KR20130001590U - 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치 - Google Patents

벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치 Download PDF

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KR20130001590U
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Abstract

본 고안은 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 벌크 탱크를 갖춘 부유식 해상 구조물에서 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 벌크 탱크의 외부로 이송하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 분체이송장치는, 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치로서, 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부에서 일정 높이에 설치하되, 상기 벌크 탱크(1000)의 외부에서 공급되는 압축공기를 상기 벌크 탱크(1000)의 내부로 전달하는 제1 에어공급라인(2000); 및 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 일단이 연결되고, 타단이 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 돌출하여 상기 분체를 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송하는 분체이송라인(3000);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치 {PARTICLE TRANSFER DEVICE OF FLOATING OCEAN STRUCTURE HAVING BULK TANK}
본 고안은 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 벌크 탱크를 갖춘 부유식 해상 구조물에서 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 벌크 탱크의 외부로 이송하기 위한 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 drill rig)와 같은 해상 구조물 뿐만 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.
이렇게 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 벌크 탱크의 외부로 이송함에 있어서, 공압 장치에 의해 벌크 탱크 내에 압력을 가하여 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 분체 이송 파이프를 통과시켜서 벌크 탱크의 외부로 이송시키는데, 벌크 탱크 내의 분체가 유동화되지 않는 경우, 분체가 서로 뭉쳐질 수 있어 분체 이송 파이프가 막히게 되고, 분체 이송 파이프가 막혔음에도 불구하고 계속 압력을 가하게 되면 분체 이송 파이프가 폭발하게 되거나, 공압 장치에 무리가 가게 된다.
종래의 분체이송장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 분체의 원활한 이송을 위해 벌크 탱크 내부에 스파이더 노즐(spider nozzle, 21)을 설치하여 탱크를 가압시키는 동시에 분체의 유동화가 가능하도록 하였다.
그러나, 종래의 분체이송장치(1)는 노즐(21)이 벌크 탱크(10)의 중심 부분에 설치되어 분체가 전체적으로 잘 교반되지 못하였고, 분체이송라인(30)도 입구가 벌크 탱크(10)의 중심부에서 상방으로 형성되는 곡관이어서 압력손실로 인한 벌크의 배출효율이 낮았다.
따라서, 본 고안은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부유식 해상 구조물에서 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 분체이송라인을 통해 벌크 탱크의 외부로 이송할 때 벌크 탱크 내에 저장된 분체가 잘 유동화되어 외부로 배출이 효율적으로 이루어지도록 구성한 분체 이송 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치에 있어서, 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부에서 일정 높이에 설치하되, 상기 벌크 탱크(1000)의 외부에서 공급되는 압축공기를 상기 벌크 탱크(1000)의 내부로 전달하는 제1 에어공급라인(2000); 및 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 일단이 연결되고, 타단이 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 돌출하여 상기 분체를 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송하는 분체이송라인(3000);을 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치를 제공한다.
상기 분체이송라인의 입구(3200)는 출구(3300)보다 면적이 큰 것;을 특징으로 한다.
상기 분체이송라인(3000)의 입구 단면적(D)은 출구 단면적(d)의 2배 ~ 5배인 것;을 특징으로 한다.
상기 분체이송라인(3000)의 하부측은 일부 또는 전부가 상방으로 경사지는 경사부(3100)를 갖는 것;을 특징으로 한다.
상기 분체이송라인의 입구(3200) 및 출구(3300)의 상부측 높이는 서로 동일하거나 다른 직선관 형태인 것;을 특징으로 한다.
상기 분체이송라인(3000)의 하부측 경사부(3100)의 경사 각도는 0° ~ 45°인 것;을 특징으로 한다.
상기 분체이송라인(3000)의 맞은편인 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 형성하되, 상기 벌크 탱크(1000) 외부에서 공급되는 압축공기를 상기 벌크 탱크(1000) 내부로 전달하여 상기 분체가 상기 분체이송라인(3000)을 통해 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되도록 하는 제2 에어공급라인(3500);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 벌크 탱크(1000)는 길이방향으로 세워진 통체인 것;을 특징으로 한다.
상기 벌크 탱크(1000)의 측면 상하부 부분은 모따기식으로 경사진 탱크 경사부(1100)를 갖는 것;을 특징으로 한다.
상기 벌크 탱크(1000)의 측면 상하부 부분은 라운딩 가공처리된 라운딩부로 형성된 것;을 특징으로 한다.
본 고안의 다른 측면에 따르면, 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치에 있어서, 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부로부터 일정한 높이의 상부에서 상기 벌크 탱크(1000)의 내부로 압축공기가 공급되며, 상기 압축공기에 의해 상기 분체가 입구측 면적이 출구측 면적보다 더 큰 분체이송라인(3000)을 통해 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되는 것;을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치를 제공한다.
상기 분체이송라인(3000)는 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 형성하되, 상기 분체이송라인(3000)의 하부측이 일부 또는 전부가 상방으로 경사지는 것;을 특징으로 한다.
상기 분체이송라인(3000)의 맞은편인 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면으로 압축공기를 공급받아 상기 분체가 상기 분체이송라인(3000)을 통해 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되는 것;을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이, 본 고안의 벌크 탱크를 구비한 해상 구조물의 분체 이송 장치에 의하면, 분체이송라인을 직선관으로 형성하여 분체이송라인 입구에서의 압력손실을 최소로 하여 분체의 이송효율을 높일 수 있다.
또한, 분체이송라인을 직선관으로 형성함으로써 분체이송라인의 제작비용 및 작업시수를 절감할 수 있다.
또한, 분체이송라인 입구의 면적을 넓혀 분체이송라인 입구에서의 압력손실을 추가로 줄일 수 있다.
또한, 분체이송라인의 일부 또는 전부를 벌크 탱크 저면으로부터 상방으로 경사지게 하여 분체이송을 위한 전체 시스템이 정지시 관 내부의 분체가 관 내에 쌓이게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 분체이송라인의 출구를 분체이송라인의 경사부보다 아래에 위치하도록 하여 분체이송라인에서의 압력손실을 최소로 하여 분체의 이송효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 분체 이송 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 고안에 따른 분체 이송 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 고안에 따른 분체 이송 라인의 다양한 실시예를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 고안에 따른 분체 이송 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 분체 이송 라인의 다양한 실시예를 도시한 도면이며, 압축 공기의 흐름 및 이에 따른 분체의 유동화를 화살표로 도시하였다.
본 고안에 따른 분체 이송 장치(100)의 일실시예는, 도 2에 도시된 바와 같이, 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치로서, 제1 에어공급라인(2000), 분체이송라인(3000)을 포함한다.
제1 에어공급라인(2000)은 벌크 탱크(1000)의 하단부에서 일정높이에 벌크 탱크(1000)를 관통하도록 설치하여 외부에 위치하는 압축공기 공급장치(예를 들어, 공기압축기 등)로부터 압축공기를 받아 벌크 탱크(100) 내부로 전달한다.
벌크 탱크(1000) 내부에 위치하는 제1 에어공급라인(2000)의 일단에는 압축 공기를 분사하기 위한 노즐이 설치되는데, 고압의 공기를 벌크 탱크(1000) 내부로 고루 분사하기 위해 다수의 분사구를 갖으며, 일정한 방향성을 갖도록 제작될 수 있다.
분체이송라인(3000)은 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 일단이 연결되고, 타단이 벌크 탱크(1000)의 외부로 돌출하여 분체를 벌크 탱크(1000)의 외부(예를 들어, 서지탱크 등 분체를 이송할 목적 지점)로 이송한다.
종래의 분체이송라인은, 도 1에 도시된 바와 같이, 입구가 벌크 탱크(10)의 중심부에서 상방으로 형성되는 곡관이어서 압력손실로 인한 벌크의 배출효율이 낮았으나, 도 2에 도시된 본 고안은 압력손실 저감을 위해 분체이송라인(3000)을 벌크 탱크(1000)의 하단부와 이어지도록 하였다.
분체이송라인(3000)의 입구는, 압력손실(저항)을 방지하여 분체의 이송을 원활히 하기 위해, 종래와 같은 곡관이 아닌 직선관을 형성하도록 벌크 탱크(1000)의 측면에 분체이송라인(3000)의 입구가 위치되도록 하였고, 입구의 면적을 출구보다 크도록 하였다.
분체이송라인(3000)의 입구 단면적(D)은 출구 단면적(d)의 2배 ~ 5배가 되는 것이 바람직하다.
분체이송라인(3000)은 직선관이면서 입구 단면적(D)이 출구 단면적(d)보다 크므로 상부측 또는 하부측 관의 일부 또는 전부가 경사지도록 제작할 수 있으며,
분체이송장치(100)가 정지하는 경우 분체이송라인(3000) 상에 분체들이 쌓이는 것을 방지하도록 분체이송라인(3000)을 상방으로 경사지도록 하는 것이 바람직하다.
도 3에는 분체이송라인(3000) 입구(3200)의 하부측 일부가 상방으로 경사지는 것을 예시하였으며, 경사각이 너무 크면 입구(3200)에서의 압력손실이 커지므로 분체이송라인(3000)의 하부측 경사부(3100)의 경사는 0° ~ 45°인 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 분체이송라인(3000)은 직선관을 형성하므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구(3200) 및 출구(3300)의 상부측 높이가 동일한 직선관으로 형성할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 양측의 높이가 서로 다른 직선관으로 형성할 수도 있다.
즉, 도 2 및 도 3의 (a)는 분체이송라인 입구(3200) 상부측이 수평으로 외부로 돌출하며, 도 3의 (b)는 분체이송라인 입구(3200) 상부측이 하부로 경사지도록 외부로 돌출하는 것을 예시한 것이다.
또한, 도 2는 분체이송라인(3000)이 경사부(3100)의 경사가 끝나는 지점(e)을 지난 후에도 상부 및 하부측이 수평으로 돌출하여 외부와 연결되는 것을 예시하였고, 도 3의 (a) 및 (b)는 분체이송라인(3000)이 경사부(3100)의 경사가 끝나는 지점(e)을 지난 후 상부 및 하부측이 상방으로 경사지게 돌출하여 외부와 연결되는 것을 예시한 것이다.
본 고안에 따른 분체이송장치(100)는 제2 에어공급라인(3500)을 더 포함할 수 있다.
제2 에어공급라인(3500)은 분체를 외부로 이송하는 압축공기의 흐름을 최적화하고, 또 압축공기의 손실이 없도록 하기 위해 분체이송라인(3000)의 맞은편인 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 형성하되, 벌크 탱크(1000) 외부에서 공급되는 압축공기를 벌크 탱크(1000) 내부로 전달하여 분체가 분체이송라인(3000)을 통해 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되도록 한다.
벌크 탱크(1000)는, 길이방향으로 세원진 통체(다각형의 통체 또는 원통형 통체 등)로 제작될 수 있을 뿐만아니라, 도 2에 도시된 바와 같이, 벌크 탱크(1000)의 측면 상하부 부분을 모따기 식으로 경사진 탱크 경사부(1100)를 통체 등 다양한 형상으로 제작할 수 있다.
또한, 벌크 탱크(1000)의 측면 상하부 부분을 라운딩 가공처리하여 라운딩부를 형성하도록 할 수도 있다.
벌크 탱크(1000)에는 분체를 벌크 탱크(1000)내로 주입하기 위한 분체주입관(미도시)과 벌크 탱크(1000) 내로 분체를 주입함에 따라 벌크 탱크(1000) 내의 공기를 외부로 빼내기 위한 통기관을 추가할 수도 있다.
본 고안에 따른 분체이송장치의 또다른 실시예는, 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치로서, 벌크 탱크(1000)의 하단부로부터 일정한 높이의 상부에서 벌크 탱크(1000)의 내부로 압축공기가 공급되며, 압축공기에 의해 분체가 입구측 면적이 출구측 면적보다 더 큰 분체이송라인(3000)을 통해 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되는 것을 특징으로 한다.
분체이송라인(3000)는 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 형성하되, 분체이송라인(3000)의 하부측이 일부 또는 전부가 상방으로 경사질 수 있고, 또 분체이송라인(3000)의 맞은편인 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면으로 압축공기를 공급받아 분체가 분체이송라인(3000)을 통해 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송될 수 있다.
본 고안에 따른 분체이송장치(100)에 의하면 압축공기 공급장치(미도시)와 제1 에어공급라인(2000)에 의해 벌크 탱크(1000) 내에 압력을 가함으로써, 벌크 탱크(1000) 내에 저장된 분체를 분체이송라인(3000)을 통과시켜서 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송시킨다.
이 때, 제2 에어공급라인(3500)을 통해 별도로 공급되는 압축공기에 의해 분체의 이송이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.
본 실시예에서는, 벌크 탱크(1000)에 에어공급라인(2000, 3500) 및 압축공기공급장치를 연결하여 벌크 탱크(1000) 내에 압력을 가하여 분체를 분체이송라인(3000)을 통해 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송시키는 방식을 예시하였으나, 분체이송라인(3000)의 타단에 연결되는 서지 탱크 등에 진공 장치를 연결하여 서지 탱크 내의 압력을 진공으로 만들어서 분체이송라인(3000)을 통해 벌크 탱크(1000)의 분체를 흡입하게 할 수도 있을 것이다.
이렇게 분체의 이송을 원활히 할 수 있는 분체이송장치에 의해 상술한 다양한 효과를 달성할 수 있게 된다.
본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100: 분체이송장치 1000: 벌크탱크
2000: 제1 에어공급라인 2100: 스파이더 노즐
3000: 분체이송라인 3100: 분체이송라인 경사부
3200: 분체이송라인 입구 3300: 분체이송라인 출구
3500: 제2 에어공급라인
D: 분체이송라인 입구 단면적 d: 분체이송라인 출구 단면적
α: 경사작 e: 경사가 끝나는 지점

Claims (13)

  1. 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치에 있어서,
    상기 벌크 탱크(1000)의 하단부에서 일정 높이에 설치하되, 상기 벌크 탱크(1000)의 외부에서 공급되는 압축공기를 상기 벌크 탱크(1000)의 내부로 전달하는 제1 에어공급라인(2000); 및
    상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 일단이 연결되고, 타단이 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 돌출하여 상기 분체를 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송하는 분체이송라인(3000);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분체이송라인의 입구(3200)는 출구(3300)보다 면적이 큰 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분체이송라인(3000)의 입구 단면적(D)은 출구 단면적(d)의 2배 ~ 5배인 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분체이송라인(3000)의 하부측은 일부 또는 전부가 상방으로 경사지는 경사부(3100)를 갖는 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 분체이송라인의 입구(3200) 및 출구(3300)의 상부측 높이는 서로 동일하거나 다른 직선관 형태인 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분체이송라인(3000)의 하부측 경사부(3100)의 경사 각도는 0° ~ 45°인 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분체이송라인(3000)의 맞은편인 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 형성하되, 상기 벌크 탱크(1000) 외부에서 공급되는 압축공기를 상기 벌크 탱크(1000) 내부로 전달하여 상기 분체가 상기 분체이송라인(3000)을 통해 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되도록 하는 제2 에어공급라인(3500);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 벌크 탱크(1000)는 길이방향으로 세워진 통체인 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 벌크 탱크(1000)의 측면 상하부 부분은 모따기식으로 경사진 탱크 경사부(1100)를 갖는 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 벌크 탱크(1000)의 측면 상하부 부분은 라운딩 가공처리된 라운딩부로 형성된 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  11. 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에서 상기 벌크 탱크 내에 저장된 분체를 상기 벌크 탱크의 외부로 이송하는 분체 이송 장치에 있어서,
    상기 벌크 탱크(1000)의 하단부로부터 일정한 높이의 상부에서 상기 벌크 탱크(1000)의 내부로 압축공기가 공급되며, 상기 압축공기에 의해 상기 분체가 입구측 면적이 출구측 면적보다 더 큰 분체이송라인(3000)을 통해 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되는 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 분체이송라인(3000)는 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면에 형성하되, 상기 분체이송라인(3000)의 하부측이 일부 또는 전부가 상방으로 경사지는 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 분체이송라인(3000)의 맞은편인 상기 벌크 탱크(1000)의 하단부 측면으로 압축공기를 공급받아 상기 분체가 상기 분체이송라인(3000)을 통해 상기 벌크 탱크(1000)의 외부로 이송되는 것;
    을 특징으로 하는 벌크 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 분체 이송 장치.
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KR20180077565A (ko) 2016-12-29 2018-07-09 대우조선해양 주식회사 벌크 이송장치 및 방법
KR20240070030A (ko) 2022-11-14 2024-05-21 주식회사인하글로텍 블로우탱크의 분체 압축 및 이송 장치

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