KR20160034751A - 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에 관한 것이다. 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버는, 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 패키지형 스크러버; 고압의 노즐을 통해 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 벤츄리형 스크러버; 상기 패키지형 스크러버의 출구와 벤츄리형 스크러버의 출구에 연결되어 형성되며 순환펌프가 장착된 메인배관; 상기 메인배관으로부터 분기되어 각각 패키지형 스크러버의 입구와 벤츄리형 스크러버의 입구로 연결되는 패키지측 순환라인 및 벤츄리측 순환라인; 상기 패키지측 순환라인 및 벤츄리측 순환라인에 각기 장착되어 각 순환라인의 유량을 개별 조절하는 정유량조절밸브;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 2개의 스크러버를 연결하는 순환라인에 1기의 순환펌프를 구비하고, 상기 1기의 순환펌프로부터 토출된 후 분기되어 2개의 스크러버에 다시 공급되는 순환라인에는 정유량조절밸브를 각기 형성하여 1기의 순환펌프로부터 생성되는 토출량을 각기 조절하여 각 스크러버에 공급될 수 있도록 함으로써 펌프의 수량을 절감할 수 있고, 이로 인한 유지 보수 비용을 월등히 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버{OIL VAPOR COLLECTION SCRUBBER WITH A CONSTANT FLOW CONTROL VALVE}

본 발명은 유량조절밸브를 구비한 유증기 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 스크러버에서 각기 불순물이 처리된 기름을 다시 순환시켜 각각의 스크러버에 공급하여 반복적인 정화 처리를 수행하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에 관한 것이다.

휘발성유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds)는 대기 중에 방출되는 경우에 발암물질, 독성물질 등을 생성시키는 대기오염 물질로서, 최근에는 온실효과를 나타내는 물질로서도 다뤄지고 있는 물질이다.

원유 또는 석유류 제품을 화물로 운송하는 선박인 탱커선에서 화물유를 보관하는 화물유탱크에서는 많은 양의 유증기가 발생하게 되는데, 현재는 화물탱크 내부에서 발생하는 유증기를 그대로 대기중에 배출하고 있다.

탱커선의 화물탱크에 화물유를 적재하는 경우에 화물유는 속도, 압력 등의 일정한 유동에너지를 가지게 되는데, 이러한 유동에너지가 관을 지나면서 대부분 마찰에너지로 손실되게 된다.

이때 손실되는 마찰에너지로 발생하는 열로 인해 다량의 유증기 발생하게 된다.

또한, 화물유를 화물탱크에 적재한 탱커선이 운항하는 과정에서 햇빛 등에 의해 화물탱크 내부로 지속적으로 열량이 유입되며, 또한, 유동점이 낮은 화물유의 경우에는 화물유가 굳는 것을 방지하기 위해 가열관장치를 이용하여 화물유를 가열하기 때문에 열량이 유입되며, 이렇게 유입되는 열량으로 인해 화물탱크 내부에 유증기가 발생하게 된다.

특히, 탱커선의 유증기는 다양한 종류의 휘발성유기화합물을 포함하고 있어, 국제적으로 선박에서 발생하는 휘발성유기화합물의 대기 배출을 감축하기 위한 다양한 논의가 진행되었으며, 그 결과로 선박에서 발생하는 휘발성유기화합물을 포함하고 있는 유증기를 육상의 유증기 회수설비로 이송하도록 요구하고 있다.

하지만, 육상의 처리시설의 설치는 의무적인 사항이 아니어서, 육상의 유증기 회수설비를 설치하고 있는 항구가 그리 많지 않아, 현재에도 많은 선박들이 다량의 휘발성유기화합물을 배출하여 대기오염을 유발하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0811247호에는 "유기성 배기가스 처리장치"가 개시되어 있다.

한편 유증기 처리를 위한 스크러버를 복수로 구성하고, 각 스크러버에서 정화된 기름을 순?펌프를 통해 다시 스크러버로 유입시켜 계속해서 순환시키면서 처리하는 과정을 반복하게 된다.

이에 각 스크러버에는 순환라인이 구비되고, 이 순환라인에는 순환펌프가 장착되는데 복수의 스크러버 각각에 각기 순환라인이 설치되고, 각 순환라인에 각각 따로 순환펌프가 설치되어야 했다.

따라서 설치비용이 과다하게 소요되고, 순환펌프의 수량이 증가함에 따라 고장 발생의 위험이 증가되고, 유지 보수 비용도 과다하게 요구되는 문제점이 있었다.

KR 10-2007-0073333 A KR 10-2011-0138872 A KR 10-2014-0096444 A

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 휘발성유기화합물가스에서 유증기를 분리하기 위해 패키지형 스크러버 및 벤츄리형 스크러버를 각기 구비하고, 이 2개의 스크러버를 연결하는 순환라인에 1기의 순환펌프를 마련하며, 순환펌프로부터 토출되어 분기되어 각 스크러버에 다시 공급되는 순환라인에는 유량조절밸브를 각기 형성하여 1기의 순환펌프의 토출량을 조절하여 각 스크러버에 공급될 수 있도록 하여 펌프의 수량을 절감할 수 있고, 이로 인한 유지 보수 비용을 월등히 절감할 수 있도록 하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 패키지형 스크러버; 고압의 노즐을 통해 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 벤츄리형 스크러버; 상기 패키지형 스크러버의 출구와 벤츄리형 스크러버의 출구에 연결되어 형성되며 순환펌프가 장착된 메인배관; 상기 메인배관으로부터 분기되어 각각 패키지형 스크러버의 입구와 벤츄리형 스크러버의 입구로 연결되는 패키지측 순환라인 및 벤츄리측 순환라인; 상기 패키지측 순환라인 및 벤츄리측 순환라인에 각기 장착되어 각 순환라인의 유량을 개별 조절하는 정유량조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에 의해 달성될 수 있다.

상기 정유량조절밸브는, 입구와 출구가 형성된 바디; 바디의 내부에 형성되며 출구에 형성되며 관경이 축소되어 형성되는 오리피스 관부; 상기 바디의 내부에 형성되며 입구와 출구를 막는 전,후단 디스크와, 상기 전,후단 디스크를 탄성적으로 지지하는 스프링으로 구성되는 개폐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 2개의 스크러버를 연결하는 순환라인에 1기의 순환펌프를 구비하고, 상기 1기의 순환펌프로부터 토출된 후 분기되어 2개의 스크러버에 다시 공급되는 순환라인에는 정유량조절밸브를 각기 형성하여 1기의 순환펌프로부터 생성되는 토출량을 각기 조절하여 각 스크러버에 공급될 수 있도록 함으로써 펌프의 수량을 절감할 수 있고, 이로 인한 유지 보수 비용을 월등히 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에서 '패키지형 스크러버'를 나타낸 단면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에서 '벤츄리형 스크러버'를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에서 '정유량조절밸브'를 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에서 '패키지형 스크러버'를 나타낸 단면 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에서 '벤츄리형 스크러버'를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버에서 '정유량조절밸브'를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버는, 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 패키지형 스크러버(100); 고압의 노즐을 통해 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 벤츄리형 스크러버(200); 상기 패키지형 스크러버(100)의 출구와 벤츄리형 스크러버(200)의 출구에 연결되어 형성되며 순환펌프(400)가 장착된 메인배관(300); 상기 메인배관(300)으로부터 분기되어 각각 패키지형 스크러버(100)의 입구와 벤츄리형 스크러버(200)의 입구로 연결되는 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600); 상기 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600)에 각기 장착되어 각 순환라인의 유량을 개별 조절하는 정유량조절밸브(700)를 포함하여 구성된다.

패키지형 스크러버(100)는 내부에 공간이 형성되고, 측면에는 가스 유입구(121)가 형성되며, 상부에 가스 유출구(122)가 형성되는 본체(120); 상기 본체(120) 내의 상부에 형성되고 다수의 세척액 공급관(142)과, 상기 세척액 공급관(142)에 형성된 세척액 노즐(144)을 포함하는 데미스터(140)로 구성된다.

상기 본체(120)의 하부에 세척용액이 충진되고, 이 충진된 세척용액은 펌프(미도시)에 의해 세척액 공급관(142)으로 반복적으로 공급된다.

따라서 측면의 가스 유입구(121)를 통해 휘발성유기화합물가스가 본체(120) 내에 유입된 후 상부로 이송되는 과정에서 세척액 노즐(144)로부터 분무되는 세척액과 접촉함으로써 불순물은 포집되어 침전되고, 기체상태의 유증기만 상부의 가스 유출구(122)를 통해 배출되어 여과작용이 실시된다.

벤츄리형 스크러버(200)는 벤츄리관(221)으로부터 토출되는 유증기에서 불순물을 분리하는 것으로, 일측 상부에 유증기가 유입되는 벤츄리관(221)이 형성되고 내부에 공간이 형성된 본체(220); 상기 본체(220)의 공간 내에 형성되며 상기 벤츄리관(221)의 토출구의 직하부에 형성되어 유증기를 수집하고 액화시키도록 저장하는 수납부가 내부에 형성되고 타측에는 출구가 형성된 1차 더스트탱크(240); 상기 1차 더스트탱크(240)에 통하도록 형성되는 2차 더스트탱크(260)를 포함하여 구성된다.

1차 더스트탱크(240)는 벤츄리관(221)의 토출구의 직하부에 형성되며, 내부에 액체가 체류될 수 있는 공간이 형성되고, 저면은 삼각형태로 하부를 향해 뾰족하게 형성된다.

상기 1차 더스트탱크(240)에 통하도록 2차 더스트탱크(260)가 구비된다.

따라서 1차 더스트탱크(240)를 경유한 후 출구를 통해 배출된 유증기가 2차 더스트탱크(260)로 유입되어 일부는 액화되고 나머지는 유증기로 배출된 후 2차 더스트탱크(260)로 유입되어 재차 액화 및 불순물 제거가 이루어지게 된다.

1차 더스트탱크(240) 및 2차 더스트탱크(260)는 출구의 하부에 대응되는 벽면의 상단에 웨어가 형성된다.

웨어는 골과 산이 교호되어 형성되어 침전물은 액상으로 잔존하고, 상부의 골을 통해 액상의 기름은 이동될 수 있다.

메인배관(300)은 패키지형 스크러버(100)의 출구와 벤츄리형 스크러버(200)의 출구에 연결되어 형성되며 순환펌프(400)가 장착된다.

그리고 메인배관(300)으로부터 분기되어 각각 패키지형 스크러버(100)의 입구와 벤츄리형 스크러버(200)의 입구로 연결되는 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600)이 포함된다.

한편 정유량조절밸브(700)는 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600)에 각기 장착되어 각 순환라인(500,600)의 유량을 개별적으로 조절할 수 있다.

정유량조절밸브(700)는 입구와 출구가 형성된 바디(720); 바디(720)의 내부에 형성되며 출구에 형성되며 관경이 축소되어 형성되는 오리피스 관부(740); 상기 바디(720)의 내부에 형성되며 입구와 출구를 막는 전,후단 디스크(762,764)와, 상기 전,후단 디스크(762,764)를 탄성적으로 지지하는 스프링(766)으로 구성되는 개폐부;를 포함하여 구성된다.

따라서 입구로부터 유입되는 유체의 압력에 의해 스프링(766)이 신축작동되면서 전, 후단 디스크(762,764)의 개폐작동이 이루어진다.

유체의 흐름에 의해 발생되는 디스크 전후의 차압(ΔP)을 스프링(766)이 흡수하고 스프링(766)의 움직임에 따라 오리피스의 개구면적이 변한다.

차압이 커지면 유속이 증가하므로 개구면적을 적게하고 차압이 작아지면 개구면적을 크게 자동 조절하여 항상 일정한 유량이 흐르도록 제어해준다.

따라서 메인배관(300)에 설치된 순환펌프(400)의 구동에 의해 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600)에 각각 기름이 공급되는데, 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600)에 각기 장착된 정유량조절밸브(700)를 조절하여 각 패키지측 순환라인(500) 및 벤츄리측 순환라인(600)의 유량과 압력을 조절 할 수 있도록 하여 순환펌프(400)를 각 순환라인마다 구비할 필요가 없어지게 되어 순환펌프(400)의 사용갯수를 줄일 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

패키지형 스크러버: (100)
벤츄리형 스크러버: (200)
메인배관: (300)
순환펌프: (400)
패키지측 순환라인: (500)
벤츄리측 순환라인: (600)
정유량조절밸브: (700)

Claims (4)

1. 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 패키지형 스크러버;
   고압의 노즐을 통해 휘발성유기화합물가스를 통과시키면서 불순물을 제거하는 벤츄리형 스크러버;
   상기 패키지형 스크러버의 출구와 벤츄리형 스크러버의 출구에 연결되어 형성되며 순환펌프가 장착된 메인배관;
   상기 메인배관으로부터 분기되어 각각 패키지형 스크러버의 입구와 벤츄리형 스크러버의 입구로 연결되는 패키지측 순환라인 및 벤츄리측 순환라인;
   상기 패키지측 순환라인 및 벤츄리측 순환라인에 각기 장착되어 각 순환라인의 유량을 개별 조절하는 정유량조절밸브;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 정유량조절밸브는
   입구와 출구가 형성된 바디;
   바디의 내부에 형성되며 출구에 형성되며 관경이 축소되어 형성되는 오리피스 관부;
   상기 바디의 내부에 형성되며 입구와 출구를 막는 전,후단 디스크와, 상기 전,후단 디스크를 탄성적으로 지지하는 스프링으로 구성되는 개폐부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 패키지형 스크러버는
   내부에 공간이 형성되고, 측면에는 가스 유입구가 형성되며, 상부에 가스 유출구가 형성되는 본체;
   상기 본체 내의 상부에 형성되고 다수의 세척액 공급관과, 상기 세척액 공급관에 형성된 세척액 노즐을 포함하는 데미스터;로 구성되고, 상기 본체의 하부에 세척용액이 충진된 것을 특징으로 하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 벤츄리형 스크러버는
   벤츄리관으로부터 토출되는 유증기에서 불순물을 분리하는 것으로,
   일측 상부에 유증기가 유입되는 벤츄리관이 형성되고 내부에 공간이 형성된 본체;
   상기 본체의 공간 내에 형성되며 상기 벤츄리관의 토출구의 직하부에 형성되어 유증기를 수집하고 액화시키도록 저장하는 수납부가 내부에 형성되고 타측에는 출구가 형성된 1차 더스트탱크;
   상기 1차 더스트탱크에 통하도록 형성되는 2차 더스트탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 정유량 조절밸브가 장착된 유증기 회수용 스크러버.

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