CYCLONE(원심력집진기) 효율 계산
안녕하세요 H&K ENVIRONMENT의 K입니다.
사업장에서 법을 다루시다보면 가장 중요한 법령용어 중 형벌, 행정처분 관련 용어인 과태료, 벌금, 과징금에 대해서 차이점이 궁금하실 것 같아요. 간단히 소개를 하고 본론을 시작하겠습니다.
1) 과태료: 국가 또는 공공단체가 국민에게 과하는 금전벌을 말하며, 형벌이 아닌 일종의 행정처분 (행정제제)
2) 벌금: 범인으로부터 일정액의 금액을 징수하는 형벌. 벌금을 완납할 수 없는 자는 1일 이상 3년 이하의 기간 노역장에 유치하여 작업에 복무하게 됨 (형사처분 기록 O)
3) 과징금: 행정청이 일정한 행정법상의 의무를 위반한 자에게 부과하는 금전적 제재조치 (행정제제+부당이득)
*형벌: 사형·징역·금고·자격상실·자격정지·벌금·구류·과료·몰수
*행정처분: 행정주체가 법과 관련된 법 집행으로서 행하는 공법행위 중 권력적 단독행위
(출처: 국가법령정보센터 - 법령용어)
이번에는 CYCLONE 효율을 계산하고 이론적으로 검토해 볼 수 있는 자료를 공유하고자 합니다.
큰 틀은
[ 유효회전수 계산 → 절단입경 계산 → 효율 계산 ]입니다.
1) 유효회전수
배출가스가 CYCLONE 내부로 유입되어 벽면을 타고 회전하여 하강할 때의 회전수 (선회류의 회전수)
회전수가 클수록 효율이 좋으나 시공비용이 많이 소요됨. 통상 5~6회가 적정
2) 절단입경
CYCLONE이 50% 효율로 처리할 수 있는 입자의 입경
3) 효율
<설계사례>
1. 기본조건
1) 대상설비: 입자상물질 저장시설 A
2) 용도: 제품 플라스틱을 저장하는 시설
3) 풍량: 6,180Nm3/hr (송풍기)
4) 설비 압력/온도 조건
|
설계 압력 (kg/cm2) |
설계 온도 (℃) |
|
0.1 |
100 |
5) 제품생산량(취급량): 500톤/일
6) 발생(예상) 오염물질: 먼지
※ CYCLONE 도면
2. 유효회전수(N) 계산
3. 절단입경(d50) 계산
*점도계산
*유속계산 (유량 = 유속 × 단면적, 이상기체의 법칙 PV=nRT이용 온도/압력 보정)
v(m/s) = Q(Nm3/hr) × 설계온도 / 절대온도 × 절대압력 / 설계압력 / 단면적(a × b)
= 6180 × 373/273 × 1.033/(1.033+0.1) / (0.62 × 0.21) / 3600(hr/s) = 16.42m/s
계산하면서 송풍기 유량을 꼭 설비 A의 설계압력/온도로 보정해야 하나 싶긴 했습니다만 우선 적용했습니다.
4. CYCLONE 효율 계산(η)
*제품(입자) 직경: 2mm (0.002m)
5. 오염물질 배출 농도
|
구분 |
배출시설 |
원료, 제품 또는 연료 |
대기오염물질 배출계수 |
|
|
먼지 |
단위 |
|||
|
기타 화학제품 제조시설 및 탄화시설 |
고체입자상물질 저장시설 |
폴리에틸렌 |
0.0755 |
kg/폴리에틸렌 생산량(톤) |
[배출계수, 국립환경과학원 고시 제2019-14호]
6. 연간 먼지 발생량
= 500톤/일 × 0.0755kg/톤 × 330일/년 × 10-3톤/kg × (1-0.99) → CYCLONE 효율
= 0.124575톤/년 = 0.12톤/년
* 출처: CYCLONE COLLECTION EFFICIENCY, John Dirgo & David Leith, 1985