• 제목/요약/키워드: 복사관 버너

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복사관 버너의 연소특성

  • 조길원;박흥수;이용국
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.05a
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    • pp.112-115
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    • 1993
  • 복사관을 이용한 가열방식은 복사관내에서 연료를 연소시킬 때 얻어지는 열이 관을 통하여 복사됨으로서 피가열물을 가열하는 방식으로서 분위기제어가 필요한 열처리로 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 연속 소둔설비용으로서 저 NOx화 및 복사관의 표면온도를 상대적으로 균일하게 가열시키는 특성을 가진 버너의 개발을 위한 것으로서 실기규모 연소실험을 수행하였다. 연소실험은 기존버너 및 편심노즐버너에 대해서 수행하였으며 특히 개발실험용 버너의 실험과정에서는 새로 고안된 버너의 성능평가로부터 최적화에 이르기까지의 종합적인 실험을 수행하였다. 개발실험에 의해 편심노즐을 특징으로 하는 2단연소식 복사관버너를 고안하였으며 시제품버너의 성능실험결과 기존버너보다 NOx방출량에서 30%의 감소를 보여주었으며 복사관에서의 온도의 균일성이 향상되었음을 확인하였다.

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Characteristic Evaluation of Industrial Radiant Tube Burner System with Oscillating Combustion Technology - NOx Reduction and Performance Improvement - (맥동연소기술을 적용한 산업용 복사관 버너시스템의 특성 평가 - NOx 저감 및 성능 향상 -)

  • Oh, Hyuk-Jin;Cho, Han-Chang;Cho, Kil-Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.5
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    • pp.539-545
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    • 2011
  • Combustion characteristics of industrial radiant tube (RT) burners with forced oscillating combustion technology are investigated using a real-scale (125,000 kcal/h) industrial RT burner facility in both laboratory and field tests. Three different types of industrial RT burners using a by-product gas from the iron-and-steelmaking process are examined in a laboratory facility equipped with a W-type RT. During the field tests, an industrial RT burner is characterized in a large facility equipped with multiple RTs. Their performance and emission controls are investigated under diverse operating conditions. The feasibility of the forced oscillating combustion technology is evaluated by the extent of $NO_x$ reduction and the efficiency improvement. These improvements are able to save energy, extend the RT lifetime, and enhance productivity. The operating conditions that achieve the best performance and emission control for each RT burner are determined.

Design and Performance Estimation of Heat Regenerator for Small-scale Regenerative Radiant Tube Burner (열처리로용 소형 축열식 복사관 버너의 축열기 설계 기술평가)

  • Cho H. C.;Cho K. W.;Lee Y. K.
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.291-295
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    • 2004
  • Heat regenerator attached in small-scale regenerative radiant tube burner was designed using the theoretical computation code and was confirmed the performance of waste heat recovery ratio. From the computation, when ceramic ball of 4-5kg was used, temperature efficiency and available waste heat recovery ratio were predicted 80% and 70%, respectively. Similar efficiencies were obtained from the experiments using LPG. However, since exhaust gas temperature entered into regenerator was below 850$^{\circ}C$ which was moth lower than that we expected. air preheating temperature was lowered below 800$^{\circ}C$.

Design and Estimation of Performance of Heat Regenerator for Small-scale Regenerative Radiant Tube Burner (소형 축열식 복사관 버너시스템용 축열기 설계 및 성능평가)

  • 조한창;조길원;이용국
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.171-176
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    • 2004
  • Heat regenerator attached in small-scale regenerative radiant tube burner was designed using the theoretical computation code and was confirmed the performance of waste heat recovery ratio. From the computation, when ceramic ball of 4-5kg was used, temperature efficiency and available waste heat recovery ratio were predicted 80% and 70%, respectively. Similar efficiencies were obtained from the experiments using LPG. However, since exhaust gas temperature entered into regenerator was below 85$0^{\circ}C$ which was much lower than that we expected, preheat air temperature was lowered below 80$0^{\circ}C$.

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[ NOX ] Emission Characteristics in Radiant Tube Burner with Oscillating Combustion Technology (맥동연소기술이 접목된 복사관 버너에서의 NOX 배출 특성)

  • Cho, Han-Chang;Cho, Kil-Won;Kim, Hoo-Joong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.32 no.2
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    • pp.100-106
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    • 2008
  • An experimental study was carried out in a small-scale test furnace to investigate the performance, such as $NO_X$ emission, enhancement of heat transfer, uniformity of temperature, and etc, of oscillating combustion applied in radiant tube burner system. A premixed type burner and a cyclic oscillating control valve were designed and used. The fuel, used commercial LPG in this study, was only oscillated using the cyclic oscillating control valve. As oscillating combustion was applied in radiant tube burner system, it is found that $NO_X$ emission, compared to no oscillation, could be reduced by 38% at $90{\sim}120rpm\;(1.5{\sim}2.0Hz)$. However, as oscillating frequency was increased, effect of abatement of $NO_X$ emission is gradually reduced. From the measurement of furnace heating time from $100^{\circ}C$ to $720^{\circ}C$, heat transfer is increased by 11.5% at the oscillation of 120rpm. Temperature distribution of radiant tube surface is more uniform at oscillation of 120rpm with decrease of the peak temperature and increase of low temperature. From these results, it is confirmed that oscillating combustion is useful in radiant tube burner system.

Performance Estimation of Small Regenerative Radiant Tube Burner System using High Velocity Discharge (고속분사를 이용한 소형 축열식 복사관 버너시스템의 성능평가)

  • Cho, Han-Chang;Cho, Kil-Won;Lee, Yong-Kuk
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 2004.06a
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    • pp.242-247
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    • 2004
  • An Experimental study was conducted on spray combustion using dual swirlers at different outlet angle; co-swirl and counter-swirl. To understand the characteristics of turbulent spray combustion of dual swirl flow (DSF), the axial helical annular vaned swirlers with various swirl ratios and combination of angle and direction were designed. and temperature measurements of a rapidly thermocouple insertion and measurements of soot volume fraction and microrstructure using thermophoretic sampling particle diagnostic (TSPD) as TEM were carried out. The NOx, $CO_2$, $O_2$, etc. was analyzed using emission gas analyzer. The results show that flame stability were maintained under very lean condition. for both co-swirl and counter-swirl case. And though Counter-swirl case kept the higher temperature region compared to co-swirl case, Counter-swirl combustion represented less NOx emission and soot formation than co-swirl case.

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Study on the Characteristics of Far Infrared Ray Drying for Rough Rice(I) (벼의 원적외선 건조특성에 관한 연구(I))

  • 김유호;조영길;조광환;이선호;김영민;한충수;이호필
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.355-361
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    • 2002
  • 본 연구에서는 원적외선.열풍 복합건조특성을 구명하기 위하여 건조용량 150-500kg이고, 승강기, 상.하부스크류, 건조실, 템퍼링실, 송풍기 및 가열장치로 구성된 시뮬레이터를 제작하여 건조특성시험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 열풍온도에 따른 곡온변화를 시험한 결과 열풍온도 45$^{\circ}C$일 때 곡온 32-33$^{\circ}C$를 유지하였으며, 48, 51$^{\circ}C$일 때는 곡온이 35$^{\circ}C$가 넘어서는 현상을 나타났다. 건조중 곡온이 35$^{\circ}C$를 넘어서게 되면 동할미 발생량이 많아지고 품질저하가 급격히 일어난다. 나. 템퍼링실의 온도편차가 2,5$^{\circ}C$ 정도로 고른 온도분포를 나타내었고, 버너 입구쪽과 템퍼링실 중앙지점에서 온도가 약간 높게 나타났으며, 원적외선방사체 표면온도분포는 열풍온도가 45$^{\circ}C$일 때 평균 17$0^{\circ}C$를 유지하였고, 48$^{\circ}C$, 51$^{\circ}C$일 때 각각 22$0^{\circ}C$, 23$0^{\circ}C$에서 유지하는 것으로 나타났다. 다. 원적외선방사체 길이방향으로 온도편차는 버너를 기준으로 해서 버너쪽에서 멀수록 온도가 높았고, 중간, 근거리 순으로 나타났다. 버너의 원거리쪽에서 온도가 높게 나타난 것은 원적외선방사체를 통과하는 열풍이 빠져나가도록 되어있는 열풍 유동관이 버너 원거리에 위치하고 있어 버너에 불꽃이 점화되면서 열풍이 방사체 끝쪽으로 일시 머물렀다가 배출되기 때문으로 판단된다. 라. 건조기의 송풍량을 요인으로 하여 건조속도와 건조에너지를 비교한 결과 송풍량이 30cmm일 때가 25cmm에서보다 약 33%의 건조속도가 증가되어 송풍량이 많을수록 건조속도가 빨라졌으나, 건조에너지는 1,391kcal/kg.water로 나타나 약 4.2%정도가 더 소요 되었다. 곡물순환속도를 요인으로 하여 비교 시험한 결과 곡물순환속도가 33kg/min일때가 26kg/min보다 약 25%의 건조속도가 증가되어 곡물의 순환속도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.

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연소진단 용 광대역 코헤런트 반 스톡스 라만 분광기의 제작 및 정확도 분석.

  • Park, Cheol-Ung;Park, Seung-Nam;Han, Jae-Won;Park, Bu-Min;Sin, Hyeon-Dong
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 1997.06a
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    • pp.33-44
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    • 1997
  • 연소상태의 온도를 이동하면서 측정할 수 있는 광대역 코헤런트 반스톡스 라만 분광기를 제작하였다. 분광기의 온도 측정 정확도를 향상시키기 위하여 무모드레이저를 제작하여 스톡스광으로 사용하였다. 이동형 CARS 분광기에 적합하도록 CARS신호 측정용 단색기를 제작하여 분광기 내부에 설치 하였다. CARS 분광기의 온도 측정의 정확도를 알아보려고 흑연관 전기로를 이용하여 표준 복사온도계와 CARS 분광기로 측정한 온도의 차이를 측정하였다. 장치의 온도 정확도는 1000 K - 2400 K 사이의 온도영역에서 2%이내 였다. 무모드 색소레이저의 출력 스펙트럼의 시간에 따른 안정도를 측정하여 온도측정에 미치는 오차를 조사한 결과 1500 K에서 5 시간 동안 1.5 %이내 였다. 평면 화염 버너에서 프로판공기 예혼합 화염의 온도 분포를 측정하여 이 장치의 응용 가능성을 확인하였다.

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Characteristics of Heat Transfer and Chemical Reaction in Reformer Tube for Fuel Reynolds Number and Burner Gas Temperature (개질관 내부 레이놀즈 수와 버너 온도에 따른 열유동 및 반응 특성)

  • Han, Jun Hee;Yoon, Kee Bong;Kim, Ji Yoon;Lee, Seong Hyuk
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.19 no.5
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    • pp.69-74
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    • 2015
  • The study investigated numerically the heat transfer and chemical reaction characteristics of a methane-steam reforming by using a 3-dimensional computational fluid dynamics (CFD) code (Fluent ver. 16.1). The fuel temperature and its species mole fractions were estimated for various Reynolds number in the reformer tube at different burner temperatures. The catalysts were modeled as the porous medium of nicrome in the reformer tube. We considered radiation effect as well as conduction and convective heat transfer because the methane-steam was reformed at very high temperature condition above 1000 K. For two different Reynolds numbers of 49,000 and 88,000 and the burner temperatures were in the range from 1,100 K to 1,300 K. At a low Reynolds number, the fuel temperature increased, leading to increase in hydrogen reforming. However, fuel temperature and hydrogen reforming decreased because of higher convective heat transfer from relatively low fuel temperature. Moreover, the hydrogen reforming also increased with burner temperature.