집진기 설계(덕트의 최소설계속도, 덕트의 직경)

안녕하십니까??씨엔에이입니다. 어제 눈이 와서 그런지 오늘 날씨가 많이 쌀쌀합니다. 옷은 따뜻하게 입었습니까?

오늘은 집진기 설계에서 덕트내에 공기의 속도를 정하고 그에 따라 덕트의 직경을 정하는 방법에 대하여 알아보겠습니다.

<덕트의 최소설계속도>

후드로 흡입된 먼지의 입경은 0.1μm에서 부터 수mm까지 다양합니다. 이러한 먼지들이 덕트내에 퇴적되었을때, 압력손실이 일어나 후드의 풍량이 낮아지고, 눈막힘 현상들이 일어나게 됩니다. 이러한 현상들을 방지하기 위해 먼지의 특성 및 배관상태에 따라 덕트내에 흐르는 공기의 최소한의 속도를 정하는 것이 최소설계속도(반송속도)라고 합니다. 비중이 무거운 금속성 먼지등과 물에 젖은 먼지의 속도는 빠르게 해주어야 하고, 가벼운 먼지는 반대로 유속을 너무 빠르게 하면 전력을 많이 소모하게 되고, 덕트를 마모시키며, 집진기의 용량을 증가시키게 됨으로 적정속도를 유지해줘어야 합니다. 아래의 표는 미국ACGIH에서 제안한 오염물질의 특성에 따른 개략적인 설계속도 범위를 나타낸것입니다.  

오염물질의 특성	실    례	설계속도(m/s)
증기, 가스, 연기	아주 많음	5 - 10
흄	용접 흄	10 - 12.5
미세하고 가벼운 분진	면화 가루, 목재분진	12.5 - 15
건조한 분진 또는 분말	고무분진, 가죽분진	15 - 20
일반 산업분진	그라인딩 분진, 석면분진	17.5 - 20
무거운 분진	주물분진, 모래분진	20 - 22.5
무겁고 습한 분진	습한 시멘트분진	22.5이상

<덕트의 직경 계산>

덕트의 직경은 최소설계속도 이상을 충족하여야 합니다. 먼저 선정된 배출가스량과 덕트내의 공기의 속도를 통하여 산출할 수 있습니다. 배출가스량은 덕트의 면적에 덕트내의 공기 속도를 곱하여 나타납니다. 그러므로 덕트의 면적은 속도 나누기 배출가스량이 됩니다. 

위의 식을 통하여 구하여진 단면적(A)를 통하여 원의 면적공식으로 덕트의 직경을 산출할 수 있습니다. 

A=관의 단면적 (㎡)

V= 덕트내의 유속(m/sec)

Q= 배출가스량(㎥/min)

D= 덕트직경(m)

이렇게 산출되어진 덕트의 직경으로 실제 사용되어지는 덕트의 직경으로 낮추어 역으로 최소설계속도를 계산함으로 실제 덕트내의 반송속도를 예상할 수 있습니다.

이상이 덕트내의 최소설계속도와 덕트의 직경을 구하는 방법이었습니다.

궁금한점이나 기계에 대한 문의사항이 있으시면 연락주십시오. 그리고 카달로그 또한 요청하시면 무료로 배부해 드립니다. 

언제나 정성을 다하는 씨엔에이가 되겠습니다. 감사합니다. 

참조 :  대기오염방지시설 설계실무편람(58~71p), 대구지방환경관리청 

          산업환기 일반원리(1.환기의 일반원리,5~10p), 창원대학교 산업환기연구실

          공해방지실용편람(8~30p),AIR POLLUTION ENGINEERING MANAL, 대신기술번역

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