KR101875810B1

KR101875810B1 - 복수 엔진의 응축수 분리장치

Info

Publication number: KR101875810B1
Application number: KR1020110104079A
Authority: KR
Inventors: 김상수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2018-07-09
Also published as: KR20130039491A

Abstract

복수 엔진의 응축수 분리장치가 개시된다. 본 실시예에 따른 복수 엔진의 응축수 분리장치는, 복수의 엔진과 각각 연결되어 상기 복수의 엔진으로부터 각각 배출되는 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 형성하는 복수의 배출라인; 상기 복수의 배출라인과 각각 연통되어 상기 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 단일화하는 단일 유로; 및 상기 단일 유로에 연통되어 밀도차에 의해 상기 응축수와 압축 공기를 분리하는 압축공기 및 응축수 분리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에 의하면, 하나의 단일 유로와 압축공기 및 응축수 분리부를 구비함으로써, 구조를 간단히 하여 설치 공간을 감소시킴과 더불어 공간 활용성을 증대시킬 수 있다.

Description

복수 엔진의 응축수 분리장치{APPARATUS FOR SEPARATING CONDENSATION WATER FOR MULTIPLE ENGINES}

본 발명은, 복수 엔진의 응축수 분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구조를 간단히 하여 설치 공간을 감소시킬 수 있는 복수 엔진의 응축수 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진의 연소 공기 냉각기에서 형성되는 다량의 응축수를 응축수 저장탱크로 드레인하게 되는데, 이때 응축수와 함께 배출되는 압축 공기를 응축수로부터 분리해야 한다. 만약, 이러한 압축 공기의 분리 및 배출 과정이 이루어지지 않는다면, 응축수 저장탱크 내의 압력이 증가하여 기타 다른 장비로부터 응축수 저장탱크로의 응축수 배출에 악영향을 미치게 된다.

도 1은 종래 복수 엔진의 응축수 분리장치를 나타내는 개략도이다.

종래에는 복수의 엔진(10)으로부터 배출라인(20)을 통해 압축공기와 응축수가 배출되며, 이러한 압축공기와 응축수는 별도의 호퍼(30)를 통해 각각 분리된 후 압축공기는 대기중으로 방출되고 응축수는 응축수 저장탱크(40)로 유입되어 저장되었다.

즉, 종래에는 하나의 엔진(10)에 대응하여 각각 하나의 호퍼(30)가 설치되었으며, 이러한 구조는 설치 공간을 증대시켜 상대적으로 협소한 공간에서의 설치를 어렵게 하는 문제를 갖고 있었다.

본 발명의 목적은, 구조를 간단히 하여 설치 공간을 감소시킬 수 있는 복수 엔진의 응축수 분리장치를 제공하는 것이다.

또한, 압축공기와 응축수의 배출시 서로 혼합되는 것을 최대한 방지하여 응축수 저장탱크에 대기압 이상의 압력이 형성되는 것을 방지함과 더불어 응축수 과다 배출시 높은 압축 공기 압력으로 인해 발생하는 호퍼의 상부 응축수 넘침 현상을 방지하기 위한 복수 엔진의 응축수 분리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 목적은, 복수의 엔진과 각각 연결되어 상기 복수의 엔진으로부터 각각 배출되는 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 형성하는 복수의 배출라인; 상기 복수의 배출라인과 각각 연통되어 상기 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 단일화하는 단일 유로; 및 상기 단일 유로에 연통되어 밀도차에 의해 상기 응축수와 압축 공기를 분리하는 압축공기 및 응축수 분리부를 포함하는 복수 엔진의 응축수 분리장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 압축공기 및 응축수 분리부는, 상측이 개구되며 하측에 응축수 배출구가 형성되는 분리탱크; 상기 단일 유로로부터 상측으로 분기되며 배출 단부가 상기 분리탱크의 상부 영역 내에 배치되는 압축공기 분리라인; 및 상기 단일 유로로부터 하측으로 분기되며 배출 단부가 상기 분리탱크의 하부 영역 내에 배치되는 응축수 분리라인을 포함하되, 상기 응축수 분리라인을 통해 배출된 응축수는 상기 응축수 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.

상기 압축공기 분리라인 및 상기 응축수 분리라인의 배출 단부는 각각 상기 분리탱크의 내벽을 향하도록 절곡되게 형성될 수 있다.

상기 분리탱크의 내부에서 상기 압축공기 분리라인 및 상기 응축수 분리라인 사이에는 메쉬망이 설치될 수 있다.

상기 분리탱크의 응축수 배출구와 응축수 배출라인을 통해 연결되는 응축수 저장탱크를 더 포함하며, 상기 응축수 배출라인에는 체크밸브가 설치될 수 있다.

상기 압축공기 분리라인의 직경은 상기 응축수 분리라인의 직경의 3 ~ 4배일 수 있다.

상기 복수의 배출라인에는, 상기 응축수의 유동을 확인하기 위한 검사 윈도우와, 상기 응축수의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 각각 설치될 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따른 복수 엔진의 응축수 분리장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 하나의 단일 유로와 압축공기 및 응축수 분리부를 구비함으로써, 구조를 간단히 하여 설치 공간을 감소시킴과 더불어 공간 활용성을 증대시킬 수 있다.

둘째, 압축공기 분리라인 및 응축수 분리라인의 배출 단부가 분리탱크의 내벽을 향하도록 절곡 형성시키고, 메쉬망을 구비함으로써, 압축공기와 응축수의 배출시 서로 혼합되는 것을 최대한 방지하여 물 입자의 기관실 내 배출을 최소화하고 압축공기의 압력을 최대한 제거할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 종래 복수 엔진의 응축수 분리장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수 엔진의 응축수 분리장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 2의 A부분 확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수 엔진의 응축수 분리장치를 나타내는 개략도이고, 도 3은 도 2의 A부분 확대도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 복수 엔진의 응축수 분리장치(이하, '응축수 분리장치'라 한다)는, 복수의 엔진(100)과 각각 연결되어 복수의 엔진(100)으로부터 각각 배출되는 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 형성하는 복수의 배출라인(200), 복수의 배출라인(200)과 각각 연통되어 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 단일화하는 단일 유로(300), 단일 유로(300)에 연통되어 밀도차에 의해 응축수와 압축 공기를 분리하는 압축공기 및 응축수 분리부(400)를 포함한다.

먼저, 배출라인(200)은, 엔진(100)의 연소 공기 냉각기에서 형성되는 다량의 응축수와 이와 함께 배출되는 압축 공기를 배출하는 유로를 형성하는 것으로서, 복수의 엔진(100)에 각각 연결되도록 복수로 설치된다.

한편, 이러한 배출라인(200)에는, 작업자가 엔진(100), 구체적으로 엔진의 연소 공기 냉각기로부터 배출되는 응축수의 흐름을 육안으로 쉽게 확인하기 위한 검사 윈도우(210)가 설치된다. 부연하자면, 작업자는 엔진 구동시 검사 윈도우(210)를 통해 응축수의 유동량 등을 육안으로 확인함으로써 연소 공기 냉각기에서 응축수가 정상적으로 배출되는지의 여부를 일차적으로 확인하게 된다.

덧붙여, 배출라인(200)에는 응축수의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(220)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 구체적으로 체크밸브(220)는 엔진(100)으로부터 후술하는 단일 유로(300) 측으로 응축수가 유동하도록 하고 그 역방향의 유동을 방지하는 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 단일 유로(300)는 복수의 배출라인(200)과 각각 연통하도록 설치되어 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 단일화하는 것이다. 마찬가지로, 이러한 단일 유로(300)에도 전술한 바와 같이 체크밸브가 설치 가능하다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 압축공기 및 응축수 분리부(400)는 단일 유로(300)에 연통되게 형성되어 실질적으로 응축수와 압축 공기를 분리하는 것으로서, 구체적으로 액체와 기체의 밀도차에 의해 분리하도록 한다.

이러한 압축공기 및 응축수 분리부(400)는, 상측이 개구되며 하측에 응축수 배출구(411)가 형성되는 분리탱크(410), 단일 유로(300)로부터 상측으로 분기되며 배출 단부가 분리탱크(410)의 상부 영역 내에 배치되는 압축공기 분리라인(420), 단일 유로(300)로부터 하측으로 분기되며 배출 단부가 분리탱크(410)의 하부 영역 내에 배치되는 응축수 분리라인(430)을 포함한다. 본 발명은, 종래 엔진으로부터 배출되는 압축공기와 응축수를 분리하도록 복수의 엔진에 대해 각각 설치되는 호퍼 구조를 생략한다. 즉, 많은 배관 및 복잡한 구조를 가진 엔진 근처에 종래와 같이 호퍼 설치를 피하고 상대적으로 여유가 있는 구역에 본 실시예에 따른 응축수 분리장치를 설치함으로써 공간 활용성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖게 된다.

본 실시예에서, 압축 공기와 응축수는 단일 유로(300)를 따라 유동하다가 압축공기 분리라인(420) 및 응축수 분리라인(430)이 시작되는 분기 영역으로부터 그 유동 방향이 나뉘어져서 압축 공기는 상측의 압축공기 분리라인(420)을 따라 유동하고 응축수는 하측의 응축수 분리라인(430)을 따라 유동하게 된다.

한편, 응축수 분리라인(430)은 연결된 엔진의 수 및 출력에 따른 응축수량에 근거하여 직경을 정하며, 압축공기 분리라인(420)은 가능한 직경을 크게 하는 것이 좋으나 설치 작업 및 공간을 고려하여 응축수 분리라인(430) 직경의 약 3~4배를 가지는 것이 효율적이다. 예를 들면, 압축공기 분리라인(420)의 직경이 상기 4배를 초과하는 경우 직경 증가로 인한 설치 공간상의 제약이 발생하게 되며, 압축공기 분리라인(420)의 직경이 상기 3배 미만인 경우 압축공기의 외부 배출이 원활하게 이루어지기 힘든 문제가 발생하게 된다.

덧붙여, 이러한 압축공기와 응축수의 분기된 유동이 더 용이하도록 단일 유로(300)의 최후방 영역은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 수평으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 수평으로 설치된 단일 유로(300)를 따라 압축공기와 응축수가 유동하다가 상대적으로 비중이 작은 기체인 압축 공기는 상측의 압축공기 분리라인(420)을 따라 유동하며, 상대적으로 비중이 큰 액체인 응축수는 하측의 응축수 분리라인(430)을 따라 분리되어 유동한다. 여기서, 응축수 분리라인(430)을 따라 유동하는 응축수는 분리탱크(410)의 하부 영역에 수용된 후 응축수 배출구(411)를 통해 외부로 배출된다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 응축수 저장탱크(500)는 분리탱크(410)의 응축수 배출구(411)와 응축수 배출라인(510)을 통해 연결되도록 설치되며, 응축수 분리라인(430)을 통해 분리탱크(410) 내부로 유입된 응축수는 응축수 배출구(411) 및 응축수 배출라인(510)을 통해 응축수 저장탱크(500)로 유입되어 저장된다. 이후, 응축수 저장탱크(500)에 저장된 응축수는 선박의 항해중 선외로 배출된다. 한편, 응축수 배출라인(510)에는 응축수의 역류를 방지하기 위한 또 다른 체크밸브(520)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 압축공기 분리라인(420) 및 응축수 분리라인(430)의 배출 단부는 각각 분리탱크(410)의 내벽을 향하도록 절곡되게 형성된다. 이와 같이 압축공기 분리라인(420)의 배출 단부를 절곡되게 형성함으로써 압축 공기는 분리탱크(410)의 내벽을 향해 배출되며, 이 경우 응축수는 상기 내벽을 타고 하측으로 흐르게 되며 이에 따라 응축수와의 상호 접촉이 더욱 방지된 상태로 압축 공기가 배출된 후 대기중으로 방출된다.

또한, 응축수 또한 분리탱크(410)의 내벽을 향해 배출됨으로써, 압축 공기와 응축수와의 접촉을 한층 방지할 수 있게 된다. 부연하자면, 응축수 배출시 물 입자끼리의 충돌에 의해 기체 상태의 미세한 물 입자가 발생할 수 있으며, 이러한 기체 상태의 물 입자는 분리탱크(410) 내측공간에서 상승 이동하여 압축공기와 혼합된 후 같이 대기 중으로 배출된다.

본 실시예에서는, 응축수 분리라인(430)의 배출 단부를 절곡되게 형성함으로써, 응축수 분리라인(430)을 통해 응축수가 배출되는 과정에서 기체 상태인 미세한 물 입자의 발생을 최소화하게 된다.

한편, 응축수 분리라인(430)을 통해 일정 유량 이상의 응축수가 배출되는 경우, 전술한 바와 같이 응축수 분리라인(430)의 배출 단부를 절곡되게 형성해도 기체 상태의 미세 물 입자 발생을 원천적으로 차단하기가 힘들게 되며 이러한 응축수는 압축 공기와 일부 혼합되어 배출되는 현상이 발생하게 된다.

본 실시예에서는, 이를 해결하기 위해, 분리탱크(410)의 내부에서 압축공기 분리라인(420) 및 응축수 분리라인(430) 사이에는 메쉬망(440)이 설치된다. 즉, 응축수 배출 과정에서 발생하는 기체 상태의 미세 물 입자는 분리탱크(410) 내부에서 상승 이동하다가 메쉬망(440)에 접촉되어 더 이상 상승하지 못하고 분리탱크(410) 내부로 하강하게 된다. 여기서, 기체 상태의 미세 물 입자가 메쉬망(440)에 접촉된 후 보다 효율적으로 신속하게 응축되도록, 메쉬망(440)은 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명은, 메쉬망(440)을 더 구비함으로써 물 입자의 기관실 내 배출을 최소화하고 압축공기의 압력을 최대한 제거할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 엔진 200: 배출라인
300: 단일 유로 400: 압축기 및 응축수 분리부
410: 분리탱크 420: 압축공기 분리라인
430: 응축수 분리라인 440: 메쉬망
500: 응축수 저장탱크

Claims

복수의 엔진과 각각 연결되어 상기 복수의 엔진으로부터 각각 배출되는 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 형성하는 복수의 배출라인;
상기 복수의 배출라인과 각각 연통되어 상기 응축수와 압축 공기의 배출 유로를 단일화하는 단일 유로; 및
상기 단일 유로에 연통되어 밀도차에 의해 상기 응축수와 압축 공기를 분리하는 압축공기 및 응축수 분리부를 포함하고,
상기 압축공기 및 응축수 분리부는, 상측이 개구되며 하측에 응축수 배출구가 형성되는 분리탱크; 상기 단일 유로로부터 상측으로 분기되며 배출 단부가 상기 분리탱크의 상부 영역 내에 배치되는 압축공기 분리라인; 및 상기 단일 유로로부터 하측으로 분기되며 배출 단부가 상기 분리탱크의 하부 영역 내에 배치되는 응축수 분리라인을 포함하되, 상기 응축수 분리라인을 통해 배출된 응축수는 상기 응축수 배출구를 통해 외부로 배출되며,
상기 압축공기 분리라인 및 상기 응축수 분리라인의 배출 단부는 각각 상기 분리탱크의 내벽을 향하도록 절곡되게 형성되는 복수 엔진의 응축수 분리장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 분리탱크의 내부에서 상기 압축공기 분리라인 및 상기 응축수 분리라인 사이에는 메쉬망이 설치되는 복수 엔진의 응축수 분리장치.
제1항에 있어서,
상기 분리탱크의 응축수 배출구와 응축수 배출라인을 통해 연결되는 응축수 저장탱크를 더 포함하며,
상기 응축수 배출라인에는 체크밸브가 설치되는 복수 엔진의 응축수 분리장치.
제1항에 있어서,
상기 압축공기 분리라인의 직경은 상기 응축수 분리라인의 직경의 3 ~ 4배인 복수 엔진의 응축수 분리장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 배출라인에는, 상기 응축수의 유동을 확인하기 위한 검사 윈도우와, 상기 응축수의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 각각 설치되는 복수 엔진의 응축수 분리장치.