KR20200006323A - 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법 - Google Patents

습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200006323A
KR20200006323A KR1020180079918A KR20180079918A KR20200006323A KR 20200006323 A KR20200006323 A KR 20200006323A KR 1020180079918 A KR1020180079918 A KR 1020180079918A KR 20180079918 A KR20180079918 A KR 20180079918A KR 20200006323 A KR20200006323 A KR 20200006323A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
test
specimen
specimen holder
test container
vessel
Prior art date
Application number
KR1020180079918A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102077216B1 (ko
Inventor
최철웅
Original Assignee
무진정밀(주)
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 무진정밀(주) filed Critical 무진정밀(주)
Priority to KR1020180079918A priority Critical patent/KR102077216B1/ko
Publication of KR20200006323A publication Critical patent/KR20200006323A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102077216B1 publication Critical patent/KR102077216B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/60—Investigating resistance of materials, e.g. refractory materials, to rapid heat changes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

본 발명은 습식 탈황 장치용 부품을 시험하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 상부가 개구된 원통 형상의 시험용기, 상기 시험용기의 하부에 구비되며 상기 시험용기의 하부를 가열시키는 가열기, 상기 시험용기의 상부에 구비되며 상기 시험용기를 개폐시키는 상부커버, 상기 시험용기의 내측에 구비되며 외측 둘레를 따라 복수의 고정구가 구비된 시편홀더, 상기 시편홀더의 중심에 연결되며 상기 시험용기의 상부를 관통하도록 구비된 회전축, 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 중심으로 상기 시편홀더를 회전시키는 구동기 및 상기 상부커버에 연결되며 상기 시험용기의 상부를 냉각시키는 냉각기를 포함하는 시험장치가 개시된다. 상기 장치를 통하여 화력발전소에서 이용되는 탈황 흡수탑 재순환 펌프와 유사한 조건에서 시편을 시험할 수 있다. 또한, 상기 장치를 이용한 시험방법이 개시된다.
상기 시험장치 및 방법은 시편의 물성 시험을 보다 정밀하고 용이하게 수행할 수 있고, 전량 수입에 의존하는 고가의 부품을 국내에서 생산하기 위한 기반을 만들 수 있다.

Description

습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법{TEST DEVICE FOR PART USING WET TYPE EXHAUST GAS DESULFURIZATION EQUIPMENT AND METHOD THEREOF}
본 발명은 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화력발전소 배기가스를 정화하기 위한 습식 탈황 장치에 사용되는 부품의 마모성, 내식성, 침식성 시험을 수행하기 위한 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다.
일반적으로 대기오염의 주요 원인으로 화석연료를 사용하는 산업용 보일러 및 화력발전소와 각종 소각로 등에서 발생하는 분진, 탄화수소, 황산화물(SOX), 질소산화물(NOX) 등 다양하지만 그중 SOX와 NOX가 환경 규제의 집중 대상이 되고 있다.
특히, 석탄이나 석유와 같은 화석 연료의 연소 시에 발생하는 황산화물(SOX)은 다른 대기 오염물질과 달리 연료에 포함되어있는 황의 함유량에 따라 배출량이 결정되는 것이 특징이며, SO2 및 미량의 SO3로 구성되어 있고 배출시 산성비, 스모그 등 의 대기 오염을 유발한다.
이러한 SOX 배출 저감 방법 중 가장 범용적으로 사용되는 것은 배연탈황설비이며, 흡수, 흡착, 산화, 환원 등의 원리를 이용해 연소 후 배기가스에 포함되어 있는 SOX를 제거한다. 국내 대형 화력발전소에 주로 적용된 기술은 석회석-석고 습식 배연탈황법으로 상업적으로 가장 완성단계에 있는 기술로 평가되고 있다.
상기 석회석-석고 습식법은 물 또는 알칼리성용액의 흡수제를 이용해 기상의 SOX를 흡수하여 알칼리성분과 반응하여 생성된 슬러리를 탈수처리 및 부산물인 석고를 생산하는 방법으로 90%이상의 높은 효율을 가진다.
한편, 탈황 설비의 가동에 의하여 반응, 생성되는 슬러리에는 부식성 물질이 매우 많고 경질의 고체 입자들이 다량 포함되어 있어 슬러리를 이송하는 펌프류, 배관류에는 공식, 침식 부식, 마모 등의 손상이 발생되고 있다.
이중, 스로트 부시(throat bush)는 탈황 흡수탑 재순환 펌프의 부품으로 통상 2년 주기로 교체되는 소모성 부품임에도 불구하고 전량 외자 수입에 의존하고 있어 부품 단가가 높고 수급에 장시간 소요 되고 있어 국산화 개발을 통한 원가 절감과 안정적 공급이 필요하다.
상기 탈황 흡수탑 재순환 펌프에 사용되는 스로트 부시(throat bush) 등의 부품을 구성하는 소재를 연구 및 개발하기 위하여 상기 소재로 구성된 시편을 제작하여 시험할 수 있는데, 탈황 흡수탑 재순환 펌프에 직접 시편을 넣어 시험하는데 제한이 따르므로 탈황 흡수탑 재순환 펌프의 내부 슬러리의 유동과 유사한 환경에서 시편을 시험할 수 있는 시험장치의 연구 및 개발이 요구된다.
한국등록특허 제10-0906805호 (등록일 : 2009.07.01.) 한국등록특허 제10-1563079호 (등록일 : 2015.10.19.)
위와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은 화력발전소 배기가스 습식 탈황 장치의 내부 슬러리의 유동 등의 조건과 유사한 환경에서 시편을 시험할 수 있는 시험장치 및 시험방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치는 상부가 개구된 원통 형상의 시험용기, 시험용기의 하부에 구비되며 시험용기의 하부를 가열시키는 가열기, 시험용기의 상부에 구비되며 시험용기를 개폐시키는 상부커버, 시험용기의 내측에 구비되며 외측 둘레를 따라 복수의 고정구가 구비된 시편홀더, 시편홀더의 중심에 연결되며 시험용기의 상부를 관통하도록 구비된 회전축, 회전축에 연결되어 회전축을 중심으로 시편홀더를 회전시키는 구동기 및 상부커버에 연결되며 시험용기의 상부를 냉각시키는 냉각기를 포함한다.
또한, 시험용기에는 수직으로 연장 형성되며 내측으로 오목한 형상을 갖고 시험용기의 둘레를 따라 등간격으로 배치된 복수의 버퍼가 구비될 수 있다.
또한, 시편홀더의 하부에 구비되며 판 형상을 갖는 하부판을 더 포함할 수 있다.
또한, 하부판의 중심에는 시편홀더보다 큰 직경을 갖는 중심홀이 구비될 수 있다.
또한, 회전축은, 구동기와 연결된 제1 회전부재 및 일측이 제1 회전부재와 연결되고 타측이 시편홀더와 연결된 제2 회전부재를 포함하고, 제1 회전부재 및 제2 회전부재는 서로 겹쳐지면서 높이조절될 수 있다.
또한, 구동기, 회전축 및 시편홀더를 지지하며 높이방향으로 연장 형성된 지지축, 지지축에 연결되며 하부에 바퀴가 구비된 이동지그, 구동기와 지지축을 연결하는 상부지지대 및 이동지그에 연결되며 가열기를 지지하는 하부지지판을 더 포함할 수 있다.
또한, 지지축은, 구비된 제1 지지부재 및 일측이 제1 지지부재와 연결되고 타측이 이동지그와 연결된 제2 지지부재를 포함하고, 제1 지지부재 및 제2 지지부재는 서로 겹쳐지면서 높이조절될 수 있다.
또한, 상부커버의 일측에는 관통구가 형성되고, 관통구에는 냉각기가 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험방법은 시편을 기 설정된 크기로 제작하는 시편제작단계, 시편제작단계에서 제작된 시편을 시편홀더에 결합하고 시편홀더를 시험용기 내부에 기 설정된 높이를 갖도록 위치시키는 시편위치단계, 시험용기 내부에 슬러리를 유입하는 슬러리유입단계, 슬러리유입단계에서 슬러리가 유입된 시험용기에 상부커버를 결합한 후 시험용기 내부 온도를 조절하는 온도조절단계 및 시편홀더를 회전시켜 시편의 물성을 측정하는 시험단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법은 탈황 흡수탑 재순환 펌프의 내부 환경과 유사한 조건에서 상기 재순환 펌프에 사용되는 부품의 소재에 따른 물성을 시험 및 측정할 수 있다.
또한, 버퍼와 하부판이 구비되어 시편에 부과되는 압력을 조절하고 가열기 및 냉각기가 구비되어 슬러리를 포함한 유체의 온도가 조절되므로 더욱 실제 재순환 펌프의 내부 환경과 유사한 환경의 재현이 가능하다.
또한, 이동지그가 구비되어 시험장치의 이동이 용이하며, 회전축과 지지축이 높이조절 가능하여 시편의 마모, 침식, 내식에 대한 시험을 보다 쉽게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편, 시편홀더, 하부판의 결합 위치를 나타낸 상세도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 높이조절과 시편홀더의 회전을 나타낸 동작상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험장치는 상부가 개구된 원통 형상의 시험용기(100), 상기 시험용기(100)의 하부에 구비되며 상기 시험용기(100)의 하부를 가열시키는 가열기(600), 상기 시험용기(100)의 상부에 구비되며 상기 시험용기(100)를 개폐시키는 상부커버(500), 상기 시험용기(100)의 내측에 구비되며 외측 둘레를 따라 복수의 고정구(210)가 구비된 시편홀더(200), 상기 시편홀더(200)의 중심에 연결되며 상기 시험용기(100)의 상부를 관통하도록 구비된 회전축(300), 상기 회전축(300)에 연결되어 상기 회전축(300)을 중심으로 상기 시편홀더(200)를 회전시키는 구동기(400) 및 상기 상부커버(500)에 연결되며 상기 시험용기(100)의 상부를 냉각시키는 냉각기(700)를 포함한다.
먼저 본 발명에서 사용되는 시편(T)을 이용한 습식 탈황 장치용 부품 시험에 대하여 설명하면, 시험대상인 소재의 시편(T)을 제작하고 상기 시편(T)을 시편홀더(200)에 결합한 상태에서 시험용기(100)의 내부에 위치시킨다. 이후 시험용기(100)의 내부에 습식 탈황 장치와 유사한 조건을 부가하기 위하여 슬러리를 유입한 후 시편홀더(200)를 회전시켜서 시편(T)의 물성에 대한 시험을 한다.
시험대상인 시편(T)은 습식 탈황 장치용 부품에 사용되는 소재로 형성될 수 있으며 막대 형상일 수 있다. 상기 시편(T)은 다양한 형상을 가질 수 있으나 시편(T)의 내식성, 내마모성, 부식성 등에 대한 시험을 체계화하기 용이하도록 직육면체 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.
본 발명의 시험용기(100)는 원통형상을 갖고 내부에 수용공간이 구비되어 상기 시편(T)이 상기 시험용기(100)의 내부에 위치된 상태에서 내식성, 내마모성, 부식성 등의 물성 시험을 수행하게 된다. 상기 시험용기(100)는 소재에 한정되지 않으나 내부 압력에 따른 밀폐를 유지하기 위하여 일정 강도가 확보되는 것이 바람직하고, 내부 산성 분위기를 견디기 위하여 내산성이 우수하고 열의 전도도가 양호한 것이 더욱 바람직하다. 예를 들어, 상기 시험용기(100)는 오스테나이트계 스테인리스강(Austenitic Stainless Steel)의 소재로 제작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 시험용기(100)에는 수직으로 연장 형성되며 내측으로 오목한 형상을 갖고 상기 시험용기(100)의 둘레를 따라 등간격으로 배치된 복수의 버퍼(110)가 구비될 수 있다.
상기 버퍼(110)는 상기 시험용기(100)의 내부에서 회전하는 시편(T)이 받는 압력을 높이기 위함으로, 상기 시편(T)과 시편홀더(200)가 회전하는 경우 상기 시험용기(100)의 내부에는 와류가 형성될 수 있고, 상기 버퍼(110)는 상기 시험용기(100) 내부의 와류를 완화하여 상기 시편(T)에 가해지는 압력을 증가시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 시험용기(100)의 둘레에 수직으로 연장 형성된 4개의 버퍼(110)가 등간격으로 배치되는데, 상기 버퍼(110)는 상기 시험용기(100)의 내측으로 오목한 형상을 갖고, 상기 시편(T)과 시편홀더(200)가 회전하는 경우 상기 시험용기(100) 내부의 유체가 버퍼(110)에 부딪혀 와류의 형성이 억제되는 구조이다.
상기 버퍼(110)는 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니고, 상기 시험용기(100) 내부의 와류를 억제하는 본 발명의 목적 범위 내에서 다양한 형상과 구조를 가질 수 있다.
상기 시험용기(100)의 하부에는 상기 시험용기(100)의 하부를 가열시키는 가열기(600)가 구비된다. 상기 가열기(600)는 상기 시험용기(100)의 내부에 수용되는 슬러리를 포함한 유체의 온도를 기 설정된 온도로 유지시키기 위한 수단으로, 상기 가열기(600)는 다양한 구성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 가열기(600)는 전기를 이용하여 금속판을 가열시키고 상기 금속판과 상기 시험용기(100)의 하부가 맞닿아 상기 시험용기(100)의 하부에 열을 전달하는 방식일 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서 상기 가열기(600)는 액체가 수용되는 통을 포함하여 상기 통에 수용되는 액체를 가열하고 상기 가열된 액체가 상기 시험용기(100)와 맞닿아 상기 시험용기(100)의 하부에 열을 전달하는 방식일 수 있다. 상술한 예 이외에도 상기 슬러리를 기 설정된 온도로 유지하기 위한 직,간접적 온도조절수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 상부커버(500)는 상기 시험용기(100)의 상부에 착탈결합되어 상기 시편(T)의 시험 시 슬러리가 상기 시험용기(100)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다. 상기 상부커버(500)는 원판 형상일 수 있으며 상기 시험용기(100)의 직경과 같거나 약간 큰 직경을 가질 수 있다.
상기 상부커버(500)와 상기 시험용기(100)의 결합위치에는 고무링(520)이 구비될 수 있다. 상기 고무링(520)은 상기 상부커버(500)와 상기 시험용기(100)의 결합력을 증대시키며 마찰이나 충돌에 의한 파손을 방지하기 위함이다. 상기 고무링(520)은 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉각기(700)는 상기 상부커버(500)에 연결되어 상기 시험용기(100)의 상부 온도를 냉각시킨다. 상기 냉각기(700)는 상기 시험용기(100)의 내부에 수용되는 슬러리를 포함한 유체의 온도를 기 설정된 온도로 유지시키기 위한 수단으로, 상기 냉각기(700)는 다양한 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 상부커버(500)의 일측에는 관통구(510)가 형성되고, 상기 관통구(510)에는 상기 냉각기(700)가 결합될 수 있다. 이 경우 상기 냉각기(700)는 상기 시험용기(100) 내부의 유체와 직접 접촉될 수 있다.
상기 냉각기(700)가 구비된 본 발명에서는 상기 시험용기(100) 내부의 유체가 상부에서 증발하는 것이 방지되어 탈황 흡수탑 재순환 펌프의 내부 유체 유동에 대한 조건과 유사한 조건에서 시험을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편, 시편홀더, 하부판의 결합 위치를 나타낸 상세도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 높이조절과 시편홀더의 회전을 나타낸 동작상태도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 시편홀더(200)는 상기 시편(T)을 고정하기 위한 장치로, 외측 둘레를 따라 상기 시편(T)을 고정하기 위한 고정구(210)가 구비된다. 상기 고정구(210)는 상기 시편홀더(200)의 외측 둘레에 등간격으로 복수개가 구비되며 상기 고정구(210)에 상기 시편(T)의 일부가 삽입된 상태로 고정된다.
상기 시편홀더(200)의 구조는 다양할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 상기 시편홀더(200)는 상판과 하판이 서로 착탈결합되는 구조를 가질 수 있다. 이 경우 상기 상판과 하판은 분리된 상태에서 상기 고정구(210)에 상기 시편(T)이 삽입되며, 상기 시편(T)이 삽입된 상판과 하판은 서로 맞물리면서 결합되어 상기 시편(T)을 상기 고정구(210)에 고정한다. 상기 시편홀더(200)는 상술한 예 이외에도 다양한 구성과 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 시편홀더(200)에 구비된 고정구(210)의 폭을 조절하여 상기 시편(T)을 고정시키는 구성이 구비될 수 있다.
본 발명의 회전축(300)은 상기 시편홀더(200)의 중심에 연결되어 상기 회전축(300)의 중심축을 기준으로 상기 시편홀더(200)와 시편(T)을 회전시키는 구조를 갖는다. 상기 회전축(300)과 상기 시편홀더(200)의 연결은 다양한 방법이 이용될 수 있는데, 예를 들면, 상기 회전축(300)은 상기 시편홀더(200)의 중심을 관통하면서 상기 시편홀더(200)와 연결되고 상기 회전축(300)의 하단에는 상기 회전축(300)과 상기 시편홀더(200)를 고정시키는 고정너트가 결합될 수 있다.
상기 회전축(300)은 수직방향으로 연장 형성되는데 상기 회전축(300)의 일측이 상기 시편홀더(200)에 연결되고 타측이 구동기(400)에 연결되어 상기 구동기(400)의 회전력을 상기 시편홀더(200)에 전달하는 방식이다. 이 경우 상기 회전축(300)은 상기 상부커버(500)의 중심을 관통한다.
도 4를 참고하면, 상기 회전축(300)은 상기 구동기(400)와 연결된 제1 회전부재(310) 및 일측이 상기 제1 회전부재(310)와 연결되고 타측이 상기 시편홀더(200)와 연결된 제2 회전부재(320)를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제1 회전부재(310) 및 상기 제2 회전부재(320)는 서로 겹쳐지면서 높이조절될 수 있다.
상기 제1 회전부재(310)와 제2 회전부재(320)가 서로 겹쳐져서 높이조절됨에 의해 상기 시편홀더(200)와 시편(T)의 높이를 시험 조건과 환경에 따라 쉽게 조절할 수 있어 더욱 용이하고 정밀한 시험을 수행할 수 있다.
상기 제1 회전부재(310)와 제2 회전부재(320)의 겹쳐지는 상태를 설명하면, 상부에 구비된 상기 제1 회전부재(310)의 직경을 하부에 구비된 상기 제2 회전부재(320)의 직경보다 더 크게 형성하고, 상기 제1 회전부재(310)의 내측으로 상기 제2 회전부재(320)의 일부가 삽입되는 방식일 수 있다. 이 경우 상기 제1 회전부재(310)에는 상기 제2 회전부재(320)를 고정하도록 고정핀이 구비될 수 있다. 상기 고정핀은 볼트 형태를 가질 수 있다. 상술한 예와 반대로 상기 제1 회전부재(310)의 직경을 상기 제2 회전부재(320)의 직경보다 작도록 형성하여도 무방하다.
본 발명에서 이용되는 구동기(400)는 상기 회전축(300)과 연결되어 회전축(300)을 회전시키는 수단으로, 모터 등이 이용될 수 있다. 상기 구동기(400)의 회전속도는 최대 1500rpm 으로 설계하였으나 반드시 이에 국한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 시험용기(100)의 내부에는 하부판(120)이 구비될 수 있다.
상기 하부판(120)은 상기 시편(T)의 하부에 구비되며 판 형상을 갖는다. 상기 시험용기(100)에 상기 버퍼(110)가 구비되는 경우 상기 하부판(120)은 상기 버퍼(110)의 형상에 맞추어 상기 버퍼(110)가 끼워지는 버퍼체결홈(122)이 구비될 수 있다. 상기 버퍼체결홈(122)은 상기 버퍼(110)와 대응되도록 등간격으로 구비되며 상기 하부판(120)의 둘레를 따라 배치된다.
상기 하부판(120)의 중심에는 상기 시편홀더(200)보다 큰 직경을 갖는 중심홀(121)이 구비될 수 있다. 이 경우 상기 중심홀(121)의 내측에 상기 시편홀더(200)가 위치되며 상기 시편홀더(200)에 연결된 시편(T)은 상기 하부판(120)의 상부에 위치된다. 본 발명에서는 상기 하부판(120)과 상기 시편(T)이 이격되는 거리는 3mm를 유지하였으나 시험조건과 시험목적에 의해 달라질 수 있다.
상기 하부판(120)은 시편(T)에 대한 압력을 증가시키는 동시에 상기 시험용기(100)의 바닥면에서 마찰 등에 의한 마모를 방지한다. 이를 더욱 자세히 설명하면, 상기 시편(T)이 상기 구동기(400)에 의해 고속으로 회전하면서 시험용기(100) 내부에 수용되는 슬러리 등에 의해 상기 시험용기(100)의 바닥면이 마모될 수 있는데, 본 발명에서는 교체가능한 하부판(120)이 상기 시편(T)의 하부에 위치되므로 시험용기(100)의 내구성과 수명이 증가된다. 또한, 상기 하부판(120)은 상기 시편(T)과 이격되는 거리를 조절하여 상기 시편(T)이 회전할 때 시험용기(100) 내부에 수용되는 슬러리와 접촉 부하를 높인다.
본 발명에서 상기 시험용기(100)와 구동기(400)를 지지하는 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 지지하는 수단은 예를들어, 상기 구동기(400), 회전축(300) 및 시편홀더(200)를 지지하며 높이방향으로 연장 형성된 지지축(810), 상기 지지축(810)에 연결되며 하부에 바퀴(821)가 구비된 이동지그(820), 상기 구동기(400)와 상기 지지축(810)을 연결하는 상부지지대(830) 및 상기 이동지그(820)에 연결되며 상기 가열기(600)를 지지하는 하부지지판(840)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 지지축(810)은 상기 구동기(400), 회전축(300), 시편홀더(200), 시편(T)을 지지하는 기둥 형상을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 지지축(810)은 상부에 구비된 제1 지지부재(811) 및 일측이 상기 제1 지지부재(811)와 연결되고 타측이 상기 이동지그(820)와 연결된 제2 지지부재(812)를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제1 지지부재(811) 및 상기 제2 지지부재(812)는 서로 겹쳐지면서 높이조절된다. 상기 제1 지지부재(811)와 제2 지지부재(812)가 서로 겹쳐져서 높이조절됨에 의해 상기 시편홀더(200)와 시편(T) 및 구동기(400)의 높이를 시험환경에 맞추어 쉽게 조절할 수 있다.
상기 제1 지지부재(811)와 제2 지지부재(812)의 겹쳐지는 상태를 설명하면, 상기 제1 회전부재(310) 및 제2 회전부재(320)의 겹쳐지는 상태와 대응된다. 예를들면, 상부에 구비된 상기 제1 지지부재(811)의 직경을 하부에 구비된 상기 제2 지지부재(812)의 직경보다 더 크게 형성하고, 상기 제1 지지부재(811)의 내측으로 상기 제2 지지부재(812)의 일부가 삽입되는 방식일 수 있다.
상기 지지축(810)의 하부는 이동지그(820)와 연결되는데, 상기 이동지그(820)는 하부에 복수의 바퀴(821)가 구비된다. 상기 이동지그(820)는 본 발명의 습식 탈황 장치용 부품 시험장치를 이동시키기 위한 수단이므로 다양한 형상과 구조를 가질 수 있다.
상기 상부지지대(830)는 상기 구동기(400)와 상기 지지축(810)을 연결하면서 상기 구동기(400), 시편홀더(200), 시편(T)의 자중을 지지축(810)으로 전달하는 부재이고, 상기 하부지지판(840)은 상기 이동지그(820)에 연결되어 가열기(600)를 지지하는 판 형상으로 상기 하부지지판(840)의 위에 상기 가열기(600)가 위치된다. 상기 하부지지판(840)은 시험용기(100)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 시험장치는 시험 현장에 맞추어 이동이 편리하고 높이조절이 용이하여 시험을 쉽게 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 탈황 장치용 부품 시험방법은 상술한 습식 탈황 장치용 부품 시험장치를 이용할 수 있다. 본 발명의 시험방법은 시편(T)을 기 설정된 크기로 제작하는 시편제작단계(S100), 상기 시편제작단계(S100)에서 제작된 상기 시편(T)을 시편홀더(200)에 결합하고 상기 시편홀더(200)를 시험용기(100) 내부에 기 설정된 높이를 갖도록 위치시키는 시편위치단계(S200), 상기 시험용기(100) 내부에 슬러리를 유입하는 슬러리유입단계(S300), 상기 슬러리유입단계(S300)에서 상기 슬러리가 유입된 시험용기(100)에 상부커버(500)를 결합한 후 상기 시험용기(100) 내부 온도를 조절하는 온도조절단계(S400) 및 상기 시편홀더(200)를 회전시켜 상기 시편(T)의 물성을 측정하는 시험단계(S500)를 포함한다.
본 발명의 시험방법은 시편(T)을 기 설정된 속도로 회전시켜 시편(T)의 물성을 측정하는 방법을 의미한다.
본 발명의 시편제작단계(S100)는 시편(T)을 기 설정된 크기와 형상을 갖도록 제작하는 단계로서, 상기 시편(T)은 직육면체 형상을 갖도록 제작될 수 있다. 상기 시편(T)은 제작 후 연마석을 이용하여 표면을 매끄럽게 가공할 수 있다. 또한, 상기 시편(T)은 제작 후 아세톤 등을 사용하여 세척 후 건조할 수 있다.
본 발명의 시편위치단계(S200)는 상기 시편제작단계(S100)에서 제작된 시편(T)을 시편홀더(200)에 고정한다. 상기 시편홀더(200)는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치에서 상술한 구조를 가질 수 있고, 본 발명에서 시편홀더(200)에 복수의 시편(T)이 등 간격으로 배치되어 고정될 수 있다. 상기 시편(T)이 시편홀더(200)에 고정된 상태로 상기 시험용기(100)의 내부에 기 설정된 높이를 갖도록 위치된다. 상기 시편(T) 및 시편홀더(200)의 설정 높이는 시험조건과 환경에 의해 달라질 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 시편(T)의 하부에 하부판(120)이 구비되고, 상기 하부판(120)과 시편(T) 사이의 간격이 3mm를 유지하도록 높이를 설정하였다. 상기 시편(T)과 시편홀더(200)는 상기 시험용기(100)와 직접적으로 접촉되지 않도록 시편홀더(200)와 연결된 회전축(300)에 의해 높이가 유지된다.
본 발명의 슬러리유입단계(S300)는 시험용기(100) 내부에 슬러리를 유입하는 단계를 의미하는데, 상기 슬러리는 고체와 액체의 혼합물을 의미하며 그 종류는 시험목적, 시험환경, 시험조건에 의해 다양할 수 있다. 예를들면, 상기 슬러리는 상기 시편(T)의 내침식성을 시험하기 위하여 Al2O3(연마제)를 중량비 30wt%로 맞추고 공업용 황산을 희석하여 pH 3~4에 근접하도록 맞출 수 있다.
본 발명의 온도조절단계(S400)는 시험용기(100)의 내부 온도를 조절하는 단계로, 가열기(600) 및/또는 냉각기(700)가 사용될 수 있다. 상기 온도조절단계(S400)에서 상기 시험용기(100) 내부에 수용된 슬러리를 포함한 유체의 온도를 조절하는데, 상술한 시편(T)의 내침식성 시험에서 Al2O3(연마제)를 이용하여 슬러리를 구성한 경우 상기 온도조절단계(S400)에서 슬러리의 온도가 80℃를 유지하도록 가열할 수 있다. 또한, 가열기(600)에서 상기 시험용기(100)의 하부를 기 설정된 온도로 가열하여 유지하고, 냉각이에서 상기 시험용기(100)의 상부를 냉각하여 시험용기(100)의 하부와 상부가 서로 다른 온도를 유지하도록 조절할 수 있다.
본 발명의 시험단계(S500)는 상기 시편홀더(200)를 회전시킴에 따라 상기 시편(T)을 회전시켜 시편(T)의 물성을 시험하는 단계를 의미한다. 상기 시험단계(S500)에서 시편홀더(200)의 회전은 회전축(300)과 구동기(400)에 의해 수행될 수 있다. 상기 시험단계(S500)에서 시편(T)의 회전은 상기 구동기(400)의 회전속도를 400 내지 600rpm으로 설정하였으나 상기 회전속도는 시험 조건에 따라 달라질 수 있다.
상기 시험단계(S500)에서 시편(T)에 가해지는 압력과 슬러지와의 접촉 및 충격에 의해 시편(T)의 물성이 시험된다.
상기와 같은 시험을 수행하여 시편(T)의 물성에 대한 데이터를 기반으로 화력발전소 습식 탈황 장치용 부품을 제작하여 스로트 부시(throat bush) 등의 국산화 개발을 통한 원가 절감과 안정적 공급이 가능하다.
100 : 시험용기 110 : 버퍼
120 : 하부판 121 : 중심홀
122 : 버퍼체결홈 200 : 시편홀더
210 : 고정구 300 : 회전축
310 : 제1 회전부재 320 : 제2 회전부재
400 : 구동기 500 : 상부커버
510 : 관통구 520 : 고무링
600 : 가열기 700 : 냉각기
810 : 지지축 811 : 제1 지지부재
812 : 제2 지지부재 820 : 이동지그
821 : 바퀴 830 : 상부지지대
840 : 하부지지판
T : 시편
S100 : 시편제작단계 S200 : 시편위치단계
S300 : 슬러리유입단계 S400 : 온도조절단계
S500 : 시험단계

Claims (9)

  1. 상부가 개구된 원통 형상의 시험용기;
    상기 시험용기의 하부에 구비되며 상기 시험용기의 하부를 가열시키는 가열기;
    상기 시험용기의 상부에 구비되며 상기 시험용기를 개폐시키는 상부커버;
    상기 시험용기의 내측에 구비되며 외측 둘레를 따라 복수의 고정구가 구비된 시편홀더;
    상기 시편홀더의 중심에 연결되며 상기 시험용기의 상부를 관통하도록 구비된 회전축;
    상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 중심으로 상기 시편홀더를 회전시키는 구동기; 및
    상기 상부커버에 연결되며 상기 시험용기의 상부를 냉각시키는 냉각기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시험용기에는 수직으로 연장 형성되며 내측으로 오목한 형상을 갖고 상기 시험용기의 둘레를 따라 등간격으로 배치된 복수의 버퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시편홀더의 하부에 구비되며 판 형상을 갖는 하부판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 하부판의 중심에는 상기 시편홀더보다 큰 직경을 갖는 중심홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회전축은,
    상기 구동기와 연결된 제1 회전부재 및 일측이 상기 제1 회전부재와 연결되고 타측이 상기 시편홀더와 연결된 제2 회전부재를 포함하고,
    상기 제1 회전부재 및 상기 제2 회전부재는 서로 겹쳐지면서 높이조절되는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동기, 회전축 및 시편홀더를 지지하며 높이방향으로 연장 형성된 지지축;
    상기 지지축에 연결되며 하부에 바퀴가 구비된 이동지그;
    상기 구동기와 상기 지지축을 연결하는 상부지지대; 및
    상기 이동지그에 연결되며 상기 가열기를 지지하는 하부지지판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 지지축은,
    상부에 구비된 제1 지지부재 및 일측이 상기 제1 지지부재와 연결되고 타측이 상기 이동지그와 연결된 제2 지지부재를 포함하고,
    상기 제1 지지부재 및 상기 제2 지지부재는 서로 겹쳐지면서 높이조절되는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상부커버의 일측에는 관통구가 형성되고, 상기 관통구에는 상기 냉각기가 결합되는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 시험장치를 이용한 시험방법에 있어서,
    시편을 기 설정된 크기로 제작하는 시편제작단계;
    상기 시편제작단계에서 제작된 상기 시편을 시편홀더에 결합하고 상기 시편홀더를 시험용기 내부에 기 설정된 높이를 갖도록 위치시키는 시편위치단계;
    상기 시험용기 내부에 슬러리(slurry)를 유입하는 슬러리유입단계;
    상기 슬러리유입단계에서 상기 슬러리가 유입된 시험용기에 상부커버를 결합한 후 상기 시험용기 내부 온도를 조절하는 온도조절단계; 및
    상기 시편홀더를 회전시켜 상기 시편의 물성을 측정하는 시험단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 탈황 장치용 부품 시험방법.
KR1020180079918A 2018-07-10 2018-07-10 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법 KR102077216B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180079918A KR102077216B1 (ko) 2018-07-10 2018-07-10 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180079918A KR102077216B1 (ko) 2018-07-10 2018-07-10 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200006323A true KR20200006323A (ko) 2020-01-20
KR102077216B1 KR102077216B1 (ko) 2020-02-14

Family

ID=69367727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180079918A KR102077216B1 (ko) 2018-07-10 2018-07-10 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102077216B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10176981A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 流動層摩耗試験装置
KR100906805B1 (ko) 2007-08-28 2009-07-09 (주)하이텍산업개발 화력발전소용 배기가스 습식 탈황 장치
KR101439751B1 (ko) * 2013-03-08 2014-09-11 주식회사 포스코 슬러리 부식마모 시험장치
KR101563079B1 (ko) 2014-02-04 2015-10-30 한국남부발전 주식회사 화력발전소 배연 탈황설비
KR20170064895A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 주식회사 포스코 시편 부식 장치
CN106932293A (zh) * 2017-04-28 2017-07-07 太原科技大学 一种自旋式多相流冲蚀磨损试验机
KR101797380B1 (ko) * 2016-07-28 2017-11-14 주식회사 포스코 시편 부식장치 및 시편 부식장치의 제어방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10176981A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 流動層摩耗試験装置
KR100906805B1 (ko) 2007-08-28 2009-07-09 (주)하이텍산업개발 화력발전소용 배기가스 습식 탈황 장치
KR101439751B1 (ko) * 2013-03-08 2014-09-11 주식회사 포스코 슬러리 부식마모 시험장치
KR101563079B1 (ko) 2014-02-04 2015-10-30 한국남부발전 주식회사 화력발전소 배연 탈황설비
KR20170064895A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 주식회사 포스코 시편 부식 장치
KR101797380B1 (ko) * 2016-07-28 2017-11-14 주식회사 포스코 시편 부식장치 및 시편 부식장치의 제어방법
CN106932293A (zh) * 2017-04-28 2017-07-07 太原科技大学 一种自旋式多相流冲蚀磨损试验机

Also Published As

Publication number Publication date
KR102077216B1 (ko) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. Emission and control of flue gas pollutants in CO2 chemical absorption system–A review
US20230321589A1 (en) Aqueous co2 absorbent comprising 2-amino-2-methyl-1-propanol and 3-aminopropanol or 2-amino-2-methyl-1-propanol and 4-aminobutanol
Quinn et al. A high temperature lithium orthosilicate-based solid absorbent for post combustion CO2 capture
CN202522495U (zh) 一种试验环境可控的多向微动疲劳试验装置
Ishizuka et al. Preparation of active absorbent for dry-type flue gas desulfurization from calcium oxide, coal fly ash, and gypsum
KR102077216B1 (ko) 습식 탈황 장치용 부품 시험장치 및 시험방법
KR20130001782A (ko) 회전 교환식 필터 카트리지를 구비한 배출가스의 입자상 물질 계측장치
Tsuchiai et al. Removal of sulfur dioxide from flue gas by the absorbent prepared from coal ash: Effects of nitrogen oxide and water vapor
Sahoo et al. Biocatalyzed accelerated post-combustion CO2 capture and stripping in monoethanolamine
Liu et al. Effects of flue gas components on the reaction of Ca (OH) 2 with SO2
Zheng et al. Enhanced performance of chemical looping combustion of CO with CaSO4-CaO oxygen carrier
Kim et al. The absorption breakthrough characteristics of hydrogen chloride gas mixture on potassium-based solid sorbent at high temperature and high pressure
KR20120043958A (ko) 흡착재 성능 평가방법 및 장치
Gavaskar et al. Dry regenerable metal oxide sorbents for SO2 removal from flue gases. 1. Development and evaluation of copper oxide sorbents
Chen et al. Investigations on the ash deposit formation of tubular air preheater in a coal-fired traveling grate boiler
Wang et al. Developing High-Capacity Solid “Molecular Basket” Sorbents for Selective CO2 Capture and Separation
Omidi Bibalani et al. Kinetic study of low-temperature sulfur dioxide removal reaction by sodium carbonate using random pore model
Adanez et al. H2S removal in entrained flow reactors by injection of Ca-based sorbents at high temperatures
Zhang et al. A kinetic study on mercury oxidation by HCl over typical Mn-based SCR catalysts
CN210690355U (zh) 一种燃煤电厂湿烟囱环境模拟仿真装置
Kikkawa et al. DeNOx, DeSOx, and CO2 removal technology for power plant
CN114323914B (zh) 一种模拟固体燃料燃烧中多元介质冲蚀-腐蚀的试验装置
Liu et al. Use of nanoparticles Cu/TiO (OH) 2 for CO2 removal with K2CO3/KHCO3 based solution: enhanced thermal conductivity and reaction kinetics enhancing the CO2 sorption/desorption performance of K2CO3/KHCO3
ES2396634T3 (es) Procedimiento y aparato para probar un material catalítico
Sai-Obodai A Comprehensive Evaluation of Off-Gas Emissions from a Catalyst-Aided, Amine-Based, Post Combustion Capture of CO 2 from Industrial Exhaust Gas Streams

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right