KR200455119Y1 - 탱크내 저장유체의 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원통형 탱크 내부에 저장된 유체를 교반하기 위해 추가적인 구동 모터 및 블레이드의 설치 없이 기존에 설치되어 있는 이송펌프와 탱크 내부에 추가적으로 설치되는 노즐을 이용하여 유체의 지속적인 순환을 유도하고 이를 통해 유체의 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 탱크(10)에 저장된 유체를 순환시키도록 형성되는 순환경로와, 상기 순환경로상에 설치되어 유체의 강제적인 순환을 도모하는 이송펌프(12) 및, 상기 탱크(10)의 내부에서 상기 순환경로와 교통하도록 설치되어 상기 이송펌프(12)로부터 송출되는 유체를 분사하여 유체의 지속적인 순환을 도모하는 노즐(14)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

탱크, 유체, 입자, 침전, 교반

Description

탱크내 저장유체의 교반장치{Device for agitating a fluid stored in tank}

본 고안은 원통 실린더 탱크에 저장된 액체 또는 고체와 액체의 혼합물에 대한 혼합 및 침전방지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체 또는 고체와 액체의 혼합물을 저장하고 운반하는 선박용 탱크에 있어, 모터에 의해 구동되는 교반기를 사용하지 않고 탱크 내부에 설치된 노즐을 이용한 고압 분사로 탱크 내에 저장되어 있는 유체의 지속적인 순환을 유도하고 이를 매개로 유체내 포함된 입자의 침전을 방지하며 원활한 혼합을 유도할 수 있도록 하는 탱크내 저장유체의 교반(攪拌)장치에 관한 것이다.

일반적으로 액체 또는 고체와 액체의 혼합유체를 싣고 운반하는 선박의 탱크 및 일반 저장 탱크에는 그 유체에 포함된 입자들이 장기간의 저장으로 인해 탱크의 바닥에 침전되는 현상을 보이게 된다. 이를 방지하고자 종래에는 탱크 내부에 교반기를 설치하게 되는 데, 보통의 원통형 혼합유체의 저장용 탱크에는 다수의 블레이드를 모터에 의해 회전시켜 탱크 내부에 저장된 유체를 교반하는 이른 바 프로펠러 형 교반기가 널리 이용되고 있는 실정이다.

그런데, 종래와 같은 프로펠러형 교반기는 회전하는 블레이드 주위에서만 유체의 유동이 발생하고, 블레이드로부터 멀리 떨어진 공간에 위치한 유체까지는 블레이드에 의한 유동 작용력이 미치지 못하게 되며, 특히 탱크 내부에 진흙(liquid mud)과 같이 비중이 큰 혼합물을 저장할 때에는 종래 프로펠러형 교반기로는 탱크의 바닥에 침전되는 입자에 대한 교반에는 그 한계가 있게 된다.

이에 따른 대책의 일환으로 많은 수의 블레이드를 탱크의 길이방향으로 설치하거나, 교반 효율을 높이기 위해 방해판을 설치하는 등의 방안을 제시하였으나, 이러한 방안들은 교반설비의 구조를 복잡하게 할 뿐만 아니라 다수의 블레이드의 회전을 위한 구동 모터의 과도한 전력소모와, 설치 및 유지 보수를 위한 고비용의 소요를 초래하는 문제가 있다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 원통형 탱크 내부에 저장된 유체를 교반하기 위해 추가적인 구동 모터 및 블레이드의 설치 없이 기존에 설치되어 있는 이송펌프와 탱크 내부에 추가적으로 설치되는 노즐을 이용하여 유체의 지속적인 순환을 유도하고 이를 통해 유체의 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 탱크내에 저장된 유체에 포함된 입자의 침전을 방지하기 위한 교반장치에 있어서, 상기 탱크에 저장된 유체를 순환시키도록 형성되는 순환경로와, 상기 순환경로상에 설치되어 유체의 강제적인 순환을 도모하는 이송펌프 및, 상기 탱크의 내부에서 상기 순환경로와 교통하도록 설치되어 상기 이송펌프로부터 송출되는 유체를 분사하여 탱크 내부의 침전 방지 및 유체의 지속적인 순환을 도모하는 노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 순환경로는 상기 탱크의 배출구로부터 상기 펌프의 흡입포트로 설치된 배출관로와, 상기 펌프의 토출포트로부터 상기 노즐로 설치된 토출관로로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 순환경로는 상기 토출관로로부터 분지되어 상기 탱크의 상부에 위치한 공급구로 설치된 공급관로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 토출관로와 상기 공급관로에는 각각 관로의 개폐를 조절하는 개폐밸브가 설치되고, 상기 탱크는 내부 바닥면이 경사지게 형성되고 경사진 부위의 최저면부에 상기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐은 상기 탱크의 내부에서 분사되는 유체의 유동방향을 상기 탱크의 원호방향으로 유도하는 수평 노즐과, 상기 탱크의 내부에서 분사되는 유체의 유동방향을 상기 탱크의 높이방향으로 유도하는 수직 노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 수평 노즐은 상기 탱크의 중심부에서 방사상으로 다수로 배치되고, 상기 탱크의 중심에 대해 원호방향으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 수평 노즐의 설치각도는 상기 탱크의 내부 바닥면을 향해 하향 경사지게 설치되고, 상기 수직 노즐은 상기 탱크의 중심부에서 상방향을 향해 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 탱크내 저장유체의 교반장치에 의하면, 원통형 탱크 내부에 설치된 노즐을 통해 고압의 유체를 분사하여 탱크에 저장된 유체에 대한 큰 유동성을 부여할 수 있게 되므로, 유체의 순환에 따른 침전물의 발생 정도를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 탱크 내부에 저장된 유체에 대한 교반에 있어 향상된 유체의 유동성을 매개로 종래 대비 낮은 전력소모로도 동일 수준 이상의 효율을 달성할 수 있고, 이를 통해 교반설비의 설치와 유지 보수에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 경제적 효과를 제공하게 된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형상의 탱크(10)는 내부에 액체 또는 고체와 액체의 혼합물을 저장한다. 상기 탱크(10)의 내부에 저장된 혼합유체는 순환경로를 매개로 탱크(10)의 내/외부로 순환할 수 있는 데, 상기 순환경로에는 이송펌프(12)가 설치되어 있어 저장된 유체에 대한 강제적인 순환을 도모하게 된다.

상기 탱크(10)는 내부에 상기 순환경로와 교통하도록 탱크(10)의 중심부에 설치되는 노즐(14)을 구비하고 있어, 상기 노즐(14)은 상기 이송펌프(12)의 작동을 매개로 고압으로 송출되는 유체를 분사하여 상기 탱크(10)의 내부에서 유체의 지속적인 순환을 유도하게 된다.

이를 위해 상기 순환경로는 상기 탱크(10)의 배출구(10a)로부터 상기 이송펌프(12)의 흡입포트(12a)를 향해 설치되는 배출관로(16)와, 상기 이송펌프(12)의 토출포트(12b)로부터 상기 노즐(14)을 향해 설치된 토출관로(18)를 구비한다.

그리고, 상기 순환경로는 상기 토출관로(18)로부터 분지되어 상기 탱크(10)의 상부에 위치한 공급구(10b)를 향해 설치된 공급관로(20)를 더 포함하고, 상기 토출관로(18)와 상기 공급관로(20)에는 각각의 관로에 대한 개폐를 조절하여 저장된 유체의 순환경로를 변경하기 위한 개폐밸브(18a,20a)가 설치된다.

또한, 상기 탱크(10)는 내부 바닥면이 한쪽 방향을 향해 하방향으로 경사지게 형성되고, 경사진 바닥면 중에서 가장 아래에 위치한 최저면부에 상기 배출구(10a)가 형성된다. 이에 따라 상기 탱크(10)에 저장된 유체는 상기 배출구(10a)를 통해 상기 배출관로(16)로 유입되고, 상기 배출관로(16)에 유입된 유체는 상기 이송펌프(12)의 작동에 따라 흡입포트(12a)로 유입되어 가압된 다음 상기 토출포트(12b)를 통해 배출된다. 이때 상기 개폐밸브(18a,20a)의 선택적인 개폐에 의해 상기 이송펌프(12)를 통해 송출되는 유체는 상기 토출관로(18)를 통해 상기 노즐(14)로 공급되거나, 상기 공급관로(20)를 통해 상기 탱크(10)의 공급구(10b)를 거쳐 탱크(10)의 내부에 직접 유입된다.

한편, 상기 노즐(14)은 상기 탱크(10)의 내부에서 상기 이송펌프(12)로부터 상기 토출관로(18)를 통해 제공된 고압의 유체에 대한 유동방향을 상기 탱크(10)의 내부 원호방향으로 유도하는 수평 노즐(14a)과, 상기 탱크(10)의 내부에서 유체의 유동방향을 상기 탱크(10)의 높이방향으로 유도하는 수직 노즐(14b)로 이루어진다.

이 경우, 상기 수평 노즐(14a)은 상기 탱크(10)의 중심부에서 가장자리 부위를 향해 방사상으로 다수로 배치되고, 각각의 설치각도는 상기 탱크(10)의 중심에 대해 원호방향으로 설정된다. 즉, 상기 수평 노즐(14a)은 상기 토출관로(18)와 교통하면서 상기 탱크(10)의 내부에서 방사상으로 배치된 다수의 제1연결관로(18b)의 선단에서 상기 탱크(10)의 중심을 기준으로 원호방향을 향하도록 설치된다.

이때, 상기 수평 노즐(14a)의 설치각도는 상기 탱크(10)의 내부 바닥면을 향해 소정의 경사각(α)으로 하향 경사지게 설치되어 있어, 상기 수평 노즐(14a)을 통해 분사되는 고압 유체는 상기 탱크(10)의 내부의 침전물의 순환 및 저장된 유체에 대한 유동 방향을 상기 탱크(10)의 원호방향으로 유도하게 된다.

또한, 상기 수직 노즐(14b)은 상기 탱크(10)의 중심부에서 상방향을 향해 배치된다. 즉 상기 수직 노즐(14b)은 상기 토출관로(18)와 교통하면서 상기 탱크(10)의 내부에서 수직한 방향으로 상측으로 배치된 제2연결관로(18c)의 선단에서 상기 탱크(10)의 상부 공간을 향하도록 설치된다.

이에 따라, 상기 수직 노즐(14b)을 통해 분사되는 고압 유체는 상기 탱크(10)의 내부에 저장된 유체에 대한 상방향 유동을 유도하게 된다.

이하, 본 고안에 따른 탱크내 저장유체의 교반장치에 대한 작동 과정과 효과 에 대해 설명한다.

우선, 다른 저장공간에 보관되어 있던 유체는 상기 탱크(10)의 공급구(10b)를 통해 유입되어 내부에 저장된다. 상기 탱크(10) 내부에 저장된 유체중 포함된 입자는 장기간의 저장으로 인해 탱크(10)의 바닥부에 침전되어 침전물을 형성하게 된다.

이때, 상기 토출관로(18)에 설치된 개폐밸브(18a)를 개방시키고, 상기 공급관로(20)에 설치된 개폐밸브(20a)를 폐쇄시킨 상태에서 상기 이송펌프(12)를 동작시키게 되면, 상기 탱크(10) 내부에 저장된 유체는 배출구(10a)를 통해 상기 토출관로(18)로 유입되고, 상기 토출관로(18)로 유입된 유체는 상기 이송펌프(12)의 흡입포트(12a)를 통해 펌프내로 유입된다.

이어, 상기 이송펌프(12)의 내부로 유입된 유체는 펌프의 가압작용에 의해 고압으로 변환된 다음 토출포트(12b)를 통해 상기 토출관로(18)로 공급되고, 상기 토출관로(18)로 제공된 유체는 상기 노즐(14)을 통해 상기 탱크(10)의 내부에서 고압으로 분사된다.

이때, 상기 수평 노즐(14a)과 상기 수직 노즐(14b)을 통해 고압으로 분사되는 유체는 상기 탱크(10)의 내부에서 탱크(10)의 벽면을 따라 순환하는 일정한 형태의 유동경로를 형성하게 되고, 이러한 유체의 유동에 의해 상기 탱크(10) 내부에 저장된 유체는 교반될 수 있게 된다.

이 경우, 상기 수평 노즐(14a)은 상기 탱크(10)의 내부 바닥면을 향해 하향 경사지게 설치되어 있으므로 상기 탱크(10)의 바닥면에 침전된 침전물에 효과적인 유동성을 부여할 수 있게 된다. 또한, 상기 수직 노즐(14b)을 통해 상기 탱크(10)의 상부를 향해 분사되는 유체는 상기 탱크(10)의 내부에서 상대적으로 유동성이 작은 탱크(10)의 중심부에 대한 유동성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 수평 노즐(14a)과 함께 상기 탱크(10)의 내부로 분사되는 유체에 대해 일정한 형태의 순환방향으로의 유동성을 부여하는 데 기여하게 된다.

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 고안에 따른 탱크내 저장유체의 교반장치를 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 노즐을 확대하여 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-탱크 10a-배출구

10b-공급구 12-이송펌프

12a-흡입포트 12b-토출포트

14-노즐 14a-수평 노즐

14b-수직 노즐 16-배출관로

18-토출관로 20-공급관로

Claims (9)

1. 탱크내에 저장된 유체에 포함된 입자의 침전을 방지하기 위한 교반장치에 있어서,

   상기 탱크에 저장된 유체를 순환시키도록 형성되는 순환경로;

   상기 순환경로상에 설치되어 유체의 강제적인 순환을 도모하는 이송펌프; 및

   상기 탱크의 내부에서 상기 순환경로와 교통하도록 설치되어 상기 이송펌프로부터 송출되는 유체를 분사하여 탱크 내부의 침전 방지 및 유체의 지속적인 순환을 도모하는 노즐을 구비하고;

   상기 순환경로는 상기 탱크의 배출구로부터 상기 이송펌프의 흡입포트로 설치된 배출관로와, 상기 이송펌프의 토출포트로부터 상기 노즐로 설치된 토출관로, 및 상기 토출관로로부터 분지되어 상기 탱크의 상부에 위치한 공급구로 설치된 공급관로로 이루어지고, 상기 토출관로와 상기 공급관로에는 각각 관로의 개폐를 조절하는 개폐밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 탱크내 저장유체의 교반장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 탱크는 내부 바닥면이 경사지게 형성되고, 경사진 부위의 최저면부에 상기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 탱크내 저장유체의 교반장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 노즐은 상기 탱크의 내부에서 분사되는 유체의 유동방향을 상기 탱크의 원호방향으로 유도하는 수평 노즐과, 상기 탱크의 내부에서 분사되는 유체의 유동방향을 상기 탱크의 높이방향으로 유도하는 수직 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 탱크내 저장유체의 교반장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 수평 노즐은 상기 탱크의 중심부에서 방사상으로 다수로 배치되고, 각각의 설치각도는 상기 탱크의 중심에 대해 원호방향으로 설정되는 것을 특징으로 하는 탱크내 저장유체의 교반장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 수평 노즐의 설치각도는 상기 탱크의 내부 바닥면을 향해 하향 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 탱크내 저장유체의 교반장치.
9. 청구항 6에 있어서,

   상기 수직 노즐은 상기 탱크의 중심부에서 상방향을 향해 배치되는 것을 특징으로 하는 탱크내 저장유체의 교반장치.

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