Numerical Simulation Study of Pulse Air Jet Bag Filter Pulsing Performance Optimization by Filter Bag Aspect Ratio
충격기류식 여과집진장치의 여과포 직경비에 따른 탈진 성능 최적화 시뮬레이션 연구
As industries diversify due to industrialization and economic growth, the types and amount of pollutants are continuously increased. In modern, by advancing the manufacturing, particulate matter (PM) are emitted dramatically. As regulations become more tighten, the research and development to treat PM is progressing. In modern, a pulse air jet bag filter has used as an effective precipitator for treating various types of dust. The pressure drop is most important factor for designing and operating the pulse air jet bag filter, but the optimal pulsing conditions to decrease the pressure drop are rarely established. The correlations, between the pulsing performances and pulsing conditions, are not verified, so many industries are operating the pulse air jet bag filter empirically. In this study, the main factors affect the pulsing performances were filter bag aspect ratio, pulsing pressure, and nozzle diameter, and for optimizing the performances the CFD (Computational Fluid Dynamics) was used. As nozzle diameter and pulsing pressure increased, total supplying air increased, and for effective pulsing, at nozzle diameter 10 mm, pulsing pressure is 6 bar, and at 12 mm, pulsing pressure is 5 bar. In addition, when the diffuser is applied, the leakage of supplying air is reduced, that the pulsing is possible at 4 bar condition.
한국어
경제성장에 따른 공업화, 산업화로 업종이 다양해짐에 따라 발생되는 대기오염물질의 종류 및 그 양이 지속적으로 증가하고 있다. 현대에는 생산공정의 발달로 미세분진의 발생량이 지속적으로 증가하고 있으며, 정부의 규제가 강력해짐에 따라 미세분 진 처리를 위한 대기오염방지시설 연구·개발이 진행되고 있다. 현대에는 다양한 종류의 오염물질을 효과적으로 제거하기 위해 충격기류식 여과집진장치를 사용하고 있다. 충격기류식 여과집진장치의 설계 및 운영에 가장 중요한 요소는 압력손실로, 압력 손실을 줄이기 위한 최적의 탈진 조건은 거의 확립되어있지 않아, 대부분의 산업 현장에서는 충격기류식 여과집진장치를 경험 적으로 운영하고 있다. 본 연구에서는 수치해석 시뮬레이션을 통해 여과포 직경, 탈진압력, 압축공기 공급 노즐 직경에 따른 충 격기류식 여과집진장치의 탈진 성능을 최적화하였다. 시뮬레이션 결과 탈진압력과 노즐 직경이 늘어날수록 압축공기 공급량이 증가하였으며, 효과적인 탈진을 위해서는 노즐 직경 10mm, 12mm에서 5 bar 이상의 탈진압력이 필요한 것으로 나타났다. 여 과속도 1.5 m/min, 노즐 직경 10mm에서 여과포 직경비는 최대 22.5까지 가능하며, 최적 탈진압력은 여과포 수명을 고려하여 5 bar로 판단된다. 직경 12mm의 노즐을 사용할 경우 압축공기공급량이 증가하여 여과속도 1.5 m/min 이하 조건에서는 여과포 직경비는 최대 25까지 설치 가능하여 여과에 필요한 부지 소요면적을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다. 또한 디퓨저를 설치할 경우 압축공기의 유출량이 감소하여 탈진압력 4 bar 조건에서도 효과적인 탈진이 가능한 것으로 나타났다.
목차
Abstract 요약문 I. 서론 II. 연구 방법 1. 여과포 성능 실험 2. 수치해석 모델 III. 결과 및 고찰 1. 탈진조건에 따른 공기공급량 변화 2. 탈진 조건에 따른 유효 탈진 거리 변화 3. 디퓨저 적용에 따른 유효 탈진거리 예측 IV. 결론 References
키워드
충격기류식 여과집진장치유효 탈진거리CFD 시뮬레이션직경비여과포Pulse Air Jet Bag FilterEffective pulsing distanceCFD simulationAspect ratioFilter bag
저자
Kyeong Min Jang [ 장경민 | Department of Bioenvironmental Energy, Pusan National University ]
Eun Sang Jung [ 정은상 | Department of Bioenvironmental Energy, Pusan National University ]
Jeong Min Suh [ 서정민 | Department of Bioenvironmental Energy, Pusan National University ]
Corresponding Author
한국도시환경학회 [The Korean Society of Urban Environment]
설립연도
2001
분야
공학>환경공학
소개
산업화와 도시 집중화 및 교통의 증가에 따른 각종 공해 물질의 증가에 의하여 우리들이 살고 있는 도시환경은 오염되고 있을 뿐만 아니라 도시 생태계가 파괴되어 가고 있다. 이에 따라 우리들의 생산활동이나 공공교통 그리고 일상생활에서 발생하는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 폐기물, 소음 및 진동 그리고 그 밖의 오염원으로부터 발생되는 오염물질 등은 인간의 건강 및 생명에 유해하며 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 이를 방지하기 위한 시급한 대처가 요구된다.
이러한 시대적 요청에 따라 본 한국도시환경학회는 도시환경과 관련된 모든 문제를 조사연구함으로써 도시환경학문의 발전과 응용 및 보급에 기여하고 나아가 사회 발전에 이바지함을 목적으로 설립되었다.
간행물
간행물명
한국도시환경학회지 [Journal of the Korean Society of Urban Environment]