• 제목/요약/키워드: 집진시스템

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반도체 클린룸용 배기 열회수식 외기공조시스템의 에너지절감에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Energy Reduction of an Exhaust Air Heat Recovery Type Outdoor Air Conditioning System for Semiconductor Manufacturing Clean Rooms)

  • 송근수;유경훈;강신영;손승우
    • 설비공학논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.273-281
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    • 2009
  • In recent semiconductor manufacturing clean rooms, the energy consumption of outdoor air conditioning systems represents about 45% of the total air conditioning load required to maintain a clean room environment. Meanwhile, there is a large amount of exhaust air from a clean room. From an energy conservation point of view, heat recovery from the exhaust air is therefore useful for reducing the outdoor air conditioning load for a clean room. In the present work, an energy-efficient outdoor air conditioning system was proposed to reduce the outdoor air conditioning load by utilizing an air washer to recover heat from the exhaust air. The proposed outdoor air conditioning system consisted mainly of a preheating coil, an air washer, two stage cooling coils, a reheating coil, a humidifier and two heat recovery cooling coils inserted into the air washer and connected to a wet scrubber. It was shown from the lab-scale experiment with outdoor air flow of $1,000\;m^3/h$ that the proposed system was more energy-efficient for the summer and winter operations than an outdoor air conditioning system with a simple air washer.

드로스 부착 특성을 고려한 절단 정반 크리닝 시스템 개발 (Development of a Cutting Support Cleaning System considering the Dross Adhesion Characteristics)

  • 김호경;고대은
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.5919-5924
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    • 2014
  • 절단 정반에 드로스가 과도하게 부착되면 강판의 수평 레벨에 차이가 발생하게 되어 절단 정도가 저하되며 절단 과정에서 발생하는 비산먼지, 분진, 흄 등의 집진 효율이 저하되어 작업 환경이 악화된다. 또한, 절단 과정에서 발생하는 철 용융물들이 정반 위로 비산되어 장비 및 제품의 손상이 발생할 수도 있다. 본 연구에서는 절단 정반에 부착되는 드로스의 제어를 통해 절단 정도 향상, 작업 환경 개선, 장비와 제품의 손상 방지, 절단 정반의 잦은 교체 비용 및 인력과 장비의 유휴시간 절감 등 생산성 향상에 기여하고자 하였다. 연구 방법으로는 우선, 강판 절단 시 발생하는 철 용융물로 인한 드로스가 정반에 부착되는 특성을 파악하기 위해 일련의 절단 실험을 수행하였다. 실험 결과를 토대로 절단 정반에 부착된 드로스를 효과적으로 제거하기 위한 장비의 개념 설계를 수행하고 사전 테스트를 통해 적용 가능성을 검토하였다. 최종적으로, 상세 설계를 통해 드로스 제거 시스템 및 운용 알고리즘을 개발하였으며 대형 플라즈마 아크 절단 장비에 설치 및 장기간의 현장 테스트를 통해 그 유용성을 확인하였다.

신도시 내 물순환시스템 구축 및 수질관리 연구 (A Study on Water Quality Management on Urban Water Circulating System in the New City)

  • 안창혁;주진철;권재형;송호면;안호상
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.743-743
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    • 2012
  • 최근 국내에서는 저탄소 녹색도시 조성의 일환으로 도시의 환경오염과 기후변화의 문제의 원인이 되고 있는 탄소 배출을 억제하고 고유가 시대에 에너지저감을 동시에 고려하는 저탄소 도시 조성을 통해 기후변화 시대에 대응을 추진하고 있다(국토해양부, 2009). 이러한 결과로 최근 도시내 물순환시스템(urban water circulating system or blue-network)의 구축이 요구되며 이는 자연의 생태 기능을 복원하고 오염부하를 저감하여 도시 환경의 건강성과 지속성 향상에 기여한다. 이러한 도시물순환시스템은 시민의 휴식 및 문화 공간, 도심열섬현상 완화, 재해방지, 생물서식공간(biotope) 제공 등의 기본적인 기능 이외에도 탄소배출 감소, 우수 저류공간 확보, 지하수위 유지, 비상용수 확보, 대기오염물질의 집진제거, 습지보전 및 생물종 다양성 확보 등의 주요 기능을 수행할 수 있기 때문에 구도심의 재개발 또는 신도시 개발 시 도시 어메니티(amenity) 증진에 널리 적용되고 있다(서울시정개발연구원 2003; 한국토지공사 2003). 남한산성을 포함하는 청량산 계곡수를 발원지로서, 공간적 범위는 장지천과 창곡천을 따라 약 3.5 km 서쪽으로 흘러 탄천에 이르기까지의 물길축(blue-network)를 기반으로 하며 총면적은 $6.8km^2$ 으로 서울, 성남, 하남의 3개 행정구역에 걸쳐있다. 내용적 범위는 현황조사(개발 컨셉, 하천분포현황, 인접지역 연계, 수질), 수량 및 수질 확보방안(물수지분석, 다중 수원 확보방안, 목표수질 설정, 부영양화 가능성 평가), 물순환시스템 구축(소하천 등과 연계 방안), 유지관리 방안의 순서로 진행하여 기본계획을 도출하였다. 현황조사 결과 본 사업대상지는 장지천, 창곡천, 학암천 등 3개 소하천이 서쪽의 탄천과 연결되어 있으며 동쪽은 산지로 청량산이 인접하기에, 주변 자연지형을 최대한 고려하여 물순환시스템을 계획하였다. 하천 유량은 기존 환경영향평가서, 하천 연계방안, 신도시 조성 관련기준 등을 종합적으로 고려하여 하류에서 각각 장지천 $10,087m^3/d$, 창곡천 $7,103m^3/d$, 복우천 $5,530m^3/d$ 의 유지용수량을 산정하였다. 도시 친수공간 확보와 어메니티 향상을 위해 지구내 수로(휴먼링)을 조성하여 장지천, 창곡천과 연계하였으며 주요 유지용수는 저탄소 녹색도시 건설에 부합하도록 우수을 활용한 함양지 및 계곡수로 조성 계획하였다. 또한, 인접한 장지천 및 창곡천 등 소하천은 지속적인 유량공급 및 양질의 수질을 확보하기 위해서 하상여과수를 검토 후 제안하였다.

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FGR 시스템 동력 플랜트 보일러의 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향에 관한 연구 (A Study on Effect of Recirculated Exhaust Gas upon Performance and Exhaust Emissions in a Power Plant Boiler with FGR System)

  • 배명환;정광호;박성범
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권4호
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    • pp.263-273
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    • 2016
  • 자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

사각형 여과집진기 충격기류 시스템의 최적탈진조건에 관한 실험적 연구 (Experimental study on the optimum pulse jet cleaning conditions of a rectangular bag-filter system)

  • 박승욱;김태형;이효우;하현철;정재훈
    • 한국산업보건학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.189-203
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    • 2008
  • Cylindrical bag filter system with pulse jet cleaning has been the most common device to control particle laden exhaust gas from the various industrial processes. But, it has many shortcomings due to particle reattachment and frequent bag rupture. In recent years, rectangular type bag filter system has been developed to overcome the problems associated with the cylindrical system. However, not many studies about the rectangular system were not done, compared to the cylindrical system. In this study, the optimum pulse jet cleaning conditions were thus tested by the series of experiments. The factors tested in this study are pulse distance, pulse pressure, pulse duration, the number of holes for pulsing and bag materials. A single bag ($1,500mmL{\times}50mmW{\times}300mmH$) system and a multi-bags (3 bags in a row) were tested separately. The highest removal efficiency with a single bag system was found at the conditions with pulse distance of 10cm, pulse pressure of $3kg/cm^2$, pulse duration of 0.3s, pulse jet number of 6 and Polyester bag. With the multi-bags system, the best cleaning conditions were found at the bag interval of 20cm with the simultaneous pulsing and the bag interval of 15cm with the serial pulsing.

사각형 여과 집진기 충격기류 탈진시스템의 기초 연구 (The Fundamental Study on Pulse Jet Cleaning of Rectangular Bag-Filter System)

  • 박승욱;김태형;양준호;이효우;하현철;정재훈
    • 한국산업보건학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.149-160
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    • 2008
  • Bag-filter system has been widely used in industrial field to remove the particulate matters from the exhaust gas. The cylindrical type of bag-filter has been generally used. But it has many shortcomings. The reattachment of separated particles on the surface of bags could result in high pressure drop of bag-filter system and subsequent decrease of air flow rate since the cylindrical type bag-filter system should have the upward flow pattern. In addition, the supply of very high pressure pulse air jet to remove particulate matters on the surface of filter could result in a frequent rupture of bags. To overcome these shortcomings of the cylindrical type, the rectangular type was developed in the developed countries and imported to Korea. But, there was not many design data available to understand the mechanisms. Thus, the fundamental experiments were conducted in this study to get some ideas about the pulse jet cleaning of rectangular type bag filter system. The experimental factors are as follows; pulse distance, pulse duration, pulse interval, pulse pressure and pulse nozzle type. Experiments followed the factorial design method. With the shorter pulse distance, the distribution of pressure drops was relatively not uniform while the particulate removal efficiency was higher. With the longer duration of pulsing and the more number of pulse nozzle, the removal efficiency was higher and the pressure drop distribution was more uniform.

5톤/일 하향류식 가스화기를 이용한 폐목재 가스화 열병합 발전기술 연구 (A Study on Cogeneration System Using 5ton/day Scale Downdraft Waste Wood Gasifier)

  • 윤상준;김용구;이재구;김기세;강병찬
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.174.2-174.2
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    • 2011
  • 최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

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2단 평행판 전기집진기의 서브마이크론 입자 포집특성 실험 (Experiment on Collection Characteristics of Sub micron Particles in Two-Stage Parallel-Plate Electrostatic Precipitators)

  • 오명도;유경훈
    • 설비공학논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.237-246
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    • 1994
  • Experimental data are reported for charging and collection of NaCl aerosols in the 0.03- to $0.2{\mu}m$-geometric-mean-diameter range in 2-stage parallel-plate electrostatic precipitators. The NaCl aerosols are generated with geometric standard deviation of about 1.74 and particle generation rate of about 10^9 particles/see by the constant output atomizer and injected into the air flow in the clean wind-tunnel. The 2-stage parallel-plate electrostatic precipitator installed in the test section of the wind-tunnel is operated with a positive corona discharge. The NaCl aerosols in the channel flow are sampled and transported to the aerosol particle number concentration measurement system by using the isoaxial sampling and transport system constructed based on the Okazaki and Willeke design. The aerosol particle number concentration measurement system measures the size distribution of submicrometer aerosols by an electrical mobility detection technique. It is confirmed from comparing the measured collection efficiencies in this study and the predicted ones by our previous theoretical analysis that the predicted collection efficiencies agree well with the experimental ones. It is also found from the comparison that below about $0.02{\mu}m$ all particles are not charged and the uncharged particles are not collected, and consequently 2-stage parallel-plate electrostatic precipitators are not suitable for that particle size range.

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펄스 및 직류 중첩형 전기집진기용 고전압 전원장치 개발 연구 (A High Voltage Poorer Supply for Electrostatic Precipitator with Superimposing Voltage Pulse on DC Source)

  • 김종수;임근희;이성진;김승민;조창호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권12호
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    • pp.624-630
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    • 2001
  • The trend of the regulations on environmental issues are getting tight. Responding to this trend new technologies such as moving electrodes, wide pitch and pulsed power supply are also introduced in the electrostatic precipitator(EP) systems. The introduction of wide pitch and moving electrodes enhances the system performance of the EPs by improving air-flow and by improving the ash reentrainment on rapping. The power supplies for the EPs developed up to date include thyristor-based dc or intermittent type, SMPS(switching mode power supply) type and the pulsed-power supply type. The use of the pulsed ones is known to improve dust-collecting efficiency of high resistivity ash and reduces back corona occurrence in the collecting plate. There are two kinds of pulsed-power supplies; one with pulsed transformers and the other with direct dc switching devices. The latter uses rotary spark gap switches or semiconductor switches. Both have the merits and demerits: the spark gap switches are simple and robust but has short life time, hence, high maintenance cost, whereas the semiconductor switches have long life time but are costly. In this study, A high voltage power supply with superimposing voltage pulse on dc source was developed for EPs. This study describes circuit topology, operating principle of the scheme, and analysis of experimental results on Dong-Hae Power Plant. The pulsed power supply consists of a variable dc power supply with ratings of 60kV, 800mA and pulse generator which is made of high voltage thyristor-diode switch strings, an LC resonant tank and a blocking inductor. The pulse generator generates variable pulse-voltage up to 70kV using a high frequency resonant inverter with a variable dc source. Two prototypes were built and tested on 250MW DongHae power plant to verify the possibility of the commercial use and the normal operation in the transient states.

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박용디젤기관의 대기오염 저감을 위한 습식 다단 임팩션 시스템의 집진특성 (Collection characteristics of wet-type multi-staged impaction system for air pollutants removal of marine diesel engines)

  • 여석준;권준형
    • 수산해양기술연구
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    • 제52권3호
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    • pp.248-256
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    • 2016
  • The main purpose of this paper was to analyze the removal characteristics of gas/particulate phase pollutants for the present system. Experimentally, we performed to estimate the pressure drop and air pollution removal efficiency with physical variables such as stage number, tube velocity, tube diameter, water spray ($NH_4OH$), and so on. It was concluded that the pressure drop was shown below $111mmH_2O$ lower than that of the existing scrubber (centrifugal spray chamber, over 200 mmAq) at inlet velocity 3.46 m/s and 5 stage. The particular removal efficiency of this system was to be significantly higher at 99.8% in comparison with that of the existing scrubber for 5 stage, inlet velocity 3.46 m/s and $NH_4OH$ (aq) 300 mL/min. It was estimated that the removal efficiencies of $SO_2$ and $NO_2$ were 80% and 70% at system inlet velocity 2.07 m/s and $NH_4OH$ (aq) 300 mL/min respectively. Additionally, the present collection system was to be considered as an effective compact system for simultaneous removal of air pollutants (gas/particulate) due to much higher removal efficiency and appropriate pressure drop without a demister.