유전체 및 이오나이저 방식을 도입한 다층 다단 다공성 플레이트 시스템의 집진특성
- Alternative Title
- Dust Collection Characteristics of Multi-layer Multi-stage Porous Plate System with Dielectric-substance and Ionizer
- Abstract
- Air pollution that arise due to industrial activities has become worldwide problem. More than all, dust scattering in industrial settings has bad effect on atmosphere. Thus dust collector for removal dust in emission is becoming more important to industrial activities. Recently, the fabric bag filter and electrostatic precipitator mainly used for collection equipment. Especially, fabric bag filter is the most widely used in existing industry low filtration velocity makes large scale equipment, but fabric bag filter have problem of low filtration velocity and maintenance of fabric filter have been carried out. And ESP has the merit to treat various flow rates without the significant pressure drop. but ESP has problem of large scale of equipment and need for high voltage. Therefore, we need to study low pressure drop and high collection efficiency maintain for long periods of time.
Thus, the main purpose of this study is to investigate the collection characteristics of multi-layer multi-stage porous plate system with dielectric-substance and ionizer. This system principles are electric field due to polarization of dielectric-substance and charging dust particles to ionizer.
Polarization charge of dielectric-substance is negative electrode and positive electrode have to be confronted each on the top and bottom of neighboring plates and approved of D.C. voltage. when increasing the number of stage, insulators can be installed in zigzag. And ionizer is corona discharge in low voltage, installed channel of system.
These characteristics are increasing th collection efficiency of fine dust particles and resolve problem of scattering dust.
The experiment is carried out to analyze the characteristics of pressure drop and collection efficiency for present system with the experimental parameters such as inlet velocity, stage number, introduction of dielectric-substance and ionizer, inflow current holes, particle diameter, and concentration. etc. In results, the collection efficiency becomes higher 93 to 96.7% with increment of stage number of multi-layer multi-stage porous plate system with dielectric-substance and ionizer (1 to 5 stages, instituted dielectric-substance and ionizer), while the gradient of increment of collection efficiency is to be lower.
Additionally, it is estimated that with increment of stage number(1 to 5 stage) at inlet velocity 3.11 m/s, inflow current holes at 4 and 5 stage, the pressure drop becomes much higher as 15, 33, 54, 75, 101 mmH2O, respectively.
Then particle mean diameter is more bigger (35 to 45 ㎛), collection efficiency is increasing due to particle inertial force and impact. When increasing concentration is too.
- Author(s)
- 김종대
- Issued Date
- 2012
- Awarded Date
- 2012. 2
- Type
- Dissertation
- Keyword
- 미세먼지 집진기 유전체 이오나이저
- Publisher
- 부경대학교 대학원
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/9109
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001965696
- Alternative Author(s)
- Kim, Jong Dae
- Affiliation
- 부경대학교 환경공학과
- Department
- 대학원 환경공학과
- Advisor
- 여석준
- Table Of Contents
- Ι. 서론 1
Ⅱ. 이론적 배경 3
1. 입자의 대전장치 3
1.1. 대전원리 3
1.1.1. 정전기학(Electrostatics) 3
1.1.2. 입자의 대전 5
1.2. 이오나이저(Ionizer) 7
1.2.1. 이오나이저의 원리 7
1.3. 유전체(Dielectric-substance) 8
1.3.1. 유전체 원리 8
2. 입자의 충돌장치 10
2.1. 충돌(Impaction) 원리 10
2.1.1. 입자의 충돌이론 10
2.2. 입자의 분리속도 13
2.3. Stokes number 16
2.4. 입자의 재비산 17
Ⅲ. 실험장치 및 방법 18
1. 실험장치 18
1.1. 유전체 방식을 도입한 다층 다단 다공성 플레이트 19
1.2. Stage 내부의 구성 21
1.3. 이오나이저 구성 23
1.4. 분진 공급장치 24
1.5. 흡입 송풍기 24
1.6. 전압 공급장치 24
2. 실험용 분진 25
3. 실험방법 27
3.1. 압력손실 특성 27
3.2. 집진효율 특성 27
4. 수치해석 방법 29
4.1. 유동 분포 입자궤적 해석 29
4.1.1. 유동장 지배 방정식 29
4.1.2. 입자운동 지배 방정식 31
Ⅳ. 실험결과 및 고찰 32
1. 압력손실 특성 32
1.1. Stage 수 증가에 따른 압력손실 특성 32
1.2. 기류유입을 유도한 시스템의 stage 수 증가에 따른 압력손실 특성 33
1.3. 기류유입을 조합한 시스템의 stage 수 증가에 따른 압력손실 특성
34
1.4. Stage 수 증가 및 기류유입에 대한 압력손실 특성 비교 35
2. 집진효율 특성 36
2.1. Stage 수 증가에 따른 집진효율 특성 36
2.1.1. 유전체 및 이오나이저 방식을 도입하지 않은 시스템의 집진효율
특성 36
2.1.2. 유전체 방식만 도입한 시스템의 집진효율 특성 38
2.1.3. 유전체 및 이오나이저 방식을 도입한 시스템의 집진효율 특성 40
2.2. 유전체 및 이오나이저 방식 도입 유무에 따른 유입유속별 집진효율
특성 42
2.2.1. 기류유입을 유도하지 않은 시스템의 집진효율 특성 42
2.2.2. 기류유입을 유도한 시스템의 집진효율 특성 45
2.3. 유입유속에 대한 각 stage별 집진효율 특성 47
2.3.1. 기류유입 및 유입유속에 대한 집진효율 특성 47
2.3.2. 기류유입을 조합한 시스템의 집진효율 특성 50
3. 실험조건에 따른 특성 비교 52
3.1. 기류유입에 따른 stage별 집진효율 특성 비교 52
3.1.1. 유전체 및 이오나이저 방식을 도입하지 않은 시스템의 집진효율
비교 52
3.1.2. 유전체 방식을 도입한 시스템의 집진효율 비교 54
3.1.3. 유전체 및 이오나이저 방식을 도입한 시스템의 집진효율 비교 56
3.2. 유전체 및 이오나이저 방식에 따른 stage별 집진효율 특성 비교
58
3.2.1. 유입유속에 따른 집진효율 특성 비교 58
4. 조건 변화에 따른 비교실험 특성 60
4.1. Stage 앞에 1 plate(0 kV)를 설치한 시스템의 특성 60
4.1.1. 기류유입, 1 plate 설치에 따른 유입유속별 압력손실 특성
60
4.1.2. 유전체 및 이오나이저 방식 도입에 따른 집진효율 특성
61
4.1.3. 기류유입, 1 plate 설치에 따른 유입유속별 집진효율 특성
비교 62
4.1.4. 1 plate 설치에 따른 집진효율 비교 63
4.2. 실험분진 평균입경에 대한 집진효율 특성 64
4.2.1. 5 stage에서의 유입유속 증가에 따른 집진효율 특성 64
4.2.2. 5 stage에서의 분진 평균입경에 대한 집진효율 비교 66
4.3. 분진 유입농도에 대한 집진효율 특성 67
4.3.1. 유전체 및 이오나이저 방식에 따른 유입농도별 집진효율 특성
비교 67
4.4. 실험용 분진을 steal dust로 실험하였을 때 특성 69
4.4.1. 5 stage에서의 유입유속 증가에 따른 집진효율 특성 69
4.4.2. 5 stage에서의 분진종류에 대한 유입유속별 집진효율 특성 비교
70
Ⅴ. 결론 71
참고문헌 73
- Degree
- Master
-
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