Issue
Korean Chemical Engineering Research,
Vol.42, No.5, 577-587, 2004
유입구 위치에 따른 세라믹 캔들 필터 집진장치 내의 입자거동 수치해석
Computational Analysis of Particle Behavior in a Ceramic Candle Filter Vessel with an Inlet at Different Location
고온고압 배가스 내의 분진을 제거하기 위한 세라믹 캔들 필터를 이용한 집진 용기의 유입구의 설치 위치에 따른 집진 용기 내에서의 유체 유동과 분진 거동을 수치해석하였다. 유입구가 집진 용기의 중심축 선상의 상부, 하부, 또는 중앙에 위치하는 경우에 대하여 계산 결과를 비교 분석하였다. 해석 결과, 중앙 유입구의 경우 필터 표면의 입자 노동 분포가 가장 균일하고, 큰 입자들의 농도가 가장 낮게 분포하는 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 유입 유동이 필터와 직접적으로 접하지 않고 집진 용기 내부의 혼합 영역에 간접적으로 분사되는 경우, 필터 표면에 도달하는 분진의 양이 저감될 수 있으며, 가장 균일한 분진층이 형성될 수 있다.
Computational simulation was performed to analyze fluid flow and particle trajectories in a filter vessel with different location of an inlet including ceramic candle filters to remove dust particles from exhausted gas at high temperature and/or high pressure conditions. The inlet is located at the upper, bottom or middle position of centerline of the vessel. Computational results show that the particle deposition distribution is most uniform and the concentration of large particles is lowest on the filter surface in the filter vessel with the middle inlet among three inlets. Consequently, the amount of particles approaching filter surface may be reduced and the dust layer on the surface uniform when inlet flow does not directly contact with filters but is indirectly injected to a mixing region of the vessel.
[References]
  1. Smith DH, Ahmadi G, Aerosol Sci. Technol., 29(3), 163, 1998
  2. Ahmadi G, Smith DH, Aerosol Sci. Technol., 29(3), 183, 1998
  3. Ahmadi G, Smith DH, Aerosol Sci. Technol., 29(3), 206, 1998
  4. Zhang HF, Ahmadi G, Powder Technol., 116(1), 53, 2001
  5. Rockey JM, "High Temperature High Pressure Filtration and Sorbent Program, METC/Shell Cooperative Agreement, CRADA 93-011, Vol. I and Vol. II", Morgantown Energy Technology Center, Morgantown WV, 1995
  6. FLUENT 5 User's Guide, Fluent Inc, 1998
  7. Yakhot V, Orszag SA, J. Scientific Computing, 1(1), 1, 1986
  8. GAMBIT 1 User's Guide, Fluent Inc, 1998
  9. Batchelor GK, An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge Univ. Press, Cambridge, England, 1967
  10. Hinze JO, Turbulence, McGraw-Hill Publishing Co., New York, 1975
  11. Choudhury D, "Introduction to the Renormalization Group Method and Turbulence Modeling, Fluent Inc. Technical Memorandum TM-107, 1993
  12. Morsi SA, Alexander AJ, J. Fluid Mech., 55(2), 193, 1972
  13. Crowe CT, Trans. ASME. J. Fluids Engng, 104, 297, 1982
  14. Fletcher CAJ, Computational Techniques for Fluid Dynamics 1, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1988