KR101391333B1 - Device for purifying exhaust and vessel having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박에 탑재되는 배기가스 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus mounted on a ship.
산업이 발달하면서 선박을 이용한 해상운송이 보다 확대되고 있다. 또한, 산업의 발달과 함께 환경오염의 우려 또한 대두되고 있으며, 그 대응책으로 많은 환경규제들이 생겨나고 있다.As the industry develops, marine transportation using vessels is expanding. In addition, with the development of industry, concerns about environmental pollution are growing, and many environmental regulations are emerging as countermeasures.
통상 물류의 운송을 위한 선박은 유류 또는 가스를 연료로 하는 엔진에 의해 추진되는데, 이러한 경우 배기가스가 필연적으로 발생한다.Generally, ships for transporting logistics are propelled by an oil or gas-fueled engine, which inevitably results in exhaust gas.
상기와 같은 배기가스 중 특히 질소산화물(NOx)은 환경에 끼치는 악영향이 매우 커서 주요한 환경규제의 대상이 되고 있다.Among such exhaust gases, particularly, nitrogen oxides (NOx) have a great adverse effect on the environment and are thus subject to major environmental regulations.
한편, 국제해사기구(IMO)에서는 환경보호를 위해 도 1과 같이 질소산화물의 배출을 등급별로 규제하고 있다.On the other hand, the International Maritime Organization (IMO) regulates emission of nitrogen oxides by grade as shown in Fig. 1 for environmental protection.
상기와 같은 질소산화물의 배출 규정은 지역에 따라 다르게 적용되는데, 특히 Tier3 등급은 육지와 인접한 연안 등 특별히 지정된 배출가스 제한 구역(Emission Control Area)에서 적용되고 있다.The emission standards for nitrogen oxides are applied differently in different regions. In particular, Tier 3 grades are applied in emission control areas specifically designated for coastal areas close to land.
상기와 같은 배출가스 규정을 만족시키기 위해, 엔진의 효율을 높이거나 사용연료를 변경하거나 배기가스 중 황화합물(SOx) 또는 질소산화물(NOx)을 저감시키는 후처리를 하는 기술 등이 제시되고 있다.In order to satisfy the exhaust gas regulations as described above, techniques for increasing the efficiency of the engine, changing the fuel to be used, and post-treatment for reducing sulfur compounds (SOx) or nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas have been proposed.
상기와 같이 기술 중 배기가스를 후처리 하는 기술 중 질소산화물의 저감을 위하여 요소수를 이용한 선택적촉매환원법(SCR: Selective Catalytic Reduction)이 널리 사용되고 있다.As described above, selective catalytic reduction (SCR) using urea water is widely used for reducing nitrogen oxides among technologies for post-treating exhaust gas among technologies.
상기 요소수를 이용한 선택적촉매환원법은 도 2에 도시된 바와 같이, Al2O3, TiO2 등의 담체와 Pd, Pt, Rd, RU등의 활성성분으로 이루어진 촉매(40)가 엔진(10)의 배기가스의 배출경로(30)상에 배치시키고, 배기가스가 촉매(40)에 진입하기 전에 상기 배기가스에 환원제로서 요소수(Urea)를 분사하여 상기 촉매(40)에서 질소 산화물들이 질소로 환원되도록 반응시키는 방법이다.As shown in FIG. 2, the selective catalyst reduction method using the urea water is a method in which a
그러나, 상기와 같은 요소수를 이용한 질소산화물의 선택적촉매환원법은 선박 내에 환원제로 사용되는 요소수를 별도로 탑재 저장해야 하므로, 연료를 저장하는 연료탱크(20) 이외에도 별도의 요소수 저장탱크(50)에 소요되는 공간이 필요한 문제가 있으며, 요소수를 구입해야 하는 문제가 있다.However, in the selective catalytic reduction of nitrogen oxides using the urea water described above, the urea water used as a reducing agent must be separately stored in the vessel. Therefore, in addition to the
또한, 일반적으로 선박의 엔진은 디젤엔진이 주를 이루는데, 상기 디젤엔진은 중유(HFO: Heavy Fuel Oil) 또는 경유(MDO: Marin Diesel Oil)를 사용하고 있다. In general, the engine of a ship is mainly composed of a diesel engine. The diesel engine uses heavy fuel oil (HFO) or marine diesel oil (MDO).
상기 중유는 경유에 비해 상대적으로 저렴한 대신에 특정 온도 이상으로 가열하고 정화시켜야 선박에서 연료로 사용할 수 있고, 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질이 더 많이 배출되는 경향을 보인다.The heavy oil is relatively inexpensive as compared with light oil, and it must be heated and purified at a certain temperature or higher to be used as a fuel in ships, and more toxic substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides tend to be discharged.
또한, 상기 경유는 중유에 비하여 상대적으로 가격이 비싸며 유해물질의 배출이 적으나 그래도 여전히 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질을 배출하고 있어 배기가스의 후처리가 필요하다.In addition, the diesel oil is relatively expensive compared to heavy oil, and the emission of harmful substances is low, but still discharges harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides.
한편, 최근에는 선박의 엔진 연료로서 중유나 경유 대신 천연가스를 연료로 사용하는 엔진이 개발되고 있다. 상기와 같은 천연가스를 사용하는 엔진의 경우 배기가스에 질소산화물이나 황산화물 등의 유해물질의 농도를 획기적으로 저감할 수 있다.On the other hand, engines that use natural gas as a fuel instead of heavy oil or light oil have been developed as ship engine fuel. In the case of an engine using natural gas as described above, the concentration of harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides can be drastically reduced in the exhaust gas.
그러나, 비중이 매우 낮은 천연가스의 특징과 회전수가 낮고 연소실의 크기가 매우 큰 선박용 엔진의 특징으로 인해, 연소실에 공급된 천연가스중 일부가 미쳐 연소하지 못하고 배기가스로 배출되는 문제가 있다.However, due to the characteristics of the natural gas having a very low specific gravity and the characteristics of the marine engine having a low number of revolutions and a very large combustion chamber, some of the natural gas supplied to the combustion chamber can not be burnt and discharged as exhaust gas.
이러한 미연소 연료가 배기가스로 배출되는 현상을 슬립(Slip)이라 부르는데, 천연가스는 그 주성분이 메탄(CH4)이며, 메탄의 경우에는 지구온난화에 끼치는 온실효과의 영향이 이산화탄소의 23배에 달하는 점을 고려할 때, 슬립된 메탄은 반드시 해결되어야 하는 문제이다.The phenomenon that such unburned fuel is discharged into exhaust gas is called slip. The main component of natural gas is methane (CH4). In the case of methane, the effect of greenhouse effect on global warming is 23 times that of carbon dioxide Given the point, slip methane is a problem that must be solved.
또한, 최근에는 앞서 설명한 중유나 경유 및 천연가스를 모두 연료로 사용할 수 있는 이중연료엔진(Dual Fual Engine)이 개발되고 있어, 질소산화물은 물론 슬립된 메탄을 모두 처리할 수 있는 배기가스 정화장치의 필요성이 대두되고 있다.In recent years, a dual fuel engine capable of using all of the heavy oil, diesel, and natural gas as described above has been developed, and an exhaust gas purifying apparatus capable of treating both of nitrogen oxides as well as slip methane There is a growing need.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원은 질소산화물은 물론 슬립된 메탄을 모두 효율적으로 처리할 수 있는 배기가스 정화장치를 제공하는 것이 과제이다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of efficiently treating both nitrogen oxides and slip methane.
또한, 본 출원은 중유 및 경유 또는 천연가스를 연료로 사용하는 이중연료엔진을 탑재하여 보다 청정한 배기가스를 배출하는 선박을 제공하는 것이 과제이다.Further, the present application is to provide a ship that emits cleaner exhaust gas by mounting a dual fuel engine using heavy oil, light oil or natural gas as fuel.
본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present application are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따르면, 엔진에서 배출되는 배기가스와 환원제를 반응시켜 상기 배기가스 중 질소산화물을 환원시키되, 환원제로서 탄화수소를 사용하는 촉매부, 상기 환원제를 상기 촉매부에 공급하는 환원제 공급부, 상기 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력으로 상기 엔진에 공급되는 공기를 압축하는 과급기에서 압축된 공기 중 일부를 상기 촉매부로 공급하도록 이루어지는 공기 공급부, 상기 과급기에 회전력을 부가하는 모터부 및 상기 모터 및 공기 공급부를 제어하여, 상기 촉매부에 공급되는 공기량을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 배기가스 정화장치가 개시된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying catalyst comprising a catalytic unit for reacting an exhaust gas discharged from an engine with a reducing agent to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas, using hydrocarbon as a reducing agent, An air supply unit configured to supply a part of the compressed air to the catalyst unit in a supercharger for compressing the air supplied to the engine by the pressure of the exhaust gas discharged from the engine, And a control unit for controlling the motor unit and the air supply unit to control the amount of air supplied to the catalyst unit.
상기 환원제 공급부는, 천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 환원제로 사용하도록 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit may be configured to use natural gas stored in the natural gas storage tank as a reducing agent.
상기 환원제 공급부는, 상기 천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 상기 촉매부로 안내하는 환원제 공급관, 상기 환원제 공급관 내부의 천연가스를 상기 촉매부 측으로 안내하는 펌핑수단을 포함하여 이루어질 수 있다.The reducing agent supply unit may include a reducing agent supply pipe that guides the natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst unit and a pumping unit that guides the natural gas inside the reducing agent supply pipe to the catalyst unit side.
상기 공기 공급부는, 상기 과급기에서 압축된 공기가 엔진을 향하는 경로의 어느 한 지점에서 분기되고 상기 촉매부까지 연장되어, 상기 과급기에서 압축된 공기를 상기 촉매부까지 안내하는 공기 공급관 및 상기 공기 공급관에 설치되어 상기 공기 공급관에 흐르는 공기의 유량을 제어하도록 개도의 조절이 가능하게 구비되는 공기공급조절밸브를 포함하여 이루어질 수 있다.The air supply unit includes an air supply pipe branched at one point in the path of the compressed air in the supercharger toward the engine and extending to the catalyst unit to guide compressed air from the supercharger to the catalyst unit, And an air supply control valve installed to control the flow rate of the air flowing through the air supply pipe.
상기 공기 공급부로부터 상기 촉매부에 공급되는 공기를 상기 촉매부의 환원반응이 일어나는 온도까지 가열하는 히터를 더 구비될 수 있다.And a heater for heating the air supplied from the air supply unit to the catalyst unit to a temperature at which the reduction reaction of the catalyst unit occurs.
상기 과급기는, 엔진의 배기가스가 흐르는 경로상에 설치되어 배기가스의 압력으로 회전되는 터빈, 상기 엔진에 흡기되는 공기가 흐르는 경로상에 설치되어 상기 터빈의 회전력에 의해 회전되어 상기 엔진에 흡입되는 공기를 압축하는 콤프레셔 및 상기 터빈의 회전력을 상기 콤프레셔에 전달하는 축을 포함하여 이루어지며, 상기 모터는 상기 콤프레셔의 공기 압축량이 증대되도록 상기 터빈의 회전력에 의해 회전되는 축에 회전력을 더하도록 이루어질 수 있다.The turbocharger is installed on a path through which the exhaust gas of the engine flows and is rotated by the pressure of the exhaust gas. The supercharger is installed on a path through which the air to be drawn into the engine flows. The supercharger is rotated by the rotational force of the turbine, A compressor for compressing air and a shaft for transmitting the rotational force of the turbine to the compressor, and the motor may be configured to add a rotational force to a shaft rotated by the rotational force of the turbine so as to increase the air compression amount of the compressor .
상기 촉매부는, 상기 엔진에서 배출되는 배기가스와 상기 환원제가 혼합되는 믹서 및 상기 믹서에서 환원제와 혼합된 배기가스 중 질소산화물의 환원반응이 일어나는 촉매를 포함하며, 상기 환원제 공급부는 상기 믹서로 환원제를 공급하며, 상기 공기 공급부는 상기 믹서로 공기를 공급하도록 이루어질 수 있다.Wherein the catalyst portion includes a mixer in which the exhaust gas discharged from the engine is mixed with the reducing agent and a catalyst in which a reduction reaction of nitrogen oxides occurs in the exhaust gas mixed with the reducing agent in the mixer, And the air supply unit may be configured to supply air to the mixer.
상기 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물의 농도를 측정하는 배기센서가 더 구비되며, 상기 제어부는, 상기 배출되는 배기가스가 상기 엔진이 현재 위치된 지역의 배기가스 규정을 만족하도록 상기 모터부 및 공기 공급부를 제어하도록 이루어질 수 있다.Further comprising an exhaust sensor for measuring the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the engine, wherein the control unit controls the motor unit and the exhaust unit so that the discharged exhaust gas satisfies the exhaust gas regulations of the area in which the engine is currently located. To control the air supply unit.
본 출원의 배기가스 정화장치 및 이를 구비한 선박에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the exhaust gas purifying apparatus of the present application and the vessel having the same, the following effects can be obtained.
첫째, 엔진의 연료로서 천연가스를 사용하므로, 배출가스중 질소산화물 등의 유해물질의 농도를 획기적으로 저감시킬 수 있다.First, since natural gas is used as the fuel of the engine, the concentration of harmful substances such as nitrogen oxides in the exhaust gas can be drastically reduced.
둘째, 상기한 엔진이 LNG 운반선에 적용될 경우 선박에 저장된 천연가스를 연료로 사용할 수 있으므로, 별도의 연료탱크가 필요없거나 연료탱크의 크기를 줄일 수 있어 천연가스 저장탱크의 크기를 더욱 확대시킬 수 있다.Second, when the engine is applied to an LNG carrier, the natural gas stored in the vessel can be used as fuel, so that a separate fuel tank is not required or the size of the fuel tank can be reduced, thereby enlarging the size of the natural gas storage tank .
셋째, 배기가스 중 질소산화물 등의 유해물질을 환원시키는 촉매에 공급되는 환원제로서 선박에 기 저장된 천연가스를 사용할 수 있어, 별도의 요소수 저장탱크가 필요없어 선박의 한정된 공간을 더욱 효율적으로 사용할 수 있으며 요소수를 따로 구매할 필요가 없어 운용의 편리성이 향상될 수 있다.Third, natural gas pre-stored in the ship can be used as a reducing agent to be supplied to a catalyst for reducing harmful substances such as nitrogen oxides in the exhaust gas, so that a separate urea storage tank is not needed, And the convenience of operation can be improved since there is no need to purchase the number of elements separately.
넷째, 엔진에서 슬립된 천연가스(메탄)을 환원제로 사용할 수 있어 배기가스 중 슬립된 메탄의 처리와 질소산화물의 처리를 동시에 이룰 수 있다.Fourth, since natural gas (methane) slipped in the engine can be used as a reducing agent, it is possible to simultaneously treat the slip methane and the nitrogen oxide in the exhaust gas.
다섯째, 배기가스 중 질소산화물 등의 유해물질을 환원시키는 촉매에 산소가 풍부하게 포함된 신선한 공기를 공급함으로써 환원반응이 더욱 활발하게 이루어지도록 유도하여 배기가스 중 유해물질의 농도를 더욱 효과적으로 경감시킬 수 있다.Fifth, by supplying fresh air rich in oxygen to a catalyst for reducing harmful substances such as nitrogen oxides in the exhaust gas, it is possible to more effectively reduce the concentration of harmful substances in the exhaust gas by inducing the reduction reaction to be actively performed have.
여섯째, 촉매에 고농도의 산소를 공급하기 위해 선박에 기 설치된 과급기를 이용하므로 추가적인 비용의 발생을 최소화 할 수 있다.Sixth, it is possible to minimize the occurrence of additional costs by using supercharger installed in ship to supply high concentration of oxygen to the catalyst.
일곱째, 과급기에 의해 압축된 흡입공기 중 일부를 촉매에 공급함으로써 발생할 수 있는 엔진에 공급되는 공기 공급량의 하락을 방지하기 위해 배기가스에 의해 회전되는 과급기에 회전력을 더하는 모터가 구비되므로 엔진에 공급되는 공기 공급량 하락을 방지할 수 있어 엔진의 연비 손실을 최소화 할 수 있다.Seventhly, since a motor for adding a rotational force to the turbocharger rotated by the exhaust gas is provided to prevent a decrease in the air supply amount supplied to the engine, which may be caused by supplying a part of the intake air compressed by the turbocharger to the catalyst, The air supply amount can be prevented from being lowered, and the fuel consumption loss of the engine can be minimized.
본 출원의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present application are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 국제해사기구의 질소산화물 배출규제 규정의 한 예를 나타낸 표;
도 2는 선박에 적용되는 요소수를 이용한 선택적촉매환원법의 배기가스 처리장치를 간략하게 도시한 도면;
도 3은 본 출원의 탄화수소를 이용한 배기가스 정화장치가 선박에 적용된 모습을 간략하게 도시한 단면도;
도 4는 도 3의 배기가스 정화장치의 일 실시예의 구성을 간략하게 도시한 도면;
도 5는 배기가스에 포함된 산소의 농도 변화에 따른 환원 효과의 변화를 도시한 그래프; 그리고,
도 6은 본 실시예의 제어부가 과급기와 공기 공급부의 운전을 제어하는 방법을 도시한 순서도 이다.The foregoing summary, as well as the detailed description of the embodiments of the present application set forth below, may be better understood when read in conjunction with the appended drawings. Embodiments are shown in the figures for purposes of illustrating the present application. It should be understood, however, that this application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
FIG. 1 is a table showing an example of regulation of nitrogen oxide emission in the International Maritime Organization;
FIG. 2 is a schematic view of an exhaust gas treatment apparatus of a selective catalyst reduction method using urea water applied to a ship; FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an exhaust gas purifying apparatus using hydrocarbons according to the present application is applied to a ship;
FIG. 4 is a view schematically showing a configuration of an embodiment of the exhaust gas purifying apparatus of FIG. 3;
FIG. 5 is a graph showing a change in reduction effect according to a change in the concentration of oxygen contained in the exhaust gas; FIG. And,
6 is a flowchart showing a method of controlling the operation of the turbocharger and the air supply unit by the control unit of the present embodiment.
이하 본 출원의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.
본 실시예를 설명함에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)가 선박(200)에 적용된 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 배기가스 정화장치는 반드시 이에 한정된 것은 아니며, 배기가스가 배출되는 엔진이 적용된 어떤 것에도 적용될 수 있다.3, the exhaust gas purifying
상기 선박(200)은 액화천연가스(LNG)를 운반하는 LNG 운반선일 수 있다.The
상기 LNG 운반선(200)은 액화천연가스를 저장하기 위한 다수개의 천연가스 저장탱크(210)가 구비되며, 선박(200)의 추진을 위한 엔진(230)이 구비된다.The
그리고, 상기 엔진(230)에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기관(234)이 선박의 연돌(240)에 설치될 수 있다.An
한편, 본 실시예에서 상기 엔진(230)은 전통적인 연료인 중유나 경유는 물론 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 이중연료엔진(Dual Fuel Engine)이 적용될 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the
상기 이중연료엔진(230)은 중유 또는 경유를 연료로 사용하다가 필요에 따라 상기 선박의 천연가스 저장탱크(210)에 저장된 천연가스를 연료로 사용할 수 있도록 구비될 수 있다.The
즉, 선박(200)의 천연가스 저장탱크(210)에 기 저장된 천연가스를 연료로 사용할 수 있으므로 중유 또는 경유의 저장량을 줄일 수 있으며, 액화천연가스의 운송시 천연가스 저장탱크(210) 내에서 액화천연가스가 기화하여 발생하는 증발가스(BOG: Boilled Off Gas)를 연료로 활용할 수 있으며 배기가스 중 질소산화물 등의 유해물질의 농도를 낮출 수 있다.That is, since the natural gas stored in the natural
물론, 본 발명이 적용되는 엔진이 반드시 이중연료엔진에 한정될 필요는 없으며, 종래의 전통적인 중유나 경유를 연료로 사용하는 엔진 또는 천연가스만을 연료로 사용하는 엔진에도 적용 가능하다.Of course, the engine to which the present invention is applied is not necessarily limited to the dual fuel engine, and can be applied to an engine using conventional heavy oil or light oil as fuel or an engine using only natural gas as fuel.
한편, 상기와 같은 엔진(230)은 배기가스가 필연적으로 발생되며, 발생된 배기가스는 배기관(234)을 타고 연돌(240)을 통해 외부로 배출될 수 있다.Meanwhile, exhaust gas is inevitably generated in the
그리고, 상기 선박(200)에는 과급기(250)가 설치될 수 있다.A
상기 과급기(250)는 엔진(230)에서 배출되는 배기가스의 압력으로 상기 엔진(230)에 흡입되는 공기를 압축하는 구성요소이다.The
상기 과급기(250)가 엔진(230)에 흡입되는 공기를 압축하므로, 한정된 공간인 엔진(230)의 연소실에 보다 많은 양의 공기 및 연료가 공급될 수 있어 엔진(230)의 출력이 향상될 수 있다.Since the
상기한 과급기(250)는 도 4에 도시된 바와 같이, 터빈(252)과 컴프레셔(254) 및 축(256)을 포함하여 이루어질 수 있다.The
상기 터빈(252)은 엔진(230)의 배기가스가 흐르는 경로인 배기관(234)상에 설치되어 상기 배기가스의 압력으로 회전하도록 이루어진다. 그리고, 상기 컴프레셔(254)는 상기 엔진(230)에 흡입되는 공기가 흐르는 경로인 흡입경로(232)상에 설치되어 상기 터빈(252)의 회전력에 의해 회전되면서 상기 엔진(230)에 흡입되는 공기를 압축하도록 이루어진다.The
그리고, 상기 축(256)은 상기 터빈(252)의 회전력을 상기 컴프레셔(254)에 전달하도록 이루어진다. 즉, 배기가스의 압력이 상기 터빈(252)에서 회전력으로 변환되고, 상기 터빈(252)의 회전력이 상기 축(256)을 통해 상기 컴프레셔(254)에 전달되며, 상기 컴프레셔(254)에서 회전력이 상기 공기를 압축하는 힘으로 변환되는 것이다.The
그리고, 배기가스의 배출경로상에 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)가 설치될 수 있다.The exhaust
본 실시예에 따른 배기가스 정화장치(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 촉매부(110)와 환원제 공급부(120), 공기 공급부(130) 및 모터부(150)와 제어부(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.3 and 4, the exhaust
상기 촉매부(110)는 상기 엔진(230)에서 배출되는 배기가스와 환원제를 반응시켜 배기가스 중 질소산화물(NOx)등의 유해물질을 환원시키도록 이루어지는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 배기가스 정화장치(100)의 촉매부(110)는 환원제로서 종래의 요소수가 아닌 탄화수소를 환원제로 사용하도록 이루어질 수 있다.The
상기 촉매부(110)에 공급되는 탄화수소계열의 환원제로서 탄화수소(Hydro Carbon)이 포함된 물질, 예를 들어 경유 등의 연료, 을 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 선박의 천연가스 저장탱크(210)에 대량으로 저장된 천연가스를 환원제로서 사용할 수 있다.A hydrocarbon-based reductant supplied to the
상기와 같은 촉매부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 믹서(114)와 촉매(112)를 포함하여 이루어질 수 있다.The
상기 믹서(114)는 상기 엔진(230)에서 배출되는 배기가스와 환원제를 혼합시키도록 이루어지는 구성요소이다.The
그리고, 상기 촉매(112)는 상기 믹서(114)에서 환원제와 혼합된 배기가스에 포함된 질소산화물의 환원반응이 일어나는 구성요소이다.The
상기 환원제 공급부(120)는 상기 선박의 천연가스 저장탱크(210)에 저장된 천연가스를 환원제로서 상기 촉매부(110)에 공급하도록 이루어질 수 있다.The reducing
상기 천연가스는 메탄(CH4)이 주성분이며, 이러한 천연가스가 환원제로서 촉매에 공급되면 배기가스와 혼합되어 상기 촉매에서 다음과 같은 반응이 일어날 수 있다.The natural gas is mainly composed of methane (CH4). When the natural gas is supplied to the catalyst as a reducing agent, it is mixed with the exhaust gas so that the following reaction occurs in the catalyst.
2NO + CH4 +O2 -> N2 + CO2 + 2H2O2NO + CH4 + O2 - > N2 + CO2 + 2H2O
즉, 상기 촉매(112)에서 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)이 환원제 및 산소와 반응하여 무해한 질소와 이산화탄소 및 수분으로 환원될 수 있다.That is, the nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas in the
상기 환원제 공급부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 환원제 공급관(122)과 펌핑수단(124) 및 환원제 공급밸브(126)를 포함하여 이루어질 수 있다.The reducing
상기 환원제 공급관(122)은 상기 천연가스 저장탱크(210)로부터 천연가스를 상기 촉매부(110)로 안내하는 구성요소로서, 일단은 상기 천연가스 저장탱크(210)에 연결되며, 타단은 상기 촉매부(110)의 믹서(114)에 연결된 파이프일 수 있다.The reducing
상기 펌핑수단(124)은 상기 환원제 공급관(122) 내부의 천연가스가 상기 촉매부(110) 측으로 흐르도록 압력을 형성시키는 구성요소로서, 압축기 또는 펌프로 이루어질 수 있다.The pumping means 124 may include a compressor or a pump, which is a component for forming a pressure to flow the natural gas in the reducing
그리고, 상기 환원제 공급밸브(126)는 상기 환원제 공급관(122)을 개폐하여 상기 촉매부(110)로 공급되는 환원제의 공급을 제어하는 구성요소이다.The reducing
한편, 상기 촉매부(110)에 공급되는 배기가스 내 공기의 농도에 따라 상기 촉매부(110)에서 배기가스에 포함된 질소산화물 등의 유해물질의 환원효율이 달라질 수 있다.The reduction efficiency of the harmful substances such as nitrogen oxides contained in the exhaust gas in the
일반적으로, 대기 중의 산소농도는 20~21% 정도이나, 배기가스는 엔진에서 연소된 후 배출되는 가스이므로 산소농도가 매우 희박하다.Generally, the concentration of oxygen in the atmosphere is about 20 to 21%, but the exhaust gas is a gas discharged after being burned in the engine, so the oxygen concentration is very low.
도 5의 그래프는 Sung Su Kim et al, CLEAN TECHNOLOGY, Vol. 17, No. 3, September 2011, pp. 225~230에 개시된 그래프이다.The graph of FIG. 5 is shown in Sung Su Kim et al., CLEAN TECHNOLOGY, Vol. 17, No. 3, September 2011, pp. 225-230.
도 5의 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 촉매의 환원반응이 일어나는 온도범위(섭씨 250도에서 섭씨500도 사이)에서 산소농도가 높을수록 질소산화물의 환원 효율이 향상되는 경향이 나타남을 알 수 있다.As can be seen from the graph of FIG. 5, the reduction efficiency of nitrogen oxides tends to be improved as the oxygen concentration is higher in a temperature range (between 250 ° C. and 500 ° C.) where the reduction reaction of the catalyst occurs .
상기한 촉매는 Pt와 Al2O3으로 이루어진 것일 수 있다.The catalyst may be composed of Pt and Al 2 O 3.
따라서, 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)는 높은 농도의 산소를 가진 신선한 공기를 상기 촉매부(110)에 공급함으로써 촉매부(110)의 질소산화물의 환원 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the exhaust
전술한 바와 같이, 높은 농도의 산소를 가진 공기를 상기 촉매부(110)에 공급하기 위하여, 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)는 상기 과급기(250)의 컴프레셔(254)에서 압축된 공기 중 일부를 상기 촉매부(110)로 공급하는 공기 공급부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다. The exhaust
상기 과급기(250)에서 압축된 신선한 공기는 일반적인 대기보다 더 많은 산소를 포함하고 있으므로, 대기 상태의 공기를 공급하는 것 보다 촉매부(110)에서의 질소산화물 환원 효율이 더욱 향상될 수 있다.Since the fresh air compressed by the
상기 공기 공급부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 공기 공급관(132)과 공기공급 조절밸브(134)를 포함하여 이루어질 수 있다.The
상기 공기 공급관(132)은 상기 과급기(250)에서 압축된 공기가 엔진을 향하여 유동하는 흡기경로(232)의 어느 한 지점에서 분기되고, 상기 촉매부(110)까지 연장되어 상기 과급기(250)의 컴프레셔(254)에서 압축된 공기를 상기 촉매부(110)까지 안내하도록 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 공기 공급관(132)의 촉매부(110)와 연결되는 지점은 상기 촉매부(110)의 믹서(114)에 연결되도록 이루어질 수 있다.The
그리고, 상기 공기공급 조절밸브(134)는 상기 공기 공급관(132)의 흡기경로(232)와 분기된 지점에 설치되며, 상기 공기 공급관(132)에 흐르는 공기의 유량을 제어할 수 있도록 그 개도의 조절이 가능하게 이루어질 수 있다.The air
한편, 전술한 촉매의 환원반응이 일어나는 온도는 대략 섭씨 280도에서 섭씨510도 사이의 범위일 수 있다.On the other hand, the temperature at which the above-described reduction reaction of the catalyst occurs may range from approximately 280 degrees Celsius to approximately 510 degrees Celsius.
일반적으로 엔진(230)에서 배출되는 배기가스의 경우 연소반응이 일어난 후 이므로 상기 촉매의 환원반응이 일어나는 온도범위를 만족할 수 있지만, 상기 공기 공급부(130)에서 공급되는 공기는 일반적인 대기 상태의 공기를 압축한 것이므로, 상기 촉매의 환원반응이 일어나는 온도범위보다 낮은 냉각된 상태일 수 있다.Generally, in the case of exhaust gas discharged from the
따라서, 상기 공기 공급부(130)로부터 촉매부(110)로 공급되는 공기를 가열하는 히터(140)가 더 구비될 수 있다.Therefore, a
상기 히터(140)는 상기 공기 공급관(132)의 촉매부(110)로 연결되는 부분의 전단에 구비되어 상기 공기 공급관(132)을 지나는 공기의 온도를 상기 촉매부(110)의 환원반응이 일어나는 온도까지 가열하도록 이루어질 수 있다.The
상기와 같은 히터(140)는 전기나 가스 등으로 가열하도록 이루어질 수 있으며 또는 상기 촉매부(110)를 통과한 배기가스의 열을 이용하여 가열하도록 이루어질 수도 있다.The
따라서, 산소를 풍부하게 포함하고 있는 신선한 압축공기가 상기 촉매부(110)의 환원반응이 일어나는 온도까지 가열된 후 촉매부(110)로 공급되므로, 상기 촉매부(110)에서 환원반응이 일어나는 배기가스의 온도를 낮추지 않으며, 배기가스에 포함된 질소산화물 등의 유해물질의 환원반응의 효율을 높일 수 있다.Therefore, since the fresh compressed air rich in oxygen is heated to the temperature at which the reduction reaction of the
한편, 일반적으로 과급기(250)는 배기가스의 배기압력에 의해 회전하므로 컴프레셔(254)의 압축되는 공기량은 배기가스의 압력에 종속되며, 배기가스의 압력은 엔진(230)에 흡입되는 공기 및 연료의 양에 종속될 수 있으므로, 상기 과급기(250)에 의해 압축된 흡입공기 중 일부가 촉매부(110)로 공급되어 상기 엔진에 공급되는 공기가 충분하지 않을 경우에는 엔진의 출력저하가 발생할 수도 있다.Since the
따라서, 본 실시예의 배기가스 정화장치(100)는 상기 과급기(250)에 회전력을 부가하는 모터부(150)가 더 구비될 수 있다.Therefore, the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모터부(150)는 상기 과급기(250)의 축(256)에 치합되어 배기가스의 압력에 의해 회전되는 축(256)에 회전력을 더하여 상기 컴프레셔(254)가 부족한 공기량만큼 공기를 더 압축하도록 이루어질 수 있다.4, the
상기와 같은 모터부(150)는 상기 축(256)과 기어 등에 의해 치합되어 동력을 전달할 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 클러치 등의 동력단속기기구가 더 구비되어 모터부(150)가 작동되지 아니할 때에는 상기 축(256)과의 치합이 해제될 수 있다.The
한편, 상기 환원제 공급부(120) 및 공기 공급부(130)와 모터부(150)를 제어하여 상기 촉매부(110)에 공급되는 환원제 및 공기량을 제어하는 제어부(160)가 구비될 수 있다.The
그리고, 상기 엔진(230)으로부터 배기가스가 배출되는 지점에는 상기 배기가스 중 질소산화물(NOx)등의 유해물질의 농도를 측정하는 배기센서(170)가 더 구비될 수 있다.An
그리고, 선박의 조타실 등에 선박의 현재위치를 측정하는 GPS 항법장치 등의 위치측정부(260)가 구비될 수 있다.A
또한, 상기 엔진(230)의 회전수 등의 운전상태를 모니터링하고 제어하는 ECU(236)가 구비될 수 있다.In addition, an
상기 제어부(160)는 배기가스 규정 정보가 기 저장될 수 있다. 상기 개기가스 규정 정보는 도 1에 도시된 바와 같이, 지역별, 엔진운전 상태별로 허용되는 질소산화물 등의 유해가스 배출 허용량에 대한 정보일 수 있다.The
그리고, 상기 제어부(160)는 전술한 배기센서(170)로부터 배기가스에 포함된 질소산화물의 농도에 관한 정보를 입력받으며, 상기 엔진(230)의 ECU(236)로부터 엔진(230)의 회전수 등의 운전상태에 관한 정보를 입력받고, 상기 위치측정부(260)로부터 선박(200)의 현재위치에 대한 정보를 입력받도록 이루어질 수 있다.The
그리고, 상기 제어부(160)는 상기 환원제 공급부(120)의 펌핑수단(124) 및 환원제 공급밸브(126)를 제어하는 신호를 출력하도록 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 펌핑수단(124)은 상기 제어부(160)의 신호로서 작동여부 및 작동속도가 제어되도록 이루어지며, 상기 환원제 공급밸브(126)는 상기 제어부(160)의 신호로서 개폐여부 및 개도가 제어되도록 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 제어부(160)는 상기 공기 공급부(130)의 공기공급 조절밸브(134)를 제어하는 신호를 출력하도록 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 공기공급 조절밸브(134)는 상기 제어부(160)의 신호로서 개폐여부 및 개도가 제어되도록 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 제어부(160)는 상기 모터부(150)를 제어하도록 이루어질 수 있다. 상기 모터부(150) 또한 상기 제어부(160)의 신호로서 작동여부 및 작동속도가 제어되도록 이루어질 수 있다.Also, the
즉, 상기 제어부(160)는 상기 위치측정부(260)로부터 입력된 현재위치에 대한 정보 및 기 저장된 지역별 배기가스 규정 정보로서, 현재위치에서의 질소산화물 등의 유해가스의 배출허용량을 판단할 수 있으며, 상기 배기센서(170)에서 측정된 배기가스 중 질소산화물 등의 유해물질 농도에 대한 정보로서 상기 촉매부(110)에 공급되는 환원제 및 공기의 공급량을 산출할 수 있다.That is, the
따라서, 상기 제어부(160)는 산출된 환원제 공급량에 따라 상기 환원제 공급밸브(126) 및 펌핑수단(124)을 제어하여 적량의 환원제가 공급되도록 제어하며, 산출된 공기 공급량에 따라 상기 공기공급 조절밸브(134) 및 모터부(150)를 제어하여 적량의 공기가 공급되도록 제어할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 제어부(160)는 상기 과급기(250)와 공기 공급부(130)를 노멀모드, 공기공급모드, 듀얼모드 중 어느 한 모드로 제어할 수 있다.Meanwhile, the
도 6은 상기 제어부가 상기 과급기와 공기 공급부의 운전을 제어하는 방법을 도시한 순서도 이다.6 is a flowchart illustrating a method of controlling the operation of the supercharger and the air supply unit by the control unit.
상기 촉매부(110)에 과급기(250)에서 압축된 신선한 공기의 공급이 필요한지를 판단(S110)하여, 추가적인 공기의 공급이 필요 없다고 판단될 경우, 상기 공기공급 조절밸브(134)가 닫혀 상기 공기 공급부(130)가 폐쇄되며 상기 모터부(150)의 작동이 중지되는 노멀모드(S120)로 운전될 수 있다.It is determined whether fresh air compressed in the
상기 노멀모드(S120)에서는 상기 과급기(250)에 의해 압축된 공기의 전부가 상기 엔진(230)으로 공급되며, 상기 촉매부(110)에는 상기 환원제와 혼합된 배기가스가 유입될 수 있다.In the normal mode S120, all of the air compressed by the
상기 촉매부(110)에 과급기(250)에서 압축된 신선한 공기의 공급이 필요하다고 판단될 경우, 상기 과급기(250)에서 압축된 신선한 공기 중 상기 촉매부(110)에 필요한 양 만큼 상기 촉매부(110)에 공급했을 때 상기 엔진(230)의 운전에 지장이 있는지를 판단하여 상기 모터부(150)의 작동이 필요한지 여부를 판단(S130)하여, 상기 모터부의 작동이 필요 없는 경우, 상기 공기 공급부(130)가 개방되며 상기 모터부(150)의 작동은 중지되는 공기공급모드(S140)로 운전될 수 있다.If it is determined that the fresh air compressed by the
상기 공기공급모드(S140)에서는 상기 제어부(160)에 의해 상기 공기공급 조절밸브(134)가 적절한 개도로 개방되어 상기 과급기(250)에 의해 압축된 공기의 일부가 상기 공기 공급관(132)을 통해 촉매부로 공급되며, 상기 촉매부(110)에는 상기 환원제 및 신선한 공기가 혼합된 배기가스가 유입될 수 있다.In the air supply mode S140, the air
한편, 상기 촉매부(110)에 과급기(250)에서 압축된 신선한 공기의 공급이 필요하며, 상기 과급기(250)에서 압축된 신선한 공기 중 상기 촉매부(110)에 필요한 양 만큼 상기 촉매부(110)에 공급했을 때 상기 엔진(230)의 운전에 지장이 있어 상기 모터부(150)의 작동이 필요한 경우 상기 공기 공급부(130)가 개방되며 상기 모터부(150)가 작동되는 듀얼모드(S150)로 운전될 수 있다.The fresh air compressed by the
상기 듀얼모드(S150)에서는 상기 제어부(160)에 의해 상기 공기공급 조절밸브(134)가 적절한 개도로 개방되고, 상기 모터부(150)가 적절한 속도로 회전되어 상기 과급기(250)에 회전력을 부가함으로써 과급기(250)의 공기 압축량을 상승시키며, 그 중 일부가 상기 공기 공급관(132)을 통해 촉매부(110)로 공급될 수 있다. 그리고, 상기 촉매부(110)에는 상기 환원제 및 신선한 공기가 혼합된 배기가스가 유입될 수 있다.In the dual mode S150, the air
한편, 상기 엔진(230)에서 슬립되어 배기가스와 함께 배출되는 천연가스 또한 메탄(CH4)인 주성분인 탄화수소계열이므로 배기가스와 함께 상기 촉매부(110)를 거치면서 환원제로 작용되어 배기가스에 포함된 질소산화물 등의 유해물질을 환원시킬 수 있으며, 반드시 처리해야 할 슬립된 천연가스를 환원제로서 사용할 수 있으므로 일석이조의 효과를 거둘 수 있다.Meanwhile, since the natural gas slip in the
미설명된 도면부호 220번은 엔진에 공급되는 연료인 경유나 중유가 저장되는 연료탱크이며, 상기 엔진(230)이 경유나 중유를 연료로 사용하는 디젤엔진이거나 또는 경유 및 중유와 천연가스를 모두 연료로 사용하는 이중연료엔진인 경우 설치될 수 있다.The
이상과 같이 본 출원에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 출원은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and thus the present application is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100: 배기가스 정화장치 110: 촉매부
112: 촉매 114: 믹서
120: 환원제 공급부 122: 환원제 공급관
124: 압축기 126: 환원제 공급밸브
130: 공기 공급부 132: 공기 공급관
134: 공기공급 조절밸브 140: 히터부
150: 모터부 160: 제어부
170: 배기센서 200: 선박
210: 천연가스 저장탱크 220: 연료탱크
230: 엔진 232: 흡기경로
234: 배기관 236: ECU
240: 연돌 250: 과급기
252: 터빈 254: 컴프레셔
256: 축 260: 위치측정부 100: Exhaust gas purifying apparatus 110:
112: catalyst 114: mixer
120: Reducing agent supply unit 122: Reducing agent supply pipe
124: compressor 126: reducing agent supply valve
130: air supply part 132: air supply pipe
134: air supply regulating valve 140: heater section
150: motor unit 160:
170: exhaust sensor 200: ship
210: natural gas storage tank 220: fuel tank
230: engine 232: intake path
234: Exhaust pipe 236: ECU
240: stack 250: supercharger
252: Turbine 254: Compressor
256: Axis 260: Position measuring unit
Claims (8)
상기 환원제를 상기 촉매부에 공급하는 환원제 공급부;
상기 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력으로 상기 엔진에 공급되는 공기를 압축하는 과급기에서 압축된 공기 중 일부를 상기 촉매부로 공급하는 공기 공급부;
상기 과급기에서 압축된 공기 중 상기 촉매부로 공급된 공기만큼 공기를 더 압축하도록 상기 과급기에 회전력을 부가하는 모터부; 및
상기 모터부 및 공기 공급부를 제어하여, 상기 촉매부에 공급되는 공기량을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 과급기는,
엔진의 배기가스가 흐르는 경로상에 설치되어 배기가스의 압력으로 회전되는 터빈;
상기 엔진에 흡기되는 공기가 흐르는 경로상에 설치되어 상기 터빈의 회전력에 의해 회전되어 상기 엔진에 흡입되는 공기를 압축하는 콤프레셔;
상기 터빈의 회전력을 상기 콤프레셔에 전달하는 축;을 포함하며,
상기 모터부는 상기 콤프레셔의 공기 압축량이 증대되도록 상기 터빈의 회전력에 의해 회전되는 축에 회전력을 더하도록 구비되는 배기가스 정화장치.A catalytic unit which reacts exhaust gas discharged from an engine with a reducing agent to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas, and uses hydrocarbon as a reducing agent;
A reducing agent supply unit supplying the reducing agent to the catalyst unit;
An air supply unit for supplying a part of the compressed air to the catalyst unit in a supercharger for compressing the air supplied to the engine by the pressure of the exhaust gas discharged from the engine;
A motor unit that applies a rotational force to the turbocharger to further compress air by the air supplied to the catalyst unit from the air compressed by the turbocharger; And
And a control unit controlling the motor unit and the air supply unit to control the amount of air supplied to the catalyst unit,
The supercharger includes:
A turbine provided on a path through which the exhaust gas of the engine flows and rotated by the pressure of the exhaust gas;
A compressor installed on a path through which air sucked into the engine flows and compressing air sucked into the engine by rotation of the turbine;
And a shaft for transmitting the rotational force of the turbine to the compressor,
Wherein the motor unit is configured to add a rotational force to a shaft rotated by a rotational force of the turbine so as to increase an air compression amount of the compressor.
상기 환원제 공급부는,
천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 환원제로 사용하는 배기가스 정화장치.The method according to claim 1,
The reducing agent supply unit,
An exhaust gas purifier using natural gas stored in a natural gas storage tank as a reducing agent.
상기 환원제 공급부는,
상기 천연가스 저장탱크에 저장된 천연가스를 상기 촉매부로 안내하는 환원제 공급관;
상기 환원제 공급관 내부의 천연가스를 상기 촉매부 측으로 안내하는 펌핑수단;을 포함하는 배기가스 정화장치.3. The method of claim 2,
The reducing agent supply unit,
A reducing agent supply pipe for guiding the natural gas stored in the natural gas storage tank to the catalyst section;
And pumping means for guiding the natural gas inside the reducing agent supply pipe to the catalyst portion side.
상기 공기 공급부는,
상기 과급기에서 압축된 공기가 엔진을 향하는 경로의 어느 한 지점에서 분기되고 상기 촉매부까지 연장되어, 상기 과급기에서 압축된 공기를 상기 촉매부까지 안내하는 공기 공급관;
상기 공기 공급관에 설치되어 상기 공기 공급관에 흐르는 공기의 유량을 제어하도록 개도의 조절이 가능하게 구비되는 공기공급조절밸브;를 포함하는 배기가스 정화장치.The method according to claim 1,
The air-
An air supply pipe branched at a certain point in the path of the compressed air in the turbocharger toward the engine and extending to the catalyst portion and guiding the compressed air from the turbocharger to the catalyst portion;
And an air supply control valve installed in the air supply pipe and being adjustable in opening degree to control a flow rate of air flowing in the air supply pipe.
상기 공기 공급부로부터 상기 촉매부에 공급되는 공기를 상기 촉매부의 환원반응이 일어나는 온도까지 가열하는 히터를 더 포함하는 배기가스 정화장치.5. The method of claim 4,
And a heater for heating the air supplied from the air supply unit to the catalyst unit to a temperature at which the reduction reaction of the catalyst unit occurs.
상기 촉매부는,
상기 엔진에서 배출되는 배기가스와 상기 환원제가 혼합되는 믹서; 및
상기 믹서에서 환원제와 혼합된 배기가스 중 질소산화물의 환원반응이 일어나는 촉매;를 포함하며,
상기 환원제 공급부는 상기 믹서로 환원제를 공급하며, 상기 공기 공급부는 상기 믹서로 공기를 공급하도록 이루어지는 배기가스 정화장치. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the catalyst portion comprises:
A mixer for mixing the exhaust gas discharged from the engine and the reducing agent; And
And a catalyst in which a reduction reaction of nitrogen oxides occurs in the exhaust gas mixed with the reducing agent in the mixer,
Wherein the reducing agent supply unit supplies the reducing agent to the mixer, and the air supply unit supplies air to the mixer .
상기 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물의 농도를 측정하는 배기센서가 더 구비되며,
상기 제어부는,
상기 배출되는 배기가스가 상기 엔진이 위치된 지역의 배기가스 규정을 만족하도록 상기 모터부 및 공기 공급부를 제어하는 배기가스 정화장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising an exhaust sensor for measuring the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the engine,
Wherein,
And controls the motor unit and the air supply unit such that the discharged exhaust gas satisfies the exhaust gas regulation in the region where the engine is located.
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---|---|---|---|
KR1020120133102A KR101391333B1 (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Device for purifying exhaust and vessel having the same |
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