중력집진장치

중력집진장치: 입자 분리의 새로운 차원, 효율적인 분리 공정

 

1. 서론

중력집진장치는 입자를 중력을 이용하여 분리하는 장치로, 다양한 산업 분야에서 입자의 크기와 밀도에 따라 효과적으로 정제하는 데 활용됩니다.

 

2. 중력의 원리

중력은 두 물체 간에 작용하는 인력으로, 물체의 질량과 거리에 영향을 받습니다. 중력을 이용하여 물체를 분리함으로써 다양한 입자 크기의 물질을 처리할 수 있습니다.

2.1 중력분리

중력을 통해 물체를 상승시키는 원리를 활용하여 물체 간의 밀도 차이를 이용하여 입자를 분리합니다. 이를 통해 다양한 입자 크기를 정밀하게 분리할 수 있습니다.

2.2 입자 크기에 따른 상승속도

중력은 물체의 질량에 비례하기 때문에 입자 크기에 따라 중력에 의한 상승 속도가 다릅니다. 이를 이용하여 특정 크기의 입자를 효과적으로 분리할 수 있습니다.

 

3. 중력집진장치의 종류

다양한 산업 분야에서 사용되는 중력집진장치는 입자의 특성 및 처리하고자 하는 물질에 따라 다양한 종류로 나뉩니다.

3.1 중력분리기

상승된 입자를 중력을 이용하여 분리하는 장치로, 자연 발생 중력을 이용하거나 인공적으로 중력을 조절하여 사용됩니다.

3.2 중력여과기

여과기에 중력을 가하여 물질을 상승시키고 분리하는 장치로, 수처리 및 폐수 처리에서 주로 사용됩니다.

 

4. 예제: 중력을 이용한 입자 크기 분리

 

5. 결론

중력집진장치는 중력을 이용하여 입자를 정밀하게 분리하는 고급 분리 장치로, 다양한 산업 분야에서 효과적인 입자 처리를 위해 활용되고 있습니다. 이는 입자의 크기 및 밀도에 따라 정밀한 분리가 가능하며, 효율적인 생산 및 높은 품질의 물질을 얻을 수 있도록 도와줍니다.

 

중력집진장치

설명)

1. 기본관계식

Vg/V = H/L

2. 침강속도

Vg(m/s) = [dp²(ρp-ρ)g]/(18μ)

3. 집진효율

ηd = (Vg/V)/(L/H) = [dp²(ρp-ρ)gL]/(18μVH) = [dp²(ρp-ρ)gBL]/(18μQ)

4. 최소제거입경

dp min(㎛) = {(18μVH)/[(ρp-ρ)gL)}^(½)×10^6 = {(18μQ)/[(ρp-ρ)gBL)}^(½)×10^6

여기서,

V : 수평속도(m/sec)

H : 침강높이(m)

L : 침강길이(m)

dp : 입자의 직경(m)

ρp : 입자의 밀도(kg/㎥)

ρ : 가스의 밀도(kg/㎥)

g : 중력가속도(9.8m/sec²)

μ : 가스의 점도(kg/m.sec)

예제)

입경 90㎛ 이상되는 먼지르 잡기 위하여 설계한 중력침강실을 다시 입경 60㎛ 이상의 먼지를 잡기 위하여 침강실의 높이를 조절하려 한다. 얼마로 하면 좋겠는가 ?(단, 침강실의 길이는 변경할 수 없으며, 처음의 높이는 2m 이다)

풀이 )

Vg/V = H/L 의 관계식에서,

H = (Vg×L)/V Vg∝dp² 이므로

H=K×dp² 의 비례식이 성립된다

2m : 90² = H₂:60²

∴ H₂ = 0.888m = 88.8cm