KR101536824B1 - 환원제 공급라인 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SCR(Selective Catalytic Reduction)에 환원제를 공급하기 위한 공급라인에 관한 것으로서, 우레아를 엔진 내부의 별도 저장공간으로 공급하고 배기가스의 열량으로 암모니아로 환원하여 환원제로 암모니아 가스 사용에 따른 탱크 및 공급라인의 이중관 구조를 피할 수 있도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 우레아가 저장된 저장탱크에서 배기관 내부로 연장되며 저장탱크에 저장된 우레아가 유동하면서 기화되어 배기관 내부로 배기되는 환원제 공급라인으로서, 엔진 매니폴더의 내부에는 탱크가 형성되고 탱크로 공급된 우레아가 암모니아로 기화되어 탱크에서 배기관 내부로 연장된 라인을 통해 배기관 내부로 배기되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

환원제 공급라인{Urea Supply Line}
본 발명은 SCR(Selective Catalytic Reduction)에 환원제를 공급하기 위한 공급라인에 관한 것으로서, 우레아를 엔진 내부의 별도 저장공간으로 공급하고 배기가스의 열량으로 암모니아로 환원하여 환원제로 암모니아 가스 사용에 따른 탱크 및 공급라인의 이중관 구조를 피할 수 있도록 구성한 것이다.
일반적으로 가솔린, 디젤, 벙커유, LNG, LPG, 바이오연료 등의 각종 화석연료를 사용하는 엔진, 소각로 및 산업용 연소설비의 배기가스 중의 질소 산화물을 제거하기 위한 SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템에는 질소산화물을 환원시키기 위한 화학물질로 암모니아 가스를 직접 사용하거나 사용과 보관의 안전성과 편리성으로 인해 우레아 용액을 배기관에 공급하여 배기가스의 열을 이용해 우레아를 암모니아로 기화시켜 질소산화물 제거에 이용한다.
도면에서, 도 1은 종래 기술에 따른 배기관으로 우레아를 공급하는 관계를 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 우레아는 저장탱크(10)에 저장되며, 엔진(1)과 SCR 챔버(3)를 연결하는 배기관(7)으로 우레아를 공급 분사하며, 배기가스의 열에 의해 우레아가 암모니아로 기화되고, 기화된 암모니아와 SCR 챔버(3) 내부의 촉매(5)에 의해 질소산화물을 제거하게 된다.
우레아가 암모니아로 기화되는 정도에 따라 질소산화물 제거 효율에 영향을 미치며, 이는 과도한 황산화물을 생성하는 문제를 발생할 수 있다. 따라서 환원제로 암모니아 가스를 사용하는 방법도 사용되고 있으나, 이 경우 암모니아 가스의 유독성에 의해 암모니아 탱크를 선내 배치할 수 없으며, 탱크와 SCR 챔버와의 공급라인을 이중관으로 구성하여야 한다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0009332(공개일; 2012.02.01)
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 우레아를 엔진 내부의 열원을 사용해 암모니아로 기화시킴으로 별도의 선외 암모니아 탱크 및 탱크와 SCR 챔버와의 이중관을 사용하지 않으면서 SCR 챔버에 암모니아 가스를 공급하는 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 우레아가 저장된 저장탱크에서 배기관 내부로 연장되며 저장탱크에 저장된 우레아가 유동하면서 기화되어 배기관 내부로 배기되는 환원제 공급라인으로서, 엔진 매니폴더의 내부에는 탱크가 형성되고 탱크로 공급된 우레아가 암모니아로 기화되어 탱크에서 배기관 내부로 연장된 라인을 통해 배기관 내부로 배기되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 배기관 내부로 진입된 환원제 공급라인은 배기관을 따라 상향으로 절곡되어 위치한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 저장탱크에서 엔진 매니폴더까지 연장된 환원제 공급라인은 이중관으로 구성되어 내측 관을 통해 우레아가 공급되고, 외측관은 보호관이다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 환원제 공급라인은 저장탱크에 저장된 우레아가 엔진 매니폴더 내에 장착된 탱크로 유동하여 저장된 상태에서 배기가스의 열에 의해 기화된 암모니아를 배기관 내부로 배기함으로써, 별도 이중 탱크 및 이중관의 구성이 필요치 않다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배기관으로 우레아를 공급하는 관계를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 환원제 공급라인을 나타낸 개념도이고,
도 3은 도 2에 도시된 환원제 공급라인이 배기관으로 진입 시의 이중관 구조 및 배기관 내부의 환원제 공급라인을 나타낸 단면도이다.
아래에서는 본 발명에 따른 환원제 공급라인의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 환원제 공급라인을 나타낸 개념도이고, 도 3은 도 2에 도시된 환원제 공급라인이 배기관으로 진입 시의 이중관 구조 및 배기관 내부의 환원제 공급라인을 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 우레아는 저장탱크(10)에 저장된 상태로, 펌프(11)의 작동에 의해 저장된 우레아가 환원제 공급라인(110)을 통해 엔진 매니폴더(111)에 내부에 위치한 탱크(113)로 공급한다.
탱크(113)에 저장된 우레아는 엔진 내부 열원에 의해 암모니아로 변환되어 저장되며, 이중 탱크 구조를 갖추어 엔진 외부로 유출을 근본적으로 차단 가능하다.
구체적으로 환원제 공급라인(110)은 저장탱크(10)에서 엔진 매니폴더(111) 내부의 탱크(113)로 연장되고, 탱크(113)에서 연장된 환원제 공급라인(110)은 배기관(7)을 관통해 배기관(7) 내부에서 상향으로 연장된다. 여기에서 환원제 공급라인(110)에는 펌프(11)가 장착되어 펌프(11)의 구동에 의해 저장탱크(10)에 저장된 우레아가 탱크(113)로 유동하고 탱크(113)에서 암모니아로 기화된 후에 환원제 공급라인(110)을 따라 배기관(7) 내부로 공급된다.
한편, 저장탱크(10)에서 엔진 매니폴더(111)까지 연장된 환원제 공급라인(110)에는 우레아의 누출사고를 방지하기 위해 이중관으로 구성된다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이 내측관은 환원제 공급라인(110)이며, 외측관은 보호관(120)이다. 보호관(120)은 저장탱크(10)에서 엔진 매니폴더(111)까지 연장된 환원제 공급라인(110)에만 설치된다.
그리고 배기관(7)으로 진입한 환원제 공급라인(110)은 배기관(7) 중간에서 상향으로 절곡되어 배기관(7)을 따라 상향 즉 SCR 챔버(3)가 위치한 방향으로 연장된다.
따라서 환원제 공급라인(110)을 따라 유동한 우레아는 탱크(113) 내에서 배기가스의 열에 의해 암모니아로 기화된 후에 환원제 공급라인(110)을 통해 배기관 내부로 배기된다. 이때 암모니아는 배기가스의 유속에 의해 환원제 공급라인(110)의 끝단을 통해 배출된다. 환원제 공급라인(110)의 안쪽은 벤추리 원리에 의해 음압이 형성되어 기화된 암모니아가 자연스럽게 배출되면서 배기관(7) 내부 즉 SCR 챔버(3) 쪽으로 공급된다.
이와 같이 환원제 공급라인(110)이 구성됨으로써, 엔진 매니폴더(111) 내부에서 연장된 환원제 공급라인(110)의 끝단부 즉 엔진 매니폴더(111)의 내부 및 배기관(7)에 대응하는 환원제 공급라인(110)을 이중관으로 구성하지 않더라도 우레아의 누출을 방지할 수 있으며, 또한 배기가스의 열에 의해 우레아가 자연 기화되어 공급됨으로써, 종래의 같이 환원제 공급라인(110)의 끝단에 분무를 위한 분무기의 구성이 필요치 않게 된다.
1 : 엔진
3 : SCR 챔버
5 : 촉매
7 : 배기관
10 : 저장탱크
11 : 펌프
110 : 공급라인
111 : 엔진 매니폴더
113 : 탱크
120 : 보호관

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 저장탱크(10)에 저장된 우레아가 엔진의 배기가스 열에 의해 암모니아로 기화되어 배기관(7)의 내부로 공급되도록 구성된 환원제 공급라인으로서,
    엔진 매니폴더(111) 내부에 탱크(113)가 형성되고,
    저장탱크(10)와 엔진 매니폴더(111)는 보호관(120)으로 연결되며 저장탱크(10)에서 탱크(113)로 연장된 환원제 공급라인(110)은 보호관(120)의 내부에 위치하고,
    탱크(113)에서 배기관(7)의 내부로 연장된 환원제 공급라인(110)은 배기관(7)을 따라 상향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 환원제 공급라인.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220021549A (ko) * 2020-08-14 2022-02-22 에이치에스디엔진 주식회사 암모니아 공급 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010022216A (ko) * 1997-07-24 2001-03-15 칼 하인쯔 호르닝어 디젤 엔진 배기 가스 정화 장치
JP2001234735A (ja) * 2000-02-24 2001-08-31 Meidensha Corp 流量制御装置
JP3269964B2 (ja) * 1996-02-22 2002-04-02 日立造船株式会社 ごみ処理設備における噴霧ノズル装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3269964B2 (ja) * 1996-02-22 2002-04-02 日立造船株式会社 ごみ処理設備における噴霧ノズル装置
KR20010022216A (ko) * 1997-07-24 2001-03-15 칼 하인쯔 호르닝어 디젤 엔진 배기 가스 정화 장치
JP2001234735A (ja) * 2000-02-24 2001-08-31 Meidensha Corp 流量制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220021549A (ko) * 2020-08-14 2022-02-22 에이치에스디엔진 주식회사 암모니아 공급 시스템
KR102386608B1 (ko) 2020-08-14 2022-04-15 에이치에스디엔진 주식회사 암모니아 공급 시스템

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