KR20140119929A - Structure for preventing slosh in marine desalinator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a structure to prevent shaking of fluid in a desalinator of a ship and, more specifically, to a structure which avoids a decrease in the fresh water productivity or mixing of the sea water in the desalinator and the fresh water in a condenser, both of which are caused by the shaking of fluid filled inside the desalinator. The present invention comprises a body equipped with at least one distillation chamber therein; and an evaporator installed in one of the distillation chambers. The present invention also features the provision of the sea water for heat exchanging with the evaporator and a fluid preventing film installed inside an accommodating unit in which the sea water is accommodated.

Description

선박 조수기용 유동 방지 구조{STRUCTURE FOR PREVENTING SLOSH IN MARINE DESALINATOR}STRUCTURE FOR PREVENTING SLOSH IN MARINE DESALINATOR [0001]

본 발명은 선박 조수기용 유동 방지 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발기 내부에 채워진 해수의 유동에 의하여 담수의 생산량이 감소하거나 증발기의 해수와 응축기의 담수가 혼합되는 것을 방지할 수 있는 선박 조수기용 유동 방지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a flow prevention structure for a ship's fresh water generator, and more particularly, to a flow prevention structure for a ship's fresh water generator, which is capable of preventing the mixing of seawater in the evaporator and fresh water in the condenser by the flow of seawater filled in the evaporator, Flow prevention structure.

일반적으로 선박의 엔진열로 담수를 제조하는 선박용 조수기는 엔진열로 해수를 증발시키는 증발기 1개와 증발된 물을 담수로 만드는 응축기 1개로 이루어진다. 이러한 조수기의 생산량을 증대시키기 위해서는 1개로 이루어진 증발기의 용적을 증대시켜야 하기 때문에 보다 큰 설치 면적이 요구된다.Generally, the ship's fresh water generator that produces fresh water from the ship's engine heat consists of one evaporator that evaporates seawater by engine heat and one condenser that makes evaporated water into fresh water. In order to increase the production amount of such a water purifier, a larger installation area is required because the volume of the single evaporator must be increased.

한편, 육상용의 경우 다중 효용 담수(MED; Multi-Effect Desalinator) 방식으로 설치 면적은 동일하게 하면서 복수개의 증발기를 상하로 설치하여 담수 생산량을 증가시키는 구조를 이루게 된다.On the other hand, in the case of land use, a multi-effect desalinator (MED) system is used in which a plurality of evaporators are vertically installed to increase the amount of fresh water production while the installation area is the same.

그러나 해상의 선박용 조수기는 복수개의 증발기를 상하로 설치하는 경우, 선박용 조수기의 무게 중심이 높아지므로 선박의 유동 시, 상부의 증발기 해수의 유동이 심하게 발생하여 담수 생산량 감소와 동시에 생산된 담수에 해수가 혼합되는 문제가 발생될 수 있기 때문에 증발기를 1개로만 제조하는 실정이다. 하지만, 1개의 증발기만을 적용하게 되면 선박 기관실의 협소한 공간에도 불구하고 조수기의 생산량을 증대시키기 위하여 증발기의 체적을 증가시켜야 하므로 선박의 레이아웃 설계에 어려움이 따르는 문제점을 내포한다.
However, when a plurality of evaporators are installed up and down in a marine vessel, the flow center of the water tank of the ship is increased, so that the flow of the evaporator seawater at the upper part of the ship is considerably increased, So that the evaporator is manufactured with only one evaporator. However, if only one evaporator is applied, the volume of the evaporator must be increased in order to increase the production volume of the water generator in spite of the narrow space of the engine room of the ship.

KR10-2012-0084484(2012. 07. 30 공개)KR10-2012-0084484 (Released on July 30, 2012)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 증발기 상부에 복수개의 다각형의 셀을 갖는 유동 방지 막을 설치하여 증발기 상부의 해수가 각 셀 공간 내부에서만 유동하도록 함으로써 해수 유동을 최소화 하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a flow prevention membrane having a plurality of polygonal cells on an evaporator, To minimize seawater flow.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 내부에 적어도 1개 이상의 증류실을 구비하는 본체 및 상기 증류실 중 어느 1개의 증류실에 설치되는 증발기를 포함하고, 상기 증발기와 열교환하도록 해수가 공급되며, 상기 해수가 수용되는 수용부에 설치되는 유동 방지 막을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an evaporation apparatus including a main body having at least one distillation chamber therein, and an evaporator installed in one of the distillation chambers, And a flow-preventing membrane provided in the receiving portion in which the seawater is received.

또한, 상기 유동 방지 막은 복수개의 직립형 격벽으로 이루어지고, 선박의 유동이 발생할 때 해수가 상기 격벽 사이에 형성되는 각각의 셀 내부에서만 유동할 수 있는 높이로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the flow-preventive membrane is formed of a plurality of upright type partitions and is formed to have a height capable of flowing seawater only in each cell formed between the partitions when the ship flows.

또한, 상기 셀의 횡단면 형상은 다각형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the cross-sectional shape of the cell is characterized by being polygonal.

또한, 상기 격벽의 높이 방향에 대하여 수직 방향으로 가로지르는 수평판이 형성되고, 상기 수평판 상에는 복수개의 유동 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
Further, a horizontal plate transversely intersecting the height direction of the partition is formed, and a plurality of flow holes are formed on the horizontal plate.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선박 조수기용 유동 방지 구조에 의하면, 선박 운항 때 파도에 의하여 선체가 롤링, 히빙 등의 유동이 발생함에도 불구하고, 조수기 내부에 채워진 해수의 쏠림을 막아 증발기의 해수와 응축기의 응축수가 섞이는 현상을 방지할 수 있다.As described above, according to the flow prevention structure for a ship's water cleaner according to the present invention, even if the hull is rolled or hibbled due to waves during ship operation, the seawater filled in the water generator is prevented from leaking, And the condensation water of the condenser are mixed with each other.

또한, 선박의 유동에 의하여 해수가 해수 및 응축수가 혼합되는 것을 방지할 수 있으므로 대용량의 응축수 생산이 필요 시 복수개의 증발기를 상하로 설치하기 용이하다. In addition, since seawater can prevent seawater and condensed water from mixing due to the flow of the ship, it is easy to install a plurality of evaporators up and down when a large capacity of condensed water is required.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 적용되는 유동 방지 막의 격자 형상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 적용되는 유동 방지 막의 다른 형태로서 육각형 형상을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 적용되는 유동 방지 막의 다른 형태로서 수평판이 결합 된 형상을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조의 사용상태를 나타낸 것이다.1 schematically shows a flow prevention structure for a ship water cleaner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a lattice shape of a flow-restricting membrane applied to a flow-restricting structure for a ship's water cleaner according to an embodiment of the present invention.
3 is a hexagonal shape showing another form of the anti-flow film applied to the anti-flow structure for a ship water cleaner according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing another embodiment of a flow-restricting membrane applied to a flow-restricting structure for a ship's water cleaner according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a use state of a flow prevention structure for a ship water cleaner according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조는 본체(100), 증발기(110), 응축기(140) 및 유동 방지 막(130)을 포함한다.1 schematically shows a flow prevention structure for a ship water cleaner according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the flow prevention structure for a ship's fresh water generator according to an embodiment of the present invention includes a main body 100, an evaporator 110, a condenser 140, and a flow prevention membrane 130.

상기 본체(100)는 내부가 적어도 1개 이상으로 각각 구획되는 증류실(101, 102)로 이루어진다. 이러한 증류실(101, 102) 중 어느 1개의 증류실(101)에는 증발기(110)가 설치된다. 또한, 각각의 증류실(101) 내부에는 경사지도록 배치되는 안내판(150)에 의해서 상기 응축기(140)에 의해 액상으로 상 변화된 응축수(W2)가 포집될 수 있도록 한다. 즉, 상기 응축기(140)는 저온의 해수가 해수 공급관(140a)을 통하여 공급되고, 응축기(140) 내부를 순환하며 해수 배출관(140b)으로 유동하는 구조로 이루어짐으로써 상기 증발기(110)로부터 상승되는 수증기를 응축시키는 기능을 한다.The main body 100 comprises distillation chambers 101 and 102 each of which is divided into at least one inside thereof. In one of the distillation chambers 101 and 102, an evaporator 110 is installed. In addition, the condensed water W2, phase-changed into a liquid phase by the condenser 140, can be collected by the guide plate 150 disposed to be inclined in each of the distillation chambers 101. That is, the condenser 140 is configured such that low temperature seawater is supplied through the seawater supply pipe 140a, circulates in the condenser 140, and flows to the seawater discharge pipe 140b, It functions to condense water vapor.

상기 증발기(110)는 별도로 구비되는 가열 수단(미도시)에 의해 가열된 온수가 온수 공급관(110a)을 통하여 공급되고, 상기 증발기(110)의 내부를 순환한 후 온수 배출관(110b)을 통하여 배출됨으로써 해수를 가열할 수 있도록 한다. 상기 가열 수단은 엔진 냉각수를 이용하여 온수를 생성하거나 보일러 등을 이용할 수 있다. The evaporator 110 is supplied with hot water heated by a separate heating means (not shown) through the hot water supply pipe 110a and circulates the evaporator 110 through the hot water discharge pipe 110b So that the seawater can be heated. The heating means may generate hot water using engine cooling water, or use a boiler or the like.

또한, 상기 증발기(110)를 둘러싸도록 수용부(120)가 형성되고, 상기 수용부(120) 상에 유동 방지 막(130)이 형성된다. 여기서, 상기 증발기(110)에 해수를 공급하기 위해서는 별도로 연결되는 관을 통하여 해수가 유입되거나, 상기 응축기(140)의 해수 배출관(140b)으로부터 배출된 해수를 이용할 수 있다. 이와 같이 상기 수용부(120)로 유입된 해수는 상기 수용부(120)의 유동 방지 막(130)에 저장된 상태에서 상기 증발기(110)와 열교환되어 수증기가 생성된 후 상승하여 상측에 위치하는 증류실(102)의 응축기(140)에 의해 응축수(W2)로 상변화한다. A receiving portion 120 is formed to surround the evaporator 110 and a flow preventing film 130 is formed on the receiving portion 120. Here, in order to supply the seawater to the evaporator 110, seawater may be introduced through a pipe connected to the evaporator 110, or seawater discharged from the sea water discharge pipe 140b of the condenser 140 may be used. The seawater introduced into the receiving part 120 is heat-exchanged with the evaporator 110 in a state where the seawater is stored in the flow-restricting membrane 130 of the receiving part 120. After steam is generated, And is phase-changed to condensed water (W2) by the condenser (140) of the chamber (102).

상기 유동 방지 막(130)은 해수에 대한 내구성이 강한 스테인리스 강 또는 티타늄 합금의 금속 재료 및 플라스틱 재료 등이 적용될 수 있으며, 복수개의 직립형 격벽으로 이루어진다. 즉, 상기 유동 방지 막(130)은 각각의 격벽 사이에 형성되는 복수개의 셀(131)을 이룬다. 이때 상기 유동 방지 막(130)의 높이는 선박이 유동되는 동안 불규칙한 유동이 발생되어도 상기 유동 방지 막(130)의 셀(131) 내부에서만 유동할 수 있도록 유지시킬 수 있는 만큼의 높이로 형성하는 것이 바람직하다.
The flow-restricting membrane 130 may be made of a metal material or a plastic material of stainless steel or titanium alloy having high durability against seawater, and is formed of a plurality of upright type partitions. That is, the anti-flow film 130 forms a plurality of cells 131 formed between the respective barrier ribs. At this time, it is preferable that the height of the anti-flow film 130 is set to a height enough to maintain the flow preventing film 130 to flow only in the cell 131 of the anti-flow film 130 even if irregular flow occurs during the flow of the ship Do.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 적용되는 유동 방지 막의 격자 형상을 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 적용되는 유동 방지 막의 다른 형태로서 육각형 형상을 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 적용되는 유동 방지 막의 다른 형태로서 수평판이 결합 된 형상을 나타낸 것이다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 각각의 유동 방지 막(230, 330) 셀(231, 331)의 횡단면 형상은 해수를 분할하여 포집할 수 있도록, 예를 들면 다각형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 또는 혼합형의 셀을 구비하는 어느 하나의 형상일 수 있다. 여기서, 도 4에 도시한 바와 같이 유동 방지 막(430)의 높이 방향에 대하여 수직 방향으로 가로지르는 수평판(440)을 형성하고, 상기 수평판(440)에 복수개의 유동 홀(441)을 형성함으로써 해수는 하측에서 유동하고 증발되는 수증기만 상기 유동 홀(441)을 통하여 상측으로 유동하도록 할 수 있다.
FIG. 2 is a view showing a lattice shape of a flow prevention membrane applied to a flow prevention structure for a ship's fresh water generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a flow applied to a flow prevention structure for a ship's fresh water generator according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing another embodiment of the anti-flow film applied to the anti-flow structure for a ship's aquarium according to an embodiment of the present invention, in which a horizontal plate is coupled. As shown in FIGS. 2 and 3, the cross-sectional shapes of the flow-restricting membranes 230 and 330 may be polygonal, triangular, square, pentagonal, A hexagonal or a mixed type cell may be used. As shown in FIG. 4, a horizontal plate 440 is formed so as to cross the vertical direction of the flow preventing film 430, and a plurality of flow holes 441 are formed in the horizontal plate 440 So that only the water vapor flowing down from the lower side and evaporated can flow upward through the flow holes 441.

전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조에 따르면 선박이 운항 중 선체에 롤링(rolling; 좌우 유동), 히빙(heaving; 상하 유동) 등의 유동이 발생하더라도 증발기(110) 상부의 해수(W1)가 복수개의 셀(131) 내부로부터 외부로의 유동이 억제되므로 불규칙 유동이 방지될 뿐만 아니라, 증발기(110) 상부 응축기(140)의 응축수(W2)와 혼합되는 것이 방지된다.According to the flow prevention structure for a ship's water cleaner according to one embodiment of the present invention as described above, even if a ship is subjected to rolling motion (rolling), heaving (upward / downward flow) Since the flow of the seawater W1 from the inside of the plurality of cells 131 to the outside is suppressed and the seawater W1 on the upper portion of the condenser 140 is mixed with the condensed water W2 of the condenser 140 on the upper side of the evaporator 110 .

즉, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 조수기용 유동 방지 구조의 실험상태를 나타낸 것으로서, 도 5에 나타낸 바와 같이 대략 15도 기울기에서 셀(131) 외부의 해수는 기울기에 준하는 유동을 보이는 반면, 단위 셀 내부의 해수는 셀(131)의 벽측에 생성되는 표면 장력 등의 외력에 의해 셀(131) 내부에서만 유동하고 있음을 나타내고 있다.That is, FIG. 5 shows an experimental state of a flow prevention structure for a ship's water cleaner according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, at a tilt of about 15 degrees, The sea water in the unit cell is flowing only in the cell 131 due to an external force such as a surface tension generated on the wall of the cell 131.

따라서, 선박의 유동에 구애받지 않고 복수개의 증발기를 상하로 설치할 수 있으므로 조수기가 설치되는 면적이 감소함과 동시에 많은 양의 담수를 생산할 수 있게 된다. 아울러, 상기 증발기(110)는 선박용 LNG연료 탱크, LPG 연료 탱크, 해상의 DME(Dimethyl ether) 생산 공정 등 모든 해양 조건에서 운항 및 운용되는 선박의 유체 유동 방지를 위한 장치에 적용될 수 있다.
Therefore, since a plurality of evaporators can be installed up and down without regard to the flow of the ship, the area for installing the fresh water generator can be reduced and a large amount of fresh water can be produced. In addition, the evaporator 110 can be applied to an apparatus for preventing fluid flow in a ship operated and operated in all marine conditions such as a marine LNG fuel tank, an LPG fuel tank, and a DME (Dimethyl Ether) production process.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

100: 본체
101, 102: 증류실
110: 증발기
110a: 온수 공급관
110b: 온수 배출관
120: 수용부
130: 유동 방지 막
131: 단위 셀
140: 응축기
140a: 해수 공급관
140b: 해수 배출관
150: 안내판
230: 격자형 유동 방지 막
231, 331: 셀
330: 육각형 유동 방지 막
440: 수평판이 설치된 유동 방지 막
441: 유동 홀
W1: 해수
W2: 응축수100:
101, 102: distillation chamber
110: Evaporator
110a: Hot water supply pipe
110b: hot water discharge pipe
120:
130: anti-flow membrane
131: Unit cell
140: condenser
140a: Seawater supply pipe
140b: Seawater discharge pipe
150:
230: lattice flow prevention membrane
231, 331:
330: hexagonal flow prevention membrane
440: Flow prevention membrane with horizontal plate
441: flow hole
W1: Seawater
W2: Condensate

Claims (4)

내부에 적어도 1개 이상의 증류실을 구비하는 본체; 및
상기 증류실 중 어느 1개의 증류실에 설치되는 증발기를 포함하고,
상기 증발기와 열교환하도록 해수가 공급되며, 상기 해수가 수용되는 수용부에 설치되는 유동 방지 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 조수기용 유동 방지 구조.A main body having at least one distillation chamber therein; And
And an evaporator provided in any one of the distillation chambers,
And a flow preventing membrane provided in a receiving portion where seawater is supplied to heat exchange with the evaporator and the seawater is received. 제1항에 있어서,
상기 유동 방지 막은 복수개의 직립형 격벽으로 이루어지고, 선박의 유동이 발생할 때 해수가 상기 격벽 사이에 형성되는 각각의 셀 내부에서만 유동할 수 있는 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 조수기용 유동 방지 구조.The method according to claim 1,
Wherein the flow preventive membrane comprises a plurality of upright partitions and is formed to have a height at which seawater can flow only in each cell formed between the partitions when a flow of the ship occurs. 제1항에 있어서,
상기 셀의 횡단면 형상은 다각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 조수기용 유동 방지 구조.The method according to claim 1,
Wherein the cross-sectional shape of the cell is polygonal. 제3항에 있어서,
상기 격벽의 높이 방향에 대하여 수직 방향으로 가로지르는 수평판이 형성되고, 상기 수평판 상에는 복수개의 유동 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 조수기용 유동 방지 구조.The method of claim 3,
Wherein a horizontal plate horizontally transverse to the height direction of the partition is formed, and a plurality of flow holes are formed on the horizontal plate.
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