KR20210100283A - Beta-ray type chimney fine dust measuring device with diffusion pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화력발전소, 쓰레기 소각장 등의 굴뚝에서 배출되는 미세먼지를 측정하기 위한 기술에 관한 것이다. 더욱, 자세하게는 미세먼지를 정확하게 측정할 수 있는 베타레이를 이용하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for measuring fine dust emitted from a chimney of a thermal power plant, a garbage incinerator, and the like. More specifically, it relates to a technology using beta-rays that can accurately measure fine dust.
본 발명 이전의 선행기술로는 베타레이 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치가 개시되어있다. 이 베타레이 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정장치는 굴뚝 내의 배출가스로부터 미세먼지 시료를 채취하도록 구성되는 시료 채취부; 베타레이 소스 및 베타레이 검출기를 활용하며, 굴뚝 내 미세먼지의 양을 측정하도록 구성되는 시료 측정부(30); 및 상기 시료 채취부(10) 및 상기 시료 측정부(30)를 상호 단열시키도록 구성되는 단열부(20)를 포함하는 기술이다.As prior art prior to the present invention, a beta-ray-based fine dust measuring device in a chimney is disclosed. The beta-ray-based fine dust measuring device in the chimney includes a sample collecting unit configured to collect a fine dust sample from the exhaust gas in the chimney; a sample measuring unit 30 that utilizes a beta-ray source and a beta-ray detector, and is configured to measure the amount of fine dust in the chimney; and a thermal insulation unit 20 configured to insulate the sample collecting unit 10 and the sample measuring unit 30 from each other.
또 다른 선행기술로는 배기가스 배출원의 유속과 등속으로 샘플을 흡인하기 위하여 흡인노즐의 단면적을 자동 조절하여 배출원의 유속과 등속으로 시료를 흡인하도록 함으로써, 입자상 물질의 관성력에 의한 측정오차를 제거함과 동시에 흡인가스 유량을 16.67ℓ/min의 정속으로 입자상 물질을 입경 분리장치(cascade impactor)로 유입하여 PM10 (Particulate Matter Less than 10㎛) 과 PM2.5(Particulate Matter Less than 2.5㎛) 를 연속적으로 분리하여 자동 측정하는 흡인노즐에 단면적 조절장치가 부착된 배기가스 연속 등속 채취 장치와 이를 결합한 배기가스 미세먼지 연속자동측정 시스템을 개시하고 있다.Another prior art is to remove the measurement error due to the inertial force of particulate matter by automatically adjusting the cross-sectional area of the suction nozzle to suck the sample at the flow rate and constant velocity of the exhaust gas emission source in order to suck the sample at the same velocity and flow rate. At the same time, the particulate matter is introduced into the cascade impactor at a constant speed of 16.67ℓ/min with a suction gas flow rate to continuously separate PM10 (Particulate Matter Less than 10㎛) and PM2.5 (Particulate Matter Less than 2.5㎛) Disclosed is a continuous constant velocity sampling device for exhaust gas having a cross-sectional area control device attached to a suction nozzle that automatically measures the exhaust gas and a continuous automatic measurement system for fine dust in exhaust gas combined with the device.
대기와는 달리 굴뚝과 같이 유속이 있는 기체로부터 기체에 포함된 입자를 측정하기 위해서는 1차적으로 샘플을 채취하는 과정에서 굴뚝에서 배출되는 다른 기체와 물성이 100% 똑같은 샘플을 채취하여야 한다. 이를 위하여 등속흡인 기술이 필수적이다. 한편, 측정을 위해서는 굴뚝에서 배출되는 배기가스와 등속으로 유입된 샘플가스를 직접측정할 수 없기 때문에 측정을 위한 전처리가 필수적이다. 이 전처리를 구성하는 방법은 점차개선되고 있으며, 특히 미세먼지와 같이 조건에 따라 측정이 달라질 수 있는 입자를 측정하기 위해서는 더욱 개량된 기술이 전처리 기술이 필요하다. Unlike the atmosphere, in order to measure the particles contained in the gas from a gas having a flow rate such as a chimney, a sample with the same physical properties as that of other gases discharged from the chimney should be collected in the process of first collecting the sample. For this purpose, constant velocity suction technology is essential. On the other hand, since it is impossible to directly measure the exhaust gas discharged from the chimney and the sample gas introduced at the same velocity for measurement, pretreatment for measurement is essential. The method of composing this pretreatment is being improved gradually, and in particular, a more improved pretreatment technology is required to measure particles whose measurement may vary depending on conditions, such as fine dust.
본 발명은 기존의 굴뚝 배기가스 먼지측정 시스템이, 전체 먼지를 측정하는 방식으로 먼지 입자의 크기를 분리하지 않고 측정하는 방식을 사용하고 있어 이를 개량하여, 굴뚝에서 배출되는 배기가스 중에 포함된 미세먼지를 먼지 입자의 크기별로 분리하여 측정하는 방법을 제공하고자 한다. The present invention uses a method of measuring the size of dust particles without separating the size of dust particles as a method of measuring the total dust in the existing chimney exhaust gas dust measurement system. An object of the present invention is to provide a method for separating and measuring dust particles by size.
또한, 굴뚝에서 배출되는 배기가스에는 굴뚝이 설치된 시설의 공정에 따라 수분이 많이 포함된 배기가스가 배출될 수도 있고, 따라서 이러한 수분이 많이 포함된 먼지 입자들이 뭉치거나, 측정 장치에 달라붙어 측정이 부정확해질 수 있는 문제가 있다. In addition, exhaust gas containing a lot of moisture may be discharged from the exhaust gas discharged from the chimney depending on the process of the facility where the chimney is installed. There are issues that can lead to inaccuracies.
또한, 굴뚝에서 배출되는 배기가스에는 먼지의 양이 일반 대기에 포함된 양과 비교하여 매우 많기 때문에 기존의 방식을 사용하여 측정하는 경우 샘플테이프가 포화되어 측정이 불가능한 경우가 발생하고 있다.In addition, since the amount of dust in the exhaust gas discharged from the chimney is very large compared to the amount contained in the general atmosphere, when measuring using the conventional method, the sample tape is saturated and measurement is impossible.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 하기의 과제해결 수단을 제공한다. The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above problems.
확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치에 있어서, In the beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe,
배기가스가 배출되는 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 유속을 측정하기 위한 굴뚝압력측정용 굴뚝차압계; 및a chimney pressure gauge for measuring a flow rate of exhaust gas discharged from a chimney from which exhaust gas is discharged; and
상기 굴뚝 내에 설치되는 샘플관; 및a sample pipe installed in the chimney; and
상기 샘플관에 연결되는 샘플파이프; 및a sample pipe connected to the sample tube; and
상기 샘플파이프로 상기 굴뚝의 배기가스가 상기 굴뚝에서 배출되는 배기가스와 동일한 유속으로 흡인되도록 구비된 등속흡인을 위한 샘플유입구 흡인장치; 및a sample inlet suction device for constant velocity suction provided so that the exhaust gas of the chimney is sucked with the sample pipe at the same flow rate as the exhaust gas discharged from the chimney; and
상기 샘플유입구 흡인장치의 흡인속도를 제어하기위한 샘플유입 압력을 측정하기위한 측정부입구압력계; 및a measuring part inlet pressure gauge for measuring a sample inlet pressure for controlling the suction speed of the sample inlet suction device; and
상기 샘플파이프 후단에 구비되어 상기 샘플파이프 청소를 위한 퍼지에어 공급 시 이를 측정부와 차단하기위한 청소용차단밸브; 및a cleaning shut-off valve provided at the rear end of the sample pipe to block it from the measuring unit when purge air is supplied for cleaning the sample pipe; and
상기 샘플파이프와 연결되어 상기 샘플파이프를 통하여 유입된 배기가스의 온도를 측정에 필요한 온도로 낮추고, 상기 배기가스에 포함된 수분에 의하여 측정 오차가 발생하는 것을 막기위하여 상기 샘플파이프 직경의 2~10 배 사이의 지름을 가지는 확산관; 및2 to 10 of the diameter of the sample pipe in order to lower the temperature of the exhaust gas connected to the sample pipe and introduced through the sample pipe to a temperature required for measurement, and to prevent a measurement error from occurring due to moisture contained in the exhaust gas a diffusion tube having a diameter between the ships; and
상기 확산관의 배기가스를 배출하는 배출관 및 상기 배출관 내부에 구비되어 상기 확산관의 배기가스 배출압력을 생성하는 측정배출구배출장치; 및a discharge pipe for discharging the exhaust gas of the diffusion pipe and a measuring outlet discharge device provided inside the discharge pipe to generate an exhaust gas discharge pressure of the diffusion pipe; and
상기 확산관에 유입된 배기가스를 베타레이측정부로 유입하는 측정관; 및 상기 측정관에서 측정하고자 하는 해당 미세먼지를 선별하는 미세먼지선별기; 및a measuring pipe for introducing the exhaust gas introduced into the diffusion pipe into the beta ray measuring unit; and a fine dust separator for selecting the corresponding fine dust to be measured in the measuring tube; and
상기 미세먼지선별기에서 선별된 미세먼지를 포집관과 우회관으로 나누는 분지부; 및a branch unit dividing the fine dust selected by the fine dust separator into a collection pipe and a bypass pipe; and
상기 포집관은 베타레이 측정을 위한 샘플테이프에서 미세먼지를 포집할수 있도록 연결되며, 우회관을 통과한 배기가스는 필터링하여 배출하며,The collection pipe is connected to collect fine dust from the sample tape for beta-ray measurement, and the exhaust gas passing through the bypass pipe is filtered and discharged,
상기 포집관과 우회관에는 유량센서와 유량제어밸브를 구비하여, 미세먼지 측정에 사용된 유량을 계산하여 이를 환산하여 굴뚝의 미세먼지량을 계산할 수 있도록 하며,A flow sensor and a flow control valve are provided in the collection pipe and the bypass pipe to calculate the flow rate used to measure fine dust and convert it to calculate the amount of fine dust in the chimney,
상기 포집관과 우회관은 다시 합관하여 미세먼지배출파이프로 연결되어 배출되며,The collection pipe and the bypass pipe are joined again and are discharged by being connected to a fine dust discharge pipe,
상기 미세먼지선별기로 측정을 위한 배기가스를 흡입하기 위한 압력을 발생하기 위하여 상기 미세먼지배출파이프의 후단에 구비되어 상기 미세먼지선별기가 동작하기위한 정속의 유량을 만들어주는 측정용 정속펌프; 및a constant-speed measuring pump provided at the rear end of the fine dust discharge pipe to generate a pressure for sucking the exhaust gas for measurement by the fine dust separator to create a constant-speed flow rate for the fine dust separator to operate; and
상기 샘플테이프를 측정을 위하여 공급하고, 원점을 잡기위하여 되감는 동작을 할 수 있는 샘플테이프 공급모터를 구비한 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치를 제공한다.It provides a beta-ray-type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, characterized in that it supplies the sample tape for measurement and includes a sample tape supply motor capable of rewinding to obtain an origin.
상기 샘플유입구 흡인장치와 상기 측정배출부 흡인장치는 외부의 공기를 유입하여 파이프 내부로 불어줌으로써 입구부의 배기가스를 압력과 속도차를 이용하여 흡입하는 방식을 사용하며, 상기 굴뚝 배기가스의 높은 온도와 습도를 낮추기위하여 건조되고, 상기 배기가스의 온도보다 설정된 온도 만큼 낮은 온도의 필터링된 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치를 제공한다.The sample inlet suction device and the measurement outlet suction device use a method of sucking the exhaust gas from the inlet by using the pressure and speed difference by introducing external air and blowing it into the pipe, and the high temperature of the flue exhaust gas And it provides a beta-ray-type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, which is dried to lower the humidity, and uses a filtered gas having a temperature lower than the temperature of the exhaust gas by a set temperature.
상기와 같은 구성에 의하여, 본 발명은 등속으로 굴뚝에서 배출되는 배기가스를 샘플링하고, 확산관에서 샘플링된 배기가스의 속도를 늦추고, 온도를 낮추면서, 상대습도를 낮추어 베타레이 측정에 적합한 배기가스의 상태를 만들어줌으로써 정확하게 굴뚝에서 배출되는 배기가스에 포함된 미세먼지를 측정할 수 있는 효과가 있다.By the above configuration, the present invention samples the exhaust gas discharged from the chimney at a constant velocity, slows down the speed of the exhaust gas sampled from the diffusion pipe, lowers the temperature, and lowers the relative humidity, thereby reducing the exhaust gas suitable for beta-ray measurement It has the effect of accurately measuring the fine dust contained in the exhaust gas discharged from the chimney by creating a state of
도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도
도 2은 본 발명의 등속흡인을 위한 시스템 압력 계산 및 제어도
도 3은 수작업으로 PM10 및 PM2.5을 측정하는 장치의 미세먼지 분리장치1 is an overall system configuration diagram of the present invention;
Figure 2 is a system pressure calculation and control diagram for constant velocity suction of the present invention;
3 is a fine dust separation device of a device for manually measuring PM10 and PM2.5
본 발명의 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치의 작용효과를 도면을 이용하여 설명하면 하기와 같다. The effect of the beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 구성 PM10과 PM2.5 측정장치는 그 구성이 동일하여 두 구성을 동시에 설명할 수 있는 구성 명칭을 400번과 500번 대에 기재하고 있다. The configuration PM10 and PM2.5 measuring device of the present invention have the same configuration, so configuration names that can simultaneously describe the two configurations are described in Nos. 400 and 500.
도1은 본 발명의 전체 시스템 구성도로 도1을 참조하여 본 발명의 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치를 설명한다. 굴뚝 내부(100)의 배기가스 유속을 측정하기위한 굴뚝차압계(310)에서 배기가스 압력을 측정하여 굴뚝에서의 배기가스 유속을 측정하여 이를 기준으로 샘플관에서 흡입하는 배기가스의 속도를 결정하여 상기 샘플관에 연결된 샘플파이프 내부에 구비된 샘플입구흡입장치의 흡입압력을 제어한다. 이때 제어된 흡입압력의 피드백제어를 위하여 상기 샘플파이프 내부의 압력을 측정하는 측정부입구압력계를 구비하여 등속흡인압력을 제어한다.
1 is an overall system configuration diagram of the present invention, referring to FIG. 1, a beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe of the present invention is described. By measuring the exhaust gas pressure in the chimney
상기 등속흡인을 위한 샘플유입구 흡인장치는 외부의 공기를 유입하여 배기가스 유입구의 반대방향으로 상기 외부공기를 불어냄으로써 상기 배기가스를 유입하게된다. 이때 상기 굴뚝에서 배출되는 배기가스는 고온, 다습 및 이물질을 많이 포함하고 있어, 이를 측정에 적합하도록 조절할 필요가 있다 특히 습기는 측정장치에 영향을 많이주고 상기 배기가스의 온도가 내려갈 경우 먼지들이 뭉쳐지는 역할을 하게되어 제거할 필요가 있다. 그러나 습기를 제거하는 과정에서 배기가스에 포함된 먼지도 같이 제거되어 미세먼지 측정에 오차가 발생할 수 있어 적절한 습기제거 방법이 필요하다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 배기가스 흡입을 위하여 사용하는 외부공기의 성질을 이용하여 이러한 문제를 해결하였다. The sample inlet suction device for the constant velocity suction introduces the exhaust gas by introducing external air and blowing the external air in the opposite direction to the exhaust gas inlet. At this time, the exhaust gas discharged from the chimney contains a lot of high temperature, high humidity, and foreign substances, so it is necessary to adjust it to be suitable for measurement. It has a role to play and needs to be removed. However, in the process of removing moisture, dust included in the exhaust gas is also removed, which can cause errors in the measurement of fine dust, so an appropriate moisture removal method is required. In order to solve this problem, the present invention has solved this problem by using the properties of the external air used for the exhaust gas intake.
상기 샘플유입구 흡인장치에 흡입되는 외부공기는 경우에 따라 습기제거장치, 먼지제거 필터를 통과하여 공급한다. 또한, 상기 배기가스와 온도차를 상기 배기가스의 온도와 습도에 따라 결로가 생기지 않는 범위에서 외부공기를 냉각 또는 가열하여 미세먼지측정에 유리하도록 제어한다.The external air sucked into the sample inlet suction device is supplied through a moisture removal device and a dust removal filter in some cases. In addition, the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust gas is controlled to be advantageous for fine dust measurement by cooling or heating the outside air in a range in which condensation does not occur depending on the temperature and humidity of the exhaust gas.
이렇게 흡입된 배기가스는 확산관(250)을 통과한다. 상기 흡입된 배기가스가 확산관에 유입되면, 속도와 압력이 느려지고 상기 외부공기와 혼합되며 배기가스의 온도가 낮아지고, 습도도 낮아져 측정에 적합한 상태가 된다.
The exhaust gas sucked in this way passes through the
이렇게 속도가 느려지고, 건조된 배기가스는 시간당 5리터를 흡입하는 측정용 정속펌프에 의하여 상기 확산관에 연결된 측정관을 통하여 배기가스가 미세먼지 선별기에서 PM10 또는 PM2.5를 선별하고 이를 샘플테이프에 수집하고 베타레이 측정장치에서 깨끗한 샘플테이프로 0점을 잡고, 상기 미세먼지 선별기에서 선별된 미세먼지가 샘플테이프에 걸러지고 이를 베타레이에서 측정하여 두 측정값의 차이로 먼지의 양을 측정한다. 이는 PM10과 PM2.5 모두 동일하다.The exhaust gas, which is slowed down and dried in this way, uses a constant speed pump for measuring that sucks in 5 liters per hour. The exhaust gas sorts PM10 or PM2.5 in the fine dust separator through the measuring tube connected to the diffusion tube, and it is stored on the sample tape. Collect and set 0 points with a clean sample tape in the beta-ray measuring device, the fine dust selected by the fine dust sorter is filtered on the sample tape, and the amount of dust is measured by the difference between the two measured values by measuring it in the beta-ray. This is the same for both PM10 and PM2.5.
그러나, 굴뚝의 경우 먼지를 포함하는 미세먼지가 많이 포함되어 있어, 샘플테이프가 많이 필요하게되어 유지관리가 문제가 되며, 한편으로는 측정시간을 짧은 주기로 하지 않으면, 측정값이 포화되어 정확한 측정을 할 수 없는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기위하여 포집관(435, 535)과 분지관(436, 536)을 구비하고 일정 비율로 측정용 가스를 분리하여 측정하고 이를 환산하는 방식을 사용하여 상기 샘플테이프의 사용량을 줄이고, 측정 중 포화되어 측정에 오류가 생기는 것을 막을 수 있도록 하였다. 이를 위하여 부가적으로 유량센서를 각각의 관로에 구비하고 유량을 메인제어기에서 제어하는 유량제어밸브를 더 구비하였다. 이러한 구성에 의하여 상기 각각의 입경별 포집관에 모여진 미세먼지를 베타레이 측정기에서 측정하여 미세먼지 농도를 측정한다. 상기 샘플테이프 공급모터는 전후방향으로 움직이며 포집관과 베타레이측정부를 왕복한다.
However, in the case of a chimney, it contains a lot of fine dust including dust, so a lot of sample tape is required, which makes maintenance a problem. There is a problem that cannot be done. In order to solve this problem, the present invention is provided with
본 발명의 베타레이 측정 장치를 통과한 공기는 먼지를 모두 필터링한 후, 온도와 습도를 측정한다(미도시). 상기 측정된 온도와 습도로부터 공기의 상대습도를 계산하고, 상기 상대습도가 높아 측정결과에 문제가 있는 것으로 판단되면, 상기 샘플유입구 흡인장치에서 흡인을 위하여 사용하는 외부공기의 온도를 높여 상기 상대습도가 낮아지도록 전체 시스템을 운영할 수 있다. After the air that has passed through the beta-ray measuring device of the present invention filters out all the dust, the temperature and humidity are measured (not shown). Calculate the relative humidity of the air from the measured temperature and humidity, and if it is determined that there is a problem in the measurement result because the relative humidity is high, increase the temperature of the external air used for suction in the sample inlet suction device to increase the relative humidity The entire system can be operated so that the
도2는 본 발명의 흡입압력과 배출압력의 제어구성도 이다. 본 발명의 메인 제어기는 측정을 위한 배기가스의 등속흡인을 위한 제어를 담당한다. 굴뚝 차압계의 압력으로부터 배기가스의 유속을 측정하고, 이 값(Ps)을 기준으로 샘플유입구 흡인장치(Md)의 구동을 제어한다. 이때 구동된 흡인압력을 피드백 제어하기 위하여 측정부입구압력계(Pv)의 측정값을 이용한다. 또한, 정확한 측정을 위하여 측정에 사용한 또는 측정에 사용하고 남은 배기가스는 입력된 양만큼 배출되어야 하므로 이는 측정배출구배출장치(MB)에서 배출된다. 이렇게 제어함으로써 굴뚝 베터레이미세먼지 측정기에 배기가스가 측정을 위하여 유입되고, 배출된다. Figure 2 is a control configuration diagram of the suction pressure and the discharge pressure of the present invention. The main controller of the present invention is responsible for controlling for constant velocity suction of exhaust gas for measurement. The flow rate of exhaust gas is measured from the pressure of the chimney differential pressure gauge, and the operation of the sample inlet suction device (Md) is controlled based on this value (Ps). At this time, the measured value of the measuring part inlet pressure gauge (Pv) is used for feedback control of the driven suction pressure. In addition, for accurate measurement, the exhaust gas used for measurement or remaining after being used for measurement must be discharged as much as the input amount, so it is discharged from the measurement outlet discharge device MB. By controlling in this way, exhaust gas is introduced into and discharged from the chimney vector for measurement.
도3은 기존의 인력에 의하여 샘플링하고 측정하는 수작업 측정에 사용되는 미세먼지 입자분리장치에 관한 사진이다. 3 is a photograph of a fine dust particle separation device used for manual measurement of sampling and measuring by an existing manpower.
본 발명의 이러한 작용효과를 나타내기 위한 구성은 하기와 같다. The configuration for exhibiting these effects of the present invention is as follows.
확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치에 있어서, In the beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe,
배기가스가 배출되는 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 유속을 측정하기 위한 굴뚝압력측정용 굴뚝차압계; 및a chimney pressure gauge for measuring a flow rate of exhaust gas discharged from a chimney from which exhaust gas is discharged; and
상기 굴뚝 내에 설치되는 샘플관; 및a sample pipe installed in the chimney; and
상기 샘플관에 연결되는 샘플파이프; 및a sample pipe connected to the sample tube; and
상기 샘플파이프로 상기 굴뚝의 배기가스가 상기 굴뚝에서 배출되는 배기가스와 동일한 유속으로 흡인되도록 구비된 등속흡인을 위한 샘플유입구 흡인장치; 및a sample inlet suction device for constant velocity suction provided so that the exhaust gas of the chimney is sucked with the sample pipe at the same flow rate as the exhaust gas discharged from the chimney; and
상기 샘플유입구 흡인장치의 흡인속도를 제어하기위한 샘플유입 압력을 측정하기위한 측정부입구압력계; 및a measuring part inlet pressure gauge for measuring a sample inlet pressure for controlling the suction speed of the sample inlet suction device; and
상기 샘플파이프 후단에 구비되어 상기 샘플파이프 청소를 위한 퍼지에어 공급 시 이를 측정부와 차단하기위한 청소용차단밸브; 및a cleaning shut-off valve provided at the rear end of the sample pipe to block it from the measuring unit when purge air is supplied for cleaning the sample pipe; and
상기 샘플파이프와 연결되어 상기 샘플파이프를 통하여 유입된 배기가스의 온도를 측정에 필요한 온도로 낮추고, 상기 배기가스에 포함된 수분에 의하여 측정 오차가 발생하는 것을 막기위하여 상기 샘플파이프 직경의 2~10 배 사이의 지름을 가지는 확산관; 및2 to 10 of the diameter of the sample pipe in order to lower the temperature of the exhaust gas connected to the sample pipe and introduced through the sample pipe to a temperature required for measurement, and to prevent a measurement error from occurring due to moisture contained in the exhaust gas a diffusion tube having a diameter between the ships; and
상기 확산관의 배기가스를 배출하는 배출관 및 상기 배출관 내부에 구비되어 상기 확산관의 배기가스 배출압력을 생성하는 측정배출구배출장치; 및a discharge pipe for discharging the exhaust gas of the diffusion pipe and a measuring outlet discharge device provided inside the discharge pipe to generate an exhaust gas discharge pressure of the diffusion pipe; and
상기 확산관에 유입된 배기가스를 베타레이측정부로 유입하는 측정관; 및 상기 측정관에서 측정하고자 하는 해당 미세먼지를 선별하는 미세먼지선별기; 및a measuring pipe for introducing the exhaust gas introduced into the diffusion pipe into the beta ray measuring unit; and a fine dust separator for selecting the corresponding fine dust to be measured in the measuring tube; and
상기 미세먼지선별기에서 선별된 미세먼지를 포집관과 우회관으로 나누는 분지부; 및a branch unit dividing the fine dust selected by the fine dust separator into a collection pipe and a bypass pipe; and
상기 포집관은 베타레이 측정을 위한 샘플테이프에서 미세먼지를 포집할수 있도록 연결되며, 우회관을 통과한 배기가스는 필터링하여 배출하며,The collection pipe is connected to collect fine dust from the sample tape for beta-ray measurement, and the exhaust gas passing through the bypass pipe is filtered and discharged,
상기 포집관과 우회관에는 유량센서와 유량제어밸브를 구비하여, 미세먼지 측정에 사용된 유량을 계산하여 이를 환산하여 둘뚝의 미세먼지량을 계산할 수 있도록 하며,The collection pipe and the bypass pipe are provided with a flow sensor and a flow control valve, so that the flow rate used for measuring fine dust can be calculated and converted to calculate the amount of fine dust in two piles,
상기 포집관과 우회관은 다시 합관하여 미세먼지배출파이프로 연결되어 배출되며,The collection pipe and the bypass pipe are joined again and are discharged by being connected to a fine dust discharge pipe,
상기 미세먼지선별기로 측정을 위한 배기가스를 흡입하기 위한 압력을 발생하기 위하여 상기 미세먼지배출파이프의 후단에 구비되어 상기 미세먼지선별기가 동작하기위한 정속의 유량을 만들어주는 측정용 정속펌프; 및a constant-speed measuring pump provided at the rear end of the fine dust discharge pipe to generate a pressure for sucking the exhaust gas for measurement by the fine dust separator to create a constant-speed flow rate for the fine dust separator to operate; and
상기 샘플테이프를 측정을 위하여 공급하고, 원점을 잡기위하여 되감는 동작을 할 수 있는 샘플테이프 공급모터를 구비한 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치를 제공한다.It provides a beta-ray-type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, characterized in that it supplies the sample tape for measurement and includes a sample tape supply motor capable of rewinding to obtain an origin.
상기 샘플유입구 흡인장치와 상기 측정배출부 흡인장치는 외부의 공기를 유입하여 파이프 내부로 불어줌으로써 입구부의 배기가스를 압력과 속도차를 이용하여 흡입하는 방식을 사용하며, 상기 굴뚝 배기가스의 높은 온도와 습도를 낮추기위하여 건조되고, 상기 배기가스의 온도보다 10~100도씨 낮은 온도의 필터링된 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치를 제공한다.The sample inlet suction device and the measurement outlet suction device use a method of sucking the exhaust gas from the inlet by using the pressure and speed difference by introducing external air and blowing it into the pipe, and the high temperature of the flue exhaust gas And it provides a beta-ray-type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, which is dried to lower the humidity, and uses a filtered gas having a temperature of 10 to 100 ° C lower than the temperature of the exhaust gas.
100 : 굴뚝 내부
210 : 샘플관
220 : 샘플파이프
230 : 샘플유입구 흡인장치
240 : 청소용 차단 밸브
250 : 확산관
260 : 측정배출구배출장치
310 : 굴뚝차압계
320 : 측정부입구압력계
410, 510 : 측정관
420, 520 : 미세먼지선별기
430, 530 : 미세먼지 배출파이프
435, 535 : 포집관
436, 536 : 우회관
440, 540 : 베타레이측정부
450, 550 : 측정용 정속펌프
610, 620 : 샘플테이프 공급모터
630 : 샘플테이프100: inside the chimney
210: sample tube
220: sample pipe
230: sample inlet suction device
240: shut-off valve for cleaning
250: diffusion tube
260: measurement outlet discharge device
310: chimney differential pressure gauge
320: measuring part inlet pressure gauge
410, 510: measuring tube
420, 520: fine dust separator
430, 530: fine dust discharge pipe
435, 535: collection tube
436, 536: bypass pipe
440, 540: Beta ray measurement unit
450, 550: constant speed pump for measurement
610, 620: sample tape supply motor
630: sample tape
Claims (4)
배기가스가 배출되는 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 유속을 측정하기 위한 굴뚝압력측정용 굴뚝차압계; 및
상기 굴뚝 내에 설치되는 샘플관; 및
상기 샘플관에 연결되는 샘플파이프; 및
상기 샘플파이프로 상기 굴뚝의 배기가스가 상기 굴뚝에서 배출되는 배기가스와 동일한 유속으로 흡인되도록 구비된 등속흡인을 위한 샘플유입구 흡인장치; 및
상기 샘플유입구 흡인장치의 흡인속도를 제어하기위한 샘플유입 압력을 측정하기위한 측정부입구압력계; 및
상기 샘플파이프 후단에 구비되어 상기 샘플파이프 청소를 위한 퍼지에어 공급 시 이를 측정부와 차단하기위한 청소용차단밸브; 및
상기 샘플파이프와 연결되어 상기 샘플파이프를 통하여 유입된 배기가스의 온도를 측정에 필요한 온도로 낮추고, 상기 배기가스에 포함된 수분에 의하여 측정 오차가 발생하는 것을 막기위하여 상기 샘플파이프 직경의 2~10 배 사이의 지름을 가지는 확산관; 및
상기 확산관의 배기가스를 배출하는 배출관 및 상기 배출관 내부에 구비되어 상기 확산관의 배기가스 배출압력을 생성하는 측정배출구배출장치; 및
상기 확산관에 유입된 배기가스를 베타레이측정부로 유입하는 측정관; 및 상기 측정관에서 측정하고자 하는 해당 미세먼지를 선별하는 미세먼지선별기; 및
상기 미세먼지선별기에서 선별된 미세먼지를 포집관과 우회관으로 나누는 분지부; 및
상기 포집관은 베타레이 측정을 위한 샘플테이프에서 미세먼지를 포집할수 있도록 연결되며, 우회관을 통과한 배기가스는 필터링하여 배출하며,
상기 포집관과 우회관에는 유량센서와 유량제어밸브를 구비하여, 미세먼지 측정에 사용된 유량을 계산하여 이를 환산하여 둘뚝의 미세먼지량을 계산할 수 있도록 하며,
상기 포집관과 우회관은 다시 합관하여 미세먼지배출파이프로 연결되어 배출되며,
상기 미세먼지선별기로 측정을 위한 배기가스를 흡입하기 위한 압력을 발생하기 위하여 상기 미세먼지배출파이프의 후단에 구비되어 상기 미세먼지선별기가 동작하기위한 정속의 유량을 만들어주는 측정용 정속펌프; 및
상기 샘플테이프를 측정을 위하여 공급하고, 원점을 잡기위하여 되감는 동작을 할 수 있는 샘플테이프 공급모터를 구비한 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치.In the beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe,
a chimney differential pressure gauge for measuring a flow rate of exhaust gas discharged from a chimney from which exhaust gas is discharged; and
a sample pipe installed in the chimney; and
a sample pipe connected to the sample tube; and
a sample inlet suction device for constant velocity suction provided so that the exhaust gas of the chimney is sucked with the sample pipe at the same flow rate as the exhaust gas discharged from the chimney; and
a measuring part inlet pressure gauge for measuring a sample inlet pressure for controlling the suction speed of the sample inlet suction device; and
a cleaning shut-off valve provided at the rear end of the sample pipe to block it from the measuring unit when purge air is supplied for cleaning the sample pipe; and
In order to reduce the temperature of the exhaust gas connected to the sample pipe and introduced through the sample pipe to a temperature required for measurement, and to prevent a measurement error from occurring due to moisture contained in the exhaust gas, 2 to 10 of the diameter of the sample pipe a diffusion tube having a diameter between the ships; and
a discharge pipe for discharging the exhaust gas of the diffusion pipe and a measuring outlet discharge device provided inside the discharge pipe to generate an exhaust gas discharge pressure of the diffusion pipe; and
a measuring pipe for introducing the exhaust gas introduced into the diffusion pipe into the beta ray measuring unit; and a fine dust separator for selecting the corresponding fine dust to be measured in the measuring tube; and
a branch unit dividing the fine dust selected by the fine dust separator into a collection pipe and a bypass pipe; and
The collection pipe is connected to collect fine dust from the sample tape for beta-ray measurement, and the exhaust gas passing through the bypass pipe is filtered and discharged,
The collection pipe and the bypass pipe are provided with a flow sensor and a flow control valve, so that the flow rate used for measuring fine dust is calculated and converted to calculate the amount of fine dust in two piles,
The collection pipe and the bypass pipe are joined again and are discharged by being connected to a fine dust discharge pipe,
a constant-speed measuring pump provided at a rear end of the fine dust discharge pipe to generate a pressure for sucking the exhaust gas for measurement by the fine dust separator to generate a constant-speed flow rate for the fine dust separator to operate; and
Beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, characterized in that it is provided with a sample tape supply motor capable of supplying the sample tape for measurement and rewinding it to set the origin.
상기 샘플유입구 흡인장치와 상기 측정배출부 흡인장치는 외부의 공기를 유입하여 파이프 내부로 불어줌으로써 입구부의 배기가스를 압력과 속도차를 이용하여 흡입하는 방식을 사용하며, 상기 굴뚝 배기가스의 높은 온도와 습도를 낮추기 위하여 건조되고, 상기 배기가스의 온도보다 설정온도 만큼 낮은 온도의 필터링된 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치.According to claim 1,
The sample inlet suction device and the measurement outlet suction device use a method of sucking the exhaust gas from the inlet by using the pressure and speed difference by introducing external air and blowing it into the pipe, and the high temperature of the flue exhaust gas A Beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, characterized in that it uses a filtered gas having a temperature lower than the temperature of the exhaust gas by a set temperature and dried to lower the humidity and the temperature of the exhaust gas.
상기 미세먼지선별기는 PM10 및/또는 PM2.5 인 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치.3. The method of claim 2,
The fine dust separator is a beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion pipe, characterized in that PM10 and/or PM2.5.
상기 확산관으로부터 PM10 및 PM2.5 측정을 위한 측정관은 각각 분리되어 구비되는 것을 특징으로 하는 확산관을 구비한 베타레이방식 굴뚝 미세 먼지 측정장치.
3. The method of claim 2,
Beta-ray type chimney fine dust measuring device having a diffusion tube, characterized in that the measurement tube for PM10 and PM2.5 measurement is provided separately from the diffusion tube.
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