벤투리 스크리버의 작동 원리

1. 소개

벤투리 스크리버(Venturi scrubber)는 공기 중의 먼지 및 오염물질을 제거하기 위한 효과적인 기술 중 하나입니다. 이 글에서는 벤투리 스크리버의 노즐과 수압간의 관계에 대해 자세히 다루어 보겠습니다.

 

2. 벤투리 스크리버의 작동 원리

2.1 스크리버의 역할

벤투리 스크리버는 공기 중의 먼지를 수화액과 함께 통과시켜 먼지를 제거하는 장치입니다.

2.2 노즐의 역할

스크리버에서 중요한 역할을 하는 노즐은 수화액을 분사하여 고속의 기체 흐름을 발생시킵니다.

 

3. 노즐과 수압 관계

3.1 수압이 노즐에 미치는 영향

노즐에서 분사되는 수화액의 속도 및 분사된 수량은 주어진 수압에 의해 결정됩니다.

3.2 수압 증가와 성능 향상

수압이 증가할수록, 노즐에서 분사되는 수화액의 속도가 증가하며 스크리버의 제거 효율이 향상됩니다.

 

4. 노즐과 수압간의 관계에 따른 설계 고려사항

4.1 적절한 노즐 선택

수압에 따라 적절한 노즐을 선택하여 효과적인 분무를 보장해야 합니다.

4.2 수압 제어 시스템의 필요성

스크리버의 운영 중 수압을 효과적으로 제어할 수 있는 시스템이 필요합니다.

 

5. 노즐과 수압 관계의 예제

5.1 수압과 분무속도의 관계식:

5.2 예제:

 

6. 결론

벤투리 스크리버의 효과적인 운영을 위해서는 노즐과 수압 간의 관계를 잘 이해하고 적절한 설계 및 제어가 필요합니다. 이를 통해 스크리버의 제거 효율을 높이고 효과적인 대기 정화를 실현할 수 있습니다.

 

 

벤투리 스크리버(Venturi scrubber)의 노즐과 수압관계

n(d/Dt)²= VtL /100√P

n : 노즐 갯수

d : 노즐 직경(m)

Dt : 목부의 지름(m)

L : 액가스비(L/㎥)

P : 속도압(m/sec) ·

액체방울(liquid droplet)과 입자의 주된 접촉 매커니즘은 충돌(impaction)이다. ·

물방울입경과 먼지입경의 비는 충돌효율면에서 1 : 150 정도가 좋다.

가스 압력손실이 크므로 동력비가 크다. ·

소형으로 대용량의 가스처리가 된다.

예제>

벤투리 스크리버에서 220㎥/min의 함진가스를 처리하려고 한다. 목부(throat)의 지름 이 30cm, 수압이 1.8atm, 직경이 4mm인 노즐 8개를 사용할 때 필요한 물의 유량 (L/sec)은? (단, n(dn/Dt)²= VtL /100√P, dn : 노즐 직경(m), L : 액가스비(L/㎥), P : 속도압(m/sec)이고 1atm=10.22mH2O 이다.)

<풀이>

먼저 액가스비(L)을 구한후 처리가스량을 곱함으로써 필요한 물의 유량을 산출할 수 있다.

① 액가스비(L)의 계산 n(dn/Dt)²= VtL /100√P

㉠ Vt = Qt/At = (220/60) / (3.14 x 0.3²/4) = 51.87 (m/sec)

㉡ P = 1.8 x 10.22 x10³= 18.396 (mH2O) 이를 식에 대입하면 …

8 x [(4 x 10^-3)/0.3]²= (51.87 x L) /(100 √18.396)

∴ L = 0.37 (L/㎥)

② 처리 가스량

= 220(㎥/min) x 1min/60sec

= 3.67 (㎥/sec)

∴ 분무수량

= 0.37(L/㎥) x 3.67(㎥/sec)

= 1.36(L/sec)