작성자: 선임 응용 분야 전문가 Tom Godbey
특정 환경에 맞는 집진기를 선택할 때는 포집할 특정 분진의 특성을 고려해야 합니다. 분진의 크기가 얼마나 됩니까? 매우 작습니까? 크기가 다양합니까? 마모성 분진입니까? 흡습성(습기를 흡수하는 성질)입니까? 쉽게 뭉칩니까, 아니면 전혀 뭉치지 않습니까? 폭발성/가연성입니까? 부식성/독성/불안정성입니까?
모두 포집되는 분진과 관련하여 필요한 고려 사항이지만 분진이 고려해야 할 유일한 요소는 아닙니다. 집진기를 통과하는 가스 흐름의 특성과 조건도 집진기 선택 시 반드시 고려해야 합니다.
가스 흐름 특성은 분진 특성보다 장비 선택에 상당한 영향을 미칩니다(때로는 더 큰 영향을 미침). 분진과 가스 흐름의 특성을 조합하면 장비 선택이 어려워질 수 있습니다. 일반적인 가스 흐름의 특성 몇 가지와 그러한 특성이 적절한 집진기 선택에 미치는 영향에 대해 살펴보겠습니다. 바로 온도, 습기 및 화학입니다.
온도
온도(특히 고온)는 필터 미디어(Media)의 선택뿐만 아니라 집진기의 구성 물질과 필터 스타일(백 또는 카트리지)에 영향을 미칩니다. 또한 온도는 필터 리컨디셔닝/클리닝 방법 및 필요한 총 필터 면적에 영향을 미칠 수 있습니다(필요한 필터 면적은 일반적으로 공기 대 미디어(Media) 비율이라고 하는 필요한 공기량과 적절한 필트레이션 속도에 의해 결정됨). 더 높은 온도 조건에서는 일반적으로 더 보수적인 필트레이션 속도가 필요합니다.
알려진 특성을 가진 다양한 필터 미디어(Media)를 사용할 수 있습니다. 제거 공정을 기준으로 비교적 단순하게 필터 미디어(Media)를 선택할 수 있습니다. 가스 흐름의 다른 특성을 알고 있다면 간단할 수 있습니다.
그러나 모든 미디어(Media)가 모든 유형의 집진기 또는 조건에 적합한 것은 아닙니다. 예를 들어, 스펀본드 폴리에스테르가 일반적으로 셰이커 스타일 집진기에 적합하지 않다고 간주되는 것처럼, 유리 섬유는 일반적으로 봉투 모양의 펄스 제트 집진기 백에 적합하지 않은 것으로 간주됩니다. 따라서 작동 온도와 사용 가능한 미디어(Media) 온도는 고려되는 집진기 유형에 영향을 미칠 수 있습니다.
앞서 언급했듯이 온도는 집진기의 구성 재료에도 영향을 미칠 수 있습니다. 여기에는 금속, 개스킷 또는 페인트의 유형은 물론 습기 및 산 응축 제어 또는 작업자 안전을 위한 절연 특수 요구사항이 포함됩니다.
마지막으로, 필트레이션 속도는 가스 흐름의 밀도 변화에 영향을 받는다는 것을 기억해야 합니다. 온도가 증가하고 필트레이션된 총 공기량이 온도에 따라 증가하므로 온도는 집진기 크기에 영향을 줍니다.
습기
높은 습도는 집진기의 성능에 부정적인 영향과 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 습도가 높으면 분진과 상호 작용하는 습기의 명백한 영향(진흙)을 방지하도록 필터 미디어(Media)뿐만 아니라 집진기 본체 및 호퍼의 내부 측벽에도 예방 조치를 취해야 합니다. 불가능한 것은 아니지만 정상적인 펄싱이나 흔들기로 필터 미디어(Media)에서 진흙을 제거하는 것이 어려울 수 있습니다. 진흙을 통과하여 공기 이동을 시도해 실현하는 것은 훨씬 더 어렵기 때문에 집진기의 내부 온도를 습기 및 산성 이슬점 이상으로 유지하는 것이 중요합니다.
습기 이슬점 이상으로 집진기 벽 온도를 유지하는 것도 마찬가지로 중요할 수 있으며, 이는 특히 호퍼의 내부 벽에서도 마찬가지입니다. 호퍼의 내벽은 일반적으로 집진기 내부에서 가장 온도가 낮으므로 미디어(Media)의 온도가 이슬점보다 훨씬 높을 때 호퍼 내벽에 응결수 현상이 나타나는 것은 드문 일이 아닙니다.
펄스 클리닝 중인 필터의 분진이 젖은 호퍼 벽에 떨어질 경우 미치는 영향을 고려하십시오. 그렇게 되면 분진이 의도한 대로 호퍼 벽을 미끄러져 내려오지 않고 끈적한 분진이 배출 개구부를 가로질러 브리지를 형성해, 백 자체에 진흙이 형성된 것처럼 사실상 작동을 중단시킵니다.
이 문제가 발생하지 않도록 하려면 예방 조치로 하우징의 단열 또는 호퍼 외부의 추가 가열 엘리먼트 형태를 취해 볼 수 있습니다. 일부 환경에서는 펄스 클리닝에 사용되는 압축 공기를 가열하여 각 펄스 중에 방출되는 압축 공기를 팽창시키는 냉각 효과로 인해 집진기가 이슬점을 통과하지 않도록 방지해야 합니다.
결로는 습기가 과한 상태에 해당하기는 하지만, 실제로 결로가 발생하지 않고 습도가 상승하기만 해도 문제가 발생할 수 있습니다. 당, 염분 및 석회와 같은 흡습성 분진은 가스 흐름에서 습기를 적극적으로 흡수하므로 필터 미디어(Media)에서 제거하기가 매우 어려울 수 있습니다.
일반적으로 집진기는 흡습성 분진이 포함된 에어 플로우(air flow)의 상대 습도가 40% RH 이하로 유지될 때 최상의 성능을 발휘합니다. 소수성 또는 탄화플루오르 처리된 미디어(Media)를 사용하면 이러한 분진을 필터링하는 미디어(Media)의 분진 방출 특성이 향상되어 필터 미디어(Media) 전체에서 보다 안정적인 압력 손실이 발생하고 필터 교체 간격이 길어집니다.
높은 습도와 관련된 문제는 비교적 잘 알려져 있으며 예측 가능합니다. 그러나 고온 및 금속도료염과 같은 분진의 낮은 습도는 훨씬 더 어려울 수 있습니다. 고온 및 낮은 습도에서 금속도료염(및 특성이 유사한 기타 분진)은 마치 각 분진 파티클(particle)의 전하가 동일한 것처럼 작용합니다. 파티클(particle)이 서로 밀어내고 작은 파티클(particle)이 큰 파티클(particle)로 뭉치는 것은 무시할 수 있습니다. 분진 파티클(particle)이 뭉쳐 미디어(Media)에 모인 분진이 제거되어 호퍼로 이동해야 하기 때문에, 분진이 응집되지 않으면 파티클(particle) 크기는 동일하게 유지되고 공기 흐름은 손상된 분진을 미디어(Media)로 도로 이동시켜 다시 축적합니다. 이는 분진이 호퍼로 절대 이동하지 않음을 의미합니다. 일부 분진의 경우 이 효과가 충분히 심각하므로 응집을 촉진하기 위해 대개는 스팀 형태로 공기 흐름에 습기를 유입하는 것이 유리할 수 있습니다. 하지만 이러한 특성을 가진 분진은 집진기가 이미 작동된 이후까지도 인식되지 않는 경우가 많습니다.
그렇습니다! 습기로 인해 문제가 너무 많을 수도 있고 너무 적을 수도 있습니다!
화학
화학은 다양한 오염물을 포괄하는 광범위한 용어로, 가장 일반적인 것은 산성 가스이지만 응축 가능한 화합물, 탄화수소, 휘발성 유기 화합물(VOC) 등도 해당합니다. 일반적인 연소 부산물인 산화황(SOx) 및 염소(CL)와 같은 산 형성 화합물이 이 그룹에 포함됩니다. 이러한 화합물이 수분과 결합되면(연소 부산물이기도 함) 시스템의 온도가 산 이슬점 아래로 떨어질 때 산을 형성할 가능성이 있습니다. 이러한 화합물은 각각 건축, 표면 코팅, 절연 및 필터 미디어(Media) 선택 자재에서 문제를 유발합니다. 이러한 여러 오염물이 혼합된 가스 흐름은 훨씬 더 어려운 문제이며 공정 및 성능 우선순위에 대한 철저한 검토가 이루어져야 합니다. 많은 요구사항이 충돌을 일으킬 수 있으므로 최종 집진기 선택 시에는 특수 코팅에 대한 초기 자본 비용이 높지만 수명이 긴 집진기 또는 필터 교체 간격이 길지만 필터 미디어(Media) 비용이 높은 집진기 등의 절충이 필요합니다.
결론
이러한 각 가스 흐름 특성은 집진 장비의 선택 및 작동에 공통적인 문제를 유발하지만 이러한 요소가 조합된 가스 흐름은 큰 문제를 유발합니다. 한 공정에 대한 답이 유사한 가스 흐름으로 보이는 것에 대해서는 최선의 답이 아닐 수 있습니다. 예를 들어, 폴리페닐렌 황화물(Ryton) 미디어(Media)는 석탄 연소 보일러에서 나오는 뜨거운 SOx 함유 가스 흐름을 위한 탁월한 선택일 수 있습니다. 그러나 킬른이 상당량의 과도한 공기를 유도하여 결과적으로 석탄 연소 보일러보다 높은 산소 함량을 생성하면 석탄 연소 킬른에서 나오는 뜨거운 SOx 함유 가스에 적합하지 않을 수 있습니다. 이 뜨겁고 습한 플루가스 환경에서 Ryton 미디어(Media)는 산소 수치가 8%를 초과하므로 산화로 인해 물리적 강도가 손실될 수 있습니다. 보일러 플루가스는 이 수치보다 높은 경우가 드물지만 킬른에서 나오는 과도한 공기는 이 수치보다 훨씬 높은 산소를 끌어낼 수 있습니다. 따라서 폴리이미드(P84) 미디어(Media)는 산에 대한 저항성이 낮더라도 더 나은 선택이 될 수 있습니다.
요점: 까다로운 가스 흐름에 적합한 장비를 선택하려면 가스 흐름의 전체적인 특성을 반드시 알아야 합니다. 따라서 탐구심이 많은 집진기 영업 사원/엔지니어가 공정에 대해 캐묻기 시작하면 그의 의중을 믿어 보십시오. 그는 계획 단계에서 원인을 알 수 없는 무언가가 남아 있어 발생할 수도 있는 시운전 및 작동 중 예기치 못한 문제를 방지하려는 것입니다. 이와 같은 예기치 않은 상황을 반기는 사람은 아무도 없습니다. 다들 그러한 도전을 마주하면서 더 발전하는 것입니다.
