KR20140071660A

KR20140071660A - 중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법

Info

Publication number: KR20140071660A
Application number: KR1020120139489A
Authority: KR
Inventors: 공창훈; 김하종; 이지형
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-12

Abstract

본 발명은 중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 중력 발라스팅 장치는, 해수를 흡입하는 해수흡입구; 상기 해수흡입구로부터 유입되는 해수에 포함된 이물질을 필터로 걸러내는 여과 장치; 여과 장치로부터 유입되는 해수에 포함된 미생물이나 생물을 자외선 반응기로 살균하는 살균 장치; 상기 살균 장치로부터 유입되는 해수를 저장하는 발라스트 탱크; 및 상기 여과 장치 내부를 흐르는 해수를 역류시켜 상기 필터를 세척하는 필터 역세 시스템을 포함하여 구성되되, 상기 필터 역세 시스템은, 상기 해수흡입구와 이송 파이프 라인으로 연결되는 역세펌프; 상기 필터 하부에 연결되는 필터용 역세배출관과 역세용 유입관 사이에 구비되어 역세라인을 차단 또는 개방시키는 필터역세밸브; 및 상기 역세펌프와 역세용 급수관으로 연결되고, 상기 필터와 상기 역세용 유입관으로 연결되어, 해수의 빠른 흐름에 의해 상기 역세용 유입관에 진공압이 형성되도록 하는 이덕터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법은, 필터가 해수에 포함된 이물질을 걸러내면서 필터의 입출구의 차압이 발라스팅에 지장을 주는 차압으로 증가되었을 때, 필터 역세 시스템이 작동 되도록 하여, 필터 역세시 해수를 역류시킬 수 있는 구동력을 제공하기 위해 필요한 차압이 형성되도록 함으로써, 필터 역세 부족으로 인한 필터의 막힘 우려 없이 필터를 효과적으로 세척할 수 있고, 항상 발라스팅 작동이 되도록 함으로써, 발라스팅 시간을 최소화 시킬 수 있고, 발라스팅 운전을 정지시키지 않은 상태로 필터 역세 운전이 가능하므로 구동 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법 {A gravity ballasting system and a method of back-flushing a filter using the same}

본 발명은 중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법에 관한 것이다.

리그(Rig)선, 즉 드릴링 반 잠수식 리그(Drilling Semisubmergible Rig)는 시추를 위한 설비를 갖춘 해양 플랜트로서, 통상 한 쌍의 폰툰(pontoon)에 복수개의 기둥(column)을 세우고 이 기둥을 연결하는 상부갑판 상에 시추설비를 설치하여 이루어진다.

이러한 리그선은 기둥 및 폰툰에 위치한 복수의 발라스트 탱크에 적정 양의 해수를 발라스트 수로서 발라스팅(Ballasting) 혹은 디발라스팅(De-ballasting) 함으로써 자세 및 드래프트(Draft)를 유지한다.

리그선에는 발라스트 수를 처리하기 위한 발라스트 수 처리 장치(Ballast Water Treatment System; BWTS)가 적용되고 있다.

발라스트 수 처리 장치는 해수의 미생물이나 생물을 살균하고 이물질 등을 걸러내는 장치로서, 필터(Filter)와 자외선 반응기(UV Reactor)를 포함하여 구성된다.

그런데, 발라스팅 방식으로 중력 충전 시스템(Gravity filling system)을 적용하는 리그선에서, 발라스트 수 처리 장치의 필터에 끼어 점착된 이물질 및 수중 생물을 제거하기 위한 필터 역세시, 구동력을 제공하기 위해 필요한 차압이 형성되지 못하여, 필터가 효과적으로 세척되지 않으며 운전중 결국 필터 막힘으로 발라스팅을 정지시켜야 할 경우가 생긴다. 이 경우 작업자가 필터 엘리먼트를 분리한 후 세척을 수행하여야 하며, 이로 인하여, 작업 시간이 소요될 뿐만 아니라, 세척 작업 동안에 발라스트 수의 유입은 모두 차단되므로 발라스트 수 처리 장치의 구동 시간이 오래 걸리며 구동 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 발라스팅 운전중 필터 역세시 구동력을 제공하기 위해 필요한 차압이 형성되도록 함으로써, 필터를 효과적으로 세척할 수 있는 중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치는, 해수를 흡입하는 해수흡입구; 상기 해수흡입구로부터 유입되는 해수에 포함된 이물질을 필터로 걸러내는 여과 장치; 여과 장치로부터 유입되는 해수에 포함된 미생물이나 생물을 자외선 반응기로 살균하는 살균 장치; 상기 살균 장치로부터 유입되는 해수를 저장하는 발라스트 탱크; 및 상기 여과 장치 내부를 흐르는 해수를 역류시켜 상기 필터를 세척하는 필터 역세 시스템을 포함하여 구성되되, 상기 필터 역세 시스템은, 상기 해수흡입구와 이송 파이프 라인으로 연결되는 역세펌프; 상기 필터 하부에 연결되는 필터용 역세배출관과 역세용 유입관 사이에 구비되어 역세라인을 차단 또는 개방시키는 필터역세밸브; 및 상기 역세펌프와 역세용 급수관으로 연결되고, 상기 필터와 상기 역세용 유입관으로 연결되어, 해수의 빠른 흐름에 의해 상기 역세용 유입관에 진공압이 형성되도록 하는 이덕터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법은, 해수흡입구와 이송 파이프 라인으로 연결되는 역세펌프와, 상기 역세펌프와 역세용 급수관으로 연결되고, 여과 장치의 필터와 역세용 유입관으로 연결되는 이덕터를 포함하는 필터 역세 시스템이 구비되는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법에 있어서, 발라스팅 라인을 개방하고 필터 역세 라인을 차단한 상태에서, 중력에 의한 발라스팅 작동을 시작하는 단계; 역세펌프를 가동하여 역세라인에 진공압을 형성하여 역세가 유사시 가능하도록 준비하는 단계; 상기 필터 입출구의 차압이 최초 제1 차압에서 발라스팅에 지장을 주는 제2 차압으로 증가되었는지 확인하는 단계; 상기 제2 차압에 도달한 경우, 상기 역세라인의 밸브를 열어 상기 필터 역세 라인을 개방하는 단계; 상기 필터 입출구의 차압이 상기 제2 차압에서 상기 제1 차압 수준으로 떨어졌는지 확인하는 단계; 및 상기 제1 차압에 도달한 경우, 상기 역세라인의 상기 밸브를 닫아 상기 필터 역세 라인을 차단하여 필터 역세 운전을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 중력 발라스팅 장치 및 이를 이용한 필터 역세 방법은, 필터가 해수에 포함된 이물질을 걸러내면서 필터의 입출구의 차압이 발라스팅에 지장을 주는 차압으로 증가되었을 때, 필터 역세 시스템이 작동 되도록 하여, 필터 역세시 해수를 역류시킬 수 있는 구동력을 제공하기 위해 필요한 차압이 형성되도록 함으로써, 필터 역세 부족으로 인한 필터의 막힘 우려 없이 필터를 효과적으로 세척할 수 있고, 항상 발라스팅 작동이 되도록 함으로써, 발라스팅 시간을 최소화 시킬 수 있고, 발라스팅 운전을 정지시키지 않은 상태로 필터 역세 운전이 가능하므로 구동 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 또한, 도면에 도시된 실선 화살표(→)는 발라스팅되는 해수 흐름을 나타낸 것이고, 점선 화살표(--->)는 필터 역세시 해수의 흐름을 나타낸 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치(1)는, 해수흡입구(sea chest; 10), 여과 장치(20), 살균 장치(30), 발라스트 탱크(40), 필터 역세 시스템(filter back-flushing system; 50), 오버 보드(over board; 60)를 포함한다.

상기에서, 중력 발라스팅 장치(1)는 발라스팅 방식으로서 중력 충전 시스템(Gravity filling system)이 적용되며, 발라스트 수 처리 장치(Ballast Water Treatment System; BWTS)로는 여과 장치(20), 살균 장치(30), 필터 역세 시스템(50)을 포함하여 구성될 수 있다.

해수흡입구(10)는, 중력에 의해 해수를 흡입하여 후술할 발라스트 탱크(40)에 해수를 공급, 즉 발라스팅 한다.

해수흡입구(10)로 흡입되는 해수는 크게 2가지 발라스팅 방식으로 발라스트 탱크(40)에 공급될 수 있는데, 하기에서 설명할 첫 번째 발라스팅 방식은 발라스트 수 처리 장치가 없을 때 기존에 적용되는 방식으로서, 발라스트 수 처리 장치가 있을 경우에는 비상 상황에서 적용되는 운전 옵션이고, 두 번째 발라스팅 방식은 본 발명의 실시예가 적용되는 통상적인 운전 옵션이다.

첫 번째 발라스팅 방식은, 해수흡입구(10)로부터 연장되는 이송 파이프 라인(11)과, 이송 파이프 라인(11)으로부터 분기되는 발라스트 수 처리장치 바이패스 배관(41)과, 발라스트 수 처리장치 바이패스 배관(41)에 연통되며 발라스트 탱크(40)에 연결되는 발라스팅 배관(44)을 통해 발라스트 탱크(40)에 해수를 공급할 수 있다.

이때, 발라스트 수 처리장치 바이패스 배관(41)에 설치된 제1 밸브(2a), 발라스팅 배관(44)에 설치된 제8 밸브(2h)는 개방되고, 나머지 밸브들은 모두 차단된다.

두 번째 발라스팅 방식은, 해수흡입구(10)로부터 연장되는 이송 파이프 라인(11)과, 이송 파이프 라인(11)으로부터 분기되는 발라스트 수 처리장치 유입관(42)과, 발라스트 수 처리장치 유입관(42)에 연결되는 후술할 여과 장치(20)와, 여과 장치(20)와 연결되는 후술할 살균 장치(30)와, 살균 장치(30)에 일단이 연결되며 발라스트 탱크(40)에 타단이 연결되는 발라스팅 배관(44)을 통해 발라스트 탱크(40)에 해수를 공급할 수 있다.

이때, 발라스트 수 처리장치 유입관(42)에 일단이 연결되며 후술할 필터(21)에 타단이 연결되는 필터용 유입관(22)에 설치된 제3 밸브(2c), 필터(21)의 출구에 연결되는 필터용 유출관(23)에 설치된 제4 밸브(2d), 필터용 유출관(23)에 연결되는 반응기용 유입관(32)에 설치된 제5 및 제6 밸브(2e 및 2f), 자외선 반응기(31)의 출구에 연결되는 반응기용 유출관(33)에 설치된 제7 밸브(2g), 발라스팅 배관(44)에 설치된 제8 밸브(2h)는 개방되고, 나머지 밸브들은 모두 차단된다.

상기한 두 번째 발라스팅 방식으로 공급되는 해수는 여과 장치(20)와 살균 장치(30)에 의해 해수에 포함된 미생물이나 생물이 살균되고 이물질 등이 걸러내진다.

두 번째 발라스팅 방식의 발라스팅 작동 모드(ballasting operation mode)는, 일반적으로 사용되고 있는 중력 발라스팅 장치의 발라스팅 작동 모드를 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 발라스팅 작동 모드에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 발라스트 수 처리장치 유입관(42)에 연통되고 제2 밸브(2b)가 설치되는 필터 바이패스 배관(43)을 통해서도 발라스팅할 수 있지만, 이러한 발라스팅 방식은 통상적으로 사용되지 않는 운전 옵션으로서, 본 발명의 실시예에서는 설명을 생략하기로 한다.

여과 장치(20)는, 해수흡입구(10)로부터 유입되는 해수에 포함된 이물질 등을 걸러내는 장치로서, 필터(21), 필터용 유입관(22), 필터용 유출관(23), 필터용 역세배출관(24), 복수 개의 제3, 제4 밸브(2c, 2d)로 구성될 수 있다.

필터(21)는, 일단이 발라스트 수 처리장치 유입관(42)에 연결되고 타단이 필터(21)의 입구에 연결되는 필터용 유입관(22)을 통해 공급되는 해수를 통과시키면서 해수에 포함된 이물질 등을 걸러내며, 발라스팅 작동 모드시에는 필터링된 해수를 필터(21)의 출구에 연결되는 필터용 유출관(23)을 통해 후술할 살균 장치(30)로 유출시켜 발라스팅하도록 하고, 필터 역세 절차(filter back-flushing procedure)시에는 필터(21)의 하부에 연결되는 필터용 역세배출관(24)을 통해 후술할 필터 역세 시스템(50)으로 배출되도록하여 필터(21)에 붙어있는 이물질 등을 역세 수와 함께 배 밖으로 배출시킨다. 필터 역세 절차에 대해서는 후술할 필터 역세 방법을 설명할 때 상세히 하기로 한다.

살균 장치(30)는, 해수흡입구(10) 또는 여과 장치(20)로부터 유입되는 해수에 포함된 미생물이나 생물을 살균하는 장치로서, 자외선 반응기(UV reactor; 31), 반응기용 유입관(32), 반응기용 유출관(33), 복수 개의 제5, 제6, 제7 밸브(2e, 2f, 2g)로 구성될 수 있다.

자외선 반응기(31)는, 일단이 필터용 유출관(23)에 연결되고 타단이 자외선 반응기(31)의 입구에 연결되는 반응기용 유입관(32)을 통해 공급되는 해수를 통과시키면서 해수에 포함된 미생물이나 생물 등을 살균처리하며, 발라스팅 작동 모드시에는 살균된 해수를 반응기용 유출관(33)을 통해 발라스트 탱크(40)로 유출시켜 발라스팅하도록 하고, 필터 역세 절차(filter back-flushing procedure)시에는 반응기용 유입관(32)에 연결된 필터용 유출관(23)을 통해 해수가 필터(21)에 역공급되도록하여, 후술할 필터 역세 시스템(50)에 의해 필터(21)에 붙어있는 이물질 등을 역세 수와 함께 배 밖으로 배출시킨다. 필터 역세 절차에 대해서는 후술할 필터 역세 방법을 설명할 때 상세히 하기로 한다.

발라스트 탱크(40)는, 리그선의 기둥 및 폰툰에 복수 개가 설치될 수 있으며, 중력 충전 시스템에 의해 해수흡입구(10) 또는 살균 장치(30)로부터 유입되는 해수를 발라스트 수로 하여 발라스팅(Ballasting) 혹은 디발라스팅(De-ballasting) 함으로써 리그선의 자세 및 드래프트(Draft)를 유지할 수 있게한다.

필터 역세 시스템(filter back-flushing system; 50)은, 발라스팅되는 해수를 강제로 역류시켜 필터(21)에 붙어있는 이물질을 역세 수와 함께 제거하는 시스템으로서, 역세펌프(back-flushing pump; 51), 이덕터(eductor; 52), 역세용 급수관(53), 역세용 유입관(54), 역세용 배출관(55), 복수 개의 제9, 제10, 제11 밸브(2i, 2j, 2k)로 구성될 수 있다.

역세펌프(51)는, 이송 파이프 라인(11)을 통해 해수흡입구(10)와 연결되고, 해수를 펌핑하여 역세용 급수관(53)을 통해 후술할 이덕터(52)로 공급한다. 여기서 역세펌프(51)는, 별도로 설치하지 않고 발라스팅 장치에 설치되어 있는 발라스트 펌프를 활용할 수 있다.

이덕터(52)는, 역세펌프(51)로부터 역세용 급수관(53)을 통해 공급받은 해수를 역세용 배출관(55)을 통해 배출시킴에 의해 역세용 유입관(54)의 압력을 낮춰준다.

오버 보드(over board; 60)는, 역세용 배출관(55)에 연결되며, 선내에서 선외로 해수를 배출할 때 해수가 외부로 배출되는 통로이다.

상기한 구성을 갖는 필터 역세 시스템(50)이 구비된 중력 발라스팅 장치(1)를 이용한 필터 역세 방법은 도 1 및 도 2를 참고하여 설명하기로 한다. 필터 역세 방법은 상기한 2가지 발라스팅 방식중 해수가 여과 장치(20)를 통과하는 두 번째 발라스팅 방식에 적용될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력 발라스팅 장치(1)를 이용한 필터 역세 방법은, 발라스팅 라인을 개방하고 필터 역세 라인을 차단한 상태에서, 중력에 의한 발라스팅 작동을 시작하는 단계(S110), 역세펌프를 가동하여 역세라인에 진공압을 형성하여 역세가 유사시 가능하도록 준비하는 단계(S120), 여과 장치(20)의 필터(21) 입출구의 차압이 최초 제1 차압에서 발라스팅에 지장을 주는 제2 차압으로 증가되었는지 확인하는 단계(S130), 제2 차압에 도달한 경우, 필터 역세 시스템(50)의 역세라인의 밸브(2i)를 개방하여 필터 역세 라인을 개방하는 단계(S140), 필터(21) 입출구의 차압이 제2 차압에서 제1 차압 수준으로 떨어졌는지 확인하는 단계(S150), 제1 차압에 도달한 경우, 역세라인의 밸브(2i)를 닫아 필터 역세 라인을 차단하고, 필터 역세 운전을 종료하는 단계(S150)를 포함한다.

필터 역세 라인을 차단한다는 것은, 여과 장치(20)와 필터 역세 시스템(50)을 연결하는 필터(21) 하부의 필터용 역세배출관(24)과 역세용 유입관(54) 사이에 설치된 제9 밸브(2i)를 차단함을 의미한다.

단계 S110에서는, 발라스팅 라인을 개방하고 필터 역세 라인을 차단한 상태에서, 중력에 의한 발라스팅 작동을 시작한다.

발라스팅 라인을 개방한다는 것은, 해수흡입구(10) 및 필터(21)의 입구 사이에 구비되는 필터용 유입관(22)에 설치된 제3 밸브(2c), 필터(21)의 출구에 구비되는 필터용 유출관(23)에 설치된 제4 밸브(2d), 필터용 유출관(23)과 자외선 반응기(31)의 입구 사이에 구비되는 반응기용 유입관(32)에 설치된 제5 및 제6 밸브(2e 및 2f), 자외선 반응기(31)의 출구에 구비되는 반응기용 유출관(33)에 설치된 제7 밸브(2g), 반응기용 유출관(33)과 발라스트 탱크(40) 사이에 구비되는 발라스팅 배관(44)에 설치된 제8 밸브(2h)를 개방함을 의미한다.

단계 S120에서는, 역세펌프(51)를 가동하여 역세라인에 진공압을 형성하여 역세가 유사시 가능하도록 준비한다.

역세가 유사시 가능하도록 준비하는 과정은, 밸브(2j 및 2k)를 개방하고, 역세펌프(51)를 가동시키고, 이에 따라, 역세펌프(51)는, 이송 파이프 라인(11)을 통해 해수흡입구(10)로부터 해수를 공급받아 역세용 급수관(53)을 통해 이덕터(52)로 공급하고, 이덕터(52)에서 형성된 해수의 빠른 흐름에 의해 이에 연결된 역세용 유입관(54)에 진공압이 형성되므로, 필터 역세 밸브인 밸브(2i) 개방시 역세가 진행될 수 있다.

단계 S130에서는, 여과 장치(20)의 필터(21) 입출구의 차압이 최초 제1 차압에서 발라스팅에 지장을 주는 제2 차압으로 증가되었는지 확인한다.

상기한 단계 S110으로부터 발라스팅 작동이 시작되면, 필터(21)를 통과하는 해수는 중력에 의한 차압으로 순방향으로 흐름이 유지된다. 해수가 필터(21)의 내부를 통과하면서 내부 흐름 압력 손실이 발생하게 되어 필터(21)의 입출구는 차압이 생길 수 밖에 없다. 발라스팅 작동이 계속되는 동안 필터(21)에는 해수에 포함된 이물질 등이 걸러지면 해수의 흐름을 방해함에 따라, 필터(21) 입출구의 차압은 점차적으로 증가하게 되고, 결국 발라스팅에 지장을 주게되는 차압까지 증가하게 된다. 이에 따라, 필터(21)가 깨끗할 때의 필터(21) 입출구의 차압을 제1 차압이라 정의하고, 필터(21)에 이물질이 붙어 발라스팅에 지장을 줄 때의 필터(21) 입출구의 차압을 제2 차압이라 정의한다.

필터(21) 입출구의 제1 차압은, 필터(21)가 깨끗한 상태일 때의 차압으로서, 예를 들어, 0.1 ~ 0.2bar 범위로 유지되어 발라스팅에 지장을 주지 않는다.

필터(21) 입출구의 제2 차압은, 해수에 포함된 이물질 등이 붙어 발라스팅에 지장을 줄 때의 차압, 즉, 제1 차압의 값보다는 큰 범위, 예를 들어, 약 0.5bar로 설정하여 관리할 수 있다.

관리자가 설정한 제2 차압에 도달했을 때가 필터 역세 운전 조건에 도달한 시점으로서, 필터(21)의 세척이 필요할 때이며, 이에 따라 제2 차압을 확인할 필요가 있다. 즉, 제2 차압이 되기 전 까지는 발라스팅 작동이 계속되고, 제2 차압에 도달하게 되면 필터(21)의 세척을 위해 필터 역세 라인을 개방 즉, 제9 밸브(2i)를 개방하여 필터 역세 운전을 개시해야 하기 때문이다.

단계 S140에서는, 제2 차압에 도달한 경우, 필터 역세 시스템(50)의 역세라인의 밸브(2i)를 열어 필터 역세 라인을 개방한다.

상기한 단계 S130으로부터 필터 역세 운전 조건인 필터(21) 입출구의 차압이 제2 차압에 도달할 경우, 필터(21) 하부의 필터 역세밸브인 밸브(2i)를 열어, 역세용 유입관(54)에 형성된 진공압과 필터(21) 내부압력의 압력차에 의해 필터(21) 내부에서 해수의 흐름이 순방향에서 역방향 즉, 해수가 역류되어 필터용 역세배출관(24)으로 유입되면서 필터(21) 내의 이물질이 쓸려 나와 역세용 배출관(55)을 통해 선외로 배출된다. 필터(21)에서 역류된 해수는, 도면에 도시된 점선 화살표(--->)와 같이, 필터용 유출관(23), 필터(21), 필터용 역세배출관(24), 역세용 유입관(54), 역세용 배출관(55)을 경유하여 오버 보드(60)를 통해 배 밖으로 배출된다. 필터 역세 운전은 수초 내지 수 십초까지 진행될 수 있다.

한편, 역세펌프(51)는, 상술할 바와 같이 발라스팅 개시와 동시에 가동하여 항상 역세가 가능하도록 할 수도 있고, 필요시 역세 운전 조건에 도달했을 때에만 가동되도록 할 수도 있다.

단계 S150에서는, 필터(21) 입출구의 차압이 제2 차압에서 제1 차압 수준으로 떨어졌는지 확인한다.

역세가 진행됨에 따라 필터(21)에 붙어있던 이물질이 제거되면서, 필터(21) 입출구의 차압은 필터 역세 운전 조건인 제2 차압으로부터 제1 차압 수준으로 점점 떨어지게 된다.

단계 S160에서는, 제1 차압에 도달한 경우, 역세라인의 필터 역세 밸브인 밸브(2i)를 닫아 필터 역세 라인을 차단하여 필터 역세 운전을 종료한다.

상기한 단계 S150에서 필터 역세 운전으로 필터(21)에 붙은 이물질이 제거되어 필터(21) 입출구의 차압이 제1 차압에 도달할 경우, 필터 역세 라인을 차단 즉, 제9 밸브(2i)를 차단하여 필터 역세 운전을 종료하게 된다. 이로써, 필터 역세 절차는 1차로 완료된다.

상기한 단계 S140에서와 마찬가지로, 역세펌프(51)는, 필요시 역세 운전 조건에 도달했을 때에만 가동되도록 할 수도 있다.

상기한 본 실시예에서는, 상기한 단계 S110으로부터 단계 S160까지의 과정을 통해 필터 역세 절차가 1차로 완료되는 것을 설명하였지만, 이러한 필터 역세 절차는 발라스팅 작동 과정 중에 계속 반복적으로 이루어질 수 있다.

이를 통해 본 실시예는, 필터(21)의 입출구의 차압이 발라스팅에 지장을 주는 제2 차압(예를 들어, 약 0.5bar)까지 증가하게 되면, 필터 역세 시스템(50)이 작동하여 필터(21)를 세척하게 되고, 세척된 필터(21)는 입출구의 차압이 발라스팅에 지장을 주지 않는 제1 차압(예를 들어, 0.1~0.2bar)으로 낮아져 발라스팅이 이루어지고, 발라스팅 동안 필터(21)의 입출구의 차압이 제2 차압으로 증가하게 되면 또 다시 필터 역세 시스템(50)이 재가동 된다. 이와 같이 필터 역세 시스템(50)에 의해 자동적으로 필터(21)를 세척할 수 있어, 필터(21)의 입출구의 차압을 제1 차압 값과 제2 차압 값 사이의 범위, 예를 들어, 0.1~0.5bar 범위로 관리할 수 있다.

또한, 본 실시예는 발라스팅 장치(1)에 필터 역세 시스템(50)을 구비함으로써, 발라스팅 작동중에 필터 역세가 반복적으로 이루어지게 할 수 있다.

한편, 필터 역세 운전 조건에 도달하는 시점은, 발라스팅에 지장을 주는 필터(21)의 입출구의 차압인 제2 차압을 기준으로 설정하였는 바, 상기한 본 발명의 실시예에서 제2 차압을 예로써 약 0.5bar라고 수치로 한정하였을 뿐, 이러한 수치는 관리자가 주변 여건 등을 고려하여 제2 차압 값을 변경, 예를 들어, 0.4bar 또는 0.6bar등으로 변경하여 관리할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 필터(21)가 해수에 포함된 이물질을 걸러내면서 필터(21)의 입출구의 차압이 발라스팅에 지장을 주는 차압으로 증가되었을 때, 필터 역세 시스템(50)이 작동 되도록 하여, 필터 역세시 해수를 역류시킬 수 있는 구동력을 제공하기 위해 필요한 차압이 형성되도록 함으로써, 필터 역세 부족으로 인한 막힘 우려 없이 필터(21)를 효과적으로 세척할 수 있고, 항상 발라스팅 작동이 되도록 함으로써, 발라스팅 시간을 최소화 시킬 수 있고, 발라스팅 운전을 정지시키지 않은 상태로 필터 역세 운전이 가능하므로 구동 효율을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 실시예는, 발라스팅 방식으로 중력 충전 시스템을 적용하는 리그선에서, 필터 역세를 위한 구동력을 제공하기 위해 필요한 차압이 형성되지 못하여, 발라스팅을 정지시키고 작업자가 필터를 분리한 후 세척을 함으로써, 많은 작업 시간이 소요되고, 세척 작업 후에 발라스트 수 처리 장치를 재가동 함으로써, 발라스팅 시간이 오래 걸려 구동 효율이 저하되는 종래 문제를 모두 해결할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 중력 발라스팅 장치 2a 내지 2k: 제1 내지 제11 밸브
10: 해수흡입구 11: 이송 파이프 라인
20: 여과 장치 21: 필터
22: 필터용 유입관 23: 필터용 유출관
24: 필터용 역세배출관 30: 살균 장치
31: 자외선 반응기 32: 반응기용 유입관
33: 반응기용 유출관 40: 발라스트 탱크
41: 발라스트 수 처리장치 바이패스 배관
42: 발라스트 수 처리장치 유입관 43: 필터 바이패스 배관
44: 발라스팅 배관 50: 필터 역세 시스템
51: 역세펌프 (발라스트 펌프) 52: 이덕터
53: 역세용 급수관 54: 역세용 유입관
55: 역세용 배출관 60: 오버 보드

Claims

해수를 흡입하는 해수흡입구;
상기 해수흡입구로부터 유입되는 해수에 포함된 이물질을 필터로 걸러내는 여과 장치;
여과 장치로부터 유입되는 해수에 포함된 미생물이나 생물을 자외선 반응기로 살균하는 살균 장치;
상기 살균 장치로부터 유입되는 해수를 저장하는 발라스트 탱크; 및
상기 여과 장치 내부를 흐르는 해수를 역류시켜 상기 필터를 세척하는 필터 역세 시스템을 포함하여 구성되되,
상기 필터 역세 시스템은,
상기 해수흡입구와 이송 파이프 라인으로 연결되는 역세펌프;
상기 필터 하부에 연결되는 필터용 역세배출관과 역세용 유입관 사이에 구비되어 역세라인을 차단 또는 개방시키는 필터역세밸브; 및
상기 역세펌프와 역세용 급수관으로 연결되고, 상기 필터와 상기 역세용 유입관으로 연결되어, 해수의 빠른 흐름에 의해 상기 역세용 유입관에 진공압이 형성되도록 하는 이덕터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 역세펌프는,
발라스트 펌프인 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치.
해수흡입구와 이송 파이프 라인으로 연결되는 역세펌프와, 상기 역세펌프와 역세용 급수관으로 연결되고, 여과 장치의 필터와 역세용 유입관으로 연결되는 이덕터를 포함하는 필터 역세 시스템이 구비되는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법에 있어서,
발라스팅 라인을 개방하고 필터 역세 라인을 차단한 상태에서, 중력에 의한 발라스팅 작동을 시작하는 단계;
역세펌프를 가동하여 역세라인에 진공압을 형성하여 역세가 유사시 가능하도록 준비하는 단계;
상기 필터 입출구의 차압이 최초 제1 차압에서 발라스팅에 지장을 주는 제2 차압으로 증가되었는지 확인하는 단계;
상기 제2 차압에 도달한 경우, 상기 필터 역세 라인을 개방하는 단계;
상기 필터 입출구의 차압이 상기 제2 차압에서 상기 제1 차압 수준으로 떨어졌는지 확인하는 단계; 및
상기 제1 차압에 도달한 경우, 상기 필터 역세 라인을 차단하고, 필터 역세 운전을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 필터 역세 라인을 차단 및 개방하는 수단은, 상기 필터 하부의 필터용 역세배출관과 상기 역세용 유입관 사이에 설치된 밸브인 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제1 차압은,
상기 필터가 깨끗한 상태일 때의 차압으로서, 0.1 ~ 0.2bar 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제2 차압은,
상기 필터에 이물질이 쌓였을 때의 차압으로서, 0.4 ~ 0.6bar 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 역세펌프는,
상기 제2 차압에 도달한 경우에 가동되며, 상기 이송 파이프 라인을 통해 상기 해수흡입구로부터 해수를 공급받아 상기 역세용 급수관을 통해 상기 이덕터로 해수를 공급하는 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 이덕터는,
상기 역세펌프로부터 공급되는 해수의 빠른 흐름에 의해 상기 역세용 유입관에 진공압을 형성시켜, 상기 필터 내부로부터의 해수 흐름이 상기 필터용 역세배출관으로 유입되도록 하여 상기 역세용 배출관을 통해 해수를 선외로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 중력 발라스팅 장치를 이용한 필터 역세 방법.