KR20070048488A - 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리장치 - Google Patents

Abstract

보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치가 개시된다. 상기 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치는 배출관과 연결된 제 1 유입라인과 연결되어 디밸러스팅시 밸러스트 탱크로부터 배출된 밸러스트 수가 제 1 유입라인을 통해 유입되어 1차 가열되는 가열부; 상기 가열부와 일측이 제 2 유입라인에 의해 연결되며, 타측은 보일러와 연결되는 스팀 공급라인과 연결되어, 상기 가열부로부터 1차 가열되어 상기 제 2 유압라인을 통해 유입되는 밸러스트 수와 상기 스팀 공급라인에 의해 공급되는 스팀과 열 교환되도록 하여 밸러스트 수를 2차 가열하여 살균시키는 살균부; 상기 살균부와 상기 가열부를 연결함으로써 상기 살균부에 의해 2차 가열하여 살균된 밸러스트 수를 상기 가열부로 재 입수되도록 하여, 상기 제 1 유입라인을 통해 가열부로 입수된 밸러스트 수와 열 교환되도록 하는 제 3 유입라인; 및 상기 가열부와 배출관을 연결함으로써 상기 제 1 유입라인을 통해 가열부로 입수된 밸러스트 수와 열 교환된 후 냉각되어 상기 가열부로부터 배출되는 밸러스트 수를 배출관을 통해 해수 배출구로 배출할 수 있도록 하는 배출라인으로 구성된다.

밸러스트, 선박, 판형 열교환기, 가열부, 살균부

Description

보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치{Ship's ballast water treatment apparatus using steam produced from boiler}

도 1은 종래의 밸러스트 수 열처리 장치의 계략도

도 2는 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치의 계략도

도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치의 배관도

도 4는 선박의 밸러스트 장치에 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치를 장착한 배관도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(7) : 제 1 유입라인 (8) : 가열부

(9) : 제 2 유입라인 (10) : 스팀 공급라인

(11) : 제 3 유입라인 (12) : 살균부

(13) : 배출라인 (80)(130) : 판

본 발명은 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치에 관한 것으로, 그 목적은 디밸러스팅(Deballasting)시 밸러스트(Ballast) 탱크 내의 밸러스트 수를 바다로 배출하기 전에 선박의 보일러에서 생산되는 열원을 사용하여 판형 열 교환기 형태로 구성된 가열부와 살균부를 거쳐 밸러스트 수의 온도를 급격히 상승시킴으로써 밸러스트 수내의 해양생물체를 완전히 사멸시킨 후 다시 냉각시켜 바다로 방출함으로써 처리된 밸러스트 수내의 해양 생물들이 다시 성장할 수 없도록 하는 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 밸러스트 탱크는 화물의 싣고 내림에 따른 선박의 무게 중심의 변동을 줄이고 안전한 항해를 위한 것으로, 좌우로 대칭이 되도록 다수개가 설치되어 있으며, 각 탱크가 독립적이어서 채워진 해수는 이동하지 않는다.

상기 밸러스트 탱크 내부에 유입되는 해수에는 해양 생물체가 포함되어 있어 밸러스트 수가 아무런 처리 없이 다른 해역에 배출 될 경우, 밸러스트 수에 포함된 특정지역의 해양 생물 또는 병원균 등이 밸러스트를 담고 있는 선박에 의해 전혀 다른 타 지역으로 이송되어, 그 해역의 환경과 생태계를 교란시키는 부작용을 초래하였다.

그리하여 밸러스트 수내의 해양생물과 병원균을 처리한 후 방출할 수 있는 많은 방법들이 개발되어 왔다. 그 중 밸러스트 수의 열처리 방법은 종래에는 밸러스팅(Ballasting)시 밸러스트 탱크에 입수되는 밸러스트 수를 가열하여 밸러스트 수에 포함되어 있는 해양 생물체를 사멸시킨 후 밸러스트 탱크내로 입수시킬 수 있 도록 한 밸러스트 수 열처리 장치가 제안되었다.

상기와 같은 밸러스팅시 밸러스트 수를 가열하여 해양 생물체를 사멸하는 종래의 밸러스트 수 열처리 장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 밸러스트 수 열처리 장치의 계략도로서 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 밸러스트 수 열처리 장치는 밸러스트 펌프(1) 및 밸러스트 탱크(3)와 연결된 예열장치(8); 및 상기 예열장치(8), 보일러(미도시) 및 스팀 터빈(미도시)과 연결된 응축기(14)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 밸러스트 수 열처리 장치는 밸러스트 펌프(1)의 작동에 의해 바다로부터 밸러스트 수가 예열장치(8)로 유입되어 1차 가열되고, 상기 예열장치(8)에서 1차 가열된 밸러스트 수는 응축기(14)로 유입되어 스팀 터빈과 연결되어 상기 스팀 터빈으로부터 공급되는 스팀과 열 교환되어 2차 가열된 후 다시 예열장치(8)로 재 유입되어 상기 밸러스트 펌프(1)에 의해 예열장치(8)로 유입되는 밸러스트 수와 열 교환되어 냉각된 후 밸러스트 탱크(3) 내로 유입되도록 한다.

즉, 상기 밸러스트 펌프(1)의 작동에 의해 예열장치(8)로 유입되는 5℃ 내외의 밸러스트 수는 상기 스팀 터빈으로부터 공급되는 스팀과 열 교환되어 2차 가열된 후 다시 예열장치(8)로 재 유입되는 밸러스트 수와 열 교환되어 55℃ 내외로 1차 가열된 후 응축기(14)로 유입되며, 상기 응축기(14)로 유입된 1차 가열된 밸러스트 수는 상술한 바와 같이 스팀 터빈으로부터 공급되는 스팀과 열 교환되어 65℃ 내외로 2차 가열된 후 다시 예열장치(8)로 재 유입되고, 상기 65℃ 내외로 2차 가 열된 후 예열장치(8)로 재 유입되는 밸러스트 수는 상술한 바와 같이 상기 밸러스트 펌프(1)의 작동에 의해 예열장치(8)로 유입되는 5℃ 내외의 밸러스트 수와 열 교환되어 15℃ 내외로 냉각된 다음 밸러스트 탱크(3)로 유입된다.

상기와 같은 종래의 밸러스트 수 열처리 장치는 카고(Cargo) 펌프를 구동한 후 생긴 스팀을 응축기(14)에서 응축할 때 밸러스트 수를 냉각수로 사용하여 밸러스트 수를 가열시키는 것으로써 스팀에 의해 운전되는 카코 펌프를 장착한 카고 오일 탱커(Cargo oil tanker)에만 적용이 가능하며, 카고 펌프의 구동은 카고의 언로딩(Unloading)시 이루어지므로, 밸러스팅시에만 작동할 수 있으며, 밸러스트 수를 가열한 후 밸러스트 탱크에 유입함으로써 밸러스트 탱크 내에서 수주일 이상 되는 선박의 항해 기간동안 밸러스트 수가 머물러 있다가 디밸러스팅시에 아무런 처리 없이 배출되어, 100% 완벽하게 사멸시키는 것이 불가능한 해양 생물체가 항해 기간동안 밸러스트 탱크 내에서 다시 성장함으로써 밸러스트 탱크의 해수가 배출되는 과정에서 함께 바다로 배출되어 주변 생태계에 악영향을 끼치게 된다는 문제점이 있을 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 디밸러스팅시 밸러스트 탱크 내의 밸러스트 수를 바다로 배출하기 전에 선박의 보일러에서 생산되는 열원을 사용하여 판형 열 교환기 형태로 형성된 가열부와 살균부를 거쳐 밸러스트 수의 온도를 급격히 상승시킴으로써 밸러스트 수내의 해양생물체를 완전히 사멸시킬 수 있도록 하여 처리된 밸 러스트 수내의 해양생물들이 다시 성장할 가능성이 없도록 하는 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 디밸러스팅시 밸러스트 수를 가열함으로써 밸러스트 탱크 내의 열응력 및 열부식을 최소화 할 수 있도록 하는 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보일러에서 생산되는 열원을 사용함으로써 컨테이너선과 같은 파티셜 밸러스트(Partial ballast)를 수행하는 선박에도 적용 가능한 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가열부 및 살균부가 판형 열교환기 형태로 형성됨으로써 설치 공간을 최소화하고 유지 보수가 용이한 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배출관과 연결된 제 1 유입라인과 연결되어, 디밸러스팅시 밸러스트 탱크로부터 배출된 밸러스트 수가 제 1 유입라인을 통해 유입되어 1차 가열되는 가열부; 상기 가열부와 일측이 제 2 유입라인에 의해 연결되며, 타측은 보일러와 연결되는 스팀 공급라인과 연결되어 상기 가열부로부터 1차 가열되어 상기 제 2 유압라인을 통해 유입되는 밸러스트 수와 상기 스팀 공급라인에 의해 공급되는 스팀과 열 교환되도록 하여 밸러스트 수를 2차 가열하여 살균시키는 살균부; 상기 살균부와 상기 가열부를 연결함으로써 상기 살균부에 의 해 2차 가열하여 살균된 밸러스트 수를 상기 가열부로 재 입수되도록 하여, 상기 제 1 유입라인을 통해 가열부로 입수된 밸러스트 수와 열 교환되도록 하는 제 3 유입라인; 및 상기 가열부와 배출관을 연결함으로써 상기 제 1 유입라인을 통해 가열부로 입수된 밸러스트 수와 열 교환된 후 냉각되어 상기 가열부로부터 배출되는 밸러스트 수를 배출관을 통해 해수 배출구로 배출할 수 있도록 하는 배출라인으로 구성된 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치의 계략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치의 배관도로서, 도 2 및 도3에 도시된 바와 같이 본 발명은 배출관(6)과 연결된 제 1 유입라인(7), 상기 제 1 유입라인(7)과 연결된 가열부(8), 상기 가열부(8)와 연결된 제 2 유입라인(9), 상기 제 2 유입라인(9)과 연결된 살균부(12), 상기 살균부(12)와 일측이 연결되고 타측은 보일러(미도시)와 연결된 스팀 공급라인(10), 상기 살균부(12)와 가열부(8)를 연결하는 제 3 유입라인(11) 및 상기 가열부(8)와 배출관(6)을 연결하는 배출라인(13)으로 구성된다.

상기 제 1 유압라인(7)은 배출관(6)과 연결됨으로써 선박의 디밸러스팅시 밸러스트 탱크(3)로부터 배출되어 배출관(6)으로 흘러들어간 밸러스트 수가 유입된다.

상기 가열부(8)는 상기 제 1 유입라인(7)과 연결됨으로써 상기 제 1 유입라 인(7)을 통해 흘러들어온 밸러스트 수를 1차 가열시킨다.

상기 제 2 유입라인(9)은 일측은 상기 가열부(8)와 연결되며, 타측은 살균부(12)와 연결됨으로써 상기 가열부(8)에 의해 1차 가열된 밸러스트 수가 살균부(12)로 유입되도록 한다.

상기 살균부(12)는 상기에서와 같이 일측이 제 2 유입라인(9)에 의해 가열부와(8) 연결되며, 타측은 보일러와 연결되는 스팀 공급라인(10)과 연결되어, 상기 가열부(8)로부터 1차 가열되어 상기 제 2 유압라인(9)을 통해 유입되는 밸러스트 수와 상기 스팀 공급라인(10)에 의해 공급되는 스팀과 열 교환되도록 하여 밸러스트 수를 2차 가열하여 살균시킨다.

상기 제 3 유입라인(11)은 상기 살균부(12)와 가열부(8)를 연결함으로써 상기 살균부(12)에 의해 2차 가열되어 살균된 밸러스트 수를 상기 가열부(8)로 재 입수되도록 하여, 상기 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 입수된 밸러스트 수와 열 교환되도록 함으로써 상기 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 입수된 밸러스트 수를 1차 가열하도록 한다.

상기 배출라인(13)은 가열부(8)와 배출관(6)을 연결함으로써 상기 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 입수된 밸러스트 수와 열 교환된 후 냉각되어 상기 가열부(8)로부터 배출되는 밸러스트 수를 배출관(6)을 통해 해수 배출구(5)로 배출할 수 있도록 한다.

상기 가열부(8)는 제 1 유입라인(7)을 통해 입수되는 밸러스트 수와 제 3 유압라인(11)을 통해 입수되는 2차 가열되어 살균된 밸러스트 수가 판과 판 사이에서 교번되도록 흘러 열 교환되도록 하여, 상기 제 1 유입라인(7)을 통해 입수되는 밸러스트 수는 1차 가열되고, 상기 제 3 유압라인(11)을 통해 입수되는 밸러스트 수는 냉각되도록 하는 내부에 다수개의 판을 구비한 판형 열 교환기인 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 살균부(12)는 제 2 유입라인(9)을 통해 입수되는 1차 가열된 밸러스트 수와 스팀 공급라인(10)을 통해 입수되는 스팀이 판과 판 사이에서 교번되도록 흘러 열 교환되도록 하여, 상기 제 2 유입라인(9)을 통해 입수되는 1차 가열된 밸러스트 수가 상기 스팀 공급라인(10)을 통해 입수되는 스팀에 의해 2차 가열되어 살균되도록 하는 내부에 다수개의 판을 구비한 판형 열 교환기인 것이 가장 바람직하다.

다음으로 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 선박의 밸러스트 장치에 본 발명에 따른 일실시예에 의한 밸러스트 수 열처리 장치를 장착한 배관도로서, 도 4에 도시된 바와 같이 밸러스팅시에는 밸러스트 펌프(1)의 작동에 의해 바다로부터 해수 유입구(4)를 통해 밸러스트 수가 유입되어 급수배관(2)을 따라 밸러스트 탱크(3) 내로 유입된다.

또한, 디밸러스팅시에는 밸러스트 펌프(1)의 작동에 의해 밸러스트 수가 밸러스트 탱크(3)로부터 배출되어 배출관(6)으로 유입된다. 상기와 같이 배출관(6)으로 유입된 밸러스트 수는 상기 배출관(6)과 연결된 제 1 유입라인(7)을 통해 가열 부(8)로 유입된다. 상기와 같이 가열부(8)로 유입된 밸러스트 수는 살균부(12)에서 2차 가열되어 제 3 유입라인(11)을 통해 가열부(8)로 재 유입되는 밸러스트 수와 열 교환됨으로써 1차 가열된다. 즉 5℃ 내외의 밸러스트 수가 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 유입된 후 상기 살균부(12)에서 65℃ 내외로 가열되어 제 3 유입라인(11)을 통해 가열부(8)로 재 유입된 밸러스트 수와 열 교환되어 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 유입된 밸러스트 수는 55℃ 내외로 가열되며, 제 3 유입라인(11)을 통해 가열부로 유입된 밸러스트 수는 15℃ 내외로 냉각된다.

상기 가열부(8)에서 55℃ 내외로 1차 가열된 밸러스트 수는 제 2 유입라인(9)을 통해 살균부(12)로 유입된다. 상기 살균부(12)로 유입된 밸러스트 수는 보일러와 연결된 스팀 공급라인(10)을 통해 살균부(12) 내부로 공급되는 스팀과 열 교환됨으로써 2차 가열되어 살균된다. 즉 55℃ 내외로 1차 가열되어 살균부(12) 내부로 유입된 밸러스트 수는 스팀과 열 교환되어 65℃ 내외로 2차 가열되어 살균된다.

상기 살균부(12)에서 65℃ 내외로 2차 가열되어 살균된 밸러스트 수는 제 3 유입라인(11)을 통해 다시 가열부(8)로 재 유입된다. 상기 살균부(12)에서 65℃ 내외로 2차 가열되어 제 3 유입라인(11)을 통해 가열부(8)로 재 유입된 밸러스트 수는 상술한 바와 같이 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 유입된 밸러스트 수와 열 교환되어 제 1 유입라인(7)을 통해 가열부(8)로 유입된 밸러스트 수를 55℃ 내외로 1차 가열한 뒤 15℃ 내외로 냉각되어 배출라인(13), 배출관(6) 및 해수 배출구(5)를 순차적으로 통해 바다로 배출된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 발라스트 수 열처리 장치는 디밸러스팅시 밸러 스트 탱크(3) 내의 밸러스트 수를 바다로 배출하기 전에 선박의 보일러에서 생산되는 열원(스팀)을 사용하여 판형 열 교환기 형태로 구성된 가열부(8)와 살균부(12)를 거쳐 밸러스트 수의 온도를 65℃ 내외로 급격히 상승시킴으로써 밸러스트 수내의 해양생물체를 완전히 사멸시킨 후 다시 15℃ 내외로 냉각시켜 바다로 밸러스트 수를 방출함으로써 처리된 밸러스트 수내의 해양생물들이 다시 성장할 가능성이 없으며, 디밸러스팅시 밸러스트 수를 가열함으로써 밸러스트 탱크(3) 내의 열응력 및 열부식을 최소화 할 수 있으며, 보일러에서 생산되는 열원을 사용함으로써 컨테이너선과 같은 파티셜 밸러스트 및 디밸러스트를 수행하는 선박에도 적용 가능하며, 가열부 및 살균부가 판형 열교환기 형태로 구성됨으로써 설치 공간을 최소화하고 유지 보수가 용이하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치는 디밸러스팅시 밸러스트 탱크 내의 밸러스트 수를 바다로 배출하기 전에 선박의 보일러에서 생산되는 열원을 사용하여 판형 열 교환기 형 태로 구성된 가열부와 살균부를 거쳐 밸러스트 수내의 해양생물체를 완전히 사멸시킨 후 다시 냉각시켜 바다로 밸러스트 수를 방출함으로써 처리된 밸러스트 수내의 해양 생물들이 다시 성장할 가능성이 없으며, 디밸러스팅시 밸러스트 수를 가열함으로써 밸러스트 탱크 내의 열응력 및 열부식을 최소화 할 수 있고, 보일러에서 생산되는 열원을 사용함으로써 컨테이너선과 같은 파티셜 밸러스트 및 디밸러스트를 수행하는 선박에도 적용 가능하며, 가열부 및 살균부가 판형 열교환기 형태로 구성됨으로써 설치 공간을 최소화하고 유지 보수가 용이하다는 효과가 있어 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 밸러스팅시 밸러스트 펌프의 작동에 의해 해수 유입구를 통해 급수관으로 유입된 후 밸러스트 탱크 내로 공급되며, 디밸러스팅시 상기 밸러스트 펌프의 작동에 의해 밸러스트 탱크로부터 배출된 후 배출관으로 유입되어 해수 배출구를 통해 바다로 배출되는 밸러스트 수 열처리 장치에 있어서,

   상기 배출관과 연결된 제 1 유입라인과 연결되어 디밸러스팅시 밸러스트 탱크로부터 배출된 밸러스트 수가 제 1 유입라인을 통해 유입되어 1차 가열되는 가열부;

   상기 가열부와 일측이 제 2 유입라인에 의해 연결되며, 타측은 보일러와 연결되는 스팀 공급라인과 연결되어 상기 가열부로부터 1차 가열되어 상기 제 2 유압라인을 통해 유입되는 밸러스트 수와 상기 스팀 공급라인에 의해 공급되는 스팀과 열 교환되도록 하여 밸러스트 수를 2차 가열하여 살균시키는 살균부;

   상기 살균부와 상기 가열부를 연결함으로써 상기 살균부에 의해 2차 가열하여 살균된 밸러스트 수를 상기 가열부로 재 입수되도록 하여 상기 제 1 유입라인을 통해 가열부로 입수된 밸러스트 수와 열 교환되도록 하는 제 3 유입라인; 및

   상기 가열부와 배출관을 연결함으로써 상기 제 1 유입라인을 통해 가열부로 입수된 밸러스트 수와 열 교환된 후 냉각되어 상기 가열부로부터 배출되는 밸러스트 수를 배출관을 통해 해수 배출구로 배출할 수 있도록 하는 배출라인으로 구성된 것을 특징으로 하는 보일러에서 생산되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열부는 제 1 유입라인을 통해 입수되는 밸러스트 수와 제 3 유압라인을 통해 입수되는 2차 가열되어 살균된 밸러스트 수가 판과 판 사이에서 교번되도록 흘러 열 교환되도록 하여 상기 제 1 유입라인을 통해 입수되는 밸러스트 수는 1차 가열되고, 상기 제 3 유압라인을 통해 입수되는 밸러스트 수는 냉각되도록 하는 내부에 다수개의 판을 구비한 판형 열 교환기인 것을 특징으로 하는 보일러에서 생성되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 살균부는 제 2 유입라인을 통해 입수되는 1차 가열된 밸러스트 수와 스팀 공급라인을 통해 입수되는 스팀이 판과 판 사이에서 교번되도록 흘러 열 교환되도록 하여 상기 제 2 유입라인을 통해 입수되는 1차 가열된 밸러스트 수가 상기 스팀 공급라인을 통해 입수되는 스팀에 의해 2차 가열되어 살균되도록 하는 내부에 다수개의 판을 구비한 판형 열 교환기인 것을 특징으로 하는 보일러에서 생성되는 열원을 이용한 밸러스트 수 열처리 장치.

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