중력식 집진기에서 침강속도와 집진효율(%)

중력식 집진기에서 침강속도와 집진효율(%)

removal efficiency of dust collector

중력식 집진기에서 입자직경이 50 μm이며 밀도가 2,000 kg/m3,

가스유량이 10 m3/sec이다.

집진기의 폭이 1.5 m, 높이가 1.5 m이며

밑면을 포함한 수평단이 10단이며, 길이가 4 m일 경우

집진효율(%)을 계산하시오.

층류로 가정하며 점성계수 μ=1.75×10^(-5) kg/m•sec

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50 μm × (1 m / 10^6 μm) = 5×10^(-5) m

침강속도(V_g)를 계산하면,

Stokes의 법칙

V_g = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

> V_g: 침강속도 (m/sec)

> d: 입자의 직경 (m)

> ρ_s: 입자의 밀도 (kg/m3)

> ρ: 가스의 밀도 (kg/m3)

> g: 중력가속도 (9.8 m/sec^2)

> μ: 가스의 점도 (kg/m•sec)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/17425 )

= [(5×10^(-5) m)^2 × (2000 kg/m3) × (9.8 m/sec^2)]

/ [18 × (1.75×10^(-5) kg/m•sec)]

= [(5×10^(-5))^2 × (2000) × (9.8)] / [18 × (1.75×10^(-5))]

= 0.1556 m/sec

층류일 때,

집진효율(%)을 계산하면,

η = (N × B × L × V_g / Q) × 100

> η: 집진효율(%) 또는 제거효율(%)

> N: 단수

> B: 폭 (m)

> L: 길이 (m)

> Q: 가스량 (m^3/sec)

= (10 × 1.5 × 4 × 0.1556 / 10) × 100

= 93.36%

답: 93.36%

[참고] 가스의 밀도

가스의 밀도(공기의 밀도)를 빼주어야 하는데,

( 가스의 밀도가 문제에서 주어진 경우 )

( 참고 https://ywpop.tistory.com/22621 )

아래 예제와 같이,

가스의 밀도를 무시하고 계산했다.

( 가스의 밀도가 문제에서 주어지지 않았다. )

( 참고 https://ywpop.tistory.com/17425 )

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