• 제목/요약/키워드: heat pellet

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농림부산물 원료 펠릿 및 농업용 펠릿 난방기 (Pellet Made of Agricultural By-product and Agricultural Pellet Boiler System)

  • 강연구;유영선;강금춘;김종구;김영화;장재경;이형모
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.252.2-252.2
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    • 2010
  • Biomass is considered to be a major potential fuel and renewable resource for the future. In fact, there is high potential to produce the large amount of energy from biomass around the world. In this study, to obtain basic data for practical application of wood pellet and wood pellet boiler system as heating system in agriculture, agricultural biomass resources were surveyed, pellet was made of agricultural by-product such as stem of rape, oat and rice, ricehusk and sawdust and wood pellet boiler system with capacity of 116 kW was manufactured and installed in greenhouse of $38.5m{\times}32m$. High heating value, bulk density and ash content of pellet made of agricultural by-product and efficiency and heating performance of this system was estimated. Rice straw was the largest agricultural biomass in 2005 and the total amount of rice straw converted into energy of $131.71{\times}10^{11}$ kJ. And in 2005, total amount of forest' by-product converted into energy of $29,277.05{\times}10^{11}$ kJ. High heating values of pellets made of agricultural by-products of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk were 16,034, 16,026, 16,089, 15,650, 15,044 kJ/kg respectively. High heating values of pellets made of agricultural by-products were 83.6% compared to that of wood pellet. Average bulk density of pellets made of agricultural by-products of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk was 1,400 $kg/m^3$. Ash contents of the pellets were 6.6, 7.0, 6.2, 5.5, 33% respectively. Ash content of rice husk pellet was the largest compared to other kind of pellets. To increase efficiency of agricultural pellet boiler, the boiler adopted secondary heat exchanger. The agricultural pellet boiler designed and manufactured in this study had high efficiency of 84.2% compared to the conventional agricultural pellet boiler, when water flow rate, exhaust gas temperature and average combustion furnace temperature were 39L/min, $180^{\circ}C$, $680^{\circ}C$ respectively. And pellet supplying and pausing time were 13, 43 seconds respectively. In March of 2010, prices of wood pellet, agricultural tax free diesel, diesel, kerosene were 350 won/kg, 811 won/L, 1,422 won/L, 976 Won/L respectively. Also in terms of energy, prices per same heating value were 77.8, 90.1, 158, 108.4 Won/Mcal. Energy saving rate of wood pellet was 16, 50, 39% compared to agricultural tax free diesel, diesel and kerosene respectively.

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열수 주입법에 의한 메탄가스 하이드레이트 펠릿의 해리 특성에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Dissociation Characteristics of Methane Hydrate Pellet by Hot Water Injection)

  • 이승한;윤용석;성관제
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권11호
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    • pp.1177-1184
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    • 2011
  • GTS 기술은 천연가스 하이드레이트 생산, 해양수송 및 재기화의 3 단계로 구성되며, 대규모 재기화 플랜트의 효율적 운용을 위해서는 하이드레이트 펠릿의 재기화에 필요한 열수 온도와 유량의 정확한 예측이 필수적이다. 하이드레이트 펠릿이 열수에서 해리할 때 펠릿 표면에서 분출되는 가스는 주변 유동장과 열전달 특성에 영향을 미칠 것이며 본 실험에서는 가압된 용기내의 중저온 열수에서 해리하는 메탄가스 하이드레이트 펠릿의 용해특성을 연구하였다. 해리과정 중 변화하는 펠릿 형상을 관찰하고 해리 완료시간을 측정함으로써 하이드레이트 전환율, 열수 온도 및 유동속도가 해리에 미치는 영향을 파악하였으며, 펠릿 표면에서 분출되어 상승하는 메탄가스 기포류가 유발한 2 차유동이 열전달률을 증가시켜 해리 완료시간이 단축됨을 확인하였다.

원자로 제어봉과 결합된 하이브리드 히트파이프의 CFD 해석 (CFD Analysis of a Concept of Nuclear Hybrid Heat Pipe with Control Rod)

  • 정영신;김경모;김인국;방인철
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.109-114
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    • 2014
  • After the Fukushima accident in 2011, it was revealed that nuclear power plant has the vulnerability to SBO accident and its extension situation without sufficient cooling of reactor core resulting core meltdown and radioactive material release even after reactor shutdown. Many safety systems had been developed like PAFS, hybrid SIT, and relocation of RPV and IRWST as a part of steps for the Fukushima accident, however, their applications have limitation in the situation that supply of feedwater into reactor is impossible due to high pressure inside reactor pressure vessel. The concept of hybrid heat pipe with control rod is introduced for breaking through the limitation. Hybrid heat pipe with control rod is the passive decay heat removal system in core, which has the abilities of reactor shutdown as control rod as well as decay heat removal as heat pipe. For evaluating the cooling performance hybrid heat pipe, a commercial CFD code, ANSYS-CFX was used. First, for validating CFD results, numerical results and experimental results with same geometry and fluid conditions were compared to a tube type heat pipe resulting in a resonable agreement between them. After that, wall temperature and thermal resistances of 2 design concepts of hybrid heat pipe were analyzed about various heat inputs. For unit length, hybrid heat pipe with a tube type of $B_4C$ pellet has a decreasing tendency of thermal resistance, on the other hand, hybrid heat pipe with an annular type $B_4C$ pellet has an increasing tendency as heat input increases.

CANDU 핵연료봉의 열적 휨 모형 및 예측 (A Generalized Model for the Prediction of Thermally-Induced CANDU Fuel Element Bowing)

  • 석호천;심기섭;박주환
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권6호
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    • pp.811-824
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    • 1995
  • CANDU 핵연료봉의 휨 열적 휨 멘트와 수력학적 견인력 및 기계적 하중에 기인하는 휨 모멘트에 의하여 일어난다. 여기서, 연료봉 휨은 연료봉 축방향 중심선으로부터의 측면 처짐으로 정의한다. 본 논문에서는 연료봉 축방향 중심선에 대한 비대칭 온도불포에 의해 핵연료 피복관 자체와 피복관과 소결체의 상호작용 부위에서 발생하는 열적 휨만을 취급한다. 이를 위해 1).소결체와 피복관사이의 기계적 상호작용을 무시한 조건에서의 핵연료 피복관의 휨과 2) 소결체와 피복관의 온도 변화에 기인하여 발생하는 소결체와 피복관 사이의 기계적 상호작용을 고려한 조건에서의 연료봉 휨을 혼합 고려하고, 각각에서 피복관의 비대칭 온도분포가 (i) 냉각재의 불완전한 혼합에 따른 비균질 냉각재 온도, (ii) 핵연료 피복관과 냉각재 사이의 비균질한 열전달 계수, (iii) 핵연료내 반경 방향으로의 중성자속 감쇄에 의한 비대칭 열 발생 등의 복합적효과에 의해 발생되는 것으로 고려하여 피복관의 대칭온도 분포까지 포함 할 수 있는 열적 휨의 일반적 해석 공식을 제시하였다. 본 휨 공식에 사용되는 모든 변수에 대한 민감도 분석을 통해, 핵연료봉 길이, 피복관 내경, 냉각재 평균 온도 및 변화 인자, 소결체 -피복관 기계적 상호 작용 인자, 중성자속 감쇄 인자, 핵연료 열팽창 계수, 피복관-냉각재 열전도 계수 등의 변화가 피복관 두께, 피복관-냉각재 열전달 계수, 피복관 열팽창 계수, 핵연료-피복관 열전달 계수 등의 변화보다 핵연료봉의 열적 휨에 상대적으로 더욱 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

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고로 급냉슬래그를 첨가한 비소성 펠릿의 강도거동 (Influence of Blast Furnace Slag Addition on the Strength of Cold Bonded Pellet)

  • 피용진;반봉찬;김태동
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권1호
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    • pp.29-36
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    • 1999
  • 비소성 펠릿법은 종래의 소성 펠릿법의 대체 공정으로, 함철더스트류를 고로에서 재활용하기 위한 괴상화공정이다. 비소성 펠릿의 결합제로 사용되는 시멘트를 저가의 소재로 대체함으로서 펠릿의 제조원가절감을 목적으로 하였다. 본 논문에서는 결합제로서 고로 슬래그를이 용한 비소성 펠릿의 강도변화를 고찰하였다. 비소성 펠릿의 결합제인 고로 슬래그를사용함에 따라 종래의 시멘트 첨가량의 약 절반으로서 강도는 150kgf에 도달하는 것을 확인하였으며, 그에 따른 결합제들의 물리화학적인 특성에 대하여도 조사하였다.

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열하중하에서 핵연료조사캡슐에 대한 최적화 (Optimization for the Nuclear Fuel Irradiation Capsule under Thermal Loading)

  • 최영진;이영신;강영환;이종웅
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.564-569
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    • 2003
  • During fuel irradiation tests, all parts of cylindrical structure with multiple holes act as heat sources due to fussion heal and ${\gamma}-flux$. The high temperature is especially generated over $2500^{\circ}C$ in the center of pellet. Due to the high temperature, many problems occur, such as melting of pellet and declining of heat transfer between cladding and coolant. [n this study, it is attempted 10 minimize the temperature of pellet using optimization method about geometric variables. For thermal and optimization analysis or structure. the finite element method code. ANSYS 5.7 is used. In this procedure. subproblem approximation method is used to the optimization methods. Through the optimum design process, the temperature of sealed basket type is reduced from $2537^{\circ}C$ to $2181^{\circ}C$ and the temperature of open basket type is reduced from $2560^{\circ}C$ to $2106^{\circ}C$.

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Pilot 순환유동층 연소장치에서의 목재펠릿과 아역청탄 혼소 특성 (Characteristics of Co-Combustion of Wood Pellet with Sub-Bituminus Coal in A Pilot CFB Combustor)

  • 김동원;박경일;이종민;배용채
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.436-447
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    • 2019
  • The circulating fluidized bed boiler has an advantage that can burn a variety of fuels from low-grade fuel to coal. In this study, for the design of a circulating fluidized bed boiler using wood pellets, a circulating fluidized bed combustion test device using no external heater was manufactured and used. According to the increase of co-combustion rate with wood pellet, combustion fraction and heat flux by combustor height were measured and pollutant emission characteristics were analyzed. In terms of combustibility, the effect on primary and secondary air ratio were also studied. In addition, as a result of analysis of the effect of corrosive nanoparticles on the combustion of coal with wood pellets, it was confirmed that coal is mostly composed of Ca and S, whereas wood pellets are mostly composed of K, Cl, and Na.

펠렛밀과 수분함량이 이탈리안 라이그라스 펠렛의 물리적 특성 및 화학적 성상에 미치는 영향 (Effect of the Moisture Content and Pellet Mill Type on the Physical and Chemical Characteristics of Italian ryegrass Pellet)

  • 문병헌;신종서;박형수;박병기;김종근
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.271-279
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    • 2016
  • 본 연구는 IRG의 사료 가치 및 보관성 향상을 목적으로 소형 펠렛밀의 동력 구동방식 및 함수율이 IRG 펠렛의 성형 특성 및 품질에 미치는 영향을 규명하기 위해 실시되었다. IRG의 펠렛 형성은 재료의 함수율에 큰 영향을 받았다(p<0.05). 펠렛밀의 종류별로 약간의 차이는 있지만, 함수율 25% 조건이 외관, 부하량 및 온도 변화를 고려했을 때 IRG 펠렛 성형에 가장 적합한 것으로 나타났다. 펠렛의 경도는 펠렛밀의 종류에 관계없이 함수율이 높을수록 낮아지는 경향을 보였다. 15~25% 조건의 함수율이 내구도에 미치는 영향은 적었지만, 함수율 25% 조건에 비해 30% 조건에서는 내구도가 급격히 떨어지는 결과를 보였다 (p<0.05). 펠렛밀의 종류와 함수율에 관계없이 IRG 펠렛 성형전에 비해 성형 후에 건물 함량이 높아졌으며(p<0.05), 펠렛 성형과정에서 발생되는 압축열과 재료의 급격한 수분 손실로 인해 총 세균수는 크게 감소되는 결과를 보였다. 따라서 본 연구의 결과에서 IRG 펠렛 형성에 바람직한 함수율은 25%로 나타났으며, 원형 펠렛밀 보다는 수평형 펠렛밀 특히, roller 구동의 수평형 펠렛밀이 IRG 펠렛 형성에 유리한 것으로 판단된다. 또한 IRG에 대한 펠렛 성형은 IRG의 사료 가치 및 장기 보관성 향상에 긍정적인 방법인 것으로 사료된다.

Quality characteristics of improvement pellet nuruk inoculated from Aspergillus luchuensis 34-1

  • Jung, Eui-Hyoun;Mun, Ji-Young;Kim, So-Young;Yeo, Soo-Hwan
    • Journal of Biomedical and Translational Research
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    • 제19권4호
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    • pp.103-109
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    • 2018
  • Aspergillus luchuensis 34-1 was inoculated into wheat pellets with different conditions of raw materials to produce nuruk. The degree of substrate reactivity improvement of steam treated raw materials compared with that of non-heat treated was analyzed. The water content of the pellet was adjusted to 25% and 35%, and steam treatment for 10 minutes improved the substrate reactivity at 2.1-fold and 3.1-fold, and sterilization was also possible. The characteristics of improvement pellet nuruk were investigated according to the degree of crushing and water content of raw materials according to the temperatures and humidities ($23^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and RH 60%, RH 80%). The pH of the pellet nuruk was higher depending on the temperature, humidity and moisture content of the koji were lower, and the pH of the flour-pellet nuruk was lower than that of 2 mm milling wheat-pellet nuruk according to milling degree. It can be seen that the milling degree affects the growth of mold. The acidity and amino acid were generally higher as fermentation time increased. Also, the higher the incubation temperature, humidity and moisture content, the higher the value. Glucoamylase activity was significantly the highest in moisture content 35% D2b nuruk, cultured at $30^{\circ}C$ and 80% RH for 38 hours. This is higher than the previous reports on glucoamylase of rice-koji or commercial nuruk using fungi isolated from traditional nuruk. From these study, it is expected that making of improvement pellet nuruk would save the fermentation time considerably compared with traditional nuruks.

Cu/hexaaluminate 펠렛 촉매를 이용한 친환경 액체 추진제 분해 반응에 미치는 조촉매의 영향 (Effect of Promoter on the Decomposition of Eco-Frendly Liquid Monopropellant on Cu/hexaaluminate Pellet Catalyst)

  • 김문정;김우람;조영민;전종기
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.196-203
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Cu/hexaaluminate를 공침법으로 제조한 후, 바인더를 첨가하여 펠렛 형태로 성형하였다. 니켈 및 루테늄 조촉매의 첨가가 Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 특성과 ADN계 액체 단일 추진제의 분해 반응에 미치는 영향을 고찰하는데 초점을 두었다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매는 미세 기공은 거의 없으며 메조 기공이 발달한 촉매이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매에 루테늄을 조촉매로 첨가하면 기공의 부피와 기공의 크기는 큰 폭으로 증가하였다. ADN 기반 액체 단일 추진제의 열분해 반응에서 분해 개시 온도는 170.2 ℃이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매를 사용한 경우, 분해 개시 온도는 93.5 ℃로 크게 감소한 것을 확인하였다. 루테늄 1% 및 3%를 조촉매로 첨가했을 때, ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 개시 온도가 각각 91.0 ℃와 83.3 ℃로 낮아졌다. 즉, 루테늄 조촉매가 ADN 기반 액체 단일 추진제의 분해 개시 온도를 낮추는데 효과가 있다는 것을 의미한다. 이는 루테늄 금속이 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 반응에 활성이 뛰어나면서, 동시에 기공 부피와 기공의 크기를 증가시키는데 기여하였기 때문이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 내열성에 루테늄이 미치는 영향을 확인하기 위하여 1200 ℃에서의 열처리와 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 실험을 반복적으로 수행한 결과, 루테늄의 첨가 비율이 증가함에 따라 내열성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.