KR102120777B1 - 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수를 이용하여 선박에서 발생하는 배기가스를 세정하여 대기로 배출하는 스크러버를 구성하는 세정수 공급 및 배출시스템으로서, 상기 선박의 일부분에 설치되어 바다로부터 해수를 퍼올릴 수 있는 적어도 하나 이상의 해수상자; 상기 해수상자와 결합되어, 상기 해수상자로부터 해수를 공급받고, 일부가 발열체에 결합되어 열교환으로 상기 발열체의 온도를 낮추는 해수냉각기; 상기 해수냉각기로부터 배출된 해수를 이용하여 선박에서 발생된 배기가스의 SOx를 흡수처리하는 흡수탑; 상기 해수냉각기로부터 배출되는 해수를 외부로 배출하는 냉각해수 배출유닛; 상기 냉각해수 배출유닛 및 상기 흡수탑에 각각 연결되어, 상기 냉각해수 배출유닛으로부터 배출된 해수의 일부 또는 전체를 상기 흡수탑으로 공급하는 세정수 공급유닛; 및 상기 스크러버에 연결되어 상기 흡수탑으로부터 배출되는 세정수를 외부로 배출하는 세정수 배출유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템{Marine Scrubber Washwater Supply and Discharge System}

본 발명은 선박용 스크러버에서 사용되는 세정수의 공급 및 배출에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해수냉각기(Seawater Cooling System)에서 사용후 배출되는 냉각해수를 스크러버용 세정수로 공급하는 세정수 공급시스템과 스크러버에서 사용후 배출하는 세정수를 전용배출구로 배출하는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템에 관한 것이다.

최근에는 선박으로부터 배출되는 배연가스로 인한 환경오염 등의 문제가 야기되어 이를 처리하는 장치 또는 방법에 대한 관심이 집중되고 있다.

선박에서 배출되는 배연가스에 포함된 유독 물질은 인체에 유해할 뿐만 아니라, 여과처리 없이 그대로 대기 중으로 배출되는 경우에는 환경오염을 유발하는 원인이 되며, 특히, 배연가스에 포함되는 황화합물(황산화물; 황(S)의 산화물을 일괄하여 칭하는 것이나 주로 SO₂(이산화황)와 SO₃(삼산화황)가 대부분이며, 황 또는 황을 함유하는 연료가 연소될 때 양쪽 모두 발생되나 일반적으로 배출가스 중에 SO₂가 많다.)은 반드시 제거되어야 한다.

한편, 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에서는 해양오염 방지협약(MARPOL, Marine Pollution treaty)에 의해 선박의 연료 황함유량을 제한하고 있으며, 2015년부터 모든 배연가스 통제지역(ECA, Emission Control Area) 해역에서는 0.1% 이하 황함유 연료를 사용하도록 규제하고 있다. 그리고 2020년 부터는 Open Sea 해역에서 0.5% 이하 황함유 연료를 사용하도록 규제하고 있다.

그러나, 연료비용 등의 문제로 규제기준을 초과하는 황함유 연료를 사용하는 선박의 경우에는 2020년부터 황화합물 저감장치의 설치가 법적으로 의무화되어 있다. 즉, 배연가스에 포함된 황화합물의 함량을 허용기준 이하로 낮추는 탈황 처리 과정이 반드시 필요하며, 이와 같은 처리과정을 거친 배연가스만을 대기 중으로 방출하도록 의무화되어 있다.

이에 따라, 선박의 배연 라인에는 선박 배연가스를 탈황 처리하여 대기 중으로 배출시키기 위한 다양한 형태의 배연가스 처리장치가 설치되고 있으며, 선박용 습식 스크러버 시스템이 가장 일반적인 장치이다.

선박용 습식 스크러버 시스템은 황화합물 SOx를 함유한 배연가스가 유입되면, 세정수(Washwater)로 사용되는 해수(Seawater)를 분사시켜, SOx와 접촉하게 함으로써, SOx를 흡수 및 제거하는 장치이다. 선박용 습식 스크러버는 해수를 바다로부터 유입하여 세정수로 사용한 후, 다시 바다로 배출하는 Open Loop 방식, 알카리 성분의 화학약품을 섞어가며 청수 또는 해수를 세정수로 계속 순환시켜 사용하는 Closed Loop 방식 그리고 두 방식을 합친 Hybrid 방식으로 구분된다. 따라서 Open Loop 방식의 선박용 습식 스크러버는 세정수를 분사시켜, 유입된 배연가스의 SOx를 흡수 처리하는 흡수탑(Absorbing Tower), 세정수인 해수를 공급하고, 사용한 세정수를 바다로 배출하는 세정수 공급 및 배출시스템 그리고 스크러버 시스템 운용시 각 기능을 감시, 제어하는 제어시스템(Control & Monitoring System)등 크게 세 개의 서브 시스템으로 구성된다.

이중에서 본 발명은 흡수탑의 정상적인 운용 및 SOx 제거 성능에 직접적인 영향을 끼치는 세정수 공급 및 배출시스템에 관한 것이다. 일반적으로 선박용 습식 스크러버 시스템은 세정수로 사용되는 해수를 공급하기 위해, 해수를 유입하는 전용배관을 해수상자(Sea Chest)에 직접 연결한다. 따라서 기존 선박에 신규로 스크러버를 설치하기 위한 선박개조(Retrofit) 공사를 하려면, 해수상자와 연결하는 배관공사를 위해 Drydocking이 필수적으로 요구된다. Drydocking이 요구되는 또 다른 공정은 흡수탑에서 사용한 세정수를 선박으로부터 배출하는 배출구를 선체에 설치하기 위한 배출구 설치공사이다. 이와 같이 기존 방식의 선박용 습식 스크러버의 세정수 공급 및 배출시스템 은 설치공사를 하기위해 Drydocking이 요구되며, 이로 인해 공사기간 및 비용이 늘어나게 되며, 선박의 실제 운용기간에도 직접적인 영향을 끼치게 된다.

이를 회피하기 위한 종래 기술의 한 예인 해수 순환 시스템은 해수상자로부터 퍼올린 해수로 해수냉각기(Seawater Cooling System)를 작동시킨 후, 사용된 냉각해수를 흡수탑 세정수로 공급하고, 흡수탑에서 사용된 세정수는 해수냉각기의 기존 배출구를 함께 사용하여 선외로 배출하게 되어있다. 그리고 공급하는 세정수의 온도를 낮출 필요가 있을 경우, 해수냉각기로 유입되는 해수를 해수냉각기 유입 직전에 중간에서 빼내어 선택적으로 흡수탑에 공급하게 되어있다. 이렇게 하면 기존 해수냉각기의 해수상자와 냉각해수 배출구를 사용하게 되므로, 기존 선박에 신규로 스크러버를 설치하기 위한 선박개조공사시 Drydocking을 회피할 수 있다.

그러나 종래 기술은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다. 해수온도가 높은 해역에서 해수냉각기에서 공급하는 냉각해수의 온도를 낮추기 위해 해수냉각기로 유입되는 해수를 해수냉각기에서 배출된 높은 온도의 해수에 섞은후 세정수로 공급하게 되면, 세정수의 온도는 낮아지게 되나, 해수냉각기로 유입되는 해수의 양(量)이 줄어들게 되어 해수냉각기의 기능에 영향을 주게 되며, 이로 인해 해수냉각기에서 배출되는 냉각해수의 온도가 오히려 더 높아질 수 있다. 그리고 스크러버에서 사용한 세정수를 해수냉각기의 기존 배출구를 사용하여 배출할 경우, 세정수의 강한 산성으로 인해 기존 배출구를 부식시키게 된다. 또한 스크러버 세정수 배출구에 대해 선급에서 규정한 규격을 기존 해수냉각기용 배출구가 만족시키지 못할 가능성도 매우 높다. 따라서 기존 배출구를 개조하기 위한 공사가 요구될 가능성이 매우 높아지게 된다.

대한민국 등록특허 제10-1940604호 대한민국 등록특허 제10-1917097호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해수냉각기에서 냉각수로 사용된 냉각해수를 흡수탑에 세정수로 공급하는 것은 종래 기술 예와 동일하나, 해수온도가 높을 경우, 해수상자간 유로에서 유입된 해수를 전용배관 및 Booster Pump를 이용하여, 스크러버 세정수 공급배관에 공급함으로써, 해수냉각기의 운용 및 기능에 전혀 영향을 주지 않는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스크러버에서 사용후 배출하는 세정수를 내식성 재료로 제작한 전용배출구(Discharge Hole)를 통해 선외로 배출함으로써 종래 기술예에서 일어나는 부식문제가 해결된다.

또한, 전용배출구는 선저(船底)에 위치하는 해수상자와 달리 해수면에 가깝지 않은 수준의 깊이에 위치하므로 전용배출구 설치공사는 해수상자에 직접 연결하는 배관공사와 다르게, 선박이 안벽에 계류된 상태에서 선박을 경사시킬 경우 수행이 가능하므로, Drydocking이 필요없는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템을 제공할 수 있는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 해수를 이용하여 선박에서 발생하는 배기가스를 세정하여 대기로 배출하는 스크러버를 구성하는 세정수 공급 및 배출시스템으로서, 상기 선박의 일부분에 설치되어 바다로부터 해수를 퍼올릴 수 있는 적어도 하나 이상의 해수상자; 상기 해수상자와 결합되어, 상기 해수상자로부터 해수를 공급받고, 일부가 발열체에 결합되어 열교환으로 상기 발열체의 온도를 낮추는 해수냉각기; 상기 해수냉각기로부터 배출된 해수를 이용하여 선박에서 발생된 배기가스의 SOx를 흡수처리하는 흡수탑; 상기 해수냉각기로부터 배출되는 해수를 외부로 배출하는 냉각해수 배출유닛; 상기 냉각해수 배출유닛 및 상기 흡수탑에 각각 연결되어, 상기 냉각해수 배출유닛으로부터 배출된 해수의 일부 또는 전체를 상기 흡수탑으로 공급하는 세정수 공급유닛; 및 상기 흡수탑에 연결되어 상기 흡수탑으로부터 배출되는 세정수를 외부로 배출하는 세정수 배출유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 세정수 공급유닛에 연결되어 상기 흡수탑에 최종 공급되는 세정수의 온도에 따라 상기 해수상자 간의 유로에서 흡입한 해수를 선택적으로 공급하는 해수공급유닛;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 해수공급유닛은, 상기 해수상자간 유로와 세정수 공급유닛에 각각 연결되어 상기 해수상자의 해수를 상기 세정수 공급유닛으로 공급하는 유로를 제공하는 해수공급유로; 상기 해수공급유로의 일부분에 설치되어 상기 해수상자의 해수를 상기 세정수 공급유닛으로 펌핑하는 부스터 펌프; 상기 선박의 일부분에 설치되어 해수의 온도를 감지하는 해수온도감지센서; 및 상기 해수공급유로의 일부분에 설치되며 상기 해수온도감지센서, 상기 세정수 공급유닛의 일부분에 구비된 세정수 온도감지센서 및 상기 냉각해수 배출유닛의 일부분에 구비된 냉각해수 온도감지센서에 각각 연결되어, 해수의 공급을 제어하는 해수차폐밸브;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각해수 배출유닛은, 상기 해수냉각기과 상기 세정수 공급유닛에 각각 연결되어 냉각수를 상기 세정수 공급유닛으로 이송시키거나 외부로 배출시키는 유로를 제공하는 냉각해수 배출유로; 상기 냉각해수 배출유로의 말단에서 외부로 노출된 상태로 형성되어 냉각해수를 외부로 배출시키는 출구를 제공하는 냉각해수 선외배출구; 및 상기 냉각해수 배출유로와 상기 세정수 공급유닛의 사이에 설치되어 상기 해수냉각기에서 공급되는 냉각해수의 유량을 조절하는 냉각해수 공급조절밸브;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 세정수 공급유닛은, 상기 냉각해수 배출유닛과 상기 흡수탑에 각각 연결되어 세정수의 공급을 위한 유로를 제공하는 세정수 공급유로; 및 상기 세정수 공급유로의 일부분에 설치되어 냉각해수 및 선택적으로 공급된 해수를 상기 흡수탑으로 펌핑하는 세정수 공급펌프;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 세정수 배출유닛은, 상기 흡수탑에서 처리된 세정수를 선박 외부로 배출시키기 위한 유로를 제공하는 세정수 배출유로; 및 상기 세정수 배출유로의 말단부에 형성되어 상기 세정수 배출유로를 따라 이송된 세정수를 외부로 배출시키는 출구를 제공하는 세정수 배출구;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 세정수 배출유닛은 선급규정에 의거하여 내식성 재료로 제작되여 오염된 세정수의 배출로 인한 부식을 방지할 수 있다.

본 발명을 적용할 경우, 해수냉각기에서 사용한 냉각해수를 흡수탑 세정수로 사용하므로, 흡수탑에 세정수를 공급하는 세정수 공급용 배관을 해수상자에 연결하기 위한 설치공사를 할 필요가 없게 된다. 그리고 세정수 배출용 배출구 공사를 선박이 안벽에 계류한 상태에서 할 수 있도록 조치할 경우, 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템 설치공사를 위한 Drydocking은 필요없게 되고, 이로 인해 공사기간의 단축 및 비용절감 등 각종 이득이 파생하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 흡수탑에 공급되는 세정수가 설정된 온도를 초과하는 경우에 해수상자간 유로로부터 유입된 해수를 별도의 부스터 펌프를 통해 흡수탑 세정수 공급유닛에 선택적으로 공급하여 혼합함으로써, 설정된 온도를 유지할 수 있다. 이때 해수상자간 유로로부터 별개의 부스터 펌프를 이용해 해수를 공급하게되므로, 해수냉각기의 정상적 운용에는 아무런 영향을 주지 않는다.

또한, 스크러버에서 배출되는 세정수를 선급 규정에 의거하여 내식성 재질로 제작된 전용 세정수 배출구로 배출함으로써 부식 등 부차적인 문제의 발생을 방지할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템의 전체 개념도이다.
도 2 내지 7은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템에 적용된 각각의 구성유닛들의 상세 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템의 전체 개념도이고, 도 2 내지 7은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템에 적용된 각각의 구성유닛들의 상세 블록도이다.

도 1내지 도 7에 도시된 바와 같이, 해수를 이용하여 선박에서 발생하는 배기가스에 함유된 SOx를 흡수 및 제거하면서 세정하여 대기로 배출하는 스크러버의 구성하는 세정수 공급 및 배출시스템으로서, 본 발명은 해수상자(100), 해수냉각기(200), 흡수탑(300), 냉각수 배출유닛(400), 세정수 공급유닛(500) 및 세정수 배출유닛(600)을 포함할 수 있다.

해수상자(100)는 선박(1)의 일부분에 적어도 하나 이상이 설치되어 바다로부터 해수를 퍼올릴 수 있다.

해수냉각기(200)는 해수상자(100)와 결합되어, 해수상자(100)로부터 해수를 공급받고, 일부가 엔진 등의 발열체에 결합되어 열교환으로 발열체의 온도를 낮추는 구성요소이다. 구체적으로, 해수냉각기(200)와 해수상자(100)에 각각 연결되어 냉각수의 공급을 위한 유로를 제공하는 냉각해수 유입유로(30) 및 냉각해수 유입유로(30)의 일부분에 설치되어 해수상자(100)에 수용된 냉각수를 해수냉각기(200)로 펌핑하는 냉각해수 공급펌프(40)에 연결되면서 해수를 공급받을 수 있다.

또한, 발열체는 엔진 냉각수 쿨러, 오일 쿨러 및 에어 쿨러 중 어느 하나 이상일 수 있다.

흡수탑(300)은 해수냉각기(200)로부터 배출된 해수를 이용하여 선박(1)에서 발생된 배기가스의 SOx를 흡수처리할 수 있다.

흡수탑(300)은 스크러버를 포함 할 수 있는데, 선박용 습식 스크러버는 해수상자(100) 및 해수냉각기(200)를 거쳐 유입된 해수를 이용하여 선박(1)에서 발생된 배기가스의 오염물질을 흡수, 제거하는 장치이다. 구체적으로, 스크러버는 흡수탑(300) 내부에서 세정수를 분사시켜 배연가스에 함유된 SOx 등 오염물질을 흡수 및 제거하는 장치로서, 일반적으로 알칼리티 성분을 가진 해수를 세정수로 사용한다. 보다 구체적으로는 Open Loop 방식의 스크러버는 세정수를 분사하여 배기가스에 포함된 황산화물 SOx를 흡수 제거하는 흡수탑(300), 흡수탑(300)에 세정수로 해수를 공급하고, 사용한 세정수를 선외로 배출하는 세정수 공급 및 배출시스템, 그리고 스크러버 운용시 각 기능을 감시, 제어하는 제어시스템 등 크게 세 개의 서브 시스템으로 구성된다.

냉각해수 배출유닛(400)은 해수냉각기(200)로부터 배출되는 해수를 외부로 배출할 수 있다. 냉각해수 배출유닛(400)은 냉각해수 배출유로(410), 냉각해수 선외배출구(420) 및 냉각해수 공급조절밸브(430)를 포함할 수 있다. 냉각해수 배출유로(410)는 해수냉각기(200)와 세정수 공급유닛(500)에 각각 연결되어 냉각수를 세정수 공급유닛(500)으로 이송시키거나 외부로 배출시키는 유로를 제공할 수 있다. 또한, 냉각해수 배출유로(410)에는 일부분에 냉각해수의 온도를 측정하는 냉각해수 온도감지센서(440)가 설치될 수 있다.

냉각해수 선외배출구(420)는 냉각해수 배출유로(410)의 말단에서 외부로 노출된 상태로 형성되어 냉각해수를 외부로 배출시키는 출구를 제공할 수 있다.

냉각해수 공급조절밸브(430)는 냉각해수 배출유로(410)와 세정수 공급유닛(500)의 사이에 설치되어 해수냉각기(200)에서 공급되는 냉각해수의 유량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 냉각해수 공급조절밸브(430)은 세정수 공급유로(510)와 냉각해수 배출유로(410)의 연통을 차단할 뿐만 아니라 냉각해수 배출유로(410)의 유로를 차단하는 기능을 수행할 수 있다.

세정수 공급유닛(500)은 냉각해수 배출유닛(400) 및 흡수탑(300)에 각각 연결되어, 냉각수 배출유닛(400)으로부터 배출된 해수의 일부 또는 전체를 흡수탑(300)으로 공급할 수 있다.

세정수 공급유닛(500)은 세정수 공급유로(510) 및 세정수 공급펌프(520)를 포함할 수 있다. 세정수 공급유로(510)는 냉각해수 배출유닛(400)과 흡수탑(300)에 각각 연결되어 세정수의 공급을 위한 유로를 제공할 수 있다. 또한, 세정수 공급유로(510)에는 일부분에 냉각해수의 온도를 측정하는 세정수 온도감지센서(530)가 설치될 수 있다. 세정수 공급펌프(520)는 세정수 공급유로(510)의 일부분에 설치되어 해수냉각기로부터 공급된 냉각해수 및 부스터 펌프에서 공급된 해수를 흡수탑(300)으로 펌핑할 수 있다.

세정수 배출유닛(600)은 흡수탑(300)에 연결되어 흡수탑(300)으로부터 배출되는 세정수를 외부로 배출할 수 있다. 세정수 배출유닛(600)은 세정수 배출유로(610) 및 세정수 배출구(620)를 포함할 수 있다. 세정수 배출유로(610)는 흡수탑(300)에서 처리된 세정수를 외부로 배출시키기 위한 유로를 제공할 수 있다. 세정수 배출구(620)는 세정수 배출유로(610)의 말단부에 형성되어 세정수 배출유로(610)를 따라 이송된 세정수를 외부로 배출시키는 출구를 제공할 수 있다.

세정수 배출구(620)는 선급규정에 의거하여 내식성 재료로 제작되며, 사용된 세정수의 배출로 인한 부식을 방지할 수 있다. 일반적으로, 세정수의 선외 배출을 위한 배관 및 배출구내 산성도는 강산성이며, 이로 인해 대부분의 경우 배출수가 통과하는 배관은 GRP(Glassfiber Reinforced Plastic) 재질을 사용하고 있다. 하지만 선체와 직접 연결되어 있는 배관장치 끝단에 선체와 다른 재질의 내식성 금속재료를 사용할 경우 이종(異種)금속 부식방지를 위한 적절한 조치가 필요하다. 그리고 한국선급(KR)에서는 배관장치 끝단에 사용되는 배관은 최소 15mm 이상의 두께를 가질 것을 요구하고 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템은, 해수공급유닛(700)을 더 포함할 수 있다. 해수공급유닛(700)은 세정수 공급유닛(500)에 연결되어 흡수탑(300)에 최종 공급되는 세정수의 온도에 따라 해수상자(100) 간의 유로에서 흡입한 해수를 선택적으로 공급할 수 있다.

해수공급유닛(700)은 해수공급유로(710), 부스터 펌프(720), 해수온도감지센서(730) 및 해수차폐밸브(740)를 포함할 수 있다.

해수공급유로(710)는 해수상자(100)간의 유로와 세정수 공급유닛(500)에 각각 연결되어 해수상자(100)를 통해 유입된 해수를 세정수 공급유닛(500)으로 공급하는 유로를 제공할 수 있다. 부스터 펌프(720)는 해수공급유로(710)의 일부분에 설치되어 해수상자(100)의 해수를 세정수 공급유닛(500)으로 펌핑할 수 있다.

해수온도감지센서(730)는 선박(1)의 일부분에 설치되어 해수의 온도를 감지할 수 있다. 보다 구체적으로, 온도감지센서들(440,530,730)은 선박(1)의 특정한 한 장소가 아닌 여러 장소에 복수 개가 설치될 수 있으며, 해수온도 뿐만 아니라 세정수, 냉각해수 등의 온도를 지속적으로 모니터링하여, 스크러버에 유입되는 세정수가 설정된 온도를 넘어서는 경우, 해수차폐밸브(740)가 열리고 부스터 펌프(720)를 작동시켜 해수상자(100)로부터 유입된 해수를 펌핑하여 해수냉각기(200)로부터 흡수탑(300)에 공급되는 세정수에 혼합시킨다. 이를 통해 세정수를 설정된 온도로 유지시킬 수 있다.

해수차폐밸브(740)는 해수공급유로(710)의 일부분에 설치되며, 해수온도감지센서(730), 세정수 공급유닛(500)의 일부분에 구비된 세정수 온도감지센서(530) 및 냉각해수 배출유닛(400)의 일부분에 구비된 냉각해수 온도감지센서(440)에 각각 연결되어, 해수의 공급을 제어할 수 있다.

구체적으로, 해수차폐밸브(740)는 각각의 냉각해수 온도감지센서(440), 세정수 온도감지센서(530). 해수온도감지센서(730)들로부터 감지된 세정수나 냉각해수 또는 해수의 온도에 따라 선택적으로 해수의 공급을 제어할 수 있는데, 보다 구체적으로, 해수공급유닛(700)은 선박이 중동 등의 더운 바다를 항해할 경우, 세정수의 온도가 설정된 온도 이상일 경우에 해수차폐밸브(740)가 열리도록 하여, 해수상자(100)간 유로로부터 유입된 해수를 부스터 펌프(720)를 통해서 펌핑 공급하여 해수냉각기(200)을 거친 냉각해수와 혼합시킴으로써, 흡수탑(300)에 최종적으로 공급되는 세정수의 온도를 설정된 온도 이하로 유지하게 하며, 이를 통해 배기가스에 함유된 황산화물을 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템은, 해수냉각기(200)에서 사용된 해수를 흡수탑(300)에 세정수로 공급한다는 점에서 종래 발명과 유사하나, 본 발명은 해수상자(100)간 유로를 통해 유입된 해수를 전용 부스터 펌프(720)를 통해 흡수탑(300)에 선택적으로 공급하게 되므로, 해수냉각기(200)로 유입되는 해수량에 영향을 전혀 주지 않는 상태에서, 흡수탑(300)에 최종 유입되는 세정수의 온도를 적정수준으로 유지할 수 있으며, 또한, 흡수탑(300)에서 배출되는 세정수를 내식성 재질로 제작된 전용 세정수 배출구(620)로 배출함으로써 해수냉각기(200)의 냉각해수 배출에도 영향을 전혀 주지 않는다.

본 발명을 실시할 경우, 해수냉각기(200)에서 사용한 냉각해수 및 해수상자(100)간 유로로부터 유입된 해수를 흡수탑(300)에 세정수로 공급함으로써, 현재 일반적으로 적용되고 있는, 흡수탑(300)에 해수를 공급하기 위한 해수공급용 전용배관의 해수상자 연결공사는 필요하지 않게 된다. 또한, 전용 배출구를 통해 스크러버에서 사용한 세정수를 선외로 배출하게 되므로, 전용 배출구 설치 공사가 필요하나, 선박(1)의 안벽 계류 및 경사상태에서 공사를 할 수 있는 공법을 적용할 경우, Drydocking이 필수적으로 요구되지 않는다. 상기 내용으로 인해, 공사기간의 대폭적인 단축 및 설치공사 비용절감을 할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 제시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

1 : 선박
10 : 세정수 공급 및 배출시스템
20 : 해수냉각기(Seawater Cooling System)
30 : 냉각해수 유입유로
40 : 냉각해수 공급펌프
100 : 해수상자
200 : 해수냉각기
300 : 흡수탑(Absorbing Tower)
400 : 냉각해수 배출유닛
410 : 냉각해수 배출유로
420 : 냉각해수 선외배출구
430 : 냉각해수 공급조절밸브
440 : 냉각해수 온도감지센서
500 : 세정수 공급유닛
510 : 세정수 공급유로
520 : 세정수 공급펌프
530 : 세정수 온도감지센서
600 : 세정수 배출유닛
610 : 세정수 배출유로
620 : 세정수 배출구
700 : 해수공급유닛
710 : 해수공급유로
720 : 부스터 펌프
730 : 해수온도감지센서
740 : 해수차폐밸브

Claims (7)

1. 해수를 이용하여 선박에서 발생하는 배기가스를 세정하여 대기로 배출하는 스크러버를 구성하는 세정수 공급 및 배출시스템으로서,
   상기 선박의 일부분에 설치되어 바다로부터 해수를 퍼올릴 수 있는 적어도 하나 이상의 해수상자;
   상기 해수상자와 결합되어, 상기 해수상자로부터 해수를 공급받고, 일부가 발열체에 결합되어 열교환으로 상기 발열체의 온도를 낮추는 해수냉각기;
   상기 해수냉각기로부터 배출된 해수를 이용하여 선박에서 발생된 배기가스의 SOx를 흡수처리하는 흡수탑;
   상기 해수냉각기로부터 배출되는 해수를 외부로 배출하는 냉각해수 배출유닛;
   상기 냉각해수 배출유닛 및 상기 흡수탑에 각각 연결되어, 상기 냉각해수 배출유닛으로부터 배출된 해수의 일부 또는 전체를 상기 흡수탑으로 공급하는 세정수 공급유닛
   상기 흡수탑에 연결되어 상기 흡수탑으로부터 배출되는 세정수를 외부로 배출하는 세정수 배출유닛; 및
   상기 세정수 공급유닛에 연결되어 상기 흡수탑에 최종 공급되는 세정수의 온도에 따라 상기 해수상자 간의 유로에서 흡입한 해수를 선택적으로 공급하는 해수공급유닛;을 포함하고,
   상기 해수공급유닛은,
   상기 해수상자간 유로와 세정수 공급유닛에 각각 연결되어 상기 해수상자의 해수를 상기 세정수 공급유닛으로 공급하는 유로를 제공하는 해수공급유로;
   상기 해수공급유로의 일부분에 설치되어 상기 해수상자의 해수를 상기 세정수 공급유닛으로 펌핑하는 부스터 펌프;
   상기 선박의 일부분에 설치되어 해수의 온도를 감지하는 해수온도감지센서; 및
   상기 해수공급유로의 일부분에 설치되며 상기 해수온도감지센서, 상기 세정수 공급유닛의 일부분에 구비된 세정수 온도감지센서 및 상기 냉각해수 배출유닛의 일부분에 구비된 냉각해수 온도감지센서에 각각 연결되어, 해수의 공급을 제어하는 해수차폐밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각해수 배출유닛은,
   상기 해수냉각기과 상기 세정수 공급유닛에 각각 연결되어 냉각수를 상기 세정수 공급유닛으로 이송시키거나 외부로 배출시키는 유로를 제공하는 냉각해수 배출유로;
   상기 냉각해수 배출유로의 말단에서 외부로 노출된 상태로 형성되어 냉각해수를 외부로 배출시키는 출구를 제공하는 냉각해수 선외배출구; 및
   상기 냉각해수 배출유로와 상기 세정수 공급유닛의 사이에 설치되어 상기 해수냉각기에서 공급되는 냉각해수의 유량을 조절하는 냉각해수 공급조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 세정수 공급유닛은,
   상기 냉각해수 배출유닛과 상기 흡수탑에 각각 연결되어 세정수의 공급을 위한 유로를 제공하는 세정수 공급유로; 및
   상기 세정수 공급유로의 일부분에 설치되어 냉각해수 및 선택적으로 공급된 해수를 상기 흡수탑으로 펌핑하는 세정수 공급펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 세정수 배출유닛은,
   상기 흡수탑에서 처리된 세정수를 선박 외부로 배출시키기 위한 유로를 제공하는 세정수 배출유로; 및
   상기 세정수 배출유로의 말단부에 형성되어 상기 세정수 배출유로를 따라 이송된 세정수를 외부로 배출시키는 출구를 제공하는 세정수 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 세정수 배출유닛은 선급규정에 의거하여 내식성 재료로 제작되여 오염된 세정수의 배출로 인한 부식을 방지하는 것을 특징으로 하는 선박용 스크러버 세정수 공급 및 배출시스템.

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