KR102435831B1 - Apparatus for diluting exhaust gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기가스 희석장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치는 외부로부터 배기가스가 유입되며 관통홀이 형성된 헤드부, 상기 헤드부의 전단에 결합되며 1차 희석공기가 유입되어 이동되도록 안내하며 상기 관통홀과 연결되는 제1토출홀이 형성되는 이젝터부, 상기 관통홀을 통해 상기 제1토출홀에 삽입되고, 상기 제1토출홀을 통해 상기 1차 희석공기가 이동하여 상기 이젝터부 전단의 압력 강하로 상기 헤드부에 유입된 배기가스를 제2토출홀을 통해 상기 이젝터부의 전방으로 분출되도록 유도하는 노즐부, 상기 이젝터부의 전단에 결합되며 상기 배기가스와 상기 1차 희석공기가 혼합되어 배출되는 1차 희석가스에 2차 희석공기를 공급하여 2차 희석가스를 생성하는 희석부 및 상기 헤드부의 후단에 형성되고, 유입되는 상기 배기가스의 유속을 감속시켜 정체 공기를 형성하여 상기 헤드부에 유입시키는 정체공기 형성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an exhaust gas dilution device, and the exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention includes a head in which exhaust gas is introduced from the outside, a through hole is formed, and is coupled to a front end of the head and provides primary dilution air. The ejector unit guides the inflow and movement and has a first discharge hole connected to the through hole, is inserted into the first discharge hole through the through hole, and the primary dilution air moves through the first discharge hole a nozzle unit for guiding the exhaust gas introduced into the head unit to be ejected toward the front of the ejector unit through a second discharge hole due to a pressure drop at the front end of the ejector unit, coupled to the front end of the ejector unit, the exhaust gas and the primary The dilution part is formed at the rear end of the dilution part and the head part for generating the secondary dilution gas by supplying secondary dilution air to the primary dilution gas mixed with the dilution air, and to reduce the flow rate of the inflowing exhaust gas to remove stagnant air. It is characterized in that it comprises a stagnant air forming portion to be formed and introduced to the head portion.
Description
본 발명은 배기가스 희석장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 포함된 입자의 농도를 측정하기 위해 입자계수기의 측정범위에 맞게 고농도의 배기가스를 희석시켜 고농도의 배기가스에 대해서도 측정 정밀도를 높일 수 있는 배기가스 희석장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas dilution device, and more particularly, to measure the concentration of particles contained in the exhaust gas, by diluting the high concentration exhaust gas according to the measurement range of the particle counter to increase the measurement precision even for the high concentration exhaust gas It relates to an exhaust gas dilution device that can be raised.
입자 희석장치는 샘플링한 입자의 농도가 입자계수기의 측정범위를 넘어서는 경우에, 입자계수기의 전단에 설치하여 샘플링한 입자를 일정한 희석비로 희석한 후에 입자계수기로 이송함으로써, 고농도의 샘플링 입자들까지도 측정할 수 있도록 하는 장치이다.When the concentration of sampled particles exceeds the measurement range of the particle counter, the particle dilution device is installed at the front of the particle counter to dilute the sampled particles at a constant dilution ratio and then transfers them to the particle counter to measure even high-concentration sampled particles. It is a device that allows you to
고온, 고수분, 고농도 환경의 굴뚝 내부 환경에서 측정의 정확도를 높이기 위해서는 액적 발생을 최소화하며 희석이 이루어져야 한다. 나아가, 희석 장치의 구조에 따른 입자 손실의 발생을 최대한 억제하여 측정의 정확도를 높이는 것이 필요하다. In order to increase the accuracy of measurement in the environment inside the chimney in a high temperature, high moisture, and high concentration environment, dilution should be performed while minimizing the generation of droplets. Furthermore, it is necessary to increase the accuracy of measurement by maximally suppressing the occurrence of particle loss according to the structure of the dilution device.
또한, 굴뚝과 같은 산업 배출 시설에서 미세입자의 농도를 정확하게 측정하기 위해서는 굴뚝 내 배기가스의 흐름과 입자 샘플링 유속 조건을 같게 하는 등속 흡인 조건을 충족시키는 것이 매우 중요하다. 등속 흡인 조건을 만족하지 않게 된다면 샘플링을 더 많이 하게 되거나 더 적게 하게 되어 측정된 입자 농도가 왜곡되어 실제 굴뚝 내부의 입자 농도와 차이가 발생하기 때문이다. In addition, in order to accurately measure the concentration of fine particles in an industrial emission facility such as a chimney, it is very important to satisfy a constant velocity suction condition that equals the particle sampling flow rate with the exhaust gas flow in the chimney. This is because, if the constant velocity suction condition is not satisfied, more or less sampling is performed, and the measured particle concentration is distorted, resulting in a difference from the actual particle concentration inside the chimney.
나아가, 산업현장의 굴뚝 내 배기가스의 유속은 상황에 따라서 가변적으로 변한다. 입자계수기는 희석된 희석가스의 입자 농도를 측정하고, 이를 기초로 측정 대상 입자의 농도를 환산하게 되는데, 배기가스의 속도에 따라서 희석장치에 유입되는 배기가스의 유량이 가변적으로 변함에 따라서 희석비가 바뀌게 되면 입자 농도의 측정값에 오차가 발생할 수 있다. Furthermore, the flow velocity of exhaust gas in the chimney of an industrial site is variably changed according to the situation. The particle counter measures the particle concentration of the diluted dilution gas and converts the concentration of the target particle based on this. If it is changed, an error may occur in the measured value of particle concentration.
따라서, 고온 고습 고농도 조건의 굴뚝 내에서 정확한 입자 샘플링을 하기 위해서는 일정한 희석비를 유지하면서 등속 흡인이 가능하여야 하며 수분의 응축이 일어나지 않는 등의 복합적인 조건을 만족하여야 한다. Therefore, in order to accurately sample particles in a chimney under high temperature, high humidity and high concentration conditions, constant velocity suction must be possible while maintaining a constant dilution ratio, and complex conditions such as no condensation of moisture must be satisfied.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 후단부에 배기가스의 유속을 감속시켜 정체 공기를 형성하는 정체공기 형성부를 구비하여 일정량의 배기가스가 등속 흡인되도록 하며, 희석을 위해 투입되는 희석공기 양의 변화없이 일정한 희석비를 유지하면서 입자 샘플링이 가능하므로, 입자 측정의 정밀도를 높일 수 있는 배기가스 희석장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem in the prior art, and a stagnant air forming unit for forming stagnant air by decelerating the flow rate of exhaust gas at the rear end is provided so that a certain amount of exhaust gas is sucked at a constant velocity, dilution It is to provide an exhaust gas dilution device capable of increasing the precision of particle measurement because particle sampling is possible while maintaining a constant dilution ratio without a change in the amount of dilution air input for the purpose.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 외부로부터 배기가스가 유입되며 관통홀이 형성된 헤드부; 상기 헤드부의 전단에 결합되며 1차 희석공기가 유입되어 이동되도록 안내하며 상기 관통홀과 연결되는 제1토출홀이 형성되는 이젝터부; 상기 관통홀을 통해 상기 제1토출홀에 삽입되고, 상기 제1토출홀을 통해 상기 1차 희석공기가 이동하여 상기 이젝터부 전단의 압력 강하로 상기 헤드부에 유입된 배기가스를 제2토출홀을 통해 상기 이젝터부의 전방으로 분출되도록 유도하는 노즐부; 상기 이젝터부의 전단에 결합되며 상기 배기가스와 상기 1차 희석공기가 혼합되어 배출되는 1차 희석가스에 2차 희석공기를 공급하여 2차 희석가스를 생성하는 희석부; 및 상기 헤드부의 후단에 형성되고, 유입되는 상기 배기가스의 유속을 감속시켜 정체 공기를 형성하여 상기 헤드부에 유입시키는 정체공기 형성부를 포함하는 배기가스 희석장치에 의해 달성될 수 있다. The above object, according to the present invention, the exhaust gas is introduced from the outside, the head portion is formed with a through hole; an ejector unit coupled to the front end of the head unit, guiding the primary dilution air to be introduced and moving, and having a first discharge hole connected to the through hole; It is inserted into the first discharge hole through the through hole, and the primary dilution air moves through the first discharge hole, and the exhaust gas introduced into the head unit due to a pressure drop at the front end of the ejector unit is discharged through the second discharge hole. a nozzle unit for guiding the ejector to be ejected in front of the ejector unit; a dilution unit coupled to the front end of the ejector unit and supplying secondary dilution air to the primary dilution gas discharged by mixing the exhaust gas and the primary dilution air to generate secondary dilution gas; and a stagnant air forming part which is formed at the rear end of the head part, forms stagnant air by decelerating the flow rate of the inflowing exhaust gas, and introduces the stagnant air into the head part.
여기서, 상기 정체공기 형성부는 상기 배기가스가 유입되는 유입홀이 형성되며 상기 배기가스가 유동하는 방향을 따라 반경이 점차적으로 커지는 디퓨져부를 포함할 수 있다. Here, the stagnant air forming unit may include a diffuser in which an inlet hole through which the exhaust gas is introduced is formed and a radius gradually increases along a direction in which the exhaust gas flows.
여기서, 상기 정체공기 형성부는 상기 디퓨져부를 통해 감속된 배기가스가 체류하며 유동 방향을 따라 배기가스를 유출시키는 유출홀이 형성된 공기 체류부; 및 상기 공기 체류부에 직교하는 방향으로 연장 형성되어 상기 헤드부를 향하여 상기 배기가스를 토출하는 샘플링 유출부를 더 포함할 수 있다. Herein, the stagnant air forming unit includes: an air retention unit having an outlet hole through which exhaust gas decelerated through the diffuser unit stays and discharges the exhaust gas along a flow direction; and a sampling outlet extending in a direction perpendicular to the air retention part to discharge the exhaust gas toward the head part.
여기서, 상기 정체공기 형성부와 상기 헤드부 사이에 형성되어 상기 배기가스를 예열하는 예열부를 더 포함할 수 있다. Here, it may further include a preheating unit formed between the stagnant air forming unit and the head unit to preheat the exhaust gas.
여기서, 상기 예열부는 상기 배기가스를 190℃ 내지 210℃의 온도로 예열하고, 상기 1차 희석가스가 고온희석 방법으로 생성되도록 상기 1차 희석공기는 150℃ 내지 250℃의 온도로 공급되고, 상기 2차 희석가스가 상온희석 방법으로 생성되도록 상기 2차 희석공기는 10℃ 내지 30℃의 온도로 공급될 수 있다. Here, the preheating unit preheats the exhaust gas to a temperature of 190°C to 210°C, and the primary dilution air is supplied at a temperature of 150°C to 250°C so that the primary dilution gas is generated by a high-temperature dilution method, The secondary dilution air may be supplied at a temperature of 10° C. to 30° C. so that the secondary dilution gas is generated by the room temperature dilution method.
여기서, 상기 헤드부의 전방에 구비되고, 상기 외부에서 유입되는 배기가스에서 미리 설정된 크기 이하의 타깃입자군을 사이클론 분리하는 분리부를 더 포함할 수 있다. Here, it is provided in front of the head part, and may further include a separation unit for cyclone separation of a target particle group having a size less than or equal to a preset size from the exhaust gas flowing from the outside.
상기한 바와 같은 본 발명의 배기가스 희석장치에 따르면 제1토출홀을 통해 고속으로 이동하는 1차 희석공기에 의해 확산부에서 효과적인 감압이 이루어질 수 있고, 이로 인해 배기가스가 노즐부를 통해 원활하게 이동될 수 있기 때문에, 배기가스를 이동시키기 위한 압축공기가 불필요한 이점이 있다.According to the exhaust gas dilution apparatus of the present invention as described above, effective decompression can be achieved in the diffusion part by the primary dilution air moving at high speed through the first discharge hole, and thereby the exhaust gas moves smoothly through the nozzle part It has the advantage that compressed air is unnecessary for moving the exhaust gas.
또한, 제1유로부에 형성되는 통공에 의해 제1유로부의 중심 방향으로 2차 희석공기가 유입되므로, 제1유로부의 내주면에 달라붙게 되는 배기가스의 입자 수가 감소될 수 있다. In addition, since the secondary dilution air flows in the central direction of the first flow passage through the through hole formed in the first flow passage, the number of particles of exhaust gas adhering to the inner circumferential surface of the first flow passage may be reduced.
또한, 통공을 통해 2차 희석공기가 제1유로부의 내측으로 유입될 때, 제1유로부의 내주면에 달라붙어 있는 배기가스 입자가 떨어져 나올 수 있다. 이에 따라, 배기가스가 2차 희석가스로 되는 과정에서 입자의 손실이 발생하는 것이 효과적으로 개선될 수 있다.In addition, when the secondary dilution air is introduced into the first passage through the through hole, the exhaust gas particles adhering to the inner peripheral surface of the first passage may come off. Accordingly, the occurrence of particle loss in the process in which the exhaust gas becomes the secondary dilution gas can be effectively improved.
또한, 배기가스가 이젝터부에서 1차로 희석이 이루어지고, 희석부에서 2차로 희석이 이루어짐으로써, 희석율이 높아질 수 있다.In addition, since the exhaust gas is primarily diluted in the ejector unit and secondarily diluted in the dilution unit, the dilution rate may be increased.
또한, 배기가스가 예열부에서 예열된 후 고온의 1차 희석공기와 혼합되어 고온희석되고, 이후, 상온의 2차 희석공기와 혼합되어 상온희석됨으로써, 배기가스 내의 수분이 액적화되는 것이 방지될 수 있으며, 이를 통해, 입자의 측정 정확도가 향상될 수 있다.In addition, after the exhaust gas is preheated in the preheating unit, it is mixed with high-temperature primary dilution air and diluted at high temperature, and then mixed with room-temperature secondary dilution air and diluted at room temperature to prevent moisture in the exhaust gas from forming into droplets. and, through this, the measurement accuracy of the particles may be improved.
또한, 헤드부 및 예열부의 사이에 세척유체 공급부를 마련하고, 세척유체가 헤드부 방향 및 예열부 방향으로 동시에 공급되도록 하여 배기가스 희석장치의 내부를 효과적을 세척할 수 있다. 특히, 세척유체 공급부가 배기가스 희석장치에서 상대적으로 후단에 연결되도록 하여 공급되는 세척용 유체와 측정부 사이의 거리를 충분히 확보할 수 있으며, 이를 통해, 세척유체가 측정부로 유입되어 측정부의 교란이 발생될 수 있는 문제점이 예방될 수 있다.In addition, a cleaning fluid supply unit is provided between the head unit and the preheating unit, and the washing fluid is simultaneously supplied to the head unit and the preheating unit, so that the inside of the exhaust gas dilution device can be effectively cleaned. In particular, the cleaning fluid supply unit is connected to the rear end of the exhaust gas dilution device to ensure a sufficient distance between the supplied cleaning fluid and the measurement unit. Problems that may arise can be prevented.
또한, 후단부에 분리부가 구비되어 배기가스에서 특정 타깃입자군을 사이클론 분리하여 이동시킬 수 있기 때문에, 측정부에서는 타깃입자군을 대상으로 입자 정보를 산출할 수 있다.In addition, since a separation unit is provided at the rear end to separate a specific target particle group from the exhaust gas by cyclone and move it, the measurement unit can calculate particle information for the target particle group.
또한, 후단부에 배기가스의 유속을 감속시켜 일정한 속도로 배기가스를 유입시키는 정체공기 형성부가 형성되어 배기가스의 유속이 가변적인 상황에서 등속 흡인이 가능하여 측정 정밀도를 높일 수가 있다. In addition, the stagnant air forming part for introducing the exhaust gas at a constant speed by decelerating the flow rate of the exhaust gas is formed at the rear end, so that constant velocity suction is possible in a situation where the flow velocity of the exhaust gas is variable, thereby improving measurement accuracy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 중심으로 나타낸 분해단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치에서 희석 온도에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 도 1의 세척유체 공급부를 나타낸 예시도이다.
도 7은 도 1의 측정부를 나타낸 구성도이다.
도 8은 분리부의 작동예를 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 1의 정체공기 형성부의 예시도이다.
도 10은 정체공기 형성부에 유입되는 배기가스의 속도에 따른 감속 결과를 실험한 결과를 도시한다. 1 is a perspective view showing an exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded cross-sectional view showing the nozzle part of the exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a nozzle unit of an exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph for explaining the effect according to the dilution temperature in the exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view illustrating the cleaning fluid supply unit of FIG. 1 .
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the measurement unit of FIG. 1 .
8 is an exemplary view showing an operation example of the separation unit.
9 is an exemplary view of the stagnant air forming unit of FIG. 1 .
10 shows the experimental results of the deceleration results according to the speed of the exhaust gas flowing into the stagnant air forming unit.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The specific details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 배기가스 희석장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining an exhaust gas dilution device according to embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 중심으로 나타낸 분해단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 나타낸 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치는 헤드부(100), 이젝터부(200), 노즐부(300), 희석부(400) 및 정체공기 형성부(1000)를 포함할 수 있다. 또한, 세척유체 공급부(700), 예열부(600), 또는 분리부(900)를 더 포함할 수 있다. 1 is a perspective view showing an exhaust gas dilution apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an exhaust gas dilution apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exhaust gas dilution apparatus according to an embodiment of the present invention It is an exploded cross-sectional view showing the nozzle part of the exhaust gas dilution device as a center, and FIG. 4 is a perspective view showing the nozzle part of the exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention. The exhaust gas dilution apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
이하의 설명에서는 설명의 편의상, 배기가스의 흐름 방향을 기준으로 전단/전단부/전방, 후단/후단부/후방으로 설명한다. 즉, 배기가스가 제1지점에서 제2지점으로 이동되는 경우, 제1지점을 후단/후단부/후방으로, 제2지점을 전단/전단부/전방으로 하여 설명한다.In the following description, for convenience of explanation, the front end/front end/front and the rear end/rear end/rear are described based on the flow direction of the exhaust gas. That is, when the exhaust gas is moved from the first point to the second point, the first point will be described as the rear end/rear end/rear, and the second point will be described as the front end/front end/front.
헤드부(100)는 배기가스(1)가 유입되는 공간부(111)와, 공간부(111)와 연결되며 전단에 중심축 방향으로 관통 형성되는 관통홀(112)이 형성될 수 있다. 그리고, 헤드부(100)의 전단부 외주면에는 원주방향을 따라 단차돌기(120)가 형성될 수 있다. 또한, 헤드부(100)의 후단에는 공간부(111)를 밀폐하는 커버(미도시)가 구비될 수 있으며, 배기가스는 상기 커버를 통해 공간부(111)로 유입될 수 있다.The
본 발명에서 배기가스는 측정 대상의 한 예일 수 있으며, 측정 대상이 반드시 배기가스에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 측정 대상이 굴뚝의 연기인 경우, 굴뚝에는 연기의 일부가 흡수되는 유로가 마련될 수 있으며, 상기 유로를 통해 이동되는 연기는 상기 커버를 통해 헤드부(100)의 공간부(111)로 공급될 수 있다.In the present invention, exhaust gas may be an example of a measurement target, and the measurement target is not necessarily limited to exhaust gas. For example, when the measurement target is smoke from a chimney, a flow path through which a portion of the smoke is absorbed may be provided in the chimney, and the smoke moving through the flow path may pass through the
이젝터부(200)는 헤드부(100)의 전단에 결합될 수 있다. 이젝터부(200)의 후단에는 제1단차홈(230)이 형성될 수 있고, 제1단차홈(230)에는 헤드부(100)의 단차돌기(120)가 삽입될 수 있다. 이를 통해, 헤드부(100) 및 이젝터부(200)는 서로 동일한 중심축을 가지도록 결합될 수 있다.The
이젝터부(200)는 헤드부(100)의 관통홀(112)과 연결되도록 중심축 방향으로 관통 형성되는 제1토출홀(210)이 형성될 수 있다. 이때, 제1토출홀(210)은 1차 희석공기(2)가 유입되는 제1유입구(220)와 연결될 수 있다. The
제1토출홀(210)은 후단에서 전단으로 흡인부(211), 가속부(212) 및 확산부(213)로 구분 형성될 수 있다.The
도 3에 도시되어 있는 것과 같이 흡인부(211)는 이젝터부(200)의 후단에 형성될 수 있으며, 전방으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성될 수 있다. 가속부(212)는 흡인부(211)의 전단에 형성되어 흡인부(211)와 연결되며, 동일한 내경으로 형성될 수 있다. 확산부(213)는 가속부(212)의 전단에 형성되어 가속부(212)와 연결되며, 확산부(213)는 전방으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
또한, 이젝터부(200)에는 제1유입구(220)가 형성될 수 있다. 제1유입구(220)는 반경 방향으로 관통 형성되어 흡인부(211)와 연결될 수 있다. 제1유입구(220)는 외부에서 공급되는 1차 희석공기(2)를 흡인부(211)로 안내하여, 1차 희석공기(2)는 가속부(212), 확산부(213)를 거쳐 이젝터부(200) 전단으로 유출될 수 있다. 제1유입구(220)에는 외부로부터 1차 희석공기(2)의 유입을 안내하는 제1관(221)이 결합될 수 있다.In addition, a
1차 희석공기(2)는 고온의 공기일 수 있으며, 150℃ 내지 250℃의 온도로 공급될 수 있다.The
노즐부(300)는 관통홀(112)을 통해 제1토출홀(210)에 삽입되고, 1차 희석공기(2)가 제1토출홀(210)을 통해 이동됨에 따라 공간부(111)에 유입된 배기가스(1)가 빨려 들어가 분출되도록 중심축 방향으로 관통 형성되는 제2토출홀(340)이 형성될 수 있다.The
노즐부(300)는 플랜지부(310), 연결부(320) 및 노즐팁부(330)로 구성될 수 있다. The
플랜지부(310)는 반경 방향으로 플랜지 형태로 돌출되어 공간부(111)의 내측면에 결합될 수 있다. 플랜지부(310)는 볼트와 같은 체결부재에 의해 헤드부(100)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.The
연결부(320)는 플랜지부(310)와 연결되어 전방으로 연장 형성될 수 있다. 연결부(320)는 헤드부(100)의 관통홀(112)을 관통하여 헤드부(100)의 전방으로 연장되어 흡인부(211)의 내측에 전단부가 위치할 수 있다. 연결부(320)는 전방 방향으로 갈수록 지름이 작아지도록 형성될 수 있다. 연결부(320)의 외주면과 흡인부(211) 사이는 이격 공간을 형성하여 1차 희석공기(2)가 투입되는 공간을 형성할 수 있다.The
노즐팁부(330)는 연결부(320)의 전단에 형성되어 가속부(212)에 삽입될 수 있다. 노즐팁부(330)는 가속부(212)의 내경 보다는 더 작은 크기의 외경을 가질 수 있다.The
그리고, 노즐부(300)는 중심축 방향으로 관통하는 제2토출홀(340)이 형성될 수 있다. 연결부(320)에 대응하는 위치의 제2토출홀(340)은 전방으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성될 수 있으며, 노즐팁부(330)에 대응하는 위치의 제2토출홀(340)은 동일한 내경으로 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 노즐팁부(330)의 외경이 가속부(212)의 내경보다 작으므로, 노즐팁부(330)의 외경과 가속부(212)의 내경 사이 공간인 제1토출유로(331)를 가질 수 있다. 따라서, 제1토출유로(331)에 의해 흡인부(211)에 유입된 1차 희석공기(2)가 확산부(213)로 이동될 수 있다.In addition, since the outer diameter of the
1차 희석공기(2)는 작은 단면적의 제1토출유로(331)를 통과하면서 유속이 빨라지게 되는데, 1차 희석공기(2)가 확산부(213)로 배출되면 압력이 낮아지게 된다. 그러면, 확산부(213)와 공간부(111) 사이에 압력 차이가 발생하게 되고, 공간부(111)의 배기가스는 제2토출홀(340)을 통해 확산부(213)로 이동하게 된다. As the
제1토출유로(331)의 단면 크기는 조정될 수 있으며, 이를 통해, 1차 희석공기(2)의 유량 및 압력은 제어가 가능하다.The cross-sectional size of the
만일, 노즐팁부(330)의 중심축이 가속부(212)의 중심축과 일치되지 않으면, 노즐팁부(330)와 가속부(212) 사이의 틈새 단면적이 위치에 따라 달라져 여기를 통과하는 1차 희석공기(2)의 유량도 달라지게 되고, 확산부(213) 후단에서 효과적인 감압이 이루어지지 못할 수 있다. 그러면 제2토출홀(340)을 통해 배기가스의 이동도 안정적으로 이루어지지 못할 수 있다.If the central axis of the
그러나, 본 발명에서는 노즐팁부(330)는 가속부(212)와 동일한 중심축 상에 위치될 수 있다. 따라서, 노즐팁부(330)와 가속부(212) 사이의 어느 위치에서도 1차 희석공기(2)의 유량이 동일하게 되고, 확산부(213)에서 효과적인 감압이 이루어져서 제2토출홀(340)을 통해 배기가스는 안정적으로 이동될 수 있다. 그리고, 확산부(213)에서 이루어지는 효과적인 감압으로 인해 배기가스의 이동이 원활하게 이루어질 수 있기 때문에, 배기가스를 이동시키기 위한 압축공기가 불필요한 이점이 있다.However, in the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치는 제1어댑터부(500) 및 제2어댑터부(550)를 더 포함할 수 있다.The exhaust gas dilution apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
제1어댑터부(500)는 이젝터부(200)의 전단에 결합될 수 있다.The
도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 제1어댑터부(500)에는 연장확산부(501)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다. 연장확산부(501)는 전방 방향으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있으며, 이젝터부(200)의 확산부(213)와 연속되도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
제1어댑터부(500)는 전단부 외주면 둘레를 따라 제2단차홈(502)이 형성될 수 있다. The
제2어댑터부(550)는 제1어댑터부(500)의 전단에 결합될 수 있다. The
제2어댑터부(550)는 축방향으로 관통 형성되는 유로홀(551)이 형성될 수 있으며, 유로홀(551)은 제1어댑터부(500)의 연장확산부(501)와 연결될 수 있다.The
제1유입구(220)를 통해 유입되는 1차 희석공기(2)와 제2토출홀(340)을 통해 공급되는 배기가스는 확산부(213)에서 혼합되어 1차 희석가스를 생성하게 되고, 생성된 1차 희석가스는 연장확산부(501) 및 유로홀(551)을 통해 이동될 수 있다. The
제2어댑터부(550)는 전단부 외주면 둘레를 따라 제3단차홈(552)이 형성될 수 있다.The
희석부(400)는 제1어댑터부(500) 및 제2어댑터부(550)를 통해 1차 희석가스가 유입되는 제1유로부(410)와, 공급되는 2차 희석공기(3)를 1차 희석가스와 혼합되도록 제1유로부(410)로 안내하는 제2유로부(420)로 구성될 수 있다. 희석부(400)에서는 1차 희석가스와 2차 희석공기(3)가 혼합되어 2차 희석가스가 생성될 수 있다.The
구체적으로, 희석부(400)는 제1어댑터부(500) 및 제2어댑터부(550)의 전단에 결합될 수 있다. 제1유로부(410)는 후단부가 제2어댑터부(550)의 제3단차홈(552)에 결합될 수 있다. 제1유로부(410)는 제2어댑터부(550)의 유로홀(551)에 연속되도록 형성될 수 있으며, 확산부(213)에서 생성되는 1차 희석가스는 제1유로부(410)로 이동될 수 있다.Specifically, the
제1유로부(410)에는 복수의 통공(411)이 관통 형성될 수 있다.A plurality of through
제2유로부(420)는 제1유로부(410)의 외측에서 제1유로부(410)를 일정거리 이격하며 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제2유로부(420)의 후단부는 제1어댑터부(500)의 제2단차홈(502)에 결합될 수 있다.The second
제2유로부(420)의 외주면 전단부에는 2차 희석공기(3)가 유입되는 제2유입구(440)가 형성될 수 있다. 제2유입구(440)에는 외부로부터 2차 희석공기(3)를 안내하는 제2관(441)이 연결될 수 있다.A
그리고, 희석부(400)는 가이드벽(430)이 형성될 수 있다. 가이드벽(430)은 제1유로부(410) 및 제2유로부(420)의 사이에 구비될 수 있다. 또한, 가이드벽(430)은 후단부가 제1어댑터부(500)의 전단부와 이격될 수 있다. 이를 통해, 제1유로부(410) 및 제2유로부(420)의 사이 공간은 대부분이 가이드벽(430)에 의해 구획될 수 있으며, 제2유입구(440)을 통해 유입되는 2차 희석공기(3)의 흐름 길이가 길어질 수 있다. 즉, 제2유입구(440)를 통해 유입되는 2차 희석공기(3)는 제2유로부(420) 및 가이드벽(430)의 사이의 공간에서 후방 방향으로 이동되고, 가이드벽(430) 및 제1어댑터부(500)의 사이의 공간을 통해 제1유로부(410) 및 가이드벽(430)의 사이의 공간으로 이동될 수 있다. 그리고, 2차 희석공기(3)는 제1유로부(410)에 형성된 통공(411)을 통해 제1유로부(410)의 내측으로 이동하여 1차 희석가스와 혼합되어 2차 희석가스를 생성하게 된다.In addition, the
제1유로부(410)에는 복수의 통공(411)이 전체적으로 형성되기 때문에, 제1유로부(410)의 외주면 면적이 줄어들게 된다. 따라서, 1차 희석가스의 배기가스 입자 중에 제1유로부(410)의 내주면에 달라붙게 되는 입자의 수가 감소될 수 있어 배기가스 입자 손실이 줄어들 수 있다.Since the plurality of through-
나아가, 통공(411)을 통해 제1유로부(410)의 중심방향으로 2차 희석공기(3)가 유입될 때, 제 1 유로부(410)의 내주면을 향하는 입자의 유동을 방해하며 제1유로부(410)의 내주면에 달라붙어 있는 배기가스 입자가 떨어져 나오게 할 수 있다. 이에 따라, 제1유로부(410)에서 이동되는 배기가스 중의 입자의 대부분이 2차 희석공기(3)와 혼합될 수 있으며, 배기가스가 2차 희석가스로 되는 과정에서 입자의 손실이 발생하는 것도 효과적으로 감소될 수 있다.Furthermore, when the
본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치는 확산튜브부(570), 마개부(580) 및 배출관(590)을 포함할 수 있다.The exhaust gas dilution apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
확산튜브부(570)는 희석부(400)의 전단에 결합될 수 있다.The
확산튜브부(570)는 후단부에 원주 방향을 따라 결합홈(572)이 형성되어 가이드벽(430)의 전단부가 삽입되어 결합될 수 있다. 그리고, 확산튜브부(570)의 후단부는 제2유로부(420)의 내측에 삽입되어 결합될 수 있다.A
확산튜브부(570)는 축 방향으로 관통 형성되는 추가확산부(571)가 형성될 수 있다. 추가확산부(571)는 전방 방향으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있으며, 희석부(400)에서 생성되는 2차 희석가스는 추가확산부(571)로 이동될 수 있다.The
마개부(580)는 확산튜브부(570)의 전단부에 결합되어 확산튜브부(570)의 전단부를 밀폐시킬 수 있다.The
배출관(590)은 마개부(580)에 복수 개로 결합될 수 있다. 마개부(580)에는 배출관(590)이 결합되도록 연결홀(581)이 관통 형성될 수 있으며, 추가확산부(571)의 2차 희석가스는 연결홀(581)을 통해 배출관(590)으로 이동될 수 있다. 배출관(590) 중 적어도 어느 하나에는 입자계수기(미도시)가 연결될 수 있으며, 2차 희석가스는 배출관(590)을 통해 입자계수기로 이동될 수 있다.A plurality of
본 실시예에 따르면, 유입되는 배기가스(1)가 이젝터부(200)에서 1차 희석공기(2)와 혼합되어 1차로 희석이 이루어지고, 희석부(400)에서 2차 희석공기(3)와 혼합되어 2차로 희석이 이루어짐으로써, 희석율이 높아질 수 있다.According to the present embodiment, the inflow exhaust gas (1) is mixed with the primary dilution air (2) in the ejector unit (200) to perform primary dilution, and in the dilution unit (400), secondary dilution air (3) By mixing with the secondary dilution is made, the dilution rate can be increased.
전술한 바와 같이, 이젝터부(200)로 공급되는 1차 희석공기(2)는 150℃ 내지 250℃의 고온의 공기일 수 있다. 따라서, 이젝터부(200)를 통해 생성되는 1차 희석가스는 고온희석 방법으로 생성될 수 있다. 그리고, 희석부(400)로 공급되는 2차 희석공기(3)는 상온의 공기일 수 있으며, 10℃ 내지 30℃의 온도로 공급될 수 있다. 따라서, 희석부(400)에서 생성되는 2차 희석가스는 상온희석 방법으로 생성될 수 있다.As described above, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 희석장치에서 희석 온도에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph for explaining the effect according to the dilution temperature in the exhaust gas dilution device according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 노즐부(300)에서 배출되는 배기가스는 고온의 상태(P0)인데, 만일, 고온 상태의 배기가스와 혼합되는 1차 희석공기가 상온의 공기인 경우, 즉, 고온의 배기가스가 상온희석되는 경우 배기가스 내의 수분이 모두 액적으로 변환될 수 있다. 이에 따라, 확산부(213)에서 생성되는 제1상태(P1)의 1차 희석가스는 다량의 액적을 포함할 수 있다. 그리고, 다량의 액적을 포함하는 1차 희석가스가 희석부(400)에서 상온의 2차 희석공기와 혼합되어 제2상태(P2)의 2차 희석가스로 생성되는 경우, 2차 희석가스에는 다량의 액적이 계속 포함되게 된다. 이러한 액적은 입자계수기(미도시)에서의 측정 시에 입자로 취급될 수 있기 때문에, 측정 정확도가 저하되는 원인이 될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the exhaust gas discharged from the
그러나, 본 발명에 따르면, 고온의 상태(P0)의 배기가스가 고온의 1차 희석공기(2)와 혼합됨으로써, 즉, 고온의 배기가스가 고온희석됨으로써 확산부(213)에서 생성되는 1차 희석가스는 제3상태(P3)가 될 수 있으며, 배기가스 내의 수분이 액적화되는 것이 방지될 수 있다. 그리고, 희석부(400)에서 상온의 2차 희석공기(3)와 혼합되어 제2상태(P2)의 2차 희석가스로 형성됨으로 2차 희석가스에는 액적이 포함되지 않거나, 액적의 함유량이 최소화될 수 있으며, 이를 통해, 입자의 측정 정확도는 향상될 수 있다.However, according to the present invention, the primary generated in the
예열부(600)는 헤드부(100)의 후단에 구비될 수 있으며, 헤드부(100)로 유입되는 배기가스(1)를 예열(Pre-heating)시킬 수 있다. 예열부(600)는 배기가스(1)를 190℃ 내지 210℃의 온도로 예열시킬 수 있다. 배기가스(1)가 예열되어 이젝터부(200)로 이동하면 전술한 1차 희석공기(2)와 혼합되어 더욱 효과적으로 고온희석될 수 있다.The preheating
도 6은 도 1의 세척유체 공급부를 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary view illustrating the cleaning fluid supply unit of FIG. 1 .
도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 세척유체 공급부(700)는 압축부(710), 건조부(720), 필터부(730) 및 이음유로부(740)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 6 , the cleaning
압축부(710)는 세척용 유체(PA)를 압축 분사시킬 수 있다. 세척용 유체(PA)로는 상온의 공기가 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것을 아니다.The
건조부(720)는 압축부(710)의 전단에 구비될 수 있으며, 세척용 유체(PA)를 건조시킬 수 있다.The drying
필터부(730)는 건조부(720)의 전단에 구비될 수 있으며, 세척용 유체(PA)에 포함된 이물질을 제거할 수 있다. 이에 따라, 필터부(730)에서 배출되는 세척용 유체(PA)는 수분 및 이물질을 함유하지 않을 상태가 될 수 있다.The
이음유로부(740)는 헤드부(100) 및 예열부(600)의 사이에 구비될 수 있다. 이음유로부(740)는 필터부(730)를 통해 이동하는 세척용 유체(PA)의 일부를 헤드부(100)로 안내하고 세척용 유체(PA)의 나머지를 예열부(600)로 안내할 수 있다. 이를 위해, 이음유로부(740)는 내측에 이음유로부(740)의 반경 방향으로 연장 형성되고 필터부(730)와 연결되어 필터부(730)로부터 이동하는 세척용 유체(PA)가 유입되는 유입유로(741)와, 상기 유입유로(741)와 연결되고 상기 헤드부(100) 방향으로 연장되는 제1안내유로(742)와, 상기 유입유로(741)와 연결되고 상기 예열부(600) 방향으로 연장되는 제2안내유로(743)가 형성될 수 있다. 제1안내유로(742) 및 제2안내유로(743)는 유입유로(741)를 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있으며, 동일한 지름을 가지도록 형성될 수 있다. 유입유로(741)로 유입되는 세척용 유체(PA)는 제1안내유로(742) 및 제2안내유로(743)로 각각 동일한 유량이 공급될 수 있다. 이음유로부(740)는 유입유로(741)로 유입되는 세척용 유체(PA)가 양분되어 제1안내유로(742) 및 제2안내유로(743)로 각각 동일한 유량으로 공급될 수 있도록 가름돌기(744)가 형성될 수 있다. 가름돌기(744)는 제1안내유로(742)와 제2안내유로(743)로 양분되는 지점에 유입유로(741)에 대향되도록 정중앙에 돌출 형성되어 유입유로(741)를 양분할 수 있다.The
제1안내유로(742)로 이동하는 세척용 유체(PA)는 헤드부(100), 이젝터부(200), 희석부(400), 확산튜브부(570) 및 배출관(590)를 통해 이동하면서 각 부분의 내부를 세척할 수 있다.The cleaning fluid PA moving to the first
그리고, 제2안내유로(743)로 이동하는 세척용 유체(PA)는 예열부(600)를 통해 이동하면서 예열부(600)의 내부를 세척할 수 있다.In addition, the cleaning fluid PA moving to the
도 7은 도 1의 측정부를 나타낸 구성도이다.FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the measurement unit of FIG. 1 .
도 1, 도 2 및 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 배기가스 희석장치는 희석부(400)의 전단에 결합되고, 2차 희석가스의 입자정보를 측정하는 측정부(800)를 포함할 수 있다.1, 2 and 7, the exhaust gas dilution device may include a measuring
측정부(800)는 분사부(810), 광원(820), 수광부(830) 그리고 산출부(840)를 포함하여 구성될 수 있다.The measuring
2차 희석가스는 배출관(590)과 연결되는 흐름유로(591)를 통해 분사부(810)로 이동될 수 있다. 그러면 분사부(810)는 2차 희석가스에 포함된 입자(P)를 하나씩 순차 분사할 수 있다.The secondary dilution gas may be moved to the
광원(820)은 분사부(810)에서 분사되는 입자(P)의 분사경로에 교차하는 방향으로 광(821)을 조사할 수 있다. 입자(P)의 분사경로에 교차하는 광(821)이 분사경로 상의 입자(P)에 부딪히게 되면 산란이 발생할 수 있다.The
수광부(830)는 분사경로의 일측에 구비되고, 광원(820)에서 조사된 후 분사부(810)에서 분사되는 입자(P)에 의해 산란되는 광(822)을 수광할 수 있다. 분사부(810)에서 분사되는 입자(P)의 크기가 크면 산란되는 광(822)이 많아지고, 반대로, 입자(P)의 크기가 작으면 산란되는 광(822)은 적어질 수 있다.The
산출부(840)는 수광부(830)에서 생성하는 광 정보를 기초로, 2차 희석가스에 포함된 입자의 크기 정보를 산출할 수 있다. 입자의 크기 정보는 미리 설정된 측정시간 동안 획득되는 입자를 대상으로 산출될 수 있다. The
산출부(840)가 산출하는 입자의 크기 정보는, 예를 들면, 입자의 크기가 10㎛ 이하로 보통 미세먼지로 칭해지는 PM10(Particulate Matter with a diameter less than 10㎛)의 농도, 또는 입자의 크기가 2.5㎛ 이하로 보통 초미세먼지로 칭해지는 PM2.5의 농도로 산출될 수 있다.The particle size information calculated by the
측정부(800)는 전술한 구성에 한정되지 않고, 입자의 농도를 측정하는 공지된 다른 구성으로 형성될 수도 있다. The measuring
세척유체 공급부(700)가 배기가스 희석장치의 전단으로 위치될수록 공급되는 세척용 유체와 측정부(800) 사이의 거리가 가까워지게 된다. 그러면, 세척용 유체에 의해 배기가스 희석장치 내부의 이물질이 측정부(800)로 이동하게 되어 측정부(800)의 교란이 발생할 수 있고, 이를 통해 측정 정확도가 저하될 수 있다. 그러나, 본 발명에서는, 세척유체 공급부(700)가 배기가스 희석장치에서 상대적으로 후방부에 연결되도록 하여 공급되는 세척용 유체와 측정부(800) 사이의 거리를 충분히 확보할 수 있으며, 이를 통해, 전술한 문제점이 발생되지 않도록 할 수 있다.As the cleaning
도 8은 도 1의 분리부의 작동예를 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary view illustrating an operation example of the separation unit of FIG. 1 .
본 발명의 배기가스 희석장치는 분리부(900)를 더 포함할 수 있다. 도 8의 분리부(900)는 도 1에는 도시되어 있지 않는데, 예를 들어 예열부(600)의 후단부에 배치될 수 있다. 분리부(900)는 외부에서 유입되는 배기가스(1)에서 미리 설정된 크기 이하의 타깃입자군을 사이클론 분리하여 예열부(600)로 안내할 수 있다. 따라서, 측정부(800)에서는 타깃입자군을 대상으로 입자 정보를 산출할 수 있다.The exhaust gas dilution device of the present invention may further include a separation unit 900 . The separation unit 900 of FIG. 8 is not shown in FIG. 1 , but may be disposed, for example, at the rear end of the preheating
분리부(900)는 원통부(910), 입구관(920), 본체(930), 집진부(940) 및 출구관(950)을 포함하여 구성될 수 있다. The separation unit 900 may include a
입구관(920)은 원통부(910)에 접선 방향으로 구비될 수 있으며, 입구관(920)으로는 배기가스(1)가 유입될 수 있다.The
본체(930)는 원통부(910)와 연결되고 원뿔 형상으로 형성될 수 있으며, 집진부(940)는 본체(930)의 뾰족한 일단부에 마련되고, 출구관(950)은 원통부(910)의 내측 중앙에 본체(930)의 중심축 방향으로 구비될 수 있다.The
배기가스(1)는 입구관(920)에서 원통부(910)의 접선 방향으로 유입되어 내부 벽면을 따라 선회 흐름이 되어 나선상으로 원통부(910) 및 본체(930)로 이동될 수 있다. 이 동안 원통부(910)에서 집진부(940) 방향으로의 제1기류(C1) 속의 타겟입자군 이외의 입자군(크기가 커서 무거운 입자군)은 원심력을 받아 본체(930)의 내측면에 침착되고, 제1기류(C1)의 흐름력에 의해 집진부(940)에 포집될 수 있다. 반면, 본체(930)의 뾰족한 일단부에서 기류는 그 방향을 역전시켜 제1기류(C1)와 반대방향의 선회 흐름의 제2기류(C2)가 되고, 제2기류(C2) 속의 타겟입자군은 제1기류(C1)의 중심부를 지나 출구관(950)으로 이동되어 배출될 수 있다.The exhaust gas 1 is introduced from the
출구관(950)은 예열부(600)와 연결될 수 있으며, 이에 따라, 타겟입자군은 예열부(600)로 유입될 수 있다. 분리부(900)는 전술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 사이클론이 사용될 수 있다.The
도 9는 도 1의 정체공기 형성부의 예시도이고, 도 10은 정체공기 형성부에 유입되는 배기가스의 속도에 따른 감속 결과를 실험한 결과를 도시한다. 9 is an exemplary view of the stagnant air forming unit of FIG. 1 , and FIG. 10 shows the experimental results of deceleration according to the speed of the exhaust gas flowing into the stagnant air forming unit.
도시되어 있는 것과 같이, 헤드부(100)의 후단부, 보다 정확하게는 예열부(600)의 후단부에는 정체공기 형성부(1000)가 형성될 수 있다. As shown, the stagnant
정체공기 형성부(1000)는 수십 내지 수백 m/s의 다양한 유속으로 유입되는 배기가스(1)를 수 m/s 이하의 속도로 감속시켜 정체 공기를 형성한다. 배기가스 희석장치에 유입되는 배기가스(1)의 속도는 일정하지 않고 바뀔 수가 있다. 특히, 산업현장의 굴뚝 내 배기가스의 유속은 상황에 따라서 가변적으로 변할 수가 있다. 배기가스 희석장치에 유입되는 배기가스(1)의 속도에 따라 유량이 달라질 수가 있는데, 희석비를 일정하게 유지하기 위해 투입되는 희석공기의 양을 다르게 제어하는 것을 고려할 수 있으나 해당 속도에 대응하는 희석공기의 양을 즉각적으로 공급하는 것은 쉽지 않다. 특히, 본 발명에서와 같이 다단의 방법으로 1차 희석공기(2)와 2차 희석공기(3)로 나뉘어 희석공기가 공급되는 경우 희석비를 일정하게 유지하도록 공급되는 희석공기의 양을 제어하는 것이 더욱 쉽지 않을 수 있다. The stagnant
이에, 본 발명에서는 투입되는 희석공기의 양을 일정하게 유지하고, 배기가스 희석장치에 공급되는 배기가스의 속도(유량)도 일정하게 유지하도록 하여 희석비를 일정하게 유지할 수 있도록 한다. Accordingly, in the present invention, the dilution ratio can be kept constant by maintaining a constant amount of dilution air and also maintaining a constant speed (flow rate) of exhaust gas supplied to the exhaust gas dilution device.
정체공기 형성부(1000)는 유입되는 공기의 속도가 바뀌더라도 그 속도를 급격하게 감속시켜 정체 공기를 형성하여 유입되는 공기의 속도에 상관없이 일정량의 공기가 헤드부(100)를 통해 유입될 수 있도록 한다. The stagnant
정체공기 형성부(1000)는 디퓨져부(1010), 공기 체류부(1020) 및 샘플링 유출부(1040)를 포함하여 구성될 수 있다. The stagnant
디퓨져부(1010)는 배기가스가 유입되는 유입홀(1015)이 형성되며, 유입홀(1015)로부터 배기가스가 유동하는 방향을 따라 유로의 반경이 점차적으로 커지게 형성될 수 있다. 따라서, 유입홀(1015)을 통해 유입된 배기가스는 압력의 감소와 함께 유속이 현저하게 감소하게 되는데, 디퓨져부(1010)의 길이 또는 유로의 기울기에 따라서 디퓨져부(1010)를 통한 감속의 크기를 다르게 제어할 수 있다. In the
공기 체류부(1020)는 디퓨져부(1010)의 전단에 형성되어 디퓨져부(1010)에 의해 감속된 배기가스가 체류하는 공간이다. 공기 체류부(1020)의 전단면에는 유출공(1025)이 형성되어 공기 체뷰류 내부에서 감속되어 체류하는 배기가스가 유동 방향을 따라 유출될 수 있다. 공기 체류부(1020)의 상단부에는 직교하는 방향으로 연장 형성되는 샘플링 유출부(1040)가 형성될 수 있다. The
샘플링 유출부(1040)는 공기 체류부(1020)의 일측에서 수직으로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 디퓨져부(1010)에 의해 감속되어 공기 체류부(1020)에 정체하는 공기는 유출공(1025)을 통해 유출되는데, 공기 체류부(1020)에 체류하는 배기가스의 일부는 공기 체류부(1020)에 수직으로 연장 형성되는 샘플링 유출부(1040)를 통해 일정한 속도로 토출될 수가 있다. The
따라서, 본 발명에서는 정체공기 형성부(1000)에 의해 유입되는 배기가스의 속도와 상관 없이 일정한 양의 배기가스를 배기가스 희석장치 내부에 공급시킬 수가 있어서, 다양한 유속 조건에서 일정한 희석비를 유지하며 입자를 샘플링할 수가 있다. Therefore, in the present invention, it is possible to supply a certain amount of exhaust gas to the inside of the exhaust gas dilution device regardless of the speed of the exhaust gas introduced by the stagnant
도 10에서는 본 발명에 따른 정체공기 형성부(1000)에 유입홀(1015)을 통해 서로 다른 속도의 유체를 공급시킬 때 샘플링 유출부(1040)를 통해 토출되는 유체의 속도를 실험한 결과를 보여주는데, 유입홀(1015)을 통해 유입되는 유체의 속도와 상관없이 유체의 속도가 감속되어 샘플링 유출부(1040)를 통해 일정한 속도로 유체가 토출됨을 확인할 수가 있다. 10 shows the results of testing the speed of the fluid discharged through the
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, it is considered to be within the scope of the claims of the present invention to the extent that various modifications can be made by anyone skilled in the art to which the invention pertains.
1: 배기가스 2: 1차 희석공기
3: 2차 희석공기 100: 헤드부
111: 공간부 112: 관통홀
120: 단차돌기 200: 이젝터부
210: 제1토출홀 211: 흡인부
212: 가속부 213: 확산부
220: 제1유입구 221: 제1관
230: 제1단차홈 300: 노즐부
310: 플랜지부 320: 연결부
330: 노즐팁부 331: 제1토출유로
340: 제2토출홀 400: 희석부
410: 제1유로부 411: 통공
420: 제2유로부 430: 가이드벽
440: 제2유입구 441 제2관
500: 제1어댑터부 501: 연장확산부
502: 제2단차홈 550: 제2어댑터부
551: 유로홀 552: 제3단차홈
570: 확산튜브부 571: 추가확산부
572: 결합홈 580: 마개부
581: 연결홀 590: 배출관
591: 흐름유로 600: 예열부
700: 세척유체 공급부 710: 압축부
720: 건조부 730: 필터부
740: 이음유로부 741 유입유로
742: 제1안내유로 743: 제2안내유로
744: 가름돌기 800: 측정부
810: 분사부 820: 광원
830: 수광부 840: 산출부
900: 분리부 910: 원통부
920: 입구관 930: 본체
940: 집진부 950: 출구관
1000: 정체공기 형성부 1010: 디퓨져부
1015: 유입홀 1020: 공기 체류부
1025: 유출홀 1040: 샘플링 유출부 1: Exhaust gas 2: Primary dilution air
3: secondary dilution air 100: head part
111: space portion 112: through hole
120: step protrusion 200: ejector part
210: first discharge hole 211: suction unit
212: acceleration unit 213: diffusion unit
220: first inlet 221: first pipe
230: first step groove 300: nozzle unit
310: flange portion 320: connection portion
330: nozzle tip portion 331: first discharge passage
340: second discharge hole 400: dilution part
410: first euro section 411: through air
420: second flow passage 430: guide wall
440:
500: first adapter unit 501: extended diffusion unit
502: second step groove 550: second adapter part
551: euro hole 552: third step groove
570: diffusion tube unit 571: additional diffusion unit
572: coupling groove 580: stopper
581: connection hole 590: discharge pipe
591: flow passage 600: preheating unit
700: cleaning fluid supply unit 710: compression unit
720: drying unit 730: filter unit
740:
742: first guide passage 743: second guide passage
744: callus 800: measuring part
810: injection unit 820: light source
830: light receiving unit 840: output unit
900: separation part 910: cylindrical part
920: entrance tube 930: body
940: dust collection unit 950: exit pipe
1000: stagnant air forming unit 1010: diffuser unit
1015: inlet hole 1020: air retention unit
1025: outlet hole 1040: sampling outlet
Claims (6)
상기 헤드부의 전단에 결합되며 1차 희석공기가 유입되어 이동되도록 안내하며 상기 관통홀과 연결되는 제1토출홀이 형성되는 이젝터부;
상기 관통홀을 통해 상기 제1토출홀에 삽입되고, 상기 제1토출홀을 통해 상기 1차 희석공기가 이동하여 상기 이젝터부 전단의 압력 강하로 상기 헤드부에 유입된 배기가스를 제2토출홀을 통해 상기 이젝터부의 전방으로 분출되도록 유도하는 노즐부;
상기 이젝터부의 전단에 결합되며 상기 배기가스와 상기 1차 희석공기가 혼합되어 배출되는 1차 희석가스에 2차 희석공기를 공급하여 2차 희석가스를 생성하는 희석부; 및
상기 헤드부의 후단에 형성되고, 상기 배기가스의 유동방향으로 유입되는 상기 배기가스의 유속을 감속시켜 정체 공기를 형성하여 감속된 정체 공기를 상기 헤드부에 유입시키는 정체공기 형성부를 포함하는 배기가스 희석장치.a head in which exhaust gas is introduced from the outside and a through hole is formed;
an ejector unit coupled to the front end of the head unit, guiding the primary dilution air to be introduced and moving, and having a first discharge hole connected to the through hole;
It is inserted into the first discharge hole through the through hole, and the primary dilution air moves through the first discharge hole, and the exhaust gas introduced into the head unit due to a pressure drop at the front end of the ejector unit is discharged through the second discharge hole. a nozzle unit for guiding the ejector to be ejected toward the front of the ejector unit;
a dilution unit coupled to the front end of the ejector unit and supplying secondary dilution air to the primary dilution gas that is discharged by mixing the exhaust gas and the primary dilution air to generate secondary dilution gas; and
Exhaust gas dilution including a stagnant air forming part formed at the rear end of the head part and reducing the flow rate of the exhaust gas flowing in the flow direction of the exhaust gas to form stagnant air and introducing the decelerated stagnant air into the head part Device.
상기 정체공기 형성부는
상기 배기가스가 유입되는 유입홀이 형성되며 상기 배기가스가 유동하는 방향을 따라 반경이 점차적으로 커지는 디퓨져부를 포함하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
The stagnant air forming unit
and a diffuser part having an inlet hole through which the exhaust gas is introduced and having a radius gradually increasing in a direction in which the exhaust gas flows.
상기 정체공기 형성부는
상기 디퓨져부를 통해 감속된 배기가스가 체류하며 유동 방향을 따라 배기가스를 유출시키는 유출홀이 형성된 공기 체류부; 및
상기 공기 체류부에 직교하는 방향으로 연장 형성되어 상기 헤드부를 향하여 상기 배기가스를 토출하는 샘플링 유출부를 더 포함하는 배기가스 희석장치.3. The method of claim 2,
The stagnant air forming unit
an air retention part in which the exhaust gas decelerated through the diffuser part stays, and an outlet hole for discharging the exhaust gas along the flow direction is formed; and
The exhaust gas dilution apparatus further comprising a sampling outlet extending in a direction perpendicular to the air retention part and discharging the exhaust gas toward the head part.
상기 정체공기 형성부와 상기 헤드부 사이에 형성되어 상기 배기가스를 예열하는 예열부를 더 포함하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
The exhaust gas dilution device further comprising a preheating unit formed between the stagnant air forming unit and the head unit to preheat the exhaust gas.
상기 예열부는 상기 배기가스를 190℃ 내지 210℃의 온도로 예열하고, 상기
1차 희석가스가 고온희석 방법으로 생성되도록 상기 1차 희석공기는 150℃ 내지 250℃의 온도로 공급되고, 상기 2차 희석가스가 상온희석 방법으로 생성되도록 상기 2차 희석공기는 10℃ 내지 30℃의 온도로 공급되는 배기가스 희석장치.5. The method of claim 4,
The preheating unit preheats the exhaust gas to a temperature of 190°C to 210°C, and
The primary dilution air is supplied at a temperature of 150° C. to 250° C. so that the primary dilution gas is generated by the high-temperature dilution method, and the secondary dilution air is 10° C. to 30° C. so that the second dilution gas is generated by the room temperature dilution method. Exhaust gas dilution device supplied at a temperature of ℃.
상기 헤드부의 전방에 구비되고, 상기 외부에서 유입되는 배기가스에서 미리 설정된 크기 이하의 타깃입자군을 사이클론 분리하는 분리부를 더 포함하는 배기가스 희석장치.
The method of claim 1,
Exhaust gas dilution device provided in front of the head, further comprising a separation unit for cyclone separation of a target particle group having a size less than or equal to a preset size from the exhaust gas flowing from the outside.
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