KR200477746Y1

KR200477746Y1 - 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치

Info

Publication number: KR200477746Y1
Application number: KR2020100013492U
Authority: KR
Inventors: 양정희; 김용수; 류민철; 이재봉; 전동수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2015-07-16
Also published as: KR20120004916U

Abstract

본 고안은 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치에 관한 것이다.
본 고안은 본 고안의 노즐은 스파이럴(Spiral) 형상으로 되어 최대 170°의 각도까지 공기를 분사시키며 노즐에서 분사되는 공기를 여러 각도로 분사시킴과 동시에 회전 유동이 가능하여 벌크를 전체적으로 교반시켜 유동화를 용이하게 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치로서, 상기 벌크 탱크(10)는 벌크 아웃 엘보우를 포함하며(20), 상기 공기 분사 장치는, 상기 벌크 탱크(10)의 하단에서 일정 높이에 설치된 벌크 에어 입구를 가진 환형 링(40); 상기 환형 링(40)에 일정 각도로 상하로 설치되어 상기 벌크 에어 입구로부터 유입된 공기를 분사하는 복수의 노즐(41)을 구비하며; 상기 상하로 설치된 분사 노즐(41)의 공기 분사 범위는 일정 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치를 제시한다.

Description

부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치{Air Spray Device of Floating Ocean Structure Having Bulk Tank}

본 고안은 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치에 관한 것으로, 특히 노즐에서 분사되는 공기를 여러 각도로 분사시킴과 동시에 회전 유동이 가능하여 벌크를 전체적으로 교반시켜 유동화를 용이하게 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 부유식 해상 구조물은 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 일컫는다.

부유식 해상 구조물이란 벌크 탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어, 반잠수식 시추기지선(semi-submersible typed drilling)과 같은 해상 구조물뿐만 아니라 시추선(drillship), 벌크 화물선 등의 선박을 모두 포함하는 것을 말한다.

반잠수식 시추기지선이나 시추선에서는 벤토나이트(bentonite), 베어라이트(barite) 등의 분체를 벌크 탱크 내에 저장하고, 이 분체를 소정의 혼합 장치로 이송시켜서, 시추 작업시에 윤활유 역할을 하는 액체 머드(liquid mud)를 만들어 낸다. 또한, 벌크 화물선에서는 분말 상태의 시멘트, 모래, 곡물, 소금 등의 분체를 벌크 탱크 내에 저장하고, 이 분체를 소정의 하역 장소로 이송시킨다.

시추에 사용되는 드릴링 머드(Drilling Mud)를 만들기 위해서는 벌크(Bulk)를 저장 탱크로부터 서지 탱크(Surge Tank)까지 벌크 에어(Bulk Air)를 이용하여 수송시켜야 한다. 이때 벌크 저장 탱크 내부에 설치된 노즐(Nozzle)은 탱크를 가압시키는 동시에 유동화가 가능하도록 만들어 주는 역할을 한다.

그런데 종래의 노즐의 구멍은 30°, 60°의 각도와 5mm의 직경으로 설계되어 있으며 노즐은 벌크 탱크 중심 부분에 설치되어 있어 벌크가 전체적으로 잘 교반되지 못하고 중심부분 유동만 되는 실정에 있다. 즉 종래의 방식은 벌크 교반을 위해 두 각도의 노즐 구멍에 의해 공기가 탱크의 중심 부분에서 분사되지만 전체적인 교반은 제대로 이루어지지 않고 있는 상황이다.

도 1은 종래 기술의 벌크 탱크 및 노즐에 대한 평면도를 도시한 도면이다.

벌크 탱크(10) 내에 벌크 즉 머드 등을 배출하는 벌크 아웃 엘보우(Bulk Out Elbow; 20)가 삽입되고, 노즐(30)의 입구로 벌크 에어가 주입되어 벌크를 교반하고 두 각도의 노즐 구멍에 의해 탱크(10)의 중심부분에서 공기가 분사되지만 각도 범위가 좁으며 또한 회전이 되지 않기 때문에 교반이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다. 또한 종래의 노즐(30)은 유동화를 위해 벌크 탱크(10) 바닥 부분에 노즐(30)을 설치하여 전체적인 교반이 이루어지도록 설계되어 있으나 그 기능 구현이 원할하지 않으며 또한 노즐의 복잡한 형상으로 인해 제작이 어려운 문제가 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로, 본 고안의 공기 분사 장치는 스파이럴(Spiral) 형상으로 되어 최대 170°의 각도까지 공기를 분사시키며 노즐에서 분사되는 공기를 여러 각도로 분사시킴과 동시에 회전 유동이 가능하여 벌크를 전체적으로 교반시켜 유동화를 용이하게 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치는, 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치로서, 상기 벌크 탱크는 벌크 아웃 엘보우를 포함하며, 상기 공기 분사 장치는, 상기 벌크 탱크의 하단에서 일정 높이에 설치된 벌크 에어 입구를 가진 환형 링; 상기 환형 링에 일정 각도로 상하로 설치되어 상기 벌크 에어 입구로부터 유입된 공기를 분사하는 복수의 노즐을 구비하며; 상기 상하로 설치된 분사 노즐의 공기 분사 범위는 일정 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치를 제시한다.

본 고안에 따르면, 벌크 탱크의 공기 분사 노즐이 스파이럴 형상으로 되어 최대 170°의 각도로 공기를 분사시키며 노즐에서 분사되는 공기는 회전 및 다각도로 분사될 수 있어서 벌크를 전체적으로 교반시켜 유동화 기능을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술의 벌크의 형상과 노즐에 대한 평면도를 도시한 도면이다.
도 2는 벌크 탱크에 설치된 본 고안의 장치의 정면도와 사시도를 각각 도시한다.
도 3은 벌크 탱크에 설치된 본 고안의 장치가 작동하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 노즐이 각도를 갖고 환형 링에 설치된 것을 이론적으로 도시한 도면이다.

이하 본 고안의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치를 도면을 참조로 하여 구체적으로 설명한다. 도면 전체에 걸쳐서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면 부호를 부여한다.

도 2는 벌크 탱크에 설치된 본 고안의 장치의 정면도와 사시도를 각각 도시한다.

도면에 도시된 벌크 아웃 엘보우(20) 및 환형 링(40)은 도시되지 않은 수단에 의해 탱크(10)를 관통하여 고정되어 있다. 도면에 도시된 탱크(10) 바닥에서 벌크 아웃 엘보우(20)의 입구 측의 높이 L₁은 상기 환형 링(40)의 높이 L₂의 1/4정도의 높이를 갖는다. 즉 L₂ < L₁이다. 이렇게 됨으로써 환형 링(40)에 설치된 노즐(41)의 공기의 분사 범위가 넓어진다. 환형 링(40)은 탱크(10)의 하단으로부터 위로 갈수록 넓어지는 구조에서 환형 링(40)의 지름의 길이와 같은 지름 길이의 탱크(10)의 한 부분에 고정되게 설치된다.

도 3은 벌크 탱크에 설치된 본 고안의 노즐이 작동하는 원리를 설명하는 도면이다.

도면에 화살표 A로 도시된 환형 링(40)의 입구로 벌크 에어가 유입되고 환형 링(40)으로 유입된 에어가 노즐(41)로 분사되어 화살표 B를 통해 벌크 아웃 엘보우(20)로부터 머드 등의 벌크가 유출된다. 그런데 노즐(41)이 스파이럴 형상으로 되어 있으므로 분사되는 공기는 회전하는 형상을 갖게 되며 또한 노즐이 환형 링(40)에 위 아래로 장착되어 있으므로 위 아래로 방향성을 갖고 회전하면서 분사되는 형상을 갖는다. 위의 방향성의 각도 범위는 20 ~ 70°의 범위를 갖는다.

또한 상하로 설치된 노즐(41)의 공기 분사 범위는 도 3의 우측 하단의 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 대략 90°~ 100°의 범위를 갖게 되므로 노즐(41)의 환형 링(40)에의 설치 범위가 20 ~ 70°의 범위를 가지므로 전체적으로는 최대 170°의 분사 범위를 갖게 된다. 또한 도시한 바로부터 알 수 있는 바와 같이 환형 링(40)에 20 여개 정도의 다수개의 노즐이 설치되어 있으므로 노즐(41)의 공기 분사 범위는 종래 기술에 비해 현저하게 향상될 수 있다.

도 4는 노즐이 각도를 갖고 환형 링에 설치된 것을 이론적으로 도시한 도면이다.

도면의 도시로부터 알 수 있는 바와 같이 노즐(41)은 α1과 α2의 각도를 갖고 환형 링(40)에 설치되어 있다. α1과 α2는 전술한 바와 같이 20 ~ 70°의 범위를 갖는다. 따라서 위에 설치된 노즐(41)과 아래에 설치된 노즐(41)에서 분사되는 공기의 분사각도는 전체적으로 최대 170°정도를 유지하게 된다.

따라서 본 고안에 따르면, 벌크 탱크의 공기 분사 노즐이 스파이럴 형상으로 되어 최대 170°의 각도로 공기를 분사시키며 노즐에서 분사되는 공기는 회전 및 다각도로 분사될 수 있어서 벌크를 전체적으로 교반시켜 유동화 기능을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

지금까지 본 고안의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치를 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 고안을 한정하고자 함은 아니며, 본 고안의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 고안의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 벌크 탱크 20: 벌크 아웃 엘보우
30: 노즐 40: 환형 링
41: 노즐

Claims

부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치로서,
상기 벌크 탱크(10)는 벌크 아웃 엘보우를 포함하며(20),
상기 공기 분사 장치는,
상기 벌크 탱크(10)의 하단에서 일정 높이에 설치된 벌크 에어 입구를 가지고, 상기 벌크 탱크(10) 하단에서 상기 벌크 아웃 엘보우(20) 입구까지의 높이보다 4배 높은 위치에 설치되는 환형 링(40);
상기 환형 링(40)에 일정 각도로 상하로 설치되어 상기 벌크 에어 입구로부터 유입된 공기가 회전하면서 분사되도록 스파이럴 형상을 가지는 복수의 노즐(41)을 구비하며;
상기 상하로 설치된 분사 노즐(41)의 공기 분사 각도는 최대 170°인 것을 특징으로 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 벌크 탱크(10)의 바닥으로부터 상기 환형 링(40)의 높이는 상기 벌크 탱크(10)의 바닥으로부터 상기 벌크 아웃 엘보우(20)의 최하단의 높이의 4배인 것을 특징으로 하는 부유식 해양구조물의 벌크 탱크의 공기 분사 장치.