KR20240007032A - Apparatus for removing carbon dioxide in an independent module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수의 전달 효율을 높이고 유지 보수의 편의성을 향상시키기 위하여 냉각수가 이동하는 튜브가 배치된 쉘을 독립된 모듈 형태로 구성하고, 상기 쉘을 다단으로 적층 가능하게 구성한 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 내부에 수분이 함유된 기체가 이동하는 통로가 형성되고, 일측에 냉각수가 인입되는 인렛과, 냉각수가 배출되는 아웃렛이 구비된 쉘; 상기 통로에 배치되며 일단은 상기 인렛과 연통되고, 타단은 상기 아웃렛에 연통되게 배치되되, 상기 통로를 통해 이동하는 기체와의 접촉 단면적을 높이기 위하여 다수 회 절곡된 형태로 이루어진 튜브; 및 상기 통로를 통과하는 기체로부터 분리된 응축수가 저장되는 응축수 저장조;를 포함한다.The present invention relates to an independent modular carbon dioxide removal cooler, and more specifically, to increase the transfer efficiency of coolant and improve the convenience of maintenance, a shell in which a tube through which coolant moves is arranged is configured in the form of an independent module, and the shell The present invention relates to an independent modular carbon dioxide removal cooler configured to be stackable in multiple stages. For this purpose, the present invention has a passage through which gas containing moisture moves, an inlet on one side through which coolant flows in, and an inlet through which coolant is discharged. A shell provided with an outlet; a tube disposed in the passage, one end of which communicates with the inlet, and the other end of which communicates with the outlet, and which is bent a number of times to increase the cross-sectional area of contact with gas moving through the passage; and a condensate water storage tank in which condensate water separated from the gas passing through the passage is stored.

Description

독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기{APPARATUS FOR REMOVING CARBON DIOXIDE IN AN INDEPENDENT MODULE}Independent modular carbon dioxide removal cooler {APPARATUS FOR REMOVING CARBON DIOXIDE IN AN INDEPENDENT MODULE}

본 발명은 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수의 전달 효율을 높이고 유지 보수의 편의성을 향상시키기 위하여 냉각수가 이동하는 튜브가 배치된 쉘을 독립된 모듈 형태로 구성하고, 상기 쉘을 다단으로 적층 가능하게 구성한 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기에 관한 것이다.The present invention relates to an independent modular carbon dioxide removal cooler, and more specifically, to increase the transfer efficiency of coolant and improve the convenience of maintenance, a shell in which a tube through which coolant moves is arranged is configured in the form of an independent module, and the shell This relates to an independent modular carbon dioxide removal cooler that can be stacked in multiple stages.

알려진 바와 같이, 응축기는 압축기에서 만든 고온고압의 기체를 응축하여 액화시키는 것으로, 압축기에서 나온 고온고압의 기체는 상온보다 높은 온도(70~110℃)를 가지기 때문에 시간이 지나면 주변으로 열을 방출하여 서서히 응축된다. 그러나 연속적으로 냉동작용을 일으키는 냉동기의 경우에는 응축속도를 최대한 촉진시켜야 한다.As is known, a condenser condenses and liquefies the high-temperature and high-pressure gas produced by the compressor. Since the high-temperature and high-pressure gas produced by the compressor has a temperature higher than room temperature (70 to 110°C), it releases heat to the surroundings over time. It gradually condenses. However, in the case of a refrigerator that operates continuously, the condensation rate must be accelerated as much as possible.

응축속도를 높이기 위해서 가장 간단한 방법은 응축기 자체를 크게 만들어 열전달 면적을 넓히는 방법이 있으나, 이는 실치공간에 한계가 있기 때문에 작은 면적에서도 열전달이 잘 일어날 수 있는 구조가 필요하다.The simplest way to increase the condensation rate is to increase the heat transfer area by making the condenser itself larger, but since this has limitations in actual space, a structure that allows good heat transfer even in a small area is needed.

이를 위해 종래에 제안된 기술로는 열전달 면적을 넓힐 수 있도록 다수 개이 핀(pin)을 배치하는 방법이 있고, 회전팬(pan)을 배치하여 열을 얻은 기체분자가 체류하지 않고 바깥으로 빠져나가며 차가운 기체분자가 지속적으로 공급되어 온도차를 상승시키는 방법이 있는데, 이와 같이 공기를 강제로 순환시켜서 응축을 하는 설비를 공랭식 응축기라 한다.For this purpose, the previously proposed technology includes a method of arranging multiple pins to expand the heat transfer area, and arranging a rotating fan so that the gas molecules that gain heat do not stay but escape to the outside, leaving the cold. There is a method of increasing the temperature difference by continuously supplying gas molecules. Equipment that condenses by forcing air to circulate in this way is called an air-cooled condenser.

다른 방법으로 수냉식 응축기가 있는데, 이러한 수냉식 응축기는 고온유체와 저온유체의 흐름이 동일한 방향인 평행류와, 고온유체와 저온유체의 흐름이 반대 방향인 대향류로 분류되며, 대향류의 경우 고온측 유체의 출구온도가 저온측 유체의 출구온도보다 낮게 형성할 수 있어 열전달 능력이 우수한 장점이 있다.Another method is a water-cooled condenser. These water-cooled condensers are classified into parallel flow, in which the high-temperature fluid and low-temperature fluid flow in the same direction, and counter-flow, in which the high-temperature fluid and low-temperature fluid flow in opposite directions. In the case of counterflow, the high-temperature side The outlet temperature of the fluid can be lower than the outlet temperature of the low-temperature fluid, which has the advantage of excellent heat transfer ability.

일 예로 쉘 앤 튜브식 응축기에는 고온의 냉매와 냉각수가 열교환을 하며, 열을 얻어 고온이 된 냉각수는 응축기로 이동하면 열전달 성능이 저하되기 때문에 냉각탑으로 들어가 증발되면서 저온이 된다.For example, in a shell-and-tube condenser, a high-temperature refrigerant and coolant exchange heat, and when the coolant gains heat and becomes high temperature, its heat transfer performance deteriorates when it moves to the condenser, so it enters the cooling tower and evaporates, becoming low-temperature.

이러한 수냉식 응축기는 열교환의 효율을 높이기 위해 이동하는 기체와 냉각수가 맞닿는 면적을 넓히거나 기체가 체류하는 시간을 증가시키는 것이 바람직한데, 이를 위해서는 냉각수가 이동하는 튜브의 길이를 연장해야 하고 이로 인해 쉘 앤 튜브가 배치되는 컬럼의 길이 또는 직경이 증가하기 때문에 설치 장소의 제약, 설치 비용의 높아지는 문제점 등이 있다.In order to increase the efficiency of heat exchange in such water-cooled condensers, it is desirable to expand the area where the moving gas and coolant come into contact or increase the residence time of the gas. To achieve this, the length of the tube through which the coolant moves must be extended, which requires shell and As the length or diameter of the column in which the tube is placed increases, there are problems such as restrictions on the installation location and increased installation costs.

또한 컬럼의 길이가 길어질수록 내부에 배치된 구성의 유지 보수가 곤란하고, 냉각수의 열전달 효율을 정확하게 계산하기 어렵고, 특히 사용 중 냉각수 열전달 효율을 높이거나 낮추는 등의 작업이 불가능하기 때문에 활용도가 낮은 문제점이 있었다.In addition, as the length of the column increases, it becomes more difficult to maintain the internal components, it is difficult to accurately calculate the heat transfer efficiency of the coolant, and in particular, it is impossible to increase or decrease the heat transfer efficiency of the coolant during use, which is a problem of low utilization. There was this.

한편 증발식 응축기가 있는데, 증발식 응축기는 수냉식 응축기와 냉각탑을 일체로 혼합한 개념으로서 냉각수를 응축기에 직접 뿌려 물이 증발할 때의 잠열을 직접 이용하며, 이러한 증발식 응축기는 냉각탑을 별도로 설치할 필요가 없기 때문에 공간을 절약할 수 있고, 응축온도가 낮다는 장점이 있다.On the other hand, there is an evaporative condenser. The evaporative condenser is a concept that combines a water-cooled condenser and a cooling tower. It directly uses the latent heat when the water evaporates by spraying cooling water directly into the condenser. This evaporative condenser requires a separate cooling tower. It has the advantage of saving space and having a low condensation temperature.

대한민국 공개특허 제10-2021-0029251호(2021.03.15., 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0029251 (2021.03.15., published)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 내부에 튜브가 배치된 쉘을 독립 모듈 형태로 구성하여 냉각수의 열전달 효율을 높이되, 상기 쉘을 다단으로 적층 가능하게 구성하여 요구되는 열전달 효율에 대응하여 필요한 개수로 구성할 수 있어 활용도를 높인 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the above problems, and the shell with the tube disposed inside is configured in the form of an independent module to increase the heat transfer efficiency of the coolant, and the shell is configured to be stacked in multiple stages to achieve the required heat transfer. The purpose is to provide an independent modular carbon dioxide removal cooler that can be configured in the required number in response to efficiency, thereby increasing utilization.

또한, 본 발명은 독립 모듈 형태로 이루어져 문제가 발생한 쉘만을 교체하는 등의 유지 보수의 편의성이 향상된 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide an independent modular carbon dioxide removal cooler that is made in the form of an independent module and improves the convenience of maintenance, such as replacing only the shell in which a problem occurs.

또한, 본 발명은 수분이 제거된 기체가 배출되는 기체배출구와 기체로부터 분리된 수분을 배출하는 응축수 배출구를 상호 상하로 이격된 위치에 배치함으로써 기체와 액체의 분리 효율을 높이고, 전체 컬럼의 사이즈를 줄일 수 있는 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention increases the separation efficiency of gas and liquid by arranging the gas outlet through which the moisture-removed gas is discharged and the condensate outlet through which the moisture separated from the gas is discharged at vertically spaced positions, and reduces the overall size of the column. The purpose is to provide a stand-alone modular carbon dioxide removal cooler that can reduce carbon dioxide emissions.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 수분이 함유된 기체가 이동하는 통로가 형성되고, 일측에 냉각수가 인입되는 인렛과, 냉각수가 배출되는 아웃렛이 구비된 쉘;In order to achieve the above object, the present invention includes: a shell in which a passage through which a moisture-containing gas moves is formed, an inlet on one side of which coolant flows in, and an outlet through which coolant is discharged;

상기 통로에 배치되며 일단은 상기 인렛과 연통되고, 타단은 상기 아웃렛에 연통되게 배치되되, 상기 통로를 통해 이동하는 기체와의 접촉 단면적을 높이기 위하여 다수 회 절곡된 형태로 이루어진 튜브; 및 a tube disposed in the passage, one end of which communicates with the inlet, and the other end of which communicates with the outlet, and which is bent a number of times to increase the cross-sectional area of contact with gas moving through the passage; and

상기 통로를 통과하는 기체로부터 분리된 응축수가 저장되는 응축수 저장조;를 포함한다.It includes a condensate water storage tank in which condensate water separated from the gas passing through the passage is stored.

또한 상기 튜브는, 상기 통로의 상하 높이를 따라 배치되되, 다수 회 나선형태로 절곡 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the tube is disposed along the upper and lower heights of the passage and is bent in a spiral shape a number of times.

또한 상기 쉘은, 다수 개가 상하 방향으로 적층 가능하게 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the shell is characterized in that a plurality of shells are arranged so that they can be stacked in the vertical direction.

이때 상기 쉘이 상하 방향으로 다수 개 적층될 때, 상대적으로 하방에 위치한 쉘로부터 상대적으로 상방에 위치한 쉘로 냉각수가 이동하는 것을 특징으로 한다.At this time, when a plurality of the shells are stacked in the vertical direction, the coolant moves from the shell located relatively below to the shell located relatively above.

또한 상기 응축수 저장조는, 상기 셀이 결합하며 상방에 수분이 제거된 기체가 배출되는 기체배출구가 구비된 상단과, 상기 상단에 비해 상대적으로 좁은 폭을 가지며 하방에 기체에서 분리된 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 하단을 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the condensate storage tank has an upper end where the cells are combined and a gas outlet through which the moisture-removed gas is discharged at the upper part, and has a relatively narrow width compared to the upper end and can discharge condensate separated from the gas at the lower part. It is characterized by including a bottom provided with a condensate outlet.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 냉각수의 열전달 효율을 높여 기체에 포함된 수분의 분리 효율을 높이는 효과를 기대할 수 있다.The present invention achieved as described above can be expected to have the effect of increasing the separation efficiency of moisture contained in the gas by increasing the heat transfer efficiency of the coolant.

또한 본 발명은 내부에 튜브가 배치된 쉘이 독립 모듈 형태로 이루어져 요구되는 열전달 효율에 따라 적층되는 단수를 조절할 수 있어 설계 변경에 용이하게 대응할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of easily responding to design changes because the shell with the tube disposed inside is formed in the form of an independent module, so that the number of layers to be stacked can be adjusted according to the required heat transfer efficiency.

또한 본 발명은 독립 모듈 형태의 단위 쉘을 다수 개 적층하여 구성되기 때문에 각각의 단위 쉘 중 이상이 발생한 단위 쉘을 교체 또는 수리 하는 등의 유지 보수의 편의성을 향상시킨 효과가 있다.In addition, since the present invention is constructed by stacking a plurality of unit shells in the form of independent modules, it has the effect of improving the convenience of maintenance, such as replacing or repairing a defective unit shell among each unit shell.

도 1은 본 발명에 따른 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 단위 쉘을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 단위 쉘을 적층된 상태에서 냉각수의 이동 방향을 도시한 상태도.
도 4는 본 발명을 구성하는 응축수 저장조를 도시한 예시도.
1 is an exemplary diagram showing an independent modular carbon dioxide removal cooler according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing a unit shell constituting the present invention.
Figure 3 is a state diagram showing the direction of movement of coolant in a state in which the unit shells constituting the present invention are stacked.
Figure 4 is an exemplary diagram showing a condensate storage tank constituting the present invention.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Hereinafter, other purposes and features of the present invention in addition to the above purposes will be clearly revealed through description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present application. No.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the independent modular carbon dioxide removal cooler according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.

먼저 본 발명에 따른 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 수분이 함유된 기체가 이동하는 통로(11)가 형성되고, 일측에 냉각수가 인입되는 인렛(12)과, 냉각수가 배출되는 아웃렛(13)이 구비된 쉘(10)과, 상기 통로(11)에 배치되며 일단은 상기 인렛(12)과 연통되고, 타단은 상기 아웃렛(13)에 연통되게 배치되되, 상기 통로(11)를 통해 이동하는 기체와의 접촉 단면적을 높이기 위하여 다수 회 절곡된 형태로 이루어진 튜브(20) 및 상기 통로(11)를 통과하는 기체로부터 분리된 응축수가 저장되는 응축수 저장조(30)를 포함한다.First, as shown in FIG. 1, the independent modular carbon dioxide removal cooler 1 according to the present invention is formed with a passage 11 through which a gas containing moisture moves, and an inlet through which cooling water is introduced on one side. 12), and a shell 10 provided with an outlet 13 through which coolant is discharged, disposed in the passage 11, one end of which communicates with the inlet 12, and the other end of which communicates with the outlet 13. A tube 20 is disposed and bent a number of times to increase the cross-sectional area of contact with the gas moving through the passage 11, and a condensate storage tank in which condensate separated from the gas passing through the passage 11 is stored. Includes (30).

상기 쉘(10)은 내부에 수분이 함유된 기체가 이동하는 통로(11)가 형성된 함체 형태로 이루어지고, 냉각수가 인입되는 인렛(12)과 냉각수가 배출되는 아웃렛(13)이 상호 이격된 위치에 형성된 것으로 요구되는 열전달 효율에 따라 다수 개가 상하 방향으로 적층된다.The shell 10 is made in the form of a box with a passage 11 through which gas containing moisture moves, and the inlet 12 through which the coolant enters and the outlet 13 through which the coolant is discharged are spaced apart from each other. A plurality of pieces are stacked in the vertical direction according to the required heat transfer efficiency.

상기 통로(11)는 수분이 함유된 기체가 이동하는 이동 경로이며 동시에 후술하는 튜브(20)가 배치되는 배치공간이다.The passage 11 is a movement path through which moisture-containing gas moves and is also an arrangement space where a tube 20, which will be described later, is placed.

이러한 통로(11)는 쉘(10)의 직경 및 배치되는 튜브(20)의 크기에 따라 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 비율에 한정되지 않음은 물론이다.This passage 11 can be changed depending on the diameter of the shell 10 and the size of the arranged tube 20, and is of course not limited to the ratio shown in the drawing.

상기 인렛(12)과 아웃렛(13)은 각각 냉각수가 인입 또는 배출되는 것으로, 다수 개의 쉘(10)이 적층된 상태에서 인접하게 배치된 타 쉘(10)의 아웃렛(13) 또는 인렛(12)과 연통된다.The inlet 12 and outlet 13 are through which coolant is introduced or discharged, respectively. In a state in which a plurality of shells 10 are stacked, the outlet 13 or inlet 12 of other shells 10 arranged adjacently is used. communicates with

여기서 상기 쉘(10)이 다수 개 적층된 상태에서 최상단에 배치된 쉘(10)에 구비되는 아웃렛(13)에는 냉각수의 배출을 제어하기 위한 안전밸브(14)가 더 구비될 수 있다.Here, in a state in which a plurality of shells 10 are stacked, the outlet 13 provided in the uppermost shell 10 may be further provided with a safety valve 14 for controlling the discharge of coolant.

한편 상기 쉘(10)의 적층되는 개수는, 각각의 단위 쉘(10)을 통해 얻을 수 있는 상기 통로(11)를 통과하는 수분을 함유한 기체에서 수분 응축 예상량을 계산한 후 요구되는 수분 응축량에 따라 필요한 개수를 적층한다.Meanwhile, the number of stacked shells 10 is the amount of moisture condensation required after calculating the expected amount of moisture condensation in the moisture-containing gas passing through the passage 11 that can be obtained through each unit shell 10. Stack the required number according to the number.

이때 상기 수분 응축 예상량 외에도 수분을 함유한 기체가 인입되는 입구의 온도조건, 이동하는 기체의 유량 및 속도 등을 고려하여 적층되는 개수가 조절될 수 있다.At this time, in addition to the expected amount of moisture condensation, the number of stacks can be adjusted by considering the temperature conditions of the inlet where the moisture-containing gas is introduced, the flow rate and speed of the moving gas, etc.

이러한 쉘(10)의 적층 개수, 쉘 자체의 직경, 높이 등은 상술한 조건을 고려하여 적어도 2개 이상을 선택하여 적층할 수 있는데, 특히 본 발명에 따른 쉘(10)을 독립 모듈로 구성하여 각각의 쉘에서 처리할 수 있는 수분 응축 예상량을 특정할 수 있기 때문에 컬럼을 제조하는 설계 공정에서 컬럼에서 요구되는 수분 응축량 및 열교환율을 제공할 수 있다.The number of shells 10 stacked, the diameter of the shell itself, the height, etc. can be selected and stacked at least two in consideration of the above-mentioned conditions. In particular, the shell 10 according to the present invention is configured as an independent module. Since the expected amount of moisture condensation that can be handled by each shell can be specified, the moisture condensation amount and heat exchange rate required for the column can be provided during the design process of manufacturing the column.

이는 종래 컬럼을 제조하는 과정에서 수분 응축량 및 열교환율에 따라 새로운 컬럼을 설계 및 제조하던 것에 비해 상대적으로 적은 비용으로도 컬럼을 제조할 수 있고, 제조에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.This has the advantage of being able to manufacture a column at a relatively low cost and shortening the manufacturing time compared to designing and manufacturing a new column depending on the amount of moisture condensation and heat exchange rate during the manufacturing process of a conventional column. there is.

상기 튜브(20)는 상기 쉘(10)의 내부에 형성된 통로(11)에 배치되어 내부로 냉각수가 이동하고 상기 통로(11)를 흐르는 기체와 맞닿아 기체와의 열교환이 이루어지는 것으로, 내부가 빈 관체로 이루어지며 일단은 상기 인렛(12)에 연통되고 타단은 상기 아웃렛(13)에 연통된다.The tube 20 is disposed in the passage 11 formed inside the shell 10, so that the coolant moves inside and comes into contact with the gas flowing through the passage 11 to exchange heat with the gas, and the inside is empty. It is made of a tubular body, and one end communicates with the inlet (12) and the other end communicates with the outlet (13).

그리고 동일한 면적에서 기체와의 접촉 면적을 극대화하기 위하여 다수 회 절곡 형성되되, 바람직하게는 냉각수의 이동이 제한되지 않으면서도 기체와의 접촉 면적을 넓힐 수 있도록 나선형으로 절곡 형성된다.In order to maximize the contact area with the gas in the same area, it is bent multiple times, and is preferably bent in a spiral shape to expand the contact area with the gas without restricting the movement of the coolant.

이때 상기 튜브(20)의 직경, 절곡된 횟수, 나선형으로 이루어질 때의 내주연 및 외주연의 직경은 이동하는 냉각수의 용량 및 이동속도, 상기 통로(11)의 면적, 그리고 이동하는 기체와의 접촉 면적을 고려하여 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.At this time, the diameter of the tube 20, the number of bends, and the diameter of the inner and outer circumferences when formed in a spiral shape are determined by the capacity and moving speed of the moving coolant, the area of the passage 11, and the contact with the moving gas. It can be changed considering the area, and of course, it is not limited to the form shown in the drawing.

상기와 같이 이루어진 쉘(10)과 상기 쉘(10)에 배치된 튜브(20)는 하나의 독립 모듈을 형성하여 냉각수의 열전달 효율을 계산하여 필요한 수량만큼의 독립 모듈을 상하 방향으로 적층하고, 각각의 쉘(10)에 배치된 인렛(12)과 아웃렛(13)을 인접한 타 쉘의 아웃렛(13)과 인렛(12)에 연결한다.The shell 10 formed as above and the tube 20 disposed in the shell 10 form one independent module, and the heat transfer efficiency of the coolant is calculated, and the required number of independent modules are stacked in the vertical direction, respectively. The inlet 12 and outlet 13 arranged in the shell 10 are connected to the outlet 13 and inlet 12 of another adjacent shell.

이후 상방에서 전달된 수분이 함유된 기체는 하방으로 이동하고, 적층된 쉘(10) 중 최하단에 배치된 쉘(10)의 인렛(12)에서 인입된 냉각수가 튜브를 이동하면서 하방으로 이동하는 기체와 맞닿아 열교환이 이루어진다.Afterwards, the moisture-containing gas delivered from above moves downward, and the coolant drawn from the inlet 12 of the shell 10 placed at the bottom of the stacked shells 10 moves downward as it moves through the tube. Heat exchange takes place in contact with the

이러한 열교환은 적층된 쉘 및 상기 쉘의 내부에 배치된 튜브를 거치면서 연속적으로 이루어지고, 기체에서 분리된 수분은 하방으로 낙하하여 응축수 저장조(30)에 수집되고, 수분이 분리된 기체는 응축수 저장조(30)의 상방에 구비된 기체배출구(311)를 통해 배출된다.This heat exchange takes place continuously through the stacked shell and the tube disposed inside the shell, and the moisture separated from the gas falls downward and is collected in the condensate storage tank 30, and the gas from which the moisture is separated is stored in the condensate storage tank. It is discharged through the gas outlet 311 provided above (30).

상술한 바와 같이 독립 모듈 형태로 쉘을 구성하고 열전달 효율에 따라 다수 개의 쉘을 적층하여 기체와 수분을 분리하는 컬럼을 구성함으로써 요구되는 열전달 효율에 대응이 용이하고, 적층된 다단의 쉘 중 동작 에러가 발생한 쉘의 교체, 수리와 같은 유지 보수의 편의성이 향상된 것이다.As described above, the shell is configured in the form of an independent module and a column is formed to separate gas and moisture by stacking multiple shells according to the heat transfer efficiency, so it is easy to respond to the required heat transfer efficiency and prevents operation errors among the stacked multi-stage shells. The convenience of maintenance, such as replacement and repair of damaged shells, has been improved.

상기 응축수 저장조(30)는 기체에서 분리된 수분, 즉 응축수는 저장하고, 수분이 분리된 기체는 외부로 배출하는 것으로, 기체가 배출되는 기체배출구(311)가 구비된 상단(31)과, 응축수가 배출되는 응축수 배출구(321)가 구비된 하단(32)을 포함한다.The condensate storage tank 30 stores moisture separated from the gas, that is, condensate, and discharges the gas from which the moisture is separated. It includes a lower end (32) provided with a condensate discharge port (321).

상기 상단(31)은 적층된 쉘(10) 중 최하단에 배치된 쉘(10)의 하부가 결합되며, 기체에서 분리된 응축수가 하방으로 이동하도록 하방을 향해 점진적으로 좁아지는 단면을 가지도록 형성되어 기체에서 분리된 응축수가 경사면을 따라 하방으로 이동하도록 안내한다.The upper part 31 is joined to the lower part of the shell 10 disposed at the bottom of the stacked shells 10, and is formed to have a cross-section that gradually narrows downward so that the condensate separated from the gas moves downward. The condensate separated from the gas is guided to move downward along the slope.

그리고 상기 상단(31)에는 수분이 분리된 기체가 외부로 배출되는 기체배출구(311)가 구비되어 수분이 분리된 기체를 배출한다.In addition, the upper end 31 is provided with a gas outlet 311 through which the moisture-separated gas is discharged to the outside, thereby discharging the moisture-separated gas.

상기 하단(32)은 상기 상단(31)의 저면으로부터 하방으로 연장되어 기체에서 분리된 응축수가 저장되며, 저장된 응축수를 배출하기 위한 응축수 배출구(321)가 구비된다.The lower end 32 extends downward from the bottom of the upper end 31 to store condensate separated from the gas, and is provided with a condensate outlet 321 for discharging the stored condensate.

여기서 상기 응축수 배출구(321)는 상기 기체배출구(311)와 높이 차이를 두고 각각 형성되어 응축수 저장조(30)의 크기는 줄이면서도 응축수가 저장되는 공간을 확보할 수 있고, 또한 상단(31)에 기체배출구(311)가 구비되어 하단(32)에 저장된 응축수가 혼합되거나 영향을 받지 않도록 하여 기체와 응축수의 분리 효율을 높일 수 있다.Here, the condensate water outlet 321 is formed at a height difference from the gas outlet 311, so that the size of the condensate storage tank 30 can be reduced while securing a space for storing condensate, and also the gas outlet 311 can be stored at the top 31. An outlet 311 is provided so that the condensate stored at the bottom 32 is not mixed or affected, thereby increasing the separation efficiency of gas and condensate.

상기와 같이 이루어진 응축수 저장조(30)는 기체배출구(311)와 응축수 배출구(321)가 상호 높이 차이를 두고 각각 형성되어 기체와 응축수의 분리 효율을 높이고, 특히 상기 쉘(10)의 외경에 비해 상대적으로 작은 외경을 가지도록 형성되어 전체 응축기의 크기를 줄일 수 있어 설치 면적 및 환경의 영향을 최소화할 수 있다.In the condensate storage tank 30 constructed as described above, the gas outlet 311 and the condensate outlet 321 are formed with a height difference from each other, thereby increasing the separation efficiency of gas and condensate, and in particular, the relative size compared to the outer diameter of the shell 10. It is formed to have a small outer diameter, which can reduce the overall size of the condenser, minimizing the installation area and environmental impact.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all things that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .

1 : 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기
10 : 쉘
11 : 통로 12 : 인렛
13 : 아웃렛 14 : 안전밸브
20 : 튜브
30 : 응축수 저장조
31 : 상단 32 : 하단
311 : 기체배출구 321 : 응축수 배출구
1: Independent modular carbon dioxide removal cooler
10: shell
11: Passage 12: Inlet
13: Outlet 14: Safety valve
20: tube
30: Condensate storage tank
31: top 32: bottom
311: gas outlet 321: condensate outlet

Claims (5)

내부에 수분이 함유된 기체가 이동하는 통로(11)가 형성되고, 일측에 냉각수가 인입되는 인렛(12)과, 냉각수가 배출되는 아웃렛(13)이 구비된 쉘(10);
상기 통로(11)에 배치되며 일단은 상기 인렛(12)과 연통되고, 타단은 상기 아웃렛(13)에 연통되게 배치되되, 상기 통로(11)를 통해 이동하는 기체와의 접촉 단면적을 높이기 위하여 다수 회 절곡된 형태로 이루어진 튜브(20); 및
상기 통로(11)를 통과하는 기체로부터 분리된 응축수가 저장되는 응축수 저장조(30);를 포함한 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기.
A shell 10 having a passage 11 through which a moisture-containing gas moves, an inlet 12 on one side of which coolant flows in, and an outlet 13 through which coolant is discharged;
It is disposed in the passage 11 and has one end in communication with the inlet 12 and the other end in communication with the outlet 13. In order to increase the cross-sectional area of contact with the gas moving through the passage 11, a plurality of A tube (20) in a twisted shape; and
An independent modular carbon dioxide removal cooler including a condensate water storage tank (30) in which condensate water separated from the gas passing through the passage (11) is stored.
청구항 1에 있어서, 상기 튜브(20)는,
상기 통로(11)의 상하 높이를 따라 배치되고,
다수 회 나선형태로 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기.
The method according to claim 1, wherein the tube 20,
Arranged along the upper and lower heights of the passage 11,
An independent modular carbon dioxide removal cooler characterized by being bent in a spiral shape multiple times.
청구항 1에 있어서, 상기 쉘(10)은,
다수 개가 상하 방향으로 적층 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기.
The method of claim 1, wherein the shell 10,
An independent modular carbon dioxide removal cooler, characterized in that a plurality of units are stacked in an upward and downward direction.
청구항 3에 있어서,
상기 쉘(10)이 상하 방향으로 다수 개 적층될 때,
상대적으로 하방에 위치한 쉘(10)로부터 상대적으로 상방에 위치한 쉘(10)로 냉각수가 이동하는 것을 특징으로 하는 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기.
In claim 3,
When multiple shells 10 are stacked in the vertical direction,
An independent modular carbon dioxide removal cooler, characterized in that coolant moves from a shell (10) located relatively downward to a shell (10) located relatively upward.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 응축수 저장조(30)는,
상기 쉘(10)이 결합하며 상방에 수분이 제거된 기체가 배출되는 기체배출구(311)가 구비된 상단(31)과,
상기 상단(31)에 비해 상대적으로 좁은 폭을 가지며 하방에 기체에서 분리된 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구(321)가 구비된 하단(32)을 포함한 것을 특징으로 하는 독립 모듈형 이산화탄소 제거 냉각기.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the condensate water storage tank 30,
An upper end (31) to which the shell (10) is coupled and which has a gas outlet (311) through which gas from which moisture is removed is discharged,
An independent modular carbon dioxide removal cooler, characterized in that it includes a lower end (32) that has a relatively narrow width compared to the upper end (31) and is provided with a condensate outlet (321) capable of discharging condensate separated from the gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210029251A (en) 2018-07-26 2021-03-15 유오피 엘엘씨 Dividing wall column with vapor separation

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