KR102573428B1 - 유증기 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈/발전기 베어링의 윤활유 공급장치에서 발생하는 유증기를 효과적으로 포집하여 제거한 후 배출되도록 하는 유증기 제거장치에 관한 것으로, 유증기 제거용 수조, 오일탱크의 유증기가 상기 버블링 형성부 내로 공급되도록 상기 오일탱크와 상기 버블링 형성부를 연결하는 공급라인, 상기 처리기체가 대기로 배출되도록 상기 처리기제 배출구로부터 외부로 연결되는 배기라인, 상기 오일탱크의 유증기가 압력을 제공받아 상기 공급라인을 통해 상기 버블링 형성부로 공급되도록 상기 공급라인에 압력을 제공하는 블로워 및 상기 유수 배출구에 유수라인을 통해 연결되어 상기 유수 배출구를 통해 배출되는 유수를 공급받아 분리하는 유수 분리조를 포함한다.

Description

유증기 제거장치{Oil-Vapor Removal Device}

본 발명은 터빈/발전기 베어링의 윤활유 공급장치에서 발생하는 유증기를 효과적으로 포집하여 제거한 후 배출되도록 하는 유증기 제거장치에 관한 것이다.

터빈/발전기는 고속으로 회전하는 대형기기로 여러 개의 베어링으로 지지되며, 고속으로 회전하는 축의 원활한 윤활작용을 위해 윤활유가 연속으로 공급된다.

공급된 윤활유는 베어링에서 윤활 작용과 열을 흡수한 후 오일탱크로 회수되는데, 베어링에서의 고온 및 고속 회전의 영향으로 유증기가 지속적으로 발생되면서 회수되는 오일에 많은 양의 유증기가 포함된다. 이러한 유증기는 오일탱크의 상부 공간에 모이며, 수분과 공기를 포함하는 기체상 물질이다.

오일탱크의 상부에는 Vapor Fan이 설치되어 그의 운전에 따라 부압을 형성함으로써 베어링이 설치된 주변의 누유를 방지함과 아울러 오일탱크 공간에 모인 유증기를 대기로 배출시킨다. 이 과정에서 유증기가 효과적으로 제거되지 않고 배출될 경우 대기를 오염시킬 뿐만 아니라 배출시설 주변이 오염되면서 비나 눈이 내릴 때 기름 성분이 우수배관을 따라 지상으로 확산될 수 있고, 발전설비 주변은 물론이고 변압기 애자 등을 오염시킴에 따라 절연성능의 저하로 인한 고장 발생 등의 문제를 유발하게 된다.

종래에는 각종 필터에 의하거나 고전압의 전기를 사용하는 전기집진방식 등을 적용하여 유증기를 제거해 왔으나 이러한 종래 방식은 유증기 제거성능에서 한계가 있어 많은 양의 유증기가 대기로 배출되는 문제가 있다.

한국등록실용신안 제20-0392617호(등록일: 2005.08.03)

본 발명은 종래 유증기 제거설비에서 주기적으로 필터를 교환해야 하는 문제나 필터 또는 전기집진방식에서 유증기 제거성능에 한계가 있는 문제를 해소하고자 안출된 것으로, 유증기를 효과적으로 제거함으로써 유증기 제거성능이 크게 향상되어 대기로 배출되는 유증기를 대폭 감소시켜 환경오염을 예방하고 설비운영에 대한 부담을 경감하는 유증기 제거장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거용 수조는, 물이 채워지는 제1 영역과 상기 제1 영역의 상부에서 빈 공간으로 형성되는 제2 영역을 포함하는 수조 몸체부, 상기 제1 영역 내에 배치되고 오일탱크 내에 회수된 유증기가 압력을 제공받아 공급되며 공급되는 유증기가 버블링되면서 상기 제1 영역 내로 배출되도록 하는 버블링 형성부, 상기 제1 영역 내에 배치되며 버블링된 유증기가 상승 중 통과되면서 유증기의 유분이 포집되는 제1 포집부 및 상기 제2 영역 내에 배치되며 버블링된 유증기가 상기 제1 영역에 채워진 물의 수면 위로 배출된 후 상승 중 접촉되면서 포집되는 제2 포집부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거용 수조에 있어서, 상기 버블링 형성부는 유증기가 상기 버블링 형성부의 내부로 공급될 때 내부에 잔류하는 물이 외부로 배출되도록 형성된 물 배출구와, 상기 물 배출구와 통하도록 내부에 형성되고 부상체가 가이드되면서 이동되는 경로를 제공하는 경로부와, 상기 잔류하는 물에 의해 상기 경로부를 따라 부상함으로써 상기 물 배출구가 개방되도록 하고 내부로 공급되는 유증기의 압력에 의해 상기 잔류하는 물이 상기 물 배출구를 통해 외부로 배출될 때 상기 경로부를 따라 하강함으로써 상기 물 배출구를 폐쇄하는 부상체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거장치는, 전술한 유증기 제거용 수조로서 상기 제1 영역에 채워지는 물의 정해진 수위에 대응되는 위치에 유수 배출구가 형성되고 상기 제2 포집부를 통과하여 상기 제2 영역 중 상기 제2 포집부의 상측 공간에 모인 처리기체가 외부로 배출되도록 처리기체 배출구가 형성된 유증기 제거용 수조, 오일탱크의 유증기가 상기 버블링 형성부 내로 공급되도록 상기 오일탱크와 상기 버블링 형성부를 연결하는 공급라인, 상기 처리기체가 대기로 배출되도록 상기 처리기제 배출구로부터 외부로 연결되는 배기라인, 상기 오일탱크의 유증기가 압력을 제공받아 상기 공급라인을 통해 상기 버블링 형성부로 공급되도록 상기 공급라인에 압력을 제공하는 블로워 및 상기 유수 배출구에 유수라인을 통해 연결되어 상기 유수 배출구를 통해 배출되는 유수를 공급받아 분리하는 유수 분리조를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거장치에 있어서, 상기 공급라인을 통해 공급되는 유증기를 냉각시키는 쿨러를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거장치에 있어서, 상기 배기라인으로부터 분기하여 상기 공급라인으로 연결되며, 선택적으로 개폐됨으로써 상기 배기라인을 통해 배출되는 처리기체가 선택적으로 상기 공급라인으로 공급되도록 하는 바이패스라인을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 터빈/발전기와 같은 고속으로 회전하는 설비의 베어링에 윤활유를 공급하는 장치에서 발생되는 유증기가, 수조 내의 수중에 배치되는 버블링 형성부에서 버블링되어 수중으로 배출되고, 수중 및 수면 상에 배치되는 2단의 포집부를 통과하는 과정에서 효과적으로 포집 및 제거됨으로써 대기 환경오염을 최소화할 수 있다.

또한, 유증기가 쿨러에 의해 냉각된 후 수조로 공급됨으로써 버블링된 유증기의 액체 응집력이 증가되어 제1 포집부를 통과하는 과정에서 포집 효율이 더욱 향상된다. 또한, 공급라인을 통해 공급되는 유증기의 유량이 부족할 경우 바이패스라인을 통해 처리기체를 공급라인으로 바이패스하게 함으로써, 블로워에서의 과열 작동을 방지하고 버블링 형성부에서의 버블링 형성이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.

또한, 제1 영역의 물 수면에 모인 오일은 물과 함께 유수 분리조로 배출된 후 유수 분리조에서 분리되고, 이렇게 분리된 오일은 재활용됨으로써 오일 분리의 편의성이 향상되고 또한 오일 소비량을 줄이는 이점이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거용 수조를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 버블링 형성부의 트랩부를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 도 1에 도시된 유증기 제거용 수조의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 도 3에 도시된 유증기 제거장치에 열교환기가 더 포함된 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거용 수조 및 유증기 제거장치에 관하여, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거용 수조를 개략적으로 나타낸 도면, 도 2는 도 1에 도시된 버블링 형성부의 트랩부를 나타낸 도면, 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유증기 제거용 수조(10)는 수조 몸체부(110), 버블링 형성부(120), 제1 포집부(130) 및 제2 포집부(140)를 포함한다.

수조 몸체부(110)는 내부에 물이 채워지는 제1 영역(111)과 채워진 물의 수면 위에서 빈 공간으로 형성되는 제2 영역(112)을 포함한다. 제1 영역(111)에 채워지는 물은 수조 몸체부(110)에 형성될 수 있는 물 공급부(113)를 통해 공급될 수 있다. 수조 몸체부(110) 내부에 공급되는 물의 수위는 미리 정해질 수 있으며, 정해진 수위까지 물이 채워졌는지는 수조 몸체부(110)에 배치될 수 있는 예컨대 수위센서(미도시) 등과 같은 감지부에 의해 확인될 수 있다. 물 공급부(113)를 통하여 초기에 물이 채워지면 더 이상 물 공급은 필요하지 않으며, 제1 영역(111) 내로 버블링되면서 공급되는 유증기에 의한 수위 상승분은 후술할 유수 배출구(115)를 통해 유수 분리조(50)로 배출됨에 따라, 제1 영역(111)에서의 물은 정해진 수위로 일정하게 유지된다.

수조 몸체부(110)는 처리기체 배출구(114)가 형성될 수 있다. 처리기체 배출구(114)는 제2 영역(112)의 공간으로 통하도록 수조 몸체부(110)에 형성되며, 처리기체 배출구(114)에는 대기로 연결되는 배기라인(30)이 연결된다.

수조 몸체부(110) 내로 공급된 유증기가 제1 포집부(130) 및 제2 포집부(140)를 통과하면서 처리된 후 제2 영역(112)이면서 제2 포집부(140)의 상측 공간에 모이는 기체(이하 '처리기체'라 한다)는 처리기체 배출구(114) 및 배기라인(30)을 통해 외부로 배출된다.

수조 몸체부(110)는 유수 배출구(115)가 형성될 수 있다. 유수 배출구(115)는 수조 몸체부(110) 내에서 정해진 수위에 대응하는 수조 몸체부(110)의 위치에 형성되며, 유수라인(511)이 연결된다. 제1 포집부(130)를 통해 포집된 후 부상된 유수 혼합물은 제1 영역(111)의 물의 수면에 모여 유수 배출구(115) 및 유수라인(511)을 따라 후술할 유수 분리조(50)로 배출될 수 있다.

수조 몸체부(110)는 특정한 형태를 갖는 것으로 한정되지 않으며, 예컨대 사각통 또는 원통 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

버블링 형성부(120)는 수조 몸체부(110) 내부에서 제1 영역(111) 내에 배치된다. 버블링 형성부(120)는 오일탱크(910; 도 3 참조)로부터 공급라인(20)을 통해 유증기를 공급받는데 이때 유증기는 후술할 블로워(40; 도 3 참조)에 의해 압력을 제공받아 버블링 형성부(120) 내부로 공급된다.

버블링 형성부(120)는 표면에 기공이 형성되며, 내부로 소정 압력으로 공급되는 유증기는 버블링 형성부(120) 표면의 기공을 통해 버블링되면서 제1 영역(111)의 수중으로 배출되어 부상한다. 버블링 형성부(120) 표면의 기공은 예컨대 버블링되는 기포의 크기가 미세하도록 미세한 크기일 수 있다. 이러한 기공을 통해 버블링되고 미세한 기포로 배출되어 상승하는 유증기는 표면적이 최대화된다. 버블링 형성부(120)에서 버블링된 기포는 제1 영역(111)에 배치된 제1 포집부(130)를 통과하면서 분리되고 다시 합쳐지는 과정이 반복되고 이 과정에서 물과의 접촉 면적 및 접촉 시간이 최대화된다.

수중에서 부상하는 유증기 기포는 후술할 제1 포집부(130)를 통과하는 과정에서 유분이 액체 응집력에 의해 포집되는데 이때 물과의 상술한 접촉 조건과 그리고 수중 배치되는 제1 포집부(130)에 의해 제1 포집부(130)에서 효과적으로 포집된다.

버블링 형성부(120)는 원통, 사각통 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 또한 버블링 형성부(120)는 공급라인(20)에 연결되는 단일의 통 형상일 수도 있고, 또는 공급라인(20)으로부터 분기되는 다수의 관에 연결되는 다수의 통 형상일 수도 있는 등 그 형태와 구조는 특별히 한정되지 않는다.

한편, 제1 영역(111)에 물이 채워진 상태에서 버블링 형성부(120)의 내부로 유증기가 공급되기 전의 버블링 형성부(120)의 내부는 표면의 기공을 통해 제1 영역(111)의 물이 유입되어 잔류할 수 있다. 이 상태에서 유증기가 공급되면 잔류하는 물이 유증기 압력으로써 버블링 형성부(120)의 외부로 배출되어야 유증기 기체가 안정적으로 버블링될 수 있다. 따라서 잔류하는 물은 신속하게 외부로 배출될 필요가 있는데, 버블링 형성부(120)는 이를 위해 도 2에 도시된 트랩부(122)를 더 포함할 수 있다.

트랩부(122)는 버블링 형성부(120)의 단부를 형성되는 트랩 몸체부(123,125)와, 트랩 몸체부(123,125)의 내부에 형성되는 물 배출구(1251), 경로부(1252) 및 부상체(1253)를 포함한다. 트랩 몸체부(123,125)는 예컨대 캡(123)과 바디(125)를 포함하는 구조일 수 있다. 캡(123)은 버블링 형성부 몸체(121)의 단부에서 분리 장착 가능하도록 장착되고 측면에 개방홀(1231)이 형성된다. 바디(125)는 측부가 캡(123)에 형성된 개방홀(1231)을 통해 캡(123)의 측방 외측으로 돌출되도록 캡(123)에 결합된 채 예컨대 오링(124)과 같은 실링부에 의해 캡(123)과의 결합면에서 밀봉된다. 그리고 내부에 버블링 형성부 몸체(121)의 내부 공간과 연통하는 연통 공간(1254)을 가진다.

물 배출구(1251)는 바디(125)에 형성되어 바디(125) 외부와 바디(125) 내부의 연통 공간(1254)이 물 배출구(1251)에 의해 서로 통하도록 형성된다. 물 배출구(1251)는 잔류하는 물이 신속하게 외부로 배출될 수 있는 지름을 갖도록 형성된다. 경로부(1252)는 바디(125)의 내부에서 부상체(1253)가 가이드되면서 승강되는 경로를 제공하도록 형성된 것으로, 부상체(1253)가 가이드되는 가이드면(1252a)을 가지며 경로부(1252) 내부의 공간은 물 배출구(1251) 및 바디(125) 내부의 연통 공간(1254)과 통하도록 형성된다. 부상체(1253)는 경로부(1252) 내에서 경로부(1252)를 따라 안내되면서 부상하거나 하강할 수 있는데, 구체적으로 부상체(1253)는 잔류하는 물에 의해 경로부(1252) 내에서 안내되면서 부상하여 물 배출구(1251)를 개방하며, 잔류하는 물이 물 배출구(1251)를 통해 외부로 배출됨에 따라 경로부(1252) 내에서 안내되면서 하강하여 물 배출구(1251)를 폐쇄한다. 그리고 버블링 형성부(120) 내부로 공급된 유증기의 압력에 의해 물 배출구(1251)를 폐쇄한 상태를 유지한다. 본 실시예에 따른 버블링 형성부(120)는 이처럼 트랩부(122)를 더 포함함으로써 내부에 잔류하는 물이 유증기 공급 과정에서 물 배출구(1251)를 통해 신속하게 배출되고 배출 완료되는 즉시 부상체(1253)가 물 배출구(1251)를 폐쇄함으로써 내부에 일정 압력의 유증기가 신속히 채워지고 유증기 공급압력으로 발생할 수 있는 버블링 형성부(120) 내부에서의 물의 맥동 현상을 방지하면서 제1 영역(111) 내로 버블링된 유증기 기포를 안정적으로 형성할 수 있다.

제1 포집부(130)는 제1 영역(111) 내에서, 즉 수중에서 배치된다. 제1 포집부(130)는 예컨대 엘리미네이터(eliminator)나 데미스터(demister)로 지칭되는 장치일 수 있고, 구체적인 일례로 기공의 크기가 다양한 금속 소재의 와이어 매시를 적층한 구조의 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 제1 포집부(130)는 유증기의 부상 속도가 저하되도록 유증기의 공급라인(20)인 배관의 단면적보다 더 넓은, 예컨대 10배 이상의 횡단면적을 차지하도록 형성될 수 있다. 유증기 기포는 부상시 와이어 적층 구조를 통과하면서 분리되고 합쳐지는 과정이 반복되면서 액체와 접촉되는 면적 및 시간이 증가되고 그에 따라 증가되는 응집력 및 응착력에 의해 유증기의 유분이 제1 포집부(130)에서 효과적으로 포집될 수 있다. 포집되는 유분은 제1 포집부(130)를 통과하여 부상하면서 물의 수면으로 모이게 된다.

제2 포집부(140)는 제1 영역(111)의 수면에 인접하는 제2 영역(112)의 공간상에 배치된다. 제2 포집부(140)는 제1 포집부(130)와 마찬가지의 장치 또는 구조일 수 있다. 제1 포집부(130)를 통과한 유증기 기포는 물의 수면에서 연속적으로 물방울이 터지는 현상을 유발하는데, 이 과정에서 큰 물방울이 발생된다. 유증기 기포에 의한 물방울이 수면에서 터지면서 유증기가 제2 영역(112) 상으로 상승되는데 이러한 유증기는 다소 입자가 큰 형태로 이루어져 상승 중에 제2 포집부(140)와 접촉되는 과정에서 포집된다. 포집 과정에서 유분의 입자가 더욱 커지게 되고, 포집된 유분은 자중에 의해 낙하하면서 수면 상에 모이게 된다.

본 실시예에 따른 유증기 제거용 수조(10)는 이처럼 수중 및 수면에 인접한 공간 상에 배치되는 2단의 유증기 포집부(130,140)를 포함함으로써 유증기를 효과적으로 포집할 수 있다.

한편, 종래의 유증기 제거설비는 오일탱크 공간(911; 도 3 참조)에 모인 유증기를 대기로 배출하는 과정에서 여과기를 이용하여 유분을 제거하는 단순한 방식이 적용되었다. 여기서 오일탱크(910)는 터빈/발전기 베어링의 윤활을 위한 오일이 저장되는 탱크로서, 오일탱크(910)에 저장된 오일은 펌프에 의해 베어링으로 공급되고 다시 회수된다. 회수되는 오일은 온도가 높고 많은 유증기를 포함하는데 이러한 유증기는 오일탱크 공간(911)에 모인다. 오일탱크 공간(911)은 오일의 회수 및 누유 방지를 위해 증기팬(Vapor Fan; 미도시)의 작동으로써 부압이 형성되는데 이러한 증기팬의 작동에 따라 오일탱크 공간(911)에 모인 유증기는 외부와 연결된 통로를 통해 대기로 배출될 수 있다. 이때 배출되는 경로상에 예컨대 접촉식 여과기가 배치되어 유증기의 유분이 여과기에 의해 어느 정도 제거된 후 대기로 배출된다.

본 발명의 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 독립적인 유증기 제거설비로서 운용될 수도 있지만, 전술한 종래의 유증기 제거설비를 변경함이 없이 기존 설비에 추가되는 것도 가능하다. 후자의 경우는 본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 증기팬과 여과기 사이에 배치될 수 있으며, 이와 같이 배치된 채 비상시 또는 높은 수준의 유증기 제거성능을 유지하고자 하는 등의 필요시에 선택적으로 운용될 수 있고, 또는 상시 운용될 수도 있다.

본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 유증기 제거용 수조(10)를 포함한다. 유증기 제거용 수조(10)는 공급라인(20)을 통해 오일탱크(910)와 연결된다. 더 구체적으로 공급라인(20)은 버블링 형성부(120)와 연결되며, 오일탱크 공간(911)에 모인 유증기는 공급라인(20)을 통해 버블링 형성부(120) 내부로 공급될 수 있다.

버블링 형성부(120)로의 유증기의 공급은 압력의 작용에 의해 수행된다. 본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 공급라인(20)에 압력이 제공되도록 압축기 역할은 하는 블로워(40)를 포함한다. 블로워(40)는 인버터가 장착되어 정속 및 변속 운전될 수 있다.

본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)가 작동하는 동안은 전술한 증기팬의 작동이 멈추도록 제어될 수 있는데, 이 경우 블로워(40)의 작동에 따라 오일탱크 공간(911)에서 부압이 형성될 수 있다. 그리고, 유증기는 블로워(40)에 의해 제공되는 압력에 의해 버블링 형성부(120) 내부로 공급되며 이 과정에서 버블링 형성부(120) 내부에 잔류하는 물이 물 배출구(1251)를 통해 배출되고 이어서 버블링 형성부(120)에서 유증기가 버블링되면서 제1 영역(111)의 수중으로 배출된다.

또한 블로워(40)에 의해 제공되는 압력은 제2 포집부(140)를 통과하여 모인 처리기체에 작용하여 처리기체가 배기라인(30)을 통해 배출되도록 한다. 배기라인(30)은 처리기체 배출구(114)에 연결되고 처리기체가 대기로 배출되도록 외부와 연결된다. 이때 배기라인(30) 상에는 종래 유증기 제거설비에서 구비되었던 여과기가 배치될 수 있고, 이 경우 처리기체는 여과기에 의해 추가로 여과된 후 대기로 배출된다.

본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 유수 배출구(115)를 통해 배출되는 유수 혼합물로부터 오일을 분리하여 재활용하도록 유수 분리조(50)를 포함한다. 유수 배출구(115)는 유수라인(511)을 통해 유수 분리조(50)와 연결된다. 제1 포집부(130)를 통해 포집된 후 부상하여 수면에 모인 유수 혼합물은 개방된 유수라인(511)을 따라 유수 분리조(50)로 공급된 후 유수 분리조(50)에서 비중차에 의해 물과 오일이 분리되고, 분리된 오일은 다시 오일탱크(910)로 공급되어 윤활유로 재활용되고, 물은 폐수처리장으로 이송되어 처리된다. 비중차에 의해 물과 기름을 분리하는 종래 사용되어 온 다양한 장치가 유수 분리조(50)로서 사용될 수 있다.

본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 배기라인(30) 상의 제1 지점(310)으로부터, 공급라인(20) 상의 제2 지점(210)으로 연결되는 바이패스라인(70)을 포함할 수 있다. 공급라인(20)을 통해 공급되는 유증기의 유량이 부족할 경우 바이패스라인(70) 상에 형성된 바이패스밸브(71)의 개방에 따라 처리기체가 바이패스라인(70)을 통해 공급라인(20)으로 바이패스되어 공급됨으로써 블로워(40)에서의 과열 작동이 방지되고 아울러 버블링 형성부(120)에서의 버블링 형성이 안정적으로 수행될 수 있다.

공급라인(20) 상이면서 제2 지점(210)의 상류 지점에 입구필터(220)가 추가로 배치될 수 있다. 입구필터(220)가 추가됨으로써 유증기에 포함될 수 있는 큰 입자를 입구필터(220)에 의해 제거할 수 있고, 그에 따라 공급라인(20)의 하류 지점에 배치되는 부품에서의 유증기 입자에 의한 막힘(clogging)이 방지될 수 있다. 입구필터(220)는 입구필터(220)를 기준으로 공급라인(20)의 상, 하류측에서의 차압 손실이 최소화될 수 있는 필터 여재로 이루어진 종래 사용되고 있는 다양한 필터가 적용될 수 있다.

본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는, 공급라인(20) 상에서 제2 지점(210)의 하류이면서 블로워(40) 배치 지점의 상류 지점에서 유증기를 1차로 제거하기 위한 추가 수조(230)가 더 포함될 수 있다. 추가 수조(230)는 블로워(40)로 유입되는 입경이 큰 유증기 입자를 제거하여 블로워(40)의 부하를 경감하는 역할을 한다. 이하에서는 추가 수조(230)와 구분되도록 전술한 유증기 제거용 수조(10)를 '메인 수조'라 칭한다.

추가 수조(230)는 메인 수조(10)와 마찬가지로 유증기를 공급받는 버블링 형성부(231)가 수중에 구비되어 유증기가 수중으로 버블링되면서 배출된다. 추가 수조(230)는 메인 수조(10)에 비해 더 낮은 수위로 유지될 수 있다. 버블링된 유증기로부터 유분을 포집하는 포집부는 메인 수조(10)와 마찬가지로 2단으로 배치될 수 있다. 또는 포집부는 도시된 바와 같이 수중에는 배치되지 않고 수면에 인접하는 공간에만 1단으로 배치되는 포집부(232)일 수 있다. 1단으로 배치된 포집부(232)를 통과하여 포집부(232)의 상측 공간에 모인 유증기는 추가 수조(230)로부터 배출되어 공급라인(20)을 통해 메인 수조(10)의 버블링 형성부(120)로 공급된다. 또한 추가 수조(230)는 메인 수조(10)와 마찬가지로 수면에 모인 유분이 물과 함께 배출된 후 물과 오일이 분리되도록 유수라인(512)을 통해 유수 분리조(50)와 연결될 수 있다.

본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 공급라인(20)을 통해 공급되는 유증기를 냉각시키는 쿨러(60)를 더 포함할 수 있다. 쿨러(60)는 공급라인(20) 상이면서 블로워(40)의 상류지점에 배치될 수 있다. 이때 공급라인(20) 상에 전술한 추가 수조(230)가 더 포함되는 경우는 쿨러(60)는 추가 수조(230)의 상류 지점에 배치될 수 있다.

쿨러(60)는 예컨대 방열판 열교환기를 이용하는 공냉식 쿨러일 수 있다. 또는 필요시 수냉식 쿨러가 적용되어 유증기의 냉각효율을 극대화할 수도 있다.

공급라인(20)을 통해 공급되는 유증기는 쿨러(60)에 의해 냉각된 후 수조(10, 230)에 공급되어 버블링되고 이때 냉각에 따른 체적 축소로 인해 물과의 접촉 면적 및 시간이 최대화되며 제1 포집부(130)를 통과하는 과정에서 액체 응집력이 증가됨으로써 포집 효율이 더욱 향상된다.

도 3에서 표시된 참조부호 '912'는 온도계를, '913'은 차압계를, 그리고 '914'는 압력계를 나타내는 것이다.

한편, 본 실시예에 따른 유증기 제거장치(1)는 포함되는 전술한 구성들을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있으며, 제어부는 입구필터(220)의 차압증가에 따른 경보기능, 메인 수조(10), 추가 수조(230) 및 유수 분리조(50)에서의 이상수위 경보기능, 정속 또는 변속운전하는 블로워(40)의 운전속도 표시기능, 각 구성들의 온도값 및 압력값의 표시기능, 장치(1)의 기동정지 및 비상정지 제어기능 등을 구현하도록 구비된다. 그리고 각종 운전값을 전송할 수 있는 확장 포트(Port)를 포함할 수 있다

도 4는 도 1에 도시된 유증기 제거용 수조의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 유증기 제거용 수조(10')는 전술한 수조(10)와 비교하여 도 4에 도시된 바와 같이 제1 영역(111)에 채워진 물을 냉각시키는 열교환기(150)를 더 포함하며, 열교환기(150)는 수조 몸체부(110)의 일측에서 제1 영역(111)과 열교환되도록 배치된다.

열교환기(150)는 예컨대 열전소자를 이용하는 열교환기일 수 있다. 이 경우 열교환기(150)에서 발생되는 열은 별도의 냉각팬(미도시)을 이용하여 외기온도에 의해 냉각될 수 있다. 그리고 열전소자의 손상 방지를 위해, 냉각팬이 기동한 후에 열교환기(150)의 작동에 의한 냉각이 진행되고 냉각팬이 정지되면 열교환기(150)의 작동이 중지되도록 제어될 수 있다.

제1 영역(111)으로 배출된 유증기 기포는 열교환기(150)에 의해 냉각된 제1 영역(111)의 물과 열교환되어 체적이 축소됨으로써 제1 포집부(130)를 통과하는 중 액체 응집력이 더욱 증가됨에 따라 유증기 포집 효율이 더욱 향상된다.

이러한 열교환기(150)는 전술한 유증기 제거장치(1)에서 설명된 추가 수조(230)에서도 또한 배치될 수 있다.

도 5는 도 3에 도시된 유증기 제거장치(1)에서 열교환기가 더 포함된 예를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도시된 바와 같이 유증기 제거장치(1)는 배기라인(30)을 통해 배출되는 처리기체와 공급라인(20)을 통해 공급되는 유증기 사이에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기(80)를 더 포함할 수 있다.

공급라인(20)을 통해 공급되는 상대적으로 높은 온도의 유증기는 배기라인(30)을 통해 배출되는 상대적으로 낮은 온도의 처리기체와 열교환기(80)에서 열교환되어 냉각됨으로써 공급라인(20) 상이면서 열교환기(80)의 하류에 배치되는 여러 부품에서의 열부하가 경감되어 장치의 내구성 및 효율성이 향상된다.

이상 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 이 실시예는 바람직한 예를 나타내는 것일 뿐, 본 발명이 이 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이 실시예로부터 다양한 변형이나 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

1: 유증기 제거장치
10,10’: 유증기 제거용 수조
110: 수조 몸체부
111: 제1 영역 112: 제2 영역
113: 물 공급부 114: 처리기체 배출구
115: 유수 배출구
120: 버블링 형성부
1251: 물 배출구 1252: 경로부
1253: 부상체
130: 제1 포집부
140: 제2 포집부
150: 열교환기
20: 공급라인
210: 제2 지점 220: 입구필터
230: 추가 수조
30: 배기라인
310: 제1 지점
40: 블로워
50: 유수 분리조
60: 쿨러
70: 바이패스라인
80: 열교환기

Claims (5)

1. 물이 채워지는 제1 영역(111)과 상기 제1 영역(111)의 상부에서 빈 공간으로 형성되는 제2 영역(112)을 포함하는 수조 몸체부(110);
   상기 물이 채워지는 제1 영역(111) 내에 배치되고, 오일탱크(910) 내에 회수된 유증기가 압력을 제공받아 공급되며, 공급되는 유증기가 버블링되면서 상기 제1 영역(111) 내로 배출되도록 하는 버블링 형성부(120);
   상기 물이 채워지는 제1 영역(111) 내에 배치되며, 버블링된 유증기가 상승 중 통과되면서 유증기의 유분이 포집되는 제1 포집부(130); 및
   상기 제2 영역(112) 내에 배치되며, 버블링된 유증기가 상기 제1 영역(111)에 채워진 물의 수면 위로 배출된 후 상승 중 접촉되면서 포집되는 제2 포집부(140)를 포함하는 유증기 제거용 수조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 버블링 형성부(120)는,
   유증기가 상기 버블링 형성부(120)의 내부로 공급될 때 내부에 잔류하는 물이 외부로 배출되도록 형성된 물 배출구(1251)와,
   상기 물 배출구(1251)와 통하도록 내부에 형성되고 부상체(1253)가 가이드되면서 이동되는 경로를 제공하는 경로부(1252)와,
   상기 잔류하는 물에 의해 상기 경로부(1252)를 따라 부상함으로써 상기 물 배출구(1251)가 개방되도록 하고 내부로 공급되는 유증기의 압력에 의해 상기 잔류하는 물이 상기 물 배출구(1251)를 통해 외부로 배출될 때 상기 경로부(1252)를 따라 하강함으로써 상기 물 배출구(1251)를 폐쇄하는 부상체(1253)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유증기 제거용 수조.
3. 제1항 또는 제2항에 따른 유증기 제거용 수조(10)로서, 상기 제1 영역(111)에 채워지는 물의 정해진 수위에 대응되는 위치에 유수 배출구(115)가 형성되고, 상기 제2 포집부(140)를 통과하여 상기 제2 영역(112) 중 상기 제2 포집부(140)의 상측 공간에 모인 처리기체가 외부로 배출되도록 처리기체 배출구(114)가 형성된 유증기 제거용 수조(10);
   오일탱크(910)의 유증기가 상기 버블링 형성부(120) 내로 공급되도록 상기 오일탱크(910)와 상기 버블링 형성부(120)를 연결하는 공급라인(20);
   상기 처리기체가 대기로 배출되도록 상기 처리기체 배출구(114)로부터 외부로 연결되는 배기라인(30);
   상기 오일탱크(910)의 유증기가 압력을 제공받아 상기 공급라인(20)을 통해 상기 버블링 형성부(120)로 공급되도록, 상기 공급라인(20)에 압력을 제공하는 블로워(40); 및
   상기 유수 배출구(115)에 유수라인(511)을 통해 연결되어 상기 유수 배출구(115)를 통해 배출되는 유수를 공급받아 분리하는 유수 분리조(50)를 포함하는 유증기 제거장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 공급라인(20)을 통해 공급되는 유증기를 냉각시키는 쿨러(60)를 더 포함하는 유증기 제거장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 배기라인(30)으로부터 분기하여 상기 공급라인(20)으로 연결되며, 선택적으로 개폐됨으로써 상기 배기라인(30)을 통해 배출되는 처리기체가 선택적으로 상기 공급라인(20)으로 공급되도록 하는 바이패스라인(70)을 더 포함하는 유증기 제거장치.