• 제목/요약/키워드: High-Temperature Air Combustion

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로 내 탈황을 위한 CaCO3 흡착제 입자의 분위기 기체와 체류 시간의 변화에 따른 특성 (Characteristics of CaCO3 Sorbent Particles for the In-furnace Desulfurization)

  • 이강수;정재희;길상인;이형근;김상수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 추가적인 챔버를 필요로 하지 않는 로 내 탈황 기술은 순산소 연소 기술에 적용 가능할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행중이다. 이때, 수 나노부터 수십 마이크로미터의 넓은 사이즈 분포를 가지는 $CaCO_3$ 입자가 흡착제로써 사용된다. 본 연구에서는 순산소 연소 시스템을 모사하는 랩스케일의 실험 장치를 구축하였다. $CaCO_3$ 흡착제 입자는 $1200^{\circ}C$로 설정된 고온 반응로에 각각 공기 분위기와 CO2 분위기에서 노출되게 된다. 이때 고온 반응로에서의 체류 시간을 0.33 ~ 1.46 초로 변화시켜 가면서 분석을 수행하였다. 흡착제 입자는 고온 반응로의 전단과 후단에서 각각 포집되어 주사형 이동도 입자계수기, X-선 회절장치, 열중량 분석기, 주사전자현미경 등을 사용하여 정성적/정량적으로 분석하였다. 결과적으로, 고온 반응로에서의 체류 시간과 분위기 기체성분이 흡착제 입자의 하소 반응률, 반응 메커니즘 등에 영향을 미침을 확인하였다.

딤플 사각 튜브형 배기 가스 재순환 시스템의 열 및 진동 특성에 관한 연구 (A Study on Thermal and Modal Characteristics for EGR System with Dimpled Rectangular Tube)

  • 서영호;허성찬;권영석;구태완;김정;강범수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.115-125
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    • 2008
  • Recently, Exhaust Gas Recirculation (EGR) system which re-flow a cooled exhaust gas from vehicles burning diesel as fuel to a combustion chamber of engine has been used to solve the serious air pollution. For the design and mass production of EGR system, it is essential to ensure structural integrity evaluation. The EGR system consisted of ten dimpled oval core rectangular tubes, two fix-plates, two coolant pipes, shell body and two flanges in this study. To confirm the safety of the designed system, finite element modeling about each component such as the dimpled oval core tube with the dimpled shape and others was carried out. The reliability of EGR system against exhaust gas flow with high temperature was investigated by flow and pressure analysis in the system. Also, thermal and strength analysis were verified the safety of EGR system against temperature change in the shell and tubes. Furthermore, modal analysis using ANSYS was also performed. From the results of FE analysis, there were confirmed that EGR system was safe against the flow of exhaust gas, temperature change in EGR system and vibration on operation condition, respectively.

전동 워터펌프의 열유동 특성 해석에 관한 연구 (A Study on Thermo-flow Characteristics Analysis of Electric Water Pump)

  • 김성철;송형근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.95-101
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    • 2012
  • An electric water pump for engine cooling system has an advantage which particularly in the cold start, the use of the electric water pump saves fuel and leads to a corresponding reduction in emissions. The canned type electric water pump without mechanical sealing elements was selected to meet the requirements for operational reliability and life. However, the electric water pump for internal combustion engine generates much more heat loss than for hybrid electric vehicle since it is operated by the electric power of high current and low voltage. In this study, the fluid flow and thermal characteristics of the canned type electric water pump as an inverter integrated water pump has been investigated under the effects of heat generation. The analysis conditions such as outdoor air temperature of $125^{\circ}C$, water pump speed of 6000 rpm, coolant temperature of $106^{\circ}C$ and coolant flow rate of 120 L/min was used as a standard condition. Therefore, flow fields and temperature distribution inside the water pump were obtained. Also, we checked the feasibility of the canned type for the electric water pump in comparison with the mechanical seal type.

티밍래들에 폐열회수버너의 적용 (A study on the application of recuperative burner system to a teeming ladle)

  • 양제복;정대헌;김원배
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.180-192
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    • 1998
  • One of the conventional gas burners has nowadays been used for ladle preheating. As a ladle is one of the open-type furnaces, however, it causes to consume much fuel because of high temperature of exhaust gas from the ladle and the exhaust gas passing through ladle cover makes it worsen a working environment nearby. Therefore, the objective of this study is to develop the recuperative burner system applying for an existing teeming ladle , which is integrated with burner, recuperator and eductor as one of the new type combustion equipments and has many advantages of simple installation, compactness and easy control, especially a great deal of energy saving through the waste heat recovery from exhaust gas. The contents of the study is to design, manufacture of recuperative burner system and to perform its tests experimentally after applying to the teeming ladle in the capacity of 100 ton. Its heat release rate is 1,700,000 kcal/h with COG(Cokes Oven Gas) as fuel gas. The test items are the temperature distribution inside the ladle and the preheated air temperature change depending upon the exhaust gas. Nox, exhaust gas analysis and noise.

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전기 집진기의 집진 효율 향상에 관한 연구 (The Improvement of Collection Efficiency of Electrostatic Precipitator)

  • 안국찬;김봉환;이광석
    • 한국안전학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.25-30
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    • 2002
  • This paper demonstrates the effects of dust electrical resistivity on electrostatic precipitability. The effects of gas temperature, velocity and humidity on the collection efficency were considered by used of coal fly ashes from fluidized bed combustion boiler. The experiments for collection efficiency were carried out in the pilot plant. The ashes which have non-spherical geometry and high electrical resistivity were used. Electrical resistivity is an important property for the collection efficiency in the electrostatic precipitators. Fly ash resistivity as a function of temperature up $350{\circ}C$ and water concentration(up to 15%) has been experimentally investigated using the resistivity test equipment consisted of the movable electrode, dust cup, and furnace. As the resistivity of fly ash in the operating temperature($150{\circ}C$) of an electrostatic precipitator was measured higher than $1010{\Omega}{\cdot}$cm, flue gas conditioning in the electrostatic precipitator to reduce the resistivity of fly ash is required.

점화에너지 변화에 따른 쌀겨분진의 폭발 거동에 관한 연구 (Study on Explosion Behavior of Air-born Rice Bran Dusts according to Ignition Energy)

  • 김정환;김현우;현성호;백동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.26-32
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    • 1999
  • 쌀겨분진의 연소 및 전기적 점화에너지에 의한 폭발 위험성을 조사하기 위하여 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimeter) 및 열중량 분석기(TGA, Thermogravimetric Analysis)와 순간승압조정기를 이용하여 온도 및 전기 스파크에 따른 발열개시온도, 발열량 등을 조사하였으며, 또한 Hartman 식 측정장치를 이용하여 쌀겨분진의 폭발 위험성을 측정하고자 하였다. DSC 분석 결과 대기 분위기에서 발열량이 증가하였으며 또한 승온속도가 증가하고 입도가 미세해질수록 발열량이 증가하였고, TGA 분석 결과 입도가 미세해질수록 분해량이 증가하였다. 한편 쌀겨분진의 폭발 위험성은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 또한 전기적 점화에너지가 클수록 폭발압력이 증가하였으며, 전기 점화원에 인가된 전압변화에 따른 폭발압력의 변화를 조사하였고, 50/60 mesh, 1.5mg/㎤에서 약 13.5kgf/$\textrm{cm}^2$의 최대 폭발압력을 나타내었다.

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분광분석을 활용한 고에너지 레이저 환경에서의 알루미늄-산소 화학반응 연구 (The spectroscopic study of chemical reaction of laser-ablated aluminum-oxygen by high power laser)

  • 김창환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.789-795
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    • 2016
  • 이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 조사하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 알루미늄과 산소의 화학 반응을 레이저 분광분석법을 이용하여 연구를 수행 하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ($6.88{\times}10^{10}-6.53{\times}10^{11}W/cm^2$)의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 분광분석을 통하여 알루미늄과 산소의 원자/분자 신호 분석과 현상이 일어나는 플라즈마 환경의 특성 연구를 위해 들뜸 온도(2200K~6600K) 및 전자밀도($3.15{\times}10^{15}{\sim}2.38{\times}10^{16}cm^{-3}$) 계산, 그리고 알루미늄 표면의 크레이터(Crater) 분석을 수행하였다. 본 연구는 고 레이저 복사 조도 환경하에서 발생되는 화학 반응과 플라즈마의 특성을 파악하는 방법을 제시하고 있다.

순산소연소 조건에서 석회석의 소성특성 및 로내탈황에 관한 연구 (Study on Calcination Characteristics of Limestones for In-Furnace Desulfurization in Oxy-Fuel Combustion)

  • 안영모;조항대;최원길;박영성;길상인;이형근
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.371-377
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    • 2009
  • 순산소연소 배가스 중 $CO_2$ 농도는 가스의 재순환으로 인해 95%까지 농축 가능하며, $CO_2$ 농도가 높은 조건에서 석회석의 소성특성은 기존의 공기 연소와 다르게 나타난다. 본 연구에서는 흡수제로 특성이 다른 세 종류의 국내산 석회석을 이용하여, 소성온도에 따른 석회석의 소성특성에 대해 알아보았다. 또한 흡수제 종류, 반응온도 등의 운전변수가 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향에 대하여 알아보고, 반응생성물을 포집하여 황 함량을 측정하였다. 소성온도가 증가함에 따라 석회석의 소성율 및 비표면적은 증가하는 경향을 보였으며, 반응온도가 증가함에 따라 $SO_2$ 제거효율은 증가하였으며 석회석의 종류에 따라 $SO_2$ 제거효율이 뚜렷한 차이를 보였다. 최고효율 나타낸 석회석 시료에 대한 반응생성물 분석결과 시료 내 황 함량은 약 10% 정도인 것으로 나타났다.

자동차용 환상형 소음기에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Annulus Muffler of Automobile)

  • 김병삼;송규근;심상철;정병국
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.217-222
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    • 2006
  • Internal combustion engine is the main source of environmental pollutants and therefore advanced technology is required to reduce harmful elements from the exhaust gases all over the world. Especially, when the exhaust gas is released front the automotive muffler, exhaust noise has many bad influence on the surrounding environment. In order to reduce the exhaust noise, it is necessary that automotive muffler must be designed for best exhaust efficiency. The sound insulation room was installed for the analysis of an acoustics characteristics of the noise from automotive muffler, in this study. Exhaust gas noise, noise distribution characteristics, pressure and temperature of exhaust gas were investigated with the change of annulus temperature of air cooled annulus automotive muffler and cooled annulus automotive muffler. The following results were obtained with this study. From the frequency analysis of automotive muffler, high noise distribution was observed in the range $100{\sim}2000Hz$. It means that the noise in this range has an dominate influence for the overall noise. Noise reduction of automotive muffler was affected by the temperature of annulus. It is caused the result that the high temperature and pressure of exhaust gas are changed lower by the drop of annulus temperature. The tendencies of noise, the temperature and pressure of exhaust gas are similar to the performance curve of engine. Exhaust gas pressure is determined by the r.p.m. of engine and affected by the cooling performance of automotive muffler.

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$CO_2$ 재순환형 산소연소 가열시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of $CO_2$ Recycle Oxy-Fuel Combustion Heating System)

  • 정유석;이은경;고창복;장병록;한형기;노동순
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2006년도 에너지.가스.기후변화학회 연합춘계학술대회 및 특별심포지움
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    • pp.412-419
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    • 2006
  • 지구온난화의 주원인인 이산화탄소 배출 규제에 대응하기 위한 온실가스 감축 기술개발의 노력이 전 세계적으로 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 배기가스 중에 $CO_{2}$를 고효율 저비용으로 회수할 수 있는 회수처리기술의 일환으로 효율성과 경제성에 맞추어, 산화제로 공기대신 순산소를 사용하는 $CO_{2}$ 재순환 산소연소 가열로시스템에 관한 실험을 수행하였다. 가재 가열용 연소로 시뮬레이터 및 화염 가변형 버너를 이용하여 $CO_{2}$ 재순환에 따른 로내 온도특성, 압력변화 그리고 배기가스특성을 비교 파악하였다. 실험결과, 배기가스의 대부분은 $CO_{2}$$H_{2}O$로 구성되었고, 반복재순환시 배기가스 중의 $H_{2}O$를 응축 분리시켜 고농도($90{\sim}95%$)의 $CO_{2}$를 얻을 수 있었다. 또한 온도를 제어할 수 있는 가능성을 보였고 NOx 배출도 100PPM 이하로 감소시킬 수 있었다.

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