KR20130073634A - 해양 플랜트용 수력발전장치 - Google Patents

해양 플랜트용 수력발전장치 Download PDF

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KR20130073634A
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송성훈
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 해양 플랜트용 수력발전장치에 관한 것으로서, 하수, 해수, 폐기물 등을 정화하여 형성되는 정화물을 이송관의 내부에 공급하여 낙하되도록 하고, 이송관의 하부에서 터빈 및 발전부에 결합된 회전축이 정화물의 낙차에 의해 회전되도록 하여 전기를 생성할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치는, 선박의 내부에 다수개가 간격을 두고 수직 방향으로 설치되는 이송관과; 하수, 해수, 폐기물 중 선택되는 어느 하나를 정화하는 정화부재와; 상기 이송관 및 정화부재의 사이에 연결설치되어 상기 정화부재를 통해 정화된 정화물을 흡입한 다음 이송관의 내부에 공급하여 낙하시키는 흡입공급부재와; 상기 이송관의 내부에 위치되고, 선단부에는 이송관을 관통하여 외부로 노출되는 회전축이 구비되어, 상기 낙하되는 정화물의 낙차에 의해 회전되는 터빈과; 상기 터빈의 회전축이 회전가능하게 결합되어 정화물의 낙차에 의해 회전되는 회전축의 회전을 통해 전기를 생성하는 발전부와; 상기 이송관의 하부에 설치되며, 터빈을 거쳐 낙하되는 정화물을 수집하여 외부로 배출하는 케이싱;으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

해양 플랜트용 수력발전장치{a generating electricity device for ocen plant}
본 발명은 수력을 통해 전기를 생산할 수 있도록 한 해양 플랜트용 수력발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 해양 플랜트에서는 하수, 해수, 폐기물 등이 발생되고, 이러한 하수, 해수, 폐기물은 해양 플랜트에 구비된 배출수단을 통해 바다로 방출되며, 이렇게 방출된 하수,해수, 폐기물은 바다를 오염시키는 문제가 된다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하수, 해수, 폐기물 등을 정화하여 형성되는 정화물을 이송관의 내부에 공급하여 낙하되도록 하고, 이송관의 하부에서 터빈 및 발전부에 결합된 회전축이 정화물의 낙차에 의해 회전되도록 하여 전기를 생성할 수 있도록 한 해양 플랜트용 수력발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 수단은, 선박의 내부에 다수개가 간격을 두고 수직 방향으로 설치되는 이송관과; 하수, 해수, 폐기물 중 선택되는 어느 하나를 정화하는 정화부재와; 상기 이송관 및 정화부재의 사이에 연결설치되어 상기 정화부재를 통해 정화된 정화물을 흡입한 다음 이송관의 내부에 공급하여 낙하시키는 흡입공급부재와; 상기 이송관의 내부에 위치되고, 선단부에는 이송관을 관통하여 외부로 노출되는 회전축이 구비되어, 상기 낙하되는 정화물의 낙차에 의해 회전되는 터빈과; 상기 터빈의 회전축이 회전가능하게 결합되어 정화물의 낙차에 의해 회전되는 회전축의 회전을 통해 전기를 생성하는 발전부와; 상기 이송관의 하부에 설치되며, 터빈을 거쳐 낙하되는 정화물을 수집하여 외부로 배출하는 케이싱;으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치는, 하수, 해수, 폐기물 등을 정화하여 형성되는 정화물을 이송관의 내부에 공급하여 낙하되도록 하고, 이송관의 하부에서 터빈 및 발전부에 결합된 회전축이 정화물의 낙차에 의해 회전되도록 하여 전기를 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치의 구성을 도시한 도.
도 2는 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치의 일 실시예를 도시한 도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 함께 상세히 설명하면 더욱 명백해 질것이다.
도 1은 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치의 구성을 도시한 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치의 일 실시예를 도시한 도이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치는 이송관(10)과, 정화부재(20)와, 흡입공급부재(30)와, 터빈(40)과, 발전부(50)와, 케이싱(60)으로 이루어져 구성된다.
상기 이송관(10)은 선박의 내부에 다수개가 간격을 두고 수직 방향으로 설치되며, 정화부재(20)에 의해 정화된 정화물을 낙하시켜 케이싱(60)을 통해 바다로 배출될 수 있도록 한다.
상기 정화부재(20)는 하수, 해수, 폐기물 중 선택되는 어느 하나를 정화하는 것으로, 상기 하수, 해수, 폐기물을 분급(分級), 농축, 비중 선별 분액(分液)등을 할 수 있는 하이드로 사이클론(Hydro Cyclone)이 적용될 수 있다.
상기 흡입공급부재(30)는 이송관(10) 및 정화부재(20)의 사이에 연결설치되어 상기 정화부재(20)를 통해 정화된 정화물을 흡입한 다음 이송관(10)의 내부에 공급하여 터빈(40)을 거쳐 케이싱(60)으로 수집되도록 하기 위한 것으로, 상기한 흡입공급부재(30)는 공지의 펌프가 적용될 수 있다.
상기 터빈(40)은 이송관(10)의 내부에 위치되고, 선단부에는 이송관(10)을 관통하여 외부로 노출되는 회전축(41)이 구비되어, 이송관(10)의 내부공간을 통해 낙하되는 정화물의 낙차에 의해 회전된다.
또한, 상기 이송관(10)과 터빈(40)의 회전축(41) 사이에는 실링(70)이 더 개재되어, 상기 이송관(10)과 터빈(40)의 회전축(41) 간의 기밀을 긴밀하게 유지할 수 있도록 하므로서, 이송관(10)의 내부공간을 통해 낙하되는 정화물이 이송관(10)의 외부로 누수되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상기 발전부(50)는 터빈(40)의 회전축(41)이 회전가능하게 결합되어 정화물의 낙차에 의해 회전되는 터빈(40) 및 상기 터빈(40)에 일체로 결합된 회전축(41)의 회전을 통해 전기를 생성하며, 상기 생성된 전기는 비상전력 또는 Living Quarter에 공급될 수 있다.
상기 이송관(10)의 하부에 설치되며, 터빈(40)을 거쳐 낙하되는 정화물을 수집하며, 바닥면에는 배출구(미도시)가 구비되어 수집된 정화물을 바다로 배출한다.
일반적으로, 선박에서 하수, 해수, 폐기물 등을 외부로 배출할 수 있도록 하기 위한 이송관(10)의 높이는 약 30m 정도이고, 정화물의 유량은 약 2200㎥/h 정도이며, 정화물의 중력가속도는 약 9.8m/s²이므로, 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치의 시간당 발전량을 계산해 보면, 30mX9.8m/s²X2,200,000kg=646800000J/h=179,666W이고, 상기 179.666W를 KW로 변환하면 179.7KW가 되며, 상기 179.7KW에 약 60%의 효율을 적용하면 시간당 108KW의 발전효율이 있다.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 해양 플랜트용 수력발전장치의 일 실시예를 도시한 것으로서, 이송관(10)의 하부 내측면에는 회전 유도부(80)가 하측을 향해 경사각을 갖도록 용접 또는 볼트 및 너트를 통해 설치된다. 이에 따라 이송관(10)의 내부공간을 통해 낙하되는 정화수는 터빈(40)의 회전축(41)으로 낙하되어 터빈(40)이 회전축(41)을 통해 회전될 수 있도록 유도하여 보다 많은 양의 전기가 발전부(50)를 통해 생성되도록 할 수 있다.
10 : 이송관 20 : 정화부재
30 : 흡입공급부재 40 : 터빈
41 : 회전축 50 : 발전부
60 : 케이싱 70 : 실링
80 : 회전 유도부

Claims (3)

  1. 선박의 내부에 다수개가 간격을 두고 수직 방향으로 설치되는 이송관(10)과;
    하수, 해수, 폐기물 중 선택되는 어느 하나를 정화하는 정화부재(20)와;
    상기 이송관(10) 및 정화부재(20)의 사이에 연결설치되어 상기 정화부재(20)를 통해 정화된 정화물을 흡입한 다음 이송관(10)의 내부에 공급하여 낙하시키는 흡입공급부재(30)와;
    상기 이송관(10)의 내부에 위치되고, 선단부에는 이송관(10)을 관통하여 외부로 노출되는 회전축(41)이 구비되어, 상기 낙하되는 정화물의 낙차에 의해 회전되는 터빈(40)과;
    상기 터빈(40)의 회전축(41)이 회전가능하게 결합되어 정화물의 낙차에 의해 회전되는 회전축(41)의 회전을 통해 전기를 생성하는 발전부(50)와;
    상기 이송관(10)의 하부에 설치되며, 터빈(40)을 거쳐 낙하되는 정화물을 수집하여 외부로 배출하는 케이싱(60);으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 해양 플랜트용 수력발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이송관(10)과 터빈(40)의 회전축(41) 사이에는 정화물이 이송관(10)의 외부로 누수되는 것을 방지하기 위한 실링(70)이 더 개재되는 것을 특징으로 하는 해양 플랜트용 수력발전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이송관(10)의 내측면에는 낙하되는 정화수가 터빈(40)의 회전축(41)으로 낙하되어, 상기 터빈(40)이 회전축(41)을 통해 회전될 수 있도록 유도하기 위한 회전 유도부(80)가 하측을 향해 경사각을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 플랜트용 수력발전장치.
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