KR101003627B1 - Urea atomization system with ultra sonic and heat Source for SCR system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치에 관한 것으로 특히, 공지된 우레아 용액 공급장치에 있어서, 우레아 용액이 저장되는 저장탱크와; 상기 저장탱크의 하부에 설치된 상태에서 초음파 진동을 통한 우레아 용액을 무화시켜 주는 초음파 진동자와; 상기 저장탱크에 연결 설치되어 저장탱크 내부로 송풍을 실시하여 저장탱크 내에서 무화된 상태를 갖는 우레아 용액을 공급배관을 통해 배기가스 배관으로 강제 이송시켜 주는 송풍기와; 상기 공급배관의 단부에 설치되어 배기가스 배관으로 강제 송풍중인 무화 상태의 우레아 용액을 가열하여 열 분해를 통해 우레아 용액의 질소산화물 농도가 목표 농도를 유지하도록 하는 이차 열원과; 상기 공급배관에 설치되어 배기가스 배관으로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 검출하는 질소산화물 농도검출센서와; 상기 질소산화물 농도검출센서를 통해 검출되는 질소산화물의 농도와 목표 농도를 상호 비교하여 그 결과에 부응하는 제어신호를 상기 이차 열원에 출력시켜 배기가스 배관 내로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표 농도를 유지하도록 하는 프로그램어블 로직 컨트롤러;로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an urea solution supply device using an ultrasonic atomizer and a secondary heat source, and in particular, a known urea solution supply device, comprising: a storage tank in which a urea solution is stored; An ultrasonic vibrator for atomizing the urea solution through ultrasonic vibration in a state installed at the lower portion of the storage tank; A blower connected to the storage tank to blow air into the storage tank to forcibly transfer the urea solution having a state of atomization in the storage tank to the exhaust gas pipe through a supply pipe; A secondary heat source installed at an end of the supply pipe and heating the atomized urea solution in a forced air supply to the exhaust gas pipe to thermally decompose the nitrogen oxide concentration of the urea solution to a target concentration; A nitrogen oxide concentration detection sensor installed at the supply pipe and detecting a concentration of nitrogen oxide in the atomized urea solution supplied to the exhaust gas pipe; The concentration of nitrogen oxide detected by the nitrogen oxide concentration detection sensor and the target concentration are compared with each other, and a control signal corresponding to the result is output to the secondary heat source so that the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution supplied into the exhaust gas pipe is always And a programmable logic controller to maintain the target concentration.

따라서, 우레아 용액을 보다 효율적으로 무화시켜 줄 수 있고, 송풍기를 통해 무화된 우레아 용액을 배기가스 배관으로 공급시켜 주게 되므로 낮은 동력비용으로 우레아 용액을 공급할 수 있으며, 노즐 사용을 배제함으로써 종래와 같은 노즐마모 및 노즐 막힘의 문제점을 해결할 수 있어 보다 경제적이면서 효율적이고 간 편한 방법으로 우레아 용액을 지속적으로 엔진 배기가스 배관에 공급해 줄 수 있는 것이다.Therefore, the urea solution can be atomized more efficiently, the atomized urea solution can be supplied to the exhaust gas pipe through the blower, so that the urea solution can be supplied at a low power cost, and the use of the nozzle can be eliminated. The problem of abrasion and nozzle clogging can be solved, allowing the urea solution to be continuously supplied to the engine exhaust pipe in a more economical, efficient and convenient way.

초음파 무화장치, 이차 열원, 우레아 용액, 초음파 진동자, 송풍기 Ultrasonic atomizer, secondary heat source, urea solution, ultrasonic vibrator, blower

Description

초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치{Urea atomization system with ultra sonic and heat Source for SCR system}Urea atomization system with ultra sonic and heat source for SCR system

본 발명은 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 무화장치를 이용하여 우레아 용액을 무화시키고 이렇게 무화된 우레아 용액을 송풍기를 통해 배기가스 배관으로 공급하여 질소산화물이 환원되도록 하되, 무화 우레아 용액 공급배관의 단부에는 이차 열원을 설치하여 분무 우레아 용액을 분해시켜 목표하는 질소산화물의 농도를 유지하도록 함으로써 우레아 용액을 보다 안정적으로 공급시켜 줄 수 있음은 물론 우레아 용액 공급에 따른 비용을 절감할 수 있으며(즉, 경제적이며), 고장 등의 발생 가능성을 줄여 유지관리를 간편하게 할 수 있음은 물론 보다 효율적으로 우레아 용액을 공급해 줄 수 있도록 발명한 것이다.The present invention relates to an urea solution supply device using an ultrasonic atomizer and a secondary heat source, and more particularly, to atomize the urea solution using an ultrasonic atomizer and supply the atomized urea solution to the exhaust gas pipe through a blower to provide nitrogen. The oxide is reduced, but at the end of the atomizing urea solution supply pipe, a secondary heat source is installed to decompose the sprayed urea solution to maintain the target nitrogen oxide concentration, thereby providing a more stable supply of the urea solution as well as the urea solution. Invented to reduce the cost of supply (that is, economical), to simplify the maintenance by reducing the possibility of failure, and to provide a more efficient supply of urea solution.

일반적으로 가솔린, 디젤, 벙커 유, LNG, LPG, 바이오연료 등과 같은 각종 화석연료를 사용하는 엔진, 소각로 및 산업용 연소설비에 있어서 연소중 발생되는 배기가스 중의 질소 산화물을 제거하기 위한 SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템에서는 질소산화물을 환원시키기 위한 화학물질로 암모니아 가스를 직접 사용하거나 사용과 보관의 안전성과 편리성으로 인해 우레아 용액을 배기관에 공급하여 배기가스의 열을 이용해 우레아를 암모니아로 전환시켜 질소산화물 제거에 이용하고 있다.In general, SCR (Selective Catalytic Reduction) for removing nitrogen oxides from exhaust gases during combustion in engines, incinerators, and industrial combustion facilities that use various fossil fuels such as gasoline, diesel, bunker oil, LNG, LPG, and biofuel. In the system, ammonia gas is directly used as a chemical to reduce nitrogen oxides, or due to the safety and convenience of use and storage, the urea solution is supplied to the exhaust pipe to convert urea to ammonia using the heat of exhaust gas to remove nitrogen oxides. I use it.

도 1 은 종래의 노즐타입 무화장치를 이용한 우레아 용액 공급 장치를 나타낸 예시도로서, 우레아 용액이 저장되는 저장탱크(10)와; 상기 저장탱크(10) 내부의 우레아 용액을 공급배관(40)을 통해 엔진의 배기가스 배관(50)으로 공급해 주는 공급펌프(20)와; 상기 공급배관(40)을 통해 공급되는 우레아 용액을 배기가스 배관(50) 내로 분사시켜 주는 노즐(51)과; 상기 노즐(51)을 통해 엔진의 배기가스 배관(50)으로 우레아 용액이 분사되도록 하는 공기압축기(30)를 포함하여 구성된다.1 is an exemplary view showing a urea solution supply device using a conventional nozzle type atomizer, and a storage tank 10 in which a urea solution is stored; A supply pump 20 for supplying the urea solution in the storage tank 10 to the exhaust gas pipe 50 of the engine through the supply pipe 40; A nozzle 51 for injecting the urea solution supplied through the supply pipe 40 into the exhaust gas pipe 50; It comprises an air compressor (30) for injecting a urea solution to the exhaust gas pipe 50 of the engine through the nozzle 51.

그러나 이와 같은 구성을 갖는 우레아 용액 공급장치를 이용하여 엔진의 배기가스 배관(50)으로 우레아 용액을 공급할 경우에, 노즐(51)에서 우레아 용액을 작은 입자로 분무시키기 위한 공기압축기(30)의 동력이 과다하게 소요되고, 또 노즐(51)이 마모되거나 노후화될 경우 분무되는 우레아 용액의 입자가 커져 효율이 저하되며, 또한 배기가스의 높은 온도로 인해 노즐 끝단에서 수분이 증발할 경우 우레아의 석출작용으로 노즐이 막혀서 적절한 효율을 내지 못하거나 작동 불능 상태로 되는 문제점이 있다.However, in the case of supplying the urea solution to the exhaust gas pipe 50 of the engine using the urea solution supply device having such a configuration, the power of the air compressor 30 for spraying the urea solution into the small particles in the nozzle 51 The excessive amount of the urea solution, which is excessively consumed and when the nozzle 51 is worn or aged, increases the efficiency of the sprayed urea solution. Also, precipitation of urea occurs when water evaporates at the nozzle end due to the high temperature of the exhaust gas. As a result, there is a problem in that the nozzle is clogged to prevent proper efficiency or become inoperable.

뿐만 아니라, 질소산화물의 농도가 낮을 경우에는 정상운전 중에도 노즐에서 분사를 위한 적정 유량을 유지하기 위해 과도한 우레아 용액을 주입해야 하고, 이와 같은 과량의 우레아 용액의 주입은 결국 과도한 암모니아를 생성시켜 냄새와 함께 2차 오염 물질을 유발시킬 수 있는 문제점이 있으며, 또 분무된 우레아 분무액의 암모니아와 이산화탄소로 원활한 분해를 위한 분해시간 유지 등의 문제점이 있다. In addition, when the concentration of nitrogen oxides is low, excessive urea solution should be injected to maintain the proper flow rate for injection at the nozzle even during normal operation, and the injection of such excess urea solution eventually generates excessive ammonia and causes odor and In addition, there is a problem that can cause secondary pollutants, and there is also a problem such as maintaining the decomposition time for smooth decomposition into ammonia and carbon dioxide of the sprayed urea spray liquid.

또한, 상기와 같은 구성을 갖는 우레아 용액 공급장치는 우레아 주입 분무량이 많거나, 주입라인이 짧아 충분한 우레아 분무액의 분해 공간과 시간의 확보가 제한적이며, 이와 같이 미분해된 우레아 분무액은 촉매에 직접 영향을 주어 촉매층에 쌓이거나 다른 분해경로를 경유하여 300℃이상에서도 분해되지 않는 고분자 물질로 바뀌어 촉매의 수명을 떨어뜨리는 문제점이 있다.In addition, the urea solution supply device having the above configuration has a limited amount of urea injection spray or a short injection line, thus ensuring sufficient space and time for decomposition of the urea spray liquid. There is a problem in that the direct impact on the catalyst layer is changed to a polymer material that does not decompose even at 300 ℃ or more via the other decomposition paths to reduce the life of the catalyst.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 초음파 진동자가 설치되어 있는 초음파 무화장치를 이용하여 우레아 용액을 무화시키고, 이렇게 무화된 우레아 용액을 송풍기를 통해 배기가스 배관으로 공급해 주되, 공급배관에 습도계와 유량계를 더 설치하여 공급배관을 통해 이동하는 무화된 우레아 용액의 습도와 공급량을 확인하면서 우레아 용액의 질소산화물 농도 및 공급량을 자동 또는 수동 방식으로 적절히 조절할 수 있도록 하며, 또한 공급배관의 단부에 이차 열원을 설치하여 우레아 용액 내 질소산화물의 농도를 원하는 농도로 분해시켜 줌으로써, 우레아 용액을 공급하기 위한 비용을 대폭 절감할 수 있음은 물론 우레아 용액의 공급량을 측정하고 조절할 수 있을 뿐만 아니라 질소산화물의 농도를 원하는 농도로 유지시킬 수 있어 유지관리가 간편하면서도 효율적으로 우레아 용액을 공급해 줄 수 있는 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, atomizing the urea solution using an ultrasonic atomizer equipped with an ultrasonic vibrator, and supply the atomized urea solution to the exhaust gas pipe through the blower. In addition, by installing a hygrometer and a flow meter in the supply pipe, the nitrogen oxide concentration and the supply amount of the urea solution can be properly adjusted automatically or manually by checking the humidity and the supply amount of the atomized urea solution moving through the supply pipe. By installing a secondary heat source at the end of the pipe to decompose the concentration of nitrogen oxides in the urea solution to the desired concentration, the cost of supplying the urea solution can be greatly reduced, and the supply amount of the urea solution can be measured and adjusted. Not the concentration of nitrogen oxides To provide a urea solution supply device using the ultrasound atomizer and the secondary heat source will be supplied to it can efficiently urea solution while maintaining an easy to maintain as it is an object.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 가솔린, 디젤, 벙커유, LNG, LPG, 바이오연료 등과 같은 화석연료 사용하는 엔진, 소각로 및 산업용 연소설비의 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 SCR 시스템의 환원제인 우레아 용액을 배기가스 배관에 공급하는 장치에 있어서, 우레아 용액이 저장되는 저장탱크와; 상기 저장탱크의 하부에 설치된 상태에서 초음파 진동을 통한 우레아 용액을 무화시켜 주는 초음파 진동자와; 상기 저장탱크에 연결 설치되어 저장탱크 내부로 송풍을 실시하여 저장탱크 내에서 무화된 상태를 갖는 우레아 용액을 공급배관을 통해 배기가스 배관으로 강제 이송시켜 주는 송풍기와; 상기 공급배관의 단부에 설치되어 배기가스 배관으로 강제 송풍중인 무화 상태의 우레아 용액을 가열하여 열 분해를 통해 우레아 용액의 질소산화물 농도가 목표 농도를 유지하도록 하는 이차 열원과; 상기 공급배관에 설치되어 배기가스 배관으로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 검출하는 질소산화물 농도검출센서와; 상기 질소산화물 농도검출센서를 통해 검출되는 질소산화물의 농도와 목표 농도를 상호 비교하여 그 결과에 부응하는 제어신호를 상기 이차 열원에 출력시켜 배기가스 배관 내로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표 농도를 유지하도록 하는 프로그램어블 로직 컨트롤러;로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention device for achieving the above object, for removing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas of the engine, incinerator and industrial combustion equipment using fossil fuel, such as gasoline, diesel, bunker oil, LNG, LPG, biofuel and the like. An apparatus for supplying a urea solution, which is a reducing agent of an SCR system, to an exhaust gas pipe, the apparatus comprising: a storage tank in which a urea solution is stored; An ultrasonic vibrator for atomizing the urea solution through ultrasonic vibration in a state installed at the lower portion of the storage tank; A blower connected to the storage tank to blow air into the storage tank to forcibly transfer the urea solution having a state of atomization in the storage tank to the exhaust gas pipe through a supply pipe; A secondary heat source installed at an end of the supply pipe and heating the atomized urea solution in a forced air supply to the exhaust gas pipe to thermally decompose the nitrogen oxide concentration of the urea solution to a target concentration; A nitrogen oxide concentration detection sensor installed at the supply pipe and detecting a concentration of nitrogen oxide in the atomized urea solution supplied to the exhaust gas pipe; The concentration of nitrogen oxide detected by the nitrogen oxide concentration detection sensor and the target concentration are compared with each other, and a control signal corresponding to the result is output to the secondary heat source so that the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution supplied into the exhaust gas pipe is always And a programmable logic controller to maintain the target concentration.

또한, 상기 공급배관에 설치되어 무화된 우레아 용액의 공급량을 측정하는 유량계와; 상기 공급배관에 설치되어 무화된 우레아 용액의 습도를 측정하는 습도계;를 더 설치하고, 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러로 하여금 상기 유량계 및 습도계를 통해 실시간으로 검출되는 무화 우레아 용액의 공급량 및 습도검출신호 대비 목표 유량 및 습도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하는 제어신호를 초음파 진동자 및 송풍기로 출력시켜 항상 원하는 습도와 유량을 갖는 무화된 우레아 용액이 배기가스 배관 측으로 공급시켜 주는 제어를 실시하게 한 것을 특징으로 한다.In addition, the flow meter is installed in the supply pipe to measure the supply amount of the atomized urea solution; A hygrometer installed in the supply pipe to measure the humidity of the atomized urea solution; further installed, and allowing the programmable logic controller to compare the supply amount and the humidity detection signal of the atomized urea solution detected in real time through the flow meter and the hygrometer. The flow rate and humidity are compared with each other, and the control signal corresponding to the result is output to the ultrasonic vibrator and the blower so that the control is performed to supply the atomized urea solution having the desired humidity and flow rate to the exhaust gas pipe side. .

이때, 상기 이차 열원은 전기의 공급에 의해 발열 작용하는 전기 히터를 상기 공급배관의 단부 외주연에 권취시키되, 상기 히터는 프로그램어블 로직 컨트롤러의 제어를 받아 발열 온도가 제어되도록 한 것을 특징으로 한다.In this case, the secondary heat source is wound around the outer periphery of the end of the supply pipe, which generates heat by the supply of electricity, the heater is characterized in that the heating temperature is controlled under the control of a programmable logic controller.

또한, 상기 이차 열원은 전자밸브를 구비하고 엔진의 배기가스 배관과 연결되는 소형 배관을 상기 공급배관의 단부 외주연에 권취시켜 배기가스에서 발생되는 열원이 소형 배관을 통해 공급배관에 전달되도록 하되, 상기 전자밸브는 프로그램어블 로직 컨트롤러의 제어를 받아 발열 온도가 제어되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the secondary heat source is provided with a solenoid valve and the small pipe connected to the exhaust gas pipe of the engine is wound on the outer periphery of the end of the supply pipe so that the heat source generated from the exhaust gas is delivered to the supply pipe through the small pipe, The solenoid valve is characterized in that the heating temperature is controlled under the control of the programmable logic controller.

또, 상기 이차 열원의 발열 온도 제어는 우레아 분해 시작 온도인 132℃부터 SCR(Selective Catalytic Reduction) 운전온도인 최대 450℃까지 온도 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the exothermic temperature control of the secondary heat source is characterized in that it is possible to control the temperature from 132 ° C urea decomposition start temperature to SCR (Selective Catalytic Reduction) operating temperature up to 450 ° C.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 장치에 의하면, 우레아 저장탱크의 저면에 설치한 초음파 진동자를 이용하여 우레아 용액을 무화시키고, 이렇게 무화된 우레아 용액은 송풍기를 통해 배기가스 배관으로 강제 공급해 주되, 공급배관을 통해 이동하는 무화된 우레아 용액의 습도와 공급량을 검출하고 그 결과에 부응하여 초음파 진동자 및 송풍기의 구동을 제어하여 우레아 용액의 공급량과 습도를 자동으로 제어함을 물론 배기가스 배관으로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 검출하여 공급배관의 단부에 설치되어 있는 이차 열원의 발열량 제어를 통한 열분해 능력 조절을 통해 배기가스 배관 내로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표 농도를 유지하도록 제어함으로써 우레아 용액을 보다 효율적으로 무화시켜 줄 수 있고, 송풍기를 통해 무화된 우레아 용액을 배기가스 배관 으로 공급시켜 주게 되므로 낮은 동력비용으로 우레아 용액을 공급할 수 있으며, 노즐 사용을 배제함으로써 종래와 같은 노즐마모 및 노즐 막힘의 문제점을 해결할 수 있어 보다 경제적이면서 효율적이고 간편한 방법으로 우레아 용액을 지속적으로 엔진 배기가스 배관에 공급해 줄 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, according to the present invention, the urea solution is atomized by using an ultrasonic vibrator installed on the bottom of the urea storage tank, and the atomized urea solution is forcedly supplied to the exhaust gas pipe through the blower. Detects the humidity and supply amount of the atomized urea solution moving through it and controls the operation of the ultrasonic vibrator and blower in response to the result, and automatically controls the supply amount and humidity of the urea solution as well as the atomized urea solution supplied to the exhaust pipe By detecting the nitrogen oxide concentration of the urea by controlling the pyrolysis capacity of the secondary heat source installed at the end of the supply pipe by controlling the pyrolysis capacity of the secondary heat source to control the nitrogen oxide concentration of the urea solution to be supplied to the exhaust gas pipe at all times to maintain the target concentration. To atomize the solution more efficiently The urea solution can be supplied to the exhaust gas pipe through the blower, and the urea solution can be supplied at low power cost. By eliminating the use of nozzles, the problem of nozzle wear and nozzle clogging can be solved. It is a very useful invention that can continuously supply urea solution to the engine exhaust pipe in a more economical, efficient and simple way.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명 장치의 블록 구성도를 나타낸 것이다.Figure 2 shows a block diagram of the device of the present invention.

이에 따르면 본 발명 장치는, 가솔린, 디젤, 벙커유, LNG, LPG, 바이오연료 등과 같은 화석연료 사용하는 엔진, 소각로 및 산업용 연소설비의 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 SCR 시스템의 환원제인 우레아 용액을 배기가스 배관에 공급하는 장치에 있어서,According to the present invention, the present invention is a reducing agent of an SCR system for removing nitrogen oxides contained in exhaust gases of engines, incinerators and industrial combustion facilities using fossil fuels such as gasoline, diesel, bunker oil, LNG, LPG, and biofuel. In the device for supplying urea solution to the exhaust gas pipe,

우레아 용액이 저장되는 저장탱크(1)와;A storage tank 1 in which a urea solution is stored;

상기 저장탱크(1)의 하부에 설치된 상태에서 초음파 진동을 통한 우레아 용액을 무화시켜 주는 초음파 진동자(3)와;Ultrasonic vibrator (3) for atomizing the urea solution through the ultrasonic vibration in the state installed in the lower portion of the storage tank (1);

상기 저장탱크(1)에 연결 설치되어 저장탱크(1) 내부로 송풍을 실시하여 저장탱크(1) 내에서 무화된 상태를 갖는 우레아 용액을 공급배관(4)을 통해 배기가스 배관(5)으로 강제 이송시켜 주는 송풍기(2)와;It is connected to the storage tank (1) and blows into the storage tank (1) to the urea solution having an atomized state in the storage tank (1) through the supply pipe (4) to the exhaust gas pipe (5) A blower (2) forcibly conveying;

상기 공급배관(4)의 단부에 설치되어 배기가스 배관(5)으로 강제 송풍중인 무화 상태의 우레아 용액을 가열하여 열 분해를 통해 우레아 용액의 질소산화물 농도가 목표 농도를 유지하도록 하는 이차 열원(6)과;Secondary heat source (6) is installed at the end of the supply pipe (4) to heat the urea solution in the atomized state of forced blowing to the exhaust gas pipe (5) to thermally decompose the nitrogen oxide concentration of the urea solution to the target concentration (6) )and;

상기 공급배관(4)에 설치되어 배기가스 배관(5)으로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 검출하는 질소산화물 농도검출센서(7)와;A nitrogen oxide concentration detection sensor (7) installed in the supply pipe (4) for detecting the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution supplied to the exhaust gas pipe (5);

상기 질소산화물 농도검출센서(7)를 통해 검출되는 질소산화물 농도와 목표 농도를 상호 비교하여 그 결과에 부응하는 제어신호를 상기 이차 열원(6)에 출력시켜 배기가스 배관(5) 내로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표 농도를 유지하도록 하는 프로그램어블 로직 컨트롤러(PLC)(100);를 포함한다.Atomization to compare the nitrogen oxide concentration and the target concentration detected through the nitrogen oxide concentration detection sensor 7 and output a control signal corresponding to the result to the secondary heat source 6 to be supplied into the exhaust gas pipe (5) And a programmable logic controller (PLC) 100 that allows the nitrogen oxide concentration of the urea solution to always maintain the target concentration.

또한, 본 발명은 상기 공급배관(4)에 무화된 우레아 용액의 공급량과 습도를 측정하는 유량계(8)와 습도계(9)를 더 설치하고, 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)로 하여금 상기 유량계(8) 및 습도계(9)를 통해 실시간으로 검출되는 무화된 우레아 용액의 공급량 및 습도검출신호를 입력받아 자체 내에 기억되어 있는 목표 유량 및 습도 값과 상호 비교하고 그 결과에 부응하는 제어신호를 초음파 진동자(3) 및 송풍기(2)로 출력시켜 항상 원하는 습도와 유량을 갖는 무화된 우레아 용액이 배기가스 배관(5) 측으로 공급되도록 제어하게 한 것을 포함한다.In addition, the present invention is further provided with a flow meter (8) and a hygrometer (9) for measuring the supply amount and humidity of the atomized urea solution in the supply pipe (4), the programmable logic controller 100 causes the flow meter ( 8) Ultrasonic vibrator that receives the supply amount and the humidity detection signal of the atomized urea solution detected in real time through the hygrometer 9 and compares it with the target flow rate and humidity value stored in itself and the control signal corresponding to the result And (3) and outputting to the blower (2) such that the atomized urea solution having the desired humidity and flow rate is always supplied to the exhaust gas pipe (5) side.

이때, 상기 이차 열원(6)은 전기의 공급에 의해 발열 작용하는 전기 히터를 상기 공급배관(4)의 단부 외주연에 권취시키되, 상기 히터는 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)의 제어를 받아 발열 온도가 자동 제어되도록 한 것을 포함한다.At this time, the secondary heat source (6) is wound around the outer periphery of the end of the supply pipe (4), which generates heat by the supply of electricity, the heater is under the control of the programmable logic controller 100, the heating temperature Includes automatic control.

또한, 상기 이차 열원(6)은 전자밸브를 구비하고 엔진의 배기가스 배관(5)과 연결되는 소형 배관을 상기 공급배관(4)의 단부 외주연에 권취시켜 배기가스에서 발생되는 열원이 소형 배관을 통해 공급배관에 전달되도록 하되, 상기 전자밸브는 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)의 제어를 받아 발열 온도가 자동 제어되도록 한 것도 포함한다.In addition, the secondary heat source (6) is provided with a solenoid valve and a small pipe connected to the exhaust gas pipe (5) of the engine is wound around the outer periphery of the end of the supply pipe (4) so that the heat source generated from the exhaust gas is small pipe Is to be delivered to the supply pipe through the, the solenoid valve also includes a control of the programmable logic controller 100 to automatically control the heating temperature.

또, 상기 이차 열원(6)의 발열 온도 제어는 우레아 분해 시작 온도인 132℃부터 SCR 운전온도인 최대 450℃까지 온도 조절이 가능한 것을 포함한다.In addition, the exothermic temperature control of the secondary heat source 6 includes a temperature control is possible from 132 ° C of urea decomposition start temperature to a maximum of 450 ° C SCR operating temperature.

이와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation and effect of the device of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 본 발명이 적용된 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치는, 우레아 용액을 배기가스 배관(5)에 공급하는 공지의 장치에 있어서, 저장탱크(1)와 초음파 진동자(3), 송풍기(2), 이차 열원(6), 질소산화물 농도검출센서(7) 및 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)으로 이루어진 것을 주요기술 구성요소로 한다.First, the ultrasonic atomization device and the urea solution supply device using the secondary heat source to which the present invention is applied, in the known device for supplying the urea solution to the exhaust gas pipe (5), the storage tank (1) and the ultrasonic vibrator (3), The blower 2, the secondary heat source 6, the nitrogen oxide concentration detection sensor 7 and the programmable logic controller 100 is composed of the main technical components.

이때, 상기 저장탱크(1)는 소정용적을 갖고 우레아 용액을 저장하는 기능을 수행하고, 상기 초음파 진동자(3)는 저장탱크(1)의 하부에 설치된 상태에서 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)의 제어를 받으며 작동하여 상기 저장탱크(1) 내에 공급되어 있는 우레아 용액을 초음파 진동을 통해 무화시켜 주는 기능을 수행하게 된다.In this case, the storage tank 1 has a predetermined volume and stores a urea solution, and the ultrasonic vibrator 3 is controlled by the programmable logic controller 100 in a state installed below the storage tank 1. The urea solution supplied in the storage tank 1 is operated by receiving the ultrasonic vibration to perform the function of atomizing.

또, 상기 송풍기(2)는 저장탱크(1)의 일측부에 연결되도록 설치된 상태에서 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)의 제어를 받으며 작동하여 저장탱크(1) 내부로 강제로 공기를 풀어주는 동작을 실시하여 저장탱크(1) 내에서 무화된 상태를 갖는 우레아 용액가 공급배관(4)을 통해 배기가스 배관(5)으로 강제 이송되게 하는 기능을 수행하게 된다.In addition, the blower (2) operates under the control of the programmable logic controller (100) while being installed to be connected to one side of the storage tank (1) to forcibly release air into the storage tank (1). The urea solution having an atomized state in the storage tank 1 is forced to be transferred to the exhaust gas pipe 5 through the supply pipe 4.

이때, 상기 배기가스 배관(5)은 엔진에서 연료의 연소시 발생되는 질소산화물이 배출되는 것으로, 본 발명은 이와 같은 배기가스 배관(5)으로 우레아 용액을 공급하여 질소산화물을 제거해 주기 위한 것이다.At this time, the exhaust gas pipe 5 is to discharge nitrogen oxide generated when the combustion of the fuel in the engine, the present invention is to remove the nitrogen oxide by supplying a urea solution to such an exhaust gas pipe (5).

또한, 상기 이차 열원(6)은 공급배관(4)의 단부에 권취되는 형태로 설치하여 공급배관(4)을 통해 배기가스 배관(5)으로 강제 송풍중인 무화 상태의 우레아 용액을 가열하여 열 분해를 통해 우레아 용액의 질소산화물 농도가 목표 농도를 유지하도록 하기 위한 것으로, 이와 같은 이차 열원(6)로는 전기 히터와 엔진의 배기가스의 열을 이용하기 위한 소형 배관을 제시할 수 있는데, 여기서 전기 히터 및 소형 배관은 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 그 형태를 알 수 있는 것이어서 도시를 생략 하였다.In addition, the secondary heat source 6 is installed in a form wound around the end of the supply pipe (4) and heat decomposition by heating the atomized urea solution in the state of forced air blowing through the supply pipe (4) to the exhaust gas pipe (5) Through the nitrogen oxide concentration of the urea solution to maintain the target concentration, such a secondary heat source (6) can be presented a small pipe for using the heat of the exhaust gas of the electric heater and the engine, where the electric heater And the small pipe is omitted because it can be understood by anyone of ordinary skill in the art the form thereof.

또, 상기 질소산화물 농도검출센서(7)는 공급배관(4)에 설치되어 배기가스 배관(5)으로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 실시간으로 검출하여 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)로 전송하는 기능을 수행하고, 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)는 질소산화물 농도검출센서(7)를 통해 실시간으로 검출되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도와 자체 내에 기억되어진 목표 농도를 상호 비교하여 그 결과에 부응하는 제어신호를 상기 이차 열원(6)에 출력시켜 주어 이차 열원(6)에서 발생되는 열기에 따른 발열온도를 제어하는 기능을 수행하므로 상기 배기가스 배관(5) 내로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 항상 목표 농도로 유지시켜 줄 수 있는 것이다.In addition, the nitrogen oxide concentration detection sensor (7) is installed in the supply pipe (4) detects the nitrogen oxide concentration of the urea solution to be supplied to the exhaust gas pipe (5) in real time to transmit to the programmable logic controller (100) The programmable logic controller 100 compares the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution detected in real time with the nitrogen oxide concentration detection sensor 7 with the target concentration stored in itself. By outputting a corresponding control signal to the secondary heat source (6) to perform the function of controlling the exothermic temperature according to the heat generated from the secondary heat source (6), the nitrogen of the atomized urea solution supplied into the exhaust gas pipe (5) It is possible to keep the oxide concentration at the target concentration at all times.

한편, 상기에 있어서 이차 열원(6)으로 전기의 공급에 의해 발열 작용하는 전기 히터를 채택한 경우, 상기 전기 히터를 공급배관(4)의 단부 외주연에 권취시키고 상기 히터에 공급되는 전원전압을 제어하는 히터 공급전원 제어부는 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)에 연결시켜 주면 되는데, 이때 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)에서는 상기 질소산화물 농도검출센서(7)를 통해 검출되는 현재 무화 우레 아 용액의 질소산화물 농도 대비 목표 농도의 차를 산출하고, 이렇게 산출된 농도 차에 부응하여 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 원하는 농도로 열분해 하기 위해 필요한 이차 열원인 히터온도를 산출한 후 그 결과에 부응하는 제어신호를 상기 전기 히터의 공급전원 제어부에 출력시켜 주게 된다.On the other hand, in the case of adopting an electric heater that generates heat by supplying electricity as the secondary heat source 6 in the above, the electric heater is wound around the outer periphery of the end of the supply pipe 4 to control the power supply voltage supplied to the heater. The heater supply power control unit may be connected to the programmable logic controller 100. In this case, the programmable logic controller 100 detects the nitrogen oxide concentration of the current atomized urea solution detected by the nitrogen oxide concentration detection sensor 7. Calculate the difference between the target concentration and calculate the heater temperature which is the secondary heat source necessary to pyrolyze the nitrogen oxide concentration of the urea solution to the desired concentration in response to the calculated concentration difference, and the control signal corresponding to the result is recalled. Output to the power supply control unit of the electric heater.

따라서 상기 전기 히터에서 발생되는 열원의 온도가 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도 변화에 부응하여 자동으로 제어되므로 이 전기 히터의 열에 의해 열 분해되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표농도를 유지한 상태에서 배기가스 배관(5)으로 공급되므로 미분해된 우레아 용액이 촉매에 직접 영향을 주어 촉매층에 쌓이거나 다른 분해경로를 경유하여 300℃이상에서도 분해되지 않는 고분자 물질로 바귀어 촉매의 수명을 떨어뜨리게 되었던 종래 문제점을 해결할 수 있는 것이다.Therefore, since the temperature of the heat source generated by the electric heater is automatically controlled in response to the nitrogen oxide concentration change of the atomized urea solution, the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution thermally decomposed by the heat of the electric heater always maintains the target concentration. Since the unresolved urea solution directly affects the catalyst, the unresolved urea solution accumulates in the catalyst layer or changes to a polymer material that does not decompose even at 300 ° C or higher via another decomposition path, thereby reducing the life of the catalyst. It is possible to solve the conventional problem.

또, 상기 이차 열원(6)을 전자밸브를 구비한 소형 배관으로 채택한 경우는, 상기 전자밸브를 구비한 소형 배관을 엔진의 배기가스 배관(5)과 연결하고 이를 다시 상기 공급배관(4)의 단부 외주연에 권취시켜 배기가스에서 발생되는 열원이 소형 배관을 통해 공급배관에 전달되도록 하되, 상기 전자밸브의 제어단자는 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)에 연결시켜 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)로 하여금 질소산화물 농도검출센서(7)를 통해 검출되는 현재 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도 대비 목표 농도의 차를 산출하고, 이렇게 산출된 농도 차에 부응하여 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 원하는 질소산화물 농도로 열분해 하기 위해 필요한 이차 열원인 소형 배관의 온도를 산출한 후 그 결과에 부응하는 제어 신호를 상기 전자밸브에 출력시켜 주게 하면 된다.In addition, when the secondary heat source 6 is adopted as a small pipe having a solenoid valve, the small pipe having the solenoid valve is connected with the exhaust gas pipe 5 of the engine, and again the supply pipe 4 It is wound around the outer periphery so that the heat source generated in the exhaust gas is delivered to the supply pipe through a small pipe, the control terminal of the solenoid valve is connected to the programmable logic controller 100 to the programmable logic controller 100 Calculates the difference of the target concentration to the nitrogen oxide concentration of the current atomized urea solution detected through the nitrogen oxide concentration detection sensor 7, and in response to the calculated concentration difference, the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution desired nitrogen oxide concentration After calculating the temperature of the small pipe, which is a secondary heat source required for pyrolysis, the control signal corresponding to the result is sent to the solenoid valve. If the donor is by force.

따라서 상기 소형 배관과 배기가시 배관 사이에 설치되어 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)의 제어를 받는 전자밸브의 개구량이 소형 배관의 열 및 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도 변화에 부응하여 자동으로 제어되므로 소형 배관 내에 흐르는 배기가스의 열에 의해 열 분해되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표농도를 유지한 상태에서 배기가스 배관(5)으로 공급되므로 이차 열원(6)을 전기 히터로 설치한 경우와 마찬가지로 미분해된 우레아 용액이 촉매에 직접 영향을 주어 촉매층에 쌓이거나 다른 분해경로를 경유하여 300℃이상에서도 분해되지 않는 고분자 물질로 바귀어 촉매의 수명을 떨어뜨리게 되었던 종래 문제점을 해결할 수 있는 것이다.Therefore, the opening amount of the solenoid valve installed between the small pipe and the exhaust visible pipe under the control of the programmable logic controller 100 is automatically controlled in response to the heat of the small pipe and the nitrogen oxide concentration change of the atomized urea solution. Since the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution thermally decomposed by the heat of the exhaust gas flowing in the pipe is always supplied to the exhaust gas pipe 5 while maintaining the target concentration, the secondary heat source 6 is installed as an electric heater. The undegraded urea solution directly affects the catalyst, thereby stacking the catalyst layer or converting it into a polymer material that does not decompose even at 300 ° C. or higher via another decomposition path, thereby reducing the life of the catalyst.

상기에 있어서 이차 열원(6)으로 그 어느 것을 채택하여도 무방하나 전기 히터의 경우 열원을 운용하기 위한 운전비용이 소비되므로 운용비용 측면에서 볼 때 소형 배관을 권취하고 이에 엔진의 배기가스를 통과시켜 주는 것이 운용비용 절감 측면에서 더 바람직하다.In the above, any of the secondary heat sources 6 may be adopted. However, in the case of an electric heater, an operation cost for operating a heat source is consumed, so in terms of operating costs, a small pipe is wound and the exhaust gas of the engine is passed through. Giving is more desirable in terms of reducing operating costs.

또, 상기 이차 열원(6)의 발열 온도 제어는 우레아 분해 시작 온도인 132℃부터 SCR 운전온도인 최대 450℃까지 온도 조절이 가능하다.In addition, the exothermic temperature control of the secondary heat source 6 is capable of controlling the temperature from 132 ° C., which is the urea decomposition start temperature, to 450 ° C., which is the SCR operating temperature.

한편, 본 발명에서는 상기 공급배관(4)에 무화된 우레아 용액의 공급량과 습도를 측정하는 유량계(8)와 습도계(9)를 더 설치하고, 전술한 바와 같이 이차 열원(6)의 발열량을 제어하는 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)로 하여금 상기 유량계(8) 및 습도계(9)를 통해 실시간으로 검출되는 무화된 우레아 용액의 공급량 및 습도검출신호를 입력받아 자체 내에 기억되어 있는 목표 유량 및 습도 값과 상호 비교하고 그 결과에 부응하는 제어신호를 초음파 진동자(3) 및 송풍기(2)로 출력시켜 주도록 함으로써 항상 원하는 습도와 유량을 갖는 무화된 우레아 용액을 공급배관(4)을 통해 배기가스 배관(5) 측으로 공급시켜 줄 수 있는 것이다.Meanwhile, in the present invention, a flow meter 8 and a hygrometer 9 for measuring the supply amount and the humidity of the atomized urea solution are further provided in the supply pipe 4, and the calorific value of the secondary heat source 6 is controlled as described above. The programmable logic controller 100 receives a supply flow rate and a humidity detection signal of the atomized urea solution detected in real time through the flow meter 8 and the hygrometer 9 and stores a target flow rate and humidity value stored therein. By comparing the result with the control signal and outputting the control signal corresponding to the result to the ultrasonic vibrator (3) and the blower (2) through the supply pipe (4) to supply the atomized urea solution having the desired humidity and flow rate through the exhaust pipe ( 5) It can be supplied to the side.

물론, 상기와 같이 초음파 진동자(3)와 송풍기(2)의 구동 제어를 통해 습도와 공급량이 제어된 우레아 용액은 이후 전술한 이차 열원(6)에 의해 원하는 질소산화물 농도로 열 분해된 후 배기가스 배관(5)으로 공급되므로 우레아 용액을 보다 안정적으로 공급시켜 줄 수 있어 상기 배기가스 배관(5)을 통해 배출되는 질소산화물의 농도 변화에 따라 적절히 대응할 수 있게 되는 것이다.Of course, the urea solution in which the humidity and the supply amount are controlled through the driving control of the ultrasonic vibrator 3 and the blower 2 as described above is then thermally decomposed to the desired nitrogen oxide concentration by the secondary heat source 6 described above, and then the exhaust gas. Since it is supplied to the pipe (5) can be more stable supply of urea solution will be able to respond appropriately according to the change in the concentration of nitrogen oxide discharged through the exhaust gas pipe (5).

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의해 우레아 용액 공급되는 과정을 설명하면, 먼저 초음파 진동자(3)를 작동시켜 저장탱크(1) 내부에 저장된 우레아 용액을 무화시켜 주고, 우레아 용액이 무화되면 송풍기(2)를 가동시켜 무화된 우레아 용액이 공급배관(4)을 통해 배기가스 배관(5)으로 공급되도록 함으로써 우레아 용액을 무화하고 이동시키기 위한 동력비가 매우 절감되어 경제적이게 된다.Referring to the process of supplying the urea solution by the present invention configured as described above, first to operate the ultrasonic vibrator (3) to atomize the urea solution stored in the storage tank (1), when the urea solution is atomized blower (2) By operating a) so that the atomized urea solution is supplied to the exhaust gas pipe 5 through the supply pipe 4, the power cost for atomizing and moving the urea solution is very economical.

이때, 상기 배기가스 배관(5)으로 배출되는 질소산화물의 농도에 따라 상기 습도계(9)와 유량계(8)를 통해 우레아 용액의 습도 및 공급량을 직접 확인하여 사용자가 초음파 진동자(3) 및 송풍기(2)에 공급되는 전원전압의 공급량 제어를 통해 수동으로 조절할 수도 있고, 또 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)를 통해 자동으로 검출하여 우레아 용액의 공급량 및 습도를 자동으로 조절할 수도 있다.At this time, according to the concentration of nitrogen oxide discharged to the exhaust pipe (5) through the hygrometer (9) and the flow meter (8) directly check the humidity and the supply amount of the urea solution by the user to the ultrasonic vibrator (3) and blower ( It may be manually adjusted through the supply amount control of the power supply voltage supplied to 2), or may be automatically detected by the programmable logic controller 100 to automatically adjust the supply amount and humidity of the urea solution.

뿐만 아니라 배기가스 배관(5)으로 공급되는 우레아 용액을 열 분해시켜 주 기 위해 상기 이차 열원(6)로 설치되는 전기 히터나 배기가스가 공급되는 소형 배관에 설치된 전자밸브의 공급되는 전원전압을 질소산화물 농도검출센서(7)를 통해 검출되는 우레아 용액 내 질소산화물의 농도에 부응하여 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러(100)에서 자동 제어하여 줌으로써 분해 시간을 단축시킬 수 있어 분해 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있다.In addition, in order to thermally decompose the urea solution supplied to the exhaust gas pipe 5, the power supply voltage of the solenoid valve installed in the electric heater installed as the secondary heat source 6 or the small pipe supplied with the exhaust gas is nitrogen. In accordance with the concentration of the nitrogen oxide in the urea solution detected by the oxide concentration detection sensor 7 is automatically controlled by the programmable logic controller 100 can shorten the decomposition time can significantly improve the decomposition accuracy.

즉, 온도와 습도, 유량 및 질소산화물 농도를 자동으로 검출하면서 배기가스 배관(5)으로 공급되는 우레아 용액의 량과 습도의 자동 조절 및 열 분해를 통한 질소산화물 농도를 수동 또는 자동으로 조절할 수 있어 질소산화물의 농도에 따라 보다 적절하게 조절하여 보다 간편하고 효율적으로 우레아 용액을 주입할 수 있게 되는 것이다. That is, by automatically detecting the temperature and humidity, flow rate and nitrogen oxide concentration, the nitrogen oxide concentration can be manually or automatically adjusted through automatic adjustment of the amount and humidity of the urea solution supplied to the exhaust gas pipe 5 and thermal decomposition. By adjusting the concentration more appropriately according to the concentration of nitrogen oxides it is possible to inject the urea solution more simply and efficiently.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.It should be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

도 1 은 종래의 노즐타입 무화장치를 이용한 우레아 용액 공급 장치를 나타낸 예시도.1 is an exemplary view showing a urea solution supply device using a conventional nozzle type atomizer.

도 2는 본 발명 장치의 블록 구성도.2 is a block diagram of an apparatus of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 저장탱크 2 : 송풍기1: storage tank 2: blower

3 : 초음파 진동자 4 : 공급배관3: ultrasonic vibrator 4: supply piping

5 : 배기가스 배관 6 : 이차 열원5: exhaust gas piping 6: secondary heat source

7 : 질소산화물 농도검출센서 8 : 습도계7: nitrogen oxide concentration detection sensor 8: hygrometer

9 : 유량계 100 : 프로그램어블 로직 컨트롤러9: flow meter 100: programmable logic controller

Claims (5)

가솔린, 디젤, 벙커유, LNG, LPG, 바이오연료와 같은 화석연료 사용하는 엔진, 소각로 및 산업용 연소설비의 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 SCR 시스템의 환원제인 우레아 용액을 배기가스 배관에 공급하는 장치에 있어서, The urea solution, a reducing agent of the SCR system, is used to remove nitrogen oxides from the exhaust gases of engines, incinerators and industrial combustion facilities using fossil fuels such as gasoline, diesel, bunker oil, LNG, LPG, and biofuel. In the supply device, 우레아 용액이 저장되는 저장탱크와;A storage tank in which the urea solution is stored; 상기 저장탱크의 하부에 설치된 상태에서 초음파 진동을 통한 우레아 용액을 무화시켜 주는 초음파 진동자와;An ultrasonic vibrator for atomizing the urea solution through ultrasonic vibration in a state installed at the lower portion of the storage tank; 상기 저장탱크에 연결 설치되어 저장탱크 내부로 송풍을 실시하여 저장탱크 내에서 무화된 상태를 갖는 우레아 용액을 공급배관을 통해 배기가스 배관으로 강제 이송시켜 주는 송풍기와;A blower connected to the storage tank to blow air into the storage tank to forcibly transfer the urea solution having a state of atomization in the storage tank to the exhaust gas pipe through a supply pipe; 상기 공급배관의 단부에 설치되어 배기가스 배관으로 강제 송풍중인 무화 상태의 우레아 용액을 가열하여 열 분해를 통해 우레아 용액의 질소산화물 농도가 목표 농도를 유지하도록 하는 이차 열원과;A secondary heat source installed at an end of the supply pipe and heating the atomized urea solution in a forced air supply to the exhaust gas pipe to thermally decompose the nitrogen oxide concentration of the urea solution to a target concentration; 상기 공급배관에 설치되어 배기가스 배관으로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도를 검출하는 질소산화물 농도검출센서와;A nitrogen oxide concentration detection sensor installed at the supply pipe and detecting a concentration of nitrogen oxide in the atomized urea solution supplied to the exhaust gas pipe; 상기 질소산화물 농도검출센서를 통해 검출되는 질소산화물의 농도와 목표 농도를 상호 비교하여 그 결과에 부응하는 제어신호를 상기 이차 열원에 출력시켜 배기가스 배관 내로 공급되는 무화 우레아 용액의 질소산화물 농도가 항상 목표 농도를 유지하도록 하는 프로그램어블 로직 컨트롤러;로 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치.The concentration of nitrogen oxide detected by the nitrogen oxide concentration detection sensor and the target concentration are compared with each other, and a control signal corresponding to the result is output to the secondary heat source so that the nitrogen oxide concentration of the atomized urea solution supplied into the exhaust gas pipe is always An ultrasonic atomizer and a urea solution supply device using a secondary heat source, comprising: a programmable logic controller configured to maintain a target concentration. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 공급배관에 설치되어 무화된 우레아 용액의 공급량을 측정하는 유량계와; 상기 공급배관에 설치되어 무화된 우레아 용액의 습도를 측정하는 습도계;를 더 설치하고, 상기 프로그램어블 로직 컨트롤러로 하여금 상기 유량계 및 습도계를 통해 실시간으로 검출되는 무화 우레아 용액의 공급량 및 습도검출신호 대비 목표 유량 및 습도를 상호 비교하여 그 결과에 부응하는 제어신호를 초음파 진동자 및 송풍기로 출력시켜 항상 원하는 습도와 유량을 갖는 무화된 우레아 용액이 배기가스 배관 측으로 공급시켜 주도록 한 것을 특징으로 하는 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치.A flow meter installed in the supply pipe and measuring a supply amount of the atomized urea solution; A hygrometer installed in the supply pipe to measure the humidity of the atomized urea solution; further installed, and allowing the programmable logic controller to compare the supply amount and the humidity detection signal of the atomized urea solution detected in real time through the flow meter and the hygrometer. Ultrasonic atomizer characterized in that to compare the flow rate and humidity to each other and output a control signal corresponding to the result to the ultrasonic vibrator and blower to supply the atomized urea solution having the desired humidity and flow rate to the exhaust gas pipe side; Urea solution feeder using a secondary heat source. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 이차 열원은 전기의 공급에 의해 발열 작용하는 전기 히터를 상기 공급배관의 단부 외주연에 권취시키되, 상기 히터는 프로그램어블 로직 컨트롤러의 제어를 받아 발열 온도가 제어되도록 한 것을 특징으로 하는 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치.The secondary heat source is an ultrasonic atomizer, characterized in that the electric heater that generates heat by the supply of electricity is wound around the outer periphery of the end of the supply pipe, the heater is controlled by a programmable logic controller to control the heat generation temperature And a urea solution supply device using a secondary heat source. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 이차 열원은 전자밸브를 구비하고 엔진의 배기가스 배관과 연결되는 소형 배관을 상기 공급배관의 단부 외주연에 권취시켜 배기가스에서 발생되는 열원이 소형 배관을 통해 공급배관에 전달되도록 하되, 상기 전자밸브는 프로그램어블 로직 컨트롤러의 제어를 받아 발열 온도가 제어되도록 한 것을 특징으로 하는 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치.The secondary heat source is provided with a solenoid valve and the small pipe connected to the exhaust gas pipe of the engine is wound around the end of the supply pipe end so that the heat source generated in the exhaust gas is delivered to the supply pipe through the small pipe, the electron The valve is an ultrasonic atomizer and a urea solution supply device using a secondary heat source, characterized in that the heating temperature is controlled under the control of a programmable logic controller. 청구항 3 또는 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 이차 열원의 발열 온도 제어는 우레아 분해 시작 온도인 132℃부터 SCR(Selective Catalytic Reduction) 운전온도인 최대 450℃까지 온도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 무화장치 및 이차 열원을 이용한 우레아 용액 공급장치.The exothermic temperature control of the secondary heat source is an ultrasonic atomizer and a urea solution supply device using a secondary heat source, characterized in that the temperature control from 132 ℃ start temperature urea decomposition up to 450 ℃ maximum SCR (Selective Catalytic Reduction) operating temperature.
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