KR20220121884A - 선박용 scr 시스템의 반응장치 - Google Patents

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Abstract

선박용 SCR 시스템의 반응장치는 수송유닛(110), 반응챔버(120), 적어도 하나의 촉매모듈(130) 및 가스 균질화 챔버(140)를 포함한다. 수송유닛(110)은 흡입 파이프라인(111) 및 송출 파이프라인(112)을 포함하고, 송출 파이프라인(112)은 흡입 파이프라인(111)의 외부에 슬리빙되며; 반응챔버(120)의 일단은 수송유닛(110)에 연결되고, 반응챔버(120)는 내통(121) 및 외통(122)을 포함하며, 외통(122)은 내통(121)의 외부에 슬리빙되고, 내통(121)은 흡입 파이프라인(111)과 연통되고, 외통(122)은 송출 파이프라인(112)과 연통되며; 촉매모듈(130)은 내통(121)과 외통(122) 사이에 구비되며; 가스 균질화 챔버(140)는 반응챔버(120)의 타단에 연결되고 내통(121) 및 외통(122) 모두와 연통된다. 상기 선박용 SCR 시스템의 반응장치는, 내통의 외부에 외통이 슬리빙되며, 배기가스는 내통을 통과하고 가스 균질화 챔버에서 방향을 변경하여 외통으로 환류하므로, 반응장치의 사이즈를 크게 줄여 SCR 시스템의 집적도를 향상시킬 뿐만 아니라, 배기가스가 가스 균질화 챔버 내부에서 방향을 변경하여 환류함으로써 배기가스와 환원제가 가스 균질화 챔버 내부에서 충분하게 혼합될 수 있어 촉매반응의 효율을 향상시킨다.

Description

선박용 SCR 시스템의 반응장치
본 발명은 선박용 디젤엔진에서 배출되는 오염물질에 대한 처리 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 선박용 SCR(Selective Catalytic Reduction, 선택적 촉매 환원) 시스템의 반응장치에 관한 것이다.
선택적 촉매 환원 기술은 디젤엔진의 배기가스에 환원제(예컨대 요소수)를 주입하여 배기가스의 NOX를 N2와 H2O로 환원시키는 기술이다. 이 기술은 NOX 전환율이 높고 디젤엔진의 성능에 미치는 영향이 적어 선박용 디젤엔진의 NOX 배출 저감을 위한 가장 중요한 기술적 방법이 되었다.
그러나 종래의 SCR 반응기는 직렬로 된 직류 구조이며, 구체적으로 요소수 노즐의 하류에 혼합 파이프라인의 섹션이 구비되고, 이어서 촉매 반응기가 연결된다. 이와 같은 구조적 특성으로 인해 전체적인 길이가 매우 길고 사이즈가 커서 공간이 제한적인 캐빈에는 배치하기 어렵다.
또한, 직류타입의 혼합 파이프라인에서는 균질 혼합이 어려운 결함도 있다. 혼합 균질성을 향상시키기 위해 혼합 파이프라인의 길이를 늘리면 직류타입 반응기의 사이즈가 더 커진다.
따라서, 종래 기술에 존재하는 문제를 적어도 부분적으로 해결하기 위한 선박용 SCR 시스템의 반응장치를 제공하는 것이 필요하다.
[발명의 내용] 섹션에 간단한 형식의 일련의 개념을 도입하였으며, 이는 [발명을 실시하기 위한 구체적 내용] 섹션에서 더 상세한 설명을 할 것이다. 본 발명의 [발명의 내용] 섹션에는 보호를 청구하는 기술 방안의 주요 특징 및 필수적인 기술적 특징을 한정하려는 의미는 결코 없으며, 보호를 청구하는 기술 방안의 보호 범위를 확정하고자 하는 의미도 아니다.
위에 언급한 문제들을 적어도 부분적으로 해결하기 위하여, 본 발명은 선박용 SCR 시스템의 반응장치를 제공하며, 상기 선박용 SCR 시스템의 반응장치는,
흡입 파이프라인 및 상기 흡입 파이프라인 외부에 슬리빙되는 송출 파이프라인을 포함하는 수송유닛;
일단이 상기 수송유닛에 연결되며, 상기 흡입 파이프라인과 연통되는 내통 및 상기 내통 외부에 슬리빙되고 상기 송출 파이프라인과 연통되는 외통을 포함하는 반응챔버;
상기 내통과 상기 외통 사이에 구비되는 적어도 하나의 촉매모듈; 및
상기 반응챔버의 타단에 연결되고 상기 내통 및 상기 외통 모두와 연통되는 가스 균질화 챔버;를 포함한다.
본 발명에 따른 선박용 SCR 시스템의 반응장치는, 내통의 외부에 외통이 슬리빙되며, 배기가스는 내통을 통과하여 가스 균질화 챔버에서 방향을 변경하여 외통으로 환류하므로, 반응장치의 사이즈를 크게 줄여줄 뿐만 아니라, 반응장치의 콤팩트화 및 소형화에 유리하고, SCR 시스템의 집적도를 향상시키며, 배기가스가 가스 균질화 챔버 내부에서 방향을 변경하여 환류함으로써 배기가스와 환원제가 가스 균질화 챔버 내부에서 충분하게 혼합될 수 있어 촉매반응의 효율을 향상시킨다.
나아가, 상기 반응장치는 스프레이 건을 포함하는 스프레이 어셈블리를 더 포함하며, 상기 스프레이 건은 연장되어 상기 흡입 파이프라인으로 유입되며, 상기 스프레이 건의 노즐은 상기 반응챔버 측으로 향한다.
나아가, 상기 반응챔버로부터 멀리 떨어진 상기 송출 파이프라인의 일단은 폐쇄되고, 상기 송출 파이프라인의 측벽에는 반응된 배기가스를 배출하기 위한 배기 파이프라인이 배치된다.
나아가, 상기 내통과 상기 외통의 단면은 사각형이다.
나아가, 상기 가스 균질화 챔버와 마주하는 상기 촉매모듈 중 하나의 측면은 상기 가스 균질화 챔버에 근접한 상기 내통의 단면과 동일한 평면에 있다.
나아가, 상기 반응장치는 디플렉터를 더 포함하며, 상기 디플렉터는 상기 가스 균질화 챔버 내부에 배치되어 배기가스의 흐름 방향을 변경한다.
나아가, 상기 디플렉터는 환류 링을 더 포함하며, 상기 환류 링은 원뿔대 형상의 통모양이며, 상기 환류링의 상단부는 상기 반응챔버와 마주하는 상기 가스 균질화 챔버의 벽면에 연결된다.
나아가, 상기 디플렉터는,
원추형으로 구성되며, 원추의 상단은 상기 반응챔버를 향해 배치되며, 하부 개구는 상기 환류 링의 상단 개구를 커버하며, 상기 환류 링과 이격되는 유동가이드 링;
수평방향 및/또는 수직방향을 따라 상기 유동가이드 링과 상기 환류 링 사이에 연결되는 적어도 하나의 가스 균질화 플레이트;를 포함한다.
나아가, 상기 디플렉터는 적어도 하나의 가스 균질화 링을 포함하며, 상기 가스 균질화 링은 원추형 구조이며, 상기 가스 균질화 링의 상단은 상기 반응챔버를 등지고 배치되며, 상기 유동가이드 링과 멀리 떨어진 상기 가스 균질화 플레이트의 단부에 연결된다.
나아가, 상기 유동가이드 링, 상기 환류 링 및 상기 가스 균질화 챔버 각각의 중심축은 일치한다.
본 발명의 아래 첨부 도면은 여기에서 본 발명의 일부분으로서 본 발명을 이해하는데 사용된다. 첨부 도면에서 나타낸 본 발명의 실시예 및 그 설명은 본 발명의 원리를 해석하는데 사용된다.
도면에서,
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박용 SCR 시스템의 반응장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 반응장치의 개략적인 사시도이며, 디플렉터가 도시된다.
도 3은 도 1의 반응장치의 정면 개략도이다.
도 4는 도 3의 A-A에 따른 단면 개략도이다.
도 5는 도 1의 반응장치의 평면 개략도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박용 SCR 시스템의 반응장치의 디플렉터의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 디플렉터의 개략적인 측면도이다.
도 8은 도 6의 디플렉터의 개략적인 정면도이다.
아래의 서술에서, 충분하게 구체적으로 상세 설명을 하여 본 발명에 대하여 더욱 철저하게 이해하고자 한다. 그렇지만, 본 영역의 당업자에게 본 발명은 하나 또는 복수의 디테일 없이도 실시에 이를 수 있음이 명확하다. 기타 실시예에서, 본 발명과의 혼돈이 발생하는 것을 피하기 위해 본 분야에서 공지된 일부의 기술특징은 서술하지 않는다.
본 발명의 철저한 이해를 위하여, 아래의 서술 중에서 상세한 설명을 제시한다. 본 발명의 실시는 당해 기술 영역의 당업자가 숙지하는 특정 디테일에 제한되는 것이 결코 아님은 명확하다. 본 발명의 비교적 바람직한 실시예의 상세한 서술은 아래와 같지만, 이 상세한 서술 이외에 본 발명은 기타 실시 방식을 가질 수도 있다.
여기서 사용되는 용어는 구체적인 실시예를 서술하기 위한 것일뿐, 본 발명의 예시적인 실시예를 한정하기 위한 것이 아님에 유의해야 한다. 여기에 사용된 단수 형식은 상하의 문장에서 명확하게 지적한 것이 아니면 복수형식을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 용어, "포함하다"를 사용하였을 때, 이는 상술한 특징, 완전체, 단계, 조작, 요소 및/또는 부품에 존재하는 것을 명확하게 나타내지만, 하나 또는 복수의 다른 특징, 완전체, 단계, 조작, 요소, 부품 및/또는 그들의 조합에 존재하거나 부가되는 것을 배제하지 않는다.
지금부터, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 실시예에 대하여 더 상세하게 설명한다. 한편, 이와 같은 실시예들은 다양한 형식으로 실시할 수 있으며, 여기서 설명한 실시예에 한정되는 것으로 이해해서는 안 된다. 이러한 실시예는 본 발명이 더욱 철저하고 완벽하게 이해되고, 이와 같은 실시예의 기술사상이 본 분야의 통상적인 기술자에게 충분히 전달되도록 하기 위해 제공되는 것임을 이해해야 한다.
이하, 도 1 내지 도 8과 결합하여 본 발명의 선박용 SCR 시스템의 반응장치에 대해 자세히 설명한다.
도 1, 3, 4 및 5를 참조하면, 반응장치(100)는 수송유닛(110), 반응챔버(120), 적어도 하나의 촉매모듈(130) 및 가스 균질화 챔버(140)를 포함한다. 수송유닛(110)은 흡입 파이프라인(111) 및 송출 파이프라인(112)을 포함하고, 송출 파이프라인(112)은 흡입 파이프라인(111)의 외부에 슬리빙되며; 반응챔버(120)의 일단은 수송유닛(110)에 연결되고, 반응챔버(120)는 내통(121) 및 외통(122)을 포함하며, 외통(122)은 내통(121)의 외부에 슬리빙되고, 내통(121)은 흡입 파이프라인(111)과 연통되고, 외통(122)은 송출 파이프라인(112)과 연통되며; 촉매모듈(130)은 내통(121)과 외통(122) 사이에 구비되며; 가스 균질화 챔버(140)는 반응챔버(120)의 타단에 연결되고, 내통(121) 및 외통(122) 모두와 연통된다.
본 발명에 따른 선박용 SCR 시스템의 반응장치는, 내통(121)의 외부에 외통(122)이 슬리빙되며, 배기가스는 내통(121)을 통과하고 가스 균질화 챔버(140)에서 방향을 변경하여 외통(122)으로 환류하므로, 반응장치(100)의 사이즈를 크게 줄여줄 뿐만 아니라, SCR 시스템의 집적도를 향상시키며, 배기가스가 가스 균질화 챔버(140) 내부에서 방향을 변경하여 환류함으로써 배기가스와 환원제가 가스 균질화 챔버(140) 내부에서 충분하게 혼합될 수 있어 촉매반응의 효율이 향상된다.
구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 반응챔버(120)의 내통(121) 및 외통(122)은 모두 사각 파이프와 대체적으로 유사한 직육면체 구조로 구성되며, 이들의 단면은 정사각형 또는 직사각형이다. 외통(122)은 내통(121)의 외부에 슬리빙되고, 이들의 두 끝단은 동일 평면에 놓인다. 외통(122)과 내통(121) 사이의 공간은 외부 유로(124)를 구성하고, 내통(121)의 내부 공간은 내부 유로(123)를 구성한다. 내통(121)과 흡입 파이프라인(111)은 스퀘어 투 라운드 플랜지를 통해 연통되며, 외통(122)과 송출 파이프라인(112)도 스퀘어 투 라운드 플랜지를 통해 연통된다.
촉매모듈(130)은 외통(122)과 내통(121) 사이의 외부 유로(124)에 구비된다. 촉매모듈(130)은 대체적으로 허니컴 구조의 중공 정사각형으로 구성되며, 그 형상은 외부 유로(124)의 형상에 대응되므로, 내통(121)은 촉매모듈(130)을 지지할 수 있다. 촉매모듈(130)의 수는 NOx 제거 효율에 대한 요구 사항 및 배기가스의 압력 또는 유속과 같은 요인에 따라 선택할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 외부 유로(124)에는 두 개의 촉매모듈(130) 구비된다. 복수의 촉매모듈(130)이 구비될 경우, 배기가스가 촉매 갭에 진입할 때의 저항을 줄이기 위해, 가스 균질화 챔버(140)를 향한 촉매모듈(130)의 측면과 가스 균질화 챔버(140)에 가까운 내통(121)의 단면은 동일 평면에 위치한다.
외부 유로(124) 내부에 장착될 수만 있다면, 촉매모듈(130)은 허니컴 구조를 갖는 속이 빈 원형 형상, 과립 형상 또는 구형 등 기타 형태일 수 있음을 이해할 수 있다. 마찬가지로, 내통(121)과 외통(122)을 사각형으로 구성하는 이유는 사각형의 촉매모듈(130)을 수용하기 위한 것이며, 촉매모듈(130)이 원형 또는 기타 형상일 경우에는 내통(121)과 외통(122)의 단면 형상을 적절하게 변경하여, 원형 또는 기타 형상으로 변경할 수 있다.
반응장치(100)는 스프레이 어셈블리(150)를 더 포함하며, 스프레이 어셈블리(150)는 수송유닛(110) 측에 구비될 수 있다. 도시된 실시예에서, 흡입 파이프라인(111)에는 스프레이 파이프라인이 구비되고, 스프레이 어셈블리(150)는 스프레이 건(151)을 포함하고, 스프레이 건(151)은 스프레이 파이프라인을 통과하고 연장되어 흡입 파이프라인(111)에 유입되며, 스프레이 건(151)의 노즐은 반응챔버(120) 측을 향하여 배치될 수 있다. 이에 의해, 스프레이 건(151)은 배기가스의 수송 방향을 따라 환원제를 분사한다.
반응챔버(120)로부터 멀리 떨어진 송출 파이프라인(112)의 일단은 폐쇄되고, 송출 파이프라인(112)의 측벽에는 반응된 배기가스를 배출하기 위한 배기 파이프라인(113)이 배치된다.
가스 균질화 챔버(140)는 반응챔버(120)에 탈착 가능하게 연결되며, 구체적으로 가스 균질화 챔버(140)는 플랜지 또는 나사를 통해 외통(122)에 연결될 수 있다. 따라서 촉매모듈(130)을 교체하거나 세척해야 할 때 가스 균질화 챔버(140)를 탈거한다.
따라서, 배기가스는 흡입 파이프라인(111)을 통해 유입되고, 요소와 함께 내부 유로(123)에 유입되며, 내통(121)은 혼합 파이프라인으로 작용할 수 있으며, 배기가스와 요소의 혼합물은 내부 유로(123)로부터 가스 균질화 챔버(140)에 유입되고, 가스 균질화 챔버(140)에서 확산 및 환류하여 외부 유로(124)에 유입되며, 더 균질하게 혼합되어 촉매모듈(130)에 의해 촉매화된다.
상기 구성을 통해, 혼합 파이프라인과 SCR 반응장치(100)를 통합할 수 있고, 이는 반응장치(100)의 길이 및 크기를 크게 줄여 실제 선박의 레이아웃에 도움이 된다.
촉매 주입구의 배기가스 균질성을 향상시키기 위해, 도 2, 도 4, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 반응장치(100)는 디플렉터(200)를 더 포함하며, 디플렉터(200)는 가스 균질화 챔버(140) 내부에 구비되어 배기가스의 유동 방향을 변경한다.
디플렉터(200)는 환류 링(210), 유동가이드 링(220), 적어도 하나의 가스 균질화 플레이트(230) 및 적어도 하나의 가스 균질화 링(240)을 포함한다.
환류 링(210)은 원뿔대 형상으로 이루어지며, 그 상단부는 반응챔버(120)와 마주하는 가스 균질화 챔버(140)의 벽면에 연결된다. 바람직하게는, 환류 링(210)은 라운드 테이블 형상으로 구성되며, 라운드 테이블의 상단부는 가스 균질화 챔버(140)와 마주하는 반응챔버(120)의 벽면에 용접된다. 환류 링(210)의 중심축은 반응챔버(120)의 중심축과 일치할 수 있다. 가스 균질화 챔버(140) 내부에서 사각지대를 형성하지 않도록 환류 링(210)의 하부는 가스 균질화 챔버(140)의 내벽에 접하지 않는다. 즉, 환류 링(210)의 하부는 가스 균질화 챔버(140)의 내벽과 이격되며, 그 간격은 30mm 이상인 것이 바람직하다. 환류 링(210)의 모선과 축선 사이의 협각 α(도 7에 도시됨)는 약 15° 내지 70°이다.
유동가이드 링(220)은 원뿔형으로 구성되며, 바람직하게는 원추형이다. 원추의 상단은 반응챔버(120)를 향해 배치되며, 다시 말해 유동가이드 링(220)의 원추 상단은 배기가스가 유입되는 방향과 마주하여 배치된다. 유동가이드 링(220)의 축선과 환류 링(210)의 축선은 일치할 수 있고, 이에 의해 유동가이드 링(220)의 하부 개구는 환류 링(210)의 상단 개구를 커버하며, 유동가이드 링(220)과 환류 링(210)은 서로 이격된다. 유동가이드 링(220)의 모선과 축선 사이의 협각 β(도 7에 도시됨)는 약 30° 내지 45°이고, 유동가이드 링(220)의 모선과 환류 링(210)의 모선 사이의 협각 γ(도 7에 도시됨)는 약 80° 내지 100°이다. 바람직하게는, 유동가이드 링(220)의 모선은 환류 링(210)의 모선에 대체적으로 수직이다. 유동가이드 링(220)의 높이는 바람직하게는 300mm보다 크고, 유동가이드 링의 원추 상단과 내통(121)의 출구의 단면은 적어도 50mm 이격되며, 최대 간격은 300mm이다.
가스 균질화 플레이트(230)는 수평방향 및/또는 수직방향을 따라 유동가이드 링(220)과 환류 링(210) 사이에 연결되며, 그 두께는 약 4mm이다. 도시된 실시예에서, 디플렉터(200)는 가스 균질화 플레이트(230) 네 개를 포함하며, 이들 중 가스 균질화 플레이트(230) 두 개는 수직으로 배열되고 가스 균질화 플레이트(230)는 두 개는 수평으로 배치된다. 가스 균질화 플레이트(230)의 폭은 환류 링(210) 높이의 절반 이상이고, 반응챔버(120)와 멀리 떨어진 긴 변은 유동가이드 링(220)의 하부와 동일 평면에 위치하며, 가스 균질화 플레이트(230)의 양 측변 각각은 유동가이드 링(220) 및 환류 링(210)의 측벽면과 접한다.
가스 균질화 플레이트(230)의 수와 가스 균질화 링(240)의 수는 필요에 따라 설정될 수 있으며, 가스 균질화 링(240)의 수는 바람직하게는 가스 균질화 플레이트(230)의 수와 동일하다. 도시된 실시예에서, 디플렉터(200)는 네 개의 가스 균질화 링(240)을 포함한다.
가스 균질화 링(240)은 원뿔형 구조이며, 가스 균질화 링(240)의 상단은 반응챔버(120)를 등지고 배치되며, 유동가이드 링(220)과 멀리 떨어진 가스 균질화 플레이트(230)의 단부에 연결된다. 가스 균질화 링(240)의 원추 상단은 배기가스의 환류 방향과 마주하여 배치됨을 이해할 수 있다. 가스 균질화 링(240)의 모선과 환류 링(210) 사이의 협각 δ(도 7에 도시됨)은 10°이하이며, 이들은 바람직하게는 서로 평행되게 배치된다. 사각지대가 형성되는 것을 방지하기 위해, 가스 균질화 링(240)의 원추 바닥의 외원과 가스 균질화 챔버(140)의 내벽 사이의 거리는 적어도 30mm이다.
도시되지 않은 실시예에서 가스 균질화 링(240)과 가스 균질화 플레이트(230)의 수는 6개, 8개, 10개와 같이 짝수일 수 있으며, 이들은 내통(121) 및 외통(122)의 단면에 대응되도록 환류 링(210)과 유동가이드 링(220)의 원주 방향을 따라 고르게 배치된다. 내통(121) 및 외통(122)의 단면이 원형일 경우, 가스 균질화 링(240)과 가스 균질화 플레이트(230)의 수는 3개, 5개, 7개와 같이 홀수일 수 있으며, 이들은 내통(121) 및 외통(122)의 단면에 대응되도록 환류 링(210)과 유동가이드 링(220)의 원주 방향을 따라 고르게 배치된다.
또한, 유동가이드 링(220), 환류 링(210) 및 가스 균질화 챔버(140) 각각의 중심축은 일치하며, 유동가이드 링(220), 환류 링(210)，가스 균질화 챔버(140), 내통(121) 및 외통(122) 각각의 중심축도 일치할 수 있다.
따라서 가스 균질화 챔버(140) 내부에 디플렉터(200)를 배치하면, 가스흐름의 “쐐기” 원리에 의해 내부 유로(123)를 통해 가스 균질화 챔버(140)에 유입된 고속 배기가스는 원추형 유동가이드 링(220)의 “쐐기” 작용에 힘입어 중심부의 고속 배기가스가 사방으로 확산될 충분한 확산 경로를 갖게 되며, 확산 후의 가스는 초크형 환류 링(210) 벽면의 차단 및 가이드에 의해 방향이 변경되며, 이어서 가스 균질화 플레이트(230) 및 가스 균질화 링(240)을 통과하여 추가적으로 분류 및 확산되어, 가스 균질화 챔버(140) 중심 단면의 일부 “중고속” 기류를 사방으로 균질하게 가이드하여, 촉매 입구 단면의 배기가스가 균질하게 분포되고 더 효과적으로 혼합되도록 하여 촉매의 NOx 제거 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
다른 정의가 있는 것을 제외하고, 본문 중에 사용된 기술 및 과학 용어는 본 발명의 기술영역의 당업자가 통상적으로 이해하는 내포적 의미와 동일하다. 본문 중 사용된 용어는 구체적인 실시 목적을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본문 중 일 실시예 중 설명된 특징은 단독으로 또는 기타 특징과 결합하여 다른 실시예에 적용될 수 있으며, 당해 특징이 당해 다른 실시예에 적용되지 않거나 달리 설명이 있는 경우는 제외한다.
본 발명은 상술한 실시예를 통해 이미 설명되었으나, 상술한 실시예는 단지 예를 들고 설명을 위한 목적이며, 본 발명을 설명한 실시예의 범주로 한정하려는 의도가 아님을 이해하여야 한다. 또한 본 기술 분야의 당업자는 본 발명이 상술한 실시예에 한정되는 것이 결코 아니며, 본 발명의 교시에 따라 더 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있으며, 이러한 변형 및 수정은 모두 본 발명의 보호받고자 하는 범위에 있다. 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위 및 그와 동등한 범위에 의해 정해진다.
100: 반응장치 110: 수송유닛
111: 흡입 파이프라인 112: 송출 파이프라인
113: 배기 파이프라인 120: 반응챔버
121: 내통 122: 외통
123: 내부 유로 124: 외부 유로
130: 촉매모듈 140: 가스 균질화 챔버
150: 스프레이 어셈블리 151: 스프레이 건
200: 디플렉터 210: 환류 링
220: 유동가이드 링 230: 가스 균질화 플레이트
240: 가스 균질화 링

Claims (10)

  1. 선박용 SCR 시스템의 반응장치에 있어서,
    흡입 파이프라인 및 상기 흡입 파이프라인 외부에 슬리빙되는 송출 파이프라인을 포함하는 수송유닛;
    일단이 상기 수송유닛에 연결되며, 상기 흡입 파이프라인과 연통되는 내통 및 상기 내통 외부에 슬리빙되고 상기 송출 파이프라인과 연통되는 외통을 포함하는 반응챔버;
    상기 내통과 상기 외통 사이에 구비되는 적어도 하나의 촉매모듈; 및
    상기 반응챔버의 타단에 연결되고 상기 내통 및 상기 외통 모두와 연통되는 가스 균질화 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응장치는 스프레이 건을 포함하는 스프레이 어셈블리를 더 포함하며, 상기 스프레이 건은 연장되어 상기 흡입 파이프라인에 유입되며, 상기 스프레이 건의 노즐은 상기 반응챔버 측으로 향하는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응챔버로부터 멀리 떨어진 상기 송출 파이프라인의 일단은 폐쇄되고, 상기 송출 파이프라인의 측벽에는 반응된 배기가스를 배출하기 위한 배기 파이프라인이 구비되는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 내통과 상기 외통의 단면은 사각형인 것을 특징으로 하는 반응장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가스 균질화 챔버와 마주하는 상기 촉매모듈 중 하나의 측면은 상기 가스 균질화 챔버에 근접한 상기 내통의 단면과 동일한 평면에 있는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반응장치는 디플렉터를 더 포함하며, 상기 디플렉터는 상기 가스 균질화 챔버 내부에 배치되어 배기가스의 흐름 방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 디플렉터는 환류 링을 포함하며, 상기 환류 링은 원뿔대 형상의 통모양이며, 상기 환류 링의 상단부는 상기 반응챔버와 마주하는 상기 가스 균질화 챔버의 벽면에 연결되는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 디플렉터는,
    원추형으로 구성되며, 원추의 상단은 상기 반응챔버를 향해 배치되며, 하부 개구는 상기 환류 링의 상단 개구를 커버하며, 상기 환류 링과 이격되는 유동가이드 링;
    수평방향 및/또는 수직방향을 따라 상기 유동가이드 링과 상기 환류 링 사이에 연결되는 적어도 하나의 가스 균질화 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디플렉터는 적어도 하나의 가스 균질화 링을 포함하며, 상기 가스 균질화 링은 원추형 구조이며, 상기 가스 균질화 링의 상단은 상기 반응챔버를 등지고 배치되며, 상기 유동가이드 링과 멀리 떨어진 상기 가스 균질화 플레이트의 단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 반응장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유동가이드 링, 상기 환류 링 및 상기 가스 균질화 챔버 각각의 중심축은 일치한 것을 특징으로 하는 반응장치.
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