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오일 속 미세입자 및 수분분리를 위한 청정기 시스템 개발
Development of a purifying system to separate minute solid particles and water in oil 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.41 no.1, 2017년, pp.44 - 49  

김용근 (Shinheung Precision Co.) ,  최윤환 (Institute of Industrial Science and Engineering, Pukyong National University) ,  문명준 (Department of Industrial Chemistry, Pukyong National University) ,  이연원 (Department of Mechanical Design Engineering, Pukyong National University)

초록
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본 연구에서는 선박 엔진 오일을 여과하는 검증된 기술인 원심정화기(Centrifugal Filter)를 이용하여 수분배출 구조를 설계하고 적용함으로써, 원심 청정기 시스템(Centrifugal Purifier System)을 개발하고자 한다. 선박엔진에서 윤활 및 냉각을 담당하는 오일은 시간이 경과할수록 미세입자 슬러지가 증가하고 때로는 수분의 유입에 따라 원래의 기능을 담당할 수 없게 되어 엔진내부에 치명적인 기계적 손상을 초래한다. 따라서 수분 제거 원리 고안 및 검증, 적절한 배출 구조 설계를 연구하였으며, 개발된 제품은 공인시험을 통해 유효함을 검증하였다. 이는 실제 선박에서 절실히 필요한 엔진 오일의 수명 연장 및 폐오일 감소, 기계 부품 손상 저감 등에 기여할 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this research, a purifying system using a centrifugal filter equipped with a water separation component has been studied. Oil utilized for lubrication and cooling in marine engines becomes unable to achieve its original purpose over time as the accumulation of solid particles and water increases....

주제어

#청정기 시스템   #원심 정화기   #수분분리   #유화  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 엔진내부의 손상을 방지하기 위하여, 선박엔진에서 윤활 및 냉각을 위해 사용되어지는 오일에 포함되어질 수 있는 미세한 크기(4㎛ 이하)의 슬러지를 분리하기 위하여 원심정화기가 사용되어지고 있다. 그러나 위에서 언급하였듯이 기존 원심정화기는 오일 속에 포함되어 있는 미세한 슬러지만 분리하는데 본 연구는 수분을 정화할 수 있는 메커니즘을 고안함과 더불어 수분배출 구조를 개발함으로서 오일, 미세한 슬러지, 물의 3상 분리가 가능하도록 하였다.
  • 이에 저자들은 효율이 우수한 자가구동형 원심형 정화기를 개발하였으며[1][2], 본 연구에서는 앞서 언급한 바와 같이 엔진내부에 기계적인 치명적 손상을 입히는 미세입자슬러지 제거율 향상과 더불어 기존 제품에서 해결이 어려웠던 유화(Emulsion) 상태의 오일에서 수분을 분리, 제거하여 신유 수준의 오일로 재생시키는 메커니즘를 고안하였다. 이를 바탕으로 제품화한 새로운 시스템(청정기 시스템이라 명명함)에 대해 상술하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오일 청정기의 사용 목적은 무엇인가? 이에 따라 엔진 오일을 정화, 청정하는 장비의 중요성 또한 증가하고 있다. 선박에서 사용하는 오일 청정기는 엔진 오일(윤활유, 통상 오일이라 함)중에 포함된 수분, 슬러지 등을 분리, 제거하는 목적의 장비이다
현재 사용되고 있는 미세입자 제거용 엔진 오일 정화기의 제거 과정은 어떻게 되는가? 현재 사용되고 있는 미세입자 제거용 엔진 오일 정화기는 비중판(Gravity disc)을 이용하여 물질간의 비중 차에 의한 원심분리를 사용한다. 오일을 넣기 전에 봉수(sealingwater)를 주입하여 물층을 형성시키고, 슬러지 배출구에 슬러지가 꽉 끼는 것을 방지하기 위해 초반에 공급한다. 물층과 오일 층의 압력 평형을 잘 유지시켜 슬러지가 포함된오일이 유입되면 물보다 비중이 큰 슬러지는 가장자리로 모이게 되고 물보다 비중이 작은 오일은 정화되어 밖으로 배출된다. 그러나 이러한 방식의 정화기는 사용자들로부터 유지관리의 어려움, 수분제거의 불확실성 등으로 보다 진전된 방식의 정화기 개발이 요구되어져 왔다.
선박엔진에서 오일은 시간이 지날수록 어떠한 위험성은 가지게 되는가? 본 연구에서는 선박 엔진 오일을 여과하는 검증된 기술인 원심정화기(Centrifugal Filter)를 이용하여 수분배출 구조를 설계하고 적용함으로써, 원심 청정기 시스템(Centrifugal Purifier System)을 개발하고자 한다. 선박엔진에서 윤활 및 냉각을 담당하는 오일은 시간이 경과할수록 미세입자 슬러지가 증가하고 때로는 수분의 유입에 따라 원래의 기능을 담당할 수 없게 되어 엔진내부에 치명적인 기계적 손상을 초래한다. 따라서 수분 제거 원리 고안 및 검증, 적절한 배출 구조 설계를 연구하였으며, 개발된 제품은 공인시험을 통해 유효함을 검증하였다.
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참고문헌 (7)

  1. H. Y. Jung, Y. H. Choi, and Y. W. Lee, "Numerical visualization of fluid flow and filtration efficiency in centrifugal oil purifier," Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 34, no. 1, pp. 89-91, 2010. 

  2. Y. S. Pyo, H. Y. Jung, Y. H. Choi, D. H. Doh, and Y. W. Lee, "Separation characteristics of particles in a self-rotating type centrifugal oil purifier," Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 38, no. 2, pp. 147-153, 2014. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. Fuel Oil and Lubrication Oil Purifiers for Marine Use-Centrifugal Type, Korean Standards Association, KSV7836, 2005. 

  4. Shipbuilding-Shop Test Code for Centrifugal Oil Purifiers, Korean Standards Association, KSV6611, 2004. 

  5. Small Craft-Methods of Onboard Test for Oil Purifier of Sludge Automatic Discharge type, KSV6612, 1981. 

  6. Separators for Marine Residual Fuel-Performance Testing using Specific Test Oil, European Committee for standardization, CEN-CWA15375, 2005. 

  7. ISO4406, Hydraulic Fluid Power-Fluids-Method for Coding the Level of Contamination by Solid Particle, International Standard, 1999. 

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