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기술거래는 양방향 경매방식으로 이루어집니다.
기술을 매수한 당사자는 거래금액의 전부 혹은 10퍼센트(%)를 당일 본원에 입금하여야 하며, 10% 나머지 잔금은 거래일로부터 2일 이내(거래일 익일)에 납부하여야 합니다. 만약 위 지정 기간내에 매수자가 입금하지 않으면 거래는 무효가 되며, 잔금도 기한내에 입금되지 않으면 매도자로 귀속됩니다. 이는 매도자의 기한의 이익상실을 보장함 입니다.
기술거래의 수수료는 기술의 이전 및 사업화 촉진에 관한 법률 시행규칙 산업통상자원부령 제48호 의거 기술이전 금액의 13퍼센트∼기술이전 금액의 17.5퍼센트로 되어있지만, 본 거래사이트에서는 매도‧매수인 각각 10%로 합니다.
이때 매수인의 매수금액(당사로 입금되는 금액)에서 수수료 각각10% 인 20%를 공제한 후 매도인에게 계좌이체를 하여야 합니다.
또한 권리이전(특허)비용은 기술양수인(매수자)부담이며 그 비용은 별도입니다.
청구범위
청구항 1
선박 및 해양플랜트의 주기관 및 보조기기의 주위로 청수가 흐르게 하여 주기관 및 보조기기를 냉각시키고 냉각에 따라 가열된 상기 청수를 열 교환기에서 선박 및 해양플랜트의 외부로부터 유입되는 해수에 의해 냉각되도록제어하는 선박 및 해양플랜트의 냉각 제어 시스템에 있어서,해수 유입구를 통해 유입된 해수를 펌핑하여 상기 열 교환기로 공급하는 제1 해수펌프 및 제2 해수펌프;
상기 주기관 및 보조기기의 냉각에 따라 가열된 청수를 상기 열 교환기로 토출하는 제1 청수펌프;
상기 제1 청수펌프에서 토출되어 상기 주기관 및 보조기기로 바이패스되는 유량이 유입되는 제1 포트와, 상기열 교환기에서 출력되어 상기 주기관 및 보조기기로 유입되는 유량이 유입되는 제2 포트와, 상기 주기관 및 보조기기로 출력하는 제3 포트를 구비하되, 상기 제1 포트의 개폐를 제어하여 상기 열 교환기로 유입되는 청수 유입량을 조절하는 청수 측 3 웨이 밸브;상기 3 웨이 밸브의 제3 포트에서 출력되어 상기 주기관 및 보조기기로 유입되는 청수의 온도를 감지하기 위한온도센서; 및감지된 온도를 기설정된 정상 온도 범위와 비교한 결과에 기초하여 상기 제1 해수펌프, 상기 제2 해수펌프 및상기 제1 청수펌프의 회전수와 상기 3 웨이 밸브의 제1 포트의 개방 정도를 조절하여 상기 제3 포트에서 출력되는 청수의 온도가 상기 정상 온도 범위 내에 포함되도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1 해수펌프 및 상기 제1 청수펌프를 최대로 작동시키고 상기 제2 해수펌프는 정지시키며 상기 3 웨이 밸브를 잠근 상태를 초기 상태로 설정한 후,상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만의 저온인 경우, 상기 제1 해수펌프 및 상기 제2 해수펌프가 작동중이면 제1 해수펌프 및 상기 제2 해수펌프가 최소로 작동하도록 1차 제어하고, 상기 1차 제어에 의해서도 상기감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만이면 상기 제2 해수펌프를 정지시킨 후 상기 제1 해수펌프가 최대로 작동하도록 2차 제어하고, 상기 2차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만이면 상기 제1해수펌프가 최소로 작동하도록 3차 제어하고, 상기 3차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만이면 상기 제1 청수펌프가 최소로 작동하도록 4차 제어하고, 상기 4차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만이면 상기 3 웨이 밸브의 제1 포트를 서서히 열도록 5차 제어하고, 상기 5차 제어 이후에도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만일 때 상기 1차 제어부터 순서대로 다시 반복하여 수행하며,상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위를 초과하는 고온인 경우, 상기 3 웨이 밸브가 열린 상태이면 상기 3웨이 밸브의 제1 포트를 서서히 닫도록 1차 제어하고, 상기 1차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상온도 범위를 초과하면 상기 제1 청수펌프가 최대로 작동하도록 2차 제어하고, 상기 2차 제어에 의해서도 상기감지된 온도가 상기 정상 온도 범위를 초과하면 상기 제1 해수펌프가 최대로 작동하도록 3차 제어하고, 상기 3차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위를 초과하면 상기 제1 해수펌프 및 상기 제2 해수펌프가 최소로 작동하도록 4차 제어하고, 상기 4차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위를초과하면 상기 제1 해수펌프 및 상기 제2 해수펌프가 최대로 작동하도록 5차 제어하고, 상기 5차 제어 이후에도상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위를 초과할 때 상기 1차 제어부터 순서대로 다시 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템.
청구항 2
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청구항 3
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청구항 4
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청구항 5
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청구항 6
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청구항 7
제1항에 있어서,상기 제1 해수펌프 및 상기 제2 해수펌프의 제1압력을 계측하는 제1압력 센서; 및상기 제1 청수펌프의 제2압력을 계측하는 제2압력 센서;를 더 포함하며,상기 제어부는,상기 제1압력과 상기 제2압력의 차이가 기설정된 임계 압력 이상이면 상기 제1 해수펌프 및 상기 제2 해수펌프가 최대 회전수로 구동하도록 제어하여 상기 열 교환기의 내부 통로에 있는 오염물질을 제거하는 것을 특징으로하는 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 선박 및 해양플랜트에서 주기관 및 보조기기를 냉각시키는 데 사용되는 [0001] 해수펌프, 청수펌프 및 청수측 3way 밸브를 운용환경에 따라 제어기에서 제어 및 관리하여 에너지를 절감할 수 있는 선박 및 해양플랜트용냉각 제어 시스템에 관한 것이다.
배 경 기 술
[0002] 일반적으로 선박이나 해양플랜트에는 선내에 설치되는 주기관, 발전기 등과 같은 발열장치를 냉각하기 위한 냉각 시스템이 마련된다. 이러한 냉각 시스템 중 중앙냉각시스템은 청수를 폐루프로 구성하여 발열장치를 냉각하며 냉각기(열 교환기)를 통해 해수로 청수를 냉각하는 2차 냉각구조를 가진다. 위 시스템에서 발열장치를 냉각하는 청수의 온도는 일정하게 제어되어야 한다. 이를 위해 청수의 온도를 검출하고 공압을 사용하여 청수 측의3way 밸브의 위치를 조정함으로서 청수의 온도를 일정하게 유지한다.
[0003] 근래의 유가상승으로 인해 선박이나 해양플랜트에서 에너지 절감의 필요성이 대두되고 있다. 이중 선박에서 차지하는 펌프의 소비전력은 상당히 크므로 펌프의 소비전력을 절감하기 위한 방안으로 해수펌프의 회전수 조절을통한 에너지 절감형 냉각 시스템이 제안되고 있다. 한국등록특허공보 제10-2010-0136151호 및 제10-2011-0002227호에는 냉각기에서 냉각 처리된 냉각수를 운전 장비로 공급하는 연결 배관 상에 온도감지센서를 설치하고, 온도감지센서에서 감지된 온도 값에 따라 해수펌프의 회전수를 적절히 변경하여 해수펌프의 부하를 낮춤으로 에너지를 절감하는 방법이 개시되고 있다.
[0004] 그러나, 이러한 냉각 시스템은 청수 측의 3way 밸브가 해수펌프의 회전속도에 상관없이 청수 온도에 따라 개별적으로 제어되기 때문에 해수펌프의 회전속도를 낮추어 냉각량을 줄이기 전에 3way 밸브의 위치가 먼저 변화하여 청수온도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 해수펌프의 회전속도를 충분히 낮추지 못하여 에너지를 추가적으로 절감할 수 없게 된다. 또한 해수펌프의 회전수는 변경되나 청수를 강제 순환시키는 청수펌프는 정격 회전수로서 일정하게 운전되도록 마련됨으로써 발열량이 적을 경우 에너지 절감 효과는 미비하게 된다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) KR 10-[0005] 2010-0136151 A
(특허문헌 0002) KR 10-1529229 B1
발명의 내용
해결하려는 과제
[0006] 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에너지 절감을 극대화하여 전력소모를 최소화할 수 있는 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
[0007] 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은, 선박 주기관 및 보조기기의 주위로 청수가 흐르게 하여 주기관 및 보조기기를 냉각시키고 냉각에 따라 가열된 상기 청수를 열 교환기에서 선박 및 해양플랜트의 외부로부터 유입되는 해수에 의해 냉각되도록 제어하는 선박 및 해양플랜트의 냉각 제어 시스템에 있어서, 해수 유입구를 통해 유입된 해수를 펌핑하여 상기 열 교환기로 공급하는적어도 둘 이상의 해수펌프와, 상기 주기관 및 보조기기의 냉각에 따라 가열된 청수를 상기 열 교환기로 토출하는 적어도 하나 이상의 청수펌프와, 상기 열 교환기 및 상기 청수펌프에서 유출된 청수를 상기 주기관 및 보조기기로 공급하는 라인에 설치되어 상기 주기관 및 보조기기로의 청수 유입량을 조절하기 위한 청수 측 3-WAY 밸브와, 상기 3-WAY 밸브에서 출력되어 상기 주기관 및 보조기기로 유입되는 청수의 온도를 감지하기 위한 온도센서와, 감지된 온도에 기초하여 상기 해수펌프 및 상기 청수펌프의 회전수와 상기 3-WAY 밸브의 개폐를 조절하여상기 주기관 및 보조기기로 유입되는 청수의 온도가 기설정된 정상 온도 범위 내에 포함되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
[0008] 본 발명에 따르면, 선박 주기관 및 보조기기로 유입되는 청수의 온도에 기초하여 해수펌프 및 청수펌프의 회전수를 적절히 변경하고 청수 측 3-WAY 밸브를 제어기에서 통합제어함으로써 상기 해수펌프 및 청수펌프의 전력소모를 절감할 수 있는 효과가 있다.
[0009] 또한, 본 발명에 따르면, 열 교환기에 의한 냉각 전후의 압력차가 소정 기준치 이상이면 해수펌프를 최대 회전수로 동작시켜 상기 열 교환기 내부의 오염물질이 제거되도록 함으로써, 해수의 유입에 따른 이물질 제거 및 해수 파이프의 플러싱 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
[0010] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템을 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템에서 해수펌프 및 청수펌프의 회전
수와 청수 측 3-WAY 밸브의 개폐를 조절하는 개략적인 방법을 나타내는 순서도이고,
도 3은 도 2의 냉각량 감소 알고리즘에 관한 구체적인 방법을 나타내는 순서도이고,
도 4는 도 2의 냉각량 증가 알고리즘에 관한 구체적인 방법을 나타내는 순서도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
[0011] 이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
[0012] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 본발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템에서 해수펌프 및 청수펌프의 회전수와 3-WAY밸브의 개폐를 조절하는 구체적인 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 도 2의 냉각량 감소 알고리즘에 관한 구체적인 방법을 나타내는 순서도이고, 도 4는 도 2의 냉각량 증가 알고리즘에 관한 구체적인 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 [0013] 냉각 제어 시스템을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
[0014] 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은, 선박 주기관 및 보조기기(150)의 주위로 청수가 흐르게 하여 주기관 및 보조기기(150)를 냉각시키고 주기관 및 보조기기(150)의 냉각에 따라 가열된상기 청수를 열 교환기(130)에서 선박의 외부로부터 유입되는 해수에 의해 냉각되도록 제어하기 위한 시스템이다.
[0015] 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은 해수펌프(120), 열 교환기(130), 청수펌프(140), 3-WAY 밸브(150), 온도 센서(210) 및 제어부를 포함한다.
[0016] 상기 해수펌프(120)는 해수 유입구(110)를 통해 유입된 해수를 펌핑하여 상기 열 교환기(130)로 공급하기 위한것이다.
[0017] 여기서, 상기 해수펌프(120)는 적어도 둘 이상으로 구비되며, 냉각시스템의 중요도로 인하여 한 대의 예비 펌프를 추가로 가질 수 있다. 상기 열 교환기(130)에서 입출력되는 청수 온도에 따라 각 해수펌프(120)의 회전수를제어할 수 있다.
[0018] 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기해수펌프(120)에 의해 펌핑된 해수가 유입되는 상기 열 교환기(130)의 입구 부근과, 선박 외부로 유출되는 상기열 교환기(130)의 출구 부근의 온도를 각각 감지하는 해수 측 온도 센서(221,222)를 더 포함할 수 있다.
[0019] 아래의 표 1은, 상기 해수펌프(120)가 제1 해수펌프(121) 및 제2 해수펌프(122)를 포함할 때, 상기 해수 측 온도 센서(221,222)에 의해 감지된 온도에 기초하여 제1 해수펌프(121) 및 제2 해수펌프(122) 각각의 회전수(RPM)를 제어하는 방식을 나타내는 표이다.
[0020] 제3 해수펌프(123)는 예비로 사용되며 필요 시 제1 해수펌프(121)나 제2 해수펌프(122)와 교환될 수 있다.
표 1
[0021] 회전수(RPM)
제1 해수펌프 50% 60% 70% 80% 90% 50% 60% 70% 80% 90%
제2 해수펌프 0% 0% 0% 0% 0% 50% 60% 70% 80% 90%
[0023] 예컨대, 상기 표 1을 참조하면, 상기 해수펌프(120)는 상기 해수 측 온도 센서(221,222)에 의해 감지된 온도가소정 기준치보다 낮으면 상기 해수펌프(120)의 회전수(RPM)가 낮아지도록 제어하고, 상기 감지된 온도가 소정기준치보다 높으면 상기 해수펌프(120)의 회전수(RPM)가 높아지도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 해수펌프(120)는 후술될 본 발명에 따른 제어 알고리즘에 의해 제1 해수펌프(121)의 냉각 능력이 단독 운전으로 청수를 냉각할 수 있을 정도라고 판단되는 경우에는 상기 제1 해수펌프(121)의 회전수(RPM)만을 조절하고 상기 제2 해수펌프(122)는 기동되지 않도록 제어할 수도 있다.
[0024] 즉, 본 발명에 따르면, 복수 개의 해수펌프(120)를 구비한 상태에서도, 1대의 해수펌프(121)의 단독 운전만으로도 청수 온도의 냉각이 가능하다고 판단되는 경우에는 나머지 해수펌프들을 기동시키지 않음으로써, 전력 소모를 절감하는 효과를 가질 수 있게 된다.
[0025] 상기 청수펌프(140)는 상기 주기관 및 보조기기(150)의 냉각에 따라 가열된 청수를 상기 열 교환기(130)로 토출하기 위한 것이다.
[0026] 여기서, 상기 청수펌프(140)는 적어도 하나 이상으로 구비되며, 냉각시스템의 중요도로 인하여 한 대의 예비 펌프를 추가로 가질 수 있다. 상기 열 교환기(130)에서 입출력되는 청수 온도에 따라 상기 청수펌프(140)의 회전수를 제어할 수 있다.
[0027] 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기청수펌프(140)에 의해 토출된 청수가 유입되는 상기 열 교환기(130)의 입구 부근과 상기 주기관 및 보조기기(150)로 유출되는 상기 열 교환기(130)의 출구 부근의 온도를 각각 감지하는 청수 측 온도 센서(223,224)를 더포함할 수 있다.
아래의 표 2는, 상기 청수 측 온도 센서(223,224)에 의해 감지된 온도에 기초하여 [0028] 제1 청수펌프(141)의 회전수(RPM)를 제어하는 방식을 나타내는 표이다.
[0029] 청수펌프(140)의 회전수(RPM)는 선박 및 해양플랜트의 냉각시스템 구조에 따라 최저 속도 제한이 달라질 수 있고, 제2 청수펌프(142)는 예비로 사용되며 필요 시 제1 청수펌프(141)와 교환될 수 있다.
표 2
[0030] 회전수(RPM)
청수펌프 60% 70% 80% 90% 100%
[0032] 예컨대, 상기 표 2를 참조하여 설명하면, 상기 청수펌프(140)는 상기 청수 측 온도 센서(223,224)에 의해 감지된 온도가 소정 기준치보다 낮으면 상기 청수펌프(140)의 회전수(RPM)가 낮아지도록 제어하고, 상기 감지된 온도가 소정 기준치보다 높으면 상기 청수펌프(140)의 회전수(RPM)가 높아지도록 제어할 수 있다.
[0033] 상기 열 교환기(130)는 상기 해수펌프(120)로부터 유입되는 해수를 이용하여 상기 청수펌프(140)로부터 유입되는 청수, 즉, 상기 주기관 및 보조기기(150)의 냉각에 의해 가열된 청수를 냉각 처리하기 위한 것이다.
[0034] 상기 청수 측 3-WAY 밸브(160)는 상기 주기관 및 보조기기(150)으로의 청수 유입량을 조절하기 위한 것으로서,상기 3-WAY 밸브(160)는 상기 열 교환기(130) 및 상기 청수펌프(140)에서 유출된 청수를 상기 주기관 및 보조기기(150)로 공급하는 라인에 설치된다.
[0035] 상기 온도 센서(210)는 상기 3-WAY 밸브(160)에서 출력되어 상기 주기관 및 보조기기(150)로 유입되는 청수의온도를 감지하기 위한 것이다.
[0036] 상기 제어부는 상기 온도 센서(210)에 의해 감지된 온도에 기초하여 상기 해수펌프(120) 및 상기 청수펌프(140)의 회전수와 상기 3-WAY 밸브(160)의 개폐를 조절하여 상기 주기관 및 보조기기(150)으로부터 유입되는 청수의 온도가 기설정된 정상 온도 범위 내에 포함되도록 제어하기 위한 것이다.
[0037] 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 온도 센서(210)에 의해 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 내에 포함되지 않는 경우, 만일 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위를 초과하는 고온일 때에는, 상기 3-WAY 밸브(160)의 개폐를 조절하여 바이패스 되는 유량을 줄이도록 1차 제어하고, 상기 1차 제어에 의해서도 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 내에 포함되지 않으면 상기 해수 펌프(120) 및 상기 청수펌프(140)의 회전수를 조절하여 상기 정상 온도 범위 내에 포함되도록 2차 제어한다.
[0038] 반면, 상기 감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 미만의 저온일 때에는, 상기 해수펌프(120) 및 상기 청수펌프(140)의 회전수를 조절하여 상기 정상 온도 범위 내에 포함되도록 1차 제어하고 상기 1차 제어에 의해서도 상기감지된 온도가 상기 정상 온도 범위 내에 포함되지 않으면 상기 3-WAY 밸브(160)의 개폐를 조절하여 바이패스되는 유량을 줄이도록 2차 제어하게 된다.
[0039] 여기서, 상기 해수펌프(120) 및 상기 청수펌프(140)의 회전수는 각각의 회전수감지부(미도시)에 의해 감지될 수있다.
[0040] 예컨대, 만약 상기 해수펌프(120)가 제1 해수펌프(121) 및 제2 해수펌프(122)를 포함한다면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은, 제1 해수펌프(121)의 제1회전수를 감지하기 위한 제1회전수 감지부와, 제2 해수펌프(122)의 제2회전수를 감지하기 위한 제2회전수 감지부와, 상기 제1 청수펌프(141)의제3회전수를 감지하기 위한 제3회전수 감지부를 더 포함할 수 있다.
[0041] 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템에서의상기 제어부의 구체적인 제어 동작에 대하여 설명하도록 한다.
[0042] 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양 플랜트 용 냉각 제어 시스템은 초기 기동 시 제1해수펌프(121) 및 제1 청수펌프(141)를 각각 최대 출력으로 기동시키고, 제2 해수펌프(122)는 정지시키며, 3-WAY 밸브(160)를 닫아 바이패스가 되지 않도록 설정한 후, 실시간마다 온도 센서(210)를 이용하여 청수 측 3-WAY 밸브(160)의 출력 온도를 확인하여 아래와 같은 제어 동작을 수행하게 된다.
먼저, 온도 센서(210)에 의해 감지된 온도(T), 즉, 청수 측 3-WAY 밸브(160)[0043] 에서 출력되어 주기관 및 보조기기(150)으로 유입되는 청수의 온도가 기설정된 정상 온도 범위 내에 포함되는지를 판단한다. 이때, 상기 정상 온도 범위는 제1 임계 온도(예컨대, 36℃) 이상이면서 제2 임계 온도(예컨대, 38℃) 이하이다.
[0044] 만일 상기 감지된 온도(T)가 상기 제1 임계 온도보다 낮으면, 후술될 도 3의 냉각량 감소 알고리즘에 따라 상기감지된 온도(T)가 상기 정상 온도 범위 내에 포함되도록 제어하고, 상기 감지된 온도(T)가 상기 제2 임계 온도보다 높으면, 후술될 도 4의 냉각량 증가 알고리즘에 따라 상기 감지된 온도(T)가 상기 정상 온도 범위 내에 포함되도록 제어한다.
[0045] 다음으로, 도 3을 참조하여 상기 감지된 온도(T)가 상기 제1 임계 온도보다 낮은 경우의 냉각량 감소 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.
[0046] 먼저, 제2 해수펌프(122)가 작동 중인지, 즉, 제2 해수펌프(122)의 제2회전수가 0%보다 큰 지를 판단한다.
[0047] 다음으로, 상기 제2 해수펌프(122)가 작동 중(제2회전수>0%)인 것으로 판단되면, 상기 제1 해수펌프(121) 및 상기 제2 해수펌프(122)가 최소로 작동 중인지, 즉, 상기 제1 해수펌프(121)의 제1회전수와 상기 제2 해수펌프(122)의 제2회전수가 모두 50%보다 작은지를 판단한다.
[0048] 만일 상기 제1 해수펌프(121) 및 상기 제2 해수펌프(122)가 모두 최소로 작동 중인 것으로 판단되면, 상기 제2해수펌프(122)는 정지시키고 상기 제1 해수펌프(121)는 최대로 기동시킨다(회전수:99%). 반면, 상기 제1 해수펌프(121) 및 상기 제2 해수펌프(122)가 모두 최소로 작동되지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 해수펌프(121) 및 상기 제2 해수펌프(122)의 회전속도(RPM)를 PID 제어에 의해 감소시킨다. 이와 같은 PID 제어 방식은당업자에게는 자명한 사항이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
[0049] 다음으로, 상기 제2 해수펌프(122)가 작동되지 않는 것(제2회전수<0%)으로 판단되면, 상기 제1 해수펌프(121)가최소로 작동 중인지, 즉, 상기 제1 해수펌프(121)의 제1회전수가 50%보다 작은지를 판단한다.
[0050] 만일 상기 제1 해수펌프(121)가 최소로 작동되지 않는 것으로 판단되면, 상기 제1 해수펌프(121)의 회전속도(RPM)를 PID 제어에 의해 감소시킨다.
[0051] 반면, 상기 제1 해수펌프(121)가 최소로 작동 중인 것으로 판단되면, 상기 제1 청수펌프(141)가 최소로 작동되는지, 즉, 상기 제1 청수펌프(141)의 제3회전수가 50%보다 작은지를 판단한다.
[0052] 상기 제1 청수펌프(141)가 최소로 작동 중인 것으로 판단되는 경우, 청수 측 3-WAY 밸브(160)를 PID 제어에 의해 서서히 열도록 제어하고, 상기 제1 청수펌프(141)가 최소로 작동되지 않는 것으로 판단되면, 상기 제1 청수펌프(141)의 회전속도(RPM)를 PID 제어에 의해 감소시킨다.
[0053] 다음으로, 도 4를 참조하여 상기 감지된 온도(T)가 상기 제2 임계 온도보다 높은 경우의 냉각량 증가 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.
[0054] 먼저, 청수 측 3-WAY 밸브(160)의 개폐 상태를 확인한다.
[0055] 다음으로, 상기 3-WAY 밸브(160)가 닫힌 것으로 판단되면, 상기 3-WAY 밸브를 PID 제어에 의해 서서히 닫도록제어한다.
[0056] 다음으로, 상기 3-WAY 밸브(160)가 열린 것으로 판단되면, 상기 제1 청수펌프(141)가 최대로 작동 중인지, 즉,상기 제1 청수펌프(141)의 제3회전수가 99%이상인지를 판단한다.
[0057] 만일 상기 제1 청수펌프(141)가 최대로 작동되지 않는 것으로 판단되면, 상기 제1 청수펌프(141)의 회전속도(RPM)를 PID 제어에 의해 상승시킨다.
[0058] 반면, 상기 제1 청수펌프(141)가 최대로 작동 중인 것으로 판단되면, 상기 제2 해수펌프(122)가 작동 중인지,즉, 상기 제2 해수펌프(122)의 제2회전수가 0보다 큰지를 판단한다.
[0059] 상기 제2 해수펌프(122)가 작동 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 해수펌프(121) 및 상기 제2 해수펌프(122)의 회전속도(RPM)를 PID 제어에 의해 상승시키고, 상기 제2 해수펌프(122)가 작동되지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 해수펌프(141)가 최대로 작동 중인지, 즉, 상기 제1 해수펌프(141)의 제1회전수가 99% 이상인지를 판단한다.
[0060] 상기 제1 해수펌프(141)가 최대로 작동 중인 것으로 판단되면, 상기 제1 해수펌프(121) 및 상기 제2 해수펌프(142)를 최소 회전속도(RPM), 50% 이하로 제어하고, 상기 제1 해수펌프(141)가 최대로 작동되지 않는 것으로 판단되면, 상기 제1 해수펌프(121)의 회전속도(RPM)를 PID 제어에 따라 상승시킨다.
본 발명에 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은 어느 [0061] 하나의 제어동작이 수행된 후에 이를 다시 피드백하여 청수 측 3-WAY 밸브(160)의 출력 온도가 기설정된 정상 온도 범위 내에 포함될 때까지 소정의 제어 동작이 반복수행되도록 한다.
[0062] 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템을 이용하면, 선박 주기관 및 보조기기로 유입되는 청수의 온도에 기초하여 청수펌프 및 해수펌프의 회전수를 적절히 변경하고 상기 주기관 및 보조기기로 유입되는 청수량을 조절함으로써 상기 청수펌프 및 상기 해수펌프의 전력소모를 절감할 수 있게 된다.
[0063] 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 및 해양플랜트용 냉각 제어 시스템은 상기 해수펌프(120)의 제1압력을계측하는 제1압력 센서(311,312,313)와, 상기 청수펌프(140)의 제2압력을 계측하는 제2압력 센서(321,322)를 더포함할 수도 있다.
[0064] 예컨대, 도 1을 참조하면, 상기 제1압력 센서(311,312,313)는 제1 해수펌프(121)와 제2 해수펌프(122) 및 제3해수펌프(123)에 각각 설치되고, 상기 제2압력 센서(321,322)는 제1 청수펌프(141)와 제2 청수펌프(142)에 각각설치될 수 있다.
[0065] 이때, 상기 제어부는 상기 제1압력과 상기 제2압력의 차이가 기설정된 임계 압력 이상인 것으로 판단되면, 상기해수펌프(120)가 최대 회전수로 구동하도록 제어하여 상기 열 교환기(130)의 내부 통로에 있는 오염물질을 제거할 수 있다.
[0066] 본 발명에 따르면, 만약 상기 제1압력 센서(311,312,313) 및 상기 제2압력 센서(321,322)를 구비하지 않는 경우에는, 상기 제어부가 일정 시간마다 상기 해수펌프(120)를 최대 회전수로 구동하도록 제어하여 상기 열 교환기(130)의 내부 통로에 있는 오염물질을 제거하도록 할 수도 있다.
[0067] 이에 따라, 선박이 연안, 운하, 수로, 강 등의 수심이 낮은 구역이나 오염이 심한 항로를 운항하는 경우 냉각수와 함께 오염 물질에 해당하는 진흙 등이 해수와 청수 간의 열 교환이 수행되는 열 교환기(130)의 냉각튜브(미도시)를 막아 냉각 효율을 급격히 저하시키거나, 이로 인해 청수의 온도를 급격히 상승시켜 주기관 및 보조기기(150)를 정지시키는 등의 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
[0068] 이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
부호의 설명
[0069] 110: 해수 유입구 120: 해수펌프
130: 열 교환기 140: 청수펌프
150: 주기관 및 보조기기 160: 청수 측 3-WAY 밸브
210: 온도 센서 221,222: 해수 측 온도 센서
223,224: 청수 측 온도 센서 311,312,313: 제1 압력 센서
321,322: 제2 압력 센서
