KR100766691B1 - 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공탈기기 하부의 탈기 액에 발생할 수 있는 산소의 재흡수를 감소시키는 진공탈기기에 관한 것이다.

상기 본 발명은 탈기기 몸체 내부로 해수를 공급하기 위한 해수공급관을 구비하고, 몸체 내로 유입된 해수에 포함되어 있는 이산화탄소, 질소 및 산소 등 용존 기체를 제거하고 , 충진층 하측에 배치되어 탈기용 증기를 공급하는 탈기증기공급관을 구비한 진공탈기기에 있어서, 상기 탈기 증기와 함께 반응한 탈기 액의 산소 재흡수에 필요한 전달면적을 감소시키기 위해, 상기 탈기 액 상에 떠 있는 플로트타입 방해물; 및, 상기 탈기 액의 흐름을 유도하여 탈기 액의 출렁임을 감소시켜 재흡수 과정의 물질전달의 속도를 감소시키기 위해 상기 탈기증기공급관과 상기 플로트타입 방해물 사이에 배치되어 상기 충진층으로부터 낙하하는 탈기된 해수를 상기 몸체 하부로 안내하는 가이드플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

해수, 담수화, 진공탈기기, 충진재, 충진층, 탈기, 증기

Description

산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기{Stripping-Steam- Injection-Type-Vacuum Deaerator for Reducing Oxygen Re-absorption}

도 1은 종래의 진공탈기기를 나타내는 개략단면도,

도 2는 본 발명에 따른 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기를 나타내는 단면도이다.

<도면 내 주요부분에 대한 부호설명>

(20) : 몸체 (20a) : 공간부

(21) : 해수공급관 (23) : 충진층

(25) : 탈기증기공급관 (27) : 가이드플레이트

(29) : 플로트타입 방해물 (30) : 탈기 액

본 발명은 진공탈기기에 관한 것으로, 특히 다단플래쉬 담수공정에 사용되는 탈기증기주입형 진공탈기기에 관한 것이다.

일반적으로 해수담수화설비는 몇가지 방식에 의해 이루어지는데, 그중에서 다단플래쉬증발법(Multi Stage Flashing Method; 이하 "MSF"라 약칭함)을 많이 이용한다. 이 MSF를 이용하는 경우에는 해수를 끌어들여 이를 증발하기 위한 증발기(Evaporator)가 상당히 중요한 구성요소이다. 이 증발기는 스팀의 열에너지를 이용하여 가열된 해수로부터 연속적인 증발, 응축의 과정을 통하여 담수를 분리 하는 장치이다. 이 증발기는 여러 개(19개 ~ 30개)의 스테이지(Stage)로 이루어져 있고, 각각의 스테이지는 응축기(Condenser), 기수분리기(Demister) 및 증발실(Flashing Chamber)로 구성되어 있다.

또한, 증발기의 일측에는 해수가열기(Brine Heater)가 갖추어지는데, 이 해수가열기는 증발기를 순환하며 예열된 순환농염수(Brine)를 스팀의 열 에너지를 이용하여 운전온도로 가열하는 장치이다.

또한, 증발기의 다른 한편에는 탈기기(Deaerator)가 설치된다. 이 탈기기는 증발기의 마지막 스테이지(Stage)로 유입되는 공급수(Make-up)에 포함되어 있는 이산화탄소, 질소 및 산소 등 용존 기체를 제거하는 장치이다.

이러한 종래의 탈기기는, 도 1과 같이, 탈기기본체(10)의 내부 중앙에는 충전재(Pall Packing)가 채워진 충진층(11)이 있고, 그 아래에는 상기 충진층(11)을 지지하는 서포트플레이트(12)가 구비되며, 그 아래에 스트립핑 스팀파이프(Stripping Steam Pipe)(13)가 다수 형성되어 있다.

상기 충진층(11)은 작은 알갱이 형태의 충전재가 수만개(약 4만여 개)가 채워진다. 또한, 상기 충진층(11)의 상부에는 공급수가 공급되어 분사되도록 하는 파 이프(14) 및 노즐(15)이 설치되어 있다. 상기 파이프(14)의 노즐(15)을 통해 분사되는 공급수는 충진층(11)을 통과하면서 공급수에 포함되어 있는 용존기체가 상기 충진층(11)의 표면에서 증기와의 접촉을 통해서 기상쪽으로 제거되고, 용존기체가 제거된 공급수는 탈기기 하부로 떨어지게 된다. 이러한 과정을 거친 공급수는 증발기안으로 유입된다.

그런데, 이러한 종래의 탈기기는 외부 증기 주입을 위해서 충진층(11)과 탈기기 하부의 액위 간의 공간이 필요하며, 충진층(11)의 액체 분포가 불균일한 경우 탈기된 기체가 하부로 재 유입되어, 하부의 공간에서 산소의 재흡수가 발생하는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 진공탈기기 하부의 탈기 액에 발생할 수 있는 산소의 재흡수를 감소시키는 진공탈기기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 몸체 내부로 해수를 공급하기 위한 해수공급관을 구비하고, 몸체 내로 유입된 해수에 포함되어 있는 이산화탄소, 질소 및 산소 등 용존 기체를 제거하고, 충진층 하측에 배치되어 탈기용 증기를 공급하는 탈기증기공급관을 구비한 진공탈기기에 있어서, 상기 탈기 증기와 함께 반응한 탈기 액의 산소 재흡수에 필요한 전달면적과 액적 낙하에 따른 액체상의 표면유동을 감소시키기 위해, 상기 탈기 액 상에 떠 있는 플로트타입 방해물; 및, 상기 탈기 액의 흐름을 유도하여 탈기 액의 출렁임을 감소시켜 재흡수 과정의 물질전달의 속도를 감소시키기 위해 상기 탈기증기공급관과 상기 플로트타입 방해물 사이에 배치되어 상기 충진층으로부터 낙하하는 탈기된 해수를 상기 몸체 하부로 안내하는 가이드플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명에 따른 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기를 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기를 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 탈기증기주입형 진공탈기기는 도 2와 같이, 몸체(20), 해수공급관(21), 충진층(23), 탈기증기공급관(25), 가이드플레이트(27) 및 플로트타입 방해물(29)을 포함한다.

몸체(20)는 내측에 해수공급관(21), 충진층(23), 탈기증기공급관(25), 해수 가이드플레이트(27) 및 플로트타입 방해물(29)을 포함하기 위한 공간부(20a)를 갖고, 하부 일측에는 탈기 액을 배출하기 위한 탈기액 배출관(20b)이 형성된다.

해수공급관(21)은 몸체(20)의 공간부(20a) 상부에 배치되며, 외부의 해수를 몸체(20) 내부로 공급하는 역할을 한다.

충진층(23)은 예를 들면, 작은 알갱이 형태의 충전재가 수만개(약 4만여 개) 가 채워진 것으로, 상기 해수공급관(21)으로 부터 분사되는 해수가 충진층(23)을 통과하면서 해수에 포함되어 있는 용존기체가 충진층(23)의 표면에서 증기와의 접촉을 통해서 기상쪽으로 제거되고, 용존기체가 제거된 탈기 액은 하측으로 낙하한다.

탈기증기공급관(25)은 충진층(23) 하측에 배치되어 탈기용 증기를 공급하는 역할을 한다.

가이드플레이트(27)는 탈기증기공급관과 상기 플로트타입 방해물 사이에 일측으로 경사지게 배치된다. 이러한 가이드플레이트(27)는 충진층(23)으로부터 낙하되는 탈기 액의 흐름을 유도하여 탈기 액의 출렁임을 감소시켜 재흡수 과정의 물질전달의 속도를 감소시키는 역할을 한다.

플로트타입 방해물(29)은 가이드플레이트(27)에 안내되어 몸체(20)의 하부에 수집되는 탈기 액(30) 상부에서 소정의 부력으로 부유한다. 이러한 플로트타입 방해물(29)은 탈기 증기와 함께 반응한 탈기 액의 산소 재흡수에 필요한 전달면적과 액체의 낙하 충격에 의한 액위 유동을 감소시킴에 따라, 탈기 액으로의 산소 재흡수를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 상기 플로트타입 방해물(29)은 액위 유동에 의한 파손 등에 대비하기 위하여 다수의 집합체로 이루어지는 것이 바람직하며, 아울러 내식성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 탈기증기기는, 해수공급관(21)을 통해 몸체(20)의 상부 내측으로 분사된 후, 낙하하는 해수를 충진층(23)을 통해 1차 탈기 시킨 후, 탈기증기공급관(25)에 의해 공급되는 탈기증기에 의해 2차 탈기가 이루어 진다.

이렇게 탈기된 탈기 액은 가이드플레이트(27)에 의해 안내되는데, 이때, 탈기 액은 가이드플레이트(27)에 의해 몸체(20) 하부로 안내될 때 출렁임이 감소되어 재흡수 과정의 물질전달의 속도가 감소된다. 아울러, 몸체(20) 하부에 수집된 탈기 액(30) 상측에 부유하는 다수의 플로트타입 방해물(29)에 의해 탈기 액(30)의 산소 재흡수에 필요한 전달면적과 액체의 낙하 충격에 의한 액위 유동을 감소시킨다.

상기한 바와 같은 본 발명에 있어서는, 탈기 액의 흐름을 유도하여 탈기 액의 출렁임을 감소시켜 재흡수 과정의 물질전달의 속도를 감소시키고, 탈기용 증기와 함께 반응한 탈기 액의 산소 재흡수에 필요한 전달면적을 감소시킴에 따라, 탈기 액으로의 산소 재흡수를 크게 감소시킬 수 있다.

아울러, 외부 탈기증기 공급이 불안정하거나, 충진층에서의 액체 분포가 불균일 한 경우에도 탈기 액으로의 산소의 재흡수를 방지하여 진공탈기기의 탈기성능을 크게 증진시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 몸체 내부로 해수를 공급하기 위한 해수공급관을 구비하고, 몸체 내로 유입된 해수에 포함되어 있는 이산화탄소, 질소 및 산소 등 용존 기체를 제거하고 , 충진층 하측에 배치되어 탈기용 증기를 공급하는 탈기증기공급관을 구비한 진공탈기기에 있어서,

   상기 탈기용 증기와 함께 반응한 탈기 액의 산소 재흡수에 필요한 전달면적과 액체의 낙하 충격에 의한 액위 유동을 감소시키기 위해, 상기 탈기 액 상에 떠 있는 플로트타입 방해물; 및, 상기 탈기 액의 흐름을 유도하여 탈기 액의 출렁임을 감소시켜 재흡수 과정의 물질전달의 속도를 감소시키기 위해 상기 탈기증기공급관과 상기 플로트타입 방해물 사이에 배치되어 상기 충진층으로부터 낙하하는 탈기된 해수를 상기 몸체 하부로 안내하는 가이드플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 플로트타입 방해물은 다수개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가이드플레이트는 일측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 재흡수저감을 위한 탈기증기주입형 진공탈기기.

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