KR102158142B1

KR102158142B1 - 굴뚝의 배출가스 입경분리장치

Info

Publication number: KR102158142B1
Application number: KR1020190017533A
Authority: KR
Inventors: 주종; 이수복
Original assignee: 주식회사 다산에스엠
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-09-21
Also published as: KR20200099666A

Abstract

본 발명은 기존의 굴뚝 먼지 측정 장치 또는 시스템이 먼지를 입경별로 측정하지 못하는 문제점을 찾아 이를 개선하여 관리할 수 있는 수단을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명은 굴뚝의 먼지 측정에 충돌식 입경분리장치를 이용하기 위하여
상기 충돌식 입경분리장치의 유속범위에 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 속도를 감소기키기 위하여 가스유입구(310)과 확관파이프(330)의 면적비율이 1:1 ~ 1:50 인것을 특징으로 하는 확관부(300)를 구비한 굴뚝의 배출가스 입경분리장치를 제공하였다. 이러한 구성에 의하여 본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 입경분리 장치를 굴뚝의 먼지 측정장치에 적용함으로써 굴뚝에서 배출되는 배출가스 중의 미세먼지의 양을 측정하여 이를 관리할 수 있는 수단을 제공함으로써 지구환경과 국민의 건강을 지킬 수 있는 수단을 제공하였다.

Description

굴뚝의 배출가스 입경분리장치{device for measuring dust by different particle size in chimney}

본 발명은 굴뚝의 먼지측정 기술에 관한 것입니다. 좀 더 자세하게는 굴뚝의 먼지를 입경별로 분석하여 측정하는 기술에 관한 것이다.

본 발명 이전의 선행기술로는 구조를 개선하여 길이 및 크기를 축소한 기술이 개시되어 있다. 일정 레벨의 전원을 공급하는 전원공급부; 미리 설치된 프로그램에 따른 제어신호를 발하는 CPU; 굴뚝으로 배출되는 오염물질을 감지하여 측정하는 센서부; 회전력을 발생시키는 구동모터와, 굴뚝으로부터 배출되는 오염물질을 흡입하기 위한 에어블로워와, 상기 에어블로워 및 CPU를 상온(常溫)으로 유지하기 위한 히팅라인을 가진 구동부; 소정 압력을 측정하기 위한 로워프레져센서와 상기 로워프레져센서 보다 높은 압력을 측정하기 위한 하이프레져센서로 이루어지고, 호스커넥터를 통해 상기 에어블로워와 연결된 스위치부; 상기 전원공급부, CPU, 센서부, 구동부, 스위치부를 수용하여 고정시키는 뼈대로서 기능하는 몸체; 상기 몸체의 외부에 설치되고, 상기 에어블로워를 통해 상기 히팅라인과 연결되며, 먼지측정이 완료된 오염물질을 걸러주는(Filtering) 필터박스를 포함하는 기술이 개시되어 있다.

삭제

또 다른 선행기술로는 굴뚝 내부와 측정 셀 내부에 유속계를 설치하고 각각의 유속을 측정하여 비교한 후 에어 공급 유량을 조절하여 굴뚝에서 배출되는 가스의 유속이 일정하지 않지만 측정 셀에 그 유속과 동일한 유속으로 배출가스에 함유된 먼지의 농도를 측정할 수 있도록 측정 셀에 공급되는 에어 유량을 일정하게 유지시켜 실제 굴뚝의 유속과 측정 셀의 유속 간 차이를 없애 측정 데이터의 정확도를 높이는 유량 조절이 가능한 습식 먼지 측정 시스템에 관한 기술이 제시되어 있다.

등록특허공보 10-0776223 등록특허공보 10-0823947

본 발명은 기존의 굴뚝 먼지 측정 장치 또는 시스템이 먼지를 입경별로 측정하지 못하는 문제점을 찾아 이를 개선하여 관리할 수 있는 수단을 제공하고자 하는 것이다. 공기 중의 먼지를 입경별로 측정하는 측정 장치를 상기 굴뚝의 먼지를 입경별로 측정할 수 없는 문제를 해결하고자 하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 다름과 같은 수단을 제공한다.

굴뚝의 배출가스를 입경별로 측정하기 위하여 충돌식 입경분리장치의 유속범위에 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 속도를 감소시키기 위하여 가스유입구(310)와 확관파이프(330)의 면적비율이 1:1 ~ 1:50 인 것을 특징으로 하는 확관부(300)를 구비한 굴뚝의 배출가스 입경분리장치를 제공한다.

또한, 굴뚝의 배출가스를 입경별로 측정하기 위하여 충돌식 입경분리장치의 유속범위에 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 속도를 감소기키기 위하여 가스유입구(310)와 확관파이프(330)의 면적비율이 1:1 ~ 1:50인 확관부(300); 및

상기 확관부(300)의 후단이 상기 충돌식 입경분리장치(215)와 연결되는 측정가스분지관(350)과 측정에 사용하지 않는 배출가스를 배출하는 배출부분지관(340)을 구비한 것을 특징으로하는 굴뚝의 배출가스 입경분리장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 굴뚝 배출가스 입경측정장치에 있어서, 굴뚝의 가스 배출부 전단에서 배출되는 배출가스의 동압을 측정하는 측정관(430)과 정압을 측정하는 측정관(440)의 압력차이를 이용하여 유속을 측정하는 배출가스 유속 센서부와 상기 굴뚝의 먼지를 입경별로 측정하기 위한 배출 가스유입구(310), 및 상기 배출 가스유입구와 확관부(300) 사이에 연결되는 압력센서 및 상기 확관부 후단에 일정량으로 배출가스가 이동하는 측정가스분지관(350)과 측정에 이용하지 않는 여분의 배출가스를 다시 굴뚝으로 배출하는 배출부분지관(340); 및 상기 측정가스분지관(350)의 후단은 상기 입경분리 및 입경별 먼지 측정기(210)와 연결되고, 상기 입경별 먼지 측정기(210) 후단은 공기배출부(240)와 연결되어 배출되는 공기의 양을 조절하여 상기 측정가스분지관(350)에 유입되는 배출가스의 양을 항상 일정하게 조절하기 위하여 상기 공기부출부(240)와 연결되는 배출가스파이브 상에 공기공급노즐1(230)과 공압펌프1(220)이 구비되고, 상기 상기 배출부분지관(340)은 상기 가스배출부(320)와 파이프로 연결되고 상기 파이프 공기공급노즐2(370)와 공기공급펌프2(360)를 구비하여, 상기 동압측정관(430)과 정압측정관(440)을 통해 계산된 굴뚝 내 배출가스의 유속과 상기 배출 가스유입구(310) 유입되는 배출가스의 유입 속도가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출가스 입경 측정장치를 제공한다.

또한, 상기 가스유입구(310)에는 유입되는 배출가스의 수분에 의한 영향을 감소시키기 위하여, 상기 가스 유입구가 연결된 파이프 외부에 가열부를 구비하여 상기 배출가스에 포함된 수분과 먼지 등이 상기 가스 유입구가 연결된 파이프에 들러붙지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출가스 입경 측정 장치를 제공한다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 입경분리 장치를 굴뚝의 먼지 측정장치에 적용함으로써 굴뚝에서 배출되는 배출가스 중의 미세먼지의 양을 측정하여 이를 관리할 수 있는 수단을 제공함으로써 지구환경과 국민의 건강을 지킬 수 있는 수단을 제공하였다.

도1은 먼지를 측정하는 방법 중 중량법과 베타선법을 도시하고 있다.
도2는 광산란법을 이용한 먼지의 측정방법을 도시하고 있다.
도3은 본 발명에 적용한 충돌식 입경분리장치의 모식도 이다.
도4는 본 발명의 입경분리판의 동작을 설명하기위한 시뮬레이션 모습이다.
도5는 본 발명에 사용하는 다단 입경분리기의 단면도 이다.
도6은 기존의 굴뚝에 설치하는 먼지 측정장치의 개념 구성도이다.
도7은 본 발명에 사용된 확관부를 설명하는 도면이다.
도8은 본 발명에 사용된 확관부와 측정용 가스배출부와 배출가스를 분지하는 분지부가 결합된 도면이다.
도9는 본 발명의 전체시스템 개념 구성도이다.

우리가 숨 쉬는 공기 속에는 수많은 먼지가 떠다닙니다. 이들 가운데 초미세먼지(PM-2.5)는 석탄이나 석유 등 화석연료를 태우거나, 공장과 자동차에서 가스가 배출될 때 많이 발생하며, 지름 10㎛ 이하의 먼지를 미세먼지(PM-10)라고 부르며 모래 먼지인 황사, 바람에 날리는 비산먼지 등이 주요성분이다.

상기 지름 2.5㎛ 이하의 먼지를 초미세먼지(PM-2.5)라하며, 초미세먼지의 지름은 머리카락 두께의 20분의 1 정도에 불과하지만, 미세먼지보다 유해성은 크다고 알려져 있다.

삭제

초미세먼지(PM-2.5)를 측정하는 방법은 중량법, 베타선법 및 광산란 방법으로 측정할 수 있다. 중량법은 포집된 미세먼지의 중량을 저울로 직접 재는 방식이며, 베타선법은 미세먼지에 흡수되는 베타선의 양으로 농도를 측정하는 방식이다.

중량법은 정확하지만 먼지를 포집하고, 측정 전ㆍ후 일정한 온도와 습도에서 무게를 측정하기 때문에 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 또한, 상기 베타선법은 빠르게 측정 가능하나 정밀도가 떨어지는 단점이 있다. 광 산란 방법은 공기 중에 있는 입자와 레이저 광선이 부딪쳐 발생하는 입자를 세는 방식으로 2 개의 입자가 동시에 떨어지거나 레이저 광선을 가리는 경우 오차가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기의 초미세먼지 또는 미세먼지를 측정하는 방법들 중 베타선법 또는 광산란법을 이용하여 공장의 굴뚝에서 발생하는 초미세먼지 또는 미세먼지를 연속적으로 측정하는 측정장치를 개선하고자 하는 것이다.

기존의 굴뚝에서 먼지를 측정하는 기술은 미세먼지와 초미세먼지를 구분하지 않고 먼지의 총량을 측정하고 모니터링 하였다. 이렇게 총 먼지의 양만을 측정하는 기술은 입자를 크기별로 분리하는 기술 없이 굴뚝에서 배출되는 기체 중에 먼지를 필터에 통과시켜 전체 먼지양을 베타선을 이용하여 측정하거나, 굴뚝에 직접 또는 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 일부를 별도의 배출관으로 유입시켜 레어져광을 발사하고, 상기 레이져광이 먼지 입자와 충돌하여 발생하는 산란광을 측정하는 방식으로 측정 가능하다.

그러나, 미세먼지의 영향으로 국민 건강이 악화되는 것을 감안한다면, 굴뚝에서 배출되는 배출가스에 포함된 미세먼지와 초미세먼지의 양을 측정하고 규제할 필요가 있다.

대기와 같이 공기의 유동이 적은 지역에서는 펌프를 이용하여 일정한 양의 공기를 연속적으로 공기의 속도와 부피의 변화 없이 초미세먼지 또는 미세먼지 측정기에 공급할 수 있고, 입자 크기 분리장치를 이용하여 입자를 10㎛(미세먼지)와 2.5㎛(초미세먼지)로 분리한 후 각각의 양을 측정할 수 있었다.

그러나, 본 발명에서 개량하고자 하는 것은 공장 또는 발전소 등에서 배출가스를 배출하는 굴뚝에서 배출되는 먼지를 먼지의 입경 별로 측정하는 것이다.

상기에 기재한 바와 같이 대기 중의 먼지를 측정하는 것은 대기의 유동이 미약하기 때문에 상대적으로 매우 쉽다. 일반적으로 굴뚝에서는 10 m/s의 속도로 배출가스가 배출되고 있고, 공장이나 발전소의 운전 상태에 따라 속도가 변화되고 있으며, 그 변화 폭도 대기 중의 공기의 속도 변화와 비교하여 매우 크다.

도3과 같이 먼지 입자가 임팩트플레이트(충격판)에 일정한 속도로 부딪쳐서 입자가 큰 것(무거운 것)은 임팩트플레이트의 격벽에 부딪쳐 임팩트 플레이트에 남고, 먼지 입자가 작은 것은 상기 임팩트 플레이트와의 충돌 충격으로 튀어 올라 상기 임팩트플레이트 위로 빠져나와 아래쪽으로 이동하며, 일정 입경 이하의 먼지만 아래로 이동하며 분리된다. 도4를 참고하여 보면 먼지 입자와 공기의 유동에 의하여 일정 크기 이하의 입자가 충격판(임팩트플레이트) 밖으로 빠져나가는 것을 볼 수 있다. 따라서, 상기 임팩트플레이트 방식의 입경분리장치는 공기의 유동이 매우 중요하다. 그래서 모든 임팩트 플레이트 방식의 입경분리장치는 분당 유량이 정해져 있다.

따라서, 먼지를 입경별로 구분할 수 있는 임팩트 방식의 입자 크기 분리장치를 굴뚝의 먼지측정에 사용하기 위해서는 상기 임팩트 방식의 입경분리장치의 분당 유량에 맞는 유량을 공급하는 것이 중요하다.

그런데, 대기 중의 먼지 입자를 측정하는 것과는 달리 굴뚝에서 배출되는 배출가스에 포함된 먼지 입자를 측정하기 위해서는 시간에 따라 변화되는 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 배출압력에 관계없이 상기 임팩트 플레이트 방식의 입경분리장치에 공급되는 배출가스의 시간당 공급량을 일정하게 유지하여야 한다.

또한, 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스 중에 포함된 입자의 농도가 변화되지 않고, 상기 임팩트 플레이트 방식의 입경분리장치에 공급되어야 한다.

일반적으로 굴뚝에서 배출되는 배출가스 중의 총 먼지를 측정하는 경우 배출가스 중의 먼지를 측정하는 측정 가스유로의 압력과 상기 배출가스가 배출되는 굴뚝의 압력을 동일하게 제어하는 것만으로 굴뚝에서 배출되는 배출가스 중의 먼지 농도를 측정할 수 있었다.

그러나, 본 발명은 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스에 포함된 먼지를 그 크기에 따라 분리하는 과정을 거쳐야 하는 것으로 일반적으로 먼지입자의 크기와 관계 없이 굴뚝의 먼지를 측정하는 도7과 같은 시스템과는 차이가 있다.

도7의 시스템은 굴뚝의 배출부 전단에서 굴뚝의 압력을 측정하고, 먼지 측정기에 유입되는 샘플가스의 압력을 측정하여 둘을 일정하게 유지하며 굴뚝에서 배출되는 배출가스에 포함된 먼지의 양을 광산란방식 또는 베타선측정방식으로 측정한다.

본 발명은 상기 도7에 기재된 발명을 더욱 개량하여 입자크기별로 먼지의 양을 측정하고자 하는 것으로 다음과 같은 구성을 포함하여 문제를 해결하고자 한다.

도3 내지 도5에 기재된 충돌식 입경분석기를 사용하기 위해서는 각각의 입경분석기 사양별로 설정된 분당유량을 정확히 맞추어야 한다. 앞에서 설명한 바와 같이 대기중의 먼지 입자를 측정하는 경우에는 상기 충돌식 입력분석기를 통과하는 유량을 배출구쪽에 구비된 흡입식 공기펌프를 구비하여 상기 충돌식 입경분석기에 유입되는 공기의 유입량을 조정하고 있습니다.

그런데, 본 발명은 굴뚝의 배기가스에 포함된 먼지를 측정하는 것으로, 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 이동속도는 일반적으로 5~15 m/s이다.

또한, 일반적으로 사용되는 상기 충돌식 입경분식기에 유입되는 가스의 속도는 16.67 l/min으로 설정되어 있으며, 특별히 소형의 측정기를 위하여 5 l/min 으로 설정된 것도 있습니다.

예시로써 샘플링 파이프의 지름을 2.54cm(1 inch), 배출가스의 평균 유속을 10m/s로 할 때 유량은 약 303.87 litter/min. 로 계산된다. 배출가스의 유속이 5 m/s일때에는 약 152 litter/min. 이고, 배출가스의 유속이 15 m/s 일때는 약 456 litter/min.으로 계산된다.

따라서 일반적으로 사용되는 충돌식 입경분석기에서 요구하는 16.67 litter/min.과 큰 차이가 있어 직접 연결하여 사용하기 어려움이 있다. 또한, 유속도 빨라 직접사용하기에 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 굴뚝의 유속에 따라 1:1 ~ 1:50의 면적비를 가지는 확관을 구비한 굴뚝 먼지측정 장치를 제공하고자 한다.

도8에 본 발명에 사용하는 확관의 구성을 보여주고 있다. 이러한 구성에 의하여 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 유속과 유량을 낮춤으로써 상기 충격방식의 입경분석기를 설치하여 먼지의 입경별로 그 양을 측정할 수 있도록 한다.

또 다른 예시로써 샘플링 파이프의 지름을 1.27cm( 0.5 inch)로 하여 시스템를 구성할 수도 있다.

본 발명의 굴뚝 먼지측정 및 먼지 크기별 입경 분석기를 포함하는 전체 측정시스템을 설명하면 하기와 같다.

도9에 개시된 바와 같이 굴뚝의 가스 배출부 전단에서 유입되는 굴뚝 내 배출가스의 유속을 측정한다. 이는 동압을 측정하는 측정관(430)과 정압을 측정하는 측정관(440)의 압력 차이를 이용하여 굴뚝내의 유속을 측정한다.

또한, 굴뚝의 먼지를 입경별로 측정하기 위한 샘플가스는 가스유입구(310)으로 유입되고, 벤츄리관과 압력센서(420, 420)을 이용하여 차압에 의하여 측정한다.

확관 및 가스분리부(300)에서 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 압력을 낮추어 일정한 유량으로 입경분리 및 입경별 먼지 측정기(210)에 배출가스가 공급될 수 있도록 한다.

이를 위하여 상기 확관 및 가스분리부(300)의 전단은 상기 가스유입구와 연결되고, 후단은 일정량으로 배출가스가 이동하는 측정가스분지관(350)과 측정에 이용하지 않는 배출가스를 다시 굴뚝으로 배출하는 배출부분지관(340)으로 구성된다.

상기 측정가스분지관(350)의 후단은 상기 입경분리 및 입경별 먼지 측정기(210)과 연결되고, 상기 입경별 먼지 측정기(210) 후단은 공기부출부(240)과 연결되며 배출되는 공기의 양을 조절하여 상기 측정가스분지관(350)에 유입되는 배출가스의 양을 조절하기 위하여 상기 공기부출부(240)와 연결되는 배출가스파이브 상에 공기공급노즐1(230)과 공압펌프1(220)가 구비된다.

또한, 상기 배출부분지관(340)은 상기 가스배출부(320)과 파이프로 연결되고 상기 파이프 상에 공기공급노즐2(370)과 공기공급펌프2(360)를 구비하여 상기 320으로 배출되는 배출가스의 동압력이 상기 굴뚝 동압측정센서에서 측정된 압력과 동일하도록 제어한다.

상기 공압펌프1과 2, 상기 굴뚝 동압측정센서, 상기 굴뚝 유량측정센서, 차압측정1 및 2, 상기 입경분리 및 입경별 먼지 측정기는 제어기(400)에서 측정및 제어 및 외부로 측정결과를 전송할 수 있으며, 별도의 제어기를 구비하여 제어하고, 측정결과만 전송할 수도 있음은 물론이다.

특히, 확관부는 굴뚝의 유속과 사용되는 충돌식 입경분리장치의 분당 유량에 따라 설계하여야 하며, 바람직하게는 상기 굴뚝에서 배출되는 최고 속도의 배출가스 속도에서 상기 충돌식 입경분리장치의 분당 유속보다 작은 것이 제어에 유리하다. 즉 본 발명의 입경분리장치(200)의 후단에 구비한 공압펌프1과 공기 공급 노즐1로 공급되는 공기의 양을 조절하여 상기 충돌식 입경분리장치를 통과하는 유량을 제어하기 위해서는 확관부의 유속이 상기 충돌식 입경분리장치의 사용 유속보다 작아야 제어가능하기 때문이다. 이를 위하여서는 상기 확관부의 크기를 변경할 수 있고, 경우에 따라서는 상기 가스유입구의 크기를 조절하여야 하는 설계도 필요할 것이다.

본 발명의 특징은 배출가스 속에 포함된 먼지의 양을 입경별로 실시간으로 측정하기위하여 굴뚝에서 배출되는 배출 가스의 압력의 변화와 동일하게 먼지 측정장치의 압력을 유지하여 굴뚝에서 배출되는 배출가스 중의 먼지 농도의 변화 없이 먼지측정용 샘플이 샘플링되도록하기 위하여 굴뚝의 압력과 동일한 압력으로 배출가스를 샘플링할 수 있도록 먼지측정 유로의 압력을 상기 굴뚝의 압력과 동일하게 유지하는 구성이 포함되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 충돌식 입경측정기에는 항상 일정한 유량과 유속의 유체가 통과하여야 하는 것이어서, 이를 제어하는 구성을 구비하고 있고, 굴뚝과 같이 대기와 비교하여 상대적으로 높은 압력의 배출가스가 샘플링되기 때문에 이의 압력을 낮추기위한 확관부 등의 구성을 부가하여 충돌식 입경분리기의 사용을 가능하게 하였다. 또한, 배출가스에 포함된 먼지가 가스유입관, 확관부, 측정가스분지관(350) 및 배출부분지관 내부에 쌓이지 않도록 상기 가스유입관, 확관부, 측정가스분지관(350) 및 배출부분지관 내부에 저마찰 코팅한 것을 특징으로 한다. 상기 저마찰 코팅은 세라믹 코팅일 수 있다. 또한, 확관부를 외부에서 가열하면 확관부 내벽에 수증기가 생기지 않고, 수증기의 발생에 의한 먼지 등의 부착도 방지할 수 있다. 이를 위하여 상기 확관부 외부에 면상발열체를 구비하여 확관부 내벽의 온도를 100℃ 전후로 유지함으로써 보다 정밀한 미세먼지를 측정할 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.

또한, 굴뚝의 청소 또는 장비의 점검 등 비정상적인 운전 상태에서 본 발명의 충돌식 입경측정 장치의 오염을 막기 위하여 상기 가스유입구(310)에 산란광식 먼지 측정기(미도시)를 구비하고, 상기 가스유입구를 막는 가스유입구마개(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이렇게 함으로써 비정상적으로 많은 먼지가 있는 상태에서 측정장치에 유입되는 비정상적인 먼지를 차단하여 정확한 측정을 할 수 있도록 장비를 보호할 수 있다.

이러한 발명의 구성을 기재하면 하기와 같다.

굴뚝의 배출가스를 입경별로 측정하기 위하여 충돌식 입경분리장치의 유속범위에 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 속도를 감소기키기위하여 가스유입구(310)과 확관파이프(330)의 면적비율이 1:1 ~ 1:50 인 것을 특징으로 하는 확관부(300)를 구비한 굴뚝의 배출가스 입경분리장치를 제공한다.

또한, 굴뚝의 배출가스를 입경별로 측정하기 위하여 충돌식 입경분리장치의 유속범위에 상기 굴뚝에서 배출되는 배출가스의 속도를 감소기키기 위하여 가스유입구(310)과 확관파이프(330)의 면적비율이 1:1 ~ 1:50인 확관부(300); 및

또한, 본 발명의 굴뚝 배출가스 입경측정장치에 있어서, 굴뚝의 가스 배출부 전단에서 배출되는 배출가스의 압력을 이용하여 유량을 측정하기위한 굴뚝 동압측정관(430) 및 굴뚝 정압측정관(440)과 상기 굴뚝의 먼지를 입경별로 측정하기 위한 배출 가스유입구(310), 및 상기 배출 가스유입구와 확관부(300) 사이에 연결되는 압력센서 및 상기 확관부 후단에 일정량으로 배출가스가 이동하는 측정가스분지관(350)과 측정에 이용하지 않는 여분의 배출가스를 다시 굴뚝으로 배출하는 배출부분지관(340); 및 상기 측정가스분지관(350)의 후단은 상기 입경분리 및 입경별 먼지 측정기(210)와 연결되고, 상기 입경별 먼지 측정기(210) 후단은 공기배출부(240)와 연결되어 배출되는 공기의 양을 조절하여 상기 측정가스분지관(350)에 유입되는 배출가스의 양을 항상 일정하게 조절하기 위하여 상기 공기부출부(240)와 연결되는 배출가스파이브 상에 공기공급노즐1(230)과 공압펌프1(220)가 구비되고, 상기 상기 배출부분지관(340)은 상기 가스배출부(320)와 파이프로 연결되고 상기 파이프 상에 공기공급노즐2(370)와 공기공급펌프2(360)를 구비하여 굴뚝 내 배출가스의 속도와 상기 가스유입구(310)에 유입되는 유속이 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출가스 입경 측정장치를 제공한다.

200 : 입경측정부
210 : 입경분리 및 입경별 먼지 측정기
215 : 충돌식 입경분리장치
220 : 공압펌프1
230 : 공기 공급 노즐1
240 : 공기 배출부
300 : 확관 및 가스분리부
310 : 가스유입구
320 : 가스배출부
330 : 확관파이프
340 : 배출부분지관
350 : 측정가스분지관
360 : 공압펌프2
370 : 공기공급노즐2
400 : 제어기
410 : 차압측정1
420 : 차압측정2
430 : 굴뚝 동압측정관
440 : 굴뚝 정압측정관

Claims

굴뚝 배출가스 입경측정장치에 있어서,
굴뚝의 가스 배출부 전단에서 배출되는 배출가스의 동압을 측정하는 측정관(430)과 정압을 측정하는 측정관(440)의 압력 차이를 이용하여 유속을 측정하는 배출가스 유속 센서부와 상기 굴뚝의 먼지를 입경별로 측정하기 위한 배출 가스유입구(310), 및 상기 배출 가스유입구와 확관부(300) 사이에 연결되는 압력센서 및
상기 확관부 후단에 일정량으로 배출가스가 이동하는 측정가스분지관(350)과 측정에 이용하지 않는 여분의 배출가스를 다시 굴뚝으로 배출하는 배출부분지관(340); 및 상기 측정가스분지관(350)의 후단은 입경분리 및 입경별 먼지 측정기(210)와 연결되고, 상기 입경분리 및 입경별 먼지 측정기(210) 후단은 공기배출부(240)와 연결되어 배출되는 공기의 양을 조절하여 상기 측정가스분지관(350)에 유입되는 배출가스의 양을 항상 일정하게 조절하기 위하여 상기 공기배출부(240)와 연결되는 배출가스파이브 상에 공기공급노즐1(230)과 공압펌프1(220)이 구비되고,
상기 배출부분지관(340)은 가스배출부(320)와 파이프로 연결되고 상기 파이프 상에 공기공급노즐2(370)와 공기공급펌프2(360)를 구비하여 굴뚝 내 배출가스의 속도와 상기 가스유입구(310)에 유입되는 유속이 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출가스 입경 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 가스유입구(310)에는 유입되는 배출가스의 수분에 의한 영향을 감소시키기 위하여, 상기 가스 유입구가 연결된 파이프 외부에 가열부를 구비하여 상기 배출가스에 포함된 수분과 먼지 등이 상기 가스 유입구가 연결된 파이프에 들러붙지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출가스 입경측정장치.
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