KR101270469B1 - Electrostatic precipitator of a high flow velocity through a flow stabilization of suspended particles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방전판과 집진판을 부유입자의 진행방향에 평행하게 대향 배치하고 단일 고전압을 인가하여 상기 부유입자를 집진할 수 있도록 하되, 내부에 위치하는 집진판마다 부유입자의 유동과 수직방향으로 장홀을 복수 개 형성함으로써 고유속에서도 공기의 흐름을 안정적으로 유지하도록 하여 부유입자의 집진의 효율을 높일 수 있도록 하는 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrostatic precipitator for high speed through the flow stabilization of the suspended particles, and more specifically, to arrange the discharge plate and the dust collecting plate in parallel to the advancing direction of the floating particles and to collect the floating particles by applying a single high voltage. Floating particles that can increase the efficiency of dust collection by maintaining a stable flow of air even at high flow rate by forming a plurality of long holes in the vertical direction with the flow of floating particles for each dust collecting plate located inside It relates to an electrostatic precipitator for high speed through stabilization.
일반적인 공기 조화용 집진기는 통과 풍속이 낮은 상태에서 효율을 발휘할 수 있는데, 대개 1 ~ 2.5m/s 정도에서 효과가 나타나고 2.5m/s 이상이 되는 경우 효율이 현저히 떨어지는 경우가 많다. In general, the air conditioner dust collector can be effective at a low pass wind speed, and the effect is usually about 1 ~ 2.5m / s, the efficiency is often significantly reduced when it is more than 2.5m / s.
또한, 종래 2단식 전기집진장치의 경우 방전부와 집진부의 2중구조로 되어 있고, 상기 방전부와 집진부에 DC 11kV 및 DC 5.5kV의 상이한 전압을 부가해야 하기 때문에 각각의 전원공급을 위한 전원공급 제어부의 구성이 복잡해지고 이에 따라 고장이 빈번히 발생하는 등의 문제가 있다. 도7은 종래의 2단식 전기집진장치를 나타내는 것으로서, 방전부(1)의 방전판(2)과 와이어(3) 사이에 DC 11kV의 전압을 인가하여 각각 (+)와 (-)의 전하를 갖도록 함으로써 부유입자를 대전시키며, 집진부의 집진판(6)과 집진전극(7) 사이에 DC 5.5kV의 전압을 인가하여 각각 (+)와 (-)의 전하를 갖도록 이원화된 모습을 보여주고 있다. 상기 종래 기술에 의하면 와이어(3)의 단선이 빈발하여 국부적으로 대전에 영향을 미침에 따라 전체 집진효율의 성능이 저하되는 문제가 있으며, 고장 부위의 진단 및 해결에 많은 시간과 인력이 소요되는 문제가 있다. 또한 상기 종래 기술의 경우 터널 내의 공기정화 설비와 같이 고유속의 분진을 집진하는 데는 한계를 보이기 때문에 고유속의 용도로는 적절치 못한 한계가 있다.
In addition, the conventional two-stage electrostatic precipitator has a double structure of a discharge unit and a dust collector, and a different voltage of DC 11kV and DC 5.5kV must be added to the discharge unit and the dust collector. There is a problem such that the configuration of the complex and thus frequently occurs a failure. FIG. 7 shows a conventional two-stage electrostatic precipitator, wherein a voltage of 11 kV is applied between the
국내등록특허공보 제10-0871601호 (등록일자: 2008.11.26.) 는 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2중으로 인가되는 전압방식을 지양하고 단일 고전압을 인가하여 고유속용으로 분진을 집진하기 위한 장치 및 방법을 나타내고 있다. 상기 기술은 집진판과 방전판을 상호 대향되도록 하되 분진의 진행방향에 대해 평행하게 위치되도록 하며, 방전판을 중공으로 형성하되 중공부에 다수의 첨단 돌기부를 형성하여 코로나 방전에 의해 분진을 대향되는 집진부에 집진되도록 하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 상기 기술의 경우, 도2d에서 보는 바와 같이 방전판(30)과 집진판(10) 사이를 분진이 이동함에 따라 속도분포의 차이가 나타나게 되고, 이로 인해 일정 거리이상에서 난류가 발생하게 되어 집진의 효율이 저하되는 문제가 있다. 즉, 도3을 참조하면, 초기에 U의 속도로 방전판(30)과 집진판(10)의 사이를 통과하는 분진이 일정구간은 층류를 형성하며 안정되게 흐르면서 집진이 될 수 있으나, 난류가 형성되는 경우 경계층의 두께(δ)가 급격히 감소되면서 집진의 효율이 저하되게 된다.
Korean Patent Publication No. 10-0871601 (Registration Date: 2008.11.26.) Is to solve the problems of the prior art, avoiding the dual voltage method applied to dust dust for high speed by applying a single high voltage The apparatus and method for doing this are shown. The above technique is to face the dust collecting plate and the discharge plate to be parallel to each other in the direction of the dust, and to form a discharge plate in the hollow, but forming a number of high-end projections in the hollow to the dust collecting part facing the dust by corona discharge It is characterized in that to be collected. However, in the above technique, as shown in FIG. 2D, as the dust moves between the
본 발명은 상기 기술의 한계를 극복하기 위한 것으로서, 방전판(30)과 집진판(10) 사이에 나타나는 속도분포의 차이에 따른 난류 생성을 최소화하여 유동안정화가 이루어질 수 있도록 개선된 형태의 고유속 집진기를 제공하고자 한다.
The present invention is to overcome the limitations of the above technology, a high speed dust collector of the improved form to minimize the turbulence generated by the difference in the speed distribution appear between the
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명에 의하면 단일 고전압 인가방식으로 부유입자의 진행방향에 상호 평행하게 대향 배치되도록 방전판과 집진판을 형성하되, 상기 방전판과 집진판의 사이에 유동안정화를 위해 집진장홀을 갖는 집진판을 구비함으로써 고유속에서도 안정되게 부유입자를 집진할 수 있도록 하는 전기집진창치에 관한 것이다.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, according to the present invention by forming a discharge plate and a dust collecting plate so as to be disposed in parallel with each other in parallel to the direction of the movement of the floating particles in a single high voltage application method, the discharge plate and The present invention relates to an electrostatic precipitating window that can stably collect suspended particles even at high speed by providing a dust collecting plate having a dust collecting hole for cleaning the oil.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치는, 유입되는 공기 내의 부유입자를 집진하기 위해 부유입자의 진행방향에 상호 평행하게 대향 배치되는 방전판과 집진판으로 이루어지는 단일 고전압 인가 전기집진장치에 있어서, 양 끝단은 제1단부집진판(15)과 제2단부집진판(16)으로 이루어지며, 상기 제1단부집진판(15)과 제2단부집진판(16)의 사이에는 방전판(30)과 유동안정화집진판(20)이 순차적으로 형성되어 이루어지되, 상기 제2단부집진판(16)의 직전에는 방전판(30)이 인접하여 형성되는 것을 특징으로 한다.Electrostatic precipitator for high speed through the flow stabilization of the present invention for achieving the above object is composed of a discharge plate and a dust collecting plate which are disposed in parallel to each other in parallel with the advancing direction of the floating particles in order to collect the floating particles in the incoming air In a single high voltage applied electrostatic precipitator, both ends are composed of a first end
또한, 본 발명의 고유속용 전기집진장치의 방전판(30)은 유동과 수직방향의 변에 다수의 방전돌기부(50)를 갖는 방전홀(301)을 구비하며, 상기 유동안정화집진판(20)은 부유입자의 유동과 수직방향으로 형성되는 집진장홀(201)을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 고유속용 전기집진장치의 방전판(30)의 방전홀(301) 및 유동안정화집진판(20)의 집진장홀(201)은 각각 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 유동안정화집진판(20)에는 복수 개로 형성되는 각 집진장홀(201)의 사이마다 집진면(202)이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 고유속용 전기집진장치의 유동안정화집진판(20)에 형성되는 상기 집진면(202)은 상기 방전판(30)의 방전홀(301)에 대향되게 형성되며, 유동안정화집진판(20)에 형성되는 상기 집진장홀(201)은 상기 방전판(30)의 방전면(302)에 대향되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the
본 발명에 의하면, 방전판에 대향되게 형성되는 집진판의 분리를 통해 새로운 경계층을 형성하도록 함으로써 유동의 안정화를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the stabilization of the flow can be improved by forming a new boundary layer through separation of the dust collecting plate which is formed to face the discharge plate.
또한 본 발명에 의하면, 유동의 안정화에 따라 속도분포의 전이를 형성하여 난류현상을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the turbulence by forming a transition of the velocity distribution in accordance with the stabilization of the flow.
또한 본 발명에 의하면, 유동 안정화에 따른 난류현상방지에 따라 고유속에서도 부유입자의 집진 효율이 증가되게 된다.
In addition, according to the present invention, the dust collection efficiency of the suspended particles is increased even at a high flow rate by preventing turbulence due to the flow stabilization.
도1은 본 발명의 집진장치가 적용된 모습을 보여주는 도면.
도2a는 종래 전기집진장치의 구성장치가 순서에 따라 결합하여 형성되는 모습을 보여주는 도면.
도2b는 종래 전기집진장치가 순서에 따라 구성된 것을 정면에서 바라본 도면.
도2c는 도2b의 A-A 선 단면을 위에서 바라본 도면.
도2d는 종래 전기집진장치에 유입되는 부유입자의 흐름에 따라 난류가 형성되는 모습을 보여주는 도면.
도3a는 부유입자가 층류를 형성하며 유동되는 모습을 나타내는 도면.
도3b는 부유입자가 난류를 형성하며 유동되는 모습을 나타내는 도면.
도4는 본 발명에 적용되는 유동안정화 집진판의 모습을 나타내는 도면.
도5a는 본 발명에 따른 전기집진장치의 구성장치가 순서에 따라 형성될 수 있음을 보여주는 도면.
도5b는 본 발명에 따른 전기집진장치가 순서에 따라 구성된 것을 정면에서 바라본 도면.
도5c는 도5b의 C-C 선 단면을 위에서 바라본 도면.
도5d는 본 발명의 전기집진장치에 인입되는 부유입자의 흐름에 따라 난류가 형성되는 모습을 보여주는 도면.
도6a는 6m/s의 속도로 부유입자가 인입되었을 때 나타나는 종래 및 본 발명의 전기집진장치의 효율을 나타내는 도면.
도6b는 9m/s의 속도로 부유입자가 인입되었을 때 나타나는 종래 및 본 발명의 전기집진장치의 효율을 나타내는 도면.
도6c는 12m/s의 속도로 부유입자가 인입되었을 때 나타나는 종래 및 본 발명의 전기집진장치의 효율을 나타내는 도면.
도7은 종래 2단식 전기집진장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a state in which the dust collector of the present invention is applied.
Figure 2a is a view showing a state formed by combining the components of the conventional electrostatic precipitator in sequence.
Figure 2b is a view from the front that the conventional electrostatic precipitator is configured in order.
FIG. 2C is a view from above of AA line cross section of FIG. 2B; FIG.
Figure 2d is a view showing the turbulence is formed in accordance with the flow of suspended particles flowing into the conventional electrostatic precipitator.
Figure 3a is a view showing a state in which the suspended particles flow in forming a laminar flow.
Figure 3b is a view showing a state in which the suspended particles flow to form a turbulent flow.
Figure 4 is a view showing the appearance of the oil-in-water purifying dust collector applied to the present invention.
Figure 5a shows that the components of the electrostatic precipitator according to the present invention can be formed in order.
Figure 5b is a front view of the electrostatic precipitator according to the present invention configured in order.
5C is a view from above of the CC line cross-section of FIG. 5B;
Figure 5d is a view showing the turbulence is formed in accordance with the flow of suspended particles introduced into the electrostatic precipitator of the present invention.
Figure 6a is a view showing the efficiency of the electrostatic precipitator of the prior art and the present invention appearing when the suspended particles are drawn in at a speed of 6m / s.
Figure 6b is a view showing the efficiency of the electrostatic precipitator of the prior art and the present invention appearing when the suspended particles are introduced at a speed of 9m / s.
Figure 6c is a view showing the efficiency of the electrostatic precipitator of the prior art and the present invention appearing when the suspended particles are drawn in at a speed of 12m / s.
7 is a view showing a conventional two-stage electrostatic precipitator.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 집진장치가 적용된 모습을 보여주는 도면이고, 도4는 본 발명에 적용되는 유동안정화집진판(20)의 모습을 나타내는 도면으로서, 본 발명은 단일 고전압 인가방식의 전기집진장치 중 양 끝단을 제외한 중간부위에 배치되는 집진판을 유동안정화집진판(20)으로 형성함으로써 집진장치를 통과하는 부유입자의 난류화를 방지하여 집진효율을 증가시키는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 본 발명에 의하면 전기집진장치의 양 끝단은 종래의 집진판(10)을 이용하되, 중간부위에는 부유입자의 유동과 수직방향으로 길게 집진장홀(201)을 형성함으로써 부유입자가 상기 유동안정화집진판(20) 및 인접하여 형성된 방전판(30)과의 사이를 통과하면서 속도전이(vs)이 나타나도록 유도하여 난류의 형성을 최소화함으로써 집진판에 집진되는 부유입자의 양을 증가시키도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.
1 is a view showing a state in which the dust collector of the present invention is applied, Figure 4 is a view showing the state of the oil-in-collecting
도2는 종래 단일 고전압 인가방식의 전기집진장치를 나타내는 도면으로서, 도2a는 종래 전기집진장치의 구성요소가 순서에 따라 결합하여 형성되는 모습을 보여주고 있고, 도2b는 결합 후의 집진장치를 정면에서 바라보는 모습을 나타내고 있으며, 도2c는 도2b의 결합된 집진장치의 A-A 선 단면을 위에서 바라본 모습을 나타내고 있다. 상기 도면을 참조하면, 종래의 집진장치는 집진판(10)을 양 끝단에 형성시키고 그 사이에 방전판(30)과 집진판(10)을 순차적으로 적층하여 결합하고 있으며, 상기 집진판(10)과 방전판(30)의 결합은 제1결합공(41)과 제2결합공(42)을 상호 연결하여 결합함으로써 이루어지게 된다. 결합시에는 인가되는 전압으로부터 상호 독립될 수 있도록 집진판(10)과 방전판(30) 상호간을 절연애자로 절연시켜야 함은 물론이며, 결합을 위해 방전판 및 집진판 각각의 연결지지봉이 사용되게 된다. 도2의 경우 4개의 집진판(11,12,13,14)과 3개의 방전판(31,32,33)이 사용되는 것을 예로 들고 있으며, 방전판에는 방전홀(301)과 방전면(302)이 형성되되 상기 방전홀(301) 중 부유입자의 유동과 수직방향의 세로변마다 다수의 방전돌기부(50)가 형성되어 전압인가에 따라 방전되도록 함으로써 부유입자를 대전시키는 역할을 수행함을 알 수 있다.Figure 2 is a view showing a conventional single high voltage electrostatic precipitator, Figure 2a shows a state in which the components of the conventional electrostatic precipitator are formed by combining in order, Figure 2b is a front of the dust collector after coupling Figure 2c shows a cross-sectional view of the AA line cross-section of the combined dust collector of Figure 2b from above. Referring to the drawings, the conventional dust collector is formed on both ends of the
도2c와 도2d를 참조하면, 부유입자가 집진판(10)과 방전판(30) 사이를 통과하면서 층류를 형성하다가 평판거리(L)의 일정 부분을 통과하게 되면 난류가 형성됨을 알 수 있다. 난류가 형성되게 되면 경계층(BL)이 급격히 감소하게 되면서 집진판에 포집되는 부유입자의 수가 감소하게 된다. 즉, 일정 속도로 통과되는 부유입자의 경우 이동거리가 증가할수록 부유입자의 집진능력이 감소하게 된다. 도2d의 확대도면을 보면, 집진판(10)과 방전판(30)의 사이를 통과하는 부유입자의 통과거리가 증가(l 1→l 2→l 3)함에 따라 상기 집진판(10) 및 방전판(30)의 인접부위로부터 상기 집진판(10) 및 방전판(30) 사이의 중심부위로 갈수록 속도의 차이가 점차 크게 나타나게 되고, 결국에는 난류가 형성되는 것을 알 수 있다.
2C and 2D, it can be seen that when the floating particles pass between the
도3a와 도3b는 부유입자가 각각 층류와 난류를 형성하며 유동되는 모습을 보여주는 도면으로서, 도3a의 층류의 경우 입자가 경계층 두께(δ)의 내부로 들어가는 경우에 포집될 수 있음을 보여주고 있으며, 층류의 경우 초기속도(U)의 99%를 유지한 상태에서 경계층 두께(δ)에 대한 평판거리(L)의 비가 대략 0.05의 범위에 경계층이 형성되게 된다. 층류가 형성되는 경우 레이놀즈의 수(Re)는 평판유동의 경우 4.5×105 이하가 되며, 관내유동의 경우 2,300 이하가 되며, 평판유동에서 층류의 형성이 보다 크게 이루어지는 것을 알 수 있다.3A and 3B show the floating particles flowing in laminar and turbulent flow, respectively, and in the case of the laminar flow of FIG. 3A, the particles may be collected when they enter the boundary layer thickness δ. In the case of laminar flow, the boundary layer is formed in a range of approximately 0.05 in the ratio of the plate distance L to the boundary layer thickness δ while maintaining 99% of the initial velocity U. When laminar flow is formed, the Reynolds number (Re) is 4.5 × 10 5 or less for plate flow, 2,300 or less for in-tube flow, and it can be seen that the formation of laminar flow in plate flow is larger.
도3b의 난류의 경우 평판의 일정거리 이상에서 난류가 발생함으로써 경계층의 두께(δ)가 급격히 감소하게 되며, 이로 인해 집진효율이 감소될 수 있음을 보여주고 있다. 즉, 부유입자가 통과되는 평판의 길이 또는 관의 지름, 진행속도 및 부유입자의 밀도에 따라 부유입자가 통과되는 평판 또는 관의 일정 부분에서 난류가 발생하게 되는데, 이때 레이놀즈의 수(Re)는 평판유동의 경우 4.5×105 이상이 되며 관내유동의 경우 2,300이상이 되게 되며, 관내유동의 경우에 난류 형성이 쉽게 이루어짐을 알 수 있다.In the turbulence of FIG. 3B, the turbulence occurs over a certain distance of the flat plate, thereby rapidly decreasing the thickness δ of the boundary layer, thereby reducing dust collection efficiency. That is, turbulence occurs in a portion of the plate or tube through which the suspended particles pass, depending on the length of the plate through which the suspended particles pass or the diameter of the tube, the traveling speed, and the density of the suspended particles. In the case of plate flow, it becomes 4.5 × 10 5 or more, and in the case of in-pipe flow, it becomes more than 2,300.
따라서, 평판 또는 관내에서의 난류 발생에 의해 부유입자의 집진효율이 감소되기 때문에 평판 또는 관내에서의 부유입자 유동시 난류 발생을 최소화하기 위한 구성이 필요하게 된다.
Therefore, since the dust collecting efficiency of the floating particles is reduced by the generation of turbulence in the flat plate or pipe, a configuration for minimizing the generation of turbulence during the floating particle flow in the flat plate or pipe is required.
도4는 본 발명에 적용되는 유동안정화집진판(20)의 모습을 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따르면 전기집진장치의 중간 부위에 형성되는 집진판의 경우 부유입자의 유동과 수직방향으로 집진장홀(201)을 형성하고, 상기 집진장홀(201) 사이마다 집진면(202)이 형성되도록 함으로써 부유입자의 유동시 난류의 발생을 최소화하도록 하고 있다. 본 발명의 전기집진장치는 도2a의 종래 전기집진장치와 유사한 형태로서 집진판과 방전판을 순차적으로 이웃되게 형성하되, 다만 중간부위에 형성되는 집진판을 유동안정화집진판(20)으로 형성함으로써 부유입자의 유동안정화를 꾀함을 특징으로 한다. Figure 4 is a view showing a state of the
도5a를 참조하면 본 발명에 따른 전기집진장치의 모습을 알 수 있으며, 양 끝단의 집진판(15, 16)은 종래와 마찬가지로 부유입자의 유동과 수직방향으로 집진장홀이 형성되지 않도록 하되, 중간부위의 집진판(21, 22)의 경우에는 부유입자의 유동과 수직방향으로 길게 장홀이 형성된 유동안정화집진판(20)으로 형성하도록 한다. 양 끝단의 집진판은 부유입자가 통과되는 특성상 부유입자가 전기집진장치의 외부로 유출되지 않도록 종래와 같이 구멍이 없이 폐쇄된 상태를 유지할 수 있도록 한다. Referring to Figure 5a it can be seen the appearance of the electrostatic precipitator according to the present invention, the dust collecting plate (15, 16) at both ends of the dust collecting hole in the vertical direction and the vertical direction of the flow of the suspended particles as in the prior art, the middle portion In the case of the dust collecting plate (21, 22) is to be formed as a
도5a는 제1단부집진판(15)과 제2단부집진판(16)의 사이에 제1유동안정화집진판(21) 및 제2유동안정화집진판(22)이 위치하도록 하되, 그 사이마다 제1방전판(31), 제2방전판(32) 및 제3방전판(33)이 각각 위치하고 있는 것을 보여주고 있으며, 중간부위의 방전판(30) 및 유동안정화집진판(20)은 상황에 따라 가감될 수 있도록 함으로써 전기집진장치의 크기를 조절할 수 있음은 물론이다. 본 발명에 사용되는 방전판에는 종래와 마찬가지로 중공의 방전홀(301)이 형성되며 상기 방전홀(301)의 사이마다 방전면(302)이 형성되도록 한다. 또한, 상기 방전홀(301)의 수직방향의 세로변에는 방전돌기부(50)를 구비함으로써 첨단방전에 의해 방전이 용이하도록 하여 전기집진장치를 통과하는 부유입자의 대전이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.5A shows that the first
도5b는 본 발명에 따른 전기집진장치가 순서에 따라 구성된 것을 정면에서 바라본 도면으로서, 상기 도5b를 참조하면 유동안정화집진판(20)에 형성되는 집진장홀(201)의 사이마다 방전판(30)에 형성된 방전홀(301)이 위치되도록 형성됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 유동안정화집진판(20)에 형성된 집진장홀(201)에 방전판(30)의 방전면(302)이 대향되도록 구성되며, 유동안정화집진판(20)의 집진면(202)에 방전판(30)의 방전홀(301)이 대향되도록 구성되게 된다.Figure 5b is a front view of the electrostatic precipitator according to the present invention is configured in order, referring to Figure 5b the
도5c는 도5b의 C-C 선 단면을 위에서 바라본 도면으로서 각각의 검은 선은 집진판과 방전판의 각 면을 나타내며 중간 부위 유동안정화집진판(21, 22) 및 방전판(31, 32, 33)의 빈 곳은 각각 집진장홀(201)과 방전홀(301)을 나타낸다. 상기 도5c를 통해서도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 중간 부위에 형성되는 유동안정화집진판(21, 22)의 집진장홀(201)에 대향되는 곳에 방전판(31, 32, 33)의 방전홀(301)이 형성되게 되며, 유동안정화집진판(21, 22)의 집진면(202)에 대향되는 곳에 방전판(31, 32, 33)의 방전홀(302)이 형성되게 된다.Fig. 5C is a view of the cross-section of the CC line of Fig. 5B from the top, where each black line represents each side of the dust collecting plate and the discharge plate, and the bins of the
도5d는 도5c의 평단면도를 확대도시한 도면을 포함하는 것으로서, 확대도를 참조하면 유동안정화집진판(20)과 방전판(30)의 사이로 통과되는 부유입자의 속도분포가 종래 기술과 대비되는 것을 알 수 있다. 상기 도5d의 본 발명에 따르면, 집진판의 분리에 의해 새로운 경계층이 형성되게 되어 부유입자의 유동이 안정화되는 것을 알 수 있다. 즉, 도2d의 종래기술의 경우 집진판과 방전판의 인접부위와 중간부위의 속도분포에 따라 일정거리이상에서 난류가 형성되었는데, 본 발명의 경우 집진판 분리에 의해 중간부위에서 속도의 전이현상이 나타나게 되어 속도의 차이에 따른 난류생성현상이 사라지게 됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 유동안정화집진판(20)에 형성된 집진장홀(201)에 의해 l 2 위치에서 전이속도(vs)가 형성되게 되고, 상기 집진장홀(201)을 따라 이동하던 부유입자가 l 3 위치 직전에 형성된 집진면(202)을 만나게 되면 새로운 경계층(BL)을 형성하면서 부유입자를 안정적으로 포집할 수 있게 된다.FIG. 5D includes an enlarged view of the planar cross-sectional view of FIG. 5C. Referring to the enlarged view, the velocity distribution of the suspended particles passing between the
따라서, 본 발명에 의하면 종래 고전압 단일인가 방식의 집진장치의 중간부위에 형성되는 집진판에 집진장홀(201)을 부유입자의 유동과 수직방향으로 길게 형성되도록 함으로써 상기 집진장홀(201)을 통과하는 부유입자가 집진면(202)을 만나면서 새로운 경계층을 형성하며 포집되기 때문에, 고유속의 부유입자를 안정되게 포집하는 것이 가능하게 된다.
Therefore, according to the present invention, the
도6은 본 발명에 따른 전기집진장치에 부유입자가 6m/s, 9m/s 및 12m/s의 속도로 인입되었을 때를 보여주는 그래프로서, 종래 전기집진장치에 동일한 부유입자를 동일한 속도로 인입했을 경우를 비교한 것을 나타내고 있다.6 is a graph showing when the suspended particles are introduced at the speed of 6m / s, 9m / s and 12m / s in the electrostatic precipitator according to the present invention, the same floating particles were introduced into the conventional electrostatic precipitator at the same speed The case compared is shown.
비교시험을 위한 시험장비는 판형의 전기집진장치를 이용하였으며, 종래 전기집진장치의 경우 4개의 집진판(10)과 3개의 방전판(30)으로 구성되도록 하였으며, 본 발명의 유동안정화 전기집진장치의 경우 양 끝단은 종래의 집진판으로 형성하되, 중간부위의 집진판은 유동안정화집진판(20)으로 형성하였다. 인가전압은 15kV, 7mA로 설정하였으며, TSI사의 APS(Aerosol Particle Sizer)를 사용하여 전기집진장치의 전단 및 후단의 농도를 측정하였으며, 실험입자는 JIS의 시험분체(Test Powder)를 사용하였다. 또한, 부유입자의 크기는 0.777μm ~ 6.26μm 범위에 걸쳐 진행하였으며, 집진판과 방전판의 간격은 20mm로 하되, 두께는 0.4mm의 STS304 판을 사용하였다.The test equipment for the comparative test was using a plate-shaped electrostatic precipitator, the conventional electrostatic precipitator was to be composed of four
아래의 표1은 도2의 집진효율을 부유입자의 속도별로 평균한 값을 도2의 종래기술과 비교하여 나타낸 것이며, 표2는 개별 입자크기에 따른 각 속도별 집진효율을 종래기술과 비교하여 나타낸 것이다.
Table 1 below shows the average value of the dust collection efficiency of FIG. 2 by the speed of the suspended particles compared with the prior art of FIG. 2, and Table 2 compares the dust collection efficiency of each speed according to the individual particle sizes with the prior art. It is shown.
입자
크기
particle
size
속도별 집진효율의 평균값(%)
Average value of dust collection efficiency by speed (%)
6m/s
6 m / s
9m/s
9 m / s
12m/s
12 m / s
0.777 ~
6.26
0.777 ~
6.26
종래
Conventional
본발명
Invention
종래
Conventional
본발명
Invention
종래
Conventional
본발명
Invention
98.67
98.67
98.79
98.79
95.30
95.30
96.50
96.50
90.93
90.93
92.57
92.57
6m/s
6 m / s
9m/s
9 m / s
12m/s
12 m / s
입자크기
Particle size
입자크기
Particle size
입자크기
Particle size
상기 표1 및 표2를 참조하면, 부유입자의 유입속도가 6m/s일 경우 본 발명과 종래기술의 집진효율은 평균 0.12% 차이에 불과하나, 9m/s일 경우에는 1.2%, 12m/s일 경우에는 1.64%로 향상됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 고유속의 전기집진장치에 효율적으로 적용될 수 있다.Referring to Table 1 and Table 2, when the inflow rate of the suspended particles is 6m / s, the dust collection efficiency of the present invention and the prior art is only 0.12% difference on average, 1.2%, 12m / s if 9m / s It can be seen that the improvement to 1.64%. Therefore, the present invention can be efficiently applied to a high speed electrostatic precipitator.
특히 부유입자의 크기가 작을수록 본 발명의 유동안정화 집진장치가 종래보다 효과가 큰 것으로 나타나, 본 발명에 따라 집진면(202)에서 새로운 경계층이 형성됨으로써 크기가 작은 부유입자가 집진면으로부터 멀리 달아나지 못하고 집진될 수 있음을 알 수 있다. 도6a 내지 도6c의 그래프를 보면 부유입자의 크기가 작을 수록 집진효율이 종래보다 향상됨을 알 수 있으며, 본 발명의 경우 방전판과 집진판 사이의 간극이 작기 때문에 유로가 작게 형성되는 관내 유동에도 동일하게 적용이 가능하게 된다.
Particularly, the smaller the size of the suspended particles is, the greater the effect of the oil-based purifying dust collector of the present invention is. The new boundary layer is formed in the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로서 이해되어야 하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1: 방전부 2: 방전판
3: 와이어 5: 집진부
6: 집진판 7: 집진전극
10: 집진판 11: 제1집진판
12: 제2집진판 13: 제3집진판
14: 제4집진판 15: 제1단부집진판
16: 제2단부집진판 20: 유동안정화집진판
21: 제1유동안정화집진판 22: 제2유동안정화집진판
201: 집진장홀 202: 집진면
30: 방전판 301: 방전홀
302: 방전면 31: 제1방전판
32: 제2방전판 33: 제3방전판
41, 41a, 41b: 제1결합공 42: 제2결합공
50: 방전돌기부 v, v 1, v 2,: 속도분포
l 0, l 1, l 2, l 3: 거리 BL: 경계층
δ: 경계층 두께 L: 평판거리
U: 초기속도1: discharge part 2: discharge plate
3: wire 5: dust collector
6: dust collecting plate 7: dust collecting electrode
10: dust collecting plate 11: first dust collecting plate
12: 2nd dust collector 13: 3rd dust collector
14: fourth dust collecting plate 15: first end dust collecting plate
16: second stage dust collection plate 20: dust collection
21: Purifying Dust During 1st Oil 22: Purifying Dust During 2nd Oil
201: dust collecting hole 202: dust collecting surface
30: discharge plate 301: discharge hole
302: discharge surface 31: first discharge plate
32: second discharge plate 33: third discharge plate
41, 41a, 41b: first coupling hole 42: second coupling hole
50: discharge protrusions v , v 1 , v 2 ,: velocity distribution
l 0 , l 1 , l 2 , l 3 : distance BL: boundary layer
δ: boundary layer thickness L: plate distance
U: initial speed
Claims (5)
양 끝단은 제1단부집진판(15)과 제2단부집진판(16)으로 이루어지며,
상기 제1단부집진판(15)과 제2단부집진판(16)의 사이에는 방전판(30)과 유동안정화집진판(20)이 순차적으로 형성되어 이루어지되,
상기 제2단부집진판(16)의 직전에는 방전판(30)이 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치.
In a single high voltage applied electrostatic precipitator consisting of a discharge plate and a dust collecting plate which are disposed in parallel to each other in parallel with the advancing direction of the floating particles to collect the floating particles in the air,
Both ends are composed of a first end dust collecting plate 15 and a second end dust collecting plate 16,
Between the first end dust collecting plate 15 and the second end dust collecting plate 16, the discharge plate 30 and the oil-collecting dust collecting plate 20 are sequentially formed,
Electrostatic precipitator for high speed through the flow stabilization of the suspended particles, characterized in that the discharge plate 30 is formed adjacent immediately before the second end dust collecting plate (16).
상기 방전판(30)은 부유입자의 유동과 수직방향의 변에 다수의 방전돌기부(50)를 갖는 방전홀(301)을 구비하며,
상기 유동안정화집진판(20)은 부유입자의 유동과 수직방향으로 형성되는 집진장홀(201)을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치.
The method of claim 1,
The discharge plate 30 has a discharge hole 301 having a plurality of discharge projections 50 on the side of the flow and the vertical direction of the floating particles,
The oil-collecting dust collecting plate 20 has a dust collecting hole 201 which is formed in a direction perpendicular to the flow of the floating particles.
상기 방전판(30)의 방전홀(301) 및 유동안정화집진판(20)의 집진장홀(201)은 각각 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치.
The method of claim 2,
Electrostatic precipitator for the high speed through the flow stabilization of the suspended particles, characterized in that the discharge hole 301 of the discharge plate 30 and the dust collecting hole 201 of the oil purification plate 20 during the period.
상기 유동안정화집진판(20)에는 복수 개로 형성되는 각 집진장홀(201)의 사이마다 집진면(202)이 형성되는 것을 특징으로 하는 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치.
The method of claim 3,
The dust collection plate 20 has a dust collecting surface 202 is formed between each of the plurality of dust collector holes 201 formed in the oil-based dust collector for high speed through the flow stabilization of the suspended particles.
유동안정화집진판(20)에 형성되는 상기 집진면(202)은 상기 방전판(30)의 방전홀(301)에 대향되게 형성되며,
유동안정화집진판(20)에 형성되는 상기 집진장홀(201)은 상기 방전판(30)의 방전면(302)에 대향되게 형성되는 것을 특징으로 하는 부유입자의 유동 안정화를 통한 고유속용 전기집진장치.
5. The method of claim 4,
The dust collecting surface 202 formed in the purification plate 20 during the oil is formed to face the discharge hole 301 of the discharge plate 30,
The dust collector hole 201 formed in the purification plate 20 during the oil flow is characterized in that the electrostatic precipitator through the flow stabilization of the suspended particles, characterized in that formed to face the discharge surface 302 of the discharge plate (30).
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| KR1020120018744A KR101270469B1 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Electrostatic precipitator of a high flow velocity through a flow stabilization of suspended particles |
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| KR (1) | KR101270469B1 (en) |
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