The purpose of this study is to predict the reflection distance following to the pulsing pressure, total air supplying, filter bag size using numercial analysis techniques and use it as an efficient operation condition and economic data for off-line type pulse air jet bag filter. In this research, filtration area 6 m2 condition, calculate filter resistance coefficient for simulation through the main experiments using coke dust. Ansys fluent V19.0 apply to CFD simulation, and analysis pulsing characteristics about pulsing pressure, filtration velocity and nozzle diameter. The maximum reflecting distance of off-line type pulse air jet bag filter is 1,000 mm regardless of total air supplying at over the 42 L/m2 conditions, that indicates off-line type can extend filter bag length 1,000 mm than on-line type. In order to effective primary and secondary pulsing of off-line type pulse air jet bag filter, over the 5 bar of pulsing pressure and over the 42 L/m2 of total air supplying are needed.
Bag-filter system has been widely used in industrial field to remove the particulate matters from the exhaust gas. The cylindrical type of bag-filter has been generally used. But it has many shortcomings. The reattachment of separated particles on the surface of bags could result in high pressure drop of bag-filter system and subsequent decrease of air flow rate since the cylindrical type bag-filter system should have the upward flow pattern. In addition, the supply of very high pressure pulse air jet to remove particulate matters on the surface of filter could result in a frequent rupture of bags. To overcome these shortcomings of the cylindrical type, the rectangular type was developed in the developed countries and imported to Korea. But, there was not many design data available to understand the mechanisms. Thus, the fundamental experiments were conducted in this study to get some ideas about the pulse jet cleaning of rectangular type bag filter system. The experimental factors are as follows; pulse distance, pulse duration, pulse interval, pulse pressure and pulse nozzle type. Experiments followed the factorial design method. With the shorter pulse distance, the distribution of pressure drops was relatively not uniform while the particulate removal efficiency was higher. With the longer duration of pulsing and the more number of pulse nozzle, the removal efficiency was higher and the pressure drop distribution was more uniform.
A study is to predict the effective pulsing distance following to the pulsing pressure, nozzle diameter, filtration velocity using numercial analysis techniques and use it as an efficient operation condition and economic data for on-line type pulse air jet bag filter. Filtration area 6 m2 condition, calculate filter resistance coefficient for simulation through the primary experiments using coke dust. For CFD simulation, analysis pulsing characteristics about nozzle diameter, filtration velocity and pulsing pressure. The maximum pulsing length of on-line type pulse air jet bag filter, in 10mm nozzle, filtration velocity 1.5m/min and pulsing pressure 5 bar conditions, is 2,285 mm, maximum length is 76.2% of the total filter bag, which is sufficient to pulsing. In 12mm nozzle, pulsing pressure 5 bar and filtration area 1.22 m2 conditions, the maximum pulsing length of on-line type pulse air jet bag filter is 1,744~2,952 mm, and the maximum length is 2,952 mm indicates pulsing air can be reached to the bottom of filter bag. When the nozzle diameter is increased 8mm to 10mm, maximum pulsing length is extended 40~47%, and increased 10mm to 12 mm, maximum pulsing length is extended 10~17%. For effective pulsing, over the 5bar of pulsing pressure and larger than 10 mm of nozzle diameter are required.
The pressure drop through pulse air jet-type bag filter is one of the most important factors on the operating cost of bagfilter houses. In this study, the pilot-scale pulse air jet-type bag filter with about 6 m2 filtration area was designed and tested for investigating the effects of the four operating conditions on the total pressure drop, using the coke dust collected from a steel mill factory. When the face velocity is higher than 2 m/min, it is not applicable to on-spot due to the increase of power expenses resulting from a high-pressure drop, and thus, 1.5 m/min is considered to be reasonable. The regression analysis results show that the degree of effects of independent parameters is a order of face velocity > concentration > time > pressure. The results of SPSS answer tree analysis also reveal that the operation time affects the pressure drop greatly in case of 1 m/min of face velocity, while the inlet concentration affects the pressure drop in case of face velocity more than 1.5 m/min.
With continuous industrial development, the types, and amount of particulate matter (PM) have been increasing. Since 2018, environmental standards regarding PM have become more stringent. Pulse air jet bag filters are suitable for PM under the 20 ㎛ and, can function regardless of size, concentration and type. Filtration velocity and shape are important factors in the operation and design of the pulse air jet bag filters however, few established studies support this theory. In this research, numerical simulations were conducted based on experimental values and, several methods were employed for minimizing the pressure drop. In the pilot system, as the inlet duct velocity was faster than 19 m/sec, flow was not distributed equally and, re-entrainment occurred due to the hopper directional vortex. The multi-inlet system decelerated the hopper directional vortex by 25 ~ 30%, thereby decreasing total pressure drop by 6.6 ~ 14.7%. The guide vane system blocked the hopper directional vortex, which resulted optimal vane angle of 53°. The total pressure of the guide vane system increased by 0.5 ~ 3% at 1.5 m/min conditions. However, the filtration pressure drop decreased by 4.8 ~ 12.3% in all conditions, thereby reducing the operating cost of filter bags.
In this study, using coke dust from ironwork, the pulse pressure on a pulse air jet bag filter was investigated considering the influence of the pressure loss due to filtration velocity and pressure intervals. The research on the optimal pulse pressure prediction of a pulse air jet type bag filter using coke dust showed the following results. Pressure loss volatility produced by the pulse pressure under low dust concentration(0.5, $1g/m^3$) and low face velocity(1.25 m/min) was less than $10mmH_2O$. This suggests that the pulse pressure has a low impact on the pressure loss. In contrast, pressure loss volatility under high dust concentration($3g/m^3$) and high face velocity(1.75 m/min) was $25mmH_2O$. Therefore, pulse pressure with high dust concentration and high face velocity has a strong influence on the pressure loss volatility, compared to the condition of low dust concentration and low face velocity. The optimal pulse pressure of inlet dust concentration($0.5g/m^3$) was $6kg/cm^2$ under the same face velocity(1.75 m/min). As concentration increased from 1 to $2g/m^3$, the pulse pressure gradually reached $5kg/cm^2$ thus indicating that the pulse pressure($5kg/cm^2$) is pertinent at a high concentration($3g/m^3$). The pulse intervals: 20, 25 and 30 sec, which are relatively longer than 10 and 15 sec, corresponded to high pressure loss volatility produced by the pulse pressure. Furthermore, low pressure loss volatility was noted at $5kg/cm^2$ of the overall pulse pressure.
Research results for the pressure drop variance depending on operation conditions such as change of inlet concentration, pulse interval, and face velocity, etc., in a pulse air jet-type bag filter show that while at $3kg/cm^2$ whose pulse pressure is low, it is good to make an pulse interval longer in order to form the first layer, it may not be applicable to industry because of a rapid increase in pressure. In addition, the change of inlet concentration contributes more to the increase of pressure drop than the pulse interval does. In order to reduce operation costs by minimizing filter drag of a filter bag at pulse pressure $5kg/cm^2$, the dust concentration should be minimized, and when the inlet dust loading is a lower concentration, the pulse interval in the operation should be less than 70 sec, but when inlet dust loading is a higher concentration, the pulse interval should be below 30 sec. In particular, in the case that inlet dust loading is a higher concentration, a high-pressure distribution is observed regardless of pulse pressure. This is because dust is accumulated continuously in the filter bag and makes it thicker as filtration time increases, and thus the pulse interval should be set to below 30 sec. If the equipment is operated at 1m/min of face velocity, while pressure drop is low, the bag filter becomes larger and thus, its economics are very low due to a large initial investment. Therefore, a face velocity of around 1.5 m/min is considered to be the optimal operation condition. At 1.5 m/min considered to be the most economical face velocity, if the pulse interval increases, since the amount of variation in filter drag is large, depending on the amount of inlet dust loading, the operation may be possible at a lower concentration when the pulse interval is 70 sec. However, for a higher concentration, either face velocity or pulse interval should be reduced.
The change of pressure drop according to the change in the inlet concentration, pulse interval, and injection distance of pulse air jet type bag filters, and the effect of venturi installation are as follows. The pressure drop with the range of 30 to $50mmH_2O$ varies according to the injection distance with 30, 50, 70, 90sec and the inlet concentration of venture built-in fabric filters. For the lower concentration of 0.5g/㎥ and 1g/㎥, the pressure $drop(\DeltaP)$ was stable 60 to 90minutes after operation. For the higher concentration of 3g/㎥, as $\DeltaP$ continues to go up, pulse interval should be set shorter than 30 seconds. The pressure drop with the injection distance of 1l0mm, when inlet dust concentration is 0.5g/㎥ or 1g/㎥, is 1.3 to 2 lower than with the injection distance of 50, 160, and 220mm, which means that the inflow amount of the secondary air by the instant acceleration is large. The injection distance of 2g/㎥ and 3g/㎥ has the similar pressure distribution. The higher inlet concentration is, the more important pulse interval is than injection distance. The pressure drop has proved to be larger when inlet concentration is lower and injection distance closer, on condition that the venturi is installed. The change in the pressure drop was smallest when injection distance was 50mm, followed by 220mm, 160mm, and 110mm.
본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 산업체에 널리 적용되고 있는 충격기류형 탈진시스템의 탈진 특성을 규명하고, 그 성능을 향상시키기 위해 탈진부 유니트(unit) 형상을 개조한 경우의 탈진 성능을 비교하였다. 탈진부 각 형상별로 탈진 공기량과 기류 분포, 유입속도 분포 등을 검토한 결과, 블로우 튜브에 노즐을 설치한 경우(Case 3)와 벤츄리에 이중 유입관을 설치한 경우(Case4, 5)가 현재 현장에서 널리 적용되고 있는 구조(Case 1)에 비해 탈진 공기량의 증폭 효과 및 기류 폭의 확장 현상이 우수한 것으로 예측되었다. 선정된 Case-5를 상용 백필터의 사양(직경 150 mm)에 적용하기 위해 벤츄리 제원을 결정한 결과, 내측 유입관의 직경 50 mm, 외측 유입관의 직경 90 mm의 제원을 적용하면 탈진 공기량을 최대로 유지할 수 있을 것으로 판단된다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.