KR102133605B1 - Intake/Exhaust System Combined Differentiated Turbochargers with SCR System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정격출력이 다른 복수의 터보차저와 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템을 연계함으로써 SCR 시스템을 단순화하는 한편, 복수의 터보차저와 SCR 시스템을 함께 구비하여야 하는 흡/배기계를 실제 엔진에 쉽게 적용할 수 있도록 한 것이다. 본 발명에 따른 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계는, 정격출력이 상이한 2종 이상의 복수의 터보차저를 구비하고, 상기 2종 이상의 터보차저들을, 1대 이상의 터보차저를 모아 정격출력의 합을 크게 구성한 제1 그룹과, 1대 이상의 터보차저를 모아 제1 그룹에 비해 정격출력의 합을 작게 구성한 제2 그룹으로 나누며; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 1개 이상의 제1 배기관(100a, 100b,...)을 과급 라인(101a, 101b,...)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a, 101b,...)에는 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b,...)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a, 140b,...)을 상기 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b,...) 상류 측의 과급 라인(101a, 101b,...)에 연결하며; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제2 그룹의 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치한 구성으로 이루어진다.The present invention simplifies the SCR system by linking a plurality of turbochargers with different rated outputs and a selective catalytic reduction (SCR) system, while easily applying an intake/exhaust system that must be equipped with a plurality of turbochargers and an SCR system to an actual engine. It was made possible. Differential turbochargers according to the present invention and the intake/exhaust system in conjunction with the SCR system are provided with two or more types of turbochargers with different rated outputs, and the two or more types of turbochargers are collected by collecting one or more turbochargers. A first group consisting of a large sum, and one or more turbochargers are collected and divided into a second group consisting of a smaller sum of the rated output than the first group; The one or more first exhaust pipes 100a, 100b,... extending from the exhaust side of the engine are divided into the supercharging lines 101a, 101b,... and the SCR introduction line 120, so that the supercharging lines 101a, 101b ,...) is connected to the first group of turbochargers (110a, 110b,...), the SCR introduction line 120, the SCR reactor 130 is connected together with the outlet line of the SCR reactor 130 (140a, 140b,...) are connected to the supercharging lines 101a, 101b,... on the upstream side of the first group of turbochargers 110a, 110b,...; The second exhaust pipe 200 extending from the exhaust side of the engine is independently connected to the turbocharger 210 of the second group without connection with the SCR reactor 130, and the on-off valve 202 is connected to the second exhaust pipe 200. ).
Description
본 발명은 엔진의 흡/배기계에 관한 것으로, 특히 정격출력이 다른 복수의 터보차저와 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템을 연계함으로써 SCR 시스템을 단순화하는 한편, 복수의 터보차저와 SCR 시스템을 함께 구비하여야 하는 흡/배기계를 실제 엔진에 쉽게 적용할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an intake/exhaust system of an engine, and in particular, to simplify the SCR system by linking a plurality of turbochargers with different rated outputs and a selective catalytic reduction (SCR) system, while having a plurality of turbochargers and an SCR system together This makes it easy to apply the intake/exhaust system to the actual engine.
엔진에 있어서의 터보차저(Turbo Charger)는, 엔진 출력 및 효율의 증대를 위해, 배기가스의 유동 에너지를 이용하여 터빈을 구동하고, 터빈에 의해 압축기를 구동하여 엔진으로 들어가는 흡기를 압축함으로써 엔진 출력을 증대시킨다.In order to increase engine power and efficiency, a turbo charger in an engine drives a turbine using the flow energy of exhaust gas, drives a compressor by a turbine, and compresses the intake air entering the engine, thereby outputting the engine. To increase.
이른바 '순차 과급(Sequential Supercharging)'은, 용량이 다른 복수의 터보차저를 구비하여, 엔진 부하가 낮은 영역에서는 일부 용량이 큰 터보차저만 가동하고 엔진 부하가 높은 영역에서는 모든 터보차저를 가동하는 형태로 운용된다.The so-called'sequential supercharging' is equipped with a plurality of turbochargers with different capacities, operating only some large turbochargers in areas with low engine loads and all turbochargers in areas with high engine loads. It is operated as.
순차 과급 시스템에서는 용량이 다른 2대 또는 3대 이상의 터보차저를 병렬로 연결하여 운용하도록 제안하고 있으므로, 용량이 다른 여러 대의 터보차저를 설치하여야 할 뿐만 아니라 그것들을 위한 배관이나 밸브장치들을 추가하여야 하기 때문에 엔진의 인접 주변의 구조가 비대해지고 복잡해지기 마련이다.Since the sequential supercharging system proposes to operate two or three turbochargers with different capacities in parallel, multiple turbochargers with different capacities must be installed, as well as piping or valve devices for them. As a result, the structure around the engine is enlarged and complicated.
이러한 이유로 실제로 사용되는 엔진에서 순차 과급 시스템을 적용한 예를 찾아보기 힘들다.For this reason, it is difficult to find an example of applying a sequential supercharging system to an engine that is actually used.
SCR 시스템은, 엔진에서 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOx)을 선택적으로 제거하기 위한 시스템이다.The SCR system is a system for selectively removing nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas emitted from the engine.
SCR 시스템은, 예를 들어, 북미 선박 국제환경규제지역(ECA, Emission Control Area)처럼 국제해사기구(IMO)의 대기오염규제기준에서 질소산화물 규제기준(예; 'Tier Ⅲ')을 만족하여야 하는 구역을 왕래하는 선박용 엔진에 필수적으로 적용되며, 그밖에 플랜트 발전용 디젤 엔진, 터빈 발전기 등에도 많이 적용된다.SCR systems, for example, must meet the nitrogen oxide regulatory standards (eg'Tier III') in the Air Pollution Control Standards of the International Maritime Organization (IMO), such as the North American Vessel International Environmental Control Area (ECA). It is essential for marine engines that travel in and out of the area, and is also applied to diesel engines for plant power generation and turbine generators.
이러한 SCR 시스템은, 촉매가 내장된 SCR 반응기(SCR Chamber)를 배기관에 설치해 두는 한편, 배기관 안에 요소수(尿素水)와 같은 환원제를 분사함으로써, 환원제의 미세 입자가 배기가스와 섞여 SCR 반응기로 들어가 촉매를 통과하는 과정에서 환원제로부터 가수분해된 암모니아와 배기가스가 반응을 일으켜 배기가스 중의 유해물질인 질소산화물을 질소와 수증기로 환원시키는 것이다.In this SCR system, a SCR reactor (SCR Chamber) with a catalyst is installed in the exhaust pipe, and by spraying a reducing agent such as urea water into the exhaust pipe, fine particles of the reducing agent mix with the exhaust gas and enter the SCR reactor. In the process of passing through the catalyst, ammonia hydrolyzed from the reducing agent and exhaust gas react to reduce nitrogen oxides, which are harmful substances in the exhaust gas, to nitrogen and water vapor.
그런데 SCR 시스템은 촉매가 활성화 되기 위해 높은 배기가스 온도가 필요하며, 게다가 배기가스 온도가 낮을 경우 환원제인 암모니아가 배기가스 내에 존재하는 질소산화물이 아닌 황산화물과 반응하여 중황산암모늄(ABS, Ammonium Bisulfate)을 생성시키는데, 중황산암모늄은 높은 부식성과 부착성을 가지고 있어 촉매를 손상시키는 원인이 되기 때문에, 반응이 일정 수준 이상으로 정상적으로 일어나는 최소 온도인 이른바 '최소요구온도'를 가지고 있다.However, the SCR system requires a high exhaust gas temperature in order to activate the catalyst. In addition, when the exhaust gas temperature is low, ammonia, a reducing agent, reacts with sulfur oxides rather than nitrogen oxides present in the exhaust gas, and ammonium bisulfate (ABS, Ammonium Bisulfate) ), ammonium bisulfate has high corrosion and adhesion, which causes damage to the catalyst, so it has a so-called'minimum required temperature', the minimum temperature at which the reaction normally occurs above a certain level.
예를 들어, 선박용 디젤 엔진에서의 SCR 반응기의 최소요구온도는 대략 330℃ 정도로 알려져 있다. 따라서, SCR 반응기 입구에서의 배기가스의 온도가 최소요구온도에 미치지 못하면 질소산화물의 제거 효율(반응효율)이 떨어진다.For example, the minimum required temperature of an SCR reactor in a marine diesel engine is known to be about 330°C. Therefore, when the temperature of the exhaust gas at the inlet of the SCR reactor does not reach the minimum required temperature, the removal efficiency (reaction efficiency) of nitrogen oxides decreases.
이러한 SCR의 최소요구온도 조건을 충족하기 위해, 예를 들면 선박용 2-행정 디젤 엔진의 경우처럼, SCR 반응기를 터보차저 전단(상류)에 설치하여 배기가스가 엔진에서 나오자마자 곧바로 SCR을 통과하도록 하여 배기가스 온도를 온전히 이용하고, 그 이후에 터보차저를 통과하도록 하고 있다.In order to meet the minimum required temperature conditions of the SCR, for example, in the case of a marine two-stroke diesel engine, an SCR reactor is installed at the front end (upstream) of the turbocharger so that the exhaust gas passes through the SCR immediately after exiting the engine. Exhaust gas temperature is used intact, and after that it is passed through a turbocharger.
따라서, 복수의 터보차저를 구비하는 엔진에서 SCR 시스템을 채용하고자 하거나, SCR 시스템을 구비한 엔진에서 복수의 터보차저에 의한 순차 과급을 구성하기 위해 SCR 반응기를 복수의 터보차저의 상류 측에 배치하고자 하는 경우에는, 여러 가지 관로(또는 덕트)들이 매우 복잡하게 얽히고 각종의 밸브 조립체들도 추가로 더 설치해야 하기 때문에 엔진 인접 구조물의 구조가 매우 복잡해진다는 문제가 생긴다. 일반적으로, 터보차저는 엔진의 실린더 헤드의 배기 측에 인접하여 배치되는 배기가스 리시버에 연결되고, 배기가스 리시버는 배기 다기관에 매우 가까운 위치에서 접속하고 있기 때문에, 배기가스 리시버 및 터보차저와 함께 대형의 SCR 반응기까지 실린더 헤드에 매우 가깝게 설치하여야 한다. 그렇기 때문에, 시스템의 구성이 복잡해지고, 선박 내 한정된 공간에서의 배치 설계가 어렵고 더 넓은 엔진룸 공간을 확보하여야 하며, 조립과 유지보수 작업도 매우 어려워진다.Therefore, to adopt an SCR system in an engine equipped with a plurality of turbochargers, or to configure a sequential supercharging by a plurality of turbochargers in an engine equipped with an SCR system, the SCR reactor is arranged on the upstream side of the plurality of turbochargers. In the case of a problem, the structure of the adjacent structure of the engine becomes very complicated because various pipelines (or ducts) are very complicated and various valve assemblies are additionally installed. In general, the turbocharger is connected to an exhaust gas receiver disposed adjacent to the exhaust side of the cylinder head of the engine, and since the exhaust gas receiver is connected at a position very close to the exhaust manifold, it is large with the exhaust gas receiver and the turbocharger. It should be installed very close to the cylinder head up to the SCR reactor. For this reason, the system configuration is complicated, it is difficult to design a layout in a limited space in the ship, to secure a larger engine room space, and assembly and maintenance work becomes very difficult.
도 1 및 도 2에는 순차 과급을 위해 복수의 터보차저를 구비하면서 SCR 반응기를 터보차저 상류에 설치하고자 하는 경우, 본 발명자들에 의해 연구된 엔진의 흡/배기계의 구성 예들을 보인 도면이다.1 and 2 are views showing a configuration example of an intake/exhaust system of an engine studied by the present inventors when an SCR reactor is installed upstream of a turbocharger while having a plurality of turbochargers for sequential supercharging.
먼저, 도 1은 2대의 터보차저를 구비하는 흡/배기계가 도시되어 있다.First, FIG. 1 shows an intake/exhaust system having two turbochargers.
도 1을 참조하면, 엔진(2)의 배기 측으로부터 연장되는 2개의 배기관(10, 10)을 과급 라인(11, 11)과 SCR 도입 라인(20)으로 나누어, 과급 라인(11, 11)에는 각각 제1, 2 터보차저(6a, 6b)를 설치하고, SCR 도입 라인(20)에는 SCR 반응기(30)를 설치한다. 또, 과급 라인(11, 11)의 도중에는 개폐밸브(12, 12)를, SCR 도입 라인(20)의 도중에는 개폐밸브(22)를 설치하며, SCR 반응기(30)의 출구로부터 SCR 출구라인(40a, 40b)을 연장하여 상기의 개폐밸브(12, 12) 하류측의 과급 라인(11, 11)에 접속하고, SCR 출구라인(40a, 40b)에는 개폐밸브(42a, 42b)를 구비한다. 도면에서는 배기가스 리시버(Exhaust Gas Receiver)(4)룰 구비하는 경우가 도시되어 있으나, 배기가스 리시버(4) 없는 형태에서는 배기관(10, 10)은 엔진(2)에 직접 연결된다.Referring to FIG. 1, the two
따라서, 개폐밸브(12, 12) 그룹이나 개폐밸브(22)(42a. 42b) 그룹 중 어느 한쪽 그룹의 밸브를 선택적으로 개폐함에 따라, 배기가스가 SCR 도입 라인(20)을 통해 SCR 반응기(30)로 들어가 질소 산화물이 제거된 후 SCR 출구라인(40a, 40b) 및 양쪽 과급 라인(11, 11)을 차례로 경유하여 터보차저(6a, 6b)를 구동하도록 하거나, 배기가스가 양쪽 과급 라인(11, 11)으로만 곧바로 들어가 터보차저(6a, 6b)를 구동하도록 한다.Therefore, by selectively opening and closing the valve of either the group of the on-off valve (12, 12) group or the on-off valve (22) (42a. 42b) group, the exhaust gas through the
또한, 낮은 엔진 부하 조건에서는, 양쪽의 과급 라인(11, 11)의 개폐밸브(12, 12) 중 하나를 닫고, 양쪽의 SCR 출구 라인(40a, 40b)의 개폐 밸브(42a, 42b) 중 상기 개폐밸브(12)가 폐쇄된 쪽의 라인 개폐 밸브를 닫아, 한쪽의 과급 라인(11)만 이용하도록 한다.In addition, under low engine load conditions, one of the on/off
도 2에는 3대의 터보차저를 구비하는 흡/배기계가 도시되어 있다.2 shows an intake/exhaust machine having three turbochargers.
도 2를 참조하면, 엔진(2)의 배기 측으로부터 연장되는 3개의 배기관(10, 10, 10)을 과급 라인(11, 11, 11)과 SCR 도입 라인(20)으로 나누어, 과급 라인(11, 11, 111)에는 각각 제1, 2, 3 터보차저(6a, 6b, 6c)를 설치하고, SCR 도입 라인(20)에는 SCR 반응기(30)를 설치한다. 또, 과급 라인(11, 11, 11)의 도중에는 개폐밸브(12, 12, 12)를, SCR 도입 라인(20)의 도중에는 개폐밸브(22)를 설치하며, SCR 반응기(30)의 출구로부터 SCR 출구라인(40a, 40b, 40c)을 연장하여 상기의 개폐밸브(12, 12, 12) 하류측의 과급 라인(11, 11, 11)에 접속하고, SCR 출구라인(40a, 40b, 40c)에는 각각 개폐밸브(42a, 42b, 42c)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the three
따라서, 개폐밸브(12, 12, 12) 그룹이나 개폐밸브(22)(42a. 42b, 42b) 그룹 중 어느 한쪽 그룹의 밸브를 선택적으로 개폐함에 따라, 배기가스가 SCR 도입 라인(20)을 통해 SCR 반응기(30)로 들어가 질소 산화물이 제거된 후 SCR 출구라인(40a, 40b, 40c) 및 3개의 과급 라인(11, 11, 11)을 차례로 경유하여 터보차저(6a, 6b, 6c)를 구동하도록 하거나, 배기가스가 3개의 과급 라인(11, 11, 11)으로만 곧바로 들어가 터보차저(6a, 6b, 6c)를 구동하도록 한다.Accordingly, as the valves of any one of the group of the on/off
또한, 낮은 엔진 부하 조건에서는, 3개의 과급 라인(11, 11, 11)의 개폐밸브(12, 12, 12) 중 하나를 닫고, 3개의 SCR 출구 라인(40a, 40b, 40c)의 개폐 밸브(42a, 42b, 42c) 중 상기 개폐밸브(12)가 폐쇄된 한 라인의 개폐 밸브를 닫아, 2개의 터보차저만 이용하도록 한다.In addition, under low engine load conditions, one of the on/off
도 1 및 도 2의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 복수의 터보차저를 구비하고, 복수의 터보차저 상류측에 SCR 반응기(30)를 설치하는 경우에는, 복수의 과급 라인과 여러 갈래의 SCR 도입 라인 및 SCR 출구 라인을 연결하여야 하고, 각 라인 마다 개폐 밸브를 설치하여야 함으로써, 시스템을 구성하는 관로와 밸브가 많고 복잡하게 꼬이게 된다.As can be seen from the description of FIGS. 1 and 2, when a plurality of turbochargers are provided and the
또한, 전체 터보차저의 정격출력의 합이 엔진 전부하 조건일 때의 과급 용량을 충족하도록 하면서, 모두 균등한 정격출력을 가지도록 설계된다. 즉, 복수의 터보차저는 모두 동일한 정격출력을 가지는 것을 채용하고, 엔진 전부하 조건에서는 모든 터보차저를 가동하게 된다.In addition, it is designed so that the sum of the rated output of the entire turbocharger satisfies the supercharged capacity when the engine is in full load condition, and all have the same rated output. That is, all of the plurality of turbochargers employ the same rated power, and all turbochargers are operated under the engine full load condition.
이처럼, 복수의 터보차저가 모두 균등한 정격출력을 가지는 경우, 도 1에서처럼 2대 중 1대의 터보차저만을 사용할 때에 발휘할 수 있는 압축 일(compression load)을 필요한 총 과급 일의 50%밖에 제공해주지 못하므로, 50% 이상의 엔진부하에서는 흡기의 밀도가 요구값보다 낮아져서 출력이 떨어지고 연비가 상승하게 된다.As described above, when a plurality of turbochargers all have an equal rated output, as shown in FIG. 1, only one of the two turbochargers can be used to provide a compression load that can be exerted only 50% of the total supercharged work required. Therefore, at an engine load of 50% or more, the density of the intake air becomes lower than the required value, resulting in a drop in power and an increase in fuel efficiency.
또한, 도 2에서처럼 3대 중 2대의 터보차저를 사용할 때에 발휘할 수 있는 압축 일은 필요한 총 과급 일의 67%밖에 제공해주지 못하므로, 67% 이상의 엔진부하에서는 흡기의 밀도가 요구값보다 낮아져서 출력이 떨어지고 연비가 상승하게 된다.In addition, as shown in FIG. 2, the compression work that can be exerted when using two out of three turbochargers provides only 67% of the total supercharged work required, so at 67% or more of the engine load, the density of the intake air is lower than the required value, resulting in lower output. Fuel economy will rise.
그런데 ECA처럼 대기오염규제기준을 충족하기 위해 SCR을 구동하여야 하는 구역에서는 일반적으로 엔진을 전부하(full load)로 운전하지 않고 75% 이하의 부하로 운항하게 되는데, 도 1 및 도 2에서 일부의 터보차저만을 가동하는 경우에 터보차저가 총 과급 일의 67%밖에 제공해주지 못하기 때문에, 그 이상의 엔진부하에서는 출력이 낮아지고 연비가 증가하게(나빠지게) 되는 것이다.However, in the area where the SCR must be driven to meet the air pollution regulation standards, such as ECA, the engine is generally operated at a load of 75% or less without driving at full load. When only the turbocharger is operated, the turbocharger provides only 67% of the total supercharged work, so the output is lowered and the fuel efficiency increases (deteriorated) at higher engine loads.
또한, 대기오염규제기준을 만족하기 위해 SCR을 구동하여야 하는 구역에서는 75% 이하의 엔진부하로 운항함에도, SCR 반응기는 전부하 영역까지 감당하도록 설계되기 때문에, SCR 반응기가 필요 이상으로 비대해지게 된다.In addition, the SCR reactor is designed to handle the full load range even though it operates at an engine load of 75% or less in an area where the SCR must be driven to satisfy the air pollution regulation standards, and thus the SCR reactor becomes more expensive than necessary. .
따라서, 본 발명의 목적은, 정격출력이 다른 복수의 터보차저를 구비하고, SCR 시스템을 복수의 터보차저들 중 일부에만 선택적으로 연계시킴으로써, SCR 시스템을 단순화하고 사이즈를 최적화함으로써 복수의 터보차저와 SCR 시스템을 함께 구비하여야 하는 흡/배기계를 실제 엔진에 쉽게 적용할 수 있도록 하며, 그와 함께, 오히려 저부하 영역에서는 터보차저가 감당할 수 있는 정격출력을 증대시킬 수 있도록 함으로써 저부하 영역에서의 연비 개선에 일조할 수 있는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to have a plurality of turbochargers by having a plurality of turbochargers with different rated outputs, by selectively linking the SCR system to only some of the plurality of turbochargers, simplifying the SCR system and optimizing the size. It is possible to easily apply the intake/exhaust system, which must be equipped with an SCR system, to an actual engine. In addition, it is possible to increase the rated power that the turbocharger can handle in the low load area, and in addition, fuel efficiency in the low load area. It is to provide an intake/exhaust system in connection with differential turbochargers and an SCR system that can help improve.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계는, 정격출력이 상이한 2종 이상의 복수의 터보차저를 구비하고, 상기 2종 이상의 터보차저들을, 1대 이상의 터보차저를 모아 정격출력의 합을 크게 구성한 제1 그룹과, 1대 이상의 터보차저를 모아 제1 그룹에 비해 정격출력의 합을 작게 구성한 제2 그룹으로 나누며; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 1개 이상의 제1 배기관(100a, 100b,...)을 과급 라인(101a, 101b,...)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a, 101b,...)에는 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b,...)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a, 140b,...)을 상기 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b,...) 상류 측의 과급 라인(101a, 101b,...)에 연결하며; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제2 그룹의 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치한 구성으로 이루어진다.In order to achieve the above object, the intake/exhaust system in connection with the differential turbochargers and the SCR system according to the present invention includes two or more types of turbochargers with different rated outputs, and the two or more types of turbochargers, 1 Dividing the first group in which the sum of the rated outputs is larger by collecting more than one turbocharger and the second group in which the sum of the rated output is smaller than the first group by collecting one or more turbochargers; The one or more
여기서, 상기 SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a, 101b,...)에 개폐밸브(102a, 102b,...)를 설치하고, 상기 SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a, 140b,...)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치하여, 개폐밸브(102a, 102b,...)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해 엔진에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a, 101b,...)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.Here, the on-off
또한, 상기 제1 그룹을 이루는 터보차저들의 정격출력의 합이 전체 터보차저들의 정격출력의 합의 70% ~ 80% 범위가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to set the sum of the rated output of the turbochargers constituting the first group to be in the range of 70% to 80% of the sum of the rated outputs of the entire turbochargers.
본 발명에 따른 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계는, 정격출력이 큰 1대의 제1 터보차저(110a)와, 제1 터보차저(110a)보다 정격출력이 작은 1대의 제2 터보차저(210)를 구비하고; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 제1 배기관(100a)을 과급 라인(101a)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a)에는 제1 터보차저(110a)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a)을 상기 제1 터보차저(110a) 상류 측의 과급 라인(101a)에 연결하며; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제2 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치하여 구성할 수 있다.The intake/exhaust system in connection with the differential turbochargers and the SCR system according to the present invention has one
여기서, 상기 SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a)에 개폐밸브(102a)를 설치하고, 상기 SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치하여, 개폐밸브(102a)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해 엔진에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.Here, the on-off
또한, 상기 제1 터보차저(110a)의 정격출력이, 제1, 2 터보차저(110a, 210)의 정격출력을 합의 70% ~ 80% 범위가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the rated output of the
본 발명에 따른 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계는, 정격출력이 큰 2대의 제1, 2 터보차저(110a, 110b)와, 제1, 2 터보차저(110a, 110b)보다 정격출력이 작은 1대의 제3 터보차저(210)를 구비하고; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 배기관을 과급 라인(101a, 101b)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a, 101b)에는 제1, 2 터보차저(110a, 110b)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a, 140b)을 상기 제1 터보차저(110a, 110b) 상류 측의 과급 라인(101a, 101b)에 연결하며; 엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제3 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치하여 구성할 수 있다.Differential turbochargers according to the present invention and the intake/exhaust system in conjunction with the SCR system have two first and second turbochargers (110a, 110b) and two first and second turbochargers (110a, 110b) having a larger rated output. A
여기서, 상기 SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a, 101b)에 개폐밸브(102a, 102b)를 설치하고, 상기 SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a, 140b)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치하여, 개폐밸브(102a, 102b)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해 엔진에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a, 101b)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, the on-off
또한, 상기 제1, 2 터보차저(110a, 110b)의 정격출력의 합이, 제1, 2, 3 터보차저(110a, 110b, 210)의 정격출력의 합의 70% ~ 80% 범위가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In addition, the sum of the rated outputs of the first and
본 발명에 따른 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계는, 정격출력이 차이가 나는 복수의 터보차저를 구비하고, 이들을 정격출력의 합이 큰 제1 그룹과 정격출력의 합이 작은 제2 그룹으로 나누고, 정격출력이 큰 제1 그룹의 터보차저들에는 SCR 반응기를 연결하고, 정격출력이 작은 제2 그룹의 터보차저에는 SCR 반응기를 연결한 것이다.The intake/exhaust system in conjunction with the differential turbochargers and the SCR system according to the present invention includes a plurality of turbochargers with different rated outputs, and the first group having a larger sum of the rated outputs and a smaller sum of the rated outputs. It is divided into two groups, and the SCR reactor is connected to the turbochargers of the first group having a large rated output, and the SCR reactor is connected to the turbochargers of the second group having a small rated output.
따라서, SCR 반응기를 전부하 영역까지 감당하도록 설계하지 않고도 SCR 가동이 필요한 때의 부하영역만을 감당하도록 설계할 수 있다. 따라서, SCR 반응기를 필요 이상으로 비대하게 구성할 필요가 없다.Therefore, the SCR reactor can be designed to cover only the load region when SCR operation is required without having to be designed to cover the full load region. Therefore, there is no need to make the SCR reactor larger than necessary.
또한, SCR 반응기를 사용하는 부하영역을 모자람 없이 충분히 감당할 수 있으므로, 순차 과급 시에 출력이 낮아지거나 연비가 나빠지는 현상을 많이 들게 되는 것이다.In addition, since the load area using the SCR reactor can be adequately handled, the output is lowered when the sequential supercharging or the fuel efficiency is deteriorated.
도 1은 본 발명자 등에 의해 제안되었던 2개의 터보차저와 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명자 등에 의해 제안되었던 3개의 터보차저와 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 2개의 차등 터보차저와 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 3개의 차등 터보차저와 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계의 예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an example of an intake/exhaust system in connection with two turbochargers and an SCR system proposed by the present inventors.
FIG. 2 is a view showing an example of intake/exhaust systems in connection with three turbochargers and an SCR system proposed by the present inventors.
3 is a view showing an example of the intake/exhaust system in connection with two differential turbochargers and an SCR system according to the present invention.
4 is a view showing an example of the intake/exhaust system in conjunction with the three differential turbocharger and the SCR system according to the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 따른 배기계의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the exhaust system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 내지 도 4에서 도시한 엔진(10)은 2-행정 엔진을 일례로 설정하여 나타내었으나, 이는 하나의 예시일뿐 본 발명이 반드시 2-행정 엔진에만 적용되는 것은 아니며, 4-행정 엔진에도 동일하게 적용된다. 또한, 배기가스 리시버(4)가 있는 형태의 배기계를 도시하였으나, 배기가스 리시버(4)는 배기계의 구성에 따라 구비할 수도 있고 구비하지 않을 수도 있다.The
또한, 본 명세서에서 언급하는 '상류', '하류'는 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 방향을 기준으로 한다. 예를 들어, 어떤 한 지점에 대해 '상류'라 함은 그 지점으로 배기가스가 흘러오는 방향이고, '하류'라 함은 그 지점으로부터 배기가스가 흘러가는 방향이 된다.In addition,'upstream' and'downstream' referred to in this specification are based on the direction in which exhaust gas is discharged from the engine. For example, for one point,'upstream' is the direction in which exhaust gas flows to that point, and'downstream' is the direction in which exhaust gas flows from that point.
도 3에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡/배기계가 도시되어 있고, 도 4에는 제1 실시예에 따른 흡/배기계가 도시되어 있다.3 shows the intake/exhaust machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows the intake/exhaust machine according to the first embodiment.
도 3 및 도 4에서, 복수의 터보차저들은 '제1 그룹'이라고 구분한 터보차저들(110a, 110b)과 '제2 그룹'이라고 구분한 터보차저(210)로 나뉜다. 제1 그룹의 터보차저는 SCR 반응기(130)와 연결된 것들이고, 제2 그룹의 터보차저는 SCR 반응기(130)와 연결되지 않은 것들이다. 즉, SCR 반응기(130)에 연결된 터보차저들은 제1 그룹으로 분류되고, SCR 반응기(130)에 연결되지 않은 터보차저들은 제2 그룹으로 분류된다.3 and 4, the plurality of turbochargers are divided into
제1 그룹에 속한 터보차저들과 제2 그룹에 속한 터보차저들의 정격출력은 상이하게 구성된다. 이와 함께, 제1 그룹에 속한 터보차저들의 정격출력의 합(合)은 제1 그룹에 속한 터보차저의 정격출력의 합보다 크게 구성한다. 바람직하기로, 제2 그룹에 속한 터보차저는 제1 그룹에 속한 터보차저들에 비해 정격출력이 작은 것으로 이루어진다.The rated output of the turbochargers belonging to the first group and the turbochargers belonging to the second group is configured differently. In addition, the sum of the rated outputs of the turbochargers belonging to the first group is larger than the sum of the rated outputs of the turbochargers belonging to the first group. Preferably, the turbocharger belonging to the second group consists of a smaller rated output than the turbochargers belonging to the first group.
바람직하게, 제1 그룹의 터보차저들의 정격출력의 합이 전체 터보차저들의 정격출력의 합의 70% ~ 80% 범위가 되도록 설정한다. 그러면, SCR 반응이 필요할 때(이는 '배기가스 중에 질소산화물을 제거하고자 할 때'나, 'SCR 시스템을 사용하고자 할 때'와 동일한 의미이다), 제1 그룹의 터보차저만으로 80% 이하의 엔진 부하 영역까지 충분한 과급 일을 제공해 줄 수 있게 된다.Preferably, the sum of the rated output of the first group of turbochargers is set to be in the range of 70% to 80% of the sum of the rated output of the entire turbochargers. Then, when the SCR reaction is required (this is the same as'when removing nitrogen oxides in the exhaust gas' or'when using the SCR system'), engines of 80% or less with only the first group of turbochargers It is possible to provide sufficient supercharging work to the load area.
통상적으로, 대기오염규제기준을 만족하기 위해 SCR을 구동하여야 하는 구역에서는 75% 이하의 엔진부하로 운항하므로, 제1 그룹의 터보차저만을 사용할 때의 과급일 만큼은 충분히 제공해 줄 수 있다.In general, in an area where the SCR must be driven to satisfy the air pollution regulation standards, the engine operates at an engine load of 75% or less, so that it can provide enough for a supercharge when using only the first group of turbochargers.
이에 따르면, SCR 반응기(130)를 전부하 영역까지 감당하도록 설계하지 않고도 SCR 가동이 필요한 때의 부하영역인 75% 이하(더 구체적으로는 80% 이하)의 부하영역만을 감당하도록 설계할 수 있기 때문에 SCR 반응기(130)를 필요 이상으로 비대하게 구성할 필요가 없다. 즉, SCR 반응기(130)의 용량을 비교적 작게 구성할 수 있다. 또한, SCR 반응기(130)를 사용하는 부하영역(75% 이하의 부하영역)은 모자람 없이 충분히 감당할 수 있으므로, 순차 과급 시에 출력이 낮아지거나 연비가 나빠지는 현상을 많이 들게 되는 것이다.According to this, since the
다음으로, 위와 같은 본 발명의 흡/배기계의 구성을, 도 3도에 도시된 제1 실시예를 통해 구체적으로 설명한다.Next, the configuration of the intake/exhaust system of the present invention as described above will be specifically described through the first embodiment shown in FIG. 3.
도 3에 도시된 실시예에는 총 2대의 터보차저(110a, 210)와 1대의 SCR 반응기(130)를 구비하는 형태이다. 즉, 그룹마다 1대씩의 터보차저를 구비하는 형태이다.In the embodiment shown in FIG. 3, a total of two
제1 그룹에 속하는 1대의 터보차저(제1 터보차저)(110a)는 SCR 반응기(130)와 연결되고, 제2 그룹에 속하는 나머지 1대의 터보차저(제2 터보차저)(110a)는 SCR 반응기(130)와 연결되지 않는다.One turbocharger (first turbocharger) 110a belonging to the first group is connected to the
따라서, SCR 시스템을 사용하고자 할 때에는 제2 그룹의 터보차저(210)는 사용하지 않고 제1 그룹에 속한 터보차저(110a)만을 사용한다.Therefore, when using the SCR system, the
SCR 시스템을 사용할 필요가 없을 때에는, 엔진의 부하 상태에 따라 제1 그룹의 터보차저(110a)만을 사용할 수도 있고(예; 엔진 부하 80% 이하로 운항할 때), 제2 그룹의 터보차저(210)만을 사용할 수도 있으며(예; 엔진 부하 20% 이하로 운항할 때), 제1, 2 그룹의 터보차저(110a, 210)를 모두 사용할 수도 있다(예; 엔진 부하 80% 이상으로 운항할 때).When it is not necessary to use the SCR system, only the first group of
도 3에서, 엔진의 배기 측으로부터 연장한 제1 배기관(100a)을 과급 라인(101a)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어진다. 과급 라인(101a)에는 제1 터보차저(110a)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결한다. SCR 반응기(130)의 출구라인(140a)은 제1 터보차저(110a) 상류 측의 과급 라인(101a)에 연결한다. In FIG. 3, the
또한, SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a)에 개폐밸브(102a)를 설치하고, SCR 도입라인(120)을 단속하기 위한 개폐밸브(122)와 출구라인(140a)을 단속하기 위한 개폐밸브(142)를 설치한다. 따라서, 개폐밸브(102a)와 개폐밸브(122)(142)를 선택적으로 개폐함에 따라 엔진(2)에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a)이나 SCR 도입라인(120) 중 한가지로 선택할 수 있다. 즉, SCR 시스템을 사용하고자 할 때에는 개폐밸브(102a)는 닫고 개폐밸브(122)(142)는 열어, 배기가스가 SCR 도입라인(120)으로 들어가 SCR 반응기(130)를 통과한 후 제1 터보차저(110a)로 들어가도록 한다. 또, SCR 시스템이 필요 없을 때에는 개폐밸브(102a)는 열고 개폐밸브(122)(142)는 닫아, 배기가스가 과급 라인(101a)을 통해 제1 터보차저(110a)로 들어가도록 한다.In addition, the on-off
또한, 제2 터보차저(210)는, 엔진(2)의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을, SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 제2 터보차저(210)에 연결한다. 제2 배기관(200)에는 개폐밸브(202)가 설치된다.In addition, the
따라서, 개폐밸브(202)와 개폐밸브(102a)(122)(142)를 선택적으로 개폐함에 따라 엔진(2)에서 나온 배기가스가 제1 그룹의 터보차저(110a)만을 경유하도록 하거나, 제2 그룹의 터보차저(210)만을 경유하도록 하거나, 제1, 2 그룹의 터보차저(110a)(210)들을 모두 경유하는 방법을 선택할 수 있다.Accordingly, as the opening/
도 4에 도시된 실시예에는 총 3대의 터보차저(110a, 110b, 210)와 1대의 SCR 반응기(130)를 구비하는 형태이다. 즉, 제1 그룹에는 2대의 터보차저(제1, 2 터보차저)(110a, 110b)를 구비하고, 제2 그룹에는 1대의 터보차저(제3 터보차저)(210)를 구비한 형태이다.In the embodiment shown in FIG. 4, a total of three
즉, 정격출력이 큰 2대의 제1, 2 터보차저(110a, 110b)와, 제1, 2 터보차저(110a, 110b)보다 정격출력이 작은 1대의 제3 터보차저(210)를 구비한다.That is, two first and
이와 함께, 제1, 2 터보차저(110a, 110b)의 정격출력의 합이, 제1, 2, 3 터보차저(110a, 110b, 210)의 정격출력의 합의 70% ~ 80% 범위로 설정된다.In addition, the sum of the rated outputs of the first and
또한, 엔진(2)의 배기 측으로부터 연장한 배기관을 과급 라인(101a, 101b)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a, 101b)에는 제1, 2 터보차저(110a, 110b)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a, 140b)을 상기 제1 터보차저(110a, 110b) 상류 측의 과급 라인(101a, 101b)에 연결한다.In addition, the exhaust pipe extending from the exhaust side of the
이와 함께, 엔진(2)의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 제3 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치한다.Along with this, the
또한, SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a, 101b)에 개폐밸브(102a, 102b)를 설치하고, SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a, 140b)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치한다. 따라서, 개폐밸브(102a, 102b)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해, 엔진(2)에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a, 101b)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있다.In addition, the on-off
도 4에 있어서, SCR 시스템을 사용하고자 할 때에는, 제2 그룹의 개폐밸브(202)는 닫아 제3 터보차저(210)는 사용하지 않고, 제1 그룹의 터보차저(110a, 100b)만을 사용한다.In FIG. 4, when the SCR system is to be used, the second group on/off
SCR 시스템을 사용할 필요가 없을 때에는, 엔진의 부하 상태에 따라 제1 그룹의 개폐밸브(102a, 102b)(122)와 제2 그룹의 개폐밸브(20)를 선택적으로 개폐하는 것으로, 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b)만을 사용할 수도 있고(예; 엔진 부하 80% 이하로 운항할 때), 제2 그룹의 터보차저(210)만을 사용할 수도 있으며(예; 엔진 부하 20% 이하로 운항할 때), 제1, 2 그룹의 터보차저(110a, 110b, 210)를 모두 사용할 수도 있다(예; 엔진 부하 80% 이상으로 운항할 때).When it is not necessary to use the SCR system, the first group of on-off
구체적으로, 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b)만을 사용할 때에는, 제2 그룹의 개폐밸브(202)와 SCR 도입라인(120)의 개폐밸브(122)는 닫고, 제1 그룹의 과급 라인(101a, 101b)의 개폐밸브(102a, 102b)를 연다.Specifically, when only the first group of
제2 그룹의 터보차저(210)만을 사용할 때에는, 제2 그룹의 개폐밸브(202)를 열고, SCR 도입라인 개폐밸브(122), 배출라인 개폐밸브(142), 및 과급 라인(101a, 101b) 개폐밸브(102a, 102b)를 닫는다.When only the second group of
제1, 2 그룹의 터보차저(110a, 110b, 210)를 모두 사용할 때에는, SCR 도입라인 개폐밸브(122) 및 배출라인 개폐밸브(142)를 닫고 나머지의 개폐밸브들은 모두 연다.When all of the first and second groups of
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to anyone having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.
2 : 엔진
4 : 배기가스 리시버
101a, 101b : 과급 라인
120 : SCR 도입라인
110a, 110b, 210 : 터보차저
130 : SCR 반응기
140a, 140b : 출구라인
200 : 제2 배기관
102a, 102b, 122, 142 : 개폐밸브2: engine
4: Exhaust gas receiver
101a, 101b: supercharge line
120: SCR introduction line
110a, 110b, 210: turbocharger
130: SCR reactor
140a, 140b: Exit line
200: second exhaust pipe
102a, 102b, 122, 142: open/close valve
Claims (9)
엔진의 배기 측으로부터 연장한 1개 이상의 제1 배기관(100a, 100b,...)을 과급 라인(101a, 101b,...)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a, 101b,...)에는 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b,...)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a, 140b,...)을 상기 제1 그룹의 터보차저(110a, 110b,...) 상류 측의 과급 라인(101a, 101b,...)에 연결하며,
엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제2 그룹의 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치한 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.It is provided with a plurality of turbochargers having two or more different rated outputs, the first group comprising two or more turbochargers, one or more turbochargers, and a large sum of the rated outputs, and one or more turbochargers. Divide the sum of the rated outputs into the second group, which is smaller than the first group.
The one or more first exhaust pipes 100a, 100b,... extending from the exhaust side of the engine are divided into the supercharging lines 101a, 101b,... and the SCR introduction line 120, so that the supercharging lines 101a, 101b ,...) is connected to the first group of turbochargers (110a, 110b,...), the SCR introduction line 120, the SCR reactor 130 is connected together with the outlet line of the SCR reactor 130 (140a, 140b,...) to the first group of turbochargers (110a, 110b,...) connected to the upstream supercharging lines (101a, 101b,...),
The second exhaust pipe 200 extending from the exhaust side of the engine is independently connected to the turbocharger 210 of the second group without connection with the SCR reactor 130, and the on-off valve 202 is connected to the second exhaust pipe 200. Differential turbochargers and SCR system in connection with the SCR system.
상기 SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a, 101b,...)에 개폐밸브(102a, 102b,...)를 설치하고, 상기 SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a, 140b,...)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치하여, 개폐밸브(102a, 102b,...)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해 엔진에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a, 101b,...)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있게 이루어지는 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.According to claim 1,
The on-off valves 102a, 102b,... are installed on the supercharging lines 101a, 101b,... on the downstream side of the point where the SCR introduction line 120 is divided, and the SCR introduction line 120 and Install the on-off valve 122 and the on-off valve 142 to control the exit line (140a, 140b, ...), the on-off valve (102a, 102b, ...) and the on-off valve (122, 142) The differential turbochargers and the SCR system are linked to each other, characterized in that the exhaust path from the engine can be selected from the supercharging lines 101a, 101b,... or the SCR introduction line 120 by selective opening and closing of the engine. Intake/exhaust system.
상기 제1 그룹을 이루는 터보차저들의 정격출력의 합이 전체 터보차저들의 정격출력의 합의 70% ~ 80% 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.According to claim 1,
The intake/exhaust system in connection with differential turbochargers and an SCR system, wherein the sum of the rated outputs of the turbochargers forming the first group is set to a range of 70% to 80% of the sum of the rated outputs of the entire turbochargers.
엔진의 배기 측으로부터 연장한 제1 배기관(100a)을 과급 라인(101a)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a)에는 제1 터보차저(110a)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a)을 상기 제1 터보차저(110a) 상류 측의 과급 라인(101a)에 연결하며,
엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제2 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치한 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.A first turbocharger (110a) having a larger rated output and a second turbocharger (210) having a smaller rated output than the first turbocharger (110a) are provided.
The first exhaust pipe 100a extending from the exhaust side of the engine is divided into a supercharging line 101a and an SCR introduction line 120, and a first turbocharger 110a is connected to the supercharging line 101a, and the SCR introduction line ( To the 120), the SCR reactor 130 is connected, and the outlet line 140a of the SCR reactor 130 is connected to the supercharging line 101a on the upstream side of the first turbocharger 110a,
The second exhaust pipe 200 extending from the exhaust side of the engine is independently connected to the second turbocharger 210 without being connected to the SCR reactor 130, and the on-off valve 202 is connected to the second exhaust pipe 200. Intake/exhaust system in connection with differential turbochargers and SCR system, characterized by being installed.
상기 SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a)에 개폐밸브(102a)를 설치하고, 상기 SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치하여, 개폐밸브(102a)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해 엔진에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있게 이루어지는 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.According to claim 4,
An on-off valve 102a is installed on the supercharging line 101a on the downstream side of the point where the SCR introduction line 120 is divided, and an on-off valve for interrupting the SCR introduction line 120 and the exit line 140a ( 122) and the opening/closing valve 142, the exhaust line from the engine through the selective opening and closing of the opening/closing valve 102a and the opening/closing valves 122 and 142 is applied to the supercharging line 101a or the SCR introduction line ( 120) Intake/exhaust system in connection with differential turbochargers and SCR system, characterized in that it can be selected from among them.
상기 제1 터보차저(110a)의 정격출력이, 제1, 2 터보차저(110a, 210)의 정격출력을 합의 70% ~ 80% 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.According to claim 4,
Differential turbochargers and SCR system, characterized in that the rated output of the first turbocharger (110a) is set to a range of 70% to 80% of the sum of the rated output of the first and second turbochargers (110a, 210). Connected intake/exhaust system.
엔진의 배기 측으로부터 연장한 배기관을 과급 라인(101a, 101b)과 SCR 도입라인(120)으로 나누어, 과급 라인(101a, 101b)에는 제1, 2 터보차저(110a, 110b)를 연결하고, SCR 도입라인(120)에는 SCR 반응기(130)를 연결함과 함께 SCR 반응기(130)의 출구라인(140a, 140b)을 상기 제1 터보차저(110a, 110b) 상류 측의 과급 라인(101a, 101b)에 연결하며,
엔진의 배기 측으로부터 연장한 제2 배기관(200)을 SCR 반응기(130)와의 연결이 없이 단독으로 상기 제3 터보차저(210)에 연결하고, 제2 배기관(200)에 개폐밸브(202)를 설치한 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.Equipped with two first and second turbochargers 110a and 110b having a larger rated output, and one third turbocharger 210 having a smaller rated output than the first and second turbochargers 110a and 110b,
The exhaust pipe extending from the exhaust side of the engine is divided into the supercharging lines 101a and 101b and the SCR introduction line 120, and the first and second turbochargers 110a and 110b are connected to the supercharging lines 101a and 101b. The SCR reactor 130 is connected to the introduction line 120, and the outlet lines 140a and 140b of the SCR reactor 130 are connected to the upstream side of the first turbochargers 110a and 110b. Connect to,
The second exhaust pipe 200 extending from the exhaust side of the engine is independently connected to the third turbocharger 210 without connection to the SCR reactor 130, and the on-off valve 202 is connected to the second exhaust pipe 200. Intake/exhaust system in connection with differential turbochargers and SCR system, characterized by being installed.
상기 SCR 도입라인(120)이 나누어진 지점의 하류 측의 과급 라인(101a, 101b)에 개폐밸브(102a, 102b)를 설치하고, 상기 SCR 도입라인(120) 및 출구라인(140a, 140b)을 단속하기 위한 개폐밸브(122) 및 개폐밸브(142)를 설치하여, 개폐밸브(102a, 102b)와 개폐밸브(122)(142)의 선택적 개폐에 의해 엔진에서 나온 배기가스의 배출 경로를 과급 라인(101a, 101b)이나 SCR 도입라인(120) 중에서 선택할 수 있게 이루어지는 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.The method of claim 7,
The on-off valves 102a and 102b are installed on the supercharging lines 101a and 101b on the downstream side of the point where the SCR introduction line 120 is divided, and the SCR introduction lines 120 and the exit lines 140a and 140b are installed. By providing an opening/closing valve 122 and an opening/closing valve 142 to intermittently, supercharging the exhaust path of the exhaust gas from the engine by selective opening and closing of the opening/closing valves 102a, 102b and the opening/closing valves 122, 142 (101a, 101b) or SCR introduction line 120, the intake / exhaust system in conjunction with the differential turbochargers and the SCR system, characterized in that made to be selected.
상기 제1, 2 터보차저(110a, 110b)의 정격출력의 합이, 제1, 2, 3 터보차저(110a, 110b, 210)의 정격출력의 합의 70% ~ 80% 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 차등 터보차저들과 SCR 시스템을 연계한 흡/배기계.The method of claim 7,
The sum of the rated outputs of the first and second turbochargers 110a and 110b is set to a range of 70% to 80% of the sum of the rated outputs of the first and second turbochargers 110a, 110b and 210 Differential turbochargers and SCR intake/exhaust system.
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