초록 ▼

1. 한국형 고효율 원심여과집진장치(CYBAGFILTER) 개발분야 본 연구의 당해년도에는 pilot scale 원심여과집진장치의 설치를 완료하여 입구형상 및 내통형상의 구조 변화에 따른 성능 특성을 규명하였으며, 기존의 여과포집진장치와 성능을 비교하였다. 비교 결과에 의하면 압력손실 측면에서 여과속도 빠른 조건과 먼지부하가 높은 조건에서도 기존 여과포집진장치에 비해 매우 낮게 유지하였으며, 또한 먼지부하의 증가에 따른 압력손실 상승속도가 매우 낮아 탈진주기가 기존의 여과포지진장치에 매우 길어 여과포 수명이 기존에 비해 3배정도 상

1. 한국형 고효율 원심여과집진장치(CYBAGFILTER) 개발분야 본 연구의 당해년도에는 pilot scale 원심여과집진장치의 설치를 완료하여 입구형상 및 내통형상의 구조 변화에 따른 성능 특성을 규명하였으며, 기존의 여과포집진장치와 성능을 비교하였다. 비교 결과에 의하면 압력손실 측면에서 여과속도 빠른 조건과 먼지부하가 높은 조건에서도 기존 여과포집진장치에 비해 매우 낮게 유지하였으며, 또한 먼지부하의 증가에 따른 압력손실 상승속도가 매우 낮아 탈진주기가 기존의 여과포지진장치에 매우 길어 여과포 수명이 기존에 비해 3배정도 상승될 긋으로 본다. 집진효율은 기존의 여과포집진장치와 비슷하거나 높게 유지되었으며, 이와같은 현상은 여과포의 재질 특성에 따라 다르기 때문으로 확인되었다. Fluent software를 활용 수치해석을 토대로 원심여과집진장치의 고효율 유지와 상용화 설계를 위한 자료를 확보하였다. 2. 고효율 난연여과포 국산화 개발분야 본 연구의 당해연도에는 2차년도에 실험용 제조된 난연여과포의 난연 특성 및 기초 성능 특성 분석 결과를 토대로 난연성능과 여과성능을 향상시키기 위해 특수 표며면처리제를 선정하여 특수한 함침기술을 적용하여 실험용 난연여과포를 제조하였다. 당해연도에 제조된 난연여과포는 산소한계지수가 56.1％로 1차년도에 생산한 난연여과포에 비해 난연성능이 2％ 상승하였고 여과성능도 1차년도에 제조한 제품에 비해 우수하였으며, 특히 미세먼지입자 포집 성능이 대폭 향상되었다. 3. 고효율 내점성/내유성여과포 국산하 개발분야 본 연구의 2차년도에는 Lab. scale 실험장치에서 먼지입자의 포집 및 탈진 난이도가 가장 높다고 판단되는 폐합성섬유 소각먼지를 시험용 먼지로 사용하어 실험용 내유성/내점성여과포에 의한 포집조작에서 여과포 표면에서 형성되는 먼지층 형성 특성, 압력손실 특성, 먼지통과율 특성 및 부분먼지통과율 특성을 분석 평가한 결과를 토대로 성능 보완 기술을 도출하여 pilot scale 실험장치와 산업체 현장 실증실험용 여과포 제조에 적용하였다. 실험용 여과포는 먼지층 형성이 여과포 표면에서 일어나고 있음을 확인했고, 실제 산업체 현장에 적용시 탈진 조작이 수행되는 한계압력손실에 도달하는 시간은 입구먼지농도가 낮고 여과속도가 느린 조건을 유지하면 약 40시간 소요되어 일반적인 여과포에 비해 압력손실 상승시간을 약 10배 이상 길었다. 집진효율은 입구먼지농도를 1.0g/S㎥ 조건과 여과속도가 3.0m/min 조건에서는 약 99.98％ 이상 유지가 가능한 것으로 확인되었다. 개발여과포에 의한 폐합성섬유 소각회 포집에서 먼지층과 여과포를 대표적으로 통과하는 먼지입자크기는 0.4㎛에서 10.0㎛의 범위이고 각 여과속도와 입구먼지 농도 조건에 따라 가장 높은 통과율의 먼지입자크기(most penetrating particle size: MPPS)는 여과속도가 빠른 조건이 느린 조건에 비해 작았으며, 먼지입자크기가 0.4㎛에서 10.0㎛의 범위이고 각 여과속도와 입구먼지 농도 조건에 비해 작았으며, 먼지입자크기가 0.4㎛이하와 10.0㎛ 이상에서부터는 거의 100％ 포집이 가능한 것으로 확인되었다. 4. 고성능 탈진장치의 핵심부품 국산화 개발분야 탈진성능 최대한 향상시키기 위해 초고속 응답용 탈진공기 분사밸브를 본 연구의 1차년도에 설계를 완료하여 실험용 제품을 제조하였다. 2차년도에 1차년도에 제조된 실험용 제품의 성능 특성 분석을 수행하였다. 개발제품의 용량계수는 18 ∼ 42 정도 범위에 있었으며, 규격이 큰 제품일수록 용량계수 큰 특성이 있고, 작은 규격에서는 작은 값을 나타내는 등 개발제품의 규격에 따라 다소 차이가 났다. 개발제품의 응답속도는 전기적 개방시간에 다소 영향을 받았으나, 극히 짧은 개방 시간에서도 충분한 탈진 에너지의 방출이 가능했다. 5. 균일 탈진에너지 전달시스템 개발분야 본 연구의 당해연도에는 1차년도에 설치된 균일 탈진에너지 전달시스템을 개발용 실험장치에 탈진에너지 및 여과포 내부 압력분포 측정과 자료획득을 위한 계장을 설치하여 운전하 설치하여 운전하였다. 탈진조작시 탈진에너지로 전환되는 탈진공기 분사유량은 분사 노즐의 형상과 직경에 관계없이 탈진공기의 분사압력과 분사시간에 따라 변화함을 확인하였다. 또한 탈진공기를 분사하여 여과포 상단에서 하단까지 통과하는 유속은 분사노즐 직경이 크고 탈진공기 분사압력이 높을수록 빠르게 측정되었다. 탈진공기 분사시 여과포 내부 압력분포 측정은 현재 시험운전단계에 있다.

Abstract ▼

1. Development of high performance CYBAGFILTER The installation of a pilot-scale CYBAGFILTER has been completed in this year. The performance characteristics for structural changes in the inner tube and inlet were investigated and their performances were compared with that of existing apparatus. Exp

1. Development of high performance CYBAGFILTER The installation of a pilot-scale CYBAGFILTER has been completed in this year. The performance characteristics for structural changes in the inner tube and inlet were investigated and their performances were compared with that of existing apparatus. Experimental results showed that their pressure drops were kept lower even at a high filtration velocity and high dust loading compared to the existing apparatus. It is expected that the filter life will be three times longer due to longer cleaning interval resulted from the low increasing rate of pressure drop with the dust loading. Dust removal efficiency was kept same or higher compared to that of the existing apparatus, which is confirmed due to the characteristics of filter materials. Based on numerical analysis by the Fluent software, design data for maintaining its high efficiency and for commercialization were obtained. 2. Development of high efficiency flame retardant filter(RESISMEC) Based on the results of flame retardant characteristics and basic performance analysis obtained during the first fiscal year, a specific surface treatment agent was selected to improve the flame retardancy characteristics and filter performance and a proto-type RESISMEX was prepared by applying a special dipping technology. The proto-type RESISMEX prepared this yea showed a LOI value of 56.1％, which is upgraded by 2％ compared to that of the previous one and its filtration performance was superior to that of the previous one, and especially the dust removal ability of fine particles were greatly improved. 3. Development of high efficiency oil and viscosity-resistant fabric filter(LOVISTEX) Based on results of characteristics analysis for dust cake formation, pressure drop, penetration, and fractional penetration using the waste polymer incineration ash which was found to have the highest difficulty in dust removal and dust cleaning in the lab scale apparatus, a technology to improve the LOVISTEX performance was established and applied to manufacturing a LOVISTEX for the pilot-scale experimental apparatus and industrial field. It was observed that the dust formation is occurring at the surface of the experimental LOVISTEX. In the field test the time needed to reach the limiting pressure drop where a cleaning process would start was found to be about 40 hours under low inlet dust loading and slow filtration velocity, so the pressure drop increase time was about ten times longer compared to that the general filter. It was confirmed that the dust removal efficiency could be maintained above 99.98％ both at the inlet dust concentration of 1.0g/S㎥ and at the filtration velocity of 3.0 m/min. The most penetrating particle size (MPPS) ranged 0.4 to 10.0㎛. It decreased as the filtration velocity increased. It was also found that the dust particles below 0.4㎛ and above 10.0㎛ could be completely collected by the proto-type LOVISTEX. 4. Development of high frequency pulse valve for filter cleaning system A proto-type high frequency pulse valve to maximize the cleaning performance was manufactured based on the first year's design and its characteristics was analyzed. Its volumetric coefficient ranged 18 to 42, and a larger size has a trend to have a higher value. Though its response speed was a little affected by the electric opening time, it could provide enough cleaning even at an extremely short opening time. 5. Development of even cleaning energy supply system To upgrade the even cleaning energy supply system which had been installed in the first year an instrumentation to measure cleaning energy and pressure distribution inside the bag filter and collect the experimental data and a high speed camera to investigate dust cleaning behavior at the filter surface were equipped and operated. It was found that the cleaning air pulse flow rate to be converted to cleaning energy during a cleaning process was changed to the pulse pressure and pulse time of cleaning air, irrespective of the shape and diameter of pulse nozzle. Also, the velocity for the cleaning air pulse to pass the filter from the top to the bottom increased as the diameter of pulse nozzle and the cleaning air pulse pressure increased. The measurement of pressure distribution inside the bag filter is being carried out.

목차 Contents

• 제1장 서론...56
• 제2장 국내외 기술개발 현황...72
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...116
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도...312
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...329
• 제6장 참고문헌...334