KR102039913B1 - Scavenge air treatment system for ship - Google Patents

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KR102039913B1
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최병해
노영길
우영철
이해원
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

선박의 연소 공기 처리 시스템이 개시된다. 연소 공기 처리 시스템은, 엔진에 공급될 연소 공기에서 유체를 분리하는 분리 유닛; 및 상기 분리 유닛에서 분리된 유체를 이송받아 축적하는 복수의 홀딩 탱크를 포함하되, 상기 복수의 홀딩 탱크 각각의 내부에는, 축적된 유체를 외부로 이송하기 위해 양 단부에 비해 중심부가 상대적으로 높게 돌출 형성된 지팡이 형상의 이송관이 구비된다.
A combustion air treatment system of a vessel is disclosed. A combustion air treatment system includes a separation unit for separating a fluid from combustion air to be supplied to an engine; And a plurality of holding tanks configured to receive and accumulate the fluid separated from the separation unit, wherein each of the plurality of holding tanks has a central portion projecting relatively higher than both ends in order to transfer the accumulated fluid to the outside. The formed cane-shaped transfer pipe is provided.

Description

선박의 연소 공기 처리 시스템{Scavenge air treatment system for ship}Scavenge air treatment system for ship

본 발명은 선박의 연소 공기 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a combustion air treatment system of a ship.

일반적으로 선박의 추진용 또는 발전용 엔진에서 연료를 연소하여 발생하는 열 에너지 중 일부는 추진이나 발전에 사용되고, 나머지는 배기가스 형태 또는 엔진 냉각수에 대한 열교환 등을 통해 외부로 배출되는 형태로 소비된다. In general, some of the thermal energy generated by burning fuel in a ship's propulsion or power generation engine is used for propulsion or power generation, and the rest is consumed in the form of exhaust gas or discharged to the outside through heat exchange for engine coolant. .

즉, 기관의 추진이나 발전 등 유용한 목적으로 이용되지 못하고 외부로 배출되어 버려지는 폐열 중 일부라도 회수하여 유용한 에너지로 재활용할 수 있다면 선박에서 소모되는 연료의 절약이 가능해질 수 있다.In other words, if some of the waste heat that is not used for useful purposes, such as the promotion or power generation of the engine, can be recovered and recycled as useful energy, it may be possible to save fuel consumed by the ship.

따라서 외부로 배출되는 폐열 중 일부를 회수하여 에너지를 절감할 수 있는 고효율의 선박 및 친환경 선박에 대한 필요성이 강조되고 있으며, 이를 위해 엔진에서 배출되는 고온의 배기가스를 이용하여 보일러에서 스팀을 생산하거나, 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 등의 방안이 실시되고 있다. 이러한 폐열 회수 시스템은 운전 방법에 따라 약 5% 정도의 연료 절감 효과가 있는 것으로 알려지고 있다.Therefore, the need for high-efficiency ships and eco-friendly ships that can save energy by recovering some of the waste heat discharged to the outside is emphasized. For this purpose, steam is produced in the boiler using high-temperature exhaust gas emitted from the engine. In order to generate electricity by rotating a turbine, a plan has been implemented. This waste heat recovery system is known to have about 5% fuel savings depending on the operation method.

이를 위해, 터빈을 구동시키는 배기 가스를 제공하는 엔진에 공급될 연소 공기(scavenge air)에서 물과 기름물을 제거하는 드레인 시스템 처리가 선행되고 있다. 그러나, 드레인 시스템의 처리 과정에서 물 및 기름물과 함께 연소 공기가 누출되고 있어 폐열 회수 시스템의 효율이 저감되고 있다. 이를 방지하기 위해 해당 경로상에 오리피스(orifice) 등을 설치하기도 하지만, 연소 공기의 누출을 근본적으로 억제하지 못하는 한계가 있다. To this end, a drain system treatment is preceded to remove water and oil from the scavenge air to be supplied to an engine providing exhaust gas for driving the turbine. However, combustion air leaks together with water and oil during the treatment of the drain system, thereby reducing the efficiency of the waste heat recovery system. In order to prevent this, an orifice or the like may be installed on the corresponding path, but there is a limitation in that it cannot fundamentally suppress leakage of combustion air.

또한 연소 공기에서 분리된 물과 기름물을 모아 처리하기 위해 미리 지정된 탱크로 이송 처리하고 있으나, 이때 물 및 기름물과 함께 많은 양의 연소 공기도 함께 유입되어 드레인 라인의 운용을 어렵게 하는 문제점도 있다.In addition, water and oil separated from the combustion air is transported to a predetermined tank for treatment, but there is also a problem in that a large amount of combustion air is introduced together with water and oil to make it difficult to operate the drain line. .

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.

한국공개특허 제 10-2017-0062850호(엔진의 폐열 회수 시스템 및 발전기가 구비된 터보차저)Korean Patent Publication No. 10-2017-0062850 (Turbocharger with Engine's Waste Heat Recovery System and Generator) 한국등록특허 제10-1818525호(선박의 배기가스 회수 시스템 및 방법)Korea Registered Patent No. 10-1818525 (Ship Exhaust Gas Recovery System and Method)

본 발명은 전기를 생산하는 터빈을 구동시키기 위한 연소 공기(Scavenge air)에 대한 드레인 시스템 처리 과정에서 연소 공기의 누출을 억제하여 폐열 회수 효율을 극대화할 수 있는 선박의 연소 공기 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a combustion air treatment system of a ship that can maximize the waste heat recovery efficiency by suppressing the leakage of the combustion air in the process of drain system for the combustion air (Scavenge air) for driving a turbine for producing electricity will be.

본 발명은 연소 공기에서 분리된 물과 기름물을 모아 처리하기 위해 미리 지정된 탱크로 이송 처리할 때, 연소 공기가 해당 탱크로 유입되지 않도록 함으로써 연소 공기의 누출 및 탱크의 가압 현상을 방지할 수 있는 선박의 연소 공기 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention can prevent the leakage of combustion air and pressurization of the tank by preventing the combustion air from flowing into the tank when the transfer process to a predetermined tank for collecting and treating the water and oil separated from the combustion air. It is to provide a combustion air treatment system of a ship.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 엔진에 공급될 연소 공기(scavenge air)에서 물과 기름 중 하나 이상을 포함하는 유체를 분리하는 분리 유닛; 및 상기 분리 유닛에서 분리된 유체를 이송받아 축적하는 복수의 홀딩 탱크를 포함하되, 상기 복수의 홀딩 탱크 각각의 내부에는, 축적된 유체를 외부로 이송하기 위해 양 단부에 비해 중심부가 상대적으로 높게 돌출 형성된 지팡이 형상의 이송관이 구비되는, 선박의 연소 공기 처리 시스템이 제공된다.According to one aspect of the invention, the separation unit for separating a fluid containing at least one of water and oil in the combustion air (scavenge air) to be supplied to the engine; And a plurality of holding tanks configured to receive and accumulate the fluid separated in the separation unit, wherein each of the plurality of holding tanks has a central portion projecting relatively higher than both ends in order to transfer the accumulated fluid to the outside. Provided is a ship's combustion air treatment system, provided with a formed cane-shaped feed tube.

상기 복수의 홀딩 탱크 각각의 내부에는, 축적된 유체의 수위에 상응하여 상기 이송관을 개방 또는 폐쇄시키는 플로팅 밸브 유닛이 더 구비될 수도 있다.Each of the plurality of holding tanks may further include a floating valve unit for opening or closing the transfer pipe in accordance with the level of the accumulated fluid.

복수의 홀딩 탱크 각각에 유입된 연소 공기를 상기 분리 유닛으로 피드백시키기 위해, 상기 분리 유닛과 복수의 홀딩 탱크 각각은 피드백관에 의해 서로 연결될 수 있다.In order to feed back the combustion air introduced into each of the plurality of holding tanks to the separation unit, each of the separation unit and the plurality of holding tanks may be connected to each other by a feedback tube.

상기 분리 유닛은, 냉각기에서 냉각된 연소 공기에서 응결된 물을 축적하는 제1 분리기, 분리막을 이용하여 연소 공기에 함유된 수증기 형태의 물을 걸러내어 축적하는 제2 분리기 및 분리막을 이용하여 연소 공기에 함유된 유증기를 걸러내어 기름물 형태로 축적하는 제3 분리기를 포함할 수 있다.The separation unit may include a first separator that accumulates condensed water in the combustion air cooled by a cooler, a second separator that filters and accumulates water in the form of water vapor contained in the combustion air by using a separator, and combustion air by using a separator. It may include a third separator for filtering the oil vapor contained in the accumulation in the form of oil water.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 전기를 생산하는 터빈을 구동시키기 위한 연소 공기에 대한 드레인 시스템 처리 과정에서 연소 공기의 누출을 억제하여 폐열 회수 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect of maximizing the waste heat recovery efficiency by suppressing the leakage of combustion air in the process of the drain system for the combustion air for driving the turbine for producing electricity.

또한, 연소 공기에서 분리된 물과 기름물을 모아 처리하기 위해 미리 지정된 저장 탱크로 이송 처리할 때, 연소 공기가 저장 탱크로 유입되지 않도록 함으로써 연소 공기의 누출 및 탱크의 가압 현상을 방지할 수 있는 효과도 있다.In addition, when transported to a predetermined storage tank to collect and treat the water and oil separated from the combustion air, it is possible to prevent combustion air from leaking and pressurization of the tank by preventing combustion air from entering the storage tank. It also works.

도 1은 종래기술에 따른 선박의 연소 공기 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래기술에 따른 홀딩 탱크의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀딩 탱크의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 연소 공기 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 공기 피드백 구조를 개략적으로 나타낸 도면.1 schematically shows a combustion air treatment system for a ship according to the prior art;
2 is a view schematically showing the configuration of a holding tank according to the prior art.
3 is a view schematically showing the configuration of a holding tank according to an embodiment of the present invention.
4 schematically illustrates a combustion air treatment system for a ship according to another embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates a combustion air feedback structure in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “… module”, “… unit” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which means hardware or software or hardware and software. It can be implemented as a combination of.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same or related reference numerals and redundant description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 종래기술에 따른 선박의 연소 공기 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 홀딩 탱크의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a combustion air treatment system of a ship according to the prior art, Figure 2 is a view schematically showing the configuration of a holding tank according to the prior art.

도 1을 참조하면, 연소 공기 처리 시스템은 컴프레셔(115), 냉각기(120), 분리 유닛(125), 홀딩 탱크 유닛(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the combustion air treatment system may include a compressor 115, a cooler 120, a separation unit 125, and a holding tank unit 130.

컴프레셔(115)는 터빈(140)의 회전력으로 구동되고 유입되는 연소 공기(Scavenge air)를 압축시킨다. The compressor 115 is driven by the rotational force of the turbine 140 and compresses the incoming scavenging air.

냉각기(120)는 컴프레셔(115)에서 압축된 연소 공기를 열교환 등의 방식으로 냉각시킨다. 냉각기(120)의 냉각 처리에 의해 연소 공기에 함유된 수분은 응결되어 물방울 형태로 후술될 제1 분리기(126)에 축적된다. The cooler 120 cools the combustion air compressed by the compressor 115 by heat exchange or the like. Moisture contained in the combustion air by the cooling treatment of the cooler 120 is condensed and accumulated in the first separator 126 which will be described later in the form of droplets.

냉각기(120)에 의해 냉각된 연소 공기는 분리 유닛(125)으로 이송되어 물 및 기름과 같은 유체 성분이 드레인 처리된다. 분리 유닛(125)은 예를 들어 연소 공기가 냉각기(120)에서 냉각되어 응결된 물(CW, Condensed water)이 축적되는 제1 분리기(126), 막 구조 등을 이용하여 연소 공기에 수증기 형태로 함유되어 걸러진 물(SW, Separated water)을 축적하는 제2 분리기(127) 및 막 구조 등을 이용하여 연소 공기에 함유된 유증기가 기름물(OW, Oily water)로 걸러져 축적되는 제3 분리기(128)를 포함할 수 있다. The combustion air cooled by the cooler 120 is sent to the separation unit 125 to drain the fluid components such as water and oil. The separation unit 125 may be formed in the form of steam in the combustion air using, for example, a first separator 126 in which condensed water (CW, condensed water) is accumulated by cooling the cooler 120, and a membrane structure. The third separator 127 in which oil vapor contained in combustion air is filtered and accumulated by oily water (OW) using a second separator 127 and a membrane structure to accumulate separated filtered water (SW). ) May be included.

분리 유닛(125)의 제1 분리기(126), 제2 분리기(127), 제3 분리기(128)에 각각 축적된 물 또는 기름물은 홀딩 탱크 유닛(130)의 상응하는 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 각각 드레인(drain) 처리된다. Water or oil accumulated in the first separator 126, the second separator 127, and the third separator 128 of the separation unit 125 may be corresponding to the holding tanks 131 and 132 of the holding tank unit 130. And 133, respectively.

한편, 분리 유닛(125)에서 물과 기름이 제거된 연소 공기는 엔진(135)을 구동시키고, 엔진(135)의 배기 가스는 터빈(140)을 회전시켜 발전기 등에 의해 전기 에너지가 발생된다.On the other hand, the combustion air from which water and oil are removed from the separation unit 125 drives the engine 135, and the exhaust gas of the engine 135 rotates the turbine 140 to generate electrical energy by a generator or the like.

전술한 바와 같이 컴프레셔(115)에 의해 압축된 연소 공기는 냉각 처리, 물 및 기름의 분리 처리 등이 실시된 후 엔진(135)으로 공급되며, 엔진(135)으로 공급되는 연소 공기의 양은 엔진(135) 및 터빈(140)의 이용 효율에 큰 영향을 미치게 된다. As described above, the combustion air compressed by the compressor 115 is supplied to the engine 135 after cooling, separation of water and oil, and the like, and the amount of combustion air supplied to the engine 135 is determined by the engine ( 135 and the turbine 140 has a great impact on the utilization efficiency.

그러나, 제1 분리기(126)와 제1 홀딩 탱크(131)의 연결 관계가 개략적으로 도시된 도 2에서 보이는 바와 같이, 분리 유닛(125)의 제1 분리기(126), 제2 분리기(127), 제3 분리기(128)에 각각 축적된 물 또는 기름물이 홀딩 탱크 유닛(130)의 상응하는 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 각각 드레인(drain) 처리될 때, 물 또는 기름물 뿐 아니라 연소 공기까지 함께 드레인 처리되고 있다.However, as shown in FIG. 2, in which a connection relationship between the first separator 126 and the first holding tank 131 is schematically illustrated, the first separator 126 and the second separator 127 of the separation unit 125 are shown. When water or oil accumulated in the third separator 128 is respectively drained to the corresponding holding tanks 131, 132, and 133 of the holding tank unit 130, The combustion air is also drained together.

홀딩 탱크(131, 132, 133)로 유입된 연소 공기는 배기관(220)을 통해 대기중으로 배출될 뿐 아니라, 축적된 물 또는 기름물을 저장 탱크(도시되지 않음)로 이송하기 위한 제2 및 제3 드레인관(230, 232)을 통해 물 또는 기름물과 함께 저장 탱크로 유입된다. 이때, 연소 공기의 유입/유출을 방지하기 위해 오리피스(233) 등이 설치되고 있으나, 연소 공기의 누출이 효과적으로 차단되지는 못하고 있다.Combustion air introduced into the holding tanks 131, 132, and 133 is not only discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 220 but also second and second for transferring accumulated water or oil to a storage tank (not shown). 3 is introduced into the storage tank together with water or oil through the drain pipes 230 and 232. At this time, the orifice 233 is installed to prevent the inflow / outflow of the combustion air, but the leakage of the combustion air is not effectively blocked.

즉, 컴프레셔(115)에서 압축된 연소 공기 중 일부가 엔진(135)으로 공급되지 못하고 대기 중으로 배출되고 있어 엔진(135) 및 터빈(140)의 이용 효율을 저감시킬 뿐 아니라, 저장 탱크로 유입된 연소 공기는 저장 탱크를 가압하도록 기능하여 드레인 라인의 운용을 어렵게 하는 원인이 된다. That is, some of the combustion air compressed by the compressor 115 is not supplied to the engine 135 and is discharged to the atmosphere, thereby reducing the utilization efficiency of the engine 135 and the turbine 140 and entering the storage tank. Combustion air functions to pressurize the storage tank, making it difficult to operate the drain line.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀딩 탱크의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing the configuration of a holding tank according to an embodiment of the present invention.

도 3에는 전술한 도 2와 대비되는, 본 실시예에 따른 제1 분리기(126)와 제1 홀딩 탱크(131)의 연결 관계가 개략적으로 예시되어 있다. FIG. 3 schematically illustrates a connection relationship between the first separator 126 and the first holding tank 131 according to the present embodiment, in contrast to FIG. 2 described above.

앞서 설명한 바와 같이, 냉각기(120)에 의해 연소 공기가 냉각되면 연소 공기와 응결된 물방울이 제1 분리기(126)로 유입되고, 제1 분리기(126)에 유입된 물방울 상태의 물은 제1 드레인관(210)을 통해 제1 홀딩 탱크(131)로 이송되어 축적된다. 이때, 제1 분리기(126)에 유입된 연소 공기의 일부는 제2 분리기(127)로 이송되지 않고 물과 함께 제1 홀딩 탱크(131)로 유입된다. As described above, when the combustion air is cooled by the cooler 120, the water droplets condensed with the combustion air flow into the first separator 126, and the water in the droplet state introduced into the first separator 126 is discharged to the first drain. It is transferred to and accumulated in the first holding tank 131 through the pipe 210. At this time, a part of the combustion air introduced into the first separator 126 is introduced into the first holding tank 131 together with water without being transferred to the second separator 127.

도 3을 참조하면, 제1 홀딩 탱크(131) 내에는 양 단부에 비해 중심부가 높게 돌출하도록 절곡 형성된 지팡이 형상의 이송관(310)이 구비되고, 이송관(310)을 개방 또는 폐쇄하기 위한 플로팅 밸브 유닛(320)이 구비된다. Referring to FIG. 3, the first holding tank 131 is provided with a cane-shaped transfer pipe 310 bent to protrude higher than both ends thereof, and floats to open or close the transfer pipe 310. The valve unit 320 is provided.

이송관(310)의 일 단부인 제1 단부는 제1 홀딩 탱크(131) 내에 축적된 유체(즉, 물 또는 기름물)을 유입받을 수 있도록 개방되어 있으며, 타 단부인 제2 단부는 제1 홀딩 탱크(131)에 축적된 유체를 미리 지정된 저장 탱크로 이송하기 위한 유체 배출관(일 예로 제2 드레인관(230)일 수 있음)과 연결된다. The first end, which is one end of the transfer pipe 310, is open to receive the fluid (ie, water or oil) accumulated in the first holding tank 131, and the second end, which is the other end, is first A fluid discharge pipe (for example, the second drain pipe 230) may be connected to transfer the fluid accumulated in the holding tank 131 to a predetermined storage tank.

플로팅 밸브 유닛(320)은 제1 홀딩 탱크(131)에 축적된 유체의 축적 높이에 상응하여 상승 또는 하강하는 부유체와, 이송관(310)을 개폐하도록 이송관(310)의 내부에 구비되는 밸브부를 포함하며, 부유체와 밸브부는 예를 들어 연결 샤프트 등을 이용하여 상호 연결될 수 있다. The floating valve unit 320 is provided inside the transfer pipe 310 to open and close the floating body that rises or falls corresponding to the accumulation height of the fluid accumulated in the first holding tank 131, and the transfer pipe 310. It includes a valve portion, the floating body and the valve portion can be interconnected, for example using a connecting shaft or the like.

도 3의 (a)에 예시된 바와 같이, 제1 홀딩 탱크(131)내에 미리 지정된 높이 이하로 유체가 축적되면, 유체 표면에 부유되는 부유체가 하강되고, 부유체의 하강에 의해 연결 샤프트에 연결된 밸브부가 이송관(310)을 폐쇄하는 방향으로 회전 조작된다. 따라서, 이송관의 제1 단부의 높이 이하로 유체가 축적된 경우에도 이송관(310)을 통해 연소 공기가 저장 탱크로 유입됨이 방지될 수 있다. As illustrated in FIG. 3A, when fluid accumulates below a predetermined height in the first holding tank 131, a float floating on the fluid surface is lowered and connected to the connecting shaft by the lowering of the float. The valve unit is rotated in the direction of closing the transfer pipe 310. Therefore, even when fluid is accumulated below the height of the first end of the transfer pipe, combustion air may be prevented from flowing into the storage tank through the transfer pipe 310.

이 경우, 부유체가 미리 지정된 높이 이하로 하강되지 않도록 부유체의 하강 한계점이 미리 규정될 수 있으며, 부유체의 하강 한계점은 이송관(310)의 제1 단부의 높이보다 상대적으로 높게 지정될 수 있다. 이를 통해, 이송관(310)이 플로팅 밸브 유닛(320)에 의해 폐쇄된 상태에서도 이송관(310) 내부에 유체가 소정의 높이까지 채워져 유지될 수 있도록 함으로써 이송관(310) 내부에 연소 공기가 유입됨을 방지할 수 있다.In this case, the falling threshold of the floating body may be defined in advance so that the floating body does not fall below a predetermined height, and the lowering threshold of the floating body may be specified relatively higher than the height of the first end of the conveying pipe 310. . As a result, even when the transfer pipe 310 is closed by the floating valve unit 320, the combustion air is maintained inside the transfer pipe 310 by allowing the fluid to be filled to a predetermined height in the transfer pipe 310. Inflow can be prevented.

이후, 도 3의 (b)에 예시된 바와 같이 제1 홀딩 탱크(131)에 지속적으로 유체가 유입되어 축적된 유체의 높이가 상승하면, 이에 상응하도록 부유체가 상승하고, 부유체 상승에 의해 연결 샤프트에 연결된 밸브부가 이송관(310)의 개방하는 방향으로 회전 조작되어 축적된 유체만이 이송관(310) 및 유체 배출관을 통해 저장 탱크로 이송된다.Then, as illustrated in (b) of FIG. 3, when the fluid continuously flows into the first holding tank 131 and the height of the accumulated fluid rises, the floating body rises accordingly, and the floating body is connected by the rising of the floating body. Only the fluid accumulated by rotating the valve unit connected to the shaft in the opening direction of the delivery pipe 310 is transferred to the storage tank through the delivery pipe 310 and the fluid discharge pipe.

도 3에 예시된 제1 홀딩 탱크(131)의 구성이 제2 및 제3 홀딩 탱크(132, 133)에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있음은 당연하다. 이와 같이, 이송관(310)을 중심부가 높게 형성된 지팡이 형태로 형성하고, 축적된 유체의 높이에 상응하도록 이송관(310)을 개폐하는 플로팅 밸브 유닛(320)을 구비함으로써, 유체의 축적 높이 변화에 연동하여 연소 공기의 누출없이 홀딩 탱크 내에 축적된 유체만이 선택적으로 저장 탱크로 배출될 수 있다. Naturally, the configuration of the first holding tank 131 illustrated in FIG. 3 may be equally or similarly applied to the second and third holding tanks 132 and 133. As such, the transfer pipe 310 is formed in the shape of a stick having a high center portion, and includes a floating valve unit 320 that opens and closes the transfer pipe 310 to correspond to the accumulated fluid height, thereby changing the accumulation height of the fluid. Only fluid accumulated in the holding tank can be selectively discharged into the storage tank without leakage of combustion air in conjunction with the.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 연소 공기 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 공기 피드백 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically illustrating a combustion air treatment system of a ship according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view schematically illustrating a combustion air feedback structure according to an embodiment of the present invention.

앞서 도 3을 참조하여 설명한 홀딩 탱크의 구성은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 종래기술에 따른 연소 공기 처리 시스템에 적용될 수 있다. 즉, 선박의 연소 공기 처리 시스템은 홀딩 탱크로 유입된 연소 공기가 저장 탱크로 유입됨은 방지하되, 대기중으로 배출하는 구조를 가질 수 있다.The configuration of the holding tank described above with reference to FIG. 3 may be applied to the combustion air treatment system according to the related art described above with reference to FIG. 1. That is, the ship's combustion air treatment system may have a structure in which combustion air introduced into the holding tank is prevented from entering the storage tank but discharged into the atmosphere.

그러나, 이러한 경우에는 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 유입된 연소 공기가 대기중으로 배출하도록 구성되어 있어 엔진(135) 측으로 공급될 연소 공기의 총량이 상대적으로 적어지는 문제점이 있을 수 있다.However, in this case, the combustion air introduced into the holding tanks 131, 132, and 133 may be discharged into the atmosphere, so that the total amount of combustion air to be supplied to the engine 135 may be relatively low.

이러한 문제점을 추가적으로 해소할 수 있도록 하기 위해, 도 4는 홀딩 탱크(131, 132, 133)에 유입된 연소 공기를 피드백관(510)을 통해 다시 분리 유닛(125)으로 피드백시켜 엔진(135) 측으로 공급될 연소 공기가 외부로 누출되지 않는 연소 공기 처리 시스템을 제시하고 있다.In order to further solve this problem, FIG. 4 feeds back combustion air introduced into the holding tanks 131, 132, and 133 through the feedback pipe 510 to the separation unit 125 to the engine 135. A combustion air treatment system is proposed in which the combustion air to be supplied does not leak to the outside.

도 4를 참조하면, 연소 공기 처리 시스템은 컴프레셔(115), 냉각기(120), 분리 유닛(125), 홀딩 탱크 유닛(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the combustion air treatment system may include a compressor 115, a cooler 120, a separation unit 125, and a holding tank unit 130.

유입되는 연소 공기(Scavenge air)는 터빈(140)의 회전력으로 구동되는 컴프레셔(115)에 의해 압축되고, 냉각기(120)에 의해 냉각 처리되어 분리 유닛(125)으로 이송된다. 분리 유닛(125)에서는 냉각기(120)에 의해 냉각된 연소 공기에서 물 및 기름과 같은 유체 성분을 상응하는 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 드레인 처리하고, 물 및 기름이 제거된 연소 공기를 엔진(135)으로 공급한다. 이와 관련하여 앞서 도 1을 참조하여 상세히 설명하였으므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략한다. The incoming combustion air is compressed by the compressor 115 driven by the rotational force of the turbine 140, cooled by the cooler 120, and then transferred to the separation unit 125. The separation unit 125 drains the fluid components such as water and oil from the combustion air cooled by the cooler 120 to the corresponding holding tanks 131, 132 and 133, and removes the water and oil from the combustion air. Supply to the engine 135. In this regard, since it was described in detail with reference to FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted.

앞서 설명한 바와 같이, 분리 유닛(125)에서 기체 성분의 연소 공기와 분리되어 축적된 물 또는 기름물은 홀딩 탱크 유닛(130)의 상응하는 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 각각 드레인(drain) 처리될 때, 연소 공기도 함께 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 유입될 수 있다. As described above, the water or oil accumulated and separated from the combustion air of the gas component in the separation unit 125 is respectively drained to the corresponding holding tanks 131, 132, and 133 of the holding tank unit 130. When processed, combustion air may also enter the holding tanks 131, 132, 133 together.

각 홀딩 탱크(131, 132, 133)로 유입된 연소 공기가 대기 중으로 배출되지 않고, 다시 분리 유닛(125)으로 이송된 후 엔진(135) 측으로 공급될 수 있도록 하기 위해, 분리 유닛(125)과 홀딩 탱크(131, 132, 133)는 피드백관(510)으로 서로 연결될 수 있다.In order to allow the combustion air introduced into each of the holding tanks 131, 132, and 133 to be supplied to the engine 135 after being fed back to the separation unit 125 without being discharged to the atmosphere, the separation unit 125 and The holding tanks 131, 132, and 133 may be connected to each other by a feedback tube 510.

제1 분리기(126)와 제1 홀딩 탱크(131)의 연결 관계가 개략적으로 예시된 도 5를 참조하면, 냉각기(120)에 의해 연소 공기가 냉각되면 연소 공기와 함께 응결된 물방울이 제1 분리기(126)로 유입된다. Referring to FIG. 5 schematically illustrating a connection relationship between the first separator 126 and the first holding tank 131, when the combustion air is cooled by the cooler 120, water droplets condensed together with the combustion air are separated from the first separator. Flows into (126).

제1 분리기(126)에 유입된 물방울 상태의 물은 제1 드레인관(210)을 통해 제1 홀딩 탱크(131)로 유입된다. 이때 제1 분리기(126)에 유입된 연소 공기 중 일부가 제1 홀딩 탱크(131)로 유입될 수 있다.Water in a droplet state introduced into the first separator 126 flows into the first holding tank 131 through the first drain pipe 210. At this time, some of the combustion air introduced into the first separator 126 may flow into the first holding tank 131.

제1 홀딩 탱크(131)로 유입된 유체는 유체의 축적 높이에 상응하여 개폐 조작되는 이송관(310)을 통해 유체 배출관으로 이송됨은 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.The fluid introduced into the first holding tank 131 is transferred to the fluid discharge pipe through the transfer pipe 310 which is opened and closed to correspond to the accumulation height of the fluid, as described above with reference to FIG. 3.

이와 달리, 제1 홀딩 탱크(131)로 유입된 연소 공기는 피드백관(510)을 통해 다시 제1 분리기(126)로 피드백된다. 이때, 제1 홀딩 탱크(131)에 유입된 연소 공기가 효과적으로 제1 분리기(126)로 피드백될 수 있도록 피드백관(510)은 제1 홀딩 탱크(131)의 미리 지정된 높이 이상의 위치에 연결될 수 있다.In contrast, the combustion air introduced into the first holding tank 131 is fed back to the first separator 126 through the feedback pipe 510. In this case, the feedback pipe 510 may be connected to a position above a predetermined height of the first holding tank 131 so that combustion air introduced into the first holding tank 131 may be effectively fed back to the first separator 126. .

여기서, 분리 유닛(125)과 홀딩 탱크 유닛(130) 사이를 연결하는 피드백관(510)이 반드시 제1 분리기(126)와 제1 홀딩 탱크(131), 제2 분리기(127)와 제2 홀딩 탱크(132), 제3 분리기(128)와 제3 홀딩 탱크(133)로 1:1 연결될 필요는 없으며, 물 및 기름물의 효과적인 분리를 위해 모든 홀딩 탱크(131, 132, 133)들의 피드백관이 모두 제1 분리기(126)와 연결되도록 구성하는 등 다양한 연결 관계가 설정될 수 있음은 당연하다. Here, the feedback tube 510 connecting between the separation unit 125 and the holding tank unit 130 is necessarily the first separator 126 and the first holding tank 131, the second separator 127 and the second holding. It is not necessary to connect 1: 1 to the tank 132, the third separator 128 and the third holding tank 133, and the feedback pipes of all the holding tanks 131, 132, and 133 are separated for effective separation of water and oil. Naturally, various connection relations may be established, such as configured to be connected to the first separator 126.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

115 : 컴프레셔 120 : 냉각기
125 : 분리 유닛 126, 127, 128 : 분리기
130 : 홀딩 탱크 유닛 131, 132, 133 : 홀딩 탱크
135 : 엔진 140 : 터빈
210, 230, 232 : 드레인관 220 : 배기관
233 : 오리피스 510 : 피드백관115: compressor 120: cooler
125: separation unit 126, 127, 128: separator
130: holding tank unit 131, 132, 133: holding tank
135 engine 140 turbine
210, 230, 232: drain pipe 220: exhaust pipe
233: orifice 510: feedback tube

Claims (4)

엔진에 공급될 연소 공기(scavenge air)에서 물과 기름 중 하나 이상을 포함하는 유체를 분리하는 분리 유닛; 및
상기 분리 유닛에서 분리된 유체를 이송받아 축적하는 복수의 홀딩 탱크를 포함하되,
상기 복수의 홀딩 탱크 각각의 내부에는, 축적된 유체를 외부로 이송하기 위해 양 단부에 비해 중심부가 상대적으로 높게 돌출 형성된 지팡이 형상의 이송관이 구비되고,
상기 복수의 홀딩 탱크 각각의 내부에는, 축적된 유체의 수위에 상응하여 상기 이송관을 개방 또는 폐쇄시키는 플로팅 밸브 유닛이 더 구비되는, 선박의 연소 공기 처리 시스템.A separation unit for separating a fluid containing at least one of water and oil from scavenge air to be supplied to the engine; And
It includes a plurality of holding tanks for receiving and accumulating the fluid separated in the separation unit,
Each of the plurality of holding tanks is provided with a cane-shaped transfer pipe formed with a central portion projecting relatively higher than both ends to transfer the accumulated fluid to the outside.
Inside each of the plurality of holding tanks, there is further provided a floating valve unit for opening or closing the transfer pipe in accordance with the level of the accumulated fluid. 삭제delete 제1항에 있어서,
복수의 홀딩 탱크 각각에 유입된 연소 공기를 상기 분리 유닛으로 피드백시키기 위해, 상기 분리 유닛과 복수의 홀딩 탱크 각각은 피드백관에 의해 서로 연결되는, 선박의 연소 공기 처리 시스템.The method of claim 1,
Wherein the separation unit and each of the plurality of holding tanks are connected to each other by a feedback pipe to feed back combustion air introduced into each of the plurality of holding tanks to the separation unit. 제1항에 있어서,
상기 분리 유닛은, 냉각기에서 냉각된 연소 공기에서 응결된 물을 축적하는 제1 분리기, 분리막을 이용하여 연소 공기에 함유된 수증기 형태의 물을 걸러내어 축적하는 제2 분리기 및 분리막을 이용하여 연소 공기에 함유된 유증기를 걸러내어 기름물 형태로 축적하는 제3 분리기를 포함하는, 선박의 연소 공기 처리 시스템.The method of claim 1,
The separation unit may include a first separator that accumulates condensed water in the combustion air cooled by a cooler, a second separator that filters and accumulates water in the form of water vapor contained in the combustion air by using a separator, and combustion air by using a separator. And a third separator for filtering and accumulating oil vapor contained in the oil water.
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