젤유와 값싼 저질유를 적당비율로 혼합하여 공급하는 것이 경제적이다. 이와같은 2종류의 연료를 혼합하고 혼합된 연료유를 기관에 공급하기 위해서는 몇가지 문제점을 해결하여야 하는 바, 첫째, 선반의 종류, 선내의 구조에 관계없이 기존의 장치에 설치의 용이성, 둘째 디젤유와 저질유의 정확한 혼합비율조절 및 균질한 혼합, 세째, 혼합한 연료유의 점도조절, 네째, 기관에 공급되는 연료유내의 공기제거, 다섯째, 혼합연료공급시스템의 고장시 비상대책등을 고려하여야 한다.
종래의 혼합연료공급시스템으로 여러가지 방식이 안출되어 공개된 바 있으며 그중의 하나가 대한민국 실용신안 공고번호 82-1846호에 공고된 것이 있으나 이들은 상기 기술한 문제점들을 전부 해결하지 못하였다. 이에 상술한 문제점들을 해결할 수 있는 연료공급시스템의 출현이 요망되어 왔었다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 요망에 부응하여 상기 문제점들을 모두 해결할 수 있는 선박 발전용 디젤기관의 연료공급장치를 제공하는데 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 박용디젤유연료탱크 및 저질유연료탱크의 각 연료를 펌핑하여 동일 압력하에서 일정혼합비로 균질하게 혼합하는 연료혼합장치부와, 이 연료혼합장치부로 부터 송출되는 연료유의 유량을 상기 디젤기관에 공급되는 유량에 따라 조절하고 일정유량을 보유하는 연료유챔버와, 이 연료유챔버로 부터 연료유를 펌핑하여 일정압력으로 가압하여 송출되는 가압장치부와, 이 가압장치부로부터 송출되는 연료유를 피드백 제어되는 가열기로 가열하여 점도를 조절하는 점도조절장치부와, 상기 장치들의 고장시 상기 박용디젤유연료탱크로 부터 상기 디젤기관에 디젤유를 자동적으로 공급하는 비상공급장치부와, 상기 장치들을 상호 전기적으로 결합하는 제어판넬부와를 한 유니트에 일체로 하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예의 개략도이다. 참조번호 1은 연료혼합장치부로 이는 여과기(82) 및 밸브(81)를 통하여 저질유연료탱크(8)에 접속되는 밸브(11), 송출변동공급펌프(12), 체크밸브(l3), 유량계(14), 혼합기(15) 및 릴리이프밸브(16)를 차례로 배관(8a)으로 접속하고, 상기 혼합기(15)의 유입구측에 유량계(14'), 체크밸브(15'), 송출변동공급펌프(12')와, 여과기(92) 및 밸브(91)를 통하여 박용디젤유연료탱크(9)에 접속되는 밸브(11')를 차례로 분기배관(9a)으로 접속하여 상기 체크밸브(13)(13')의 각 유출구측에 차압감지기(17)를 모세관(18)으로 접속하여서 구성된 것이다.
참조번호 2는 연료유챔버로 유면 상한치 검출용 레벨센서(21), 유면 하한치 검출용 레벨센서(23) 및 유면 비례신호 출력용 레벨센서(22)를 구비하여서된 것이다.
참조번호 3는 가압장치부로 상기 연료유챔버(2)의 유출구에 밸브(31), 1차가압펌프(32), 체크밸브(33), 유량계(34), 밸브(35), 2차가압펌프(36) 및 체크밸브(37)를 차례로 배관(8a)으로 접속하고, 상기 유량계(34)와 밸브(35)사이에 디젤기관(7)으로 부터 배관(8b)을 통하여 회수되는 연료유가 유입되는 벤팅탱크(38)를 접속하여서된 것이다.
참조번호 4는 점도조절장치부로 상기 가압장치부(3)의 체크밸브(37)의 유출구에 밸브(41), 가열기(42), 체크밸브(43), 여과기(44), 밸브(45), 점도감지기(46) 및 체크밸브(47)를 차례로 접속하여서된 것이다. 여기서 가열기(42)는 전기히터방식이나, 증기히터방식을 채택할 수 있고 전기히터방식일 경우에는 상기 점도감지기(46)의 검출신호에 따라 전력공급을 제어하며, 증기히터방식일 경우에는 상기 점도감지기(46)의 검출신호에 따라 증기공급량을 제어하게 된다.
참조번호 5는 비상공급장치부로 상기 여과기(92)의 유출구에 밸브(51), 공급펌프(52) 및 체크밸브(53)를 차례로 배관(9c)으로 접속하고 상기 공급펌프(52)는 연료유 공급중단시에 자동적으로 작동되도록 구성되며, 또한 상기 여과기(92)의 유출구에 밸브(54), 압축공기구동공급펌프(55) 및 체크밸브(55)를 차례로 배관(9d)으로 접속하고 상기 압축공기구동공급펌프(55)는 압축공기탱크(10)로 부터 정전시에 개방되는 솔레노이드밸브(57)를 통하여 배관(10a)으로 접속하여서 구성된 것이다.
참조번호 6은 제어판넬부로 이는 각 장치부로 부터 전기적신호를 받아 이를 연산처리하여 대응하는 장치부를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어회로(62) 및 혼합비율설정기(61)로 구성된 것이다. 여기서는 연료혼합장치부(1)의 차압감지기(17)로 부터 검출신호를 받아 차압발생경고신호를 내보내며, 혼합비율설정기(61)의 지시에 따라 송출변동공급펌프(12)(12')의 회전수를 제어하여, 또한 연료유챔버(2)의 레벨센서(22)의 유면비례신호에 따라 상기 송출변동공급펌프(12)(12')를 제어하며 각종 밸브를 제어하도록 구성된 것이다. 3방향밸브(70)를 통하여 정상시에는 연료유를, 비상시에는 디젤유를 공급받는 디젤기관(7)에는 연료분사펌프(7l), 여과기(72) 및 체크밸브(73)를 배관(7a)으로 접속하여 3방향밸브(74)를 통하여 남은 연료가 회수되도록 접속된 것이다. 상기 3방향밸브(70)의 일단은 체크밸브(75)를 통하여는 점도조절장치부(4)의 유출구에 접속되고 또한 체크밸브(58)를 통하여는 정전시 디젤유를 공급하는 압축공기구동공급펌프(55)의 유출구측에 접속된다. 상기 3방향밸브(74)의 타단은 연료유공급시스템의 고장시 디젤유를 공급하는 공급펌프(52)의 유출구에 접속된다. 상기 3방향밸브(74)의 일단은 디젤유연료탱크(9)에, 타단은 저질유연료탱크(8), 연료유챔버(2) 및 벤팅탱크(38)에 접속된다. 제1도에 도시되어 있지 않지만 배관(8a)(8b)에는 연료유가 응고되는 것을 방지하기위한 증기배관이 설치되는 것은 물론이다. 또한 가압장치부(3)와 점도조절장치부(4)의 1차가압펌프(32), 2차가압펌프(36) 및 가열기(42)둥은 고장을 대비하여 이중으로 설치할 수 있다. 미설명부호 38a는 가스배출밸브, 38b는 가스 레벨센서, 39,75는 과압방지용 밸브이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다. 정상동작시 밸브(81)(11)(91)(11')(31)(35)(41) 및 (45)는 개방된다. 또한 3방향밸브(70)(74)는 하방으로 개방된다. 제어판넬부(6)의 혼합비율설정기(61)에 의해 박용디젤유와 저질유의 혼합비가 세트되면 제어회로(62)에서는 이에 대응하여 송출변동공급펌프(12)(12')의 회전속도를 제어하며 이에 송출변동공급펌프(12)(12')는 각각의 회전속도로 동작되어 저질유연료탱크(8) 및 박용디젤유연료탱크(9)로 부터 각 연료를 혼합기(15)에 송출한다. 체크밸브(13)(13')를 통하면서는 일정압력으로 혼합기(15)에 인입된다.
상기 일정압력은 릴리이프밸브(16)에 의해 형성되는 배압, 예컨대 0.5kg/cm2이상으로 유지되며 이로 인하여 저질유와 박용디젤유의 양을 일정하게 유지시켜 주는 역활을 하게된다. 이와같이 설정된 혼합비로 혼합기(15)에 의해 균일하게 혼합된 연료유는 연료유챔버(2)에 인입되고 이 연료유챔버(2)에 인입된 연료유의 유량이 유출되는 유량보다 많을때에는 유면이 상숭하게되고 유면비례신호 출력용 레벨센서(22)에서 이를 검출하여 제어회로(62)를 통하여 송출변동공급펌프(12)(12')의 회전속도를 감소시켜 유입유량을 감소시키며, 인입되는 유량보다 유출되는 유량이 많을 경우에는 상기 송출변동공급펌프(12)(12')의 회전속도를 증가시켜 유입유량을 증가시키게 된다. 따라서 연료유챔버(2)내에는 설정된 유면높이의 연료유가 항상 일정량 보유되며 상술한 바와같이 연료유의 유량을 자동적으로 조절하게 된다. 만약 이 레벨센서(22)가 고장이 났을 경우에 유면이 계속 상승하면 레벨센서(21)에서 이를 감지하여 제어회로(62)를 통하여 상기 송출변동공급펌프(12)(12')를 정지시키게 되며, 반대로 유면이 계속 하강하면 레벨센서(22)에서 이를 감지하여 제어회로(62)를 통하여 저유면 경고신호를 내보내도록 한다.
이와같이 연료유챔버(2)에서 유량제어되는 연료유는 가압장치부(3)에 인입된다. 인입된 연료유는 1차가압펌프(32)에 의해 일정압력, 예컨대 3-4kg/cm2정도로 가압되고 이 압력은 체크밸브(39)에 의해 일정압력을 유지하게 된다. 일정압력으로 가압된 연료유는 2차가압펌프(36)에 의해 일정압력 예컨대 3kg/cm2정도로 가압되어 전체적으로 6-7kg/cm2의 압력으로 점도조절장치부(4)의 가열기(42)에 공급되게 된다. 이와같이 연료유를 가압함으로써 포함되어 있는 소량의 수분이 가열기(42)에서 가열시 기화되는 것을 방지할 수 있다. 가열기(42)에 공급되는 연료유는 적정한 온도로 가열되게 되며 이 가열된 연료유는 여과기(44)에서 불순물이 제거된후 점도감지기(46)를 거쳐서 디젤기관(7)에 공급된다. 점도감지기(46)에서는 디젤기관(7)에 공급되는 연료유의 점도를 감지하여 적정 점도여부를 감지하고 감지된 신호를 제어판넬부(6)의 제어회로(62)에 공급한다. 제어회로(62)에서는 이 신호를 판단하여 설정점도 이하이면 가열기(42)의 가열온도가 낮아지도록 설정점도 이상이면 가열온도가 높아지도록 제어하여 설정점도를 유지하도록 한다. 따라서 항상 디젤기관(7)에 공급되는 연료유의 점도를 자동적으로 설정점도로 일정하게 유지시킬 수 있다. 디젤기관(7)에서 분산되고 남은 연료유는 배관(7a)(8b)를 거쳐서 벤팅탱크(38)로 회수된다. 이와같이 디젤기관(7)에 연료유는 일정혼합비로, 일정유량으로, 일정점도로 유지되면서 반복 공급된다. 시스템내에서 발생되는 가스는 벤팅탱크(38)에 모이게되고 벤팅탱크(38)에 모인 가스가 일정레벨 이상이 되면 이를 가스 레벨센서(38b)가 감지하고 이 신호에 따라 제어회로(62)에 의해 가스배출밸브(38a)가 열리면서 가스는 방출되고 순수한 연료유만 계속적으로 디젤기관(7)에 공급되게된다.
상술한 연료유공급시스템이 고장났을 경우에는 이를 제어회로(62)에서 검출하여 디젤유공급펌프(52)를 자동적으로 작동시키고 3방향밸브(70)(74)를 절환시켜 디절유가 디젤기관(7)에 공급되도록 하여 연료유중단으로 인한 디젤기관(7)의 연료공급중단상태를 방지할 수 있다.
또한 선내에 정전이 되었을 경우에는 솔레노이드밸브(57)가 개방되고 압축공기탱크(10)로 부터 압축공기가 배관(10a)를 통하여 압축공기구동공급펌프(55)에 공급되어 공급펌프(55)가 작동되고 이에 디젤유가 배관(9d)를 따라 디젤기관(7)에 자동적으로 공급되게 된다.
이상과 같이 본 발명은 두개의 송출변동펌프로 저질유와 디젤유를 일정비율로 혼합하고 이 비율을 일정하게 유지하고 또한 이를 감지하는 연료혼합장치부와, 이 연료혼합장치부로 부터 송출되는 연료유의 유량을 디젤기관에 공급되는 유량에 따라 인입되는 유량을 제어하여 일정유량을 보유하는 연료유챔버와, 이 연료유챔버로 부터 공급되는 연료유를 가압시켜 가열기에 공급하고 시스템내에 발생되는 가스를 제거하는 가압장치부와, 이 가압장치부로 부터 가압송출되는 연료유를 피드백 제어되는 가열기로 가열하고 필터링하는 점도조절장치부와, 상술한 연료유공급시스템 고장시 디젤유를 디젤기관에 공급하고 또한 정전시에도 디젤유를 공급할 수 있는 비상공급장치부와, 상기 장치들을 상호 전기적으로 결합하여 제어하는 제어판넬부와를 한유니트에 일체로 구성한 것으로 첫째, 모든 장치를 한 유니트에 일체로 함으로써 선박의 종류 및 선내의 구조에 관계없이 용이하게 설치가능하며, 또한 연료유챔버채용으로 별도의 혼합유연료탱크를 추가설치할 필요가 없다. 둘째, 디젤유와 저질유를 각각의 송출변동공급펌프로 송출함으로써 기관의 종류, 기관의 부하상태들에 따라서 혼합비율을 자유로이 설정할 수 있으며 설정된 혼합비율로 공급되는 2개의 연료는 일정압력하에서 혼합되므로 항상 균질한 연료를 생산할 수 있다. 세째, 연료유를 가압하여 공급함으로써 연료에 포함된 소량의 수분이 가열시 가스화되는 것을 방지하여 기관내에 발생되는 가스를 벤팅탱크를 통하여 배출함으로써 기관에 항상 순수한 연료만 공급할 수 있다. 네째, 점도감지기에 의해 피드백 제어되는 가열기로 기관에 공급되는 연료유의 점도를 항상 설정점도로 일정하게 유지시켜 공급할 수 있다. 다섯째, 연료유공급시스템의 고장시 뿐만 아니라 정전시에도 자동적으로 이를 감지하여 디젤유를 기관에 공급함으로써 어떠한 비상상태에서도 기관에 연료공급이 중단되는 것을 방지할 수 있어 선반운항시 안전을 도모할 수 있다.
이와같이 본 발명은 종래의 선박 발전용 디젤기관의 연료공급장치의 모든 문제점을 해결할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 2가지 연료를 혼합하는 연료혼합장치부(1)와, 일정유량을 보유하는 연료유챔버(2)와, 일정압력으로 가압송출하는 가압장치부(3)와, 가열기(42)로 가열하여 점도조절하는 점도조절장치부(4)와, 연료공급상태를 제어하는 제어판넬부(6)로 구성되는 것에 있어서, 상기 장치들의 고장시 박용디젤유연료탱크(9)로 부터 디젤기관(7)에 디젤유를 자동적으로 공급하기 위한 비상공급장치부(5)를 상기 장치들과 하나의 유니트에 일체로 구성하여서 됨을 특징으로 한 선박 발전용 디젤기관의 연료공급시스템.
  2. 제1항에 있어서, 비상공급장치부(5)는 상기 박용디젤유연료탱크(9)와 디젤기관(7)를 배관(9c) 및 배관(9d)으로 병렬로 접속하되 상기 배관(9d)상에는 밸브(54), 압축공기구동공급펌프(55) 및 체크밸브(56)를 개재시키고, 상기압축공기구동공급펌프(55)는 압축공기탱크(10)와 배관(10a)으로 접속하되 이 배관(10a)상에는 정전시에 개방되는 솔레노이드밸브(57)를 개재시켜서 구성한 정전시 연료공급장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박 발전용 디젤기관의 연료공급장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140080426A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 만 디젤 앤 터보 에스이 연료 공급 시스템 및 그 작동 방법

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