KR101146056B1 - Cooled probe for sampling exhaust gas - Google Patents

Cooled probe for sampling exhaust gas Download PDF

Info

Publication number
KR101146056B1
KR101146056B1 KR1020090130391A KR20090130391A KR101146056B1 KR 101146056 B1 KR101146056 B1 KR 101146056B1 KR 1020090130391 A KR1020090130391 A KR 1020090130391A KR 20090130391 A KR20090130391 A KR 20090130391A KR 101146056 B1 KR101146056 B1 KR 101146056B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling water
exhaust gas
cooling
probe
flow path
Prior art date
Application number
KR1020090130391A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110073681A (en
Inventor
박부민
김형모
최채홍
양수석
Original Assignee
한국항공우주연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020090130391A priority Critical patent/KR101146056B1/en
Publication of KR20110073681A publication Critical patent/KR20110073681A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101146056B1 publication Critical patent/KR101146056B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N2001/2282Devices for withdrawing samples in the gaseous state with cooling means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

배기관 내에 삽입되어 배기가스의 성분을 분석하기 위하여 연소기로부터 배기가스를 포집하는 냉각 프루브에 있어서, 상기 냉각 프루브의 내부의 중심에는 양측 단부가 개방되어 배기가스 포집 유로가 형성되고, 상기 배기가스 포집 유로의 외주면에는 냉각수 유로가 형성되어, 상기 냉각수 유로의 일측 단부에 형성되는 냉각수 유입구로부터 냉각수가 유입되어 상기 냉각수 유로의 타측 단부에 형성되는 냉각수 배출구로 상기 냉각수가 배출되는 것을 특징으로 하여, 상기 냉각 프루브의 구조를 단순화여 상기 냉각 프루브의 제작이 용이하게 되며, 제작 비용을 절감할 수 있게 되고, 상기 냉각수 배출구로부터 배출되는 냉각수가 배기관 내부의 배기가스를 일정 부분 냉각하게 되어, 상기 배기관 내부의 배기가스를 냉각하기 위한 냉각수의 사용량을 절감할 수 있게 되는 현저한 효과가 있다.In the cooling probe inserted into the exhaust pipe to collect the exhaust gas from the combustor for analyzing the components of the exhaust gas, both ends of the cooling probe is opened at the center of the inside of the cooling probe to form an exhaust gas collecting passage. A cooling water flow path is formed on an outer circumferential surface of the cooling water flow path, and the cooling water flows from the cooling water inlet formed at one end of the cooling water flow path to discharge the cooling water to the cooling water discharge port formed at the other end of the cooling water flow path. By simplifying the structure of the cooling probe is easy to manufacture, it is possible to reduce the manufacturing cost, the cooling water discharged from the cooling water outlet to cool a portion of the exhaust gas inside the exhaust pipe, exhaust gas inside the exhaust pipe The amount of coolant to cool There is a significant effect of being able to subtract.

가스터빈, 연소기, 배기가스, 포집, 프루브 Gas Turbine, Combustor, Exhaust Gas, Collection, Probe

Description

배기가스 포집용 냉각 프루브{Cooled probe for sampling exhaust gas}Cooled probe for sampling exhaust gas

본 발명은 배기가스 포집용 냉각 프루브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료를 고온 고압 상태에서 연소시켜 전력이나 동력을 얻는 가스터빈에서 연료가 연소하면서 발생하는 배기가스의 성분을 분석하기 위하여 연소기로부터 배기가스를 포집하여 가스 분석기로 배출하기 위한 배기가스 포집용 냉각 프루브에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling probe for collecting exhaust gas, and more particularly, to exhaust the exhaust gas from the combustor to analyze the components of the exhaust gas generated while the fuel is combusted in a gas turbine where the fuel is combusted at high temperature and high pressure to obtain power or power. The present invention relates to a cooling probe for collecting exhaust gas for collecting and discharging gas to a gas analyzer.

일반적인 가스터빈의 연소기 성능시험에 있어서 상기 연소기로부터 배출되는 배기가스의 조성 분석은 연소 효율 측정과 환경 보호 측면에서 아주 중요한 측정이다.In the combustor performance test of a general gas turbine, the composition analysis of the exhaust gas emitted from the combustor is a very important measurement in terms of combustion efficiency and environmental protection.

상기 연소기로부터 배출되는 배기가스의 조성을 분석하기 위해서는 1000°C 이상의 고온의 배기가스 중에 삽입되어 배기가스를 포집하는 프루브(Probe)가 필요하다. 상기의 고온 배기가스 중에 삽입되는 프루브는 일반적으로 냉각수를 이용하여 냉각하게 된다. 이는 포집된 배기가스가 프루브 내에서 반응이 지속되어 조성의 변화가 일어나는 것을 방지하기 위해 배기가스를 냉각하는 것과 고온 배기가스 중에서 프루브의 소손을 방지하기 위하여 프루브 자체를 냉각하는 것이다.In order to analyze the composition of the exhaust gas discharged from the combustor, a probe (Probe) which is inserted into the exhaust gas of high temperature of 1000 ° C. or more and collects the exhaust gas is required. The probe inserted into the hot exhaust gas is generally cooled by using cooling water. This is to cool the exhaust gas in order to prevent the collected exhaust gas from reacting in the probe and to change the composition, and to cool the probe itself in order to prevent burn out of the hot exhaust gas.

도 1 은 종래의 냉각 프루브의 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state of a cross section of a conventional cooling probe.

도 1 을 참조하면, 일반적인 종래의 수랭 방식의 냉각 프루브(10)는 냉각수가 배기가스의 조성에 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 폐회로 순환 시스템으로 냉각된다.Referring to FIG. 1, a general conventional water cooling cooling probe 10 is cooled in a closed loop circulation system to prevent cooling water from affecting the composition of exhaust gas.

상기 폐회로 순환 시스템의 냉각 프루브(10)는 내부의 중심에 연소기로부터 배기가스가 유입되는 배기가스 포집 유로(11)가 형성되고, 상기 배기가스 포집 유로(11)의 외측으로 냉각수 유입로(12) 및 냉각수 배출로(13)가 차례대로 일체적으로 형성된다. 따라서, 상기 냉각 프루브의 기저부(root)의 유입구(14)로부터 유입되는 냉각수는 냉각수 유입로(12)를 따라 흐르게 되고, 상기 냉각 프루브(10)의 팁(tip) 부분에서 상기 냉각수 배출로(13)로 들어가서 다시 상기 기저부의 환수구(15)로 배출된다.The cooling probe 10 of the closed loop circulation system has an exhaust gas collecting passage 11 through which exhaust gas flows from a combustor at a center of the inside of the closed loop circulation system, and a cooling water inflow passage 12 outside the exhaust gas collecting passage 11. And the cooling water discharge path 13 are integrally formed in sequence. Therefore, the coolant flowing from the inlet 14 of the root of the cooling probe flows along the cooling water inlet 12, and the cooling water discharge path 13 at the tip of the cooling probe 10. ) Is discharged back to the bottom of the return port (15).

상기와 같은 종래의 폐회로 순환 시스템의 냉각 프루브는 팁 부분에서 절곡되도록 냉각수 유입로 및 냉각수 배출로를 일체적으로 형성하기 위한 냉각 프루브의 용접 또는 브레이징(brazing) 제작이 매우 어려워서 과다한 제작 비용을 필요로 하고, 환수되는 냉각수의 배관 및 냉각을 위한 설비가 필요하게 되어 전체적으로 시스템이 복잡해지는 문제점이 있었다.The cooling probe of the conventional closed loop circulation system is very difficult to weld or braze the cooling probe to integrally form the cooling water inlet and the cooling water outlet so that it is bent at the tip portion, thus requiring excessive manufacturing cost. And, there is a problem that the system is complicated as a whole is required for the piping and cooling of the cooling water to be returned.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 종래의 폐회로 순환 시스템의 냉각 프루브의 경우, 팁 부분에서 절곡되도록 냉각수 유입로 및 냉각수 배출로를 일체적으로 형성하기 위한 냉각 프루브의 용접 또는 브레이징(brazing) 제작이 매우 어려워서 과다한 제작 비용이 요구되는 문제점을 해결할 수 있는 배기가스 포집용 냉각 프루브를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the various problems as described above, the present invention is a cooling probe of the conventional closed loop circulation system, to form a cooling water inlet and cooling water discharge path integrally to be bent at the tip portion It is an object of the present invention to provide a cooling probe for collecting exhaust gases that can solve the problem that welding or brazing the cooling probe is very difficult and requires excessive manufacturing costs.

또한, 본 발명은 종래의 폐회로 순환 시스템의 냉각 프루브의 경우, 환수되는 냉각수의 배관 및 냉각을 위한 설비가 필요하게 되어 전체적으로 시스템이 복잡해지는 문제점을 해결할 수 있는 배기가스 포집용 냉각 프루브를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention, in the case of the cooling probe of the conventional closed loop circulation system, it is necessary to provide a facility for the piping and cooling of the cooling water to be returned to provide an exhaust gas collection cooling probe that can solve the problem that the system is complex as a whole. The purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브는,Exhaust gas collection cooling probe according to the present invention for achieving the above object,

배기관(40) 내에 삽입되어 배기가스의 성분을 분석하기 위하여 연소기(30)로부터 배기가스를 포집하는 냉각 프루브(20)에 있어서, 상기 냉각 프루브(20)의 내부의 중심에는 양측 단부가 개방되어 배기가스 포집 유로(21)가 형성되고, 상기 배기가스 포집 유로(21)의 외주면에는 냉각수 유로(22)가 형성되어, 상기 냉각수 유로(22)의 일측 단부에 형성되는 냉각수 유입구(24)로부터 냉각수가 유입되어 상기 냉각수 유로(22)의 타측 단부에 형성되는 냉각수 배출구(25)로 상기 냉각수가 배출되어지되,
상기 냉각수 유입구(24)는 상기 냉각수 유로(22)의 일측 단부로서 상기 배기관(40) 외측 부분에 형성되며, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 타측 단부로서 상기 배기관(40) 내에 삽입되는 부분에 형성되는 것을 특징으로 하고,
In the cooling probe (20) inserted into the exhaust pipe (40) to collect the exhaust gas from the combustor (30) in order to analyze the composition of the exhaust gas, both ends of the cooling probe (20) are opened at the center of the interior of the cooling probe (20). A gas collecting flow path 21 is formed, and a cooling water flow path 22 is formed on an outer circumferential surface of the exhaust gas collecting flow path 21, and cooling water is supplied from the cooling water inlet 24 formed at one end of the cooling water flow path 22. The coolant is discharged into the coolant outlet 25 formed at the other end of the coolant channel 22 to be discharged,
The cooling water inlet 24 is formed at an outer portion of the exhaust pipe 40 as one end of the cooling water flow passage 22, and the cooling water outlet 25 is the exhaust pipe 40 as the other end of the cooling water flow passage 22. Characterized in that the portion is inserted into,

바람직하게는, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 외측 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하고,Preferably, the cooling water outlet 25 is characterized in that formed in the outward direction of the cooling water flow path 22,

바람직하게는, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 외주면을 따라 다수 개가 배열하여 형성되는 것을 특징으로 하고,Preferably, the cooling water discharge port 25 is characterized in that a plurality of arranged along the outer circumferential surface of the cooling water flow path 22,

바람직하게는, 상기 냉각 프루브(20)는 "ㄱ"자 형상으로 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the cooling probe 20 is characterized in that it is formed by bending in a "b" shape.

본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브에 의하면, 냉각수 유로의 일측 단부에 냉각수 유입구를 형성하고, 상기 냉각수 유로의 타측 단부에 냉각수 배출구를 형성하여 구조를 단순화함으로써 상기 냉각 프루브의 제작이 용이하게 되며, 제작 비용을 절감할 수 있게 되는 현저한 효과가 있다.According to the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention, the cooling water inlet is formed at one end of the cooling water flow path, and the cooling water outlet is formed at the other end of the cooling water flow passage to simplify the structure, thereby making the cooling probe easy. In addition, there is a remarkable effect of reducing the production cost.

또한, 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브에 의하면, 상기 냉각수 배출구로부터 배출되는 냉각수가 배기관 내부의 배기가스를 일정 부분 냉각하게 되어, 상기 배기관 내부의 배기가스를 냉각하기 위한 냉각수의 사용량을 절감할 수 있게 되는 현저한 효과가 있다.In addition, according to the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention, the cooling water discharged from the cooling water discharge port to cool the exhaust gas in the exhaust pipe partly, reducing the amount of the cooling water for cooling the exhaust gas inside the exhaust pipe. There is a remarkable effect that can be done.

이하에서 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the advantages, features and preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브의 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a cross section of an exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention.

도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브는 배기관(40) 내에 삽입되어 배기가스의 성분을 분석하기 위하여 연소기(30)로부터 배기가스를 포집하는 냉각 프루브(20)에 있어서, 상기 냉각 프루브(20)의 내부의 중심에는 양측 단부가 개방되어 배기가스 포집 유로(21)가 형성되고, 상기 배기가스 포집 유로(21)의 외주면에는 냉각수 유로(22)가 형성되어, 상기 냉각수 유로(22)의 일측 단부에 형성되는 냉각수 유입구(24)로부터 냉각수가 유입되어 상기 냉각수 유로(22)의 타측 단부에 형성되는 냉각수 배출구(25)로 상기 냉각수가 배출되어지되, 상기 냉각수 유입구(24)는 상기 냉각수 유로(22)의 일측 단부로서 상기 배기관(40) 외측 부분에 형성되며, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 타측 단부로서 상기 배기관(40) 내에 삽입되는 부분에 형성되는 것을 특징으로 한다. Referring to Figure 2, the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention is inserted into the exhaust pipe 40 in the cooling probe 20 for collecting the exhaust gas from the combustor 30 to analyze the components of the exhaust gas, Both ends of the cooling probe 20 are opened at both ends to form an exhaust gas collecting passage 21, and a cooling water passage 22 is formed on an outer circumferential surface of the exhaust gas collecting passage 21. Cooling water is introduced from the cooling water inlet 24 formed at one end of the 22 and the cooling water is discharged to the cooling water outlet 25 formed at the other end of the cooling water flow passage 22, and the cooling water inlet 24 is provided. Is formed at an outer portion of the exhaust pipe 40 as one end of the cooling water flow passage 22, and the cooling water discharge port 25 is inserted into the exhaust pipe 40 as the other end of the cooling water flow passage 22. It is formed on features.

본 발명에 따른 배기가스 포집 유로(21)는 양측 단부가 개방되도록 냉각 프루브(20)의 내부의 중심에 형성된다. 상기 배기가스 포집 유로(21)의 개방된 일측 단부는 배기관(40) 내부에 설치되어 배기가스를 포집하고, 상기 배기가스 포집 유로(21)의 개방된 타측 단부는 상기 포집된 배기가스를 배기가스 분석기(60)로 배출하게 된다.The exhaust gas collecting passage 21 according to the present invention is formed at the center of the inside of the cooling probe 20 so that both ends thereof are opened. One open end of the exhaust gas collecting passage 21 is installed inside the exhaust pipe 40 to collect the exhaust gas, and the other open end of the exhaust gas collecting passage 21 exhausts the collected exhaust gas. It is discharged to the analyzer 60.

본 발명에 따른 냉각수 유로(22)는 상기 배기가스 포집 유로(21)의 외주면에 형성되어, 일측 단부에는 냉각수가 유입되기 위한 냉각수 유입구(24)가 형성되고, 타측 단부에는 상기 냉각수가 배출되기 위한 냉각수 배출구(25)가 형성된다. 따라서, 냉각수 유입구(24)로부터 유입되는 냉각수는 상기 냉각수 유로(22)를 따라 흐르면서 배기가스 포집 유로(21) 내부에 흐르는 배기가스를 냉각하게 되고, 배기가스를 냉각하면서 온도가 상승한 냉각수는 냉각수 배출구(25)로 배출되게 된다.Cooling water flow path 22 according to the present invention is formed on the outer circumferential surface of the exhaust gas collecting flow path 21, the cooling water inlet 24 for the cooling water is formed at one end, the other end for the cooling water discharge Cooling water outlet 25 is formed. Therefore, the coolant flowing from the coolant inlet 24 cools the exhaust gas flowing in the exhaust gas collecting passage 21 while flowing along the coolant flow passage 22, and the coolant whose temperature rises while cooling the exhaust gas is the coolant outlet. Discharged to (25).

바람직하게는, 본 발명에 따른 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 배출구(25)로부터 배출되는 냉각수가 배기가스 포집 유로(21)로 유입되어 포집된 배기가스와 혼입되는 것을 방지하기 위하여, 냉각수 유로(22)의 외측 방향으로 형성되도록 한다.Preferably, the cooling water discharge port 25 according to the present invention, in order to prevent the cooling water discharged from the cooling water discharge port 25 is introduced into the exhaust gas collecting flow path 21 and mixed with the collected exhaust gas (cooling water flow path) ( 22) in the outward direction.

연소기(30)로부터 배기가스가 배기되는 배기관(40) 내의 냉각 프루브(20)의 주위에는 대략 초속 100 m/s 이상의 속도로 배기가스가 흐르게 되어, 냉각수 배출구(25)를 냉각수 유로(22)의 외측 방향으로 형성되도록 함으로써 냉각 프루브(20)의 외측으로 배출된 냉각수가 배기가스 포집 유로(21)로 혼입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.The exhaust gas flows around the cooling probe 20 in the exhaust pipe 40 through which the exhaust gas is exhausted from the combustor 30 at a speed of about 100 m / s or more per second, and the cooling water discharge port 25 is connected to the cooling water passage 22. By being formed in the outward direction, it is possible to effectively prevent the cooling water discharged to the outside of the cooling probe 20 into the exhaust gas collecting passage 21.

도면에서는 상기 냉각수 배출구(25)가 단지 냉각수 유로(22)의 외주면에 개구되는 것으로 도시되었으나, 상기 냉각수 배출구(25)는 일정 간격으로 외측으로 돌출하도록 형성하는 등 본 발명에 따른 냉각 프루브(20)의 외측으로 냉각수를 배출하는 다양한 방법으로 구성될 수 있음은 자명하다.In the drawing, the cooling water outlet 25 is shown as only opening on the outer circumferential surface of the cooling water flow path 22, but the cooling water outlet 25 is formed to protrude outwards at a predetermined interval, such as the cooling probe 20 according to the present invention Of course, it can be configured in various ways to discharge the coolant to the outside of the.

도 3 은 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브가 배기가스를 포집하 는 모습을 나타내는 사용 상태도이다.Figure 3 is a state diagram showing the appearance of the exhaust gas collecting cooling probe for collecting the exhaust gas according to the present invention.

도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브는 연소기(30)로부터 배출되는 배기가스를 포집하기 위하여 배기관(40) 내에 설치된다. 상기 연소기(30)는 연료를 고온 고압의 상태에서 연소시켜, 상기 연료가 연소하면서 발생하는 고온의 배기가스를 배기관(40)으로 배출한다.Referring to FIG. 3, the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention is installed in the exhaust pipe 40 to collect the exhaust gas discharged from the combustor 30. The combustor 30 burns fuel in a state of high temperature and high pressure, and discharges high-temperature exhaust gas generated while the fuel is burned to the exhaust pipe 40.

본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브는 배기관(40) 내에 삽입되어 상기 배기관(40)으로 배출되는 배기가스의 일부를 포집하게 된다. 바람직하게는 상기 배기가스 포집용 냉각 프루브는 "ㄱ"자 형상으로 절곡하여 형성하여, 고온의 배기관(40) 내에 상기 배기가스 포집용 냉각 프루브의 일부만을 위치하도록 하여, 냉각 효율을 높일 수 있게 된다.The exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention is inserted into the exhaust pipe 40 to collect a part of the exhaust gas discharged to the exhaust pipe 40. Preferably, the exhaust gas collecting cooling probe may be bent to have a “-” shape, so that only a part of the exhaust gas collecting cooling probe is positioned in the exhaust pipe 40 having a high temperature, thereby improving cooling efficiency. .

상기 배기관(40)으로 배출되는 배기가스의 일부는 배기가스 포집용 냉각 프루브의 배기가스 포집 유로(21)로 유입되어 배기가스 분석기(60)로 배출된다. 상기 배기가스가 배기가스 포집 유로(21) 내부에서 반응이 지속되어 조성의 변화가 일어나는 것을 방지하고, 고온의 배기가스에 의한 배기가스 포집용 냉각 프루브의 소손을 방지하기 위하여 냉각수 유입구(24)로부터 냉각수가 유입되어 냉각수 유로(22)를 따라 상기 냉각수가 흐르면서 고온의 배기가스를 냉각하게 되고, 냉각 후에 더워진 냉각수는 냉각수 배출구(25)로 배출된다.A part of the exhaust gas discharged to the exhaust pipe 40 flows into the exhaust gas collecting passage 21 of the exhaust gas collecting cooling probe and is discharged to the exhaust gas analyzer 60. From the cooling water inlet 24 to prevent the exhaust gas from reacting in the exhaust gas collecting passage 21 to prevent a change in composition and to prevent burnout of the exhaust gas collecting cooling probe due to the high temperature exhaust gas. Cooling water flows in and cools the exhaust gas at a high temperature while the cooling water flows along the cooling water flow passage 22, and the cooling water heated after cooling is discharged to the cooling water outlet 25.

일반적으로 종래의 폐회로 순환 시스템을 사용하여 배기가스를 냉각하는 이유는 냉각수 배출구로 배출되는 냉각수가 배기가스 포집 유로로 혼입되는 것을 방지하기 위함이나, 배기관 내의 배기가스는 약 초속 100 m/s의 속도로 배기가스 포 집용 냉각 프루브를 지나가게 되므로, 냉각수 유로(22)의 외측 방향으로 냉각수 배출구(24)를 형성하는 경우, 배출되는 냉각수는 배기가스 포집 유로(21)로 거의 혼입되지 않게 된다.In general, the reason why the exhaust gas is cooled by using a conventional closed loop circulation system is to prevent the cooling water discharged from the cooling water outlet from entering the exhaust gas collecting passage, but the exhaust gas in the exhaust pipe has a speed of about 100 m / s per second. Since the furnace passes through the exhaust gas collecting cooling probe, when the cooling water discharge port 24 is formed in the outward direction of the cooling water flow path 22, the discharged cooling water is hardly mixed into the exhaust gas collecting flow path 21.

또한, 소량의 냉각수가 배기가스 포집 유로(21)로 혼입되는 경우에도, 배기가스 포집용 냉각 프루브를 사용하는 배기가스 포집 시스템에는 배기가스 중의 응축수를 제거하기 위한 다중의 장치들을 설치하는 것이 일반적이므로, 배기가스의 조성에 영향을 미치지 않게 된다.In addition, even when a small amount of cooling water is mixed into the exhaust gas collecting passage 21, it is common to install multiple apparatuses for removing condensate in the exhaust gas in the exhaust gas collecting system using the exhaust gas collecting cooling probe. This does not affect the composition of the exhaust gas.

배기관(40) 내의 일부의 배기가스는 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브에 의하여 포집되고, 나머지의 배기가스는 특별히 다른 용도로 사용되지 않으며 상기 배기관(40)을 통하여 대기 중으로 배출된다. 상기 대기 중으로 배출되는 고온의 배기가스는 안전을 위하여 냉각수 노즐(50)을 설치하여 냉각수를 분사하여 냉각시킨 후에 배출된다.Part of the exhaust gas in the exhaust pipe 40 is collected by the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention, and the remaining exhaust gas is not used for other purposes and is discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 40. The high-temperature exhaust gas discharged into the atmosphere is discharged after cooling by spraying the coolant by installing the coolant nozzle 50 for safety.

따라서, 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브는 냉각수 유로(22)의 외측 방향으로 냉각수 배출구(25)를 형성하여, 냉각수를 환수하지 않으며 상기 냉각수를 배기관(40) 내로 배출하게 되어, 냉각수 노즐(50)에 의한 냉각수의 분사와 함께 배기가스를 냉각하는 기능을 수행하게 되고, 상기 냉각수 노즐(50)로 배출되는 냉각수의 사용량을 절감할 수 있게 된다.Therefore, the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention forms the cooling water discharge port 25 in the outward direction of the cooling water flow path 22 so that the cooling water is not returned and the cooling water is discharged into the exhaust pipe 40. A function of cooling the exhaust gas with the injection of the coolant by 50 may be performed, and the amount of the coolant discharged to the coolant nozzle 50 may be reduced.

바람직하게는, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 외주면을 따라 다수 개가 배열하여 형성되도록 하여, 상기 배기관(40) 내에 냉각수를 다양한 방향으로 배출되도록 함으로써 냉각수 노즐(50)과 함께 효과적으로 상기 배기 관(40) 내의 배기가스를 냉각할 수 있게 된다.Preferably, the cooling water discharge port 25 is formed along the outer circumferential surface of the cooling water flow path 22 so that the plurality of cooling water discharge ports 25 are discharged in various directions in the exhaust pipe 40 together with the cooling water nozzle 50. The exhaust gas in the exhaust pipe 40 can be cooled effectively.

상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Such modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the invention, but should fall within the claims appended to the invention.

도 1 은 종래의 냉각 프루브의 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state of a cross section of a conventional cooling probe.

도 2 는 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브의 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a cross section of an exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 배기가스 포집용 냉각 프루브가 배기가스를 포집하는 모습을 나타내는 사용 상태도이다.3 is a use state diagram showing a state in which the exhaust gas collecting cooling probe according to the present invention collects the exhaust gas.

*** 도면의 주요 부분에 대한 설명 ****** Description of the main parts of the drawing ***

20: 냉각 프루브 21: 배기가스 포집 유로20: cooling probe 21: exhaust gas collection passage

22: 냉각수 유로 24: 냉각수 유입구22: coolant flow path 24: coolant inlet

25: 냉각수 배출구 30: 연소기25: coolant outlet 30: combustor

40: 배기관 50: 냉각수 노즐40: exhaust pipe 50: coolant nozzle

60: 배기가스 분석기60: exhaust gas analyzer

Claims (4)

배기관(40) 내에 삽입되어 배기가스의 성분을 분석하기 위하여 연소기(30)로부터 배기가스를 포집하는 냉각 프루브(20)에 있어서,In the cooling probe 20 inserted into the exhaust pipe 40 to collect the exhaust gas from the combustor 30 in order to analyze the components of the exhaust gas, 상기 냉각 프루브(20)의 내부의 중심에는 양측 단부가 개방되어 배기가스 포집 유로(21)가 형성되고, 상기 배기가스 포집 유로(21)의 외주면에는 냉각수 유로(22)가 형성되어, 상기 냉각수 유로(22)의 일측 단부에 형성되는 냉각수 유입구(24)로부터 냉각수가 유입되어 상기 냉각수 유로(22)의 타측 단부에 형성되는 냉각수 배출구(25)로 상기 냉각수가 배출되어지되,Both ends of the cooling probe 20 are opened at both ends to form an exhaust gas collecting passage 21, and a cooling water passage 22 is formed on an outer circumferential surface of the exhaust gas collecting passage 21. Cooling water is introduced from the cooling water inlet 24 formed at one end of the 22 to discharge the cooling water to the cooling water outlet 25 formed at the other end of the cooling water flow path 22. 상기 냉각수 유입구(24)는 상기 냉각수 유로(22)의 일측 단부로서 상기 배기관(40) 외측 부분에 형성되며, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 타측 단부로서 상기 배기관(40) 내에 삽입되는 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 포집용 냉각 프루브.The cooling water inlet 24 is formed at an outer portion of the exhaust pipe 40 as one end of the cooling water flow passage 22, and the cooling water outlet 25 is the exhaust pipe 40 as the other end of the cooling water flow passage 22. Cooling probe for exhaust gas collection, characterized in that formed in the portion inserted into. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 외측 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 포집용 냉각 프루브.The cooling water discharge port 25 is exhaust gas collecting cooling probes, characterized in that formed in the outward direction of the cooling water flow path (22). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 냉각수 배출구(25)는 상기 냉각수 유로(22)의 외주면을 따라 다수 개가 배열하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 포집용 냉각 프루브.The cooling water discharge port 25 is a cooling probe for collecting the exhaust gas, characterized in that a plurality of arranged along the outer circumferential surface of the cooling water flow path (22). 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 냉각 프루브(20)는 "ㄱ"자 형상으로 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 포집용 냉각 프루브.The cooling probe 20 is a cooling probe for collecting exhaust gas, characterized in that formed by bending in a "-" shape.
KR1020090130391A 2009-12-24 2009-12-24 Cooled probe for sampling exhaust gas KR101146056B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090130391A KR101146056B1 (en) 2009-12-24 2009-12-24 Cooled probe for sampling exhaust gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090130391A KR101146056B1 (en) 2009-12-24 2009-12-24 Cooled probe for sampling exhaust gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110073681A KR20110073681A (en) 2011-06-30
KR101146056B1 true KR101146056B1 (en) 2012-05-14

Family

ID=44404165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090130391A KR101146056B1 (en) 2009-12-24 2009-12-24 Cooled probe for sampling exhaust gas

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101146056B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102406651B1 (en) * 2021-09-15 2022-06-08 대한민국 Device for detecting flammable gases at a long distance

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334942B1 (en) * 2012-05-15 2013-11-29 자동차부품연구원 Test apparatus for generating exhaust gas
DE102013109778A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 Karlsruher Institut für Technologie Process and apparatus for the continuous recycling of waste gas from a fusion reactor
CN108225777A (en) * 2017-12-27 2018-06-29 中国航发四川燃气涡轮研究院 The high enthalpy sample probe of scramjet engine fuel gas analysis
KR20200001346A (en) 2018-06-27 2020-01-06 한국항공우주연구원 Cooler and engine testing apparatus having the same
KR102093719B1 (en) * 2020-01-09 2020-03-26 한국항공우주연구원 Cooler and engine testing apparatus having the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0949788A (en) * 1995-08-08 1997-02-18 Toshiba Corp Probe for measuring gas concentration
JP2003344237A (en) 2002-05-31 2003-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Sampling probe, and exhaust gas-sampling device provided therewith
KR20090076608A (en) * 2008-01-09 2009-07-13 한국전력공사 Sampling probe and it's suction method for rapid quenching of pulverized coal particle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0949788A (en) * 1995-08-08 1997-02-18 Toshiba Corp Probe for measuring gas concentration
JP2003344237A (en) 2002-05-31 2003-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Sampling probe, and exhaust gas-sampling device provided therewith
KR20090076608A (en) * 2008-01-09 2009-07-13 한국전력공사 Sampling probe and it's suction method for rapid quenching of pulverized coal particle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102406651B1 (en) * 2021-09-15 2022-06-08 대한민국 Device for detecting flammable gases at a long distance

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110073681A (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101146056B1 (en) Cooled probe for sampling exhaust gas
US20120216608A1 (en) System for measuring parameters of fluid flow in turbomachinery
US9383107B2 (en) Dual fuel nozzle tip assembly with impingement cooled nozzle tip
US9970355B2 (en) Impingement cooling arrangement
JP6431730B2 (en) Internally cooled transition duct rear frame
US9423135B2 (en) Combustor having mixing tube bundle with baffle arrangement for directing fuel
US9366437B2 (en) System for reducing flame holding within a combustor
JP6431690B2 (en) Turbine rotor blade for the turbine section of a gas turbine
JP2012145103A (en) System and method for controlling combustor operating condition based on flame detection
CN101915422A (en) Turbulated combustor aft-end liner assembly and related cooling method
EP3047127A1 (en) Angled combustor liner cooling holes through transverse structure within a gas turbine engine combustor
JPH07190903A (en) Duplex-function probe for combustion turbine
CN105675158A (en) Device and method for simultaneously measuring gas turbine combustion chamber outlet temperature and combustion product concentration
JP2015521706A (en) Turbine airfoil with cast platform cooling circuit
EP2634372B1 (en) Transition piece aft frame assembly having a heat shield and corresponding combustion system
KR20190041933A (en) Aft frame assembly for gas turbine transition piece
US20100129199A1 (en) Platform Cooling of Turbine Vane
EP2383517A2 (en) Fluid cooled injection nozzle assembly for a gas turbomachine
US10648667B2 (en) Combustion chamber with double wall
Taniguchi et al. Application of an optical pyrometer to newly developed industrial gas turbine
CN115356115B (en) Layout method for mainstream flow field fine test in core machine environment
CN204495626U (en) A kind of gas high-temperature sampling apparatus
US5568722A (en) Emission probe for the removal of exhaust gas from the combustion chamber of a gas turbine
Wang et al. Siemens SGT-800 industrial gas turbine enhanced to 50 MW: Turbine design modifications, validation and operation experience
Crocker et al. Pattern factor reduction in a reverse flow gas turbine combustor using angled dilution jets

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee