KR20180011903A - Multi stage fresh water generator for offshore - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해수와 같이 염분을 함유한 물로부터 염분이 제거된 청수를 제조하는 청수 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 폐열 에너지를 회수하여 재사용하는 다단 증발식 형태를 이용하여 에너지를 절약할 수 있는 오프쇼어용 다단 청수 제조장치이다. The present invention relates to a fresh water producing apparatus for producing fresh water from which salt is removed from saline-containing water, such as seawater, and more particularly, to a fresh water producing apparatus capable of saving energy by using a multistage evaporation type in which waste heat energy is recovered and reused It is a multi-stage fresh water production device for offshore.
해수를 청수로 만드는 방법에는 역삼투법, 냉동법, 증발법 등이 있다. 역삼투법을 이용한 청수 제조장치는 그 구조가 복잡하고 제작비가 비싸며 필터의 잦은 교체가 요구된다. 냉동법은 저온에서 이루어지므로 외부와 열을 차단하여야 하고 얼음에 붙어있는 해수를 분리하는데 어려움이 있다. 이에 구조가 단순하고 운전이 편리하고 경제적인 증발법을 이용한 청수 제조장치가 많이 사용되고 있다. 증발법에 따르면, 해수를 가열함으로써 염분을 제외한 물이 상변화하여 증기로 변환되고 이 증기를 응축시켜 청수를 만든다.Methods for making seawater fresh water include reverse osmosis, freezing and evaporation. The fresh water production system using the reverse osmosis method has a complicated structure, is expensive to manufacture, and needs frequent replacement of the filter. Since the freezing method is performed at a low temperature, it is necessary to shut off the outside and heat, and it is difficult to separate seawater adhered to ice. Therefore, a fresh water producing device using a simple evaporator and a simple and economical evaporator is widely used. According to the evaporation method, by heating the seawater, the water except the salt is changed into the steam, and the steam is condensed to make fresh water.
이러한 청수 제조장치는 많은 전력을 소모하므로 에너지를 절약할 수 있는 청수 제조장치가 필요한 실정이고, 특히, 오프쇼어(offshore)용 설비는 복잡하고 거친 외부환경에 견딜 수 있도록 목적에 맞는 맞춤식 설비가 필요한 실정이나 이에 대한 연구 개발이 미미한 실정이다.Since the fresh water producing apparatus consumes a lot of electric power, there is a need for a fresh water producing apparatus capable of saving energy. In particular, the offshore facility requires a customized facility suited for the purpose of enduring a complicated and rough external environment However, research and development on this subject are insignificant.
현재 에너지를 절약할 수 있도록 설계된 청수 제조장치는 태양 에너지를 이용한 청수 제조장치(대한민국공개특허 10-2010-0102902)가 있다. 상기 태양 에너지를 이용한 청수 제조장치는 태양열을 흡수하여 전기 에너지를 생성하는 태양광전지 모듈; 및 상기 태양광전지 모듈이 생성한 전기 에너지를 저장하는 축전장치; 를 포함하고 있어 거친 바다 환경에 설치되는 오프쇼어(offshore)용으로는 부적합하다. The fresh water producing apparatus designed to save current energy is a fresh water producing apparatus using solar energy (Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0102902). The solar water photovoltaic module comprises a solar photovoltaic module for absorbing solar heat to generate electric energy; A power storage device for storing electric energy generated by the solar photovoltaic module; And is unsuitable for offshore installation in rough sea environments.
또한, 우리나라 오프쇼어(offshore) 제조 업체는 세계적으로 우수한 기업이 다수 존재하나, 설계, 검사, 감리 및 기자재는 외국기술에 의존하고 있어 시운전 중 문제점이 발견되었을 때 기술적 사안을 해결하기 어렵고 많은 시간과 비용이 소모되었다. In addition, there are a lot of excellent companies in the offshore manufacturing industry in the world, but design, inspection, supervision and equipment depend on foreign technology, so it is difficult to solve the technical issues when problems are found during trial operation. The cost was exhausted.
특히 기존 역삼투압 타입 청수 제조 시스템은 전기 에너지를 많이 소모하고 폐열 활용이 불가하여 효율이 낮은 문제점이 있었다. 구체적으로, 고압펌프, 멤브레인 등의 장비 비용이 고가이고, 고압펌프를 사용하여 전력소비가 많아 운전비용이 높은문제점이 있었다. 또한, 역삼투압 형태의 멤브레인 교체 시 비용이 매우 고가이며, 장비 진단 시 시스템 전체의 문제점을 실시간으로 확인하기 어렵다. 또한, 붕소(boron)이 검출되고 막내 내구성의 문제점이 있고, 공급 해수의 전처리가 필요한 문제점이 있다. In particular, existing reverse osmosis type clean water production system consumes a lot of electric energy and can not utilize waste heat, resulting in low efficiency. Specifically, there is a problem in that equipment costs such as a high-pressure pump and a membrane are high, and a high-pressure pump is used, resulting in high power consumption and high operation cost. In addition, it is very expensive to replace the reverse osmosis membrane, and it is difficult to check the problem of the entire system in real time when diagnosing the equipment. In addition, boron is detected and there is a problem in durability in the film, and there is a problem that pretreatment of the supply seawater is required.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 에너지를 절약할 수 있는 오프쇼어(offshore)용 청수 제조장치를 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing an offshore fresh water capable of saving energy.
또한, 발전기 엔진의 부하변동을 해결한 오프쇼어(offshore)용 청수 제조장치를 제공하고자 한다. It is another object of the present invention to provide an offshore fresh water producing apparatus in which load fluctuations of a generator engine are solved.
발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention as set forth in the accompanying drawings. It will be possible.
본 발명에 따른 오프쇼어(offshore)용 다단 청수 제조장치는, 해수를 기화시킨 후 응축하여 청수를 제조하는 청수 제조장치에 있어서, 상기 청수 제조장치는 제1청수생성부(300)와 제2청수생성부(400)를 포함하되, 상기 제2청수생성부(400)는 상기 제1청수생성부(300)에서 기화된 해수의 기화열을 재이용하여 청수를 제조하는 오프쇼어용 다단 청수 제조 장치이다. The apparatus for producing an offshore multi-stage fresh water according to the present invention is a device for producing fresh water by vaporizing seawater and condensing the seawater, the fresh water producing apparatus comprising a first fresh water producing unit (300) The second fresh
또한, 상기 제2청수생성부(400)는, 상기 해수저장탱크(100)에서 저장되어 있던 해수가 상기 제1청수생성부(300)에서 기화된 해수로부터 열을 1차 공급받는 제1열교환기(210); 상기 제1열교환기(210)를 통과한 해수가 상기 제1청수생성부(300)에서 기화된 해수로부터 열을 2차 공급받는 제2열교환기(220);를 포함하고, The second fresh
상기 제1청수생성부(300)는, 상기 제2열교환기(220)로부터 유입된 해수에 열을 공급하는 제1기화부(310); 및 상기 제1기화부(310)에서 열을 공급받은 증기의 염분을 제거하는 제1데미스터(321);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The first fresh
또한, 상기 제2청수생성부(400)는 상기 제1청수생성부(300)의 제1기화부(310)로부터 유입된 증기 일부를 응축하고, 상기 응축된 청수를 청수저장탱크(500)로 배출하는 제2기화부(410); 상기 제2기화부(410)에서 유입된 증기와 상기 해수저장탱크(100)에서 유입된 해수가 열교환되는 제2증기챔버(420); 상기 제2증기챔버(420)로 유입된 증기가 열교환 후 응축되어 청수가 제조되는 청수응축탱크(422); 및 상기 제2기화부(410)에서 유입된 증기의 염분을 제거하는 제2데미스터(421);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The second
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 저압 증발식을 적용한 폐열 회수를 통해 에너지 절감 효과가 있다. According to the solution of the above-mentioned problems, the present invention has energy saving effect by recovering the waste heat by applying the low pressure evaporation type.
또한, 저 용량의 해수 펌프를 사용하고, 에너지를 절감하여 초기 투자비와 운전 비용이 감소되는 효과가 있다. In addition, the use of a low-capacity seawater pump reduces the initial investment and operating costs by saving energy.
또한, 고효율 워터이젝터에 의해 청수 제조장치의 효율이 증가하고, 펌프의 배관 크기를 줄일 수 있다. Further, the efficiency of the fresh water producing apparatus is increased by the high-efficiency water ejector, and the piping size of the pump can be reduced.
또한, 로드별 유량을 실시간으로 제어하여 발전기 엔진의 부하변동을 해결하는 효과가 있다. In addition, there is an effect of solving the load fluctuation of the generator engine by controlling the flow rate per load in real time.
또한, 청수 제조 장치 모니터링 시스템을 통해 실시간으로 운전상태 및 이상 유무를 파악할 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect that the operation state and the abnormality can be grasped in real time through the monitoring system of the fresh water manufacturing apparatus.
도 1은 오프쇼어(offshore)용 다단 청수 제조 장치 사시도
도 2는 오프쇼어(offshore)용 다단 청수 제조 장치 내부 계통도1 is a perspective view of an apparatus for producing an offshore multi-
Fig. 2 is a schematic diagram of a multi-stage fresh water producing apparatus for offshore.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 일실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent by reference to an embodiment which will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 해수와 같이 염분을 함유한 물로부터 염분이 제거된 청수를 제조하는 청수 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 폐열 에너지를 회수하여 재사용하는 다단 증발식 형태를 이용하여 에너지를 절약할 수 있는 오프쇼어용 다단 청수 제조장치이다.
The present invention relates to a fresh water producing apparatus for producing fresh water from which salt is removed from saline-containing water, such as seawater, and more particularly, to a fresh water producing apparatus capable of saving energy by using a multistage evaporation type in which waste heat energy is recovered and reused It is a multi-stage fresh water production device for offshore.
하기에는 상기 제시된 오프쇼어용 다단 청수 제조장치의 구조를 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the structure of the above-described offshore multi-stage fresh water producing apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
도 3에 나타난 바와 같이, 오프쇼어용 다단 청수 제조장치는 크게 해수저장탱크(100), 워터이젝터(200), 제1청수생성부(300), 제2청수생성부(400), 청수저장탱크(500), 스팀보일러(600), 쿨링타워(700)로 구성된다. 3, the offshore multi-stage fresh water producing apparatus includes a
또한, 도 1에 나타난 바와 같이, 상기 제1청수생성부(300)는 제1기화부(310)와 제1증기챔버(320)로 구성되고, 상기 제2청수생성부(400)는 제2기화부(410)와 제2증기챔버(420)로 구성된다.
1, the first
구체적으로, 도 3을 참조하여 본 발명인 오프쇼어용 다단 청수 제조장치에 의해 상기 해수가 청수화되는 과정을 설명하고자 한다. 3, a description will be made of a process of cleansing the seawater by an offshore multi-stage fresh water producing apparatus according to the present invention.
먼저, 상기 해수저장탱크(100)에 저장되어 있던 해수는 상기 워터이젝터(200)의 압력에 의해 상기 제2청수생성부(400)의 제2기화부(410)로 유입된다. 상기 제2기화부(410)로 유입된 해수는 상기 제1청수생성부(300)의 제1증기챔버(320)로부터 상기 제2기화부(410)로 유입된 해수와 열교환하여 기화된다. 상기 제2증기챔버(420)에서 기화된 증기 중 일부는 상기 제1기화부(310)로 유입되고 나머지는 상기 제2기화부(410)로 유입된다. 상기 제1화부로 유입된 증기는 상기 스팀 보일러에 의해 열을 공급받아 상기 제1증기챔버(320)로 유입된 뒤, 상기 제2기화부(410)로 유입된다. 상기 제2기화부(410)로 유입된 증기는 상기 해수저장탱크(100)에서 유입된 해수와 열교환 한 뒤 응축되어 상기 청수저장탱크(500)에 저장된다.
First, the seawater stored in the
보다 구체적으로 각 장치에 대해 아래에 상세하게 기술한다. More specifically, each device will be described in detail below.
먼저, 상기 해수저장탱크(100)는 청수장치에 유입되기 전 해수를 저장하는 탱크이다. 상기 해수저장탱크(100)에 저장된 해수는 상기 제2청수생성부(400)로 유입된다.
First, the
다음으로, 상기 워터이젝터(200)는 상기 해수저장탱크(100)에 저장되어 있던 해수를 상기 제2청수생성부(400)로 유입하는 압력장치이다. Next, the
상기 해수는 상기 워터이젝터(200)에 의해 25,000 kg/hr의 속도로 유입되고, 32℃, 3 kg/cm2로 유입되는 것이 바람직하다. The seawater is preferably introduced at a rate of 25,000 kg / hr by the
상기 워터이젝터(200)는 최대 배압이 1.0kg/cm2인 것으로, 일반적으로 청수제조장치에 사용되는 워터이젝터(200)는 대형 오프쇼어 및 초대형 선박에는 적용이 불가하다. 그러나 상기 워터이젝터(200)는 대형 오프쇼어, 초대형 원유 운반선, 초대형 광석 운반선 및 초대형 살물선에 사용할 수 있어 본 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조 장치에 구비된다.
The
다음으로, 상기 해수저장탱크(100)에서 유출된 해수는 제1열교환기(210)로 유입된다. 상기 제1열교환기(210)는 상기 제2청수생성부(400)의 제2증기챔버(420)로 유입되는 열교환기이다. 상기 제1열교환기(210)에서 열을 흡수한 해수의 일부는 제2열교환기(220)로 유입되고, 나머지는 상기 쿨링타워(700)로 유입된다. Next, the seawater discharged from the
상기 제1열교환기(210)의 해수는 상기 제1청수생성부(300)에서 유출된 증기에 의해 열을 흡수하게 되고, 상기 제2열교환기(220)에 유입된 증기는 상기 제1청수생성부(300)에서 유출된 증기에 의해 열을 재흡수하게 된다. The seawater of the
상기 제2열교환기(220)에서 유출된 증기는 1,375 kg/hr의 유속과 35.4℃의 온도로 유출되는 것이 바람직하다. The steam exiting the
또한, 상기 제2열교환기(220)로 유입되지 못한 증기는 상기 쿨링타워(700)로 유입되고, 23,625 kg/hr의 유속과 35.4℃의 온도로 유입되는 것이 바람직하다. 상기 쿨링타워(700)로 유입된 증기는 응축된 뒤 다시 상기 해수저장탱크(100)로 유입된다.
In addition, it is preferable that the steam which can not flow into the
다음으로, 상기 제2열교환기(220)에서 유출된 증기의 일부는 상기 제1청수생성부(300)로 유입되고, 나머지는 상기 제2청수생성부(400)로 유입된다. Next, a portion of the steam flowing out of the
상기 제1청수생성부(300)는 제1기화부(310)와 제1챔버로 구성되며, 상기 제2열교환기(220)에서 유출된 증기는 상기 제1기화부(310)로 유입된다. 상기 제1기화부(310)로 유입될 때 증기는 687.5 kg/hr의 유속과 35.4℃의 온도로 유입되는 것이 바람직하다. The first
상기 제1기화부(310)로 유입된 증기는 상기 스팀보일러(600)와 연결된 제3열교환기(310)에 의해 열을 흡수한다. 상기 제1기화부(310)를 통과한 증기는 51.5℃의 온도와 660 mmHg의 압력으로 유출되고, 일부는 상기 제1증기챔버(320)로 유입되고, 일부는 상기 제2청수생성부(400)의 제2기화부(410)로 유입된다.The steam introduced into the
상기 제1기화부(310)를 통과하여 상기 제1증기챔버(320)로 유입된 일부의 증기는 제1데미스터(321)에 의해 염분이 제거된 후, 상기 제2기화부(410)로 233.5 kg/hr의 유속과 51.5℃의 온도로 유입된다.A portion of the steam that has passed through the
구체적으로, 상기 제1데미스터(321)은 증기 중의 염분을 제거한다. 상기 제1기화부(310)에서 증발된 증기의 증발 속도가 빠를 경우, 상기 해수중의 염분이 상기 증기에 포함되어 이동될 수 있기 때문에 속도가 빠른 증기에 포함된 미세 염분을 제거하기 위해 상기 제1데미스터를 사용하는 것이 바람직하다. Specifically, the
또한, 상기 제1기화부(310)를 통과하여 상기 제2기화부(410)로 유입된 나머지 증기는 591.5 kg/hr의 유속으로 유입된다. In addition, the remaining steam passing through the
또한, 상기 제2열교환기(220)에서 제1청수생성부(300)로 유입되지 않은 증기는 상기 제2청수생성부(400)의 제2기화부(410)로 유입된다. 상기 제2기화부(410)로 유입되는 증기는 687.5 kg/hr의 유속과 35.4℃의 온도로 유입되는 것이 바람직하다.
The steam not flowing into the first
다음으로, 상기 제2청수생성부(400)는 제2기화부(410)와 제2증기챔버(420)로 구성된다. Next, the second
먼저, 상기 제2기화부(410)는 상기 제2열교환기(220), 제1기화부(310), 제1증기챔버(320)에서 증기가 유입된다. 상기 제2열교환기(220)에서 유입되는 증기는 35.4℃로 유입되고, 상기 제1기화부(310) 및 제1증기챔버(320)에서 유입되는 증기는 51.5℃로 유입되므로, 상기 제2열교환기(220)에서는 43.45℃가 된다. 이 때 일부 응축된 청수는 상기 청수저장탱크(500)로 유입되고, 상기 일부 응축되지 않은 증기는 제2증기챔버(420)로 유입된다. 상기 제2기화부(410)에서 응축되어 상기 청수저장탱크(500)로 유입되는 청수는 4.604 ton/day로 유입되는 것이 바람직하다. First, steam is introduced into the
상기 제2증기챔버(420)로 유입되는 증기는 38.5℃의 온도와 710.49 mmHg의 압력으로 유입된다. 이때, 상기 제2증기챔버(420)로 유입되는 증기는 제2데미스터(421)에 의해 염분이 제거된다. 상기 제2데미스터(421)는 상기 제1데미스터(321)와 동일하게 상기 증기의 미세 염분을 제거한다. The steam entering the
또한, 상기 제2증기챔버(420)로 유입되는 증기는 상기에 설명한 바와 같이, 상기 제1열교환기(210)와 제2열교환기(220)로 열이 배출되고, 이때 상기 제2증기챔버(420)로 유입된 증기는 응축되어 청수응축탱크(422)에 응축된다. 상기 청수응축탱크(422)에서 응축된 청수는 5.396 ton/day로 상기 청수저장탱크(500)에 저장된다.
The steam flowing into the
다음으로, 상기 스팀보일러(600)는 상기에 설명한 바와 같이, 제3열교환기(310)와 연결되어 있고, 상기 제3열교환기(310)는 상기 제1기화부(310)에 열을 제공한다. Next, the
상기 제3열교환기(310)는 80℃로 유입되어 상기 제1기화부(310)에 열을 제공하고 64.0℃로 유출되는 것이 바람직하다.
The
본 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조장치는 로드별 유량, 온도 및 압력을 실시간으로 제어할 수 있도록 모니터링 시스템이 구비되어 있어 실시간 운전상태 및 이상 유무를 확인할 수 있도록 구비하였다.
The multi-stage fresh water producing apparatus manufactured by the present invention is equipped with a monitoring system to control the flow rate, temperature and pressure of each rod in real time so that it can check the real time operation state and the abnormality.
아래는 본 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조장치와 종래에 사용된 역삼투압 방식의 청수 제조장치를 비교하고, 전력 소모량 비교를 통하여 본 발명의 우수성을 설명하고자 한다.
Hereinafter, the superiority of the present invention will be described by comparing the multi-stage fresh water producing apparatus manufactured by the present invention with the conventionally used reverse osmosis type fresh water producing apparatus and comparing power consumption.
먼저, 현재 오프쇼어용 장비의 실적 및 국산화율에 대해 살펴보고자 한다.
First, we will look at the performance and localization rate of offshore equipment.
- 물관 및 열교환기 등 단순 제작 장치 국산화- Most machinery imports
- Simple production equipment such as water tube and heat exchanger Localization
- 고압 및 특수 재질 밸브류는 수입
- 컨트롤 밸브 및 셧 다운 밸브 등 계장용 밸브 전량 수입- Localization of bulk material and general valve
- High pressure and special material valves are imported
- Imported total control valve and shutdown valve for instrumentation valve.
3. Electric device
- 전동기 모터도 대부분 수입
- 케이블 트레이 등 대량 기기(Bulk Material)은 국산화- Most of the electrical panel imports
- Most of motor motors are also imported.
- Bulk material such as cable tray is localized
- 터빙(Tubing) 및 튜브 피팅(Tube Fitting) 등 대량 기기(Bulk Material)만 국산화- Import of most instrumentation equipment
- Localizing only Bulk Material such as Tubing and Tube Fitting
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 오프쇼어용 장비의 실적 및 국산화율을 살펴보면, 기계장치, 배관제 및 계장 설비의 경우 단순 제작 장치를 제외한 특수 분야의 대부분은 수입에 의존하고 있고, 안전 설비의 경우 국산화율은 5% 내외인 것으 나타났다. As shown in Table 1, in the case of machinery, piping, and instrumentation equipment, most of the special fields except for the simple production equipment depend on imports, and in the case of safety equipment, the localization rate Was about 5%.
이러한 상황에서 오프쇼어용 기자재는 장비 운송 및 문제점 해결에 대한 어려움이 있고, 특히 오프쇼어용 청수 제조장치에 대한 개발이 시급한 실정임을 알 수 있다.
In this situation, offshore equipments have difficulty in transportation and problem solving, and it is obvious that development of offshore water production equipment is urgent.
다음으로, 역삼투압방식과 본원 발명인 다단 증발식 청수 제조장치의 장점 및 단점을 아래에 비교하고자 한다.
Next, the advantages and disadvantages of the reverse osmosis system and the multi-stage evaporative fresh water production apparatus of the present invention will be compared below.
(고압펌프, 멤브레인 etc.)Equipment cost expensive
(High pressure pump, membrane etc.)
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본원 발명은 폐열 에너지를 재활용하여 사용하므로, 전력 소비가 낮고, 장비비용이 저가이므로 초기 투자비용이 낮다. 또한, 고압펌프를 사용하지 않으므로 소모품에 대한 교체 비용이 낮다. 또한, 시스템 전체에 대해 실시간으로 문제점 확인이 가능하므로 장비의 진단이 용이한 점이 있다.
As shown in Table 2, since the present invention uses recycled waste heat energy, the initial investment cost is low because of low power consumption and low equipment cost. In addition, since the high-pressure pump is not used, the replacement cost for consumables is low. In addition, since it is possible to identify problems in real time in the entire system, it is easy to diagnose the equipment.
다음으로, 플레이트 타입(plate type), 튜브 타입(tubular type) 및 국내에 사용된 청수 제조장치와 본원 발명의 기술을 비교하고자 한다.
Next, we will compare the technology of the present invention with the plate type, the tubular type, and the domestic fresh water production apparatus.
Up to 30%Saving Rate:
Up to 30%
최소화Pump Specifications
minimization
G/E Fuel Oil Saving:
G / E Fuel Oil
소비량Pump power
Consumption
Up to 10%Saving Rate:
Up to 10%
종래기술과 비교할 때, 열소비량을 확인하면 본원 발명에 의한 다단식 청수 제조 장치는 약 70%의 열을 절약할 수 있고, 약 30%까지 열을 재사용할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 발전기 개수도 1가 될 수 있고, 펌프의 동력 사용량 또한 10% 절감할 수 있음을 알 수 있다.
Compared with the prior art, when the heat consumption is checked, it can be seen that the multi-stage fresh water producing apparatus according to the present invention can save about 70% of the heat and reuse the heat up to about 30%. Therefore, it can be seen that the number of generators can be reduced to 1, and the power consumption of the pump can also be reduced by 10%.
다음으로, 종래기술인 역삼투압 방식의 청수 제조장치를 사용할 때의 본원 발명에 의해 제조된 청수 제조장치를 사용할 때 전력 소모량 차이 및 이에 따른 절감 비용을 나타내었다.
Next, the difference in power consumption when using the fresh water producing apparatus manufactured by the present invention when using the reverse osmosis type fresh water producing apparatus according to the prior art and the saving cost are shown.
01. Generator Engine : 12V 32/40
02. SFOC : 182 g/kw-h
03. Fuel Cost : WTI(서부텍사스유),9월25일종가기준* Equipment
01. Generator Engine: 12V 32/40
02. SFOC: 182 g / kW-h
03. Fuel Cost: Based on WTI (Western Texas), Sep 25
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 역삼투압방식의 1일 전력 소모량은 1,320 kw이고, 본 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조장치는 792 kw임을 알 수 있다. 이에 따라 연간 전력 소모량은 역삼투압방식의 경우 481,800 kw이고, 본 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조장치는 289,080 kw이다. As shown in Table 4, the daily power consumption of the reverse osmosis system is 1,320 kw, and the multi-stage fresh water producing apparatus manufactured by the present invention has 792 kw. Accordingly, the annual power consumption is 481,800 kw for the reverse osmosis system and 289,080 kw for the multi-stage fresh water production apparatus manufactured by the present invention.
연료소비량으로 환산하면, 상기 역삼투압 방식의 경우 연간 60,720 달러의 비용이 소모되고, 본원 발명인 다단 청수 제조장치는 연간 36,524 달러이므로, 연간 절감비용은 24,196 달러임을 알 수 있다.
In terms of fuel consumption, the cost of the reverse osmosis system is about 60,720 dollars per year, and the cost for the multi-stage water purification system of the present invention is 36,524 dollars a year, so that the annual saving cost is 24,196 dollars.
마지막으로, 상기에 기술된 본원 발명과 종래 기술의 비교를 통하여, 본원 발명의 파급효과를 아래에 설명하고자 한다.
Finally, the effect of the present invention will be described below through comparison between the present invention described above and the prior art.
: 제1청수생성부(300)의 증기를 제2청수생성부(400)의 열원으로 재사용 Multi-stage recycling
: The steam of the first fresh
: 인벤터를 통한 모터 Hz 컨트롤Adjust the cylinder coolant flow rate according to temperature
: Motor Hz control via the Inverter
: 효율증가 및 펌프 배관 크기 절감 Maximum Back Pressure 1.0kg / cm 2 Development
: Increased efficiency and reduced pump piping size
산업적 측면economical,
Industrial aspect
: 새로운 시장의 개척으로 신규 수익 창출 기대 Entering Offshore with foreign equipments
: Expected to create new revenue by pioneering new markets
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 플레이트 타입(plate type)의 경우 티타늄 및 스테인레스 스틸관을 사용하고, 역삼투압의 경우 고압 펌프 및 멤브레인 필터를 사용하기 때문에 청수 제조장치의 원가 및 유지 비용이 증가한다. As shown in Table 5, titanium and stainless steel pipes are used for the plate type, and costs and maintenance costs for the fresh water producing device are increased because the reverse osmosis uses a high-pressure pump and a membrane filter.
그러나, 본 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조장치는 상기 표 5에 나타난 바와 같이, 크게 기술적 측면, 경제적 산업적 측면 및 사회적 측면으로 나누어 그 효과를 살펴볼 수 있다. However, as shown in Table 5, the multi-stage fresh water producing apparatus manufactured according to the present invention can be roughly divided into the technical aspect, the economic industrial aspect, and the social aspect.
먼저, 기술적 측면은 초기 투자비와 운전비용이 감소한다. 비교적 값싼 재질을 사용하고, 적용량 해수펌프를 사용하기 때문에 비용을 절감할 수 있다. 또한, 상기 제1청수생성부(300)의 증기를 제2청수생성부(400)의 열원으로 재사용하므로 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 온도에 따라 실린더 냉각수 유량을 조절하여 발전기의 부하 변동을 해결할 수 있다. 또한, 상기 워터이젝터(200)의 배압이 1.0 kg/cm2이므로 효율이 증가하고 펌프 배관의 크기를 줄일 수 있다. First, the technical aspect reduces initial investment and operating costs. Costs can be saved by using relatively inexpensive materials and by using an applied amount of seawater pumps. Also, since the steam of the first
다음으로, 경제적 및 산업적 측면은 원가를 절감할 수 있다. 본원 발명에 의해 제조된 다단 청수 제조장치는 일반 탄소강 및 알루미늄-동관을 사용하므로 원가를 절감할 수 있다. Next, economic and industrial aspects can reduce costs. The multi-stage fresh water producing apparatus manufactured by the present invention uses a general carbon steel and an aluminum-copper pipe, so that the cost can be reduced.
다음으로, 국가 산업 발전에 이바지할 수 있다. 현재 외국 기자재가 주를 이루고 있는 오프쇼어 분야에 진출하여 새로운 시장의 개척으로 신규 수익을 창출 할 수 있다.
Next, it can contribute to national industrial development. The company can enter the offshore field, where foreign equipments are currently dominant, and generate new profits by pioneering new markets.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, All changes or modifications that come within the scope of the equivalent concept are to be construed as being included within the scope of the present invention.
100. 해수저장탱크
200. 워터이젝터(ejector)
210. 제1열교환기
220. 제2열교환기
300. 제1청수생성부
310. 제1기화부
320. 제1증기챔버
321. 제1데미스터
400. 제2청수생성부
410. 제2기화부
420. 제2증기챔버
421. 제2데미스터
422. 청수응축탱크
500. 청수저장탱크
600. 스팀보일러
610. 제3열교환기
700. 쿨링타워100. Seawater storage tank
200. Water ejector
210.
300. The first fresh water generation unit
310.
321. First Demister
400. The second fresh water generating unit
410.
421.
500. Fresh water storage tank
600. Steam boiler
610. Third Heat Exchanger
700. Cooling Tower
Claims (5)
상기 청수 제조장치는 제1청수생성부(300)와 제2청수생성부(400)를 포함하되,
상기 제2청수생성부(400)는 상기 제1청수생성부(300)에서 기화된 해수의 기화열을 재이용하여 청수를 제조하는 오프쇼어용 다단 청수 제조 장치A fresh water producing device for producing seawater by vaporizing seawater and condensing it,
The fresh water producing apparatus includes a first fresh water producing unit 300 and a second fresh water producing unit 400,
The second fresh water generation unit 400 includes an offshore multi-stage fresh water production apparatus 300 for producing fresh water by reusing vaporization heat of the seawater vaporized in the first fresh water generation unit 300,
상기 제2청수생성부(400)는,
해수저장탱크(100)에서 저장되어 있던 해수가 상기 제1청수생성부(300)에서 기화된 해수로부터 열을 1차 공급받는 제1열교환기(210);
상기 제1열교환기(210)를 통과한 해수가 상기 제1청수생성부(300)에서 기화된 해수로부터 열을 2차 공급받는 제2열교환기(220);를 포함하는 요프쇼어용 다단 청수 제조 장치The method according to claim 1,
The second clear water generation unit (400)
A first heat exchanger (210) in which the seawater stored in the seawater storage tank (100) is firstly supplied with heat from seawater vaporized in the first fresh water generator (300);
And a second heat exchanger (220) in which the seawater having passed through the first heat exchanger (210) is secondarily supplied with heat from the seawater vaporized in the first fresh water generator (300). Device
상기 제1청수생성부(300)는,
상기 제2열교환기(220)로부터 유입된 해수에 열을 공급하는 제1기화부(310);
상기 제1기화부(310)에서 열을 공급받은 증기의 염분을 제거하는 제1데미스터(321);
상기 제1데미스터(321)에서 염분이 제거된 증기를 상기 제2청수생성부(400)로 배출하는 제1증기챔퍼;를 포함하는 오프쇼어용 다단 청수 제조 장치4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The first fresh water generation unit 300 includes:
A first vaporizer 310 for supplying heat to the seawater introduced from the second heat exchanger 220;
A first demister 321 for removing the salt of the steam supplied from the first vaporizer 310;
And a first steam chamfer for discharging the depleted vapors from the first demister (321) to the second fresh water generator (400). The offshore multi-
상기 제2청수생성부(400)는,
상기 제1청수생성부(300)의 제1기화부(310)로부터 유입된 증기 일부를 응축하고,
상기 응축된 청수를 청수저장탱크(500)로 배출하는 제2기화부(410);
상기 제2기화부(410)에서 유입된 증기와 상기 해수저장탱크(100)에서 유입된 해수가 열교환되는 제2증기챔버(420);
상기 제2증기챔버(420)로 유입된 증기가 열교환 후 응축되어 청수가 제조되는 청수응축탱크(422);
상기 제2기화부(410)에서 유입된 증기의 염분을 제거하는 제2데미스터(421);을 포함하는 오프쇼어용 다단 청수 제조 장치4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The second clear water generation unit (400)
A portion of the steam introduced from the first vaporization unit 310 of the first fresh water generation unit 300 is condensed,
A second evaporator 410 for discharging the condensed fresh water to the fresh water storage tank 500;
A second vapor chamber 420 for exchanging heat between the steam introduced from the second vaporization unit 410 and the seawater introduced from the seawater storage tank 100;
A fresh water condensation tank 422 in which vapor introduced into the second vapor chamber 420 is condensed after heat exchange to produce fresh water;
And a second demister (421) for removing the salt of the steam introduced from the second vaporization unit (410)
상기 해수는 해수저장탱크(100)에서 제2청수생성부(400)로 이동시키는 워터이젝터(200)를 포함하되, 상기 워터이젝터(200)는 최대 배압이 1.0kg/cm2인 오프쇼어용 다단 청수 제조 장치The method according to claim 1,
The multi-stage water is for the second comprising a water ejector 200 to move to the fresh water generator 400, an off-the water ejector 200 has a maximum back pressure 1.0kg / cm 2 Shore water storage tank 100 Fresh water manufacturing equipment
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160094059A KR20180011903A (en) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Multi stage fresh water generator for offshore |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022065322A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社ササクラ | Management device managing vacuum vaporization-type fresh water generation device |
-
2016
- 2016-07-25 KR KR1020160094059A patent/KR20180011903A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022065322A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社ササクラ | Management device managing vacuum vaporization-type fresh water generation device |
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