• 제목/요약/키워드: 반복적 운전-정지

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운전 정지 시 보관방법이 고분자 전해질 연료전지의 열화에 미치는 영향 I. 잔류 수소 제거 방법의 영향 (Effects of Shut-down Process on Degradation of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells I. Effects of Hydrogen Removal on the Degradation)

  • 임상진;조은애;이상엽;김형준;임태훈;이관영
    • 전기화학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.118-123
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    • 2006
  • 반복적인 작동/멈춤에 의해 고분자전해질 연료전지의 성능 감소가 촉진되며, 이는 연료전지 자동차의 상용화를 위해 반드시 해결되야 한다. 고분자전해질 연료전지 스택의 운전을 정지했을 때 연료극 유로에는 수소가, 공기극 유로에는 공기가 남아 있어 연료전지가 열림회로 전위 상태에 한동안 유지되며 이로 인해 촉매의 소결이 촉진되고 과산화수소 라디칼이 형성되어 전해질를 분해시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 반복적인 작동/멈춤이 따라 고분자전해질 연료전지의 성능 감소와 막-전극 접합체의 특성에 미치는 영향을 조사하고, 운전 정지 시 잔존 수소를 제거함으로써 연료전지 스택의 내구성을 향상시키는 방법을 제안하였다.

자동차 구동용 연료전지지스템 설계 (Design of Fuel Cells as Automotive Propulsion Systems)

  • 이기춘;임태원
    • 오토저널
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    • 제26권3호
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    • pp.21-25
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    • 2004
  • 연료전지의 종류는 전해질의 종류로 나누는 것이 일반적으로, 운전 및 정지를 반복하는 자동차용에는 작동 온도까지 상변화가 없는 고체 전해질이 유리하다고 할 수 있는데 프로톤 교환막과 고체산화물이 바로 그것이다. 프로톤 교환막 연료전지는 다른 종류의 연료전지 보다 작동온도가 8$0^{\circ}C$ 내외로 낮고, 단위전지 면출력밀도가 커서 현재 자동차용으로 가장 많이 개발되고 있다. 그 결과 자동차 구동에 적당한 80㎾급의 연료전지 스택이 자동차에 장착될 수 있는 크기로 개발되어 적용되고 있다. (중략)

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고온 열천이하중을 받는 액체금속로 Y-구조물에 대한 크립효과

  • 김종범;이형연;유봉;곽대영;임용택
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.659-665
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    • 1995
  • 액체금속로는 기존의 가압경수로와는 달리 55$0^{\circ}C$ 정도의 고온에서 운전이 되므로 고온 열응력이 중요한 문제로 대두되며 따라서 고은에서의 크립(Creep) 변형, 반복되는 기동과 정지 등으로 인한 되풀이 소성변형, 라체팅(Ratchetting), 크립과 소성의 상호작용 및 크립과 피로의 상호작용 등의 평가에 대한 기술 확립과 고온구조물에 대한 우리의 독자적인 설계방법을 개발하는 것이 필요하다 본 연구에서는 범용 유한요소해석코드인 ABAQUS의 축대칭 요소를 이용해서 액체 금속로 원자로용기와 이에 부착된 열소매(Thermal sleeve)를 Y-형태의 구조물로 모델링하여 반복되는 열천이하중에 대한 비탄성 구조해석을 수행하고 크립효과에 대한 영향을 분석하였다. 해석결과 액체금속로와 같은 고온구조물에 대하여 반복 열천이 하중과 고온 지속시간이 유발하는 크립효과가 크게 나타남을 알 수 있었다.

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패러럴 슬라이드 게이트밸브의 열구조해석 및 ASME B&PVC 기반 피로수명 평가 (Thermal-structural Analysis and Fatigue Life Evaluation of a Parallel Slide Gate Valve in Accordance with ASME B&PVC)

  • 김태호;최재승;한정삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.157-164
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    • 2017
  • 패러럴 슬라이드 게이트밸브는 복합발전플랜트 배열회수보일러와 증기터빈 사이에 위치하여 증기유동의 흐름을 제어하는 밸브로서 운전기간 동안 기동, 부하변동 및 정지 등의 운전이 반복적으로 이루어진다. 따라서, 각 기동운전 중에 밸브 두께 방향의 온도 차이로 인하여 발생하는 큰 압축 열응력으로 인한 피로손상 및 구조건전성에 대한 평가가 필요하다. 본 논문에서는 배열회수보일러의 주중기 밸브로 설치되는 16인치 패러럴 슬라이드 게이트밸브의 피로수명 평가를 위한 열구조해석 및 ASME B&PVC VIII-2에서 제시된 탄성응력해석 및 등가응력에 기반한 피로수명 평가를 수행하였다.

가스터빈 단결정 블레이드 및 베인의 손상거동 분석 (Analysis of Degradation Mechanism for Single Crystal Blade and Vane in Gas Turbine)

  • 송규소;김두수;이한상;유근봉
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권5호
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    • pp.549-554
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    • 2011
  • 최근 고온부품의 기술발전으로 고효율 가스터빈 발전설비들이 운전되고 있으나 국내의 가스터빈설비는 일일 기동정지를 반복 운전하므로써 열싸이클에 의한 블레이드와 베인의 재료물성은 급격히 나빠지고 있다. 현재 가스터빈 부품 교체와 정비는 제작사에 의존하고 있는 실정으로 이에 본 연구에서 독자적인 교체 및 정비 관리 기준을 위해 수명평가와 손상분석의 기초자료로 활용하고자 실제 운전된 가스터빈 고압 1단 블레이드와 베인의 사용시간별 손상거동을 분석하였다. 사용재의 블레이드는 등가운전시간(EOH)이 23,686, 27,909 및 52,859 이고 베인은 28,714 및 52,859 으로 운전시간이 증가함에 따라 ${\gamma}$'의 크기는 증가하고 형상은 구형 또는 판상으로 변형되었다. 블레이드는 leading edge영역, 베인은 center영역에서 가장 큰 미세조직의 열화가 관찰되었으며 이는 경도의 감소경향과 일치하였다. 열차폐 코팅층내 bond코팅층에서는 운전시간이 증가함에 따라 표면산화층의 두께가 증가하였다.

대형 보일러 와이어로프 노내비계 및 인양시스템에 관한 연구 (A Study on Wire-rope Type Furnace Scaffolding and Its Lifting System for Large-sized Boiler)

  • 하승우;이태호;이해승;김정민;유태우;조선영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.679-683
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    • 2016
  • 대형 석탄 화력발전소의 보일러는 안정적인 전력량 수급을 위하여, 계속적인 운전 혹은 기동 정지가 반복하면서 운전 되는 등 매우 열악한 상태에서 운전되고 있기 때문에 신뢰성을 유지하기 위한 주기적 점검과 정비는 필수적이다. 정비를 위한 기존의 비계시스템은 모든 하중이 하부로 집중되어 일부 부재에 문제 발생시 연쇄적으로 비계 시스템이 붕괴되는 문제점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 새로운 노내비계를 개발하여 상부에서 하중을 분산시키고, 일부 부재에 문제가 발생하더라도 연쇄 붕괴의 위험을 최소화하였다. 또한, 보일러 튜브의 구조로 인하여 직접적인 설치가 어려운 경우 노내비계의 설치를 위한 인양시스템을 개발하여 노내비계의 구조적인 안정성을 향상시키고 비계 작업자의 안전성을 확보하여 발전설비의 건전성을 확보할 수 있었다.

직접메탄올 연료전지의 장기운전 특성 분석 및 성능향상 연구 (Analysis of Long-term Stability of Direct Methanol Fuel Cell and Investigation of the Methods to Improve its Performance)

  • 이현숙;배병찬;이재영;임태훈;하흥용
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.31-39
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    • 2005
  • Direct methanol fuel cell (DMFC) is considered as a candidate for portable power sources, that could overcome the disadvantages of lithium battery. But in order to attain commercial viability the long term stability of the DMFC should be achieved. Understanding the long-term behavior of membrane-electrode assembly (MEA) is a prerequisite to this purpose and the optimization of the MEA is also needed. In this study we have investigated the changes in performance and electrochemical properties of the MEA during extended operation and the effects of heat treatment of MEA on the long-term performance. The MEAs have been treated in an autoclave with saturated water vapor at 120$^{\circ}C$, vacuum oven at 140$^{\circ}C$ and boiling in organic solvents. The autoclaved MEA was found to be have the best long term performance. The on-off operation mode also increased the performance probably due to effective removal of products from the electrodes. Physical and electrochemical analyses using a scanning electron microscope, impedance analyser and half-cell technique have been done to characterize the MEAs.

냉동·공조기 배관내 스케일 자동제거장치의 효과 (Effect of Aotomatic Scale Removal System for Piping in Refrigeration & Air Conditioning System)

  • 김종열
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.908-914
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    • 2017
  • 본 연구는 냉동공조용 열교환기 내 스케일 형성으로 열전달 과정에서 열저항으로 작용하여 냉동공조시스템의 냉각성능이 떨어져 이를 해결하기 위해 전기분해 원리를 이용하여 배관 내 스케일을 자동 제거하는 시스템을 개발하여 그 성능을 실험을 통해 확인하고자 한다. 이전까지는 배관 내 스케일을 2~3년에 한번씩 브러시나 분사 노즐에 의해 기계적으로 배관 내를 청소를 하거나 화학약품을 이용하여 세관하였다. 이러한 세관은 시간이 경과하면 또 관이 오염되어 전열성능이 떨어지고 냉각장치의 운전을 정지하여 반복해야 하는 여러 가지 문제점을 안고 있었다. 따라서 시스템의 정지없이 전기분해 원리를 이용하여 만들어진 처리수를 순환시킴으로서 스케일의 원인물질은 Ca, Mg, $SiO_2$를 고형물 형태로 석출시켜 배관계 외부로 배출시킴으로서 배관내 스케일 발생을 차단하고 기 형성된 스케일을 제거하여 배관의 전열 성능을 유지하고자 하는 것이다. 실험한 결과, 새 배관의 열전달율을 100으로 기준할 경우, 스케일이 형성된 배관의 열전달율은 86.66%이었으며, 스케일이 형성된 배관을 1개월 동안 처리수를 가동했을 경우 열전달율은 90.5%의 수준까지 회복되었으며, 2개월간 운전한 경우 97.86%의 수준까지, 3개월 운전했을 경우 98.72%까지 열전달율이 회복되었다. 비교적 짧은 실험기간이지만 배관내 형성된 스케일의 제거효과를 파악하였으며, 전열성능에도 영향을 미치고 있음을 확인하였다.