KR101823282B1 - 3상 분리기를 사용하는 모터유의 연속적 정제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키고; 모터 윤활유 탱크로부터의 오염된 윤활유를 세정 루프에서 이송하는 것을 포함하는, 모터 윤활유를 연속적으로 정제하는 방법을 제공한다. 세정 루프에서의 이송은 하나 이상의 액체 분리 보조제를 오염된 윤활유에 첨가하고; 오염된 윤활유를 3상 원심 분리기에 공급하고; 분리기에서 윤활유로부터 오염물을 연속적으로 분리시키고, 정제된 윤활유를 포함하는 제1 액체 상을 분리기의 액체 경질상 배출구로부터 연속적으로 방출시키고, 고체 오염물을 포함하는 제2 액체 상을 분리기의 액체 중질상 배출구로부터 연속적으로 방출시키며, 3상 분리기의 컨베이어 스크류에 의해 슬러지 상을 슬러지 배출구로부터 연속적으로 방출시키는 것을 포함한다. 방법은 정제된 오일을 포함하는 제1 액체 상을 다시 윤활유 탱크로 이송하는 것을 추가로 포함한다. 본 발명은 방법을 수행하는 시스템을 추가로 제공한다.

Description

3상 분리기를 사용하는 모터유의 연속적 정제 {CONTINUOUS PURIFICATION OF MOTOR OILS USING A THREE-PHASE SEPARATOR}
본 발명은 모터 윤활유를 정제하는 시스템 및 방법, 보다 구체적으로 원심 분리기를 사용하여 모터유를 연속적으로 정제하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
선박 또는 디젤 발전소의 디젤 엔진을 위한 윤활유의 세정은, 오염물이 매우 낮은 밀도를 가지고, 작은 입자 크기를 가지며, 보통 윤활유에 존재하는 디터전트 및 분산제 첨가제에 의해 오일 중에 현탁되어 유지되므로 문제가 수반될 수 있다.
통상의 분리 및 여과 기술이 보다 큰 오염물은 제거할 수 있지만, 보다 작은 입자는 보통 제거하기가 어렵다. 이는 디젤 엔진에 사용되는 오일이 종종 연소 잔류물, 예컨대 그을음, 무기 반응 잔류물, 예컨대 황산 및 알칼리성 첨가제로부터의 황산칼슘으로 오염됨을 의미한다. 또한, 사용되는 오일 중 펜탄의 전형적인 농도는 약 0.5-1%이다. 불용성의 양이 증가할수록 윤활유의 점도가 증가하고, 그에 따라 윤활 및 세정 성질이 저하된다.
본 발명의 주요 목적은 윤활유 중의 작은 오염물 입자의 함량을 감소시키기 위한 개선된 성질을 갖는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 모터 윤활유를 연속적으로 정제하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면으로서,
- 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키고;
- 모터 윤활유 탱크로부터의 오염된 윤활유를 세정 루프에서 이송하는 것
을 포함하고, 세정 루프에서의 이송은
- 하나 이상의 액체 분리 보조제를 오염된 윤활유에 첨가하고;
- 상기 액체 분리 보조제가 포함된, 오염된 윤활유를 3상 원심 분리기에 공급하고;
- 분리기에서 윤활유로부터 오염물을 연속적으로 분리시키고, 정제된 윤활유를 포함하는 제1 액체 상을 분리기의 액체 경질상 배출구로부터 연속적으로 방출시키고, 고체 오염물을 포함하는 제2 액체 상을 분리기의 액체 중질상 배출구로부터 연속적으로 방출시키며, 3상 분리기의 컨베이어 스크류에 의해 슬러지 상을 슬러지 배출구로부터 연속적으로 방출시키고;
- 정제된 오일을 포함하는 제1 액체 상을 다시 윤활유 탱크로 이송하는 것
을 포함하는 것인, 모터 윤활유를 연속적으로 정제하는 방법이 제공된다.
유사하게, 본 발명의 제2 측면으로서,
- 윤활유 탱크, 모터 및 오일 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키는 수단;
- 분리 디스크의 적층체를 갖는 분리 공간을 둘러싸고 있는 회전자, 분리 공간으로 연장되는 오염된 윤활유를 위한 분리기 주입구, 분리 공간으로부터 연장되는 정제된 윤활유를 위한 액체 경질상 배출구, 분리 공간으로부터 연장되는 액체 중질상 배출구를 포함하고, 여기서 회전자에 둘러싸였고 분리기의 슬러지 배출구를 향해 그리고 슬러지 배출구 밖으로 슬러지 상을 운반하도록 배열된 컨베이어 스크류가 추가로 제공된, 윤활유로부터 오염물을 분리시키는 3상 원심 분리기;
- 오염된 윤활유를 윤활유 탱크로부터 분리기 주입구로 이송하는 수단 및 정제된 오일을 분리기의 액체 경질상 배출구로부터 윤활유 탱크로 다시 이송하는 수단;
- 하나 이상의 액체 분리 보조제를 분리기 주입구의 상류에서 오염된 오일에 첨가하는 수단
을 포함하는, 모터 윤활유를 연속적으로 정제하는 시스템이 제공된다.
모터 윤활유는 다양한 내부 연소 엔진, 예컨대 디젤 엔진의 윤활을 위한 조성물이다. 오일은 가동부의 윤활 뿐만 아니라, 모터의 세정, 냉각, 부식 억제를 위한 것일 수 있다. 모터 윤활유는 석유계 및 비-석유-합성 화학적 화합물로부터 유래될 수 있다. 오일은 첨가제가 포함된 또는 포함되지 않은, 순수 광유, 반- 또는 전-합성 오일, 또는 동물성 또는 식물성 오일일 수 있다.
오일 중의 오염물은 그을음 및 나노입자를 포함할 수 있다.
따라서, 윤활유 탱크는 윤활유를 위한 탱크, 예컨대 완충 탱크이다. 탱크는 10 m3 초과, 예컨대 약 20 m3의 부피를 가질 수 있다.
오염된 윤활유는 3상 원심 분리기에 공급된다. 3상 원심 분리기는 액체 혼합물을 3상으로, 예컨대 제1 밀도의 액체 경질상, 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 액체 중질상, 및 슬러지 상으로 분리시키기 위해 배열된 원심 분리기를 말한다. 슬러지 상은 거의 고체 상일 수 있지만, 소량의 액체를 함유할 수도 있다. 3상 분리기의 회전자는 추가로 컨베이어 스크류를 둘러싸고 있다. 이 스크류는 회전자의 회전 속도와 상이한 회전 속도로 구동되도록 배열될 수 있다. 컨베이어 스크류는 슬러지 상, 즉 액체 상보다 높은 밀도를 갖는 분리된 상을 분리기 슬러지 배출구를 향해 운반하기 위한 것이다. 슬러지 배출구는 회전자의 회전 축으로부터 분리 공간의 바깥 반경보다 작은 반경으로 제공될 수 있다. 컨베이어 스크류는 추가로 오염원 상을 방사상 내측으로 그리고 슬러지 분리기 배출구를 향해 운반하도록 배열될 수 있다. 이러한 배열 때문에, 슬러지 상 중의 입자 농도가 매우 높을 수 있다. 3상 분리기는 그의 한쪽 상단부만이 걸려 있을 수 있고, 슬러지 배출구는 상단부의 반대쪽 단부에 위치할 수 있다.
분리 디스크 또는 플레이트는 절두 원추형일 수 있거나 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있다.
3상 분리기는 5000 G 이상의 힘, 예컨대 약 5000 G 내지 약 7000 G 범위의 힘으로 작동하도록 배열될 수 있다.
본 발명은 모터 윤활유로부터 오염물을 세정해 주는 세정 루프에 3상 분리기가 사용될 수 있다는 통찰에 기반한 것이다. 분리기에서의 분리 전에 하나 이상의 액체 분리 보조제가 첨가됨으로써, 분리 보조제 및 오염물을 포함하는 액체 상이 액체 상으로서 방출될 수 있고, 세정된 모터 윤활유가 제2 액체 상으로서 방출될 수 있는 반면에, 3상 분리기의 분리 챔버 주변부에 축적된 고체는 스크류 컨베이어에 의해 슬러지 배출구를 향해 그리고 슬러지 배출구 밖으로 연속적으로 운반될 수 있다. 따라서, 방법 및 시스템은, 탱크가 연결된 모터가 여전히 운전 중일 때도, 오일의 연속적 정제를 제공하고, 분리기는, 예를 들어 분리기의 내부를 세정하기 위한 중단 없이 연속적으로 운전될 수 있다.
달리 말하면, 본 발명은 윤활유를 모터 루프에서 모터 윤활유 탱크로부터 모터로 연속적으로 순환시키고, 그와 동시에 분리 루프에서 윤활유를 분리기로 연속적으로 순환시키는 것을 제공한다.
방법 및 시스템이 오일의 우수한 세정을 제공하므로, 모터는 보다 효율적으로 운전될 수 있고, 모터의 마모가 덜 발생하며, 모터 윤활유의 소비가 감소할 수 있다. 따라서, 모터는 실린더 라이닝에서의 줄어든 연마제 입자 때문에 보호될 수 있고, 필터 소비가 감소할 수 있으며, 모터 윤활유의 수명이 현저히 연장될 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 고체 오염물의 50% 이상이 제2 액체 상으로 분리기의 액체 중질상 배출구로부터 방출된다. 이는 상기 제1 측면에 따라 한정된, 분리기의 특성, 즉 분리 디스크 및 스크류 컨베이어를 둘다 포함하는 3상 분리기이기 때문에 유리할 수 있다.
예를 들어, 고체 오염물의 75% 이상, 예컨대 95% 이상, 예컨대 약 95-97%, 예컨대 97% 이상이 제2 액체 상으로 분리기의 액체 중질상 배출구로부터 방출될 수 있다.
따라서, 오염물의 대부분이 높은 밀도의 액체 상으로 방출될 수 있고, 컨베이어 스크류는 분리 챔버의 주변부에 축적 또는 누적될 수 있는 높은 밀도의 임의의 슬러지 상을 방출하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 액체 분리 보조제는 윤활유보다 높은 밀도를 갖는다.
액체 분리 보조제는 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체는 40℃에서 1.0 - 1.1 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리히드록시 알콕실레이트일 수 있다.
액체 분리 보조제는 의도된 적용을 위해 목적하는 성질을 오일에 제공하는 첨가제를 함유할 수 있고, 여기서 오일의 밀도는 40℃에서 0.85 - 1.05 g/cm3의 범위 내에 있다. 액체 분리 보조제의 선택은 추가로 정제될 모터 윤활유에 따라 좌우될 수 있다. 분리 보조제의 선택은 또한 오염물의 종류에 따라 좌우될 수 있다.
액체 분리 보조제는 물을 함유할 수 있거나 또는 함유하지 않을 수 있거나, 또는 수용성일 수 있다. 분리 보조제는 추가로 오일 중에서 불용성일 수 있다. 오염된 입자의 양에 따라, 보다 많거나 또는 보다 적은 양의 분리 보조제가 첨가된다. 분리 보조제는 오염물 입자의 응집을 초래하여, 원심 분리에 의해 보다 용이하게 제거가능한 보다 무거운 입자를 생성하는 물질을 함유할 수 있다. 분리 보조제는 또한 화학 결합 또는 표면 화학 결합에 의해 입자를 유인하거나 또는 입자와 결합할 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 하나 이상의 액체 분리 보조제는 표지된다. 분리 보조제는 예를 들어, 방사성 동위원소를 포함하는 방사성 표지, 또는 임의의 다른 적합한 염료, 예컨대 분광분석법으로 검출되는 형광성 화합물 (형광단) 또는 비-형광성 화합물 (발색단)로 표지될 수 있다. 따라서, 분리 보조제는 방사성 동위원소, 형관단 및 발색단으로 이루어진 군으로부터 선택된 표지로 표지될 수 있다.
액체 분리 보조제는 표지된 중합체를 포함할 수 있다. 따라서, 액체 분리 보조제는 방사성 표지, 형관단 또는 발색단으로 표지된 중합체를 포함할 수 있다.
표지된 액체 분리 보조제를 사용하는 것은, 액체 경질상 배출구를 통해 방출되는 정제된 윤활유 중에 액체 분리 보조제가 전혀 존재하지 않거나 또는 극소량 존재하는 것에 대한 제어를 제공한다는 점에서, 즉 후속적으로 모터로 이송되는 모터 윤활유 중에 분리 보조제가 전혀 존재하지 않거나 또는 극소량 존재하도록 제어할 수 있다는 점에서 유리하다.
따라서, 방법은 정제된 오일을 포함하는 제1 액체 상이 윤활유 탱크로 다시 이송될 때, 표지된 액체 분리 보조제의 양을 측정하는 것을 포함할 수 있다. 그 양이 미리 결정된 값을 초과한다면, 이는 분리기 또는 분리 공정에 오작동이 있음을 의미할 수 있다.
시스템은 정제된 오일이 윤활유 탱크로 다시 이송되는 중에, 표지된 액체 분리 보조제의 양을 측정하는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 예를 들어, 방사성 동위원소로부터의 이온화 방사선을 측정하는 검출기, 예컨대 가이거 계수기(Geiger counter)를 포함할 수 있다. 이러한 수단은 표지된 액체 분리 보조제의 유형에 따라, 형관단 또는 발색단을 분광분석법으로 검출하는 검출기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 하나 이상의 액체 분리 보조제를 오염된 윤활유에 첨가하는 단계는 3상 원심 분리기로의 공급 전에, 오염된 윤활유와 액체 분리 보조제를 혼합하는 것을 추가로 포함한다.
따라서, 시스템은 첨가된 액체 분리 보조제를 오염된 오일과 혼합하는 혼합기를 분리기 주입구의 상류에서 추가로 포함할 수 있다.
혼합기는 정적 혼합기 또는 동적 혼합기일 수 있다.
이는 분리기에서의 분리 효율을 추가로 증가시킬 수 있다. 그러나, 추가 액체 분리 보조제가 주입구에서 분리기에 첨가될 수 있다. 주입구 자체가 오염된 모터 윤활유와 분리 보조제의 충분한 혼합을 제공할 수 있다.
따라서, 액체 분리 보조제와 오일은 2상 분리기의 주입구에 연결된 임의의 종류의 혼합기에서 또는 별도의 혼합 작업으로 정제 전에 혼합될 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서의 윤활유 순환 유량은 세정 루프에서의 유량보다 50배 넘게, 예컨대 65배 넘게, 예컨대 80배 넘게, 예컨대 100배 넘게 더 크다.
따라서, 분리기는 오일 시스템에서 "신장"으로서 작동해야 하고, 탱크와 모터 사이에서 보다 많은 유량의 모터 윤활유가 연속적으로 순환하며, 세정 루프에서는 보다 적은 유량을 연속적으로 순환한다.
유량은 유동하는 액체의 양에 비례할 수 있다.
따라서, 실시양태에서, 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서의 윤활유 순환시 유동하는 액체의 부피는 세정 루프에서의 유량보다 50배 넘게, 예컨대 65배 넘게, 예컨대 80배 넘게, 예컨대 100배 넘게 더 크다.
본 발명의 실시양태에서, 오염된 윤활유의 온도는 3상 분리기에서의 분리 동안에 70℃ 이상이다.
바람직한 온도는 약 80 내지 98℃의 범위 내에 있고, 보다 바람직한 온도는 약 80 내지 95℃의 범위 내에 있다. 예를 들어, 모터 윤활유는 약 95℃의 온도를 가질 수 있다. 오염된 윤활유의 온도는 모터의 온도에 따라 좌우될 수 있는데, 즉 모터의 운전 중에 열이 발생하고, 그에 따라 오염된 윤활유가 모터에 의해 초래된 온도로 가열된다.
본 발명의 실시양태에서, 모터 윤활유 탱크로부터의 오염된 윤활유를 세정 루프에서 이송하는 단계는 오염된 윤활유를 윤활유 탱크의 제1 위치로부터 취출하는 것을 포함하고, 또한 추가로 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키는 단계는 윤활유를 윤활유 탱크의 제1 위치가 아닌, 제2 위치로부터 취출하는 것을 포함한다.
추가로, 정제된 오일을 포함하는 제1 액체 상을 오일 탱크의 제2 위치에 가까운 위치로 윤활유 탱크에 다시 이송할 수 있다.
또한, 오염된 윤활유는 모터로부터 오일 탱크로, 제1 위치에 가까운 곳으로 이송될 수 있다.
따라서, 시스템은 윤활유가 윤활유 탱크의 제1 위치로부터 세정 루프로 취출되도록 배열될 수 있다. 이러한 제1 위치는 탱크의 바닥에 또는 탱크의 한쪽 측부에 배열될 수 있다. 추가로, 모터로 이송될 모터 윤활유는 후속적으로 또 다른 제2 위치로부터 취출될 수 있다. 이러한 제2 위치는 탱크의 상부에 또는 제1 위치의 반대쪽 측부에 위치할 수 있다. 그 결과, 제1 위치가 탱크의 바닥에 있다면 제2 위치는 상부에 있을 수 있고, 제1 위치가 탱크의 어느 한쪽 측부에 있다면 제2 위치는 제1 위치가 위치하는 측부의 반대쪽 측부에 있을 수 있다.
추가로, 오일 탱크와 모터 사이의 루프에서, 오일은 탱크의 제2 위치에 가까운 위치로부터 취출될 수 있고, 모터를 통과한 오일, 즉 오염된 오일은 오일 탱크의 제1 위치에 가까운 위치로 회송될 수 있다. 이러한 구성은 탱크 내의 대부분의 오염된 오일이 분리기로 이동하도록 하고, 또한 추가로 모터로 이동하는 오일이 탱크 내의 가장 청정한 오일이도록 할 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키는 단계는 오일이 모터에 공급되기 전에 윤활유를 냉각시키는 것을 포함한다.
따라서, 시스템은 탱크로부터 모터로 이송되는 모터 윤활유를 냉각시키는 냉각기를 포함할 수 있다. 또한, 시스템은 냉각기의 하류이지만 모터의 상류인 곳에서 필터, 예컨대 자동 전류식 필터를 포함할 수 있다. 필터는 추가로 모아티(Moatti)-필터일 수 있다. 이는 모터에 공급되는 오일의 정제를 추가로 보조할 수 있다. 필터로부터의 오염물은 필터 반송 라인을 통해 모터 윤활유 탱크로, 예를 들어 모터 윤활유가 세정 루프로 취출되는 탱크 내의 위치로 회송될 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 방법은 윤활유 탱크가 연결된 모터의 운전 중에 연속적으로 수행된다.
시스템은 윤활유 탱크에 연결된 모터를 추가로 포함할 수 있다. 모터는 1 MW 이상의 효력을 가질 수 있다. 모터는 추가로 디젤 엔진일 수 있다. 추가로, 모터는 2행정 엔진 또는 4행정 엔진일 수 있다.
방법은 모터 윤활유 중의 산 오염물을 중화시키는 첨가제를 첨가하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가는 모터 윤활유 탱크로의 첨가일 수 있다. 따라서, 시스템은 모터 윤활유 탱크에 연결된, 오일 중의 산 오염물을 중화시키는 첨가제를 첨가하는 수단을 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 첨가는 이러한 첨가제를 포함하는 새로운 오일을 시스템, 예컨대 탱크에 첨가함으로써 수행될 수 있다.
오일 중의 산 오염물을 중화시키는 첨가제는 TBN (전 알칼리가) 첨가제일 수 있다.
방법은 모터 윤활유 중의 산 오염물을 중화시키는 하나 이상의 첨가제의 농도를 측정하는 것을 포함할 수 있고, 그 농도가 미리 결정된 값 미만이라면, 방법이 모터 윤활유 중의 산 오염물을 중화시키는 하나 이상의 첨가제를 첨가하는 것을 포함할 수 있다.
이러한 첨가는 모터 윤활유 탱크로의 첨가일 수 있다.
추가로, 3상 분리기는 유입되는 오일 및 분리 보조제를 부드럽게 가속시키는 주입구 디바이스를 포함할 수 있다. 이는 오일 및 입자의 분리를 추가로 가능하게 한다는 점에서 유리할 수 있다.
따라서, 유입되는 오일 및 분리 보조제를 위한 주입구 파이프는 이러한 주입구 디바이스에서 방출시킬 수 있다. 주입구 디바이스, 또는 분배기는 주입구 관을 통해 분리 챔버로 인도될 때 액체를 완만하게 가속시킬 수 있다. 주입구 디바이스는 회전 축 R의 둘레에 배열된 중앙 원추형 수용 구조를 포함할 수 있다. 이 구조는 n 주입구 파이프로부터의 오일 및 분리 보조제를 수용하는 중앙 수용 구역을 포함할 수 있다. 주입구 디바이스는 상기 수용 구역으로부터 분리 챔버로 액체 혼합물을 보내는 주입구 채널을 추가로 포함할 수 있다. 주입구 채널은 수용 구역의 주변부로부터 상기 원추형 수용 구조의 바깥 표면을 나선형으로 내려가면서 연장될 수 있다.
주입구 채널 또는 채널들은 원추형 수용 구조의 바닥으로 내려가면서 계속 휘어질 수 있다. 따라서, 주입구 채널 또는 채널들은 휘어지고/거나 S자형 구조의 도입부를 형성할 수 있다. 채널은 원추형 구조의 둘레를 완전히 또는 한 바퀴 선회하는 것보다 불완전한 나선형일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 주입구 채널이 원추형 구조의 둘레를 반 바퀴 미만으로, 예컨대 원추형 구조의 둘레를 약 1/4 바퀴 선회하는 나선형일 수 있다. 휘어진 주입구 채널은 예를 들어, 분리기의 주입구 파이프가 고정식이고 주입구 디바이스가 회전할 때, 즉 액체의 완만한 가속을 보조할 때 유리하다.
예를 들어, 주입구 디바이스는 2개 이상의 주입구 채널, 예컨대 3개, 4개, 5개, 또는 6개의 주입구 채널을 포함할 수 있다. 주입구 디바이스는 6개 이상의 주입구 채널, 예컨대 10개 이상의 주입구 채널을 포함할 수 있다.
예를 들어, 주입구 디바이스가 회전 축 R의 둘레를 반시계 방향으로 회전한다면, 주입구 디바이스의 주입구 채널은 원추형 수용 구조의 바깥 표면을 내려가면서 중앙 수용 구역으로부터 시계 방향의 나선형일 수 있고, 그 반대이기도 한다.
주입구 디바이스는 볼(bowl)-유사 형상을 가질 수 있고, 여기서 중앙 원추형 수용 구조가 상기 볼-유사 형상 내의 중앙에 위치하고 상기 볼-유사 형상의 바닥으로부터 연장된다. 주입구 채널은 상기 원추형 수용 구조의 바닥으로부터 방사상으로, 상기 볼-유사 구조의 내면을 따라 상향 연장될 수 있다. 주입구 디바이스는 실질적으로 원형의 단면을 가질 수 있고, 주입구 채널은 원형 단면의 주변부의 접선에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 분리 챔버로의 배출구에 위치할 수 있다. 주입구 디바이스의 원형 주변부의 접선에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 배출구에서 빠져 나가는 주입구 채널 또는 채널들을 갖추고 있는 것은 분리 챔버에 들어갈 때 액체의 바람직한 가속을 제공한다는 점에서 유리하다.
본 발명은 추가로
- 분리 디스크의 적층체를 갖는 분리 공간을 둘러싸고 있는 회전자, 분리 공간으로 연장되는 오염된 윤활유를 위한 분리기 주입구, 분리 공간으로부터 연장되는 정제된 윤활유를 위한 액체 경질상 배출구, 분리 공간으로부터 연장되는 액체 중질상 배출구를 포함하고, 여기서 회전자에 둘러싸였고 분리기의 슬러지 배출구를 향해 그리고 슬러지 배출구 밖으로 슬러지 상을 운반하도록 배열된 컨베이어 스크류가 추가로 제공된, 윤활유로부터 오염물을 분리시키는 3상 원심 분리기;
- 오염된 윤활유를 윤활유 탱크로부터 분리기 주입구로 이송하는 수단 및 정제된 오일을 분리기의 액체 경질상 배출구로부터 윤활유 탱크로 다시 이송하는 수단;
- 하나 이상의 액체 분리 보조제를 분리기 주입구의 상류에서 오염된 오일에 첨가하는 수단
을 포함하는, 윤활유 탱크를 위한 세정 키트를 제공한다.
따라서, 이러한 키트는 또 다른 세정 시스템에 이미 연결되었을 수 있거나 또는 연결되지 않았을 수 있는, 기존의 모터 윤활유 탱크에 추가될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시양태에 따른 시스템을 도시한다.
도 3은 시스템에 사용된 3상 원심 분리기의 단면도를 도시한다.
도 4는 시스템의 3상 원심 분리기에 사용될 수 있는 주입구 디바이스의 상면도를 도시한다.
도 5는 시스템의 3상 원심 분리기에 사용될 수 있는 주입구 디바이스의 투시도를 도시한다.
도 6은 시스템의 3상 원심 분리기에 사용될 수 있는 주입구 디바이스의 단면도를 도시한다.
본 개시내용에 따른 시스템 및 방법이 첨부 도면을 참조하여 실시양태의 하기 상세한 설명에 의해 추가로 설명될 것이다.
도 1은 실시양태에 따른 연속적 세정 시스템(1)을 도시한다. 시스템은 모터(4)를 위한 모터 윤활유를 포함하는, 모터 윤활유 탱크(2)를 포함한다. 탱크(2)에, 탱크(2)와 모터(4) 사이에서의 모터 윤활유의 순환을 위한 모터 루프(21)가 배열된다.
세정 루프(22)가 추가로 오일 탱크(2)에 연결된다. 세정 루프(22)에서, 3상 분리기(3)가 모터 윤활유 탱크(2)에 연결된다. 오염된 윤활유는 오일 탱크(2)의 제1 위치(13)로부터 라인(15)을 통해 세정 루프로 취출된다. 액체 분리 보조제는 투입 펌프(7)를 통해 오염된 윤활유에 투입되고, 분리 보조제와 오염된 오일이 혼합기(15)에서 블렌딩된다. 액체 분리 보조제는 적합하게 윤활유보다 높은 밀도를 가지므로, 오염 입자와 함께 중질상을 형성할 수 있다. 블렌딩 후에, 오일 및 분리 보조제는 라인(15)을 통해 분리기(3)의 주입구로 이동한다.
3상 분리기(3)는 액체 중질상으로서 오염물 입자를 액체 분리 보조제와 함께 연속적으로 분리시키고, 이러한 액체 중질상은 배출구를 통해 라인(17)으로 방출된다. 침전물 및 고체 입자는 추가로 컨베이어 스크류(5)를 경유하여, 화살표(18)로 도해된 바와 같이 분리기(3)의 바닥에 있는 배출구를 통해 연속적으로 방출되거나 또는 밖으로 운반된다. 예를 들면, 오염물 입자의 대부분이 액체 중질상으로서 방출될 수 있는 반면에, 적은 분획의 오염물 입자는 컨베이어 스크류(3)를 경유하여 슬러지 상으로서 방출될 수 있다. 액체 경질상, 즉 정제된 윤활유는 분리기(2)의 액체 경질상 배출구로부터 방출되어, 추가로 라인 (19)을 통해 모터 윤활유 탱크(2)로 다시 이동함으로써, 세정 루프(22)를 폐쇄시킨다. 청정 오일은 오일 탱크(2)의 제2 위치(14)로 다시 이동하고, 제2 위치(14)는 제1 위치(13)의 반대쪽 측부에 있다.
라인(17)으로 분리기로부터 방출된 액체 중질상 뿐만 아니라, 화살표(18)에 의해 도해된 방출 슬러지 상은 수집되어 추가로 폐기될 수 있다. 따라서, 3상 분리기(3)는 시스템에서 신장으로서 작동한다. 정제 공정이 모터의 작동 중에도 연속적으로 진행 중이므로, 순환 오일의 온도는 70℃ 이상이고, 바람직하게는 온도가 약 80 내지 약 98℃의 범위 내에 있다.
모터 루프(21)에서, 윤활유는 모터 윤활유 시스템 탱크(2)로부터 모터로, 오일 탱크의 제2 위치(14)에 가까운 위치로부터 연속적으로 이동한다. 펌프(8)는 탱크(2)로부터 모터(4)로의 오일의 이송을 구동하고, 윤활유는 모터(4)에 도달하기 전에 냉각기(9) 및 필터(10)를 통과한다. 필터(10)는 자동 전류식 필터일 수 있고, 또한 필터의 상태를 나타내는, 즉 가능한 한 청정한 오일이 모터(4)로 이동함을 추가로 확인하기 위한 안전 지표계(11)가 존재한다. 필터에 갇힌 입자 등은 필터 반송 라인(20)을 통해 탱크로, 예를 들어 모터 윤활유가 세정 루프로 취출되는 제1 위치(13)에 가까운 곳으로 다시 이동할 수 있다. 모터로부터의 오일은 라인(23)을 통해 오일 탱크로 이동하고, 오일을 모터로부터 탱크의 바닥에 있는 위치로, 예컨대 모터 윤활유가 세정 루프로 취출되는 제1 위치(13)에 가까운 곳으로 보내는 수단(12)이 존재할 수 있다. 보내는 수단(12)은 예를 들어, 배플(baffle)일 수 있다. 이것은 추가로 대부분의 오염된 윤활유가 세정 루프(13)로 취출되도록 할 수 있다.
시스템(1)에서 윤활유가 세정되는 동안에, 산 오염물을 중화시키는, 모터 윤활유에 존재하는 임의의 양의 첨가제는 감소할 수 있다. 따라서, 시스템은 이러한 첨가제, 예를 들어 TBN (전 알칼리가) 첨가제를 시스템, 예컨대 탱크(2)에 첨가하는 수단을 포함할 수 있다. 별법으로, 이러한 첨가제는 탱크에 수동식으로 첨가될 수 있다. 그러나, 이러한 첨가는 이러한 첨가제를 포함하는 새로운 오일을 시스템, 예컨대 탱크에 첨가함으로써 수행될 수 있다.
도 2는 시스템(1)의 추가 실시양태를 도시한다. 도 2의 시스템(1)은 오일 탱크(2)에 연결된 추가 세정 루프(27)를 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 도 1과 동일하다. 추가 세정 루프(27)는 분리기(24), 오염된 모터 윤활유를 탱크(2)의 제1 위치(13)로부터 분리기(27)로 이송하는 라인(25), 및 청정 오일을 분리기(24)로부터 다시 오일 탱크(2)의 제2 위치(26)로 이송하는 라인(26)을 포함한다. 분리기(24)는 분리 디스크의 적층체 또는 분리 플레이트의 세트를 갖는 분리 공간을 둘러싸고 있는 회전자를 포함하는 통상의 분리기일 수 있다. 분리 디스크 또는 플레이트는 절두 원추형일 수 있거나 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 원심 분리기(24)는 상기 분리 공간으로 연장되는 오염된 오일을 위한 분리기 주입구를 추가로 포함할 수 있고, 상기 분리 공간으로부터 연장되는 세정된 스크러버(scrubber) 유체를 위한 제1 분리기 배출구 및 상기 분리 공간으로부터 연장되는 오염원 상을 위한 제2 분리기 배출구를 추가로 포함할 수 있다. 제2 배출구는 분리 공간의 최외각 영역으로부터 방사상으로 연장될 수 있고, 방출 포트 또는 노즐의 형태일 수 있다. 이러한 방출 포트는 세정된 스크러버 유체보다 높은 밀도를 갖는 분리된 상, 즉 오염원 상의 방출을 위해, 간헐적으로, 단기간 동안, 개방되도록 배열될 수 있다. 하나의 별법으로, 방출 포트는 스크러버 유체 및 오염원 상의 볼이 실질적으로 비워지도록 모두 방출되기에 적합한 기간 동안 개방되도록 배열될 수 있다.
도 2는 3상 분리기가 다른 분리기와 연계하여 기능할 수 있음을 도해한다. 별법으로, 분리기(24)가 3상 분리기의 상류에서, 예컨대 혼합기(6)의 상류에서 세정 루프(22)에 배열될 수 있다. 후속적으로, 3상 분리기가 분리기(24)로부터 방출되는 세정된 상의 세정을 추가로 보조할 수 있다.
도 2는 또한 세정 루프(22)의 구성요소가 추가 세정 루프(27)만을 포함하는 세정 시스템에 추가될 수 있는 별도의 키트로서 기능할 수 있음을 보여준다. 따라서, 3상 분리기, 혼합기(6), 투입 펌프(7)가 세정 루프(27)를 이미 포함하는 시스템에 연결되어, 모터 윤활유의 세정 효율을 추가로 증가시킬 수 있다.
도 3은 시스템(1)에 사용될 수 있는 3상 분리기(3)를 더욱 상세히 도시한다. 원심 분리기(3)는 수직 회전 축 R 주위를 특정 속도로 회전할 수 있는 회전자 본체(30), 및 회전자 본체(30)에 배열되고 동일한 회전 축 R 주위를 회전자 본체(30)의 회전 속도와 상이한 속도로 회전할 수 있는 스크류 컨베이어(31)를 포함한다.
원심 분리기는 WO 99/65610에 나타나 있는 방식으로 수직으로 걸려 있도록 한다. 그러므로, 원심 분리기를 걸고 구동시키는데 필요한 디바이스는 여기서 설명하지 않았다.
회전자 본체(30)는 중공형 회전자 샤프트(33)를 포함하거나 또는 그에 연결된 본질적으로 원통형의 상부 회전자 부분(32), 및 본질적으로 원추형의 하부 회전자 부분(34)을 갖는다. 회전자 부분(32 및 34)은 스크류(35)에 의해 서로 연결되고 분리 챔버(36)를 한정한다. 물론 대안의 연결 부재가 사용될 수도 있다.
추가 중공형 샤프트(37)가 회전자 샤프트의 내측을 통해 회전자 본체(30) 내로 연장된다. 샤프트(37)는 스크류 컨베이어(31)를 지지하며, 이들은 스크류(38)에 의해 서로 연결된다. 중공형 샤프트(37)는 스크류 컨베이어(31)에 구동가능하게 연결되며, 이하에서는 컨베이어 샤프트라 지칭된다.
스크류 컨베이어(3)는 하부 회전자 부분의 전체를 통해 축 방향으로 연장되는 중앙 코어(39), 회전 축 R의 둘레에 분포되며 스크류 컨베이어(31)의 상부 부분으로부터 스크류 컨베이어(31)의 원추형 부분으로 축 방향으로 연장되는 다수의 개구(41)를 포함하는 슬리브(sleeve) 형성부(40), 회전 축 R의 둘레에 분포되며 스크류 컨베이어(31)의 슬리브 형성부(40) 내에 회전 축 R로부터 반경 거리에 위치하여, 원추형 부분 및 하부 지지 플레이트(44)로 변하는 중앙 슬리브(43)에 코어(39)를 연결하는 다수의 날개(42), 및 회전자 본체(30)의 상단부로부터 그의 하단부로 회전자 본체(30)의 내측 전체를 따라 스크류-유사 방식으로 연장되어 자체가 슬리브 형성부(40) 및 코어(39)에 연결되는 하나 이상의 운반 스레드(thread)(45)를 포함한다. 물론 하나 이상의 운반 스레드(45)는, 이들 모두가 회전자 본체(30)의 내측을 따라 스크류-유사 방식으로 연장되는 적합한 개수, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 운반 스레드에 의해 보충될 수 있다.
내마모성 요소 (도시되지 않음)가 컨베이어 스크류(45) 상의 컨베이어 플라이트(flight)의 연부를 따라 이격될 수 있다. 내마모성 요소는 서로로부터 일정 거리를 두고 분포되어, 중간 부분, 즉 사이공간을 남겨둘 수 있다. 내마모성 요소의 개수가 작을수록 중량과 특히 관성 모멘트 이들 둘 뿐만 아니라, 스크류 컨베이어의 총 제조 시간 및 비용을 감소시킬 것이다. 내마모성 요소 사이의 거리는 상황에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 내마모성 요소가 너무 멀리 이격되어 있으면 컨베이어 플라이트에 부적절한 마모 방지가 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 마모 방지는 단순히 내마모성 요소 사이의 거리를 줄임으로써 개선될 수 있다. 내마모성 요소의 간격은 다양한 측면을 고려하여, 예컨대 스크류 컨베이어(45)의 작동 조건 또는 스크류 컨베이어(45)의 비용 대비 내구성을 고려하여 결정될 수 있다.
회전자 본체(30)에서 처리되어야 하는 모터 윤활유를 공급하는 주입구 파이프(46)는 컨베이어 샤프트(37)를 통해 연장되어 중앙 슬리브(43) 내에 이르게 된다. 주입구 파이프(46)는 스크류 컨베이어(31)의 중앙 공간 내로 상기 날개(42)의 앞에 축 방향으로 방출시킨다. 축 방향으로 코어(39)에 보다 가까운 곳에서, 코어와 하부 지지 플레이트(44)는 주입구 파이프(46)를 통해 연장되는 연속된 주입구 채널을 구성하는 관(47)을 형성한다. 관(47)은 날개(42) 사이의 채널을 통해 회전자 본체(30)의 내측과 연통된다.
관(47)은 유입되는 액체의 완만한 가속을 위한 주입구 디바이스(65)의 부분을 형성할 수 있다. 따라서, 주입구 파이프(46)는 관(47)을 통해 분리 챔버로 인도될 때 액체를 완만하게 가속시키는 주입구 디바이스(65), 또는 분배기에서 방출시킬 수 있다. 주입구 디바이스는 회전 축 R의 둘레에 배열되며 주입구 파이프(4)로부터의 액체 혼합물을 수용하기 위한 중앙 수용 구역을 포함하는 중앙 원추형 수용 구조를 포함할 수 있다. 주입구 디바이스는 상기 수용 구역으로부터 분리 챔버로 액체 혼합물을 보내는 주입구 채널을 추가로 포함할 수 있다. 주입구 채널은 수용 구역의 주변부로부터 상기 원추형 수용 구조의 바깥 표면을 나선형으로 내려가면서 연장될 수 있다. 따라서, 이러한 채널은 관(47)을 형성할 수 있다. 주입구 디바이스의 예가 추가로 도 4-6에 도시되었고 하기에서 논의되었다.
배출구 챔버(48) 형태의 공간이 컨베이어 샤프트(37)와 상부 원추형 지지 플레이트(49) 사이에서 형성된다. 정제된 액체를 방출하기 위한 페어링 디스크(paring disc; 50)가 배출구 챔버(48) 내에 배치된다. 페어링 디스크(50)는 주입구 파이프(46)와 견고하게 연결된다. 정제된 오일을 위한 배출구 채널(51)은 주입구 파이프(46)를 둘러싸고 있는 배출구 파이프에서 연장되며 액체 경질상 배출구를 한정한다.
분리된 슬러지, 또는 고체를 위한 중앙으로 그리고 축 방향으로 배향된 배출구(52)가 회전자 본체(30)의 하단부에 배열되고, 슬러지 배출구를 한정한다. 건조 상을 위한 이 배출구(52)와 관련하여, 회전자 본체(30)는 배출구(52)에서 나오는 건조 상(54)을 포집하는 디바이스(53)에 의해 둘러싸여 있다. 건조 상(54)은 슬러지 배출구(52)를 향해 있는 운반 스레드(45)의 측부에 있는, 운반 스레드(45)의 방사상 바깥 부분에 축적물의 형태로 도면에 도시되어 있다.
회전자 본체(30)는 표면-확장 삽입물의 예로서 절단 원추형 분리 디스크(55)의 적층체를 추가로 포함한다. 이들은 원통형 부분(32)의 중앙에서 회전자 본체(30)와 동축 방향으로 장착된다. 분리된 건조 상을 위한 배출구(52)의 반대쪽을 향해 있는 기저 단부를 갖는, 원추형 분리 디스크(55)는 상부 원추형 지지 플레이트(49)와 하부 원추형 지지 플레이트(44) 사이에서 절단 원추형 분리 디스크(55)의 적층체를 통해 연장되는 중앙 슬리브(43)에 의해 축 방향으로 함께 유지된다. 분리 디스크(55)는, 분리 디스크(55)가 원심 분리기에 장착될 때, 액체의 축 방향 유동을 위한 채널(56)을 형성하는 구멍을 포함한다. 상부 원추형 지지 플레이트(49)는 분리 디스크의 적층체 내에 방사상으로 위치하는 공간(58)을 배출구 챔버(51)와 연결하는 다수의 개구(57)를 포함한다. 별법으로, 원추형 분리 디스크(55)는 분리된 건조 상을 위한 배출구(52)를 향해 있는 기저 단부를 갖도록 배향될 수도 있다.
액체 중질상을 위한 배출구 챔버(59) 형태의 추가 공간이 컨베이어 샤프트(37)와 액체 경질상 (정제된 오일)을 위한 배출구 챔버(48) 사이에서 형성된다. 액체 중질상을 방출하기 위한 페어링 디스크(60)가 이 배출구 챔버(59) 내에 배열되고, 여기서 페어링 디스크(60)는 유체를 위한 배출구 채널(61), 즉 액체 중질상 배출구(61)와 연통된다. 보다 높은 밀도의 유체를 위한 배출구 채널(61)은 배출구 파이프에서 연장되어 배출구 파이프 및 보다 낮은 밀도의 유체 (정제된 오일)를 위한 배출구 채널(51)을 둘러싼다.
컨베이어 샤프트(37)는 분리 디스크의 적층체 외측에 방사상으로 위치하는 환상 공간을 보다 높은 밀도의 유체를 위한 배출구 챔버(59)와 연결하는 다수의 구멍(62)을 포함한다. 구멍(62)은 보다 높은 밀도의 유체와 보다 낮은 밀도의 유체 사이의 계면 레벨이 회전자 본체(30)에서 반경 레벨 (도 3에 도시되지 않은 레벨)로 유지되도록 하는 방식으로, 보다 높은 밀도의 유체를 위한 배출구를 향해 그리고 그 배출구를 통해 밖으로 유동하는 유체를 위한 오버플로우(overflow) 배출구를 회전자 본체(30)에 형성하도록 적합화된다. 페어링 디스크와 함께 기술된 배출구에 의해, 원심 분리기의 액체 중질상을 위한 배출구(61)가 원심 분리기로부터 일정 거리를 두고, 그 보다 높은 레벨에 배열될 수 있는 수집 디바이스 (예컨대, 수집 탱크) (도 3에 도시되지 않음)와 연통되도록 적합화될 수 있다. 그에 따라, 유체가 페어링 디스크를 통해 원심 분리기로부터 이러한 수집 디바이스로 펌핑된다.
상기에 기재된 원심 분리기는 회전자 본체(30)가 회전하는 동안에 하기 방식으로 기능한다.
오염된 모터 윤활유가 원심 분리기(3)에 들어가기 전에, 분리 보조제가 오염된 모터 윤활유에 첨가된다. 분리 보조제의 첨가는 혼합기(6)를 통해 또는 유체 중에서의 분리 보조제의 최적의 분포 및 분리 보조제와 오염 입자 사이의 양호한 접촉을 제공하는 교반기에 의해 발생한다. 첨가되는 분리 보조제의 양은 세정될 오일의 양 및 그의 오염도에 따라 달라진다.
정제되어야 하는 오염된 오일과 분리 보조제의 혼합물은, 원심 분리기(3)가 회전하게 되었을 때, 주입구(46)을 통해 원심 분리기(3) 내의 분리 챔버(36)로 공급되어, 혼합물이 회전하게 되고 그에 따라 혼합물이 원심력에 적용된다. 그 결과는 레벨(63)에서의 자유 액체 표면의 점진적인 형성이고, 그의 위치는 개구(57)에 의해 결정된다.
오일로부터 분리된 입자 및 회전자 본체의 주변부에 형성된 슬러지는 스크류 컨베이어(31)에 의해 회전자 본체(30)의 원추형 부분(34)을 향해 축 방향으로 공급되고 슬러지 배출구(52)를 통해 배출된다.
분리 보조제에 의해 복수 개의 입자가 제거된 오일은 추가로 원추형 분리 디스크(55) 사이에 형성된 간극(64)을 통해 공급된다. 그에 따라 오일은 자체가 분리 디스크(55) 상에 침착되어 있고 방사상 외측으로 추진되는 아직 분리되지 않은 입자 및 분리 보조제에 의해 추가로 정제될 수 있고, 그 동안에 정제된 오일은 방사상 내측으로 그리고 액체 경질상 배출구(51)를 통해 밖으로 지나간다. 슬러지 상을 형성하지 않았으며 아직 액체 상인 오염물 입자 및 분리 보조제는 액체 중질상 배출구(61)를 통해 추출된다.
도 4-6은 모두 본 발명의 실시양태에 따른 주입구 디바이스(65)의 상이한 도면을 도시한다. 주입구 디바이스(65)는 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 회전 축 R의 둘레를 회전할 수 있다. 주입구 디바이스(65)는 볼의 바닥으로부터 연장되는 중앙 원추형 수용 구조(66)를 갖는 볼의 형상을 갖는다. 중앙 원추형 수용 구조(66)는 둥근 상부 또는 첨단부(68)를 가지며, 수용 구역(67)이 원추형 수용 구조(200)의 상부(68)를 감싸고 있다. 6개의 상이한 주입구 채널(69)이 원추형 수용 구조(200)의 외면을 나선형으로 내려간다. 주입구 디바이스(65)가 기능하도록 하는 원심 분리기의 회전 방향은 도 4a에서 화살표 Rsep로 표시된다. Rsep는 주입구 디바이스를 위에서 봤을 때 (도 4a) 반시계 방향이고, 반면에 주입구 채널(69)은 중앙 원추형 수용 구조(66)의 상부에서부터 바닥으로 시계 방향으로, 즉 분리기 회전 방향 Rsep의 반대 방향으로 휘어지거나 또는 감긴다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 주입구 채널(69)은 주입구 채널(69)의 연장부에서의 수용 구역의 주변부의 접선 Ta와 주입구 채널(69)의 연장 방향 Din 사이에서 형성되는 가장 작은 각도인, 각도 α로 수용 구역(67)으로부터 연장된다.
달리 말하면, α는 또한 R과 직교하는 평면 상으로 투사될 때, 수용 구역으로부터의 주입구 채널의 연장부와 중앙 수용 구역의 주변부의 접선 사이의 각도로서 한정될 수 있다. 주입구 채널은 직선 방향으로 연장되지 않으므로, 주입구 채널이 연장되는 방향은 주입구 채널의 "시작부", 즉 수용 구역의 주변부에서의 주입구 채널 연장부에 대한 접선 방향이다. α는 90° 미만, 예컨대 45° 미만일 수 있다. 추가로, α는 15° 내지 45°, 예컨대 약 30°일 수 있다. 가능한 한 작은 α를 갖는 것이 바람직할 수 있지만, 실제로는 제조 원리에 따라 좌우될 수 있다.
결론적으로, 각각의 주입구 채널(69)은 큰 입사각(angle of incidence)으로 연장된다.
주입구 채널은 곡선 방향으로 연장되므로, Din은 주입구 채널(69)의 시작부, 즉 수용 구역(67)의 주변부에서의 곡선에 대한 접선으로서 간주될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 각각의 주입구 채널(69)은 원추형 수용 구조(66)의 바닥에 도달할 때, 원추형 수용 구조(66)의 둘레를 대략 1/4 바퀴 선회하여 휘어진다.
주입구 채널(69)은 도 3에 도시된 바와 같이, 관(47)일 수 있다.
이어서 주입구 채널(69)은 중앙 원추형 수용 구조(66)의 바닥으로부터 직선 반경 방향으로, 볼의 내면을 따라 상향으로 이어져 주입구 채널 배출구(70)에서 끝난다. 그 결과, 각각의 주입구 채널은 상이한 방향을 갖는 두 부분(69a 및 69b)으로 구성된다. 휘어진 제1 부분(69a)은 원추형 수용 구조의 외면을 따라 내려가면서 휘어지고, 직선 부분(69b)은 실질적으로 중앙 원추형 수용 구조의 바닥으로부터 주입구 디바이스(65)의 주변부 가까이에 위치하는 주입구 채널 배출구(70)로 연장된다.
각각의 주입구 채널(69)은 주입구 채널의 전체 길이를 따라 실질적으로 일정한 너비를 가지며, 상이한 채널의 "벽"을 형성하는 측부(72), 즉 하나의 주입구 채널을 또 다른 것과 분리시키는 측부(72)가 각 채널(69)의 너비와 실질적으로 동일한 높이로 표면으로부터 연장된다. 주입구 채널(69)은 원추형 수용 구조(66)의 둘레에서 균일하게 이격되고, 주입구 채널(69) 및 측부(72)가 원추형 수용 구조(66)의 전체 바깥 영역에 걸쳐 있다.
주입구 디바이스가 볼의 형상을 가지므로, 볼의 내면(71)을 따라 방사상으로 상향 연장되는 주입구 채널(69)의 부분(69b)은 즉 도 6에 도시된 바와 같이 위쪽으로 경사져 있다. 이러한 방식으로, 주입구 채널 배출구(70)는 중앙 원추형 수용 구조의 첨단부(68)보다 높은 위치에 위치한다.
도 4a에서와 같이 위에서 봤을 때, 주입구 디바이스(65)는 실질적으로 원형의 단면을 가지며, 주입구 채널(69)은 주입구 채널 배출구(70)에서 주입구 디바이스(65)의 원형 단면의 주변부의 접선 Tb에 대하여 실질적으로 수직인 방향 Dout으로 연장된다.

Claims (15)

  1. - 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키고;
    - 상기 모터 윤활유 탱크로부터의 오염된 윤활유를 세정 루프에서 이송하는 것
    을 포함하고, 상기 세정 루프에서의 상기 이송은
    - 하나 이상의 액체 분리 보조제를 오염된 윤활유에 첨가하고;
    - 상기 액체 분리 보조제가 포함된, 오염된 윤활유를 3상 원심 분리기에 공급하고;
    - 상기 3상 원심 분리기의 주입구 디바이스에서 상기 분리 보조제가 포함된 상기 오염된 윤활유를 방출시키며, 상기 주입구 디바이스는 상기 3상 원심 분리기의 회전 축 R의 둘레에 배열된 중앙 원추형 수용 구조를 포함하고,
    상기 구조는 상기 윤활유 및 분리 보조제를 수용하기 위한 중앙 수용 구역과 상기 분리 보조제를 포함하는 윤활유를 상기 수용 구역으로부터 3상 원심 분리기의 분리 공간으로 보내기 위한 주입구 채널을 포함하며, 상기 주입구 채널은 상기 수용 구역의 주변부로부터 상기 원추형 수용 구조의 바깥 표면을 나선형으로 내려가면서 연장되고;
    - 유입되는 분리 보조제를 포함하는 윤활유를 주입구 디바이스의 상기 주입구 채널을 따라 3상 원심 분리기의 분리 챔버로 안내하여 완만하게 가속하고;
    - 3상 원심 분리기의 분리 공간에서 상기 윤활유로부터 오염물을 연속적으로 분리시키고, 정제된 윤활유를 포함하는 제1 액체 상을 분리기의 액체 경질상 배출구로부터 연속적으로 방출시키고, 고체 오염물을 포함하는 제2 액체 상을 분리기의 액체 중질상 배출구로부터 연속적으로 방출시키며, 3상 분리기의 컨베이어 스크류에 의해 슬러지 상을 슬러지 배출구로부터 연속적으로 방출시키고;
    - 정제된 오일을 포함하는 상기 제1 액체 상을 다시 윤활유 탱크로 이송하는 것
    을 포함하는 것인, 모터 윤활유를 연속적으로 정제하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 액체 분리 보조제가 40℃에서 1.0 - 1.1 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리히드록시 알콕실레이트를 포함하는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 액체 분리 보조제가 방사성 동위원소를 포함하는 방사성 표지, 또는 분광분석법으로 검출되는 형광성 화합물(형광단) 또는 비-형광성 화합물(발색단)로 표지된 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 액체 분리 보조제를 오염된 윤활유에 첨가하는 단계가 3상 원심 분리기로의 공급 전에, 오염된 윤활유와 액체 분리 보조제를 혼합하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서의 윤활유 순환 유량이 세정 루프에서의 유량보다 50배 넘게 더 큰 것인 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 오염된 윤활유의 온도가 3상 분리기에서의 분리 동안에 70℃ 이상인 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모터 윤활유 탱크로부터의 오염된 윤활유를 세정 루프에서 이송하는 단계가 윤활유 탱크의 제1 위치로부터 오염된 윤활유를 취출하는 것을 포함하고, 또한 추가로 모터 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키는 단계가 윤활유 탱크의 제1 위치가 아닌, 제2 위치로부터 윤활유를 취출하는 것을 포함하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 정제된 오일을 포함하는 제1 액체 상을 상기 제2 위치에 가까운 곳에서 윤활유 탱크로 다시 이송하는 것인 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 윤활유 탱크가 연결된 모터의 운전 중에 연속적으로 수행되는 것인 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모터 윤활유 중의 산 오염물을 중화시키는 하나 이상의 첨가제의 농도를 측정하는 것, 및 그 농도가 미리 결정된 값 미만이라면, 산 오염물을 중화시키는 하나 이상의 첨가제를 모터 윤활유에 첨가하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  11. - 윤활유 탱크, 모터, 및 상기 윤활유 탱크와 모터 사이에서 윤활유를 순환시키는 수단;
    - 분리 디스크의 적층체를 갖는 분리 공간을 둘러싸고 있는 회전자, 상기 분리 공간으로 연장되는 오염된 윤활유를 위한 분리기 주입구, 상기 분리 공간으로부터 연장되는 정제된 윤활유를 위한 액체 경질상 배출구, 상기 분리 공간으로부터 연장되는 액체 중질상 배출구를 포함하고, 여기서 회전자에 둘러싸였고 분리기의 슬러지 배출구를 향해 그리고 슬러지 배출구 밖으로 슬러지 상을 운반하도록 배열된 컨베이어 스크류가 추가로 제공된, 윤활유로부터 오염물을 분리시키는 3상 원심 분리기를 포함하고; 상기 3상 분리기는 유입되는 액체 혼합물을 주입구 디바이스에서 방출시키도록 배열된 주입 파이프를 더 포함하고, 상기 주입구 디바이스는 상기 3상 원심 분리기의 회전 축 R의 둘레에 배열된 중앙 원추형 수용 구조를 포함하고,
    상기 구조는 상기 주입 파이프로부터 상기 액체 혼합물을 수용하기 위한 중앙 수용 구역과 액체 혼합물을 상기 수용 구역으로부터 3상 원심 분리기의 분리 공간으로 보내기 위한 주입구 채널을 포함하며, 상기 주입구 채널은 상기 수용 구역의 주변부로부터 상기 원추형 수용 구조의 바깥 표면을 나선형으로 내려가면서 연장되고;
    - 오염된 윤활유를 윤활유 탱크로부터 분리기 주입구로 이송하는 수단 및 정제된 오일을 분리기의 액체 경질상 배출구로부터 윤활유 탱크로 다시 이송하는 수단;
    - 하나 이상의 액체 분리 보조제를 분리기 주입구의 상류에서 오염된 오일에 첨가하는 수단
    을 포함하는, 모터 윤활유를 연속적으로 정제하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 윤활유 탱크에 연결된 모터를 추가로 포함하고, 여기서 모터는 1 MW 이상의 효력을 갖는 것인 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 모터가 2행정 엔진 또는 4행정 엔진인 시스템.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가된 액체 분리 보조제를 오염된 오일과 혼합하는 혼합기를 분리기 주입구의 상류에서 추가로 포함하는 시스템.
  15. 삭제
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