KR102320605B1 - 가스 세척용 스크러버 - Google Patents

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Abstract

가스 세척용 스크러버(1)는 세정 챔버(4)를 둘러싸는 케이싱(3)을 포함한다. 케이싱은 세정 챔버 내로의 가스 입구(5) 및 세정 챔버로부터의 가스 출구(6)를 포함한다. 가스의 가스 유동은 세정 챔버를 통해 가스 입구로부터 가스 출구를 향해 유동 방향(F)으로 유동한다. 디플렉터 디바이스(11)는 세정 챔버 내에서 가스 입구와 가스 출구 사이에 제공되며 디플렉터 디바이스와 케이싱 사이에 통로(28)를 형성한다. 분사 노즐(8)은 세정액을 세정 챔버 및 가스 유동 내로 분사하도록 가스 출구와 디플렉터 디바이스 사이에 배치된다. 내부 차폐부(20)는 케이싱과 디플렉터 디바이스 사이에서 연장되고, 디플렉터 디바이스(11)를 적어도 부분적으로 둘러싸며, 케이싱과 간극(21)을 형성한다. 세정액은 간극을 통해 유동할 수 있다.

Description

가스 세척용 스크러버
본 발명은 전반적으로, 특히 선박에서 엔진, 버너, 보일러 등으로부터의 가스, 특히 배기 가스의 세척에 관한 것이다. 보다 정확하게는, 본 발명은,
길이방향 중심축을 따라 연장되고 세정 챔버를 둘러싸는 케이싱으로서; 케이싱은 세정 챔버 내로 연장되는, 세척 대상 가스를 위한 가스 입구, 및 세정 챔버로부터 연장되는, 세척된 가스를 위한 가스 출구를 갖고, 케이싱은 가스의 가스 유동이 가스 입구로부터 가스 출구로의 유동 방향으로 세정 챔버를 통해 유동하게 하도록 구성되는 케이싱,
세정 챔버 내에서 가스 입구와 가스 출구 사이에 제공되고 케이싱과의 사이에 통로를 형성하는 디플렉터 디바이스, 및
케이싱의 가스 출구와 디플렉터 디바이스 사이에 배치되고 세정 챔버 및 가스 유동 내로 세정액을 분사하도록 구성된 분사 노즐을 포함하는, 가스 세척용 스크러버에 관한 것이다.
US 2016/0016109호는 선박 엔진으로부터의 배기 가스를 위한 수직 스크러버를 개시하고 있다. 배기 가스 튜브는 하부 세정 챔버의 바닥을 통해 실질적으로 동축으로 배치된다. 배기 가스 출구는 상부 세정 챔버의 상단을 통해 동축으로 배치된다. 배기 가스를 스크러버의 벽을 향해 재지향시키고 난류 가스 유동을 생성하기 위해 하부 세정 챔버 편향체가 배기 가스 튜브의 개구 위에 배치된다. 하부 챔버 워터 인젝터는 세정수(scrubbing water)를 도입하도록 하부 세정 챔버 편향체 위에 배치된다. 하부 챔버 배기 가스 출구는 제1 세정 챔버로부터 부분적으로 세정된 배기 가스를 인출하고 가스를 상부 세정 챔버 내로 도입하기 위한 동축 교착부로서 하부 세정 챔버의 상단에 배치된다.
예를 들어, 선박 엔진으로부터 배기 가스를 세척하기 위해 스크러버 또는 습식 스크러버를 작동시킬 때, 세정액은 하나 이상의 세정 섹션을 포함할 수 있는 세정 챔버로 분사되어, 배기 가스와 반응함으로써 황, 그을음 및 입자와 같은 오염물을 제거한다. 전술한 스크러버와 같은 인라인 스크러버의 경우, 세정액이 선박 엔진의 배기 가스 라인으로 유동하지 않는 것을 보장하도록, 하나 이상의 디플렉터 디바이스가 세정 챔버에 제공된다. 하나의 그러한 디플렉터 디바이스는 통상적으로 배기 가스 파이프 위에 위치 설정되어 커버로서 기능할 수 있다. 스크러버의 전체 풋프린트를 최소화하기 위해, 배기 가스가 통과하는 가용 영역이 제한되므로, 가스 속도는 디플렉터 디바이스를 통과할 때 증가할 수 있다. 높은 가스 속도는 세정액을 스크러버에서 배출하기 어렵게 만드는데, 그 이유는 세정액은 통상적으로 배출될 반대 방향으로, 즉 배기 가스 유동을 통해 동일한 영역을 통과해야 하기 때문이다. 그 효과는 스크러버 내의 동일한 세정 섹션 또는 다음 세정 섹션에서 세정액이 더 높은 레벨로 혼입되게 할 수 있다.
하나의 스테이지, 즉 하나의 세정 섹션을 갖는 스크러버의 작동 중에, 세정액은 높은 배기 가스 속도 및 감소된 배출 능력으로 인해 스크러버에서 더 높은 또는 더 하류측 위치로 혼입될 수 있다. 세정액의 혼입은 스크러버의 작동 중에 몇 가지 단점을 가질 수 있다. 세정액의 혼입은 스크러버에서 세정액 정체를 증가시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 배압을 크게 증가시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 세정 챔버로부터 세정액을 배출하는 능력을 감소시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 황을 흡수한 세정액의 양의 증가에 의해 야기되는, 스크러버의 보다 하류 레벨에서의 황 방출 위험을 증가시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 스크러버에서 역류를 보장하는 능력을 감소시켜, 전체 스크러버 성능을 저하시킬 수 있다.
2개의 스테이지 이상을 갖는, 즉 상류 세정 섹션 및 하류 세정 섹션을 갖는 스크러버의 작동 중에, 높은 배기 가스 속도 및 감소된 배출 능력에 의해 세정액이 상류 세정 섹션으로부터 하류 세정 섹션으로 혼입될 수 있다. 또한, 이 경우, 세정액의 혼입은 스크러버의 작동 중에 몇 가지 단점을 가질 수 있다. 세정액의 혼입은 상류 세정 섹션에서 세정액 정체를 증가시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 배압을 크게 증가시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 상류 세정 섹션으로부터 세정액을 배출하는 능력을 감소시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 하류 세정 섹션에서 세정 프로세스 및 세정액을 그을음 및 입자로 "오염"시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 "오염된" 세정액의 양이 상류 섹션보다 하류 섹션에서 훨씬 많을 수 있기 때문에 전체 세정액을 세척할 가능성을 감소시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 하류 세정 섹션에서 더 높은 배출 용량을 요구할 수 있다. 세정액의 혼입은 황을 흡수한 세정액의 양의 증가에 의해 야기되는, 하류 섹션에서의 황 방출 위험을 증가시킬 수 있다. 세정액의 혼입은 EP 2775112호에 설명된 바와 같이 배출된 세정액을 하류 섹션으로부터 상류 섹션으로 순환시키기 위해 환류 시스템을 사용하는 능력을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 극복하는 것이다. 보다 정확하게는, 본 발명의 목적은 스크러버에서 세정액의 혼입을 감소시키는 것이다.
이 목적은 처음에 정의된 스크러버에 의해 달성되는데, 스크러버는 케이싱과 디플렉터 디바이스 사이에서 연장되고 디플렉터 디바이스를 적어도 부분적으로 둘러싸는 내부 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 내부 차폐부는 케이싱과의 간극을 형성하고, 이 간극은 간극을 통해 내부 차폐부를 지나 케이싱을 따른 세정액의 하향 유동을 허용하기 위해 입구 단부 및 출구 단부를 갖는다.
따라서, 스크러버는 케이싱 내부 및 디플렉터 디바이스 외부로 연장되는 내부 차폐부를 포함한다. 내부 차폐부는 내부 차폐부와 케이싱 사이의 간극을 통로로부터 분리하며, 이 간극은 입구 단부와 출구 단부를 갖는다. 내부 차폐부는 간극을 통한 세정액의 유동을 허용하도록 구성된다.
스크러버의 작동 중에, 세정액의 액적은 디플렉터 디바이스에 부딪칠 것이다. 따라서, 세정액은 디플렉터 디바이스 상에 수집된다. 이 세정액은 스크러버로부터, 통상적으로 디플렉터 디바이스의 상류 위치, 즉 가스 입구와 디플렉터 디바이스 사이에서 배출되어야 한다. 그러한 배출은 케이싱에서 가스 유동 방향과는 반대 방향으로 세정액 유동을 필요로 할 수 있다. 케이싱과 디플렉터 디바이스 사이의 통로에서, 특히 이 통로의 가장 좁은 부분에서, 가스 입구로부터 가스 출구로 나아가는 가스의 유속은 케이싱의 내부면으로부터 일정 거리에서, 즉 디플렉터 디바이스에 더 근접한 곳보다 케이싱의 내부면에 근접한 곳, 또는 그 내부면에서 더 낮을 수 있다. 높은 가스 유속은 반대쪽 세정액 유동 및 이에 따라 세정액 배출을 방해할 수 있고, 심지어는 세정액을 가스 유동 방향으로 강제 이동시킬 수도 있다.
내부 차폐부는 케이싱의 내부면을 따라 유동하는 세정액을 통로에서 유동 방향으로 큰 속도로 유동하는 가스로부터 보호하거나 차폐할 수 있다. 내부 차폐부는 가스가 간극에서 세정액과 접촉하는 것을 방지하고 세정액이 가스 출구를 향한 가스 유동으로 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 통로로부터 세정액의 혼입 뿐만 아니라 세정액 정체 및 배압이 감소될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 길이방향 중심축은 수직 방향에 대해 수직이거나 약간 경사질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가스 입구는 가스 출구 아래에 배치될 수 있다. 가스 입구 및 가스 출구는 동심으로 배치될 수 있거나 배치되지 않을 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 간극의 입구 단부는 가스 출구를 향해 개방되고, 간극의 출구 단부는 가스 입구를 향해 개방되며, 세정액의 유동은 유동 방향과는 반대 방향으로 입구 단부로부터 출구 단부로 허용된다. 따라서, 세정액은 유동 방향과는 반대 방향으로 액체 배출 수단을 향한 간극을 통해 방해받지 않는 방식으로 유동할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내부 차폐부는 디플렉터 디바이스 둘레에서 연장되어 내부 차폐부와 케이싱 사이의 간극에 환형 연장부를 제공한다. 환형 연장부는 작은 풋프린트가 요구되는 경우에 유리하다. 더욱이, 환형 연장부에 의해 세정 챔버를 통한 원활한 유동이 보장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 케이싱 및 내부 차폐부는 적어도 부분적으로 동일한 형상이지만 반드시 동일한 크기일 필요는 없는 단면을 갖는다. 따라서, 케이싱과 내부 차폐부 사이의 간극은 단면 평면에서 균일한 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내부 차폐부는 경사 차폐 부분을 포함한다. 경사 차폐 부분은 간극의 출구 단부로부터 입구 단부를 향한 방향으로 간극을 점진적으로 넓히도록 길이방향 중심축을 향해 내향으로 경사져 있다. 이는 간극이 반대 방향으로 테이퍼지는 것을 의미한다. 경사 차폐 부분은 간극의 입구 단부를 획정하거나 내부 차폐부의 중간 부분일 수 있다. 경사 차폐 부분은 세정액의 간극으로의 진입 및 안내를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내부 차폐부는 경사 차폐 부분으로부터 간극의 출구 단부를 향해 케이싱과 축방향으로 연장되는 축방향 차폐 부분을 포함한다. 따라서, 축방향 차폐 부분은 케이싱과 평행하게 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크러버는 케이싱의 내부면에 수직이든 아니든 케이싱으로부터 간극으로 내향으로 연장되고 세정액을 내부 차폐부를 향하여 강제 이동시키도록 배치된 유동 방지 요소를 포함한다. 유동 방지 요소는 케이싱의 내부면을 따라 유동하는 세정액을 내부 차폐부로 지향시킬 수 있고, 이에 따라 간극과 대면하는 내부 차폐부의 외부면 상에서 세정액의 유동을 보장할 수 있다. 세정 챔버를 통해 유동하는 가스는 고온이거나 매우 고온일 수 있으며, 내부 차폐부의 외부면 상에서 세정액의 유동은 내부 차폐부의 냉각을 보장할 수 있다. 따라서, 유동 방지 요소는 내부 차폐부의 외부면 상에서 세정액의 액적을 방지할 수 있다. 그러한 액적은 즉시 증발하여 내부 차폐부의 외부면 상에 염과 같은 퇴적물을 남길 수 있으며, 이 퇴적물은 간극을 제한하고 결국에는 간극을 폐색할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크러버는 케이싱의 내부면에 수직이든 아니든 케이싱으로부터 간극으로 내향으로 연장되고 세정액을 내부 차폐부를 향하여 강제 이동시키도록 배치된 유동 방지 요소를 포함하고, 이 유동 방지 요소는 경사 차폐 부분에 대향하여 제공된다. 따라서, 내부 차폐부의 외부면 상에서 세정액의 유동은 입구 단부로부터 출구 단부까지, 즉 내부 차폐부의 전체 축방향 길이를 따라 보장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유동 방지 요소는 내부 차폐부로부터 거리를 둔 위치로 연장된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내부 차폐부, 및 이에 따라 간극은 축방향 길이, 및 축방향 길이에 수직인 횡방향 길이를 갖는다. 따라서, 횡방향 길이는 따라서 길이방향 중심축에 수직이고, 케이싱 내에서 주변으로 연장된다. 유동 방지 요소는 내부 차폐부 및 간극의 횡방향 길이의 일부 또는 전체를 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디플렉터 디바이스는 가스 입구로 향하고 상류 횡방향 평면과 일치하는 외부 에지를 갖는 상류 표면, 및 가스 출구로 향하고 하류 횡방향 평면과 일치하는 외부 에지를 갖는 하류 표면을 포함한다. 상류 및 하류 횡방향 평면은 서로에 대해 변위되거나 일치할 수 있다. 디플렉터 디바이스의 상류 표면은 가스 입구로부터 보이는 표면이며, 하나의 동일한 또는 하나 초과의 구성요소에 의해 형성될 수 있다. 유사하게, 디플렉터 디바이스의 하류 표면은 가스 출구로부터 보이는 표면이며, 하나의 동일한 또는 하나 초과의 구성요소에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상류 표면은 가스 입구를 향해 테이퍼진다. 그러한 상류 표면은 세정 챔버를 통해 유동하는 가스를 통로로 외측을 향해 안내할 수 있다. 통로는 세정 챔버의 유동 영역의 제한을 형성할 수 있으므로, 통로에서의 가스 속도가 증가할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 간극의 출구 단부는 상류 횡방향 평면보다 가스 입구에 축방향으로 더 가깝게 위치된다. 따라서, 내부 차폐부는 가스 속도가 상대적으로 매우 높고 세정액 유동 차폐에 대한 요구가 상대적으로 큰 통로의 레벨에 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 간극의 입구 단부는 하류 횡방향 평면보다 가스 출구에 축방향으로 더 가깝게 위치된다. 따라서, 내부 차폐부는 가스 속도가 상대적으로 매우 높고 세정액 유동 차폐에 대한 요구가 상대적으로 큰 통로의 레벨에 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 분사 노즐은 간극의 입구 단부보다 가스 출구에 축방향으로 더 가깝게 위치된다. 분사 노즐의 분사 각도는 통상적으로 60 내지 180도이다. 따라서, 이 실시예는 분사 노즐로부터 분사된 세정액이 간극으로 진입하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크러버는 디플렉터 디바이스로부터 연장되고 디플렉터 디바이스로부터 세정액을 안내하여 스크러버로부터 세정액의 배출을 용이하게 하도록 구성된 적어도 하나의 이송 부재를 포함한다. 적어도 하나의 이송 부재는 스크러버의 액체 배출 수단을 향해 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크러버는 디플렉터 디바이스로부터 케이싱을 향해 연장되는 적어도 하나의 이송 부재를 포함하고, 적어도 하나의 이송 부재는 세정액을 디플렉터 디바이스로부터 케이싱을 향해, 특히 케이싱의 내부면으로 유도하도록 구성된다. 따라서, 디플렉터 디바이스에 도달하는 세정액은 케이싱을 향해, 특히 케이싱의 내부면으로 이송되어 세정액의 액체 배출 수단으로의 유동을 형성함으로써 가스 유동에 의한 세정액의 혼입을 추가로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내부 차폐부는 내부 차폐부의 내부로부터 외부로 연장되고 적어도 하나의 이송 부재와 연통하여 디플렉터 디바이스로부터 간극으로 세정액의 공급을 허용하는 적어도 하나의 개구를 포함한다. 이송 부재 또는 이송 부재들은 가스와 세정액 사이의 임의의 접촉을 제외하고 세정액을 간극으로 직접 이송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디플렉터 디바이스와 케이싱 사이의 통로는 가변적인 폭을 가지며 내부 차폐부는 통로의 가장 좁은 부분을 통해 연장된다. 이에 의해, 가스 속도, 및 이에 따라 세정액 차폐에 대한 필요성이 통상적으로 통로의 가장 좁은 부분에서 가장 크기 때문에, 내부 차폐부의 최적의 위치 및 연장이 가능하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크러버는 케이싱으로부터 가스 출구를 향해 내향으로 연장되는 제한 요소를 포함하고, 제한 요소는 제한 요소와 케이싱 사이에 트레이를 형성하며, 트레이는 세정액을 수집하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제한 요소는 디플렉터 디바이스의 하류에 그리고 내부 차폐부의 하류에 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크러버는 상기 디플렉터 디바이스가 상류 디플렉터 디바이스로서 내부에 배치되는 가스 입구에 인접한 상류 세정 섹션, 및 추가 디플렉터 디바이스가 하류 디플렉터 디바이스로서 내부에 배치되는 가스 출구에 인접한 하류 세정 섹션을 포함한다. 내부 차폐부는 상류 디플렉터 디바이스의 축방향 레벨에서 상류 세정 섹션에 제공될 수 있다.
본 발명은 이제 다양한 실시예의 설명을 통해 그리고 첨부 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크러버의 종단면을 개략적으로 개시한다.
도 2는 도 1의 스크러버의 일부의 종단면을 개략적으로 개시한다.
도 3은 도 1의 스크러버의 내부 차폐부의 종단면을 개략적으로 개시한다.
도 4는 도 2의 선 IV-IV를 따른 횡단면을 개략적으로 개시한다.
도 5는 도 3과 유사하지만 제2 실시예에 따른 스크러버의 내부 차폐부의 종단면을 개략적으로 개시한다.
도 6은 제3 실시예에 따른 상류 디플렉터 디바이스의, 도 4와 유사한 횡단면을 개략적으로 개시한다.
도 1은 엔진, 버너, 보일러 등, 예를 들어 도 1에 개략적으로 나타낸 선박 엔진(2)으로부터의 배기 가스와 같은 가스를 세척하기 위한 인라인 스크러버(1)를 개시한다.
스크러버(1)는 길이방향 중심축(x)을 따라 연장되고 세정 챔버(4)를 둘러싸는 케이싱(3)을 포함한다. 길이방향 중심축(x)은 도 1에 나타낸 바와 같이 수직일 수 있다. 스크러버(1)는 하단부를 형성할 수 있는 제1 단부(1a), 및 상단부를 형성할 수 있는 제2 단부(1b)를 갖는다.
제1 실시예에서, 스크러버(1) 및 케이싱(3)은 원형 단면을 갖는다(도 4 참조).
케이싱(3)은 세척될 가스를 위한 가스 입구(5), 및 세척된 가스를 위한 가스 출구(6)를 포함한다. 가스 입구(5)는 제1 단부(1a)에 제공되고 세정 챔버(4) 내로 연장된다. 가스 출구(6)는 제2 단부(1b)에 제공되고 세정 챔버(4)로부터 연장된다.
제1 실시예에서, 가스 입구(5) 및 가스 출구(6)는 길이방향 중심축(x)과 동심이다(도 1 참조).
케이싱(3)은 가스의 가스 유동이 가스 입구(5)로부터 가스 출구(6)로 유동 방향(F)으로 세정 챔버(4)를 통해 유동하게 하도록 구성된다.
가스 입구(5)는 선박 엔진(2)의 배기 파이프(2a)에 연결된 입구 튜브(7)를 포함한다. 입구 튜브(7)는 제1 단부(1a)에서 세정 챔버(4) 내로 연장된다(또한 도 2 참조). 배기 파이프(2a) 및 입구 튜브(7)는 길이방향 중심축(x)과 일직선으로 연장될 수 있다.
스크러버(1)는 세정액을 세정 챔버(4) 내로 그리고 가스 유동 내로 분사하도록 구성된 적어도 하나의 분사 노즐(8)을 포함한다. 개시된 실시예에서, 스크러버(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이 복수의 분사 노즐(8), 예를 들어 5개의 분사 노즐(8)을 포함한다. 분사 노즐(8)의 수는 스크러버(1)의 설계 및 크기에 맞게 조절될 수 있다. 각각의 분사 노즐(8)은 가스 입구(5)를 향해 및/또는 가스 출구(6)를 향해 지향될 수 있다(도 1의 예시된 방향 참조).
스크러버(1)는 세정 챔버(4)로부터 사용된 세정액을 배출하기 위한 액체 배출 수단을 포함한다. 액체 배출 수단의 제1 액체 출구(9)는 가스 입구(5)의 외부에 제공된다. 제1 실시예에서, 제1 액체 출구(9)는 환형일 수 있고, 도 1 및 도 2에서 확인될 수 있는 바와 같이, 케이싱(3)의 내부면(10)과 입구 튜브(7) 사이에서 입구 튜브(7) 주위로 연장될 수 있다. 케이싱(3)의 내부면(10)을 따라 유동하는 사용된 세정액은 제1 액체 출구(9)를 통해 배출될 수 있다.
스크러버(1)는 가스 입구(5)와 가스 출구(6) 사이에서 케이싱(3)과 동심으로 세정 챔버(4)에 제공된 적어도 하나의 디플렉터 디바이스(11, 12)를 포함한다. 제1 실시예에서, 2개의 디플렉터 디바이스(11, 12), 즉 하나의 상류 디플렉터 디바이스(11) 및 하나의 하류 디플렉터 디바이스(12)가 제공된다.
분사 노즐(8)은 케이싱(3)의 가스 출구(6)와 상류 디플렉터 디바이스(11) 사이에 배치된다.
상류 디플렉터 디바이스(11)는 가스 입구(5)에 가깝게 제공될 수 있고, 세정액이 선박 엔진(2)의 가스 입구(5) 및 배기 파이프(2a)에 진입하는 것을 방지하는 커버로서 기능할 수 있다. 이는 상류 디플렉터 디바이스(11)가 입구 튜브(7) 바로 위에 제공되는 도 1 및 도 2에서 확인될 수 있다.
상류 디플렉터 디바이스(11)는 도 2에 점선으로 개략적으로 나타낸 적절한 부착 바아를 통해 입구 튜브(7)에 부착될 수 있다.
스크러버(1)는 케이싱(3)으로부터 가스 출구(6)를 향해 내향으로 연장되는 제한 요소(13)를 포함할 수 있다. 제한 요소(13)는 제한 요소(13)와 케이싱(3)의 내부면(10) 사이에 환형 트레이(14)를 형성한다. 트레이(14)는 사용된 세정액을 수집하도록 구성된다. 액체 배출 수단의 제2 액체 출구(15)는 트레이(14)로부터 케이싱(3) 밖으로 연장되어 사용된 세정액이 세정 챔버(4)로부터 배출되게 한다.
제한 요소(13)는 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류에 그리고 하류 디플렉터 디바이스(12)의 상류에, 또는 달리 말해서 상류 디플렉터 디바이스(11)와 하류 디플렉터 디바이스(12) 사이에 축방향으로 제공된다.
하류 디플렉터 디바이스(12)는 도 2에 점선으로 개략적으로 나타낸 적절한 부착 바아를 통해 제한 요소(13)에 부착될 수 있다. 대안적으로, 하류 디플렉터 디바이스(12)는 케이싱(3)에 부착될 수 있다.
제1 실시예에서, 스크러버(1)는 2-스테이지 스크러버이며, 가스 입구(5)에 인접한 상류 세정 섹션(4a) 및 가스 출구(6)에 인접한 하류 세정 섹션(4b)을 포함한다. 상류 디플렉터 디바이스(11)는 상류 세정 섹션(4a)에 제공된다. 하류 디플렉터 디바이스(12)는 하류 세정 섹션(4b)에 제공된다.
제한 요소(13)는 상류 세정 섹션(4a)으로부터 하류 세정 섹션(4b)으로 천이부를 형성할 수 있다.
상류 디플렉터 디바이스(11) 및 하류 디플렉터 디바이스(12)는 상류 표면(16)을 갖는 각각의 상류 디플렉터(18)를 포함한다(도 2 참조). 상류 표면(16)은 상류 디플렉터(18)를 커버할 수 있다. 상류 표면(16)은 외부 에지(16')를 가지며, 외부 에지는 또한 상류 디플렉터(18)의 외부 에지(16')를 형성할 수 있다. 상류 표면(16)은 상류 및 하류 디플렉터 디바이스(11, 12)의 각각의 상류 횡방향 평면(Pa)으로부터 가스 입구(5)를 향해 연장된다(도 1 내지 도 3 참조). 상류 표면(16)은 상류 횡방향 평면(Pa)에 위치된 외부 에지(16')로부터 가스 입구(5)를 향해 테이퍼진다. 제1 실시예에서, 상류 표면(16)은 원추형 또는 절두 원추형으로 형성될 수 있다.
상류 디플렉터 디바이스(11) 및 하류 디플렉터 디바이스(12)는 또한 하류 표면(17)을 갖는 각각의 하류 디플렉터(19)를 포함한다. 하류 표면(17)은 하류 디플렉터(19)를 커버할 수 있다. 하류 표면(17)은 외부 에지(17')를 가지며, 외부 에지는 또한 하류 디플렉터(19)의 외부 에지(17')를 형성할 수 있다. 하류 표면(17)은 상류 및 하류 디플렉터 디바이스(11, 12)의 각각의 하류 횡방향 평면(Pb)으로부터 가스 출구(6)를 향해 연장된다(도 1 내지 도 3 참조). 하류 표면(17)은 하류 횡방향 평면(Pb)에 위치된 외부 에지(17')로부터 가스 출구(6)를 향해 테이퍼진다. 제1 실시예에서, 하류 표면(17)은 원추형 또는 절두 원추형으로 형성될 수 있다.
횡방향 평면(Pa, Pb)은 길이방향 중심축(x)에 수직이다.
제1 실시예에서, 상류 디플렉터 디바이스(11) 및 하류 디플렉터 디바이스(12) 모두는 길이방향 중심축(x)의 방향에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 디플렉터 디바이스(11, 12)와 케이싱(3) 사이에 각각의 환형 통로(28)를 형성한다(도 4 참조).
세정 챔버(4)는 통로(28)의 상류 및 하류보다 통로(28)에서 보다 작은 유동 영역을 갖는다.
하류 디플렉터 디바이스(12)의 직경은 도 2에 나타낸 바와 같이 상류 디플렉터 디바이스(11)의 직경보다 작을 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다.
내부 차폐부(20)
스크러버(1)는 케이싱(3) 내부 및 상류 디플렉터 디바이스(11) 외부에서, 즉 케이싱(3)과 디플렉터 디바이스(11) 사이에서 연장되는 내부 차폐부(20)를 포함한다. 내부 차폐부(20)는 나사 또는 용접에 의해 케이싱(3)에 고정되고 케이싱(3)의 내부면(10)을 따라 케이싱과 동심으로 연장된다. 내부 차폐부(20)는 통로(28)로부터 내부 차폐부(20)와 케이싱(3)의 내부면(10) 사이에 간극(21)을 분리한다(도 3 참조).
디플렉터 디바이스(11)의 상류 및 하류 표면(16, 17)의 원추 형상으로 인해, 디플렉터 디바이스(11)와 케이싱(3) 사이의 통로(28)는 가변적인 폭을 가지며 내부 차폐부(20)는 통로(28)의 가장 좁은 부분을 통해 연장된다. 제1 실시예에서, 통로(28)의 가장 좁은 부분은 하류 횡방향 평면(Pb) 및/또는 상류 횡방향 평면(Pa)에 위치된다.
간극(21)은 가스 출구(6)를 향해 개방된 입구 단부(22), 및 가스 입구(5)를 향해 개방된 출구 단부(23)를 갖는다. 내부 차폐부(20)는 유동 방향(F)과는 반대 방향으로 케이싱(3)의 내부면(10)을 따라 입구 단부(22)로부터 출구 단부(23)로 간극(21)을 통한 세정액의 유동을 가능하게 한다.
내부 차폐부(20)는 상류 디플렉터 디바이스(11) 둘레에서 연장되어 내부 차폐부(20)와 케이싱(3) 사이의 간극(21)에 환형 연장부를 제공한다.
케이싱(3)과 내부 차폐부(20)는 적어도 부분적으로 균일한 단면을 갖는다. 제1 실시예에서, 케이싱(3)과 내부 차폐부(20)는 모두 원형 단면을 갖는다.
통로(28)는 길이방향 중심축(x)에 수직인 횡방향 연장부를 갖는다. 내부 차폐부(20)는 통로(28)의 전체 횡방향 연장부를 따라 통로(28)에 인접한다. 통로(28)의 횡방향 연장부는 길이방향 중심축(x)에 수직이며, 케이싱(3) 및 내부 차폐부(20) 내부에서 주변으로 연장된다. 제1 실시예에서, 횡방향 연장부는 상류 디플렉터 디바이스(11) 둘레에서 360도이다.
내부 차폐부(20)는 금속 시트와 같은 시트 재료로 형성되고, 경사진, 여기서 원추형의 차폐 부분(24)을 포함한다. 경사 차폐 부분(24)은 간극(21)의 출구 단부(23)로부터 입구 단부(22)를 향한 방향으로 간극(21)을 점진적으로 넓히도록 길이방향 중심축(x)을 향해 내향으로 경사져 있다.
경사 차폐 부분(24)은 길이방향 중심축(x)에 수직으로 연장되는 평면(25)으로부터 연장되고 간극(21)의 출구 및 입구 단부(23, 22) 사이에서 입구 단부(22)를 향해, 여기서 입구 단부까지 전체적으로 위치된다.
평면(25)은 출구 단부(23)보다 입구 단부(22)에 더 가깝게 위치될 수 있다. 대안적으로, 평면(25)은 입구 단부(22)보다 출구 단부(23)에 더 가깝게 또는 심지어는 출구 단부(23)에 위치될 수 있다.
제1 실시예에서, 내부 차폐부(20)는 또한 경사 차폐 부분(24)으로부터 출구 단부(23)를 향해 케이싱(3)과 축방향으로 연장되는 직선 또는 축방향 차폐 부분(29)을 포함한다. 축방향 차폐 부분(29)은 평면(25)으로부터 길이방향 중심축(x)과 평행하고 케이싱(3)과 평행하게 연장된다.
제1 실시예에서, 내부 차폐부(20)는 원형 단면을 갖고, 이에 따라 케이싱(3)과 내부 차폐부(20) 사이의 간극(21)은 도 4에서 확인될 수 있는 바와 같이 그리고 위에서 언급된 바와 같이 환형이다. 내부 차폐부(20)는 케이싱(3)을 따른 축방향 길이(A)(도 2 참조), 및 축방향 길이(A)에 수직인 횡방향 길이(T)를 갖는다. 제1 실시예에서, 내부 차폐부(20)의 횡방향 길이(T)는 내부 차폐부(20)의 원주방향 길이와 동일하다(도 4 참조).
상류 및 하류 디플렉터 디바이스(11, 12)는 각각의 높이(H)를 가지며, 이는 길이방향 중심축(x)과 일치하고 상류 표면(16)으로부터 하류 표면(17)까지 연장된다(도 2 참조). 상류 디플렉터 디바이스(11)의 높이(H)는 하류 디플렉터 디바이스(12)의 높이(H)와 상이할 수 있다. 내부 차폐부(20)의 축방향 길이(A)는 상류 디플렉터 디바이스(11)의 높이(H)의 2배보다 작을 수 있다.
간극(21)은 가변적인 폭(W), 즉 케이싱(3)의 내부면(10)으로부터 내부 차폐부(20)의 외부면(26)까지의 거리를 갖는다(도 3 참조). 폭(W)은 평면(25)에서 또는 그 아래에서, 즉 경사 차폐 부분의 외부에서 2-8 mm, 바람직하게는 3-5 mm, 더 바람직하게는 4 mm 또는 약 4 mm일 수 있다.
스크러버(1)는 케이싱(3)으로부터 간극(21)으로 내향으로 연장되고 케이싱의 내부면(10)에 용접되는 유동 방지 요소(27)를 포함한다. 유동 방지 요소(27)는 세정액을 내부 차폐부(20)를 향해 강제 이동시키도록 배치된다. 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 유동 방지 요소(27)는 경사 차폐 부분(24)에 대향하여 제공되고, 내부 차폐부(20)로부터 그리고 경사 차폐 부분(24)로부터 거리를 둔 위치로 경사 차폐 부분(24)을 향해 연장된다. 유동 방지 요소(27)는 내부 차폐부(20)의 전체 횡방향 길이(T)를 따라, 즉 제1 실시예에서 내부 차폐부(20)의 원주를 따라 연장될 수 있다.
따라서, 내부 차폐부(20)는 상류 디플렉터 디바이스(11)의 축방향 레벨에서 상류 세정 섹션(4a) 내에 제공된다. 보다 정확하게는, 간극(21)의 출구 단부(23)는 상류 횡방향 평면(Pa)보다 가스 입구(5)에 축방향으로 더 가깝게 위치된다. 더욱이, 간극(21)의 입구 단부(22)는 하류 횡방향 평면(Pb)보다 가스 출구(6)에 축방향으로 더 가깝게 위치된다.
각각의 분사 노즐(8)은 간극(21)의 입구 단부(22)보다 가스 출구(6)에 축방향으로 더 가깝게 위치된다. 특히, 가장 상류의 분사 노즐(8)은 간극(21)의 입구 단부(22)보다 가스 출구(6)에 축방향으로 더 가깝게 위치된다.
이송 부재(30)
제1 실시예에서, 스크러버(1)는 상류 디플렉터 디바이스(11)로부터 케이싱(3)을 향해 연장되는 적어도 하나의 이송 부재(30)를 포함한다. 이송 부재(30)의 수는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상일 수 있다. 제1 실시예에서, 3개의 이송 부재(30)가 제공된다(도 4 참조). 3개의 이송 부재(30)는 상류 디플렉터 디바이스(11) 둘레에 등거리로 제공될 수 있다.
이송 부재(30)는 상류 디플렉터 디바이스(11)에 의해 수집된 세정액을 상류 디플렉터 디바이스(11)로부터 케이싱(3)을 향해 유도하도록 구성된다.
이송 부재(30) 각각은 가상의 직선(L)의 일부를 따라 연장된다. 제1 실시예에서, 가상의 직선(L)은 길이방향 중심축(x)으로부터 케이싱(3)까지 연장된다(도 4 참조). 따라서, 제1 실시예에서, 각각의 이송 부재(30)는 길이방향 중심축(x)에 대해 반경방향 외향으로 연장된다. 가상의 직선(L)은 하류 표면(17)에서 임의의 위치로부터 연장될 수 있고, 이에 따라 접선 성분을 가질 수 있음을 유념해야 한다.
이송 부재(30)는 통로(28)를 통해 제1 단부(1a)를 향해, 시작 위치(31)로부터 종료 위치(32)까지 연장된다(도 3 참조).
시작 위치(31)는 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17)의 외부 에지(17')에 위치된다. 종료 위치(32)는 케이싱(3)의 내부면(10)에 또는 인접하여 위치된다.
종료 위치(32)는 시작 위치(31)보다 가스 입구(5)에 더 가깝게 위치된다. 종료 위치(32)는 또한 상류 디플렉터 디바이스(11)의 상류 및 하류 횡방향 평면(Pa 및 Pb)보다 가스 입구(5)에 더 가깝게 위치된다. 따라서, 이송 부재(30)는 외부 에지(17')로부터 가스 입구(5)를 향해 경사질 것이다. 또한, 종료 위치(32)는 이에 따라 통로(28)의 가장 좁은 부분 아래에 위치될 것이다.
도 2 및 도 4에서 확인될 수 있는 바와 같이, 이송 부재(30)는 이에 따라 하류 표면(17)으로부터, 보다 정확하게는 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17)의 외부 에지(17')로부터 연장된다. 결과적으로, 세정액은 하류 표면(17) 상에 수집되고 이송 부재(30)를 통해 케이싱(3)의 내부면(10)을 향해 이송되어 케이싱(3)의 내부면(10) 상에 세정액의 유동을 형성할 수 있다.
스크러버(1)는 하류 표면(17) 둘레에서, 특히 상류 디플렉터 디바이스(11)의 외부 에지(17')를 따라 연장되는 에지 부재(33)를 더 포함한다. 제1 실시예에서, 에지 부재(33)는 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17)을 둘러싸거나 적어도 부분적으로 둘러싸도록 환형이다.
에지 부재(33)는, 하류 표면(17)의 외부 에지(17')로부터, 그리고 하류 횡방향 평면(Pb)으로부터 멀어지고 길이방향 중심축(x)과 평행하게 가스 출구(6)를 향해 연장되는 벽(34)을 형성한다.
따라서, 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17) 상에 수집된 세정액은 에지 부재(33)에 의해 하류 표면(17) 상에 보유될 수 있다.
에지 부재(33)는 에지 부재(33)의 내부로부터 외부로 연장되고 각각의 이송 부재(30)와 연통하는 개구(35)를 포함한다. 따라서, 개구(35)는 하류 표면(17) 상에 수집된 세정액이 이송 부재(30)를 통해 빠져나가게 한다(도 3 참조).
제1 실시예에서, 각각의 이송 부재(30)는 가스 출구(6)를 향해 개방된 트레이로서 구성된다(도 3 참조).
제1 실시예에서, 내부 차폐부(20)는, 내부 차폐부(20)의 내부로부터 외부로 연장되고 각각의 이송 부재(30)와 연통하여 디플렉터 디바이스(11)로부터 간극(21)으로 세정액의 공급을 허용하는 개구(36)를 포함한다(도 3 참조). 제1 실시예에서, 개구(36)는 간극(21)의 출구 단부(23)의 축방향 레벨에 위치되며, 이는 개구(36)가 내부 차폐부(20)의 상류 에지에 노치로서 형성됨을 의미한다. 따라서, 이송 부재(30)는 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 세정액을 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17)으로부터 간극(21)으로 이송할 수 있다.
다른 실시예
도 5는 이송 부재(30)가 파이프로 구성된다는 점에서 제1 실시예와 상이한 제2 실시예를 나타낸다.
더욱이, 제2 실시예의 이송 부재(30)는 간극(21)의 출구 단부(23)로부터 축방향 거리를 두고 종료 위치(32)까지 연장된다. 이는 내부 차폐부(20)가 이송 부재(30)의 종료 위치(32)로부터 제1 단부(1a)를 향해 더 연장될 수 있음을 의미한다. 더욱이, 간극(21)의 출구 단부(23)와 상류 횡방향 평면(Pa) 사이의 축방향 거리는 제1 실시예보다 길 수 있다.
도 6은 케이싱(3)이 직사각형, 특히 정사각형의 단면 형상을 갖는다는 점에서 제1 실시예와 상이한 제3 실시예를 나타낸다. 이때, 디플렉터 표면(16, 17)은, 경사져서 서로 각도를 형성하는 2개의 평면 표면적을 각각 갖는 지붕같은 형상을 가질 수 있다. 도 1 및 도 2의 종단면은 또한 이들 2개의 표면적을 예시할 수 있다. 2개의 내부 차폐부(20), 간극(21), 유동 방지 요소(27), 이송 부재(30)의 쌍 및 에지 부재(33)는 서로 대향하여 제공되며, 케이싱(3)의 각각의 직선 벽 부분을 따라 서로 평행하게 연장된다. 내부 차폐부(20)의 횡방향 길이(T)는 2개의 대향하는 내부 차폐부(20)의 횡방향 길이의 합이다.
제3 실시예의 변형에 따르면, 디플렉터 표면(16, 17)은 피라미드형 형상을 가질 수 있고, 통로(28)는 각각의 디플렉터 디바이스(11, 12)를 둘러싸는 4개의 직교 통로에 의해 형성된다. 각각의 그러한 통로는 내부 차폐부(20), 간극(21), 유동 방지 요소(27), 이송 부재(30) 및 에지 부재(33)를 포함할 수 있다.
스크러버(1)는 1-스테이지 스크러버일 수 있고, 이에 따라 단하나의 디플렉터 디바이스(11, 12)를 갖는 단하나의 세정 섹션(4a, 4b)만을 포함한다는 점에 유념해야 한다. 이때, 단일 디플렉터 디바이스(11, 12), 이송 부재(30) 및 에지 부재(33)는 내부 차폐부(20) 내에 배치될 수 있고, 간극 폭(W)은 약 4-20 mm일 수 있다.
도 2의 점선으로 나타낸 바와 같이, 세정 섹션(4a)보다 세정 섹션(4b)에서 세정액의 통상적으로 더 높은 유동으로 인해, 약 6-16 mm의 더 큰 간극 폭(W)을 갖는 추가 내부 차폐부(20)가 하류 디플렉터 디바이스(12) 외부에 제공될 수 있다. 이송 부재(30)는 하류 디플렉터 디바이스(12)의 하류 표면(17)으로부터 케이싱(3)의 내부면(10)의 위치, 특히 추가 내부 차폐부(20)에 의해 형성된 간극(21)에 제공될 수 있다.
도 1에 점선으로 나타낸 바와 같이, 하류 디플렉터 디바이스(12)의 하류 표면(17)으로부터 케이싱(3)의 내부면(10)의 위치까지 적어도 하나, 예를 들어 3개의 이송 부재(30)가 제공될 수 있다. 이들 이송 부재(30)의 종료 위치(32)는 케이싱(3)의 내부면(10)에 인접할 수 있으며, 여기서 가스 유동의 속도는 내부면(10)으로부터 더 먼 거리에서보다 낮다. 도 1에서, 내부 차폐부(20)는 하류 디플렉터 디바이스(12)에는 제공되지 않는다.
스크러버(1)의 작동
스크러버(1)를 작동시킬 때, 배기 가스는 선박 엔진(2)으로부터 가스 입구(5)를 통해 도입된다. 고온을 갖는 배기 가스는 상류 세정 섹션(4a)에서 상류 디플렉터 디바이스(11)의 상류 표면(16)을 향해 안내되며, 여기서 배기 가스는 통로(28)를 향해 반경방향 외향으로 강제 이동된다. 통로(28)에서의 가변적인 폭 및 특히 감소된 유동 영역으로 인해, 통로(28)를 통한 가스 유동의 속도는 증가되고 통로(28)의 가장 좁은 부분에서 가장 크다.
세정액은 분사 노즐(8)을 통해 가스 유동으로 도입되어 배기 가스의 황, 그을음 및 입자와 반응한다. 세정액은 황, 그을음 및 입자를 흡수하여 액적을 형성할 것이다.
액적의 일부는 케이싱(3)의 내부면(10)을 향해 강제 이동된다. 이어서, 이들 액적은 가스 유동의 유동 방향(F)과는 반대 방향으로 중력에 의해 제1 액체 출구(9)를 향해 유동하는 액체 유동을 형성할 수 있다. 내부 차폐부(20)는 가스 유동으로부터 액체의 유동을 국소적으로 차폐하여 액체가 내부 차폐부(20) 외부의 간극(21)에서 유동할 때 액체가 가스 유동에 의해 상향으로 강제 이동되는 것을 방지한다. 이에 의해, 세정액의 배출이 용이하게 된다.
액적의 다른 부분은 상류 세정 섹션(4a)의 중간에서 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17)을 향해 유동하고, 여기서 가스 유동의 속도는 더 외부 영역에서보다 낮다. 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17)에 부딪치는 액적은 중력에 의해 하류 표면(17) 상에서 외부 에지(17') 및 에지 부재(33)를 향해 유동하는 액체를 형성한다. 거기서부터, 액체는 이송 부재(30)를 통해 케이싱(3)의 내부면(10)을 향해, 특히 간극(21)으로 이송된다. 간극(21)으로부터, 이송 부재(30)로부터의 액체는 케이싱(3)의 내부면(10)을 따라 이미 유동하는 액체와 함께 제1 액체 출구(9)를 통해 중력에 의해 배출된다.
가스 유동의 유동 영역은 제한 요소(13)에서 감소되어 하류 세정 섹션(4b)에 진입할 때 가스 유동의 속도를 증가시킨다. 상류 세정 섹션(4a)으로부터의 배기 가스는 하류 디플렉터 디바이스(12)와 케이싱(3)의 내부면(10) 사이의 통로(28)로 외향으로 강제 이동되며, 여기서 감소된 유동 영역은 상류 디플렉터 디바이스(11)에서와 동일한 방식으로 가스 유동의 속도를 추가로 증가시킨다.
상류 세정 섹션(4a)으로부터 가스 유동에 혼입되어 하류 세정 섹션(4b)에 형성된 액적의 일부는 하류 세정 섹션(4b)의 내부면(10)에 부딪치고 배출을 위해 트레이(14) 및 제2 액체 출구(15)로 하향으로 유동하는 액체를 형성한다. 이들 액적의 다른 부분은 하류 디플렉터 디바이스(12)의 하류 표면(17)에 부딪치고 배출을 위해 하류 표면(17) 상에서 트레이(14) 및 제2 액체 출구(15)로 하향으로 유동하는 액체를 형성한다.
본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않고 다음의 청구범위의 범위 내에서 변경되고 수정되며 조합될 수 있다.
예를 들어, 스크러버(1)는 또한 상류 디플렉터 디바이스(11) 아래에 추가 분사 노즐(8), 예를 들어 가스 입구(5) 외부에 배치된 배기 가스를 냉각시키기 위한 분사 노즐을 포함할 수 있다.
제1 실시예에 따른 스크러버(1)의 케이싱(3), 내부 차폐부(20), 디플렉터 디바이스(11, 12) 및 에지 부재(30)는 동심으로 배치되고 균일한 원형 단면을 갖는다. 대안 실시예에 따르면, 케이싱(3), 내부 차폐부(20), 디플렉터 디바이스(11, 12) 및/또는 에지 부재(33)는 비동심으로 배치될 수 있고/있거나 타원형과 같은 다른, 및/또는 상이한 단면을 가질 수 있다. 또한, 내부 차폐부(20)는 디플렉터 디바이스(11, 12) 둘레에서 전체적으로 연장될 필요는 없고, 단지 부분적으로만 연장될 수 있다.
제1 실시예의 디플렉터 디바이스(11, 12)는 원추형의 상류 및 하류 표면(16, 17)을 포함한다. 물론, 디플렉터 디바이스(11, 12)의 대안적인 설계가 가능하다. 예를 들어, 디플렉터 디바이스(11, 12)는 대신에 평면 상류 표면 및/또는 평면 하류 표면을 포함할 수 있다.
제1 실시예의 유동 방지 요소(27)는 케이싱(3)에 용접된 블록 요소이며, 단일 환형 구성요소로서 내부 차폐부(20)를 따라 전체적으로 연장된다. 당연히, 다른 설계가 가능하다. 예를 들어, 유동 방지 요소(27)는 얇은 판 또는 케이싱(3)의 일체형 부분으로서 형성될 수 있고/있거나 내부 차폐부(20)를 따라 균등하게 분포된 복수의 서브 요소를 포함할 수 있다.
이송 부재(30)의 시작 위치(31) 및 종료 위치(32)는 전술한 바와 같이 배치될 필요는 없다. 예를 들어, 시작 위치는 외부 에지(17')로부터 거리를 두고 상류 디플렉터 디바이스(11)의 하류 표면(17) 상에 배치될 수 있고/있거나 이송 부재(30)는 상류 디플렉터 디바이스(11)를 통해 연장될 수 있다. 그러한 실시예에서, 하류 표면(17)은 평면일 수 있다. 시작 위치(31)는 심지어는 상류 디플렉터 디바이스(11)의 상류 표면(16) 상에 배치될 수 있다. 또한, 종료 위치(32)는 길이방향 중심축(x)에 대해 시작 위치(31)와 정렬된 상태로 배치될 수 있다.
본 발명과 관련이 없는 세부 내용에 대한 설명은 생략되었고 도면은 단지 개략적이며 실척에 따라 묘화되지 않았다는 것이 강조되어야 한다. 또한, 도면 중 일부는 다른 것보다 더 단순화되었음을 알아야 한다. 따라서, 일부 구성요소는 하나의 도면에 도시되어 있지만 다른 도면에는 생략되어 있을 수 있다. 더욱이, 스크러버가 정상적인 작동 상태에 있을 때 스크러버를 설명하고 반영하기 위해 선택된 "상부", "하부", "수직", "수평", "길이방향" 등의 표현은 본 명세서에서 스크러버의 상이한 세부 내용을 구별하기 위해 사용되었다는 것이 강조되어야 한다. 따라서, 이들 표현은 결코 제한되지 않는다.

Claims (15)

  1. 가스 세척용 스크러버(1)로서,
    길이방향 중심축(x)을 따라 연장되고 세정 챔버(4)를 둘러싸는 케이싱(3)으로서, 케이싱(3)은 세정 챔버(4) 내로 연장되는, 세척 대상 가스를 위한 가스 입구(5), 및 세정 챔버(4)로부터 연장되는, 세척된 가스를 위한 가스 출구(6)를 갖고, 케이싱(3)은 가스의 가스 유동이 가스 입구(5)로부터 가스 출구(6)로 유동 방향(F)으로 세정 챔버(4)를 통해 유동하게 하도록 구성되는 케이싱(3),
    세정 챔버(4) 내에서 가스 입구(5)와 가스 출구(6) 사이에 제공되고 디플렉터 디바이스(11)와 케이싱(3) 사이에 통로(28)를 형성하는 디플렉터 디바이스(11), 및
    케이싱(3)의 가스 출구(6)와 디플렉터 디바이스(11) 사이에 배치되고 세정 챔버(4) 및 가스 유동 내로 세정액을 분사하도록 구성된 분사 노즐(8)을 포함하는, 스크러버(1)에 있어서,
    상기 스크러버(1)는 케이싱(3)과 디플렉터 디바이스(11) 사이에서 연장되고 디플렉터 디바이스(11)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 내부 차폐부(20)를 포함하고, 내부 차폐부(20)는 케이싱(3)과 간극(21)을 형성하며, 상기 간극(21)은 간극(21)을 통해, 내부 차폐부(20)를 지나서, 케이싱(3)을 따라 세정액의 하향 유동을 허용하도록 입구 단부(22) 및 출구 단부(23)를 갖고,
    상기 간극(21)의 입구 단부(22) 및 출구 단부(23) 둘 다 상기 케이싱(3)의 가스 입구(5) 및 가스 출구(6) 사이의 가스 유동 통로 내에 배열되는 것을 특징으로 하는, 스크러버(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 간극(21)의 입구 단부(22)는 가스 출구(6)를 향해 개방되고, 간극(21)의 출구 단부(23)는 가스 입구(5)를 향해 개방되며, 세정액의 유동은 유동 방향(F)과는 반대 방향으로 입구 단부(22)로부터 출구 단부(23)로 허용되는, 스크러버(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 차폐부(20)는 디플렉터 디바이스(11) 둘레에서 연장되어 내부 차폐부(20)와 케이싱(3) 사이의 간극(21)에 환형 연장부를 제공하는, 스크러버(1).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이싱(3)과 상기 내부 차폐부(20)는 적어도 부분적으로 동일한 형상의 단면을 갖는, 스크러버(1).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 차폐부(20)는, 간극(21)의 출구 단부(23)로부터 입구 단부(22)를 향한 방향으로 간극(21)을 점진적으로 넓히도록 길이방향 중심축(x)을 향해 내향으로 경사진 경사 차폐 부분(24)을 포함하는, 스크러버(1).
  6. 제5항에 있어서, 상기 내부 차폐부(20)는 상기 경사 차폐 부분(24)으로부터 간극(21)의 출구 단부(23)를 향해 케이싱(3)과 축방향으로 연장되는 축방향 차폐 부분(29)을 포함하는, 스크러버(1).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스크러버(1)는 케이싱(3)으로부터 간극(21) 내로 내향으로 연장되고 세정액을 내부 차폐부(20)를 향해 강제 이동시키도록 배치된 유동 방지 요소(27)를 포함하는, 스크러버(1).
  8. 제5항에 있어서, 상기 스크러버(1)는 케이싱(3)으로부터 간극(21) 내로 내향으로 연장되고 세정액을 내부 차폐부(20)를 향해 강제 이동시키도록 배치된 유동 방지 요소(27)를 포함하고, 이 유동 방지 요소(27)는 경사 차폐 부분(24)에 대향하여 제공되는, 스크러버(1).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디플렉터 디바이스(11)는,
    가스 입구(5)로 향하고 상류 횡방향 평면(Pa)과 일치하는 외부 에지(16')를 갖는 상류 표면(16), 및
    가스 출구(6)로 향하고 하류 횡방향 평면(Pb)과 일치하는 외부 에지(17')를 갖는 하류 표면(17)을 포함하는, 스크러버(1).
  10. 제9항에 있어서, 상기 간극(21)의 출구 단부(23)는 상류 횡방향 평면(Pa)보다 가스 입구(5)에 축방향으로 더 가깝게 위치되는, 스크러버(1).
  11. 제9항에 있어서, 상기 간극(21)의 입구 단부(22)는 하류 횡방향 평면(Pb)보다 가스 출구(6)에 축방향으로 더 가깝게 위치되는, 스크러버(1).
  12. 제9항에 있어서, 상기 분사 노즐(8)은 간극(21)의 입구 단부(22)보다 가스 출구(6)에 축방향으로 더 가깝게 위치되는, 스크러버(1).
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스크러버(1)는 디플렉터 디바이스(11)로부터 케이싱(3)을 향해 연장되는 적어도 하나의 이송 부재(30)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 이송 부재(30)는 세정액을 디플렉터 디바이스(11)로부터 케이싱(3)을 향해 유도하도록 구성되는, 스크러버(1).
  14. 제13항에 있어서, 상기 내부 차폐부(20)는 내부 차폐부(20)의 내부로부터 외부로 연장되고 적어도 하나의 이송 부재(30)와 연통하여 디플렉터 디바이스(11)로부터 간극(21)으로 세정액의 공급을 허용하는 적어도 하나의 개구(36)를 포함하는, 스크러버(1).
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디플렉터 디바이스(11)와 케이싱(3) 사이의 통로(28)는 가변적인 폭을 가지며, 내부 차폐부(20)는 통로(28)의 가장 좁은 부분을 통해 연장되는, 스크러버(1).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102021121289A1 (de) * 2021-08-17 2023-02-23 Purem GmbH Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR624071A (fr) * 1926-11-04 1927-07-07 Cfcmug Laveur vertical pour le traitement de gaz ou de vapeurs
US2114786A (en) * 1935-08-30 1938-04-19 Claude B Schneible Column
US2596104A (en) * 1947-11-22 1952-05-13 Claude B Schneible Column apparatus
US2810450A (en) * 1956-06-08 1957-10-22 Allied Chem & Dye Corp Method and apparatus for treating coke oven gas
US2972393A (en) * 1959-03-25 1961-02-21 Allied Chem Process for treating coke oven gas
US3336733A (en) * 1965-05-17 1967-08-22 Cen Trific Air Products Inc Gas scrubber
US3708958A (en) * 1971-07-19 1973-01-09 C Duty Device and method for removing pollutants from stack gases
JPS5060874A (ko) * 1973-10-02 1975-05-26
JPS5635889B2 (ko) * 1973-10-16 1981-08-20
JPS53124383A (en) * 1977-04-04 1978-10-30 Ren Tokigawa Air purifier
US4722745A (en) * 1987-04-13 1988-02-02 Airpol, Inc. Gas cleaning system for high top pressure blast furnaces
US5292353A (en) * 1991-07-03 1994-03-08 The Delfield Company Air scrubber
DE10118961B4 (de) * 2001-04-10 2006-08-31 Thermoselect Ag Wäscher und Verfahren zum Reinigen von Gasen
CA2364100A1 (en) * 2001-11-30 2003-05-30 Diversified Metals Engineering Ltd. Method and apparatus for scrubbing gases, using mixing vanes
GB0709502D0 (en) * 2007-05-18 2007-06-27 Boc Group Plc Apparatus for treating gas
NO335786B1 (no) * 2013-02-22 2015-02-16 Marine Global Holding As Marin eksosgassrensing
EP2775112B2 (en) 2013-03-08 2023-02-15 Alfa Laval Corporate AB Cleaning system and method for reduction of SOx in exhaust gases
CN205127610U (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 梁成 一种新型除尘脱硫装置
CN106369650B (zh) * 2016-08-26 2018-07-06 丁荣 具有防水风机的油烟气净化机

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