SCR용 외부혼합형 이유체 노즐개발을 위한 실험적 연구 = Study of External-mixing type Twin-Fluid Nozzle in swirl for SCR
저자
이영진 (경북대학교 기계공학과 대학원) ; 박종원 (경북대학교 기계공학과 대학원) ; 이충원 (경북대학교 기계공학과) ; 석지권 (안동과학대학 자동차과)
발행기관
朝鮮大學校 機械技術硏究所(THE RESEARCH INSTITUTE OF MECHANICAL TECHNOLOGY CHOSUN UNIVERSITY)
학술지명
機械技術硏究(THE JOURNAL OF THE INSTITUTE RESEARCH OF MECHANICAL TECHNOLOGY)
권호사항
발행연도
2005
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
수록면
71-88(18쪽)
제공처
소각로 내에서 생성되는 질소 산화물을 저감시키는 SCR 설비의 핵심 기술이 되는 분사 노즐의 특성을 분석하고자 두 유체가 지나는 통로에 선회기가 달린 외부혼합형 이유체 노즐을 선정하여 물과 공기의 유량 및 압력 변화를 주었으며 외부노즐의 오리피스 직경의 변화와 두 노즐 선단부의 상대적인 변화를 주었다.
이와 같은 외부 혼합형 이유체 노즐의 장점은 다른 종류의 노즐을 사용할 때보다 더욱 미세한 액적을 얻을 수 있으며 액체의 유량이 변해도 일정한 형태의 분무각을 유지시켜 준다. 또한 액체의 압력이 기체의 압력보다 높은 경우에도 액체노즐에서 분사되는 액적이 기체 공급관으로 역류하는 일이 없으며, 기체의 압력이 액체의 압력보다 높아도 액체의 분사특성에 거의 영향을 주지 않는다. 그리고 공기가 선회기를 지나서 분사되기 때문에 더욱 활발한 와류가 생성된다. 따라서 분사 액적과 공기와의 혼합이 더욱 잘 이루어지리라 예상된다. 또한 거의 모든 분사압력범위에서 미립화가 잘 이루어지기 때문에 저압에서 고압으로 압력에 따른 분무 특성을 연구하기에도 적합하며 점도가 있는 물질의 분사에 특히 유효하므로 SCR 설비에 적합한 노즐로 사료된다.
The effect of the working fluid flow conditions and nozzle geometry on the spray performances of a twin-fluid nozzle used in SCR(Selective Catalytic Reduction) is investigated experimentally. In this experiments, the liquid pressure is varied in the range of 0.3atm to 1.5atm and the annular air pressure is varied from the 0.5atm to 3.0atm. Relative position between liquid and air outlet port changes from 1mm inside the nozzle cap to 1mm outside the nozzle cap. The outer diameter of the air outlet port is varied with 5mm, 6mm and 7mm. Spray visualization is realized with CCD-Camera. SMD(Sauter Mean Diameter) and mean particle velocities are measured by PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) under various experimental conditions. The measuring point is 300mm away from the nozzle tip in the downstream spray. The experimental results are that spray angle is depended Air flow rate because Nozzle diameter, air pressure and nozzle tips relative position(nozzle tip) are related air flow rate. Also, SMD(sauter mean diameter) is depended Air flow rate and Water flow rate. SMD is increased when Water flow ratetwater pressure) is bigger. But SMD is decreased when Air flow rate (Air pressure) is bigger.
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