KR100274063B1 - 대형 과급 디젤 기관 - Google Patents

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KR100274063B1
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피터 베르그-손네
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한센 존 스텐달
엠에이엔 비앤드떠블유 디젤 에이/에스
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Abstract

과급 내연기관에서, 배기가스는 터보과급기의 고압측으로부터 기관의 급기장치로 재순환된다. 이 재순환된 배기가스의 적어도 일부는, 100 퍼센트의 상대습도까지 가습된다. 이것은, 한편으로, 기관의 실린더내의 최초의 개시시에 온도가 저하하도록 기관을 냉각하고, 다른 한편으로, 기체중의 증기의 열량이 연소중의 온도 상승을 제한한다. 이러한 인자들 양자는, 연소에 의해 발생되는 NOX의 량을 감소시키는 작용을 한다. 물의 첨가는, 재순환된 기체를 정화하는 세정기(10)에 의해 행해진다. 송풍기(17)는 재순환된 기체의 압력을 증대시킨다. 세정기는, 바닷물이 제1의 단계에 제공되며, 담수가 마지막 단계에 제공되는 수개의 단계를 구비하도록 설계됨으로써, 담수를 제조가능하도록 할 수 있다.

Description

대형 과급 디젤 기관
본 발명은, 배기가스에 의해 구동되는 터빈과, 상기 터빈에 의해 구동되어 기관의 실린더에 급기(給氣)를 공급하는 압축기를 지니는 터보과급기(turbocharger)와, 배기가스의 일부를 기관의 실린더에 귀환시키기 위한 순환 통로를 구비한 선박의 주요기관과 같은, 대형 과급 디젤기관에 관한 것이다.
예를들면, 일본 특허 공고 제 53 - 5321호에는, 배기가스의 일부를 기관의 흡기장치에 재순환시켜, 기관의 최고 연소온도가 보다 저온으로 되게 함으로써, 배기가스의 NOX농도가 저하되도록 한 가솔린 기관이 기재되어 있다. 온도가 높아지면, NOX의 양이 급격히 증대하기 때문에, 이러한 연소에 의해 발생하는 NOX양은 최고 연소온도에 의존한다. 선행기술을 사용하여, 배기가스의 5 - 20퍼센트를 재순환시키면, 배기가스중의 NOX양을 30퍼센트까지 소멸시킬 수 있다.
물론, 환경에 유해한 화합물이 기관으로부터 방출되지 않도록 발생원을 제한하는 것이 바람직하지만, 배기가스를 재순환시키는 공지의 방법은 문제점이 없는 것은 아니다. 예를들면, 재순환의 결과, 매연으로 보이는, 배기가스중의 미립자의 양이 증대하는 경향이 있다. 이것은, 아마도, 재순환량이 증가함에 따라 급기의 산소농도가 저하하는 것에 기인하는 것으로 생각된다.
독일 특허 출원 제 25 04 308호에는, 흡기측에 재순환하기 전에, 워터배스(water bath)를 통하여 거품이 일게 함으로써, 배기가스의 일부를 정화하는 기관이 기재되어 있다. 이렇게 정화된 기체는, NOX농도를 저하시키는데는 기여하지 않지만, 연소 소비량을 감소시키는 작용을 하는 증기를 포함하는 것이 기술되어 있다.
독일 특허 제 41 23 046호에는, 펌프 또는 압축기를 사용하여, 재순환된 배기가스를 매우 작은 구멍을 지니는 재료를 통하여 가압함으로써, 배기가스를 미세하게 분배된 거품으로서 워터배스를 통과시키는 기관이 기재되어 있다. 이 기관에서는 과급이 되지 않는다.
국제 특허 출원 제 88/01016호에는, 디젤기관의 배기가스를 워터배스에서 정화시키고, 그 다음에, 그 정화되고 가습된 기체의 일부를 기관의 흡기측에 재순환시키는 것이 공지되어 있다. 워터배스에서 가습하는 것은, 배기가스를 어느 정도 냉각시키며, 또한 최고 연소온도를 저하시키는데 기여한다. 증기의 비열 용량이 크기 때문에, 배기가스를 재순환하는 효과는 상기의 방법에 있어서 보다도 현저히 우수하다. 기관은 과급되지 않으며, 또한, 모든 배기가스가 가습되기 때문에, 물 소비량은 증대된다.
대형의 디젤 기관은, 통상, 연료로서 중유를 사용하며, 그 결과, 배기가스에 접하는 기관의 부품에 대하여 매우 공격적인 연소 생성물이 다량 발생된다. 현저히 오염된 배기가스는 워터배스를 통하여 거품이 일게 하는 것에 의해 충분히 정화되지 않는다. DT - A - 24 43 897호에는, 연소중의 NOX생성물을 감소시키기 위하여 배기가스를 디젤기관의 흡기측에 도입하는 것이 공지되어 있다. 디젤기관 자체의 배기가스로부터의 불순물을 방지하기 위해, 디젤기관에 대한 재순환 기체로서, 가솔린 기관으로부터의 배기가스가 사용된다. 이러한 해결책은, 기관의 장치를 보다 현저하게 복잡하게 하며, 또한, 통상, 가솔린 형태의 연료가 매우 소량밖에 이용될 수 없는 선박에 적용하는 것은 불가능하다.
스웨덴 특허 제 314 555호 및 미국 특허 제 4,440,116호에는, 압축중의 흡기 공기의 온도상승을 제한하기 위하여, 압축기의 상류측의 흡기공기에 물이 분사되는 과급기관이 기재되어 있다. 대형의 고마력 디젤기관에 있어서, 미소한 물방울이 소량이라도 있으면, 압축기 휠의 블레이드가 부식되기 때문에, 그러한 물의 첨가는, 손상되기 쉬운 압축기가 급속히 부식되는 불이익을 수반한다.
본 발명의 목적은, 기관이 기관의 구성부품, 특히 터보과급기와 같은 고가의 구성부품의 높은 성능 및 장기간의 수명을 유지하며, 재순환장치의 구성부품이 기관과 일체화하기에 유리한 작은 크기로 되는 방식으로, 대형의 과급 디젤기관에서 배기가스의 재순환을 가능하게 하는 것이다.
이러한 목적에 비추어, 본 발명에 따른 상기 대형 디젤 기관은, 재순환통로가 배기가스를 물로 가습하는 장치를 구비하며, 상기 가습장치는 다수의 물 분무단계를 지니는 세정기(scrubber)이며, 상기 재순환통로가 터빈의 상류에 배기도관으로부터 분기하는 도관을 구비하며, 또한, 압축기의 하류에 급기도관에 연결되며, 상기 도관은 재순환된 배기가스의 압력을 증가시키기 위해, 세정기 및 세정기의 하류에 배치되는 것이 바람직한 송풍기에 연결되는 것을 특징으로 한다.
배기가스를 정화하는 적어도 하나의 물 분무단계를 지니는 세정기를 사용함으로써, 기관이 중유로 운전되는 때에도, 디젤기관 자체의 배기가스를 재순환시키는 것이 가능하기 때문에, 매우 효율적인 정화가 이루어진다. 세정기는, 넓은 공간을 필요로 하지 않으며, 또한, 세정기의 분무 노즐을 배기가스의 유동 통로내에 배치하는 결과, 세정기에서는 유리한 정도로 매우 적은 압력저하가 일어나며, 이것은 기관의 높은 효율을 유지하는데 중요하다. 매우 짧은 길이의 기체 유동 통로 전반에 걸쳐, 세정기는 대량의 물을 재순환 기체내로 분무할 수 있으며, 이것은 소기의 충분한 정화, 효율이 좋은 냉각 및 약 100퍼센트의 상대습도로 하는 가습을 하기 위해 중요하다. 세정기는, 공지의 가습기보다도 재순환된 기체를 효율적으로 냉각하고, 이것은 NOX발생량의 감소를 촉진하게 된다.
재순환 통로내에 설치된 송풍기는, 기관의 흡기측과 배기측 사이의 압력비에 관계없이, 재순환을 가능하게 하며, 이것은 어떠한 소기의 기관 부하에서도 재순환이 실행될 수 있다는 것을 의미한다.
배기가스는, 터보과급기의 터빈의 상류측에서 방향을 바꾸며, 물의 첨가에 의해 냉각 및 정화가 이루어진다. 송풍기는, 터보과급기의 압축기의 하류로 재순환된 기체를 배출한다. 재순환된 기체는, 압축기내에서 압축할 필요가 없게 되기 때문에, 터보과급기의 터빈 및 압축기의 크기는 작게 될 수 있다. 냉각되지 않은 배기가스를 송풍기가 압축해야 하는 경우와 비교하면, 송풍기의 상류에서 기체를 냉각하는 적절한 방법은, 송풍기의 에너지 소비량을 약 절반으로 감소시킨다. 더욱이, 손상되기 쉬운 송풍기가 배기가스중의 부식성 생성물의 작용을 받지 않는다.
각각의 단계에서, 분무된 물을 첨가한 후에, 배기가스로부터 물방울을 제거함으로써, 재순환된 기체의 정화 정도를 향상시킬 수 있다. 제 2 단계에서, 물을 첨가한 결과, 기체의 온도가 저하되며, 이 때문에, 100퍼센트의 습도로 포화된 기체로부터 수분이 응축된다. 이러한 응축은, 기체중에 존재하는 미립자의 불순물에서 최초로 발생한다. 다음으로, 기체가 상기 단계를 완전히 통과하기 전에, 기체로부터 물방울이 제거될 때, 바람직하지 않은 불순물도 물방울과 함께 제거될 것이다. 이렇게 하여 정화된 기체의 온도가, 다음단계에서 물을 첨가함으로써, 더 저하되면, 이러한 온도 저하에 의해, 그 직전에 첨가된 물의 양보다도 다량의 기체가 응축되며, 이러한 물은 거의 불순물이 섞이지 않은 물로 된다. 이것은, 특별히 물을 소비하지 않고도, 세정기내에서 기체를 정화할 수 있다는 것을 의미한다.
특히, 적절한 실시예에 있어서, 세정기는 급기 도관에 연결되어 있으며, 상기 세정기는, 압축기에 의해 압축된 공기와 재순환된 배기가스 모두를 냉각시킨다. 이 때문에, 급기를 냉각하는 주지의 관형 냉각기는 불필요하게 된다. 그 결과, 기관의 흡기 장치가 간략화되는 점에서 유리하지만, 급기 및 그 급기에 포함되는 재순환된 배기가스를 직접 물로 냉각하여, 연소실로의 흡기측에서의 기체온도를 관형 냉각기에서 얻어지는 온도보다도 10 - 12℃ 낮은 온도로 하는 것도 가능하게 된다.
그 외의 조건이 같게되면, 이러한 급기 온도의 저하의 결과, 비연료소비량(SFOC)이 개선되어, 약 1g/hph로 된다. 또한, 이러한 낮은 급기 온도는, 최고 연소온도를 저하시켜, 배기가스중의 NOX농도를 저하시킨다. 연소실에 공급된 모든 공기는, 기관의 모든 운전상태에서 가습되기 때문에, 본 발명의 상기의 이점은, 완전히 달성된다. 따라서, NOX의 양은 약 절반으로 감소된다. 이러한 기관을 선박에 사용할 경우, 흡기중에 많이 존재하는 급기의 염분이 제거되며, 따라서, 기관이 염분에 의한 부식작용을 받지 않게 되는 부가적인 효과가 얻어진다.
선박에 특히 유용한 적절한 실시예에 있어서, 세정기는, 통과유동하는 기체중에 분무 노즐로부터 바닷물을 분무하는 제1의 가습단계, 기체중에 부유(浮遊)하는 액적이 기체로부터 분리되는 중간의 정화단계, 및 분무 노즐이 관통유동하는 기체중에 담수를 분무시켜, 응축된 담수가 제거되는 적어도 하나의 최종 냉각 단계를 지닌다.
배기가스의 가습 및 정화를 위해서는, 매우 많은 량의 물을 사용하여야 한다. 전형적으로, 물의 소비량은 기관의 연료 소비량보다도 3 - 4배 정도 더 많다. 따라서, 출력 35,000마력의 중간정도의 대형 디젤기관에 있어서, 물의 소비량은 시간당 12 - 17톤으로 된다. 선박에 있어서, 저압으로 증발시킴으로써 바닷물을 담수로 변환하는 특수한 담수 발생기에 의해 행해지는 담수의 제조는 비교적 에너지를 많이 소비한다.
적절한 실시예에 있어서, 여러단계에서 가습 및 정화를 실행함으로써, 또한 제1의 단계에서 바닷물을 사용하고, 적어도 최후의 물 첨가 단계에서 담수를 사용함으로써, 담수를 소비하는 문제점은 해결된다. 바닷물은 무제한으로 이용가능하며, 전술된 바와같이, 염분은 그 외의 오염물과 함께 기체로부터 제거된다. 또한, 제3의 단계 및 선택적 제4의 단계에서도 물을 첨가할 경우, 이것에 기인하는 기체의 온도 저하의 결과, 첨가된 담수의 량을 훨씬 상회하는 량의 담수가 분리된다. 정화를 위해 필요한 물의 량을 공급하는 것에 부가하여, 선박내의 다른 곳에서 사용될 수 있는 담수를 실제로 제조할 수 있는 이점이 있다.
이제, 본 발명에 따른 실시예들이 매우 개략적인 도면을 참조로 더 상세히 후술될 것이다.
제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 내연기관의 흡기장치 및 배기장치의 2가지 상이한 실시예를 제시하는 도면.
제3도는 세정기내의 하나의 단계의 개략도.
이들 3가지 실시예에 있어서, 내연기관은 전체적으로 참조번호 1로 지시된 상기 내연기관은 급기실(2)과 배기실(3)을 구비하고 있으며, 또한, 연소실에 속하는 배기밸브들은 참조번호 4로 지시된다. 이 내연기관은 선박의 주요한 기관으로서, 또는 발전소의 발전기를 운전하는 고정된 기관으로서 사용될 수 있는 대형의 2행정 정압 충전에 의한 디젤기관일 수 있다. 이러한 내연기관의 전체 출력은, 예를들면, 5,000 - 70,000 kW의 범위로 될 수 있지만, 본 발명은, 예를들면, 출력 1,000 kW의 4행정 기관에도 사용될 수 있다.
급기는, 급기실로부터 각각의 실린더와 소기구까지 유동한다. 배기밸브(4)가 개방되면, 배기가스는 배기 도관을 통하여 배기실(3)로 유동하며, 통상의 배기 도관(5)을 통하여 외측으로 유동하여 터보과급기의 터빈(6)으로 들어가며, 그곳으로부터 배기가스는 배기 도관(7)을 통하여 외부로 유동한다. 터빈(6)은, 샤프트(8)를 통하여, 압축기(9)를 구동하며, 이 압축기에는 흡기관(10)을 통하여 공기가 공급된다. 상기 압축기는, 급기실(2)에 이르는 급기 도관(11)에 가압한 급기를 공급한다.
제1도에 도시된 실시예는, 급기를 냉각하는 기존의 관형 냉각기(12)를 교체하지 않고, 본 발명에 따라 작동가능하도록 기존의 기관을 개선하는 경우에 특히 적절하다. 상기 관형 냉각기는 냉각수 입구(13)와 냉각수 출구 (14)를 구비한다. 통상, 이러한 관형 냉각기는, 급기를 냉각수의 온도보다도 약 15℃ 높은 온도까지만 냉각하는 것이 가능하다.
재순환용 도관(15)은 배기 도관(5)으로부터 분기되고, 또한, 상기 도관은 급기 도관(11)에 연결되어 있으며, 따라서, 상기 재순환용 도관은, 상기 급기 도관(11)과 재순환용 도관(15)의 연결부의 하류에 있는 흡기 장치의 일부와 함께, 재순환 통로를 형성한다.
배기가스를 물로 가습하고 정화하기 위하여, 재순환용 도관(15)에는, 세정기(16)가 삽입되어 있다. 세정기(16)로부터의 기체 출구는 기관(18)에 의해 구동되는 송풍기(17)에 연결된다. 비록, 배기가스가 터빈(6)의 고압측에서 방향변경되어도, 송풍기(17)는 배기가스의 압력을 상승시켜야 하며, 그 결과, 재순환된 배기가스의 압력은 급기 도관(11)내의 급기 압력보다도 높게 된다. 송풍기(16)는 배기가스의 정화 및 냉각 정도에 따라, 하나 또는 그 이상의 단계를 지닐수 있다.
제2도에 도시된 제2의 실시예는, 관형 냉각기(12)대신에, 4개의 단계를 지니는 물 세정기(19)가 사용되는 점에서 제1의 실시예와 다르다. 제1단계(20)에 있어서, 파이프(21)로부터의 가압된 바닷물은, 분무 노즐로 이동되며, 이 노즐이 적절한 량의 물로 기체를 가습하고 냉각하며, 기체중으로 염분이 석출되지 않도록 한다. 제1단계의 말단은, 기체중에 부유되고, 바람직하지 않은 오염물질을 포함하는 물방울을 기체로부터 분리시키는 물방울 수집기를 지닌다. 제2 단계(29)에 있어서, 압축 파이프(22)를 통하여 공급된 담수는, 기체중으로 분무되며, 그 후에, 그 내부에 존재하는 입자에 물이 응축함으로써, 더 냉각된다. 제3 단계(23)는 기체중에 부유하는 물방울을 제거하는 물방을 수집기를 지닌다. 분리된 물은, 파이프(24)를 통하여 선박의 외부로 버려지거나, 또는 나중에 정화할 수 있도록 탱크로 보내진다. 물이 선박의 외부로 버려지는 경우에도, 배기가스중의 바람직하지 않은 물질은, 대기를 통하여 방출될 필요없이, 바다에 직접 버려지는 환경적으로 유리한 점이 있다. 원할 경우, 물은 소석회로 정화되고, 또한 선택적으로, 버리기 전에 여과될 수 있다. 제4단계(25)에 있어서, 파이프(26)를 통하여 공급된 담수가 기체중에 분무되며, 이에따라, 전술된 바와같이, 파이프(27)를 통하여 세정기로부터 제거된 다량의 담수까지도 응축되며, 기체의 온도는 물의 공급 온도에 매우 가까운 온도로 된다. 상기 세정기는 더 적은 단계를 지닐 수도 있지만, 그러한 경우에는, 기체의 냉각효과는 저하된다.
제3도에는 재순환 통로내에 배치되는 세정기내의 단계(33)의 실시예가 제시되어 있다. 세정기의 하우징(34)은, 플랜지(35), 또는 다른 세정기 단계에 의해 기체 수송 도관에 연결될 수 있다. 기체의 유동방향은 화살표 (36)으로 지시되어 있다. 담수 또는 바닷물의 공급 파이프(37)는, 각각이 물을 기체중으로 분무하는 다수의 노즐(39)을 지니는 분배관(38)에 물을 공급한다. 도시된 실시예에 있어서, 노즐은 기체의 유동방향과 반대방향으로 물을 분무하며, 이것은 충분한 증발 및 정화 효과를 제공하지만, 물론, 기체의 유동방향으로 분무하는 노즐을 사용하는 것도 가능하다. 노즐을 통과한 후에, 기체는, 기체의 유동방향에 관하여 각진 큰 표면을 지니는 물방울 발생기(40)를 통하여 유동한다. 이러한 물방울 발생기의 재료는, 예를들면, 다공질의 발포재, 철망(wire mesh) 또는 강면(steel wool)으로 될 수 있다. 상기 물방울 발생기에 있어서, 기체중의 작은 물방울은 상호 결합되어 보다 큰 물방울로 되며, 이것은, 그 후에, 물방울 수집 영역(41)내의 물방울을 기체로부터 제거하는 것을 용이하게 하며, 상기 물방울 수집 영역(41)은 도시된 바와같이, 기체의 유동방향에 관하여 경사진 가늘고 긴 플레이트 영역(42)을 포함할 수 있으며, 기체는 이 영역(42)을 통과한 직후에, 강제적으로 그 방향이 변경된다. 이러한 물방울의 관성력으로 인하여, 물방울은 기체자체보다도 그 방향을 변경하는 속도가 느리며, 따라서, 물방울은 플레이트(42)상에 모이며, 그 플레이트(42)를 따라 접힌 단부(43) 내로 유동하여, 이 단부(43) 에 물방울이 모이며 또한 수집 통로에 진입하며, 여기서, 응축액 및 제거된 액체가 배출 파이프(44)로 배출된다. 일정한 유동저항을 발생시키는 물방울 발생기(40)를 생략하는 것이 가능하다. 세정기가 수개의 연속적인 분무 단계들을 지닐 경우, 각각의 단계는 하나의 물방울 수집 영역을 지니며, 후속의 단계가 물방울 수집 영역에서 제거된 량의 액체를 냉각할 필요가 없도록 하는 것이 바람직하다. 세정기가 재순환된 량의 기체를 정화하면 되는 경우, 세정기의 단일의 단계에서 충분히 정화하는 것이 가능하다. 이 세정기는 유동저항이 작으며, 실질적으로 정비를 필요로 하지 않으며, 또한 저렴하게 제조할 수 있다.
아래의 실험예는, 재순환된 기체가 세정기내에서 정화되며, 모든 흡기가 2단계 세정기내에서 냉각되는, 기관 플랜트에서 세정기의 운전모드를 제시하는 것이다. 단순화를 위해, 계산은 전체 부하시의 기관 출력 10,000 kW 및 공칭 급기 압력 3.55바아의 기관으로서 행해졌다.
[실험예 1]
기관은, 100 퍼센트의 부하로 운전되며, 대기 온도 25℃, 상대습도 30퍼센트이며, 이것은, 흡입공기가 공기 1kg당 약 6g의 수분을 포함하는 것을 의미한다. 기관의 공기 소비량은 약 22kg/s이다. 압축기(9)를 통과한 후의 공기온도는 T1=185℃ 이다.
세정기의 제1의 단계에 있어서, 분무 노즐에는, 2.6 l/s의 량의 염수가 공급되며, 따라서, 공기는 증발에 의해 T1=약 70℃의 온도까지 냉각되며, 이와 동시에 공기는 100퍼센트의 상대습도로 가습되며, 그 결과, 공기 1kg당 약 60g의 수분을 포함한다. 물방울 수집기에서, 약 1.3 1/s의 량의 수분이 제거된다. 세정기의 제1의 단계로부터 배출되는 때에, 공기로부터 모든 염분이 실질적으로 제거된다.
세정기의 제2의 단계에 있어서, 수온 TV=약 25℃ 의 담수가 35 l/s의 량으로 분무 노즐로부터 분무된다. 이것은, 공기를 T1=약 35℃의 온도까지 냉각하고, 이 경우, 100 퍼센트 습도로 포화된 공기는 공기 약 1kg당 약9g의 수분을 포함한다. 물방울 수집기에서, 약 36.1 l/s의 수분이 분리되며, 따라서, 세정기의 제2의 단계는, 1.1 l/s의 량으로 담수를 제조하며, 이것은 1일당 약 95톤에 상당한다. 분무하여 흡기를 냉각하는 때에, 매우 큰 열전달율이 계측되며, 이 열전달율은, 종래의 관형 냉각기의 약 50 - 100배로 되는 것으로 평가된다. 원할 경우, 세정기의 제3의 단계에서의 공기는, 수온보다도 몇도 높은 온도까지 냉각될 수 있으며, 그 결과, 담수가 더 제조된다.
도관(15)내의 재순환된 배기가스를 정화하기 위하여, 별개의 세정기 (16)를 사용하는 경우, 그 정화와 동시에, 배기가스는, 압축기 밸브를 통과한 후에, 약 375℃의 공급온도로부터 T1=185℃의 흡기온도까지 냉각하는 것이 적당하다. 세정기(16)에서의 물의 소비량은, 0.07 l/s이며, 이것은 1일당 5.7톤의 량에 상당한다.
이러한 소비량은, 어떠한 문제도 발생시키지 않고, 제2의 세정기로부터의 담수에 의해 충족될 수 있다. 상기 세정기 대신에, 관형 냉각기를 사용할 경우, 그 세정기(16)는 바닷물로 운전될 수 있다.
[실험예 2]
상기와 동일한 대기조건이며, 기관의 부하는 75퍼센트로 하며, 제1의 세정기 단계의 분무 노즐은 적어도 1.8 l/s의 량의 바닷물을 공급하는 것을 필요로 하며, 따라서, 공기는 T1=약 60℃까지 냉각되며 100 퍼센트의 상대습도까지 가습되며, 이 경우, 공기 1kg당 약 45g의 수분을 포함한다.
세정기의 제2의 단계에 있어서, 35 l/s의 량의 물이 TV=약 25℃의 온도로 공급되며, 이에따라, 공기는 T1=약 30℃ 까지 냉각되며, 이 경우, 100 퍼센트로 포화된 기체중의 수분량은 공기 1kg당 약 12g이다. 상기 제2의 단계는, 약 0.5 l/s의 량으로 담수를 발생시키며, 이것은 1일당 43톤에 상당한다.
재순환된 배기가스의 정화에 약 0.10 l/s의 량의 물이 소비되며, 이것은 1일당 8.6 톤에 상당한다.
상기의 세정기 대신에, 일본의 가데리우스 마린 주식회사(Gadelius Marine K.K.)의 불활성가스 장치로부터 공지된 세정기 및 사이클론 원리에 따라 작동하는 상기 동일 회사의 물방울 수집기를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 공지된 장치는 크기가 너무 크다는 단점을 지닌다.

Claims (6)

  1. 배기가스에 의해 구동되는 터빈(6)과, 상기 터빈에 의해 구동되어 기관 실린더에 급기를 공급하는 압축기(9)를 지니는 터보과급기를 포함하여 구성되며, 재순환 통로는 배기 도관(5)으로부터 급기 도관(11)까지의 도관(15)을 포함하며, 상기 도관 (15)은 물로 상기 배기가스를 가습하기 위한 장치와 재순환된 배기가스의 압력을 증대하기 위한 송풍기(17)를 포함하는 선박의 주요기관과 같은 과급 디젤 기관에 있어서, 상기 가습장치는 다수의 물 분무 단계(20,29,25)를 지니는 세정기(16,19)이며, 상기 도관(15)은 상기 터빈(6)의 상류측에서 배기도관(5)으로부터 분기되며, 상기 압축기(9)의 하류측에서 급기 도관(11)에 연결되는 것을 특징으로 하는 과급 디젤 기관(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정기(19)는, 상기 압축기에 의해 압축된 기체 및 재순환된 배기가스 양자를 냉각할 수 있도록, 상기 급기 도관(11)에 연결되는 것을 특징으로 하는 과급 디젤 기관.
  3. 제1항에 있어서, 상기 송풍기(17)는 상기 세정기의 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는 과급 디젤 기관.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기관은 1,000 kW 내지 70,000 kW범위의 출력을 갖는 대형 기관인 것을 특징으로 하는 과급 디젤 기관.
  5. 제1항에 있어서, 상기 세정기는, 적어도, 물 분무 노즐을 갖는 제1의 가습 단계(20)와 제2의 물 분무 단계(29)를 지니는 것을 특징으로 하는 과급 디젤 기관.
  6. 제1항, 제2항, 제3항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 상기 세정기는, 분무 노즐이 관통 유동하는 기체중에 바닷물을 분무하는 제1의 가습 단계(20), 기체중에 부유하는 물방울이 상기 기체로부터 분리되는 중간의 정화 단계(23), 및 상기 분무 노즐이 관통 유동하는 기체중에 담수를 분무하고, 응축된 담수가 상기 관통 유동하는 기체로부터 제거되도록 한, 적어도 하나의 최종의 냉각 단계(25)를 지니는 것을 특징으로 하는 과급 디젤 기관.
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