KR20150108272A

KR20150108272A - 스크러버용 노즐의 시험장치

Info

Publication number: KR20150108272A
Application number: KR1020140031298A
Authority: KR
Inventors: 김남일; 정영권; 김상미
Original assignee: (주)세움
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-09-25
Also published as: WO2015141936A1

Abstract

스크러버용 노즐의 시험장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치는: 상하부가 개구되는 원통형의 챔버와, 챔버에 설치되고, 다수 개의 노즐이 형성되며, 노즐을 통하여 세정액을 분사하는 세정액분사부와, 챔버에 설치되고, 세정액분사부의 하부에 위치하며, 노즐에서 분사되는 세정액을 수득하는 패터네이터와, 패터네이터에 수득되는 세정액의 양을 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스크러버용 노즐의 시험장치{TESTER OF NOZZLE FOR SCRUBBER}

본 발명은 스크러버용 노즐의 시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 적용하는 선박용 습식 스크러버의 설계를 위한 데이터를 제공하는 스크러버용 노즐의 시험장치에 관한 것이다.

근래에는 해양환경보전에 대한 의식의 확대로 선박기관에서 배출되는 환경오염물질을 규제하고 있다. 그러나 선박의 열기관의 주종을 이루는 디젤기관에서는 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 매연 등의 대기오염물질이 배출되고 있는 바 이들의 저감대책이 요구되고 있다.

이러한 대기오염물질을 제거하기 위한 장치로서 열기관에서 배출되는 배기가스에 물 또는 석회질(limestone)을 분사하여 제거한 후 배출시키기 위한 스크러버가 사용되고 있다.

그러나, 열기관에서 배출되는 배기가스에 분사되는 세정액을 공급이 전체 공간에 균등하게 분사되는지에 대한 구제적인 설계 데이터가 없기에 최적의 스크러버를 설계하는 것이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요구된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0091880호(2013.08.20. 공개, 발명의 명칭: 선박용 습식 스크러버)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 본 발명의 목적은 선박용 습식 스크러버에 적용되는 노즐의 분사량을 측정하여 선박용 습식 스크러버의 최적 설계에 활용하는 스크러버용 노즐의 시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치는: 상하부가 개구되는 원통형의 챔버와, 상기 챔버에 설치되고, 다수 개의 노즐이 형성되며, 상기 노즐을 통하여 세정액을 분사하는 세정액분사부와, 상기 챔버에 설치되고, 상기 세정액분사부의 하부에 위치하며, 상기 노즐에서 분사되는 세정액을 수득하는 패터네이터와, 상기 패터네이터에 수득되는 세정액의 양을 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 새정액분사부는, 상기 챔버에 설치되고 세정액을 공급받는 제1 세정액공급관과, 상기 제1 세정액공급관과 연통되고, 상기 제1 세정액공급관에 교차되게 설치되는 제2 세정액공급관과, 상기 제1 세정액공급관과 연통되고, 상기 제2 세정액공급관과 평행하게 각각 이격 설치되는 한 쌍의 제3 세정액공급관을 포함한다.

또한, 본 발명에서 상기 패터네이터는 상하로 개구되는 다수 개의 셀을 포함한다.

또한, 본 발명에서 상기 셀은 다각 형상이고, 동일한 크기로 이루어지며, 각각의 상기 셀은 서로 접하게 배치된다.

또한, 본 발명에서 상기 패터네이터는 4분면으로 나누어지고, 상기 패터네이터의 4분면 중 어느 한 분면에 형성되는 각각의 셀은 상기 측정부와 연결된다.

또한, 본 발명에서 상기 측정부는, 상기 셀에서 배출되는 세정액이 이동하는 유로관과 연결되는 일정 길이의 고정프레임과, 상기 고정프레임에 연통되고, 상기 셀에서 배출되는 세정액을 담수하며, 배출되는 세정액의 양이 측정되는 측정관을 포함한다.

또한, 본 발명에서 상기 측정관은 투명 재질로 이루어진다.

또한, 본 발명에서 상기 측정관의 측면에는 눈금부가 형성된다.

또한, 본 발명에서 상기 챔버의 외주면에 다수 개가 설치되고, 상기 챔버를 지면으로부터 이격되게 하는 지지프레임을 더 포함한다.

본 발명에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치는 배기가스를 세정하는 세정액의 공급량을 정확히 측정하여 최적의 스크러버를 설계할 수 있는 데이터를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 세정액의 공급량을 측정하는 데 있어서 사각 지역이 없이 정확한 데이터를 수집할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액분사부를 개략적으로 도시한 저면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터네이터를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액분사부에서 패터네이터에 분사되는 세정액의 분사영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부에서 세정액의 높이를 측정하는 것을 개략적으로 도시한 사시도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액분사부를 개략적으로 도시한 저면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터네이터를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액분사부에서 패터네이터에 분사되는 세정액의 분사영역을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부에서 세정액의 높이를 측정하는 것을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치는 챔버(10), 세정액분사부(20), 패터네이터(30), 및 측정부(40)를 포함한다.

챔버(10)는 상부와 하부가 각각 개구되는 원통형으로 이루어진다. 챔버(10)는 적용하고자 하는 스크러버의 크기와 형상에 따라 형성되어, 실제 스크러버에 적용 가능한 데이터를 제공한다.

세정액분사부(20)는 챔버(10)의 상부에 설치되고, 다수 개의 노즐(25)이 형성되며, 노즐(25)을 통하여 챔버(10)의 상부에서 하부 방향으로 세정액을 분사한다.

도 2를 참조하면, 세정액분사부(20)는 제1 세정액공급관(21), 제1 세정액공급관(22), 제3 세정액공급관(23)을 포함한다.

제1 세정액공급관(21)은 챔버(10)에 설치되고, 챔버(10)의 외측으로 돌출된 공급부(21a)를 통하여 세정액을 외부의 세정액공급펌프(미도시)를 통하여 공급받는다. 제1 세정액공급관(21)은 챔버(10)에 관통 설치되거나, 챔버(10)의 상부에 거치된다.

제2 세정액공급관(22)은 제1 세정액공급관(21)과 연통되고, 제1 세정액공급관(21)에 교차되게 설치된다.

제3 세정액공급관(23)은 제1 세정액공급관(21)과 연통되고, 제2 세정액공급관(22)과 평행하게 각각 이격 설치되는 한 쌍으로 이루어진다.

제1 세정액공급관(21)과 제2 세정액 공급관(22), 및 제3 세정액공급관(23)의 하측면에는 각각 다수 개의 노즐(25)이 형성된다. 각각의 노즐(25)은 시험 결과에 따라서, 제1 세정액공급관(21)과, 제2 세정액공급관(22)과, 제3 세정액공급관(23) 상에 위치와 갯수가 변경될 수 있다.

도 3을 참조하면, 패터네이터(30)는 챔버(10)의 하부에 설치되고, 세정액분사부(20)의 하부에 위치하며, 노즐(25)에서 분사되는 세정액을 수득하는 것으로, 상하가 개구되는 다수 개의 셀(31)을 포함한다. 셀(31)은 상부가 넓고 하부가 좁은 깔대기 형상으로 이루어진다. 셀(31)은 상부가 다각형의 동일한 크기로 이루어진다. 즉, 셀(31)은 상부가 삼각형, 사각형, 육각형 등으로 이루어진다. 각각의 셀(31)은 서로 접하게 배치된다. 따라서, 패터네이터(30)는 동일한 크기의 셀(31)을 통하여 각 셀(31)에서 수득되는 세정액의 양의 차이가 있는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 패터네이터(30)는 서로 접하게 배치되는 셀(31)에 의하여, 셀(31)이 형성되지 않는 사각 지대(dead zone)가 발생하지 않게 된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에서는 패터네이터(30)를 4분면(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)으로 나누고, 이 4분면 중 어느 한 분면에 대하여 노즐(25)에서 분사되는 세정액의 양을 측정한다. 즉, 4분면 중 어느 한 분면에서 세정액의 양을 측정하면, 나머지 세 분면에서 측정되는 각각의 세정액의 양도 동일하기에 한 분면의 측정으로 노즐(25)에서 세정액이 패터네이터(30)의 각 셀(31)에 균등하게 배출되는 지 여부를 확인할 수 있게 된다.

각 노즐(25)에서 패터네이터(30)에 배출되는 세정액의 분사범위(27)를 살펴보면, 패터네이터(30)에는 각 노즐(25)에서 분사되는 세정액이 서로 중첩되어 세정액의 제공양이 많은 곳과 각 노즐(25)에서 세정액이 분사되는 양이 적은 곳이 있다. 그러나, 세정액분사부(20)의 각 노즐(25)에서 분사되는 각각의 분면(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)은 분사범위가 동일한 패턴을 나타내고 있다.

따라서, 패터네이터(30)에 형성되는 모든 셀(31)이 측정부(40)와 연결될 필요가 없고, 패터네이터(30)의 4분면 중 어느 한 분면에 형성되는 각각의 셀(31)에 측정부(40)가 연결된다.

도 5를 참조하면, 측정부(40)는 패터네이터(30)에서 수득되는 세정액의 양을 측정하는 것으로, 고정프레임(41)과 측정관(42)을 포함한다.

고정프레임(41)은 각각의 셀(31)과 연결되고, 각 셀(31)에 배출되는 세정액이 이동하는 각 유로관(45)과 연결된다. 유로관(45)은 패터네이터(30)의 4분면 중 어느 한 분면에서의 각 셀(31)에 상응되는 갯수로 이루어지고, 굽히기 쉬운 플렉시블 호스(flexible hose)로 이루어진다. 고정프레임(41)은 제1 지지대(47), 제2 지지대(48), 및 연결관(49)을 포함한다. 제1 지지대(47)과 제2 지지대(48)는 서로 마주보는 위치에 단면의 형상이 'L'자로 이루어지고, 내부는 관통되며, 유로관(45)과 연결관(49)이 서로 연통된다. 연결관(49)은 제1 지지대(47)와 제2 지지대(48) 사이에 연결되고, 유로관(45)의 갯수에 상응하여 형성된다. 각 연결관(49)은 서로 동일한 길이로 이루어져, 연결관(49)에 담수된 세정액은 양은 동일하게 된다.

측정관(42)은 고정프레임(41)의 제2 지지대(48)에 연통되고, 연결관(49)을 지난 세정액의 양이 측정된다. 측정관(42)은 고정프레임(41)에 수직하게 설치되고, 패터네이터(30)의 4분면 중 어느 한 분면의 각 셀(31)에 상응되는 갯수로 이루어진다. 측정관(42)은 투명한 재질인 아크릴 또는 유리관으로 이루어진다. 측정관(42)의 측면에는 측정관(42)에 담수되는 셀(31)에서 배출되는 세정액의 높이를 측정할 수 있는 눈금부(43)가 형성된다.

도 7을 참조하면, 각각의 측정관(42)은 눈금부(43)에서 측정된 세정액의 높이와 측정관(42)의 직경으로 측정관(42)에 담수된 양을 측정할 수 있다. 또는 각각의 눈금부(43)에서 측정되는 세정액의 높이가 비교되어, 측정관(42)에서 높이가 높게 담수된 세정액과 높이가 낮게 담수된 세정액을 비교하여 각 셀(31)에서 수득되는 세정액이 많고 적음을 판단할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 스크러버용 노즐의 시험장치는 지지프레임(50)을 더 포함한다.

지지프레임(50)은 챔버(10)의 외주면에 다수 개가 설치되고, 챔버(10)를 지면으로부터 이격되게 지지한다. 지지프레임(50)에 의하여 챔버(10)과 지면과 이격된 공간에 측정부(40)가 설치되어 공간 활용도를 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 챔버 20: 세정액분사부
21: 제1 세정액공급관 21a: 공급부
22: 제2 세정액공급관 23: 제3 세정액공급관
25: 노즐 27: 분사범위
30: 패터네이터 31: 셀
40: 측정부 41: 고정프레임
42: 측정관 43: 눈금부
45: 유로관 46: 세정액의 높이
47: 제1지지대 48: 제2 지지대
49: 연결관 50: 지지프레임

Claims

상하부가 개구되는 원통형의 챔버;
상기 챔버에 설치되고, 다수 개의 노즐이 형성되며, 상기 노즐을 통하여 세정액을 분사하는 세정액분사부;
상기 챔버에 설치되고, 상기 세정액분사부의 하부에 위치하며, 상기 노즐에서 분사되는 세정액을 수득하는 패터네이터; 및
상기 패터네이터에 수득되는 세정액의 양을 측정하는 측정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 새정액분사부는,
상기 챔버에 설치되고 세정액을 공급받는 제1 세정액공급관;
상기 제1 세정액공급관과 연통되고, 상기 제1 세정액공급관에 교차되게 설치되는 제2 세정액공급관; 및
상기 제1 세정액공급관과 연통되고, 상기 제2 세정액공급관과 평행하게 각각 이격 설치되는 한 쌍의 제3 세정액공급관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제2항에 있어서,
상기 패터네이터는 상하로 개구되는 다수 개의 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제3항에 있어서,
상기 셀은 다각 형상이고, 동일한 크기로 이루어지며,
각각의 상기 셀은 서로 접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제3항에 있어서,
상기 패터네이터는 4분면으로 나누어지고,
상기 패터네이터의 4분면 중 어느 한 분면에 형성되는 각각의 셀은 상기 측정부와 연결되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제5항에 있어서,
상기 측정부는,
상기 셀에서 배출되는 세정액이 이동하는 유로관과 연결되는 일정 길이의 고정프레임; 및
상기 고정프레임에 연통되고, 상기 셀에서 배출되는 세정액을 담수하며, 배출되는 세정액의 양이 측정되는 측정관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제6항에 있어서,
상기 측정관은 투명 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제7항에 있어서,
상기 측정관의 측면에는 눈금부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 챔버의 외주면에 다수 개가 설치되고, 상기 챔버를 지면으로부터 이격되게 하는 지지프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버용 노즐의 시험장치.