• Title/Summary/Keyword: boiler safety

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가정용 가스 보일러 CO발생 검지 장치 전산해석 (CFD analysis of CO detecting device in household gas boiler)

  • 황재순;박주원;신동훈;정태용;채재우;최경석
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2006년도 에너지.가스.기후변화학회 연합춘계학술대회 및 특별심포지움
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    • pp.164-169
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    • 2006
  • 본 연구는 가정용 가스 보일러의 배기가스 유동특성을 전산유체역학을 이용하여 정밀 분석하고 CO 검지 장치의 최적화 설계를 결정하는 것을 목적으로, CFD 상용코드 FLUENT 6.2를 이용하였다. 배기가스 포집위치에서 가스 유속의 균일성과 CO농도 검출기에서의 속도가 주요 성능 인자이며 포집기의 위치, 포집구멍의 크기 및 배기가스의 유량을 주요 변수로 선택하였다. 포집기의 위치는 배기부의 상부와 하부인 두가지의 경우이고 두 경우의 배관 높이 차이는 10 mm이다. 포집구멍의 직경 변화는 3 mm, 4 mm 및 5 mm인 세가지 경우이다. 마지막 변수인 배기가스의 유입속도는 20,000 kcal/hr용량의 k사 가스 보일러가 공기비 1.1일 경우에 정상 연소시 0.5 m/s임을 알았고 저부하와 고부하일 경우를 고려해서 0.3 m/s, 0.5 m/s 및 0.7 m/s의 세가지 경우를 변수로 결정하여 총 18가지 형태의 대상을 전산유체 역학을 통해서 분석하였다. 궁극적인 목표였던 배기가스의 균일성은 한가지 경우를 제외 하고는 만족할만한 결과를 얻었기 때문에 CO검지 장치가 위치할 곳에서의 속도 및 포집구멍의 크기가 CO농도 검출기 유속의 주요 인자라 할 수 있다. 결론적으로 포집구멍의 크기가 5 mm인 6가지 경우 중에서 두가지 경우는 검지장치의 유효속도를 초과하였고 포집구멍의 크기가 3 mm인 경우는 검지장치의 유입 속도가 상대적으로 작으므로 포집구멍의 크기는 4 mm가 적합한 것으로 판단하였다.

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환경에너지시설내 화격자식 소각로 수치해석 연구 (Numerical research for Gate Type Waste Incinerators In Environment energy facilities)

  • 김종윤;전용한
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.149-155
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    • 2017
  • This study is analyzed combustion phenomena based on the environmental energy facility incinerator. It is assumed that combustible components of waste are composed of carbon and hydrogen, and the combustion process of fuel is by setting as multi-component / multistage reaction. As the combustion chamber is burned, the high temperature environment is achieved, also the heat transfer accompanied by the turbulent flow and the generation of NOx, a pollutant, are interpreted to predict the thermal and fluid characteristics and pollution emissions of the grate incinerator. As the result of internal flow analysis, the slow flow around the ash chute and the mixing effect due to the complicated turbulence around the combustion chamber were predicted to show excellent performance. It is shown to the internal average temperature was about $1024^{\circ}C$, around the about $1000^{\circ}C$ homogeneous temperature distribution. Due to the sudden temperature decrease in the boiler, the flue gas temperature at the outlet was estimated to be about $220^{\circ}C$.

연소조건 변화에 따른 LP가스버너의 배기특성 (Emission Characteristics of LP Gas Burner for the Variation of Combustion Conditions)

  • 이병곤;오택흠
    • 한국안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.1-6
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    • 2001
  • An experimental study was carried out to investigate the emission characteristics of LP gas burner for the Practical combustion conditions including fm voltage, inlet area, gas Pressure, emission resistance, duct length and height. The result shows that CO is almost remains constant for the emission fan voltage, but significantly increases with the reduction rate of air inlet, up to 3000ppm at 50% of reduction rate. Also, the variation of gas pressure has no effect to CO of gas boiler due to its governor which controls gas pressure secondly, but it gives an rapid increase of CO for the gas range. The emission resistance test shows that CO is suddenly increased with the reduction rate of emission duct above 70% and main burner is stopped at 90%. The reverse wind test shows that CO is suddenly increased with the air velocity above 7m/s and main burner is stopped at 9m/s. The more horizontal length of emission duct is long and the vertical height is low, CO is infinitesimally increased.

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건물용 연료전지 복합배기구조 안전 실증평가 (An Empirical Evaluation of Safety of the Common Vent Structure for Stationary Fuel Cell Systems)

  • 이은경;이정운;문종삼;이성희;신동훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.596-605
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    • 2018
  • Interest in hydrogen, as an energy carrier, has been growing to solve the problems on shortage of fossile fuels and greenhouse gas. According to the standard KGS FU 551 for stationary fuel cell installation, the fuel cell system could be connected up to two common exhausts to one floor. depending on the required power for building or the installation environment in buildings, multiple fuel cell systems could be installed. Afterwards the number of perforations and flues could be decided. Hence, economic efficiency in significantly determined with respect to installation area and the number of fuel cell systems. In addition, the complexity of common vent structure for stationary fuel cell systems could be changed. In this paper, Verification experiments were conducted by connecting the common exhaust system to the fuel cell simulation system and the actual fuel cell system. Humidity and temperature were changed at ON/OFF, but no factors were found to affect performance or system malfunction. Exhaust emissions were also measured to obtain optimized values. We intend to expand the diffusion of stationary fuel cells by verifying safety of common exhaust structure.

PGSFR BOP계통 배관 응력평가 적용방안 고찰 (Considerations of Stress Assessment Methodology for BOP Pipings of PGSFR)

  • 오영진;허남수;장영식
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.101-106
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    • 2016
  • NSSS (Nuclear Steam Supply System) and BOP (Balance of Plant) design works for PGSFR (Prototype Gen-IV Sodium Fast Reactor) have been conducted in Korea. NSSS major components, e.g. reactor vessel, steam generator and secondary sodium main pipes, are designed according to the rule of ASME boiler and pressure vessel code division 5, in which DBA (Design by Analysis) methods are used in the stress assessments. However, there is little discussions about detail rules for BOP piping design. In this paper, the detail methodologies of BOP piping stress assessment are discussed including safety systems and non-safety system pipings. It is confirmed that KEPIC MGE(ASME B31.1) and ASME BPV code division 5 HCB-3600 can be used in stress assessments of non-safety pipes and class B pipes, respectively. However, class A pipe design according to ASME BPV code division 5 HBB-3200 has many difficulties applying to PGSFR BOP design. Finally, future development plan for class A pipe stress assessment method is proposed in this paper.

원자력 증기용 안전밸브의 개방성능 평가를 위한 해석적 연구 (An Analytical Study on Evaluation of Opening Performance of Steam Safety Valve for Nuclear Power Plant)

  • 손상호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.5-11
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    • 2014
  • The purpose of this paper is to investigate an analytical approach for opening performance evaluation of the nuclear pressure safety valve based on standard codes such as ASME or KEPIC. It is well-known that safety valve is considered as one of pressure relief valves for protecting a boiler or pressure vessel from exceeding the maximum allowable working pressure. When pressure in a container reaches its set pressure, the safety valve commences discharging the internal fluid by a sudden opening called as popping. Safety valve is usually evaluated by set pressure, full open, blow-down, leakage and flow capacity. The test procedure and technical requirement for performance evaluation is described in international code of ASME code such as BPVC. The opening characteristics of steam safety valve can be analyzed by computational fluid dynamics (CFD) and steam shaft dynamics. First, the flow analysis along opening process is simulated by running the CFD models of the ten types of opening steps from 0 to 100%. As a analysis result, the various CFD outputs of flow pattern, pressure, forces on the disc and mass flow at each simulation step is demonstrated. The lift force is calculated by using the forces applied on disc from static pressure and secondary flow. And, the effect of huddle chamber or control chamber is studied by dynamic analysis based on CFD simulation results such as lift force. As a result, dynamics analysis shows opening features according to the sizes of control chamber.

기액이상류의 압력손실과 가스상의 체적분율에 관한 이론적 해석 (A Theoretical Analysis on Pressure Loss and Gas Volumetric Fraction of Gas-Liquid Two-Phase Flow)

  • 최부홍
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.63-69
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    • 2009
  • 가스상의 체적분율과 압력강하는 기액이상류에 대한 이해와 예측에 있어서 매우 중요한 인자이다. 또한 그것들은 산업용 대용량의 열교환시스템 및 선박에 설치되는 보일러 및 냉동시스템의 설계에 있어서 필수적인 항목이다. 따라서 본 논문에서는 파이프의 모든 경사각도에서 기액이상류 가스상의 체적분율과 압력손실을 예측할 수 있는 이론적 해석 방법을 제시한다. 여기서의 이론적 해석은 2유체 층상류 모델을 기초로 하고 있다. 또한 이론적 해석결과와 기존의 실험결과와 비교한 결과에 대해서도 제시한다.

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신뢰도 기반 발전플랜트 정비를 위한 고장 데이터베이스 구축 방법 (Failure Data Base for Reliability-Based Maintenance for a Power Plant)

  • 김명배;김태훈;김현철;임신영
    • 플랜트 저널
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    • 제12권2호
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    • pp.31-35
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    • 2016
  • 본 연구에서는 발전 플랜트의 보일러 급수 펌프를 대상으로 신뢰도 기반 정비를 적용하기 위한 고장 데이터 관리에 관한 방법에 대하여 논의하였다. OREDA와 같은 고장 데이터베이스에서 중요한 구성 요소인 고장모드, 고장원인, 고장영향, 고장의 심각도를 분석하는 것이 신뢰도 기반 정비에서 중요한 부분이다. 정비주기와 같이 예방 정비 계획을 세울 때 중요한 부분은 고장 데이터의 통계적 처리로부터 결정될 수 있음을 확인하였다.

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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.

가정용 LP가스 조정기 차단안전장치의 개발 (Development of a Shut-off Device of LP Gas Regulator for Home Use)

  • 김영규;김필종;권부길;박교식;김지윤
    • 한국가스학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.54-59
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    • 2006
  • 가정용 LPG 가스시설에 사용되고 있는 압력조정기에서 체결된 호스가 분리되거나 또는 고의로 절단하여 발생하는 가스사고 및 고의사고를 예방하기 위해서 조정기 출구에 차단기능을 갖는 안전장치를 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발된 차단안전장치의 작동성과 현장 적용여부를 확인하기 위하여 조정기의 설치상태에 따른 시험과, 가정집에서의 현장시험을 실시하였다. 시험결과 입구압력 $0.07{\sim}1.56MPa$의 조건에서 조정기의 설치상태와는 무관하게 호스길이 5 m이내에서 차단되었고, 차단유량은 수직상향, 수평, 수직하향의 순서로 높게 나타났다. 또한 가정집에 설치하여 5개월 시험한 결과, 가스레인지나 보일러를 사용하는데 있어 문제점은 없는 것으로 나타났다. 개발된 조정기 차단안전장치가 상용화되어 보급된다면 호스분리나 절단에 따른 사고를 대폭적으로 예방하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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