KR19990054405A

KR19990054405A - Sampling Method of Combustion Exhaust Gas Using Aluminum Fins

Info

Publication number: KR19990054405A
Application number: KR1019970074217A
Authority: KR
Inventors: 윤인택; 김병억; 강신현
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사; 신현준; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 알루미늄 핀을 이용한 연소배기가스의 샘플링방법, 보다 상세하게는 연소되는 배기가스중의 VOC(휘발성 유기화합물)등을 분석하기 위하여 요구되는 샘플링 온도범위(100∼150℃)에서 연소배기가스를 샘플링할 때 응축수를 발생시키지 않고 원하는 임의온도에서 샘플링을 할 수 있게한 연소배기가스의 샘플링방법에 관한 것으로,The present invention provides a method for sampling combustion exhaust gas using aluminum fins, and more specifically, sampling combustion exhaust gas at a sampling temperature range (100 to 150 ° C.) required to analyze VOC (volatile organic compounds) in the combustion exhaust gas. The sampling method of the combustion exhaust gas which makes it possible to sample at a desired temperature without generating condensate when

즉, 배기가스가 배출되는 통로에 배기가스를 유입되게 파이프를 관통설치하되 이의 후단에 다수의 방열핀이 방사상으로 구비된 알루미늄관을 연결하여 플랜지결합 하고, 상기 알루미늄관의 후단에 배기가스의 유량을 측정하게 유속계를 설치하되 이 유속계의 후단에 강제로 배기가스를 흡인하는 펌프를 설치함에 따라, 알루미늄관을 지나는 배기가스를 방열핀에 의해 공냉시켜 냉각시켜 샘플링하게 된 것이다.That is, the pipe is installed to pass the exhaust gas into the passage through which the exhaust gas is discharged, and a flange is connected by connecting an aluminum tube having a plurality of radiating fins radially to the rear end thereof, and the flow rate of the exhaust gas is connected to the rear end of the aluminum tube. By installing a flowmeter to measure the flow rate, a pump for forcibly drawing the exhaust gas is installed at the rear end of the flowmeter, and the exhaust gas passing through the aluminum tube is cooled by air cooling fins and sampled.

Description

Sampling Method of Combustion Exhaust Gas Using Aluminum Fins

본 발명은 알루미늄 핀을 이용한 연소배기가스의 샘플링방법, 보다 상세하게는 연소되는 배기가스중의 VOC(휘발성 유기화합물)등을 분석하기 위하여 요구되는 샘플링 온도범위(100∼150℃)에서 연소배기가스를 샘플링할 때 응축수를 발생시키지 않고 원하는 임의온도에서 샘플링을 할 수 있게한 연소배기가스의 샘플링방법에 관한 것이다.The present invention provides a method for sampling combustion exhaust gas using aluminum fins, and more specifically, sampling combustion exhaust gas at a sampling temperature range (100 to 150 ° C.) required to analyze VOC (volatile organic compounds) in the combustion exhaust gas. The present invention relates to a sampling method of combustion exhaust gas that enables sampling at a desired temperature without generating condensate.

일반적으로, 소각로 또는 연소로 등에서 발생되는 배기가스는 대기중으로 배출되기 전에 배기가스처리장치를 거치면서 입자상태 또는 기체상태의 대기오염물질을 걸러주게 되는데, 이때 상기 배기가스처리장치를 통과하기 전의 배기가스의 성분분석은 대기오염물질의 관리에 중요한 역할을 한다.In general, the exhaust gas generated from an incinerator or a combustion furnace filters out air pollutants in the particulate or gaseous state while passing through the exhaust gas treatment device before being discharged into the atmosphere. At this time, the exhaust gas before passing through the exhaust gas treatment device is exhausted. Component analysis of gases plays an important role in the management of air pollutants.

소각로나 연소로에서 발생된 배기가스를 샘플링할 때 연소배기가스의 온도가 200℃ 이상인 상태에서 원하는 임의의 온도로 샘플링하기 위해서는 연소배기가스의 강제냉각이 필수적이며, 그 강제냉각 방법으로는 열교환기를 이용한 수냉식이 가장 보편화되어 있다.When sampling the exhaust gas generated from the incinerator or the combustion furnace, forced cooling of the combustion exhaust gas is essential for sampling at a desired temperature while the temperature of the combustion exhaust gas is 200 ° C or higher. This is the most common.

종래의 수냉식에 의한 강제냉각법의 경우에는 도 1에서와 같이, 열교환기(1)의 내부로 흐르는 냉각수와 다수의 파이프(2)를 통과하는 고온의 배기가스를 접촉시켜 상호 열교환작용에 의해 냉각되게 하였으므로, 짧은 거리에서도 온도를 급격히 낮추게 되는 장점이 있는 반면, 배기가스가 통과하는 파이프의 내부에 다량의 응축수를 발생시키게 되었다.In the conventional water-cooled forced cooling method, as shown in FIG. 1, the cooling water flowing into the heat exchanger 1 and the high temperature exhaust gas passing through the plurality of pipes 2 are contacted to be cooled by mutual heat exchange. As a result, there is an advantage of rapidly lowering the temperature even at a short distance, while generating a large amount of condensate inside the pipe through which the exhaust gas passes.

이러한 응축수는 파이프(2)의 내주면에 잔류되면서 고온의 배기가스중에 포함된 입자상(Particulate Matter)물질 또는 가스상 대기오염물질이 침적하거나 반응하였으므로, 정확한 연소배기가스를 샘플링할 수 없는 문제점이 있었다.Since the condensate remains on the inner circumferential surface of the pipe 2, particulate matter or gaseous air pollutants contained in the high-temperature exhaust gas are deposited or reacted, and thus, accurate combustion exhaust gas cannot be sampled.

본 발명은 상기와 같은 종래의 연소배기가스의 샘플링작업에 따른 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 임의온도하에서 응축수를 발생시키지 않은채 연소배기가스를 샘플링할 수 있는 알루미늄 핀을 이용한 연소배기가스의 샘플링방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the problems associated with the conventional sampling of the combustion exhaust gas as described above, the object of which is the sampling of the combustion exhaust gas using aluminum fins that can sample the combustion exhaust gas without generating condensate under an arbitrary temperature To provide a way.

본 발명의 다른 목적은 원하는 샘플링 온도의 조절이 가능한 알루미늄 핀을 이용한 연소배기가스의 샘플링방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for sampling combustion exhaust gas using aluminum fins capable of controlling a desired sampling temperature.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기가스가 배출되는 통로에 배기가스를 유입되게 파이프를 관통설치하되 이의 후단에 다수의 방열핀이 방사상으로 구비된 알루미늄관을 연결하여 플랜지결합 하고, 상기 알루미늄관의 후단에 배기가스의 유량을 측정하게 유속계를 설치하되 이 유속계의 후단에 강제로 배기가스를 흡인하는 펌프를 설치함에 따라, 알루미늄관을 지나는 배기가스를 방열핀에 의해 공냉시켜 냉각시켜 샘플링함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is installed through the pipe so that the exhaust gas is introduced into the passage through which the exhaust gas is discharged, and the flange is coupled by connecting an aluminum tube having a plurality of radiating fins radially provided at the rear end thereof, A flowmeter is installed at the rear end of the flowmeter to measure the flow rate of the exhaust gas.As a pump for forcibly drawing the exhaust gas is installed at the rear end of the flowmeter, the exhaust gas passing through the aluminum tube is cooled by air radiating fins to be cooled and sampled. It is done.

도 1은 종래의 열교환기의 일예를 나타낸 구성도,1 is a configuration diagram showing an example of a conventional heat exchanger,

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예의 연소배기가스 샘플링장치와 그 채취기를 발췌한 단면구성도,2 and 3 is a cross-sectional configuration of the combustion exhaust gas sampling apparatus and the extractor of the embodiment of the present invention,

도 4a는 본 발명의 실시예에 의한 연소배기가스 온도와 그에 따른 샘플링 온도의 비교선도,Figure 4a is a comparison diagram of the combustion exhaust gas temperature and the resulting sampling temperature according to an embodiment of the present invention,

도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 방열핀의 길이와 그에 따른 샘플링 온도의 비교선도이다.Figure 4b is a comparison diagram of the length of the heat radiation fin and the sampling temperature according to the embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

10 : 통로 20 : 파이프10: passage 20: pipe

30 : 알루미늄관 31 : 방열핀30: aluminum tube 31: heat dissipation fin

40 : 유속계 50 : 펌프40: flow meter 50: pump

이하, 본 발명의 알루미늄 핀을 이용한 연소배기가스의 샘플링방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a sampling method of the combustion exhaust gas using the aluminum fin of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예의 연소배기가스 샘플링장치와 그 채취기를 발췌한 단면구성도로서, 배기가스가 배출되는 통로(10)에 배기가스를 유입되게 파이프(20)를 관통설치하되 이의 후단에 다수의 방열핀(31)이 방사상으로 구비된 알루미늄관(30)을 연결하여 플랜지 결합한다.2 and 3 are cross-sectional views of the combustion exhaust gas sampling apparatus and the extractor according to the embodiment of the present invention, and the pipe 20 is installed through the pipe 20 so that the exhaust gas is introduced into the passage 10 through which the exhaust gas is discharged. A plurality of radiating fins 31 at the rear end are connected to the flange by connecting the aluminum tube 30 provided radially.

상기 알루미늄관(30)의 후단에는 배기가스를 등속으로 흡인하게 유속계(40)를 설치하고, 이 유속계(40)의 후단에는 강제로 배기가스를 흡인하는 펌프(50)를 설치하였다.A rear end of the aluminum tube 30 is provided with a flowmeter 40 to suck exhaust gas at a constant velocity, and a rear end of the flowmeter 40 is provided with a pump 50 for forcibly sucking the exhaust gas.

상기 알루미늄관(30)은 내경이 2.5㎝이고 두게가 2㎜인 약 50cm 정도의 원통관과 그 외주면에 4.8cm정도 돌출되게 방사상으로 형성된 방열핀(31)으로 구성되어 있으며, 상기 방열핀(31)은 전열면적을 확대되게 8개 정도가 바람직하나, 방열핀(31)의 설치갯수와 돌출정도 및 길이는 물론 알루미늄관(30)의 규격을 한정하지 않는다.The aluminum tube 30 is composed of a cylindrical tube of about 50cm with an inner diameter of 2.5cm and a thickness of 2mm and a radiating fin 31 radially formed to protrude about 4.8cm on its outer circumferential surface, wherein the radiating fin 31 is Although it is preferable that about eight to increase the heat transfer area, the number of installation and the degree of protrusion and length of the heat dissipation fin 31, as well as the aluminum tube 30 is not limited to the standard.

상기 관로(10)에 위치된 파이프(20)의 선단부는 배기가스의 흐름방향을 향해 마주보게 형성하는 것이 바람직하며, 배기가스가 유입되는 파이프(20)와 알루미늄관(30)의 연결부에는 기밀을 유지하는 가스켓을 개재되게 한다.The front end of the pipe 20 located in the conduit 10 is preferably formed to face the flow direction of the exhaust gas, the airtight connection to the connection portion of the pipe 20 and the aluminum tube 30 through which the exhaust gas flows. The gasket to be retained is interposed.

따라서, 상기와 같은 본 발명은 펌프(50)의 구동에 의해 관로(10)에 관통설치된 파이프(20)의 선단부에 흡입력이 발생되어 배기가스가 유입되고, 유입된 배기가스는 알루미늄관(30)을 통과하는 과정에서 다수의 방열핀(31)에 의해 열교환되어 냉각되며, 유속계(40)에 의해 균일한 량이 흡인되므로 적정온도하에서 연소배기가스를 샘플링하게 된다.Therefore, in the present invention as described above, the suction force is generated at the distal end portion of the pipe 20 installed through the pipe line 10 by the driving of the pump 50 so that the exhaust gas is introduced, and the introduced exhaust gas is the aluminum tube 30. In the process of passing through the heat exchange by the plurality of heat radiation fins 31 are cooled, and a uniform amount is sucked by the flow meter 40 is to sample the combustion exhaust gas under the appropriate temperature.

한편, 알루미늄관(30)의 외부에 형성된 방열핀(31)의 길이를 약 1m로 하여 배기가스의 온도에 따른 샘플링 온도의 변화를 측정해본 결과, 대기중에서 방열핀(31)이 서서히 공냉됨으로서 응축수가 발생되지 않음은 물론 원하는 임의의 온도에서 샘플링이 가능함을 도 4a의 선도에서 확인할 수 있었다.On the other hand, the change in the sampling temperature according to the temperature of the exhaust gas with the length of the heat dissipation fin 31 formed on the outside of the aluminum tube 30 was about 1 m, and as a result, the heat dissipation fin 31 gradually cooled in the air to produce condensed water. Of course, it can be seen from the diagram of FIG. 4A that the sample can be sampled at any desired temperature.

또한, 연소배기가스의 온도가 고온일 경우 방열핀(31)의 길이를 길게하여 줌으로서 간편하게 샘플링 온도를 조절할 수 있음을 도 4b에서 확인할 수 있었다.In addition, when the temperature of the combustion exhaust gas is a high temperature it can be confirmed in Figure 4b that the sampling temperature can be easily adjusted by increasing the length of the heat radiation fin (31).

이와 같은 본 발명의 알루미늄 핀을 이용한 연소배기가스의 샘플링방법은, 고온의 연소배기가스를 채취하는 과정에서 별도의 냉각과정을 거치지 않은채 배기가스가 흡인되는 과정에서 관로의 외측에 형성된 방열핀에 의해 공냉방법으로 냉각함에 따라, 응축수의 발생을 방지하여 간편하고 정확하게 배기가스를 샘플링 할 수 있는 효과가 있다.The sampling method of the combustion exhaust gas using the aluminum fin of the present invention, the air cooling method by the heat radiation fin formed on the outside of the pipe in the process of the exhaust gas is sucked without a separate cooling process in the process of collecting the high temperature combustion exhaust gas By cooling by, it is possible to prevent the generation of condensed water and to sample the exhaust gas simply and accurately.

또한 연소배기가스의 온도에 구애됨이 없이 샘플링이 가능하고 냉각작용을 하는 알루미늄관의 방열핀의 길이를 가감조절함에 따라 원하는 임의의 온도에서 간단하게 배기가스의 샘플링도 가능한 장점이 있다.In addition, the sampling can be performed without regard to the temperature of the combustion exhaust gas, and by controlling the length of the radiating fin of the aluminum tube to be cooled, the exhaust gas can be simply sampled at a desired temperature.

Claims

The pipe 20 is installed through the pipe 20 so that the exhaust gas is introduced into the passage 10 through which the exhaust gas is discharged, and a plurality of heat dissipation fins 31 are radially connected to the rear end thereof to be flange-coupled thereto. The flowmeter 40 is installed at the rear end of the aluminum tube 30 so as to measure the flow rate of the exhaust gas, and the pump 50 for forcibly sucking the exhaust gas is installed at the rear end of the flowmeter 40 so that the aluminum tube 30 is installed. A method for sampling combustion exhaust gas using aluminum fins, characterized by cooling the exhaust gas passing by air by means of heat radiating fins 31.