KR102132043B1 - 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 슬러지 탱크 내에서 증발하여 외부로 배출되는 휘발성 유기화합물인 유증기(VOC)의 유분 제거는 물론, 나아가 유증기에 포함된 유독 가스와 냄새를 각각 검출하고, 검출된 검출 값에 따라 유독가스와 냄새를 제거할 수 있도록 한 것으로, 오일 슬러지 탱크와 유증기라인을 통해 연결되며 유증기를 응축 액화시키는 오일 미스트 제거수단; 상기 오일 미스트 제거수단과 제1배출라인을 통해 연결되며 유증기의 냄새와 유독가스를 제거하는 가스원심 분리세퍼레이터; 상기 가스원심분리 세퍼레이터와 연결되어 가스원심분리 세퍼레이터를 통과한 유증기가 대기로 배출되도록 하는 제2배출라인; 상기 제1배출라인에 구비되어 냄새와 유증기를 검출하는 검출수단부와; 상기 검출수단부 및 가스원심분리 세퍼레이터와 각각 전기적으로 신호 연결되는 제어부와; 상기 제1배출라인에 연결되는 상태로 제어부와 전기적으로 신호 연결되는 되는 전자밸브 및, 상기 전자밸브와 제2배출라인 간에 연결되는 바이패스라인; 을 포함하여 구성되는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템이 제공된다.

Description

냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템{Oil Vapor Emission Reduction System Using Detection of Gas and Smell}

본 발명은 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일 슬러지 탱크 내에서 증발하여 외부로 배출되는 휘발성 유기화합물인 유증기(VOC)의 유분 제거는 물론, 나아가 유증기에 포함된 유독 가스와 냄새를 각각 검출하고, 검출된 검출 값에 따라 유독가스를 모두 제거할 수 있도록 한 것이다.

선박에는 오일 슬러지 탱크가 탑재되어 있으며, 이러한 오일 슬러지 탱크에는 오일 찌꺼기가 채워지는 상태로 모아 두게 된다. 이와 같이 오일 슬러지 탱크에 채워지는 오일 찌꺼기는 주변 온도에 의해 증발하면서 유증기로 상태 변화하게 된다. 이때, 이와 같이 발생하는 유증기가 오일 슬러지 탱크 내에 다량으로 존재하게 될 경우 내압이 상승하게 되면서 오일 슬러지 탱크의 폭발 위험성이 높아지기 때문에 이를 방지하고자 유증기를 대기중으로 배출시키고 있다.

일반적으로는 오일 슬러지 탱크에 유증기 배출 파이프를 연결하고, 통상 선박의 갑판 상면 또는 선체의 최상면으로 유증기 배출 파이프를 인출시켜 유증기를 대기중으로 배출하고 있다.

그런데, 배출 파이프를 통해 외부로 배출되는 유증기는 외기와 접하면서 온도차에 의해 급속하게 응축 액화되고, 응축 액화된 수분과 유분은 자중에 의해 낙하 및 바람에 날리면서 예를 들어 갑판 상면과 선체 벽면 등에 점착되게 된다.

그에 따라, 갑판 상면은 물론, 선체 벽면이 점착된 유분에 의해 심하게 오염되어 매우 지저분하게 되고, 이를 제거하기 위한 제거 작업을 수행하여야 하는 번거로움이 있었다.

특히, 갑판 상면에 점착된 유분은 매우 미끄러워 선원들이 작업하는 과정이나 또는 보행 중에 넘어지게 됨으로써, 안전에 상당한 위험 요인이 되고 있고, 아울러 갑판 상면이나 선체 벽면에 점착된 유분과 외부로 배출되는 유증기의 유독가스와 악취가 선체의 내부 즉, 실내로 유입되어 선원들의 건강과 실내 환경을 저해하는 원인이 되고 있다.

나아가, 유증기에 포함된 유독가스와 유분은 앞서 설명된 주변 오염은 물론, 해양을 포함하는 환경 오염에 원인이 되고 있다.

대한민국공개특허공보 10-2014-0096446호

본 발명은 배경기술에서 설명된 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오일 슬러지 탱크 내에서 증발하여 외부로 배출되는 휘발성 유기화합물인 유증기(VOC)의 유분 제거는 물론, 나아가 유증기에 포함된 유독 가스와 냄새를 각각 검출하고, 검출된 검출 값에 따라 유독가스와 냄새를 제거할 수 있도록 한 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 오일 슬러지 탱크와 유증기라인을 통해 연결되며 유증기를 응축 액화시키는 오일 미스트 제거수단; 상기 오일 미스트 제거수단과 제1배출라인을 통해 연결되며 유증기의 냄새와 유독가스를 제거하는 가스원심 분리세퍼레이터; 상기 가스원심분리 세퍼레이터와 연결되어 가스원심분리 세퍼레이터를 통과한 유증기가 대기로 배출되도록 하는 제2배출라인; 상기 제1배출라인에 구비되어 냄새와 유증기를 검출하는 검출수단부와; 상기 검출수단부 및 가스원심분리 세퍼레이터와 각각 전기적으로 신호 연결되는 제어부와; 상기 제1배출라인에 연결되는 상태로 제어부와 전기적으로 신호 연결되는 되는 전자밸브 및, 상기 전자밸브와 제2배출라인 간에 연결되는 바이패스라인; 을 포함하여 구성되는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

또한, 상기 검출수단부는 냄새를 검출할 수 있는 냄새 검출센서와 유독 가스를 검출할 수 있는 유독가스 검출센서로 이루어지는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 냄새 및 유독 가스 검출값과 사전 입력된 냄새 및 유독 가스 설정값을 비교 판단하고, 판단된 신호에 따라 전자밸브를 개폐하여 유증기가 가스원심분리 세퍼레이터를 통과 후 대기로 배출되는 선택과, 가스원심분리 세퍼레이터를 통과하지 않고 바이패스라인을 통과 후 대기로 배출되는 선택을 제어하는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

또한, 상기 오일 미스트 제거수단은 중공 구조로 이루어지는 하우징과, 상기 하우징의 외면에 외팔보 구조로 연결되는 방열판을 포함하여 구성되는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 따른 유증기 배출 저감 처리시스템을 사용하게 되면, 갑판 상면은 물론, 선체 벽면이 점착된 유분에 의해 심하게 오염되는 것이 방지되어 이에 대한 제거 작업의 번거로움을 해소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 갑판 상면에 오일 점착이 방지되는 위의 효과에 의해 선원들이 작업하는 과정 또는 보행 중에 미끄러져 넘어지는 사고를 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유증기 배출 저감 처리시스템을 사용하게 되면, 갑판 상면이나 선체 벽면에 점착된 유분이나 외부로 배출되는 유증기가 선체의 내부 즉, 실내로 유입되어 선원들의 건강과 실내 환경을 저해하는 문제로부터 벗어날 수 있으며, 유증기의 배출로 인해 앞서 설명한 주변 오염은 물론, 해양을 포함하는 환경 오염을 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 나타낸 것으로, 냄새 및 가스 검출값이 설정치 미만인 경우를 나타낸 유증기 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템을 나타낸 것으로, 냄새 및 가스 검출값이 설정치를 초과하는 경우를 나타낸 유증기 흐름도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 선박에는 오일 찌꺼기가 모여지는 오일 슬러지 탱크(10)가 탑재되어 있으며, 상기 오일 슬러지 탱크(10)에는 본 발명에 따른 유증기 배출 저감 처리시스템(12)이 구비되어 있다.

본 발명에 따른 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템(12)의 구성을 간략히 살펴보면, 먼저 오일 슬러지 탱크(10)와 유증기라인(14)을 통해 연결되는 오일 미스트 제거수단(16)과, 상기 오일 미스트 제거수단(16)과 제1배출라인(18)을 통해 연결되는 가스원심분리 세퍼레이터(20)와, 상기 오일 미스트 제거수단(16)에서 가스원심분리 세퍼레이터(20)로 지나가는 유증기의 냄새와 유독 가스를 각각 검출하고 위하여 제1배출라인(18)에 구비되는 검출수단부(22)와, 상기 검출수단부(22) 및 가스원심분리 세퍼레이터(20)와 각각 전기적으로 신호(e1, e2) 연결되는 제어부(24)와, 상기 제어부(24)에서 냄새 및 유독 가스 검출값과 사전 입력된 설정값의 비교 판단에 따라 유증기가 가스원심분리 세퍼레이터(20)를 통과하지 않고 그대로 배출할 수 있도록 전자밸브(26)를 구비하는 구조로 연결되는 바이패스라인(28)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 오일 미스트 제거수단(16)은 먼저, 공간(30)을 내부에 형성하는 중공 구조로 이루어지는 하우징(32)과, 상기 하우징(32)의 외면에 외팔보 구조로 연결되는 방열판(34)을 포함하고 있다.

또한, 위와 같은 구조로 구성되는 상기 오일 미스트 제거수단(16)은 제1배출라인(18)을 통해 가스원심분리 세퍼레이터(20)와 연결되며, 상기 제1배출라인(18)에는 유증기의 냄새와 유독가스를 검출하는 검출수단부(22)가 설치되어 있다.

상기 검출수단부(22)는 냄새 검출센서(36)와 유독가스 검출센서(38)로 이루어지며, 상기 냄새 및 유독가스 검출센서(36, 38) 및 상기 가스원심분리 세퍼레이터(20)는 각각 제어부(24)와 전기적으로 신호(e1, e2) 연결되어 있다.

또한, 상기 가스원심분리 세퍼레이터(20)는 대기중으로 노출되는 제2배출라인(40)과 연결되어 있는데, 이때 상기 제1배출라인(18)과 제2배출라인(40) 간에는 전자밸브(26)를 포함하고 있는 바이패스라인(28)이 연결되어 있고, 상기 제1 배출라인(18)에 연결된 상기 전자밸브(26)는 제어부(24)와 전기적으로 신호(e3) 연결되어 있다.

다시 말해, 상기 제1배출라인(18)에 제1 ~3개폐부(26a, 26b, 26c)를 구비하고 있는 전자밸브(26)가 연결되어 있는데, 이때 오일 미스트 제거수단(16)과 가스원심분리 세퍼레이터(20)를 연결해 주는 제1배출라인(18)은 제1 및 제2개폐부(26a, 26b)과 대응 연결되고, 제3개폐부(26c)와 제2배출라인(40) 간에는 바이패스라인(28)이 연결되어 있다.

도면 중 미설부호 42는 오일 미스트 제거수단(16)으로부터 회수되는 오일을 오일 슬러지 탱크(10)로 회수시키도록 연결되는 회수라인이다.

하기에서는 본 발명에 따른 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템 대한 기능 및 동작 설명을 하기로 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 오일 슬러지 탱크(10) 내에서 발생된 유증기는 유증기 라인(14)을 따라 이송되어 오일 미스트 제거수단(16)의 하우징 (32)의 공간(30)으로 유입된다.

상기 하우징(32)의 공간(30)으로 유입된 유증기는 먼저, 하우징(32)의 방열판(34)에 의해 외기와의 열교환이 빠르게 이루어지면서 대부분 응축 액화되며, 응축 액화된 유분은 회수라인(42)을 통해 오일 슬러지 탱크(10)로 회수된다.

위와 같이 유증기는 오일 미스트 제거수단(16)을 통과하면서 유분이 대부분이 제거되는 상태로 제1배출라인(18)을 따라 이송되며, 유증기가 제1배출라인(18)을 따라 이송될 때, 상기 제1배출라인(18)에는 검출수단부(22) 즉, 냄새 및 유독가스 검출센서(36, 38)가 각각 구비되어 있어 제1배출라인(18)을 지나가는 유증기에 대하여 냄새와 유독가스를 각각 검출하게 된다.

위와 같이 냄새 및 유독가스 검출센서(36, 38)로부터 검출된 각각의 검출값은 제어부(24)로 입력되고, 상기 제어부(24)에서는 냄새 검출값과 유독가스 검출값을 제어부(24)에 사전 입력된 냄새 설정값, 유도가스 설정값과 각각 비교 및 판단하게 된다.

예를 들어, 상기 냄새 검출값과 유독가스 검출값이 냄새 설정값, 유도가스 설정값에 모두 미만인 경우, 제어부(24)는 전자밸브(26)에 해당 신호를 인가하여 제1,3개폐부(26a, 26c)는 열고 제2개폐부(26b)는 닫는 상태로 개폐시키게 된다.

그에 따라 오일 미스트 제거수단(16)을 통과한 유증기는 가스원심분리 세퍼레이터(20)를 통과하지 않고 제3개폐부(26c)와 연결된 바이패스라인(28) 및 제2배출라인(40)을 통해 대기로 배출된다.

반대로, 냄새 검출값과 유독가스 검출값이 냄새 설정값과 유도가스 설정값을 모두 초과하는 경우, 또는 냄새 검출값과 유독가스 검출값 중 어느 하나의 검출값이 냄새 설정값, 유도가스 설정값을 초과하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(24)는 전자밸브(26)에 해당 신호를 인가하여 제1,2개폐부(26a, 26b)는 열고 제3개폐부(26c)는 닫는 상태로 개폐시키게 되며, 또한 상기 제어부(24)는 구동 정지된 가스원심분리 세퍼레이터(20)에 구동 신호를 인가하여 구동시키게 된다.

그에 따라 오일 미스트 제거수단(16)을 통과하는 유증기는 가스원심분리 세퍼레이터(20)를 통과하게 되며, 가스원심분리 세퍼레이터(20)에서 잔여 유분은 물론, 잔여 유분으로 발생하게 되는 유독가스와 냄새까지 모두 제거된 상태로 제2배출라인(40)을 통해 대기로 방출시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템은, 유증기에 포함된 대부분의 유분을 제거하면서, 특히 유증기에 포함된 유독 가스와 냄새를 각각 검출하고, 검출된 검출 값에 따라 유독가스 및 냄새에 대한 제거를 선택적으로 수행하도록 구성되어 종래에 제기된 모든 문제를 해소하면서도 유증기 배출 저감 처리에 따른 경제적인 운전이 가능하게 된다. 이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실기 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않는다, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 구성 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 오일 슬러지 탱크 12 : 유증기 배출 저감 처리시스템
14 : 유증기 라인 16 : 오일 미스트 제거수단
18 : 제1배출라인 20 : 가스원심분리 세퍼레이터
22 : 검출수단부 24 : 제어부
26 : 전자밸브 28 : 바이패스라인
30 : 공간 32 : 하우징
34 : 방열판 36 : 냄새 검출센서
38 : 유독가스 검출센서 40 : 제2배출라인
42 : 회수라인

Claims (4)

1. 오일 슬러지 탱크와 유증기라인을 통해 연결되며 유증기를 응축 액화시키는 오일 미스트 제거수단(16);
   상기 오일 미스트 제거수단과 제1배출라인(18)을 통해 연결되며 유증기의 냄새와 유독가스를 제거하는 가스원심 분리세퍼레이터(20);
   상기 가스원심 분리세퍼레이터(20)와 연결되어 가스원심 분리세퍼레이터를 통과한 유증기가 대기로 배출되도록 하는 제2배출라인(40);
   상기 제1배출라인에 구비되어 냄새와 유증기를 검출하는 검출수단부(22)와;
   상기 검출수단부(22) 및 가스원심분리 세퍼레이터(20)와 각각 전기적으로 신호 연결되는 제어부(24)와;
   상기 제1배출라인(18)에 연결되는 상태로 제어부(24)와 전기적으로 신호 연결되는 되는 전자밸브(26) 및, 상기 전자밸브(26)와 제2배출라인(40) 간에 연결되는 바이패스라인(28);을 포함하며,
   상기 검출수단부(22)는 냄새를 검출할 수 있는 냄새 검출센서(36)와 유독 가스를 검출할 수 있는 유독가스 검출센서(38)로 이루어지고,
   상기 제어부(24)는 냄새 및 유독 가스 검출값과 사전 입력된 냄새 및 유독 가스 설정값을 비교 판단하고, 판단된 신호에 따라 전자밸브(26)를 개폐하여 유증기가 가스원심분리 세퍼레이터(20)를 통과 후 대기로 배출되는 선택과, 가스원심분리 세퍼레이터(20)를 통과하지 않고 바이패스라인(28)을 통과 후 대기로 배출되는 선택을 제어하는 것을 특징으로 하는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 오일 미스트 제거수단(16)은 중공 구조로 이루어지는 하우징(32)과, 상기 하우징의 외면에 외팔보 구조로 연결되는 방열판(34)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냄새 및 가스 검출을 이용한 유증기 배출 저감 처리시스템.

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