KR101739527B1 - 유증기 회수장치 - Google Patents

유증기 회수장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101739527B1
KR101739527B1 KR1020160042904A KR20160042904A KR101739527B1 KR 101739527 B1 KR101739527 B1 KR 101739527B1 KR 1020160042904 A KR1020160042904 A KR 1020160042904A KR 20160042904 A KR20160042904 A KR 20160042904A KR 101739527 B1 KR101739527 B1 KR 101739527B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vapor
oil
layer
recovery tank
cooling
Prior art date
Application number
KR1020160042904A
Other languages
English (en)
Inventor
권오철
Original Assignee
한영테크노켐(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한영테크노켐(주) filed Critical 한영테크노켐(주)
Priority to KR1020160042904A priority Critical patent/KR101739527B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101739527B1 publication Critical patent/KR101739527B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0045—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F25B41/003—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F25J1/0242—Waste heat recovery, e.g. from heat of compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/908—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by regenerative chillers, i.e. oscillating or dynamic systems, e.g. Stirling refrigerator, thermoelectric ("Peltier") or magnetic refrigeration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

본 발명은 유증기 회수 탱크; 상기 유증기 회수 탱크 하부로 연결되고, 오일 저장탱크에서 배출되는 유증기가 상기 유증기 회수 탱크 내부로 인입되도록 하는 유증기 이송관; 상기 유증기 회수 탱크 내부로 인입된 유증기의 상승 경로 상에 설치되어 유증기에 냉각열을 제공하는 것으로, 다수개의 열전도볼들에 의해 형성되는 열전도볼층과, 상기 열전도볼층 내부로 연장되며 상기 열전도볼들과 접촉하여 상기 열전도볼들에 냉각열을 제공하는 냉각파이프를 포함하는 냉각부; 상기 열전도볼층을 통과하면서 냉각 응축된 유증기 중의 유분이 낙하하여 형성된 오일층으로부터 오일을 회수가능하도록 상기 유증기 회수 탱크에 연결되는 배유관; 및 상기 유증기 회수 탱크의 상단으로 설치되며 유증기가 제거된 기체가 배출되는 배기관을 포함하는 유증기 회수장치를 제공한다.

Description

유증기 회수장치{VAPOR OIL RECYCLING APPARATUS}
본 발명은 유증기 회수장치에 관한 것으로서, 오일 저장탱크로부터 배출되는 유증기를 냉각 응축하여 오일을 회수할 수 있도록 하는 유증기 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 휘발성유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)은 증기압이 높아 대기 중에 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상의 유기화합물을 통칭하는 것으로 벤젠이나 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌, 아세트알데히드 등이 이에 속한다.
유증기는 호흡기 흡입을 통해 신경계에 장해를 일으키는 발암물질로 백혈병, 중추신경 장애, 염색체 이상 등을 유발시키는가 하면, 장기간 노출시 오존층 파괴와, 지구온난화, 그리고 유증기의 연쇄반응에 의하여 광화학 산화물이 생성되어 광화학 스모그 등을 일으켜 눈의 자극, 가시거리 저하, 동식물 및 농작물에 피해를 줄뿐만 아니라 대기 중의 SO₂를 산화시켜 산성비의 원인이 되는 황산의 생성을 촉진하게 된다.
또한, 유증기 중 많은 물질이 낮은 농도에서도 냄새가 감지되며 거의 대부분 자극적이고 불쾌한 냄새를 함유하고 있어 생활환경에 막대한 영향을 미치게 된다.
상기 유증기는 대부분 인간의 산업 활동에 의해 인위적으로 많이 발생되고, 주로 석유화학 및 정유공장, 주유소의 저장탱크 등 그 발생원도 다양하다.
이에 따른 대책으로 1999년 10월 개정된 대기환경보전법시행령에 근거하여 대기환경규제지역을 확대하고 대기환경 규제지역으로 지정된 지역 안의 석유정제 및 석유화학제품 정제 시설이나 저장 및 출하시설, 주유소, 등은 배출억제 및 방지시설을 반드시 설치해야 한다고 규정하고 있다.
이러한 유해요소는 대기로 배출되기 이전에 제어되어야 하는데, 현재까지의 처리기술은 크게 파괴기술과 회수기술로 분류되며, 이 중 회수기술을 이용한 회수장치가 개발되어 있다.
종래에 주유소 등에 설치되는 유증기 회수장치는 냉동기를 사용하여 냉매의 증발열을 이용하여 유증기의 열을 흡수함으로써 유중기 내의 유분을 액화, 오일로 회수하는 방법을 사용하고 있다.
그런데, 종래의 이러한 회수장치들은 성능 및 회수 효율이 낮은 문제점이 있었으며, 또한 냉동기의 냉각열에 의해 유증기 내의 수분이 냉각용 열교환기(냉각파이프)의 표면에 결빙되어 유증기의 상승 경로 폐쇄 및 열전달율 감소로, 유증기의 액화 성능 및 유분의 회수 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1506338호(발명의 명칭:유증기 회수장치, 20115.3.26 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유증기 회수장치 내부를 균일하게 냉각하여서, 유분의 액화 성능 및 유분의 회수 효율을 향상시킬 수 있는 유증기 회수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 유증기 회수장치 내에서 유증기와 냉각부의 접촉 효율을 증대시켜 유증기를 효과적으로 냉각 응축할 수 있도록 하는 유증기 회수장치를 제공하는 것을 목적으로 하다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 유증기 회수장치는, 유증기 회수 탱크; 상기 유증기 회수 탱크 하부로 연결되고, 오일 저장탱크에서 배출되는 유증기가 상기 유증기 회수 탱크 내부로 인입되도록 하는 유증기 이송관; 상기 유증기 회수 탱크 내부로 인입된 유증기의 상승 경로 상에 설치되어 유증기에 냉각열을 제공하는 것으로, 다수개의 열전도볼들에 의해 형성되는 열전도볼층과, 상기 열전도볼층 내부로 연장되며 상기 열전도볼들과 접촉하여 상기 열전도볼들에 냉각열을 제공하는 냉각파이프를 포함하는 냉각부; 상기 열전도볼층을 통과하면서 냉각 응축된 유증기 중의 유분이 낙하하여 형성된 오일층으로부터 오일을 회수가능하도록 상기 유증기 회수 탱크에 연결되는 배유관; 및 상기 유증기 회수 탱크의 상단으로 설치되며 유증기가 제거된 기체가 배출되는 배기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 회수장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 유증기 이송관은, 상기 유증기 이송관을 통해 상기 유증기 회수 탱크 내부로 도입된 유증기가 상기 오일층을 통과하면서 상승하도록 상기 유증기 회수 탱크 하단으로 연결된다.
본 발명에 의하면, 상기 냉각파이프는 상기 열전도볼층으로부터 아래로 연장되어 상기 오일층을 경유하여 외부로 연장된다.
본 발명에 의하면, 상기 열전도볼층의 상부에는 상기 열전도볼층을 통과한 유증기 중의 유분을 흡착 제거하는 흡착제를 포함하는 흡착제층을 더 구비한다.
본 발명에 의하면, 상기 냉각부의 상기 열전도볼층을 이루는 다수개의 열전도볼은 상기 오일층의 상부로 이격되어 상기 유증기 회수 탱크 내부를 횡방향으로 가로질러 설치되는 메쉬부에 의해 지지되어 보유된다.
본 발명에 의하면, 상기 유증기 회수 탱크의 하부에는 상기 유증기 이송관을 통해 유입된 유증기가 주변으로 확산되면서 상승하도록 하는 산기부가 설치된다.
본 발명에 의하면, 상기 유증기 회수 탱크의 하단에는 상기 오일층의 하부로 상기 유증기로부터 분리된 수분이 모이는 수분층으로부터 수분을 배출하는 배수관이 연결된다.
본 발명에 의하면, 상기 냉각파이프는 상기 유증기 회수 탱크의 외부에 설치되는, 압축기, 응축기 및 팽창밸브와 함께 냉동사이클을 이루는 증발기로 이루어진다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 유증기 회수장치에 의하면, 유증기 회수장치 내부에 열전도볼층을 갖는 냉각부를 설치하여, 유증기와 냉각부의 접촉 면적이 증대되도록 함으로써 유증기를 효과적으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 유증기 회수 탱크 하부에 형성된 오일층을 이용하여 냉각 폐열을 활용하도록 함으로써 유분의 회수 성능 및 회수 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 유증기 회수에 필요한 냉각동력을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 오일층의 하부에 형성된 수분층에 의해 유증기 중의 수분이 일부 제거된 상태로 냉각부로 진행되도록 함으로써 유분의 회수 성능 향상 및 수분의 결빙에 의한 부정적 효과를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 유증기 회수장치를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 유증기 회수장치에서 유증기의 유동을 나타내는 개념도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 유증기 회수장치(1000)를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 유증기 회수장치(1000)의 구조에 대하여 서술한다.
도 1에는 점선으로 오일 저장탱크(10)가 도시되는데, 오일 저장탱크(10)는 오일을 공급받아 저장하며 유증기가 발생된다. 본 발명의 유증기 회수장치(1000)는 오일 저장탱크(10)에 연결되어 유증기를 공급받아 유분 액화 시켜 오일로 회수하기 위한 것으로, 유증기 회수 탱크(100)와, 유증기 회수 탱크(100) 내부에 구비되어 유증기 중의 유분의 냉각 응축시키는 냉각부(200)를 포함한다.
유증기 회수 탱크(100)의 하부에는 오일 저장탱크(10)로부터 배출되는 유증기가 유증기 회수 탱크(100) 내부로 인입되는 유증기 이송관(110)이 설치된다.
바람직하게는 유증기 이송관(110)은 유증기 회수 탱크(100) 하단으로 연결되어, 유증기 회수 탱크(100)의 하부에 형성된 수분층(600)을 통과하여 유증기가 상방향으로 유동하도록 한다.
바람직하게는 유증기 이송관(110)을 통해 유증기 회수 탱크(100) 내부로 인입된 유증기가 유증기 회수 탱크(100) 내부로 확산되면서 상방향 이동하도록 하는 산기부를 더 포함할 수 있다. 산기부는 도 1에 도시된 바와 같이, 산기판(120)으로 형성되거나, 유증기 이송관(110)과 연결된 산기관의 형태로 형성될 수 있다.
수분층(600)은 유증기의 수분이 냉각 응축하여 유증기 회수 탱크(100) 하부에 모여 형성되는 층으로서, 유증기가 수분층(600)을 통과하면서 유증기 중의 수분과의 친화력 및 수분층(600)의 냉열에 의해, 수분이 유증기로부터 분리되도록 한다. 유증기에서 수분이 적어도 일부 제거된 유증기는 유분의 회수 성능 및 회수 효율이 향상된다.
수분층(600)은 냉각부(200)에 의해 냉각 액화되어 하부로 탈락되어 모인 수분과, 유증기 중의 수분이 수분층(600)을 통과하면서 응축되어 형성될 수 있다.
유증기 회수 탱크(100)에는 수분층(600)의 수분을 외부로 배출하는 배수관(140)이 설치되며, 배수관(140)은 유증기 회수 탱크(100) 내부의 수분층(600)의 높이에 따라 개방 여부가 제어되면서 유증기 회수 탱크(100) 내부에 적절한 높이로 수분층(600)이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
수분층(600)의 상부에는 유증기의 유분이 냉각 응축되어 유증기 회수 탱크(100) 하부에 모여 오일층(300)이 형성된다. 오일층(300)은 비중 차에 의해 수분층(600)의 상부에 형성된다.
유증기 회수 탱크(100)에는 오일층(300)에 대응하여 배수관(140)의 상부 위치로 오일층(300)의 오일을 외부로 배출되는 배유관(150)이 설치된다. 배유관(150)은 유증기 회수 탱크(100)의 오일층(300)의 높이에 따라 개방 여부가 제어되면서 유증기 회수 탱크(100) 내부에 적절한 높이로 오일층(300)이 유지되도록 하면서 오일을 회수하는 것이 바람직하다.
수분층(600)을 통과한 유증기는 오일층(300)을 통과하여 상방향으로 이동하는 데, 유증기가 냉열을 포함하는 오일층(300)을 통과하면서 오일과의 친화력 및 냉열에 의해 응축되어 유증기 중의 유분이 일부 제거될 수 있다.
유증기 회수 탱크(100)에는 수분층(600) 및 오일층(300)의 높이를 외부에 확인할 수 있도록 하는 관찰부(180)가 설치된다. 관찰부(180)는 수분층(600) 및 오일층(300)의 레벨을 확인할 수 있도록 하는 투명창 형태 등으로 형성될 수 있다.
유증기 회수탱크(100)에는 오일층(300)의 상부로 냉각부(200)가 설치된다. 냉각부(200)는 열전도볼층(230)과 냉각파이프(420)를 포함한다.
열전도볼층(230)은 메쉬부(210)에 의해 지지되어 오일층(300) 상부로 배치되는 다수개의 열전도볼(220)로 이루어진다. 유증기 회수 탱크(100)의 내부에 횡방향으로 상하로 이격되어 상, 하측 메쉬부(610)가 설치되며, 상, 하측 메쉬부(610) 사이 공간을 열전도볼(220)이 채워 이루어진다. 메쉬부(610)는 유증기 및 액화된 유분이 통과는 허용하되 열전도볼(220)은 이탈되지 않도록 지지하는 기능을 한다. 열전도볼(220)은 일례로, 알루미늄, 구리 및 은일 수 있는데, 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다. 열전도볼(220)들 사이의 공간은 유증기가 통과하여 지나는 유로(225)를 형성한다.
냉각파이프(420)는 열전도볼층(230) 내부를 지나는데, 열전도볼(220)들과 접촉하면서 열전도볼(220) 사이로 연장된다.
냉각파이프(420)는 열전도볼(220)에 냉각열을 제공하여 열전도볼층(230)을 냉각시킴으로써, 열전도볼층(230)이 냉각파이프(420)와 함께 유증기를 냉각 응축시키는 냉각부의 기능을 하도록 한다.
열전도볼층(230)은 다수개의 열전도볼(220)로 형성되며, 열전도볼(220) 사이의 공간들은 유증기가 상방향 이동하는 경로가 된다. 즉, 열전도볼층(230)에 의해 유증기와의 접촉 면적을 크게 상승시키는 것이 가능하여 유증기를 효과적으로 냉각 응축시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 열전도볼층(230)에 의해 유증기 회수 탱크(100) 내부에서 유증기의 상방향 경로 전체에 냉각부(200)를 설치하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 냉각파이프(420)의 구조를 단순화시키는 것이 가능하다. 본 발명에 따르면 냉각파이프(420)는 열전도볼층(230) 내부에서 지그재그로 연장된다. 냉각파이프(420)는 열전도볼(220)들을 통해 냉각열을 열전도볼층(230) 전체로 확산시키며, 열전도볼(220) 사이의 다수의 공간들이 유증기가 상승하면서 냉각열을 제공받는 경로가 되므로 유증기 중의 수분이 냉각파이프(220) 주변에 결빙하는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 유증기의 냉각 성능이 더욱 향상되어, 유분의 액화 성능 및 회수 효율이 더욱 향상된다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 냉각파이프(420)는, 압축기(410), 응축기(430), 팽창밸브(440)와 함께 냉동사이클(400)을 구성하는 증발기인 것이 바람직하다. 냉동사이클(400)은 공급되는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(410)와, 상기 압축기(410)의 고온 고압의 냉매를 액상으로 응축시키는 응축기(430)와, 응축된 냉매를 감압시키는 팽창밸브(440)와, 상기 응축기(430)에서 응축된 저온 저압의 냉매를 기화시켜서 유증기의 열을 흡수하는 증발기가 하나의 열교환 사이클을 이루어 구성되는 것으로 냉각파이프(420)가 증발기를 형성한다. 냉각파이프(420)는 열전도볼층(230)과 함께 냉각부(200)를 형성하며, 압축기(410), 응축기(430), 팽창밸브(440)와 함께 냉동사이클(400)을 형성한다.
본 발명에 의하면, 응축기(430)에서 응축된 저온 저압의 냉매가 팽창밸브(440)를 거쳐 증발기에서 유증기의 열을 흡수하면서 기화된다. 냉각파이프(420)에서의 냉매의 기화에 의해 발생하는 냉각열에 의해 냉각파이프(420) 주변의 열전도볼(220)이 냉각되고, 열전도볼(220)간의 접촉 등을 통해 열전도볼층(230) 전체로 냉각열이 전달된다.
본 발명에 따르면, 냉각파이프(420)는 열전도볼층(230)을 통과한 후 아래로 연장되어 오일층(300)을 경유하여 외부로 연장되도록 설치하는 것이 바람직하다.
이로 인해, 냉각파이프(420)가 외부로 연장되기 전 오일층(300)을 통과하면서 오일층(300)에도 냉각열을 제공하는 것이 가능하게 된다.
냉각파이프(420)가 냉각부(200)에서 냉각열을 제공한 후 외부로 바로 연장되는 경우와 대비하여 냉각파이프(420)의 잔존하는 냉각열을 이용할 수 있다.
또한, 오일층(300)은 냉각부(200)에서 냉각 응축된 유증기 중의 수분이 유증기 회수 탱크(100) 하부로 모여 형성된 것으로 저온 상태를 이룬다. 즉, 오일층(300)의 저온과 냉각파이프(420)의 잔존 냉각열은 냉각 폐열을 형성하는 데, 본 발명에서는 이러한 냉각 폐열을 이용하고 있는바, 유증기가 오일층(300)을 통과하도록 하여 유증기 중의 일부 유분이 응축 제거될 수 있도록 하고 있다. 따라서 본 발명에 의하면 유증기 회수에 필요한 냉각동력을 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 유증기 회수장치(1000)는 흡착제층(700)을 더 포함할 수 있다.
흡착제층(700)은 흡착제를 이용하여 냉각부(200)를 통과한 유증기 내에 잔존하는 유분을 흡착하여 제거한다. 도 1을 참조하면, 흡착제층(700)은 상측 메쉬부(210)를 경계로 냉각부(200)의 상부에 배치되는데, 활성탄 및 제올라이트 등을 포함하며, 냉각부(200)에서 액화되지 못한 유증기가 유입되어 유증기의 유분을 흡착 제거하게 된다.
흡착제층(700)을 통과한 정제된 공기는 배기관(160)을 통해 외기로 배출된다. 유증기 회수 탱크(100)의 상단에 배기관(160)이 연결된다.
도 2는 본 발명의 유증기 회수장치(1000)에서 유증기의 유동을 나타내는 개념도이다.
이하, 도 2를 참조하여, 유증기가 오일 저장탱크(10)로부터 유증기 회수장치(1000)로 유입되고, 유분이 액화되어, 오일층(300)으로 모이는 과정에 대해 설명한다.
도 2에서, 유증기의 상방향 유동은 실선의 화살표로 표현되어 있으며, 액화된 유분의 하방향 유동은 점선의 화살표로 표현된다.
오일 저장탱크(10) 내의 유증기는 유증기 이송관(510)을 통해서 유증기 회수장치(1000) 내부로 유입되게 된다. 유증기는 산기부에 의해 주변으로 확산되면서 유증기 회수 탱크(100) 내부에서 전체적으로 균일한 상승 기류로 상승된다.
수분층(600)의 하단으로 유입된 유증기는, 수분층(600)을 통과하면서 유증기 중의 수분이 일부 제거된다. 또한, 유증기의 일부 냉각이 이루어질 수 있다.
수분이 일부 제거된 유증기는 수분층(600)을 통과하여 오일층(300)을 거쳐 상승하여 냉각부(200)로 유입된다. 유증기는 오일층(300)을 통과하여 상승하면서 유증기 중의 유분이 일부 제거되고 일부 냉각이 진행되므로 냉각부(200) 에서의 냉각 응축 효율을 상승시키게 된다.
냉각부(200)에 유입된 유증기는 열전도볼(220) 사이 공간을 통과하여 상승하게 되는 데, 냉각파이프(420) 내부의 냉매가 기화됨에 따라 흡수되는 열에 의해 유증기가 냉각되게 되고, 유분은 액상으로 변화되어 자중에 의해 하강하여 오일층(300)에 모이게 된다.
전술한 바와 같이, 오일층(300)에 저장된 오일은 배유관(150)을 통해 외부로 배출되어 회수될 수 있다.
액화되지 못한 유증기는 상측 메쉬부(610)를 통과하여 흡착제층(700)으로 유동하게 된다. 유증기 중의 잔존 유분 바람직하게는 불순물은 흡착제층(700)을 통과하면서 흡착 제거되고, 정제된 공기가 되어 배기관(160)을 통해 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 유증기 회수장치(1000)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
1000 : 유증기 회수장치 100 : 유증기 회수 탱크
110: 유증기 이송관 120: 산기판
140: 배수관 150: 배유관
160: 배기관
200 : 냉각부 210: 메쉬부
220: 열전도볼 230: 열전도볼층
300: 오일층 420: 냉각파이프
600: 수분층 700 : 흡착제

Claims (8)

  1. 유증기 회수 탱크(100);
    상기 유증기 회수 탱크(100) 하부로 연결되고, 오일 저장탱크(10)에서 배출되는 유증기가 상기 유증기 회수 탱크(100) 내부로 인입되도록 하는 유증기 이송관(110);
    상기 유증기 회수 탱크(100) 내부로 인입된 유증기의 상승 경로 상에 설치되어 유증기에 냉각열을 제공하는 것으로, 다수개의 열전도볼들(220)에 의해 형성되는 열전도볼층(230)과, 상기 열전도볼층(230) 내부로 연장되며 상기 열전도볼들(220)과 접촉하여 상기 열전도볼들(220)에 냉각열을 제공하는 냉각파이프(420)를 포함하는 냉각부(200);
    상기 열전도볼층(230)을 통과하면서 냉각 응축된 유증기 중의 유분이 낙하하여 형성된 오일층(300)으로부터 오일을 회수가능하도록 상기 유증기 회수 탱크에 연결되는 배유관(150); 및
    상기 유증기 회수 탱크(100)의 상단으로 설치되며 유증기가 제거된 기체가 배출되는 배기관(160)을 포함하고,
    상기 유증기 이송관(110)은, 상기 유증기 이송관(110)을 통해 상기 유증기 회수 탱크(100) 내부로 도입된 유증기가 상기 오일층(300)을 통과하면서 상승하도록 상기 유증기 회수 탱크(100) 하단으로 연결되고,
    상기 냉각파이프(420)는 상기 열전도볼층(230)으로부터 아래로 연장되어 상기 오일층(300)이 형성된 상기 유증기 회수 탱크 하부를 경유하여 외부로 연장되고,
    상기 냉각부(200)의 상기 열전도볼층(230)을 이루는 다수개의 열전도볼(220)은 상기 오일층(300)의 상부로 이격되어 상기 유증기 회수 탱크 내부를 횡방향으로 가로질러 설치되는 메쉬부(210)에 의해 지지되어 보유되는 것을 특징으로 하는 유증기 회수장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열전도볼층(230)의 상부에는 상기 열전도볼층(230)을 통과한 유증기 중의 유분을 흡착 제거하는 흡착제를 포함하는 흡착제층(700)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유증기 회수장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유증기 회수 탱크(100)의 하부에는 상기 유증기 이송관(110)을 통해 유입된 유증기가 주변으로 확산되면서 상승하도록 하는 산기부가 설치된 것을 특징으로 하는 유증기 회수장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유증기 회수 탱크(100)의 하단에는 상기 오일층(300)의 하부로 상기 유증기로부터 분리된 수분이 모이는 수분층(600)으로부터 수분을 배출하는 배수관(140)이 연결되는 것을 특징으로 하는 유증기 회수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉각파이프(420)는 상기 유증기 회수 탱크의 외부에 설치되는, 압축기(410), 응축기(430) 및 팽창밸브(440)와 함께 냉동사이클을 이루는 증발기인 것을 특징으로 하는 유증기 회수장치.
KR1020160042904A 2016-04-07 2016-04-07 유증기 회수장치 KR101739527B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160042904A KR101739527B1 (ko) 2016-04-07 2016-04-07 유증기 회수장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160042904A KR101739527B1 (ko) 2016-04-07 2016-04-07 유증기 회수장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101739527B1 true KR101739527B1 (ko) 2017-05-24

Family

ID=59051252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160042904A KR101739527B1 (ko) 2016-04-07 2016-04-07 유증기 회수장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101739527B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100441091B1 (ko) 2001-12-31 2004-07-21 엘지전자 주식회사 공기조화기의 고효율 냉동시스템
KR100905738B1 (ko) * 2009-02-06 2009-07-01 월드브리지산업 주식회사 유증기 회수장치
KR101471359B1 (ko) 2013-11-19 2014-12-10 박성오 유증기 회수장치
KR101506338B1 (ko) * 2013-09-13 2015-03-26 문명곤 유증기 회수장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100441091B1 (ko) 2001-12-31 2004-07-21 엘지전자 주식회사 공기조화기의 고효율 냉동시스템
KR100905738B1 (ko) * 2009-02-06 2009-07-01 월드브리지산업 주식회사 유증기 회수장치
KR101506338B1 (ko) * 2013-09-13 2015-03-26 문명곤 유증기 회수장치
KR101471359B1 (ko) 2013-11-19 2014-12-10 박성오 유증기 회수장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100584431C (zh) 气体状烃的处理、回收方法
KR102015085B1 (ko) 유증기 회수액화장치
CN106178807B (zh) 一种“双冷凝—吸附”集成技术的油气回收系统
EP2873316A1 (en) Carbon dioxide supply device
CN103394267B (zh) 一种结合冷凝和吸附的油气回收装置
US20090211276A1 (en) System and method for managing water content in a fluid
KR101963911B1 (ko) 흡착식 냉동기로부터 이질 가스를 제거하기 위한 진공 용기
CN107456839A (zh) 利用冷凝吸附法的油气回收装置及吸附与脱附的切换装置
JP4423499B2 (ja) 吸収式除湿空調システム
JP2007289802A (ja) ガス状炭化水素の処理・回収装置及びその方法
CN105031962A (zh) 一种新型冷凝-吸附集成技术的甲醇废气回收系统
NO148058B (no) Innretning for kontroll av vann- og hydrokarbonduggpunktet for en gass-stroem
ES2582829T3 (es) Integración térmica para separación criogénica de CO2
US20100281917A1 (en) Apparatus and Method for Condensing Contaminants for a Cryogenic System
CN205598887U (zh) 一种多组分VOCs吸附冷凝回收装置
KR101521721B1 (ko) 유증기 회수장치
KR101739527B1 (ko) 유증기 회수장치
KR101247456B1 (ko) 가솔린 베이퍼 회수 장치
CN102407059A (zh) 高沸点有机气体的回收装置
KR100459001B1 (ko) 압축저장 냉각 응축식 휘발성 유기 증기 회수 장치
JP2009000646A (ja) ガソリンベーパ回収容器
CN202538604U (zh) 高沸点有机气体的回收装置
CN104826447A (zh) 一种丙烯腈气体的回收装置及回收方法
CN204745717U (zh) 一种VOCs气体的冷凝吸附回收装置
KR102172372B1 (ko) 2단계 에어 드라이어 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant