KR20140013928A - 배기가스 이코노마이저 - Google Patents

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Abstract

선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 유효하게 이용하고, 또한, 선급이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 배기가스 이코노마이저를 얻는다.
선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 회수하는 배기가스 이코노마이저(1)로서, 배기가스원마다 배기가스 유로를 분할함으로써, 배기가스원마다 배기가스 유로(4)를 독립한 구성으로 하여, 특별한 조작을 요하지 않고 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 용이하게 회수할 수 있도록 함과 함께, 선급이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 것으로 했다.

Description

배기가스 이코노마이저{EXHAUST GAS ECONOMIZER}
본 발명은 선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 회수하는 배기가스 이코노마이저(economizer)에 관한 것이다.
종래, 선박에 있어서의 메인 엔진(이하, 주(主) 기기(機器)라고 함)이나 발전기 등, 메인 엔진 이외의 기기(이하, 보조 기기라고 함)가 배출하는 배기가스의 열을 이용하여 가열수(水)를 얻는 배기가스 이코노마이저가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 기재되어 있는 배기가스 이코노마이저는, 선박의 디젤(diesel) 주 기관의 배기가스를 배기가스 이코노마이저에 공급하는 배기가스로(路)의 도중에 디젤 발전 기관으로부터의 고온 배기가스를 공급하는 접속관을 설치하고, 디젤 주 기관으로부터 흘러오는 비교적 저온의 배기가스에 디젤 발전 기관으로부터의 고온 배기가스를 혼입시켜, 배기가스 이코노마이저에서의 배기가스 온도를 이산화황 가스의 이슬점 온도보다 높은 온도로 하는 것이다.
또, 고온 가스 혼입관의 도중과 디젤 주 기관의 배기가스로에 있어서의 고온 가스 혼입관의 상류측과 디젤 발전 기관의 배기가스로에 있어서의 고온 가스 혼입관의 후류(後流)측에, 각각 댐퍼가 설치되어 있고, 각각의 댐퍼를 개폐 조작함으로써, 디젤 주 기관의 배기가스, 디젤 주 기관의 배기가스와 디젤 발전 기관의 배기가스의 혼합 배기가스, 디젤 발전 기관의 배기가스를, 각각 나눠 배기가스 이코노마이저에 공급하도록 구성되어 있다.
일본 공개실용신안 실개평1-134719호 공보
상기와 같이, 특허문헌 1에 기재된 배기가스 이코노마이저는, 디젤 주 기관과 디젤 발전 기관의 배기가스의 열을 이용하여 증기를 얻는 것으로 되어 있지만, 디젤 발전 기관으로부터의 고온의 배기가스를 디젤 주기관의 배기가스로에 흐르게 하여, 디젤 주 기관의 배기가스에 혼입하고 있고, 배기가스 이코노마이저에 유입하는 디젤 주 기관과 디젤 발전 기관의 배기가스 유로가 합류하는 구성으로 되어 있으며, 이들이 혼합하여 배출되는 경우가 있기 때문에, 선급(船級)이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 구조로는 되어 있지 않다.
또, 디젤 주 기관의 배기가스나 디젤 발전 기관의 배기가스를 혼합시킴으로써, 배기가스 이코노마이저부에 있어서의 압력 손실이 증대하여, 각각의 기관의 효율이 저하되는 것이 우려된다.
본 발명의 목적은, 선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 유효하게 이용하고, 또한, 선급이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 배기가스 이코노마이저를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 태양(態樣)은, 선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 회수하는 배기가스 이코노마이저로서, 배기가스원(源)마다 배기가스 유로가 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 태양에 의하면, 배기가스원마다 배기가스 유로가 분할되어 있으므로, 배기가스원마다 배기가스 유로가 독립된 구성으로 되어, 특별한 조작을 요하지 않고 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 용이하게 회수할 수 있음과 함께, 선급이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 것으로 할 수 있다.
또, 배기가스원마다 배기가스 유로를 분할하는 것과 같은 간단한 구성으로 복수의 배기가스원의 배기가스 이코노마이저를 일체화할 수 있어, 배기가스 이코노마이저 전체의 소형화가 도모된다.
본 발명의 제 2 태양은, 제 1 태양에 기재된, 상기 보조 기기가 복수 대 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 태양에 의하면, 간단한 구성으로 가동하고 있는 복수 대의 보조 기기의 대수(臺數)만큼의 열 회수를 행할 수 있다.
본 발명의 제 3 태양은, 제 1 태양 또는 제 2 태양 중 어느 하나에 기재된, 상기 분할된 배기가스 유로에서 구성되는 가열부에 각각 전열관을 구비하고, 상기 각 전열관의 양단(兩端)을 급수 헤더(header)와 가열수 취출 헤더에 접속한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 태양에 의하면, 상기 주 기기, 보조 기기 중 어느 하나가 작동하고 있으면 가열수를 상시 취출하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 4 태양은, 제 1 내지 3 태양 중 어느 하나에 기재된, 상기 배기가스 유로에서 구성되는 가열부로의 배기가스 도입구 또는 배기가스 배출구 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 소음 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 태양에 의하면, 상기 배기가스 유로에서 구성되는 가열부로의 배기가스 도입구 또는 배기가스 배출구에 소음 수단을 갖게 했으므로, 주 기기나 보조 기기로부터 발생하는 소리를 저감할 수 있어, 정박 지역 주변의 환경을 양호하게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 회수하는 배기가스 이코노마이저로서, 주 기기 및 보조 기기 등의 배기가스원마다 배기가스 유로가 분할되어 있는 구조로 했으므로, 특별한 조작을 요하지 않고 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 용이하게 회수할 수 있음과 함께, 선급이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 것으로 할 수 있고, 또한, 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 유효하게 이용하여, 가열수를 얻을 수 있고, 특히, 정박 중 등 주 기기가 정지되어 있는 경우, 보조 기기의 일부가 점검 등에 의해 정지되어 있는 경우이더라도, 어느 한쪽의 보조 기기로부터 열 회수를 행함으로써, 가열수를 상시 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련된 배기가스 이코노마이저의 실시형태의 일례를 나타내는 전체 구조 설명도이다.
이하에, 본 발명에 관련된 배기가스 이코노마이저의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 관련된 배기가스 이코노마이저의 실시형태의 일례를 나타내는 전체 구조 설명도이다.
본 예의 배기가스 이코노마이저(1)는, 이코노마이저 본체(2)가 칸막이판(3)에 의해 배기가스 유로(4)가 배기가스원마다 분할되고, 분할된 배기가스 유로(4)에서 복수의 가열부(5)가 형성되어 있다. 가열부(5)에는 각각 배기가스 유입구(6)와 배기가스 유출구(7)가 설치되어 있고, 배기가스 유입구(6)에는 배기가스원의 배기가스를 가열부(5)에 도입하는 배기가스 도입 덕트가 접속되며, 또, 배기가스 유출구(7)에는 배 바깥으로 배기가스를 배출하기 위한 배기가스 배출 덕트가 접속된다.
본 예에서는, 복수의 가열부(5) 중의 하나의 가열부(5)가 주 기기로부터 열 회수를 행하는 주 기기 배기열 회수 가열부(5a)로 되고, 다른 복수의 가열부(5)가 복수의 보조 기기로부터 열 회수를 행하는 보조 기기 배기열 회수 가열부(5b)로 된다. 주 기기 배기열 회수 가열부(5a)의 배기가스 유입구(6)에 주 기기의 배기가스를 도입하는 배기가스 도입 덕트가 접속되고, 보조 기기 배기열 회수 가열부(5b)의 배기가스 유입구(6)에는 보조 기기의 배기가스를 도입하는 배기가스 도입 덕트가 접속되도록 되어 있다.
또, 각각의 배기가스 유출구(7)에는 주 기기나 보조 기기의 배기 소음을 저감하기 위한 소음 수단(8)이 구비되어 있다. 본 예에서는, 소음 수단(8)은 배기 가스 유출구(7)에 구비되어 있지만, 배기가스 유입구(6)에 구비해도 되고, 또, 배기가스 유출구(7)와 배기가스 유입구(6)의 쌍방에 구비해도 된다. 소음 수단(8)으로서는 펀칭 메탈이고 원통 형상으로 형성된 통의 외주와 배기가스 유출구(7)의 내주면 사이에 유리 울(wool) 단열재 등의 흡음 효과를 가진 재료를 협지(挾持)시킨 구성의 것이 사용되지만, 특별히 한정되지 않는다. 또, 도시하지 않지만, 소음 수단(8)은 이코노마이저 본체(2)에 구비해도 된다.
또, 이코노마이저 본체(2)가 칸막이판(3)으로 분할되어 형성된 복수의 가열부(5)내에는, 각각 내부에 물을 통과하는 전열관(9)이 구비되어 있고, 전열관(9)을 통과하는 물이 가열부(5)내에 도입된 배기가스에 의해 가열되도록 되어 있다.
또, 이코노마이저 본체(2)의 비(非)가열부, 본 예에서는 이코노마이저 본체(2)의 외측에는, 급수 헤더(10)와 가열수 취출 헤더(11)가 구비되어 있고, 각각의 가열부(5)내에 구비된 전열관(9)의 일단(一端)이 각각 급수 헤더(10)에 접속되며, 타단(他端)이 각각 가열수 취출 헤더(11)에 접속되어 있다.
또, 본 예에서는, 급수 헤더(10)는 연소 보일러(12)의 하부 헤더(13)와 하부 연결관(14)으로 연결되고, 가열수 취출 헤더(11)는 연소 보일러(12)의 상부 헤더(15)와 상부 연결관(16)으로 연결되어 있다. 하부 연결관(14)과 상부 연결관(16)에는, 각각 밸브(17)가 설치되어 있다. 또, 하부 연결관(14)에는 보일러수를 각각의 가열부(5)와 연소 보일러(12)의 사이에서 순환시키는 순환 펌프(18)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 본 예의 배기가스 이코노마이저(1)에 의하면, 이코노마이저 본체(2)가 칸막이판(3)에 의해 구분되어 배기가스 유로(4)가 배기가스원마다 분할되고, 분할된 배기가스 유로(4)에서 복수의 가열부(5)가 형성되며, 가열부(5)에는, 각각 배기가스 도입 덕트를 접속하는 배기가스 유입구(6)와 배 바깥으로 배기가스를 배출하기 위한 배기가스 배출 덕트를 접속하는 배기가스 유출구(7)가 설치되어 있으므로, 배기가스원마다 배기가스 유로가 독립된 구성으로 되어, 특별한 조작을 요하지 않고 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 용이하게 회수할 수 있음과 함께, 선급이 요구하는 선박 규격을 만족시키는 것으로 된다.
또, 배기가스원마다 배기가스 유로(4)를 분할하는 것과 같은 간단한 구성으로 복수의 배기가스원으로부터 열 회수를 행하는 배기가스 이코노마이저를 일체화할 수 있어, 배기가스 이코노마이저 전체의 소형화가 도모된다.
또, 본 예에서는, 복수의 가열부(5) 중의 하나의 가열부(5)가 주 기기로부터 열 회수를 행하는 주 기기 배기열 회수 가열부(5a)로 되고, 다른 복수의 가열부(5)가 복수의 보조 기기로부터 열 회수를 행하는 보조 기기 배기열 회수 가열부(5b)로 되어, 주 기기 배기열 회수 가열부(5a)의 배기가스 유입구(6)에 주 기기의 배기가스를 도입하는 배기가스 도입 덕트가 접속되고, 보조 기기 배기열 회수 가열부(5b)의 배기가스 유입구(6)에는 보조 기기의 배기가스를 도입하는 배기가스 도입 덕트가 접속되도록 되어 있으므로, 복수의 보조 기기 배기열 회수 가열부(5b)의 배기가스 유입구(6)에 복수의 보조 기기의 배기가스 도입 덕트를 접속함으로써, 가동하고 있는 복수 대의 보조 기기의 대수만큼의 열 회수를 행할 수 있다.
또, 본 예에서는, 이코노마이저 본체(2)의 비가열부에, 급수 헤더(10)와 가열수 취출 헤더(11)가 구비되고, 각각의 가열부(5)내에 구비된 전열관(9)의 일단이 각각 급수 헤더(10)에 접속되며, 타단이 각각 가열수 취출 헤더(11)에 접속되어 있으므로, 주 기기, 보조 기기 중 어느 하나가 작동하고 있으면 가열수를 상시 취출하는 것이 가능해진다. 특히, 정박 중 등 주 기기가 정지되어 있는 경우나, 보조 기기의 일부가 점검 등에 의해 정지되어 있는 경우이더라도, 어느 한쪽의 보조 기기로부터 열 회수를 행함으로써, 가열수를 상시 얻을 수 있다.
또, 본 예에서는, 각각의 배기가스 유출구(7)에는 주 기기나 보조 기기의 배기 소음을 저감하기 위한 소음 수단(8)이 구비되어 있으므로, 정박 지역 주변의 환경을 양호하게 할 수 있다.
1: 배기가스 이코노마이저 2: 이코노마이저 본체
3: 칸막이판 4: 배기가스 유로
5: 가열부 5a: 주 기기 배기열 회수 가열부
5b: 보조 기기 배기열 회수 가열부 6: 배기가스 유입구
7: 배기가스 유출구 8: 소음 수단
9: 전열관 10: 급수 헤더
11: 가열수 취출 헤더 12: 연소 보일러
13: 하부 헤더 14: 하부 연결관
15: 상부 헤더 16: 상부 연결관
17: 밸브 18: 순환 펌프

Claims (4)

  1. 선박의 주 기기 및 보조 기기로부터 배출되는 배기가스의 배기열을 회수하는 배기가스 이코노마이저로서,
    배기가스원마다 배기가스 유로가 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 이코노마이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 기기가 복수 대 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 이코노마이저.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할된 배기가스 유로에서 구성되는 가열부에 각각 전열관을 구비하고, 상기 각 전열관의 양단을 급수 헤더와 가열수 취출 헤더에 접속한 것을 특징으로 하는 배기가스 이코노마이저.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기가스 유로에서 구성되는 상기 가열부로의 배기가스 도입구 또는 배기가스 배출구 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 소음 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 배기가스 이코노마이저.
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