사각 습식 스크러버 내부구조에 따른 유동특성
Flow characteristics according to internal structure of square wet scrubber
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초록
선박 디젤 엔진에서 배출되는 황산화물에 대한 규제가 강화되고 있으며, 대표적인 황산화물(SOx) 저감기술인 습식스크러버에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 10MW급 디젤 엔진용 사각 습식 스크러버 내부구조의 변화에 따른 압력, 속도, 온도, 물 분포의 특성을 분석하였다. 기존 스크러버의 형상에서 외부 스크러버, 가이드날개와 hole plate, 패킹을 순차적으로 추가시키며 해석하였다. 해석결과 외부 스크러버를 설치함으로써 스크러버 전단에 걸리는 압력이 낮아지고 배기가스가 쏠리는 현상이 적어지는 것을 확인 하였다. 또한 대부분의 열 교환이 스크러버 내부에서 완료되어 입자의 포집에 긍정적인 영향을 주었다. 가이드날개와 hole plate를 설치함으로써 배기가스가 균일하게 분산되었으며, 외부 스크러버에서의 활발한 입자의 포집이 이루어짐을 알 수 있었다. 팩킹영역에서는 세정수가 넓게 분포되었고, 패킹영역 이후 균일하고 낮은 온도 분포를 나타내며, 스크러버 내부에서 급격히 감소된 유동속도에 의하여 배기가스의체류시간이 길어지는 것을 확인 할 수 있었다.
Abstract
Sulfur oxides (SOx) emissions from marine diesel engines are being strongly regulated. Many studies have investigated wet scrubbers, which are the forerunners of SOx reduction technologies. This study analyzed the characteristics of pressure, velocity, temperature, and water distribution according to changes in the internal structure of a rectangular wet scrubber for a 10 MW-diesel engine. An external scrubber, guide vane, hole plate, and packing were sequentially added to the structure of a conventional scrubber for analysis. The results showed a pressure reduction at the front end of the scrubber. A uniform exhaust gas flow was produced with the installation of the external scrubber. Most of the heat exchange was completed before exhaust gas reached the inner scrubber. With the installation of the guide vane and hole plate, exhaust gas was uniformly dispersed, and active particles were trapped in the external scrubber. The cleaning water was found to be widely distributed in the packing region. A uniform and low-temperature distribution was observed after the packing region. The residence time of the exhaust gas was prolonged owing to flow rate reduction in the scrubber.
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