KR20230174473A - Selective catalytic reduction with guide vane - Google Patents

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KR20230174473A
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김은정
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임예훈
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 투입구를 통해 하우징 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동을 균일하게 할 수 있는 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas reduction device equipped with a guide vane that can uniformly flow the gas to be treated that is introduced into the housing through an inlet.

Description

유동 균일화를 위한 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치{SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION WITH GUIDE VANE}Exhaust gas reduction device equipped with guide vanes for flow uniformity {SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION WITH GUIDE VANE}

본 발명은 하우징 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동을 균일하게 할 수 있는 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas reduction device equipped with a guide vane that can uniformize the flow of gas to be treated input into the housing.

일반적으로, 배기가스 저감장치는 플루가스(Flue Gas) 등의 처리대상가스에 포함된 대기오염물질을 줄이기 위한 장치로 SCR(선택적 촉매 환원법), EGR(배기가스 재순환 장치), DPF(디젤 미립자 필터) 등이 있다.In general, exhaust gas reduction devices are devices to reduce air pollutants contained in gases to be treated, such as flue gas, and include SCR (selective catalytic reduction), EGR (exhaust gas recirculation), and DPF (diesel particulate filter). ), etc.

이 중에서 SCR(Selective Catalytic Reduction, 선택적 촉매 환원법)(이하 '배기가스 저감장치'라 함)은 촉매를 이용한 것으로, 연소 후 설비에 암모니아(NH3)를 투입하여 처리대상가스에 포함된 질소산화물(NOX)을 무해한 질소(N2)로 환원시켜 질소산화물을 제거하게 된다.Among these, SCR (Selective Catalytic Reduction) (hereinafter referred to as 'exhaust gas reduction device') uses a catalyst and injects ammonia (NH 3 ) into the facility after combustion to remove nitrogen oxides (nitrogen oxides) contained in the gas to be treated. NO _

도 1을 참조하면, 종래의 배기가스 저감장치(1)는 투입구(11)와 배출구(13)가 구비된 하우징(10)의 수용공간(S) 내에 촉매층(20)이 구비되고, 투입구(11) 측의 촉매층(20) 전단에는 하우징(10) 내에 암모니아를 고르게 분사시킬 수 있도록 암모니아 주입 그리드(AIG, Ammonia Injection Grid)(30)가 설치된다.Referring to FIG. 1, the conventional exhaust gas reduction device 1 includes a catalyst layer 20 in the receiving space S of a housing 10 provided with an inlet 11 and an outlet 13, and an inlet 11 ) An ammonia injection grid (AIG) 30 is installed at the front of the catalyst layer 20 on the side to evenly inject ammonia into the housing 10.

이 경우 상기 배기가스 저감장치(1)의 질소산화물 저감 성능은 촉매층(20)에서의 암모니아 농도 균일도에 크게 영향을 받는다. 이에 따라 암모니아 주입 그리드(30) 전단의 처리대상가스 유동을 균일화하여 암모니아와 처리대상가스의 혼합을 균일하게 하는 것이 매우 중요하다.In this case, the nitrogen oxide reduction performance of the exhaust gas reduction device 1 is greatly affected by the uniformity of ammonia concentration in the catalyst layer 20. Accordingly, it is very important to equalize the flow of the gas to be treated in front of the ammonia injection grid 30 to ensure uniform mixing of ammonia and the gas to be treated.

그러나 종래의 배기가스 저감장치(1)는 설치 공간상의 제약으로 하우징(10)의 투입구(11) 내 단면적이 급격히 확대될 수 있으며, 이러한 확대 구간(S1)에서 처리대상가스 재순환 유동이 발생할 수 있다(도 2 참조).However, in the conventional exhaust gas reduction device 1, the cross-sectional area within the inlet 11 of the housing 10 may be rapidly expanded due to limitations in installation space, and recirculation flow of the gas to be treated may occur in this expanded section S1. (See Figure 2).

이 경우 도 3에서와 같이, 상기 하우징(10) 내 촉매층(20)에서의 암모니아 농도 분포가 매우 불균일할 수 있다. 아울러 하우징(10) 내벽 근처의 암모니아 농도가 매우 높고 하우징(10) 중앙부의 암모니아 농도가 낮게 나타나는 등의 문제점이 있다.In this case, as shown in FIG. 3, the ammonia concentration distribution in the catalyst layer 20 within the housing 10 may be very non-uniform. In addition, there is a problem in that the ammonia concentration near the inner wall of the housing 10 is very high and the ammonia concentration in the center of the housing 10 is low.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0125127호(공개일: 2018.11.22)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0125127 (Publication date: 2018.11.22)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 투입구를 통해 하우징 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동을 균일하게 할 수 있는 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an exhaust gas reduction device equipped with a guide vane that can uniformly flow the gas to be treated that is introduced into the housing through the inlet.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 배기가스 저감장치는, 내부에 수용공간이 마련되고, 투입구와 배출구가 구비되며, 상기 투입구에서 상기 수용공간 측으로 갈수록 단면적이 점차 확대되는 확대 구간이 마련되는 하우징; 및 상기 확대 구간에 설치되며, 상기 투입구를 통해 투입되는 처리대상가스가 상기 수용공간을 향해 균일하게 분배될 수 있도록 상기 확대 구간의 공간을 상하, 좌우로 구획하여 복수의 유로를 형성하는 가이드 베인;을 포함할 수 있다.The exhaust gas reduction device according to the present invention for realizing the above-described purpose has an accommodating space therein, is provided with an inlet and an outlet, and has an enlarged section whose cross-sectional area gradually increases from the inlet to the accommodating space. Housing provided; And a guide vane installed in the expansion section, forming a plurality of flow paths by dividing the space of the expansion section up and down, left and right so that the gas to be treated injected through the inlet can be uniformly distributed toward the receiving space; may include.

이 경우 상기 확대 구간은, 상기 처리대상가스의 투입방향을 기준으로 상기 수용공간 내에서 상하 높이와 좌우 너비가 소정각도로 넓어질 수 있다.In this case, the expanded section may be widened in vertical height and left and right width at a predetermined angle within the accommodation space based on the input direction of the gas to be treated.

또한 상기 가이드 베인은, 상기 확대 구간에 수평으로 배치됨과 아울러, 상하로 소정간격 이격되게 배치되는 복수의 수평판; 및 상기 수평판과 교차하는 방향으로 배치됨과 아울러, 좌우로 소정간격 이격되게 배치되어 상기 복수의 유로를 형성하는 복수의 수직판;을 포함할 수 있다.In addition, the guide vane includes a plurality of horizontal plates arranged horizontally in the expanded section and spaced apart at predetermined intervals up and down; and a plurality of vertical plates disposed in a direction intersecting the horizontal plate and spaced apart from each other at predetermined intervals on the left and right to form the plurality of flow paths.

또한 상기 수직판은, 상기 확대 구간 내에 소정각도 이격되게 배치되는 제1가이드부; 및 상기 제1가이드부의 끝단에서 상기 하우징의 단면적이 일정한 수용공간을 향해 소정길이 연장되며, 서로 평행하게 배치되는 제2가이드부;를 포함할 수 있다.In addition, the vertical plate includes a first guide portion disposed at a predetermined angle within the enlarged section; and a second guide portion extending a predetermined length from an end of the first guide portion toward a receiving space with a constant cross-sectional area of the housing and disposed parallel to each other.

또한 상기 수평판과 수직판 중 적어도 어느 하나, 또는 둘 다 모두는, 상기 하우징의 수용공간 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동 방향을 조절할 수 있도록 액추에이터를 매개로 상하 또는 좌우 방향으로 각도조절이 가능한 것을 더 포함할 수 있다.In addition, at least one or both of the horizontal plate and the vertical plate are capable of adjusting the angle in the up and down or left and right directions through an actuator so as to adjust the flow direction of the gas to be treated injected into the receiving space of the housing. It may include more.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치는, 하우징의 투입구에서 내부 수용공간 측으로 갈수록 단면적이 점차 확대되는 확대 구간에 가이드 베인을 설치함으로써, 상기 확대 구간의 공간을 복수의 유로로 구획 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 투입구를 통해 하우징 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동을 균일하게 할 수 있다.The exhaust gas reduction device equipped with a guide vane according to the present invention configured as described above installs a guide vane in an enlarged section whose cross-sectional area gradually increases as it moves from the inlet of the housing toward the internal accommodation space, thereby dividing the space of the enlarged section into a plurality of spaces. A partition can be formed into a flow path. Accordingly, the flow of the gas to be treated injected into the housing through the inlet can be made uniform.

또한 상기 처리대상가스의 유동을 균일하게 함으로써 암모니아와 처리대상가스의 균일한 혼합이 이루어질 수 있으며, 처리대상가스의 처리효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by making the flow of the gas to be treated uniform, a uniform mixing of ammonia and the gas to be treated can be achieved, and the treatment efficiency of the gas to be treated can be improved.

도 1은 종래 배기가스 저감장치의 사시도,
도 2는 도 1의 배기가스 저감장치 내 유속 분포를 보여주는 도면,
도 3은 도 1의 배기가스 저감장치 내 암모니아 농도 분포를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 유동 균일화를 위한 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 가이드 베인의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치의 평단면도,
도 7은 도 6의 I-I'선 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 배기가스 저감장치 내 AIG 전단 유속 분포를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 배기가스 저감장치 내 AIG 전단 암모니아 농도 분포를 보여주는 도면,
도 10은 본 발명에 따른 배기가스 저감장치 내 촉매층 전단에서의 암모니아 농도를 보여주는 시뮬레이션 결과표이다.1 is a perspective view of a conventional exhaust gas reduction device;
Figure 2 is a diagram showing the flow rate distribution within the exhaust gas reduction device of Figure 1;
Figure 3 is a diagram showing the ammonia concentration distribution in the exhaust gas reduction device of Figure 1;
Figure 4 is a perspective view of an exhaust gas reduction device equipped with a guide vane for flow equalization according to the present invention;
5 is a perspective view of a guide vane according to the present invention;
Figure 6 is a plan cross-sectional view of an exhaust gas reduction device equipped with a guide vane according to the present invention;
Figure 7 is a cross-sectional view taken along line II' of Figure 6;
Figure 8 is a diagram showing the AIG shear flow velocity distribution in the exhaust gas reduction device according to the present invention;
Figure 9 is a diagram showing the AIG front end ammonia concentration distribution in the exhaust gas reduction device according to the present invention;
Figure 10 is a simulation result table showing the ammonia concentration at the front of the catalyst layer in the exhaust gas reduction device according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Here, in adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are indicated with the same reference numerals as much as possible, even if they are shown in different drawings.

도 4는 본 발명에 따른 유동 균일화를 위한 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가이드 베인의 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of an exhaust gas reduction device equipped with a guide vane for flow uniformity according to the present invention, and Figure 5 is a perspective view of the guide vane according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배기가스 저감장치(100)는, 하우징(110), 가이드 베인(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the exhaust gas reduction device 100 according to a preferred embodiment of the present invention may include a housing 110 and a guide vane 120.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A detailed description of the configuration of the present invention is as follows.

먼저, 상기 하우징(110)은 배기가스 저감장치(100)의 주된 몸체를 이루는 것으로 내부에 수용공간(S)이 마련될 수 있다. 그리고 하우징(110)의 일측에 투입구(111)가 구비되고, 타측에는 배출구(113)가 구비될 수 있다.First, the housing 110 forms the main body of the exhaust gas reduction device 100 and may be provided with a receiving space (S) therein. Additionally, an inlet 111 may be provided on one side of the housing 110, and an outlet 113 may be provided on the other side.

이 경우 상기 하우징(110) 내에는 투입구(111)에서 내부 수용공간(S) 측으로 갈수록 단면적이 점차 확대되는 확대 구간(S1)이 마련될 수 있다. 본 발명에서 상기 확대 구간(S1)은 수용공간(S) 내에서 상하 높이와 좌우 너비가 소정각도 넓어지는 형태로 형성될 수 있다.In this case, an enlarged section (S1) may be provided in the housing 110 whose cross-sectional area gradually expands from the inlet 111 toward the internal receiving space (S). In the present invention, the enlarged section (S1) may be formed in such a way that the top and bottom height and left and right widths within the accommodation space (S) are widened by a predetermined angle.

아울러 상기 확대 구간(S1)을 거치고 난 후의 수용공간(S) 내에는 투입되는 처리대상가스에 포함된 질소산화물(NOX)을 무해한 질소(N2)로 환원시켜 질소산화물을 제거할 수 있도록 암모니아 주입 그리드(AIG, Ammonia Injection Grid)(115)가 구비될 수 있다.In addition, in the receiving space (S) after passing through the expansion section (S1) , ammonia is added to remove nitrogen oxides by reducing nitrogen oxides ( NO An injection grid (AIG, Ammonia Injection Grid) 115 may be provided.

또한 상기 암모니아 주입 그리드(115)에서 배출구(113) 측으로 촉매층(117)이 이격 배치될 수 있다. 이러한 상기 암모니아 주입 그리드(115)와 촉매층(117)은 기존에 공지된 구성임에 따라 이에 대한 상세한 작용 설명은 생략하기로 한다.Additionally, the catalyst layer 117 may be spaced apart from the ammonia injection grid 115 toward the outlet 113. Since the ammonia injection grid 115 and the catalyst layer 117 have previously known structures, a detailed description of their operation will be omitted.

상기 가이드 베인(120)은 하우징(110) 내 확대 구간(S1)에 설치되는 것으로, 이러한 가이드 베인(120)은 투입구(111)를 통해 투입되는 처리대상가스가 수용공간(S)을 향해 균일하게 분배될 수 있도록 확대 구간(S1)의 공간을 상하, 좌우로 구획하여 복수의 유로(L)를 형성할 수 있다.The guide vane 120 is installed in the enlarged section (S1) within the housing 110. This guide vane 120 ensures that the gas to be treated that is introduced through the inlet 111 is uniformly directed toward the receiving space (S). To enable distribution, the space of the expansion section S1 can be divided up, down, left and right to form a plurality of flow paths L.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 가이드 베인(120)은 확대 구간(S1)에 대응되게 수평으로 배치됨과 아울러 상하로 소정간격 이격되게 배치되는 복수의 수평판(121)과, 상기 수평판(121)과 교차하는 방향으로 배치됨과 아울러 확대 구간(S1)에 대응되게 좌우로 소정간격 이격되게 배치되어 복수의 유로(L)(도 7 참조)를 형성하는 복수의 수직판(123)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 to 7, the guide vane 120 is arranged horizontally to correspond to the enlarged section S1, and includes a plurality of horizontal plates 121 spaced apart from each other at predetermined intervals up and down, and the horizontal plate ( It may include a plurality of vertical plates 123 that are arranged in a direction intersecting 121) and are spaced apart at predetermined intervals on the left and right corresponding to the expansion section S1 to form a plurality of flow paths L (see FIG. 7). You can.

이 경우 상기 수평판(121)과 수직판(123)은 확대 구간(S1) 내에 소정각도 이격되게 배치되는 제1가이드부(121a)(123a)와, 상기 제1가이드부(121a)(123a)의 끝단에서 하우징(110)의 단면적이 일정한 수용공간(S)을 향해 소정길이 연장되며 서로 평행하게 배치되는 제2가이드부(121b)(123b)를 제각기 포함할 수 있다. 이러한 제1가이드부(121a)(123a)와 제2가이드부(121b)(123b)가 제각기 구비된 수평판(121)과 수직판(123) 형상에 의해 확대 구간(S1)을 통과하는 처리대상가스의 유동을 균일하게 할 수 있다.In this case, the horizontal plate 121 and the vertical plate 123 include first guide parts 121a and 123a arranged to be spaced apart at a predetermined angle within the enlarged section S1, and the first guide parts 121a and 123a. At the end of the housing 110, the cross-sectional area of the housing 110 extends a predetermined length toward the receiving space (S) and may include second guide parts 121b and 123b arranged parallel to each other. The processing target passing through the enlarged section S1 by the shape of the horizontal plate 121 and the vertical plate 123 provided with the first guide portions 121a and 123a and the second guide portions 121b and 123b, respectively. The flow of gas can be made uniform.

한편, 다른 실시예로, 상기 가이드 베인(120)은 수평판(121)과 수직판(123) 중 적어도 어느 하나, 또는 둘 다 모두는 하우징(110)의 수용공간(S) 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동 방향을 조절할 수 있도록 액추에이터를 매개로 상하 또는 좌우 방향으로 각도조절이 가능하도록 할 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, the guide vane 120 is processed by inserting at least one of the horizontal plate 121 and the vertical plate 123, or both, into the receiving space (S) of the housing 110. To control the flow direction of the target gas, the angle can be adjusted up and down or left and right using an actuator.

구체적으로, 상기 수평판(121)과 수직판(123)은 투입구(111) 측과 접하는 선단이 힌지축 역할을 할 수 있으며, 이러한 힌지축을 기준으로 복수의 수평판(121) 또는 수직판(123)이 상하 또는 좌우로 선회되면서 처리대상가스의 유동 방향을 조절할 수 있다.Specifically, the front end of the horizontal plate 121 and the vertical plate 123 in contact with the inlet 111 may serve as a hinge axis, and a plurality of horizontal plates 121 or vertical plates 123 are formed based on this hinge axis. ) can be turned up and down or left and right to control the flow direction of the gas to be treated.

이 경우 상기 수평판(121) 또는 수직판(123)의 각도 조절이 가능하도록 적용된 경우, 상기 수평판(121)과 수직판(123)이 교차하는 부분의 간섭을 방지할 수 있도록 소정의 유격 공간이 마련될 수 있다.In this case, when the angle of the horizontal plate 121 or the vertical plate 123 is adjustable, a predetermined clearance space is provided to prevent interference at the intersection of the horizontal plate 121 and the vertical plate 123. This can be provided.

이처럼 상기 가이드 베인(120)을 구성하는 수평판(121)과 수직판(123)의 각도조절이 가능하도록 함으로써 배기가스 저감장치(100)의 사용 시 사용자가 원하는 방향으로의 유동을 설정할 수 있다.In this way, by making it possible to adjust the angles of the horizontal plate 121 and the vertical plate 123 constituting the guide vane 120, the user can set the flow in the desired direction when using the exhaust gas reduction device 100.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 유동 균일화를 위한 가이드 베인이 구비된 배기가스 저감장치(100)는, 하우징(110)의 투입구(111)에서 내부 수용공간(S) 측으로 갈수록 단면적이 점차 확대되는 확대 구간(S1)에 가이드 베인(120)을 설치함으로써, 상기 확대 구간(S1)의 공간을 복수의 유로(L)로 구획 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 투입구(111)를 통해 하우징(110) 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동을 균일하게 할 수 있다.The exhaust gas reduction device 100 equipped with a guide vane for flow equalization according to the present invention configured as described above has a cross-sectional area that gradually increases from the inlet 111 of the housing 110 toward the internal receiving space (S). By installing the guide vane 120 in the expansion section S1, the space of the expansion section S1 can be divided into a plurality of flow paths L. Accordingly, the flow of the gas to be treated injected into the housing 110 through the inlet 111 can be made uniform.

또한 상기 처리대상가스의 유동을 균일하게 함으로써 암모니아와 처리대상가스의 균일한 혼합이 이루어질 수 있으며, 처리대상가스의 처리효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by making the flow of the gas to be treated uniform, a uniform mixing of ammonia and the gas to be treated can be achieved, and the treatment efficiency of the gas to be treated can be improved.

<< 실험예Experiment example >>

기존의 배기가스 저감장치(1)(비교예, 도 1 참조)와, 본 발명에 따른 가이드 베인(120)이 구비된 배기가스 저감장치(100)(실시예, 도 4 참조)를 이용하여 처리대상가스의 처리효율을 비교하는 실험을 각각 실시하였다.Processed using an existing exhaust gas reduction device 1 (comparative example, see FIG. 1) and an exhaust gas reduction device 100 equipped with a guide vane 120 according to the present invention (example, see FIG. 4) An experiment was conducted to compare the treatment efficiency of each target gas.

구체적으로, 비교예는 하우징(10)의 투입구(11) 내에서 급격히 확대되는 확대 구간(S1)이 구비된 배기가스 저감장치(1)(도 1 참조)이고, 실시예는 하우징(110)의 확대 구간(S1)을 구획하여 복수의 유로(L)가 형성될 수 있도록 가이드 베인(120)이 적용된 배기가스 저감장치(100)(도 4 참조)이다.Specifically, the comparative example is the exhaust gas reduction device 1 (see FIG. 1) provided with an enlarged section S1 that rapidly expands within the inlet 11 of the housing 10, and the embodiment is the exhaust gas reduction device 1 (see FIG. 1) of the housing 110. This is an exhaust gas reduction device 100 (see FIG. 4) to which a guide vane 120 is applied so that a plurality of passages L can be formed by dividing the expansion section S1.

상기 비교예와 실시예의 실험 결과, 비교예의 경우 하우징(10)의 투입구(11) 내 확대 구간(S1)에서 유동 재순환 영역이 크게 나타나고 유동이 불균일하게 분포하였다(도 2 참조). 이 경우 하우징(10) 내 촉매층(20)에서의 암모니아 농도 분포가 매우 불균일하였다(도 3 참조). 다시 말해, 비교예의 경우 하우징(10) 내벽 근처의 암모니아 농도가 매우 높고, 하우징(10) 중앙부의 암모니아 농도가 낮게 나타나는 것을 알 수 있다.As a result of the experiments of the comparative examples and examples, in the case of the comparative example, the flow recirculation area was large in the expanded section (S1) within the inlet 11 of the housing 10, and the flow was unevenly distributed (see FIG. 2). In this case, the ammonia concentration distribution in the catalyst layer 20 within the housing 10 was very non-uniform (see FIG. 3). In other words, in the comparative example, it can be seen that the ammonia concentration near the inner wall of the housing 10 is very high, and the ammonia concentration in the center of the housing 10 is low.

이에 반해, 실시예의 경우 하우징(110)의 투입구(111) 내 확대 구간(S1)에 가이드 베인(120)을 설치함으로써 처리대상가스가 통과하는 확대 구간(S1)을 복수의 유로(L)로 구획할 수 있다. 이러한 각 유로(L)를 통해 처리대상가스의 유량을 균일하게 분배할 수 있다(도 6 참조).On the other hand, in the case of the embodiment, the guide vane 120 is installed in the expanded section S1 within the inlet 111 of the housing 110, so that the expanded section S1 through which the gas to be treated passes is divided into a plurality of flow paths L. can do. The flow rate of the gas to be treated can be uniformly distributed through each of these flow paths (L) (see FIG. 6).

구체적으로, 도 8에서와 같이, 상기 가이드 베인(120)이 처리대상가스의 유동 방향을 바꿔줌으로써 재순환 영역을 없앨 수 있다. 아울러 유동이 잘 정렬되어 암모니아 주입 그리드(115) 전단의 유동이 균일해지고, 도 9에서와 같이 촉매층(117)에서의 암모니아 농도 분포가 균일해진 것을 알 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 8, the guide vane 120 changes the flow direction of the gas to be treated, thereby eliminating the recirculation area. In addition, it can be seen that the flow is well aligned, so that the flow in front of the ammonia injection grid 115 becomes uniform, and the ammonia concentration distribution in the catalyst layer 117 becomes uniform, as shown in FIG. 9.

구체적으로, 도 10의 실험결과에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예에서와 같이 확대 구간(S1)에 가이드 베인(120)을 설치함으로써 촉매층(117) 전단에서의 암모니아 농도 표준편차가 비교예에 비해 많이 감소하는 것을 알 수 있다. 즉 상기 촉매층(117) 전단에서의 암모니아 농도가 균일해짐에 따라 배기가스 저감장치(100)의 성능이 향상될 수 있다.Specifically, as shown in the experimental results of FIG. 10, by installing the guide vane 120 in the expanded section S1 as in the embodiment according to the present invention, the standard deviation of the ammonia concentration at the front of the catalyst layer 117 is compared to the comparative example. It can be seen that it decreases significantly compared to That is, as the ammonia concentration in front of the catalyst layer 117 becomes uniform, the performance of the exhaust gas reduction device 100 can be improved.

이상에서는 본 발명을 특정의 구체적인 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been shown and described with reference to specific specific embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

100 : 배기가스 저감장치 110 : 하우징
S : 수용공간 S1 : 확대 구간
111 : 투입구 113 : 배출구
115 : 암모니아 주입 그리드 117 : 촉매층
120 : 가이드베인 121 : 수평판
123 : 수직판 121a, 123a : 제1가이드부
121b, 123b : 제2가이드부 L : 유로100: exhaust gas reduction device 110: housing
S: Accommodation space S1: Expansion section
111: Inlet 113: Outlet
115: Ammonia injection grid 117: Catalyst layer
120: Guide vane 121: Horizontal plate
123: Vertical plate 121a, 123a: First guide part
121b, 123b: Second guide part L: Flow path

Claims (5)

내부에 수용공간이 마련되고, 투입구와 배출구가 구비되며, 상기 투입구에서 상기 수용공간 측으로 갈수록 단면적이 점차 확대되는 확대 구간이 마련되는 하우징; 및
상기 확대 구간에 설치되며, 상기 투입구를 통해 투입되는 처리대상가스가 상기 수용공간을 향해 균일하게 분배될 수 있도록 상기 확대 구간의 공간을 상하, 좌우로 구획하여 복수의 유로를 형성하는 가이드 베인;을 포함하는 배기가스 저감장치.
A housing provided with an accommodating space inside, an inlet and an outlet, and an enlarged section whose cross-sectional area gradually expands from the inlet toward the accommodating space; and
A guide vane that is installed in the expansion section and forms a plurality of flow paths by dividing the space of the expansion section up and down, left and right so that the gas to be treated injected through the inlet can be uniformly distributed toward the receiving space. An exhaust gas reduction device including:
 제1항에 있어서,
상기 확대 구간은,
상기 처리대상가스의 투입방향을 기준으로 상기 수용공간 내에서 상하 높이와 좌우 너비가 소정각도로 넓어지는 것인 배기가스 저감장치.
According to paragraph 1,
The expanded section is,
An exhaust gas reduction device in which the top and bottom height and left and right widths within the accommodation space are expanded at a predetermined angle based on the input direction of the gas to be treated.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드 베인은,
상기 확대 구간에 대응되게 수평으로 배치됨과 아울러, 상하로 소정간격 이격되게 배치되는 복수의 수평판; 및
상기 수평판과 교차하는 방향으로 배치됨과 아울러, 상기 확대 구간에 대응되게 좌우로 소정간격 이격되게 배치되어 상기 복수의 유로를 형성하는 복수의 수직판;을 포함하는 배기가스 저감장치.
According to claim 1 or 2,
The guide vane is,
a plurality of horizontal plates arranged horizontally corresponding to the expanded section and spaced apart at predetermined intervals up and down; and
An exhaust gas reduction device comprising: a plurality of vertical plates disposed in a direction intersecting the horizontal plate and spaced apart from each other at predetermined intervals on the left and right corresponding to the expanded section to form the plurality of flow paths.
 제3항에 있어서,
상기 수평판과 수직판은,
상기 확대 구간 내에 소정각도 이격되게 배치되는 제1가이드부; 및
상기 제1가이드부의 끝단에서 상기 하우징의 단면적이 일정한 수용공간을 향해 소정길이 연장되며, 서로 평행하게 배치되는 제2가이드부;를 포함하는 배기가스 저감장치.
According to paragraph 3,
The horizontal and vertical plates are,
a first guide portion arranged to be spaced apart from each other at a predetermined angle within the enlarged section; and
An exhaust gas reduction device comprising: a second guide portion extending a predetermined length from an end of the first guide portion toward a receiving space having a constant cross-sectional area of the housing, and being disposed parallel to each other.
 제3항에 있어서,
상기 수평판과 수직판 중 적어도 어느 하나, 또는 둘 다 모두는,
상기 하우징의 수용공간 내부로 투입되는 처리대상가스의 유동 방향을 조절할 수 있도록 액추에이터를 매개로 상하 또는 좌우 방향으로 각도조절이 가능한 것을 더 포함하는 배기가스 저감장치.According to paragraph 3,
At least one or both of the horizontal plate and the vertical plate,
An exhaust gas reduction device further comprising an angle that can be adjusted up and down or left and right through an actuator so as to adjust the flow direction of the gas to be treated introduced into the receiving space of the housing.
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