KR20110138872A - 유증기 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베어링의 윤활계통 및 윤활유 저장탱크 상부의 온도상승 및 고속회전으로 인해 발생되는 40~60℃의 유증기를 응축시켜 오일과 수분을 분리 제거하고 청정가스만을 대기로 배출시키는 유증기 처리 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 유증기 처리 장치는, 유증기를 저온의 처리가스와 열교환시켜 1차 응축하는 열교환기(2); 상기 열교환기(2)에서 미처리된 유증기를 냉각물과 접촉시켜 2차 응축하는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3); 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 미처리된 미세입자를 여과하는 필터(5); 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 포집하는 유수분리탱크(17); 상기 유수분리탱크(17)에 포집된 물을 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급하는 펌프(14a,14b); 및 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급되는 물을 냉각시키는 냉각기(15)를 포함한다.
본 발명에 의하면, 대기로 배출되는 유증기 중의 오일과 수분을 제거함으로써 대기 오염을 방지함은 물론 주변 토양 오염을 방지하는 효과가 있다.

Description

유증기 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method of Oil mist Treatment}
본 발명은 유증기 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베어링의 윤활계통 및 윤활유 저장탱크 상부의 온도상승 및 고속회전으로 인해 발생되는 40~60℃의 유증기를 응축시켜 오일과 수분을 분리하여 제거하고 청정가스를 대기중으로 배출시키는 동시에 배출가스의 백연현상을 없앨 수 있는 유증기 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 윤활유는 윤활작용을 하면서 온도가 상승하게 되고, 이 과정에서 다량의 유증기가 발생하게 된다.
이러한 유증기를 대기로 배출시 발생하는 대기오염 문제를 해결하기 위해 오일성분을 응축 분리하여 처리된 가스를 방출하게 된다.
종래에는 고정식 필터(스크린 메쉬)를 이용한 유증기 처리 장치를 이용하였으나, 이 경우 고정식 필터에 잔류하는 오일이 대기중에 배출되기 때문에 유증기의 처리 효율이 낮은 문제점이 있었다.
또한 종래 열교환기를 이용하여 배출되는 유증기의 온도를 낮추어 오일과 수분을 동시에 응축시켜 제거하는 방법이 알려져 있으나, 이 경우 대기로 배출되는 가스와 대기의 온도차에 의해 수분이 재응축되어 발생하는 백연현상으로 인한 가시공해의 문제점이 있었고, 간접 열교환 방식의 열교환기로 기대할 수 있는 효율의 한계점 때문에 일부 유증기는 오일과 수분이 제거되지 않은 상태로 대기중에 방출되어 유증기 배출구 주변의 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 베어링의 윤활계통 및 윤활유 저장탱크 상부의 온도상승 및 고속회전으로 인해 발생되는 40~60℃의 유증기를 응축시켜 오일과 수분을 분리 제거하고 청정가스만을 대기로 배출시키는 유증기 처리 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 유증기에 포함된 미세입자에 의해 발생하는 백연현상으로 인한 가시공해를 제거할 수 있는 유증기 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 유증기 처리 장치는, 유증기를 저온의 처리가스와 열교환시켜 1차 응축하는 열교환기(2); 상기 열교환기(2)에서 미처리된 유증기를 냉각물과 접촉시켜 2차 응축하는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3); 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 미처리된 미세입자를 여과하는 필터(5); 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 포집하는 유수분리탱크(17); 상기 유수분리탱크(17)에 포집된 물을 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급하는 펌프(14a,14b); 및 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급되는 물을 냉각시키는 냉각기(15)를 포함한다.
또한 상기 유수분리탱크(17)에는 오일과 물을 층 분리하기 위한 분리판(19,20)이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 유수분리탱크(17) 내의 오일과 물의 액위를 측정하기 위한 액위조절기(18)와; 상기 유수분리탱크(17)에서 유수분리된 오일과 물을 각각 오일저장탱크(25)와 폐수집수조(24)로 이송하기 위해 상기 액위조절기(18)에 의해 제어되는 자동밸브(16,21)가 추가로 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유증기 처리 방법은, 유증기를 열교환기(2)에서 저온의 처리가스와 열교환시켜 1차 응축하고, 응축되지 않은 유증기는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3)으로 유입되며, 열교환된 처리가스는 스택(23)으로 배출되는 단계; 상기 흡수탑(3)으로 유입되는 유증기를 냉각기(15)를 거쳐 상기 흡수탑(3)으로 유입되는 물과 접촉시켜 2차 응축하는 단계; 상기 흡수탑(2)에서 미처리된 미세입자를 필터(5)를 통해 제거하는 단계; 및 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 유수분리탱크(17)를 이용하여 분리 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 유증기 처리 장치 및 방법에 의하면, 대기로 배출되는 유증기에 포함된 오일과 수분을 분리하여 제거함으로써 대기 오염을 방지함은 물론 주변 토양 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면 백연현상으로 인한 시각적 혐오감을 없애고 원자력발전이 청정함을 나타내는 홍보 효과가 있으며, 폐오일을 회수하여 재활용함으로써 폐기물 처리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유증기 처리 장치의 개략적인 계통도,
도 2는 본 발명에 따른 유증기 처리 장치의 개략적인 구성도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 유증기 처리 장치의 개략적인 계통도, 도 2는 본 발명에 따른 유증기 처리 장치의 개략적인 구성도로서, (a)는 정면도, (b)는 좌측면도, (c)는 우측면도, (d)는 평면도를 각각 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 유증기 처리 장치는, 유증기를 1차로 응축하는 열교환기(2), 상기 열교환기(2)에서 응축되지 않고 미처리된 유증기를 2차로 응축하는 흡수탑(3), 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 미처리된 미세입자를 여과하는 필터(5), 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 포집하는 유수분리탱크(17), 상기 유수분리탱크(17) 내에 포집된 물을 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급하는 펌프(14a,14b) 및 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급되는 물을 냉각시키는 냉각기(15)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유증기 배출시설(1)로부터 유입관(1a)을 통해 유입된 유증기는 열교환기(2)를 통과하면서 가스 이송관(8)을 따라 열교환기(2)로 유입되는 저온의 처리가스와 열교환되어 1차로 응축된다. 상기 열교환기(2)로 유입되는 고온의 유증기에 포함된 오일과 수분은 상기 저온의 처리가스가 승온되는 열량에 해당하는 만큼 응축되고, 유입되는 유증기 내에 응축되는 오일과 수분이 많을수록 배출되는 처리가스의 승온 열량이 많아지게 된다.
상기 열교환기(2)에서 응축된 오일과 물은 응축액 이송관(10)을 통해 하측에 구비된 유수분리탱크(17)로 유입된다.
상기 열교환기(2)에서 응축되지 않고 미처리된 유증기는 흡수탑(3)으로 유입되어 2차로 응축된다. 상기 흡수탑(3)은 1단 또는 2단 이상으로 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 제1흡수탑(3a)과 제2흡수탑(3b)의 2단으로 구성된 것이다.
상기 제1흡수탑(3a)과 제2흡수탑(3b)의 내부에는 분사노즐(4a,4b ;4)이 설치되어 있다. 유수분리탱크(17) 내에 저장된 물은 세정액 이송관(13a,13b)을 따라서 상기 제1흡수탑(3a)과 제2흡수탑(3b) 내에 설치된 분사노즐(4)로 공급되고, 상기 세정액 이송관(13a,13b)에는 물의 순환공급을 위한 압송력을 제공하는 펌프(14a,14b)가 설치되어 있다.
상기 분사노즐(4)에서 분사되는 저온의 물은 흡수탑(3)을 통과하는 유증기에 직접 접촉되어 유증기를 응축하게 된다. 상기 흡수탑(3)에서 응축된 유증기의 오일과 물은 응축액 이송관(11,12)을 통해 유수분리탱크(17)로 유입된다.
그리고 흡수탑(3)에서의 냉각 효율을 더욱 높이기 위하여, 상기 유수분리탱크(17)와 제1흡수탑(3a)을 연결하는 세정액 이송관(13a)에는 냉각기(15)가 설치된다. 이에 따라 유수분리탱크(17)에 저장된 물은 펌프(14a)의 작동에 의해 세정액 이송관(13a)을 따라서 냉각기(15)을 통과하면서 6℃ 이하로 냉각되고, 냉각된 물은 분사노즐(4a)을 통해 분사되어 열교환기(2)로부터 제1흡수탑(3a)으로 유입되는 유증기의 온도를 낮추어 응축시킨다.
상기 제1흡수탑(3a)에서 응축된 물은 응축액 이송관(11)을 통해 유수분리탱크(17)로 유입되고, 응축되지 않고 미처리된 유증기는 제2흡수탑(3b)으로 유입되어 분사노즐(4b)에서 분사되는 물과의 접촉으로 응축되어 응축액 이송관(12)을 통해 유수분리탱크(17)로 유입된다.
상기 흡수탑(3)을 통과하는 유증기는 냉각된 물에 직접 접촉되므로 흡수탑(3)을 통과한 유증기의 온도는 열교환기(2)를 통과한 유증기의 온도보다 더욱 낮아진다.
상기 열교환기(2)와 제1흡수탑(3a) 및 제2흡수탑(3b)을 순차로 거치면서 유증기에 포함된 오일과 수분은 대부분 응축되어 유수분리탱크(17)에 포집되지만, 응축 처리되지 않은 일부의 미세입자는 상기 제2흡수탑(3b) 내에 설치된 필터(5)에서 여과처리된다.
상기 필터(5)는 롤 필터 또는 롤형 헤파필터로 구성될 수 있으며, 롤(6)은 롤 조정기(7)에 의해 시간 또는 필터(5) 전,후단의 압력차로 조정된다.
상기 흡수탑(3)을 거친 유증기는 분사된 냉각물과 접촉하면서 온도가 낮아지는데, 상기 필터(5)를 거친 처리가스는 대기로 바로 배출될 경우 백연현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 상기 제2흡수탑(3b)의 필터(5)를 통과하여 가스이송관(8)을 통해 배출되는 저온의 가스를 열교환기(2)로 인입되는 고온의 유증기와 열교환시켜 온도를 높이고, 이에 따라 상대습도가 낮아진 처리가스는 가스 배출관(9)을 거쳐 스택(23)을 통해 대기중으로 배기되도록 하였다.
한편, 상기 유수분리탱크(17)에는 응축되어 포집된 오일과 물을 층 분리하기 위한 분리판(19,20)이 설치되어 있다.
또한 상기 유수분리탱크(17)에는 내부에 저장된 오일과 물의 액위를 측정하기 위한 액위조절기(18)가 설치되고, 유수분리탱크(17)에는 보충수 공급관(23)이 연결되어 유수분리탱크(17)에서 흡수탑(3)으로 순환 공급되는 물 부족시에 물을 보충하여 일정한 수위를 유지하게 된다.
상기 유수분리탱크(17)에서 분리된 오일은 액위조절기(18)에 의해 제어되는 자동밸브(16)를 통해 오일저장탱크(25)로 이송되고, 유수분리탱크(17)에서 분리된 물은 액위조절기(18)에 의해 제어되는 자동밸브(21)를 통해 폐수집수조(24)로 이송된다.
상기 구성으로 이루어진 유증기 처리장치에서의 유증기 처리방법은, 유증기를 열교환기(2)에서 저온의 처리가스와 열교환시켜 1차 응축하고, 응축되지 않은 유증기는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3)으로 유입되며, 열교환된 처리가스는 스택(23)으로 배출되는 단계; 상기 흡수탑(3)으로 유입되는 유증기를 냉각기(15)를 거쳐 상기 흡수탑(3)으로 유입되는 물과 접촉시켜 2차 응축하는 단계; 상기 흡수탑(2)에서 미처리된 미세입자를 필터(5)를 통해 제거하는 단계; 및 상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 유수분리탱크(17)를 이용하여 분리 회수하는 단계로 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 발명은 열교환기(2)에서 유증기를 1차로 응축하고, 미처리된 유증기는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3)에서 2차로 응축하여 유수분리탱크(17)에 포집하고, 미처리된 미세 입자를 필터(5)에서 여과처리하여 청정가스를 대기중에 배출함으로써 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한 응축과정을 거친 처리가스는 열교환기(2)를 통과하면서 승온된 상태로 배출되도록 하여 백연현상을 방지할 수 있으며, 유수분리탱크(17)에 포집된 오일은 회수하여 재활용함으로써 폐기물 처리비용을 절감하고, 유수분리탱크(17)에 포집된 물은 냉각기(15)를 거쳐 흡수탑(3)으로 순환 공급함으로써 유증기의 냉각 효율을 높일 수 있게 된다.
1 : 유증기 배출시설 2 : 열교환기
3 : 흡수탑 4 : 분사노즐
5 : 필터 6 : 롤
7 : 롤 조정기 8 : 가스 이송관
9 : 가스 배출관 10,11,12 : 응축액 이송관
13a,13b : 세정액 이송관 14a,14b : 펌프
15 : 냉각기 16,21 : 자동밸브
17 : 유수분리탱크 18 : 액위조절기
19,20 : 분리판 22 : 보충수 공급관
23 : 스택 24 : 폐수집수조
25 : 오일저장탱크

Claims (4)

  1. 유증기를 저온의 처리가스와 열교환시켜 1차 응축하는 열교환기(2);
    상기 열교환기(2)에서 미처리된 유증기를 냉각물과 접촉시켜 2차 응축하는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3);
    상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 미처리된 미세입자를 여과하는 필터(5);
    상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 포집하는 유수분리탱크(17);
    상기 유수분리탱크(17)에 포집된 물을 상기 흡수탑(3)으로 순환 공급하는 펌프(14a,14b); 및
    상기 흡수탑(3)으로 순환 공급되는 물을 냉각시키는 냉각기(15);
    를 포함하는 유증기 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유수분리탱크(17)에는 오일과 물을 층 분리하기 위한 분리판(19,20)이 구비된 것을 특징으로 하는 유증기 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유수분리탱크(17) 내의 오일과 물의 액위를 측정하기 위한 액위조절기(18)와;
    상기 유수분리탱크(17)에서 유수분리된 오일과 물을 각각 오일저장탱크(25)와 폐수집수조(24)로 이송하기 위해 상기 액위조절기(18)에 의해 제어되는 자동밸브(16,21)가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 유증기 처리 장치.
  4. 유증기를 열교환기(2)에서 저온의 처리가스와 열교환시켜 1차 응축하고, 응축되지 않은 유증기는 1단 또는 2단 이상의 흡수탑(3)으로 유입되며, 열교환된 처리가스는 스택(23)으로 배출되는 단계;
    상기 흡수탑(3)으로 유입되는 유증기를 냉각기(15)를 거쳐 상기 흡수탑(3)으로 유입되는 물과 접촉시켜 2차 응축하는 단계;
    상기 흡수탑(2)에서 미처리된 미세입자를 필터(5)를 통해 제거하는 단계; 및
    상기 열교환기(2)와 흡수탑(3)에서 응축된 오일과 물을 유수분리탱크(17)를 이용하여 분리 회수하는 단계;
    를 포함하는 유증기 처리 방법.

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