KR20160076183A - Particle Separator and Method for Separating Particle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a particle separating device used in a smokestack tele metering system (TMS) and a particle separating method using the same and, more specifically, to a particle separating device for sampling an exhaust gas and a particle separating method using the same. The particle separating device is installed in a smokestack of a garbage furnace to separate condensed moisture and foreign materials included in the exhaust gas so as to collect and analyze a sample gas made of only gas particles, thereby enabling accurate analysis of the collected sample gas under wet conditions.

Description

파티클 분리장치 및 이를 이용한 파티클 분리방법{Particle Separator and Method for Separating Particle}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a particle separating apparatus and a particle separating method using the same,

본 발명은 굴뚝 원격감시체계(TMS : Tele Metering System)에 사용되는 파티클 분리장치 및 이를 이용한 파티클 분리방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 소각로의 굴뚝에 설치하여 배기가스에 포함된 응결된 수분 및 이물질을 분리하여 기체입자로만 이루이진 샘플가스를 채취하여 분석하기 위한 것으로, 습식조건하에서도 채취된 샘플가스의 정확한 분석이 이루어질 수 있는 배기가스 샘플링용 파티클 분리장치 및 이를 이용한 파티클 분리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a particle separator for use in a chimney remote monitoring system (TMS) and a method for separating particles using the same. More particularly, the present invention relates to a particle separator using a condensed moisture and foreign matter The present invention relates to a particle separator for sampling exhaust gas and a method for separating particles using the same, which can accurately analyze sampled gas even under wet conditions.

일반적으로 화석연료를 태워 그 화력으로 발전을 하는 화력발전소 및 산업 폐기무이나 일반 생활쓰레기를 소각 처리하는 소각장에서는 인체에 유해한 다양한 종류의 유해물질이 개기가스에 포함되어 배출된다. 상기의 유해물질로는 염화수소와 같은 할로겐족가스와 질소산화물, 아황산가스, 일산화탄소, 염화수소, 암모니아 등의 연소가스를 들 수 있다. 이와 같은 유해물질은 인체에 흡수된 후 축적이 되면 각종 질병을 유발시키게 되는 것은 물론이고, 자연환경에도 나쁜 영향을 주는 것으로 각종 조사 및 실험을 통해 입증이 되고 있다. In general, fossil fuels are burned to generate power by thermal power plants, and industrial incinerators or general incinerators are incinerated to contain various harmful substances harmful to human body. Examples of the harmful substances include halogen gases such as hydrogen chloride, and combustion gases such as nitrogen oxides, sulfur dioxide, carbon monoxide, hydrogen chloride, and ammonia. These harmful substances are absorbed by the human body and accumulate after they cause not only various diseases but also negative effects on the natural environment, and it is proved through various investigations and experiments.

상기와 같은 이유로 전 세계적으로 소각장 및 화석연료를 사용하는 사업장의 경우에는 법에 의해 유해물질의 배출량을 규제받고 있으며, 국내에서도 환경부 고시를 통해서 배출가스에 포함되는 유해물질의 배출량을 제한하고 있다. For the above reasons, in the case of incinerators and fossil fuels that use incinerators and fossil fuels worldwide, the emission of hazardous substances is regulated by law, and in Korea, the amount of harmful substances contained in exhaust gas is limited through the Ministry of Environment notification.

현재 국내에서는 굴뚝에서 배출되는 배기가스를 채취하고 이에 포함된 각 성분 및 농도 등을 상시적으로 분석하는 분석기를 구비하여, 굴뚝에서 배출되는 배기가스를 모니터링하도록 이루어지고 있으며, 이와 관련하여 환경부에서 굴뚝 원격감시체계 업무편람에 고시하고 있다. At present, in Korea, an exhaust gas emitted from a chimney is sampled and an analyzer for analyzing each component and concentration included therein is provided to monitor the exhaust gas discharged from a chimney. In this regard, Remote monitoring system business manual.

환경부에서 공시하고 있는 굴뚝 원격감시체계 업무편람에 따르면 정확한 배기가스의 농도를 측정하기 위해 "채취관 및 도관의 설정온도는 측정하고자 하는 항목의 특성을 고려하여 굴뚝가스의 온도이상으로 설정하여 이슬점 이상 유지하여 응축수가 발생하지 않도록 하며, 적절한 가열온도는 SO2 120℃ 이상, NOx 140℃ 이상, 수용성물질(HCl, NH3, HF)은 180℃ 이상으로 가열하여야 한다."고 기재하고 있다.According to the chimney remote monitoring system work manual announced by the Ministry of Environment, in order to measure the concentration of exhaust gas accurately, the set temperature of the sampling pipe and the conduit should be set to be higher than the temperature of the flue gas considering the characteristics of the item to be measured, And the condensation water should not be generated. The appropriate heating temperature should be 120 ° C or higher for SO2, 140 ° C or higher for NOx, and 180 ° C or higher for water-soluble materials (HCl, NH3, HF).

소각로 또는 공장 굴뚝으로부터 배출되는 배기가스의 성분을 분석 측정하는 방식은 크게 두 가지로, 굴뚝으로부터 배출되는 가스를 일부 샘플 추출하여 이를 샘플링 라인을 통해 특정 장소에 설치된 측정기로 측정한는 샘플링 측정 방식과 굴뚝 외벽에 샘플가스 측정기를 직접 취부하여 배출가스를 측정하는 인시츄 방식이 사용된다. There are two methods of analyzing the components of the exhaust gas discharged from the incinerator or the factory chimney. There are two sampling methods of extracting a part of the gas discharged from the chimney and measuring it with a measuring device installed at a specific place through a sampling line, An in situ method is used in which the sample gas meter is directly mounted on the outer wall to measure the exhaust gas.

샘플링 측정 방식의 경우 채취된 배기가스에 포함된 수분 및 고체 오염물질 제거 과정을 포함한 전처리 과정을 거친 후에 분석기에서 가스 농도를 측정하는 방식으로 이 경우 전처리 장치가 굴뚝과 분석기 사이에 반드시 설치되어야 한다.In the case of the sampling measurement method, the concentration of the gas is measured in the analyzer after the pretreatment including the process of removing moisture and solid contaminants contained in the collected exhaust gas. In this case, the pretreatment device must be installed between the chimney and the analyzer.

그러나 전처리 장치의 경우 수분을 제거하고 먼지, 분진 등의 고체 입자를 단계적으로 제거하도록 이루어지고 있기 때문에 전처리 장치의 구성이 복잡하여 전처리 장치를 통과하는 동안 배기가스의 온도가 하강하여 배기가스에 포함된 증기가 응결되는 일이 빈번하게 발생하여, 분석기에서 정밀한 분석이 어려운 문제점이 있다. However, in the case of the pretreatment apparatus, since the solid particles such as dust and dust are removed in a stepwise manner by removing moisture, the structure of the pretreatment apparatus is complicated and the temperature of the exhaust gas is lowered during the passage through the pretreatment apparatus, There is a problem that condensation of steam frequently occurs, and it is difficult to perform accurate analysis in the analyzer.

한편, 인시츄 방식의 경우 샘플가스 측정기에 구비된 필터를 이용하여 배기가스에 포함된 고체 오염물질을 필터링하고, 히터 등을 이용하여 측정기에 열을 가하여 수분 성분을 제거하도록 이루어지고 있다. 이러한 인시츄 방식의 측정기에 대해 한국등록특허 제0890062호("시료가스 채취용 프로브 유니트 및 이를 이용한 배기가스 원격측정시스템", 2009.03.25.)에 개시되어 있다. On the other hand, in the case of the in-situ method, the solid contaminants contained in the exhaust gas are filtered using a filter provided in the sample gas measuring device, and heat is applied to the measuring device by using a heater or the like to remove moisture components. This in-situ type measuring instrument is disclosed in Korean Patent No. 0890062 ("Probe unit for sample gas sampling and exhaust gas remote measurement system using the same, " 2009.03.25.).

그러나 앞서 설명한 바와 같이, 굴뚝 TMS의 경우 24시간 상시 배기가스를 모니터링하여야 하는바, 장기간 샘플가스 측정기를 사용하는 경우 측정기에 구비된 필터에는 고체 오염물질이 계속해서 축적되어 주기적으로 필터를 교체해야하는 번거로움이 있고, 필터에 오염물질이 쌓이게 되면 분석기로 유입되는 유량이 저하되는 문제점이 있으며, 필터링 효율이 떨어져 정확한 분석이 불가능한 단점이 있다. However, as described above, in the case of the chimney TMS, it is necessary to monitor the exhaust gas at all times for 24 hours. When the sample gas measuring instrument is used for a long period of time, solid contaminants accumulate continuously in the filter provided in the measuring instrument, If the pollutant accumulates in the filter, there is a problem that the flow rate to the analyzer is lowered, and the filtration efficiency is low, which makes it impossible to analyze accurately.

또한 상기 굴뚝 원격감시체계 업무편람에 따르면 "여과재를 끼우는 부분은 교환이 수운 구조의 것으로 한다."고 기재되어 있는바, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 샘플가스 측정기는 여과재를 끼우는 부분이 탈부착 가능한 형태로 형성되어야 하기 때문에 그 구조가 복잡하고, 여과재를 교체하는 과정에서 실수가 있는 경우 완전한 밀폐가 이루어지지 않기 때문에 측정기로 유입된 배기가스의 수분이 응결되는 등의 문제가 일어날 수 있으므로 분석기에서 배기가스의 농도를 정확히 측정하기 어려운 문제점이 있다.
According to the Chimney Remote Surveillance System Operation Manual, it is described that "the portion where the filter medium is sandwiched is replaced by a water-channel structure". As shown in FIG. 1, the conventional sample gas meter has a portion Since the structure is complicated and there is a mistake in the process of replacing the filter medium, it is impossible to completely seal the filter medium, so that moisture of the exhaust gas flowing into the measuring device may be condensed, It is difficult to accurately measure the concentration of the exhaust gas.

한국등록특허 제0890062호, "시료가스 채취용 프로브 유니트 및 이를 이용한 배기가스 원격측정시스템", 2009.03.25.Korean Patent No. 0890062, "Probe unit for sample gas sampling and exhaust gas remote measurement system using the same", 2009.03.25.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일체형 구조의 파티클 분리장치를 이용하여 배기가스에 포함된 고체입자 및 액체입자를 기체입자로부터 분리하고 기체입자만을 분석기로 전달하여, 배기가스에 포함된 오염물질의 농도 등을 정확하게 분석가능하게 하는 파티클 분리장치 및 이를 이용한 파티클 분리방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for separating solid particles and liquid particles contained in an exhaust gas from gas particles, And to provide a particle separating apparatus and a particle separating method using the particle separating apparatus capable of accurately analyzing the concentration or the like of the pollutant contained in the exhaust gas.

본 발명의 파티클 분리장치는, 굴뚝에서 배출되는 배기가스 중의 오염물질의 농도를 측정하기 위해, 굴뚝에 설치되어 배기가스를 샘플링하도록 이루어지며, 일측에 형성되는 배기가스 유입구(110), 타측에 형성되는 배기가스 배출구(120)를 포함하되, 상기 배기가스 유입구(110)가 굴뚝에 결합되고 상기 배기가스 배출구(120)가 펌프(130)에 연결되어 일측에서 타측으로 배기가스가 유동되는 몸체(100);와 상기 몸체(100) 내부를 일측과 타측으로 분리하도록 구비되는 분리벽(210), 상기 분리벽(210) 상에 관통되어 상기 몸체(100)의 타측으로 연장형성되는 유동관(220)을 포함하는 샘플링부(200); 및 하방으로 연장되는 파이프 형태로, 일단이 상기 몸체(100) 타측에서 상기 분리벽(210)과 인접한 위치에 연통되고 타단이 분석기(400)에 연결되는 샘플가스 유입관(300);를 포함하며, 상기 배기가스 유입구(110), 유동관(220) 및 배기가스 배출구(120)는 하나의 중심축 상에 놓이도록 형성되어 배기가스에 포함된 고체입자와 액체입자는 상기 배기가스 배출구(120)로 배출되고, 기체입자는 상기 샘플가스 유입관(300)으로 유입되도록 이루어진다. In order to measure the concentration of contaminants in the exhaust gas discharged from a chimney, the particle separating apparatus of the present invention is configured to sample the exhaust gas by being installed at a chimney, and includes an exhaust gas inlet 110 formed at one side, Wherein the exhaust gas inlet port 110 is coupled to the chimney and the exhaust gas outlet port 120 is connected to the pump 130 and the exhaust gas flows from one side to the other side A separating wall 210 which separates the inside of the body 100 into one side and the other side and a flow tube 220 which penetrates the separating wall 210 and extends to the other side of the body 100, A sampling unit 200 including the sampling unit 200; And a sample gas inlet pipe (300) having one end connected to a position adjacent to the separating wall (210) at the other side of the body (100) and the other end connected to the analyzer (400) The exhaust gas inlet 110, the flow pipe 220 and the exhaust gas outlet 120 are formed on one central axis so that the solid particles and the liquid particles contained in the exhaust gas are discharged to the exhaust gas outlet 120 And the gas particles are caused to flow into the sample gas inlet pipe 300.

한편, 상기 샘플가스 유입관(300)은, 일단 상면은 폐쇄되고 측면에 샘플가스 유입구(310)가 형성되어, 일단이 상기 몸체(100) 내부로 돌출되되 상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 배기가스 유입구(110)측을 향하도록 구비될 수 있다. The sample gas inlet pipe 300 has an upper surface closed at one side and a sample gas inlet 310 formed at a side thereof so that one end protrudes into the body 100 while the sample gas inlet 310 is connected to the exhaust And may be provided so as to face the gas inlet 110 side.

한편, 상기 분리벽(210)은, 상기 몸체(100) 내면에서 상기 배기가스 배출구(120)측으로 갈수록 내측으로 경사지게 형성될 수 있다. Meanwhile, the separating wall 210 may be inclined inward from the inner surface of the body 100 to the exhaust gas outlet 120 side.

한편, 상기 파티클 분리장치는, 상기 몸체(100) 외면 둘레를 따라 구비되는 열전달수단(500);을 더 포함하여 형성될 수 있다. The particle separating apparatus may further include a heat transfer unit 500 disposed along the outer surface of the body 100.

본 발명의 파티클 분리방법은, 굴뚝에서 상기 배기가스 유입구(110)를 통해 배기가스가 유입되는 유입단계(S10);와 상기 펌프(130)를 작동하여 유입된 배기가스를 상기 유동관(220)으로 유동시키는 펌프동작단계(S20);와 상기 펌프(130)의 구동에 의해 몸체(100) 내부 공간 중 상기 유동관(220)과 상기 몸체(100) 사이 공간의 압력이 하강하는 압력하강단계(S30); 및 상기 유동관(220)을 통과한 배기가스에 포함된 고체입자 및 액체입자가 관성에 의해 상기 배기가스 배출구(120)로 이동되고, 기체입자(G)는 확산에 의해 상기 샘플가스 유입관(300)으로 유입되는 샘플링단계(S40);를 포함하여 이루어진다.
The method for separating particles according to the present invention includes the steps of introducing exhaust gas from a chimney through the exhaust gas inlet 110 and operating the pump 130 to flow the exhaust gas into the flow pipe 220 (S30) in which the pressure of the space between the flow pipe (220) and the body (100) is lowered in the internal space of the body (100) by driving the pump (130) ; And the solid particles and the liquid particles contained in the exhaust gas passing through the flow pipe 220 are inertially moved to the exhaust gas outlet 120. The gas particles G are diffused by the sample gas inlet pipe 300 And a sampling step (S40) for introducing the sample into the sample chamber (S40).

본 발명의 파티클 분리장치는 물질이 가진 질량에 따른 관성 및 확산을 이용하여 필터를 사용하지 않으면서도 용이하게 기체입자만을 분리할 수 있기 때문에, 일체형의 완전 밀폐된 형상으로 장치의 구성이 가능하며 그 구조 또한 매우 간단하여 제작비가 저렴한 장점이 있다.  Since the particle separating apparatus of the present invention can separate only the gas particles easily without using the filter by using the inertia and diffusion according to the mass of the material, it is possible to constitute the apparatus in an integral, The structure is also very simple and the production cost is cheap.

또한 본 발명의 파티클 분리장치는 별다른 조작없이 펌프의 동작만으로 기체입자만 샘플링이 가능한 장점이 있다.
Further, the particle separating apparatus of the present invention is advantageous in that only gas particles can be sampled by only the operation of the pump without any operation.

도 1은 종래의 측정기의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 파티클 분리장치의 설치 실시예
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파티클 분리장치의 단면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 파티클 분리장치의 단면도
도 5는 본 발명의 파티클 분리방법의 순서도
도 6은 본 발명의 파티클 분리방법의 실시예
도 7은 본 발명의 파티클 분리방법의 실시예
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 파티클 분리장치의 단면도1 is an exploded perspective view of a conventional measuring instrument
Fig. 2 is a view showing an example of the arrangement of the particle separating apparatus of the present invention
3 is a sectional view of the particle separating apparatus according to the first embodiment of the present invention
4 is a sectional view of the particle separating apparatus according to the first embodiment of the present invention
5 is a flow chart of the particle separation method of the present invention
6 is a view showing an example of a method of separating particles of the present invention
Fig. 7 is a view showing an example of the particle separation method of the present invention
8 is a sectional view of the particle separating apparatus according to the second embodiment of the present invention

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.

종래의 샘플가스 측정기는 필터를 사용하여 샘플링함에 따라 앞서 설명한 바와 같이, 여러 문제가 발생할 수 있었다. As described above, various problems may occur in the conventional sample gas meter by sampling using a filter.

또한 종래에 기체입자와 고체입자를 분리하는 기술의 경우 원심력에 의한 관성을 이용하여 고체입자가 외측으로 분리되도록 이루어지기 때문에 원심력에 의해 두 입자가 충분이 분리될 수 있도록 장비가 대형으로 설치되어야 하기 때문에 이를 직접 굴뚝에 취부하여 사용하는 방식에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
Conventionally, in the case of a technique of separating gas particles and solid particles, since the solid particles are separated to the outside by using the inertia due to the centrifugal force, the equipment must be installed in a large size so that the two particles can be sufficiently separated by the centrifugal force Therefore, there is a problem that it is difficult to apply this method directly to a chimney.

도 2는 본 발명의 파티클 분리장치의 설치 실시예이고, 도 3 및 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 파티클 분리장치의 단면도이다. FIG. 2 is an embodiment of the particle separating apparatus of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are sectional views of the particle separating apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파티클 분리장치(1000)는 굴뚝에서 배출되는 배기가스 중의 오염물질의 농도를 측정하기 위해, 굴뚝에 설치되어 먼지, 수분 등을 분리하는 샘플링 장치로, 굴뚝으로부터 배기가스를 전달받아 배기가스에 포함된 고체입자 및 액체입자는 분리하고 기체입자만을 분석기(400)로 전달하여 배기가스의 농도를 측정하도록 이루어진다. As shown in FIG. 2, the particle separating apparatus 1000 of the present invention is a sampling device for separating dust, moisture, and the like, installed on a chimney, for measuring the concentration of contaminants in exhaust gas discharged from a chimney. And separates the solid particles and the liquid particles contained in the exhaust gas and transfers only the gas particles to the analyzer 400 to measure the concentration of the exhaust gas.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파티클 분리장치(1000)는 크게 몸체(100), 샘플링부(200) 및 샘플가스 유입관(300)을 포함하여 형성된다. 3 and 4, the particle separating apparatus 1000 of the present invention includes a body 100, a sampling unit 200, and a sample gas inlet pipe 300.

상기 몸체(100)는 일측에 형성되는 배기가스 유입구(110), 타측에 형성되는 배기가스 배출구(120)를 포함하여 형성되며, 상기 배기가스 유입구(110)가 굴뚝에 결합되고 상기 배기가스 배출구(120)가 펌프(130)에 연결되어 일측에서 타측으로 배기가스가 유동된다. The body 100 includes an exhaust gas inlet 110 formed at one side and an exhaust gas outlet 120 formed at the other side of the body 100. The exhaust gas inlet 110 is coupled to a chimney and the exhaust gas outlet 120 are connected to the pump 130 so that the exhaust gas flows from one side to the other side.

상기 샘플링부(200)는 상기 몸체(100) 내부를 일측과 타측으로 분리하도록 구비되는 분리벽(210), 상기 분리벽(210) 상에 관통되어 상기 몸체(100)의 타측으로 연장형성되는 유동관(220)을 포함하여 형성된다. The sampling unit 200 includes a separation wall 210 separating the inside of the body 100 from one side and the other side of the body 100, (Not shown).

이때, 상기 분리벽(210)은 상기 몸체(100) 내면에서 상기 배기가스 배출구(120)측으로 갈수록 내측으로 경사지게 형성되어 유입된 배기가스가 용이하게 유동될 수 있도록 형성된다. At this time, the separating wall 210 is inclined inward toward the exhaust gas outlet 120 from the inner surface of the body 100, so that the introduced exhaust gas can be easily flowed.

또한 상기 배기가스 유입구(110), 유동관(220) 및 배기가스 배출구(120)는 하나의 중심축 상에 놓이도록 형성된다. 이후 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 직선운동하는 입자의 관성을 이용하여 배기가스를 샘플링하도록 이루어지고 있는바, 상기 몸체(100) 내부로 유입된 배기가스가 직선운동을 할 수 있도록 상기의 각 구성이 일직선으로 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다. Also, the exhaust gas inlet 110, the flow pipe 220, and the exhaust gas outlet 120 are formed to be positioned on one central axis. As will be described later in detail, the present invention is configured to sample the exhaust gas using the inertia of the particles moving in a linear direction. In order to allow the exhaust gas flowing into the body 100 to linearly move, It is preferable that they are formed so as to communicate with each other in a straight line.

상기 샘플가스 유입관(300)은 하방으로 연장되는 파이프 형태로 형성되어, 일단이 상기 몸체(100) 타측에서 상기 분리벽(210)과 인접한 위치에 연통되고 타단이 분석기(400)에 연결되도록 형성된다. The sample gas inlet pipe 300 is formed in a pipe shape extending downward so that one end of the sample gas inlet pipe 300 communicates with a position adjacent to the separating wall 210 from the other side of the body 100 and the other end is connected to the analyzer 400 do.

이때, 상기 샘플가스 유입관(300)은 일단에 샘플가스 유입구(310)가 형성되어, 상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 몸체(100) 내부로 돌출되도록 형성된다. At this time, the sample gas inlet pipe 300 is formed with a sample gas inlet 310 at one end thereof, and the sample gas inlet 310 protrudes into the body 100.

더욱 상세하게 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 샘플가스 유입관(300)의 상면 일단이 상기 몸체(100) 내부로 돌출되어 폐쇄되고 측면에 샘플가스 유입구(310)가 형성되되, 상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 배기가스 유입구(110)측으로 향하도록 구비된다. 3, one end of the upper surface of the sample gas inlet pipe 300 protrudes into the body 100 to be closed, and a sample gas inlet 310 is formed at a side surface thereof. So that the sample gas inlet 310 is directed toward the exhaust gas inlet 110 side.

또는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샘플가스 유입관(300)의 상면에 샘플가스 유입구(310)를 형성할 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 4, a sample gas inlet 310 may be formed on the upper surface of the sample gas inlet pipe 300.

본 발명의 파티클 분리장치(1000)는 이후 상세하게 설명하겠지만, 상기 배기가스 유입구(110)를 통해 유입된 배기가스에 포함된 고체입자 및 액체입자는 관성에 의해 상기 배기가스 배출구(120)를 통해 배출되고, 기체입자는 확산에 의해 상기 샘플가스 유입관(300)으로 유입되도록 이루어진다. The solid particles and the liquid particles contained in the exhaust gas flowing through the exhaust gas inlet 110 may be inertially injected into the exhaust gas outlet 120 through the exhaust gas outlet 120 And the gas particles are caused to flow into the sample gas inlet pipe 300 by diffusion.

따라서 상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 펌프(130)측을 향하도록 형성되는 경우 펌프(130)의 흡입작용에 의해 기체입자가 샘플가스 유입관(300)으로 확산되지 못하고 펌프(130)로 유동될 수 있으므로, 상기 샘플가스 유입구(310)는 상기 배기가스 유입구(110)측 또는 상기 샘플가스 유입관(300)의 일단 상면에 형성되는 것이 바람직하다. Therefore, when the sample gas inlet 310 is formed to face the pump 130, the gas particles can not be diffused into the sample gas inlet pipe 300 due to the suction action of the pump 130, It is preferable that the sample gas inlet 310 is formed on the exhaust gas inlet 110 or on one upper surface of the sample gas inlet pipe 300.

한편, 본 발명의 파티클 분리장치(1000)는 상기 몸체(100) 외면 둘레를 따라 구비되는 열전달수단(500)을 더 포함하여 형성되어, 상기 몸체(100) 내부로 유입된 배기가스가 균일한 온도를 유지할 수 있도록 한다. 상기 열전달수단(500)은 도면에는 도시되어 있지 않지만, 통상적으로 열을 발생하기 위한 장치로 다양하게 실시 변형 가능하다.
The particle separating apparatus 1000 according to the present invention may further include a heat transfer unit 500 disposed along an outer surface of the body 100 so that the exhaust gas flowing into the body 100 may have a uniform temperature . Although not shown in the figure, the heat transfer means 500 may be variously modified as an apparatus for generating heat.

이하에서는 본 발명의 파티클 분리장치(1000)를 사용하여 샘플링하는 파티클 분리방법에 대해 설명한다.
Hereinafter, a particle separation method for sampling by using the particle separation apparatus 1000 of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 파티클 분리방법의 순서도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 파티클 분리방법의 실시예이다.Fig. 5 is a flowchart of the particle separation method of the present invention, and Figs. 6 and 7 are embodiments of the particle separation method of the present invention.

본 발명의 파티클 분리방법은 유입단계(S10), 펌프동작단계(S20), 압력하강단계(S30) 및 샘플링단계(S40)를 포함하여 이루어진다. The particle separation method of the present invention includes an inflow step (S10), a pump operation step (S20), a pressure lowering step (S30), and a sampling step (S40).

먼저 상기 유입단계(S10)를 실시한다. 상기 유입단계(S10)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 굴뚝에서 상기 배기가스 유입부를 통해 배기가스가 몸체(100) 내부로 유입되도록 이루어진다. 이때, 상기 배기가스는 고체(S), 액체(L) 및 기체입자(G)가 뒤섞인 상태로 상기 몸체(100) 내부로 유동된다. First, the inflow step (S10) is performed. As shown in FIG. 6 (a), the introduction step S10 is performed such that exhaust gas is introduced into the body 100 from the chimney through the exhaust gas inlet. At this time, the exhaust gas flows into the body 100 in a state where the solid (S), the liquid (L) and the gas particles (G) are mixed.

이후 펌프동작단계(S20)를 실시한다. 상기 펌프동작단계(S20)는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 상기 펌프(130)를 작동하여 유입된 배기가스가 빠른 속도로 상기 유동관(220)으로 유동하도록 이루어진다. Then, the pump operation step S20 is performed. 6 (b), the pump operation step S20 operates the pump 130 to flow the exhaust gas flowing into the flow pipe 220 at a high speed.

이후 상기 압력하강단계(S30)를 실시한다. 상기 압력하강단계(S30)는 상기 펌프(130)의 구동에 의해 상기 몸체(100) 내부 공간 중 상기 유동관(220)과 상기 몸체(100) 사이 공간의 압력이 하강하도록 이루어진다. Then, the pressure lowering step S30 is performed. In the pressure lowering step S30, the pressure in the space between the flow pipe 220 and the body 100 in the internal space of the body 100 is lowered by driving the pump 130. [

더욱 상세하게 설명하면, 상기 몸체(100) 내부는 상기 유동관(220)에 의해 상기 유동관(220)의 내부공간과 외부공간으로 분리된다. 이때, 상기 유동관(220)의 내부 공간은 입구쪽이 개방되어 있으므로 상기 펌프동작단계(S20)에 의해 상기 배기가스 유입구(110)부터 상기 유동관(220), 상기 배기가스 배출구(120)까지 원활하게 유동이 일어난다. 반면에 상기 유동관(220)의 외부 공간은 상기 분리벽(210)에 의해 입구쪽이 폐쇄되어 있으므로 출구쪽에 구비된 상기 펌프(140)의 연속적인 흡입작용에 따라 해당 공간이 일종의 사영역(dead zone)화 되어 압력이 하강하게 된다. In more detail, the inside of the body 100 is separated into the inner space of the flow pipe 220 and the outer space by the flow pipe 220. At this time, since the inner space of the flow pipe 220 is open at the inlet side, it is possible to smoothly flow from the exhaust gas inlet 110 to the flow pipe 220 and the exhaust gas outlet 120 by the pump operation step S20 Flow occurs. On the other hand, the outer space of the flow pipe 220 is closed at the inlet side by the separation wall 210, so that the space is divided into a dead zone ) And the pressure is lowered.

이후 샘플링단계(S40)를 실시한다. 상기 샘플링단계(S40)는 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 상기 유동관(220)을 통과한 배기가스에 포함된 고체입자(S) 및 액체입자(L)가 관성에 의해 상기 배기가스 배출구(120)로 이동되고, 기체입자(G)는 확산에 의해 상기 샘플가스 유입관(300)으로 유입되도록 이루어진다. Thereafter, a sampling step S40 is performed. 7 (c), in the sampling step S40, the solid particles S and the liquid particles L contained in the exhaust gas passing through the flow pipe 220 are inactivated by the inertia, And the gas particles G are caused to flow into the sample gas inlet pipe 300 by diffusion.

더욱 상세하게 설명하면, 상기의 단계에 의해 배기가스가 빠른 속도로 상기 유동관(220)을 통과하게 되는데, 배기가스에 포함된 고체입자(S) 및 액체입자(L)는 기체입자(G)에 대비하여 질량이 더 크기 때문에 관성에 의해 계속해서 직선운동을 하며 상기 배기가스 배출구(120)로 빠져나가게 된다. More specifically, the exhaust gas passes through the flow pipe 220 at a high speed by the above steps. The solid particles S and the liquid particles L contained in the exhaust gas are supplied to the gas particles G Since the mass of the exhaust gas is larger than that of the exhaust gas, the exhaust gas is discharged to the exhaust gas outlet 120 continuously by inertia.

반면에 배기가스에 포함된 기체입자(G)는 상기 고체입자(S) 및 액체입자(L)보다 질량이 훨씬 작기 때문에 압력이 하강된 상기 유동관(220) 외부 공간으로 확산을 통해 이동하게 되며 이에 따라 상기 샘플가스 유입구(310)를 통해 상기 샘플가스 유입관(300)을 따라 상기 분석기(400)로 이동되어 배기가스의 농도를 측정하도록 이루어진다. On the other hand, since the gas particles G contained in the exhaust gas are much smaller in mass than the solid particles S and the liquid particles L, they are diffused into the outer space of the flow tube 220 where the pressure is lowered. And then is moved to the analyzer 400 along the sample gas inlet pipe 300 through the sample gas inlet 310 to measure the concentration of the exhaust gas.

이때, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 몸체(100)의 내측으로 돌출되고 상기 유입구(110)를 향하여 개구되도록 형성됨으로서, 확산에 의해 이동된 기체입자만이 더욱 용이하게 상기 샘플가스 유입관(300)으로 이동될 수 있다. As described above, the sample gas inlet 310 protrudes inward of the body 100 and opens toward the inlet 110, so that only the gas particles moved by the diffusion can be easily Can be moved to the sample gas inlet pipe (300).

한편, 본 발명은 상기 몸체(100) 내부로 응결된 수분, 즉 액체입자(L)가 유입되더라도 상기의 과정에 따라 배출되어 분석기(400)로는 전달되지 않기 때문에 배기가스를 더욱 정확하게 분석가능한 장점이 있다. The present invention is advantageous in that the exhaust gas can be more accurately analyzed because moisture condensed into the body 100, that is, liquid particles L flows into the body 100 but is not delivered to the analyzer 400 according to the above process have.

한편, 본 발명의 파티클 분리방법은 상기의 과정에서 상기 열전달수단(500)을 이용하여 선택적으로 상기 몸체(100) 내부의 온도를 조절할 수 있다.
Meanwhile, in the particle separation method of the present invention, the temperature inside the body 100 can be selectively controlled by using the heat transfer unit 500 in the above process.

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 본 발명의 파티클 분리장치의 단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파티클 분리장치는 상기 파티클 분리장치에 보조 분리장치(600)를 결합하여 더욱 효율적으로 샘플링할 수 있다. 8 is a cross-sectional view of a particle separating apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the particle separating apparatus of the present invention can more efficiently sample the particles by combining the particle separating apparatus with the auxiliary separating apparatus 600.

상기 보조 분리장치(600)는 보조몸체(610) 및 이중샘플링 유입관(620)을 포함하여 형성된다. The auxiliary separation device 600 is formed to include an auxiliary body 610 and a double sampling inlet pipe 620.

상기 보조몸체(610)는 일단이 상기 샘플가스 유입관(300)에 결합되되, 타단으로 갈수록 점차 직경이 커지는 유입구(611)와 상기 유입구(611)와 연통되어 타단으로 연장형성되는 연장관(612)과 상기 연장관(612)로부터 타단으로 연장형성되어 펌프가 구비되는 배출부(613)와 상기 샘플가스 유입관(300)의 타단에서 하방으로 연장형성되는 샘플가스 이송관(614)을 포함하여 형성된다. The auxiliary body 610 has an inlet 611 having one end connected to the sample gas inlet pipe 300 and gradually increasing in diameter toward the other end and an extension pipe 612 connected to the inlet 611 and extending to the other end, And a sample gas feed pipe 614 extending downward from the other end of the sample gas inlet pipe 300. The sample gas inlet pipe 600 is connected to the sample gas inlet pipe 300, .

상기 이중샘플링 유입관(620)은 일단 끝단부에 이중샘플링 유입구(621)가 형성되는 파이프 형태로, 일단이 상기 샘플가스 유입관(300)의 하측 끝단부보다 상측에 위치되도록 상기 보조몸체(612) 상에 구비되어, 타단 끝단부에 분석기(400)가 결합된다. The double sampling inlet pipe 620 is in the form of a pipe having a double sampling inlet 621 at one end and is connected to the auxiliary body 612 so that one end of the double sampling inlet pipe 620 is located above the lower end of the sample gas inlet pipe 300. And the analyzer 400 is coupled to the other end.

이에 따라 상기 샘플가스 유입관(300)을 통해 전달된 샘플가스는 상기 펌프의 동작에 의해 상기 샘플가스 이송관(614)을 따라 상기 배출부(613) 측으로 이송된다. 이때, 상기 보조몸체(612)의 내부 또한 상기 샘플가스 이송관(614)에 의해 샘플가스 이송관(614)의 내부공간과 외부공간 두 공간으로 분리되어, 상기 샘플가스 이송관(614)의 외부공간이 펌프의 동작에 따라 압력이 하강함에 따라 샘플가스가 상기 이중샘플링 유입구(621) 측으로 확산에 의해 이송되고, 상기 샘플가스 유입관(300)를 통해 이송된 샘플가스에서 미쳐 분리되지 못한 미세한 미립자 파티클이 관성에 의해 상기 배출부(613) 측으로 이송된다.Accordingly, the sample gas transferred through the sample gas inlet pipe 300 is transferred to the discharge portion 613 side along the sample gas transfer pipe 614 by the operation of the pump. At this time, the inside of the auxiliary body 612 is divided into two spaces by the sample gas transfer tube 614 into the inner space of the sample gas transfer tube 614 and the outer space, and the outer side of the sample gas transfer tube 614 The sample gas is transported by diffusion to the double sampling inlet 621 side as the space is lowered in accordance with the operation of the pump and the fine particles that can not be separated from the sample gas transferred through the sample gas inlet pipe 300 The particles are transferred to the discharge portion 613 side by inertia.

즉 본 발명의 파티클 분리장치는 보조 분리장치(600)를 더 구비하여 이중으로 배기가스를 샘플링할 수 있으며, 또한 상기 샘플가스 유입관(300)를 통과하는 과정에서 샘플가스의 온도가 하강하여 응결되더라도 관성에 의해 물방울이 상기 배출부(613)를 통해 외부로 배출되므로 샘플가스의 분석시 정확도가 보다 상승하는 장점이 있다.
That is, the particle separating apparatus of the present invention further includes the auxiliary separating apparatus 600 to sample the exhaust gas. In the course of passing through the sample gas inlet pipe 300, the temperature of the sample gas is lowered, Water droplets are discharged to the outside through the discharge portion 613 due to inertia, which is advantageous in that the accuracy of the analysis of the sample gas is further increased.

상술한 바와 같이, 본 발명의 파티클 분리장치(1000)는 필터를 사용하지 않고, 물질이 가진 질량에 따른 관성 및 확산을 이용하여 필터를 사용하지 않으면서도 용이하기 기체입자만을 분리할 수 있기 때문에, 일체형의 완전 밀폐된 형상으로 장치의 구성이 가능하며 그 구조 또한 매우 간단하여 제작비가 저렴한 장점이 있으며, 별다른 조작없이 펌프(130)의 동작만으로 기체입자만 샘플링이 가능한 장점이 있다. As described above, since the particle separating apparatus 1000 of the present invention can separate only the easy gas particles without using a filter without using a filter by using inertia and diffusion according to the mass possessed by the material, It is possible to construct the apparatus in a completely enclosed shape of an integral type, and its structure is also very simple, which is advantageous in that the production cost is low, and only the gas particles can be sampled only by the operation of the pump 130 without any operation.

또한 본 발명의 파티클 분리장치 및 분리방법은 직선으로 운동하는 물질의 관성 및 확산을 동시에 이용하여 기체입자만을 샘플링하도록 이루어지고 있기 때문에, 소형으로 제작이 가능하여 굴뚝 TMS기술에 적합하게 사용가능하다.
In addition, since the particle separating apparatus and the separating method of the present invention are designed to sample only gas particles by simultaneously using inertia and diffusion of a material moving in a straight line, it can be manufactured in a small size and can be suitably used for chimney TMS technology.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 몸체 110 : 배기가스 유입구
120 : 배기가스 배출구 130 : 펌프
200 : 샘플링부
210 : 분리벽 220 : 유동관
300 : 샘플가스 유입관 310 : 샘플가스 유입구
400 : 분석기
500 : 열전달수단
600 : 보조 분리장치
610 : 보조몸체 611 : 유입부
612 : 연장관 613 : 배출부
614 : 샘플가스 이송관
620 : 이중샘플링 유입관 621 : 이중샘플링 유입구
S10 ~ S40 : 본 발명의 순서100: Body 110: Exhaust gas inlet
120: exhaust gas outlet 130: pump
200: Sampling unit
210: separating wall 220: flow tube
300: sample gas inlet pipe 310: sample gas inlet port
400: Analyzer
500: heat transfer means
600: auxiliary separating device
610: Auxiliary body 611:
612: extension pipe 613:
614: Sample gas transfer tube
620: Double sampling inlet tube 621: Double sampling inlet
S10 to S40: Sequence of the present invention

Claims (7)

굴뚝에서 배출되는 배기가스 중의 오염물질의 농도를 측정하기 위해, 굴뚝에 설치되어 배기가스를 샘플링하는 파티클 분리장치에 있어서,
일측에 형성되는 배기가스 유입구(110), 타측에 형성되는 배기가스 배출구(120)를 포함하되, 상기 배기가스 유입구(110)가 굴뚝에 결합되고 상기 배기가스 배출구(120)가 펌프(130)에 연결되어 일측에서 타측으로 배기가스가 유동되는 몸체(100);
상기 몸체(100) 내부를 일측과 타측으로 분리하도록 구비되는 분리벽(210), 상기 분리벽(210) 상에 관통되어 상기 몸체(100)의 타측으로 연장형성되는 유동관(220)을 포함하는 샘플링부(200); 및
하방으로 연장되는 파이프 형태로, 일단이 상기 몸체(100) 타측에서 상기 분리벽(210)과 인접한 위치에 연통되고 타단이 분석기(400)에 연결되는 샘플가스 유입관(300);
를 포함하며, 배기가스에 포함된 고체입자와 액체입자는 상기 배기가스 배출구(120)로 배출되고, 기체입자는 상기 샘플가스 유입관(300)으로 유입되는 파티클 분리장치.
1. A particle separating apparatus installed in a chimney for sampling exhaust gas to measure a concentration of contaminants in exhaust gas discharged from a chimney,
The exhaust gas inlet 110 is formed at one side and the exhaust gas outlet 120 is formed at the other side of the exhaust gas outlet 110. The exhaust gas inlet 110 is coupled to the chimney and the exhaust gas outlet 120 is connected to the pump 130 A body 100 connected to flow exhaust gas from one side to the other side;
A separating wall 210 which separates the inside of the body 100 into one side and the other side and a flow tube 220 penetrating the separating wall 210 and extending to the other side of the body 100, (200); And
A sample gas inlet pipe 300 having one end connected to the other end of the body 100 at a position adjacent to the separating wall 210 and the other end connected to the analyzer 400;
Wherein the solid particles and the liquid particles contained in the exhaust gas are discharged to the exhaust gas outlet (120), and the gas particles are introduced into the sample gas inlet pipe (300).
제 1항에 있어서, 상기 샘플가스 유입관(300)은,
일단에 샘플가스 유입구(310)가 형성되어, 상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 몸체(100) 내부로 돌출되도록 형성되는 파티클 분리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the sample gas inlet pipe (300)
Wherein a sample gas inlet (310) is formed at one end, and the sample gas inlet (310) is formed to protrude into the body (100).
제 2항에 있어서, 상기 샘플가스 유입부(300)는,
상기 샘플가스 유입구(310)가 상기 분리벽(210)과 상기 유동관(220)의 타측 끝단부 사이에 위치하도록 구비되는 파티클 분리장치.
The apparatus according to claim 2, wherein the sample gas inlet (300)
Wherein the sample gas inlet (310) is positioned between the separating wall (210) and the other end of the flow pipe (220).
제 1항에 있어서, 상기 분리벽(210)은,
상기 몸체(100) 내면에서 상기 배기가스 배출구(120)측으로 갈수록 내측으로 경사지게 형성되는 파티클 분리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the separating wall (210)
Wherein the exhaust gas outlet (120) is inclined inward from the inner surface of the body (100) toward the exhaust gas outlet (120).
제 1항에 있어서, 상기 파티클 분리장치는,
상기 몸체(100) 외면 둘레를 따라 구비되는 열전달수단(500);을 더 포함하여 형성되는 파티클 분리장치.
2. The particle separation apparatus according to claim 1,
And a heat transfer unit (500) provided along an outer surface of the body (100).
제 1항에 있어서, 상기 파티클 분리장치는,
일단이 상기 샘플가스 유입관(300)에 결합되되, 타단으로 갈수록 점차 직경이 커지는 유입구(611), 상기 유입구(611)와 연통되어 타단으로 연장형성되는 연장관(612), 상기 연장관(612)로부터 타단으로 연장형성되어 펌프가 구비되는 배출부(613), 상기 샘플가스 유입관(300)의 타단에서 하방으로 연장형성되는 샘플가스 이송관(614)을 포함하는 보조몸체(610),
일단 끝단부에 이중샘플링 유입구(621)가 형성되는 파이프 형태로, 일단이 상기 샘플가스 유입관(300)의 하측 끝단부보다 상측에 위치되도록 상기 보조몸체(612) 상에 구비되어, 타단 끝단부에 분석기(400)가 결합되는 이중샘플링 유입관(620),을 포함하여 형성되는 보조 분리장치(600)를 더 포함하여 형성되는 파티클 분리장치.
2. The particle separation apparatus according to claim 1,
An inlet 611 connected to the sample gas inlet pipe 300 and having a diameter gradually increasing toward the other end, an extension pipe 612 connected to the inlet 611 and extending to the other end, An auxiliary body 610 including a discharge portion 613 extended to the other end and equipped with a pump and a sample gas transfer tube 614 extending downward from the other end of the sample gas inlet pipe 300,
The sampling gas inlet pipe 300 is provided on the auxiliary body 612 such that one end thereof is positioned above the lower end of the sample gas inlet pipe 300, And a double sampling inlet pipe (620) to which the analyzer (400) is coupled.
제 1항 또는 제 6항 중 선택되는 어느 한 항의 파티클 분리장치를 이용하여 샘플링하는 파티클 분리방법에 있어서,
굴뚝에서 상기 배기가스 유입구(110)를 통해 배기가스가 유입되는 유입단계(S10);
상기 펌프(130)를 작동하여 유입된 배기가스를 상기 유동관(220)으로 유동시키는 펌프동작단계(S20);
상기 펌프(130)의 구동에 의해 몸체(100) 내부 공간 중 상기 유동관(220)과 상기 몸체(100) 사이 공간의 압력이 하강하는 압력하강단계(S30); 및
상기 유동관(220)을 통과한 배기가스에 포함된 고체입자 및 액체입자가 관성에 의해 상기 배기가스 배출구(120)로 이동되고, 기체입자는 확산에 의해 상기 샘플가스 유입관(300)으로 유입되는 샘플링단계(S40);
를 포함하는 파티클 분리방법.7. A particle separation method for sampling a particle using a particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An inflow step (S10) of flowing exhaust gas from the chimney through the exhaust gas inlet (110);
A pump operating step (S20) of operating the pump (130) to flow the introduced exhaust gas into the flow pipe (220);
A pressure lowering step (S30) in which the pressure in the space between the flow pipe (220) and the body (100) in the internal space of the body (100) is lowered by driving the pump (130); And
The solid particles and the liquid particles contained in the exhaust gas passing through the flow pipe 220 are inertially moved to the exhaust gas outlet 120 and the gas particles are introduced into the sample gas inlet pipe 300 by diffusion Sampling step S40;
≪ / RTI >
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