전기집진장치의 코로나 전류 발생 전극 제작에 따른 추타력 비교에 관한 연구 The Study of Comparison on Rapping Force on Generation of Corona Discharge Electrode of Electrostatic Precipitator원문보기
Rapid industrial development has led to a serious problem of pollution in the industrial sector. With the increasing social need for environmental protection, research on air pollution prevention equipment for reducing pollutants in industrial processes is actively being undertaken. The deterioratio...
Rapid industrial development has led to a serious problem of pollution in the industrial sector. With the increasing social need for environmental protection, research on air pollution prevention equipment for reducing pollutants in industrial processes is actively being undertaken. The deterioration of existent, installed facilities, their increased emission rates, and the strengthening of the effluent quality standards make complying with permissible emission standards difficult. In fact, installing new electric precipitators or complementing existent facilities is inevitable. The expansion and complementation of the installed electrical precipitators have led to improvements in dust collection efficiency, shorter working times, and lower costs. Because of its easy installation and simple manufacturing process, the production method with the discharge electrode of an electric precipitator is widely used. The following conclusions were reached by classifying discharge electrodes into four types based on the production method and mutually comparing them by their dust collection efficiency. None of the four types used in this study were damaged by impact. However, we were able to confirm some strain from the compression sites of both type A and type B. Both type B and type C are expected to have greater dust collection efficiencies than the other models due to their large vibration transmissibility. Moreover, the high vibrational energy is expected to cause rapping damage during its operation. Particularly, in the case of type B, some of the strain was found at the end of the compression site. The coupling schemes of both type C and type D are out of vibration transmissibility. On the other hand, the ability to maintain straightness and solidity of the side is regarded as outstanding and stable. Type D has outstanding on-site workability, considering the presence of locking, structural stability, and work conditions. From these experiments, we determined that type C is the most ideal connection method of discharge electrode, considering its construction period of renovation. Type C is inferior to type D with regard to on-site workability. However, type C has outstanding dedusting transmission with regard to the straightness, solidity maintenance, and vibration of shearing stress.
Rapid industrial development has led to a serious problem of pollution in the industrial sector. With the increasing social need for environmental protection, research on air pollution prevention equipment for reducing pollutants in industrial processes is actively being undertaken. The deterioration of existent, installed facilities, their increased emission rates, and the strengthening of the effluent quality standards make complying with permissible emission standards difficult. In fact, installing new electric precipitators or complementing existent facilities is inevitable. The expansion and complementation of the installed electrical precipitators have led to improvements in dust collection efficiency, shorter working times, and lower costs. Because of its easy installation and simple manufacturing process, the production method with the discharge electrode of an electric precipitator is widely used. The following conclusions were reached by classifying discharge electrodes into four types based on the production method and mutually comparing them by their dust collection efficiency. None of the four types used in this study were damaged by impact. However, we were able to confirm some strain from the compression sites of both type A and type B. Both type B and type C are expected to have greater dust collection efficiencies than the other models due to their large vibration transmissibility. Moreover, the high vibrational energy is expected to cause rapping damage during its operation. Particularly, in the case of type B, some of the strain was found at the end of the compression site. The coupling schemes of both type C and type D are out of vibration transmissibility. On the other hand, the ability to maintain straightness and solidity of the side is regarded as outstanding and stable. Type D has outstanding on-site workability, considering the presence of locking, structural stability, and work conditions. From these experiments, we determined that type C is the most ideal connection method of discharge electrode, considering its construction period of renovation. Type C is inferior to type D with regard to on-site workability. However, type C has outstanding dedusting transmission with regard to the straightness, solidity maintenance, and vibration of shearing stress.
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문제 정의
따라서 본 연구는 현장에 설치 가동되고 있는 기존 전기 집진기의 효율 향상을 위해서 4가지 타입의 코로나 전류발생 전극 제작 및 연결방식을 모형장치에서 추타력 실험으로 최적의 코로나 발생 전극 선정 및 설치 시공의 문제점을 보완하여 최단 공사 기간으로 전기집진기 효율 향상방안을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
실험장치의 구성은 코로나 발생 전극을 지지하는 프레임 assembly는 상부 양 끝단의 애자를 통해 지지 하고, 상부 중앙에는 집진장치 내부에 설치하는 기계식 추타방식보다 외부에 설치하여 정비가 용이한 전자식 추타장치인 MIGI (Magnetic Impluse Gravity Impact) rapper(Plunger 길이 350 mm, 중량 20 kg: 메이커 표준규격)를 통해 진동을 가하여 코로나 발생 전극에 부착되는 분진 제거를 위한 추타력을 시험하였다.
추타력을 발생시키는 진동은 코로나 발생 전극 타입별 총 4개의 센서를 설치하였으며, 가운데 코로나 발생 전극 하단부에 순간접착제를 사용하여 고정하였다(Fig. 2).
코로나 발생 전극에 부착된 분진을 탈진하기 위한 래핑시 충격력에 따른 외관의 변형 발생 가능성과 조립시의 문제점 및 장기간 래핑에 의한 파손 등의 하자 발생 가능성을 파악하기 위해 Fig. 4와 같이 설치된 코로나 발생 전극의 외관 검사를 실시하였다.
코로나 발생 전극의 래핑 실험을 통해 각각의 연결 타입에 따른 진동 전달력과 진동에 의한 코로나 발생 전극의 파손가능성 및 육안으로 관찰하였다.
대상 데이터
ESP (electrostatic precipitator) test tower를 Fig. 1과 같이 제작 설치하여 실험을 수행하였는데, 파이프 & Spike 타입 코로나 발생 전극은 Fig. 1 우측 하단에 나타낸 것처럼 기존 규격 파이프를 절곡 또는 이음붙임으로 제작하는 코로나 발생 전극 타입이다.
성능/효과
1. 본 연구에 사용된 4가지 타입의 코로나 발생 전극 모두 래핑에 의한 충격으로 파손은 발생하지 않았으나 A 및 B 타입인 경우 압착부분에서 약간의 변형을 확인 할 수 있었다.
3. C 및 D 타입 코로나 발생 전극의 결합 방식은 진동전달력이 다소 부족하나 진직도 유지 및 강도 측면 에서 우수하고 안정적이라고 생각되며, D 타입코로나 발생 전극의 경우 현장에서 체결의 용이성 및 구조적 안정성 등 작업여건을 고려하면 현장 작업성은 가장 우수하였다.
4. C 타입 코로나 발생 전극은 현장에서의 작업성은 D 타입보다는 다소 부족하나 진동전단력에 의한 진직도 및 강도유지와 진동에 의한 추타력 등이 모두 우수하여 집진기 개보수 작업의 공사기간을 고려하면 가장 이상적인 코로나 발생 전극 연결방법임을 알 수 있었다.
본 연구에서 11일간(약 6000회) 래핑실험을 진행 함에 있어서 4가지 코로나 발생 전극 타입 모두에서 외관의 과도한 변형이나 탈락 등의 문제점은 나타나지 않았으며, 실험 종료 후 코로나 발생 전극을 분해하여 육안검사를 실시하였으나, 실험에 의한 파손이나 변형은 발견되지 않았다.
진동센서의 위치가 동일하기 때문에 같은 연결 타입이라면 진동데이터의 크기나 형태가 비슷하게 나타나야 정상이다. 실험에 사용된 4가지 타입중 B 및 C 타입 코로나 발생 전극의 연결방법은 진동전달력이 약 380 가우스로 우수했으며, A 및 D 타입의 연결은 진동 전달력이 B 및 C 타입 보다는 낮게 약 190 가우스로 나타났다. Fig.
후속연구
2. B 및 C 타입 코로나 발생 전극은 진동전달력이 커서 추타력의 효과는 A 및 D 타입보다 매우 클 것으로 사료되나, 장기간 운전시 높은 진동에너지로 파손의 우려가 예상되며, 특히 B 타입의 경우 코로나 발생 전극 구조 및 강도 보완이 필요 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대기오염을 방지하기 위한 시설로 산업분야에서 많이 사용되는 것은 무엇인가?
대기오염을 방지하기 위한 시설은 전기집진기 (electrostatic precipitator)와 여과집진기(Bag filter)가 산업분야에서 많이 사용되고 있다(Suh et al., 2014).
기존 전기집진장치를 보완하는 방법 중 내장품 교체의 단점은 무엇인가?
특히 전기집진장치의 내장품 교체공사의 경우 집진기 상부의 고전압 인가장치 및 절연체와 추타장치 철거, 집진기 상부철거, 내장품 교체, 집진기 상부지붕 재설치 후 지붕위의 변압기 및 추타장치 재설치 순으로 공사가 이루어지므로 공사기간이 길어진다.
전기집진기의 장점은 무엇인가?
, 2014). 특히 전기집진기는 높은 집진효율과 낮은 압력 손실 때문에 미세분진 제거 장치로 널리 사용되고 있으며(Podlinski et al., 2009; Mizuno, 2000; Lee et al.
참고문헌 (8)
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Mizuno, A., 2000, Electrostatic precipitation, IEEE T. Dielect. El. In., 7(5), 615-624.
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Ryu, J. Y., Suh, J. M., Park, J. H., Jeon, B. K., Choi, K. C., Son, Y. I., 2007, Study on filter drag due to the change of operation conditions in a pulse air jet-type bag filter, J. Env. sci., 16(4), 449-458.
Suh, J. M., Park, J. H., Cho, J. H., Jin, K. H., Jung, M. S., Yi, P. I., Hong, S. C., Sivakumar, S., Choi, K. C., 2014, Pressure drop predictions using multiple regression model in pulse jet type bag filter without venturi, J. Env. sci. intern., 23(12), 2045-2056.
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