A공장의 연마시설에서 발생되는 배출가스의 먼지제거에 cyclone이 사… | [대기환경기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경기사 필기] 17년 1회차

A공장의 연마시설에서 발생되는 배출가스의 먼지제거에 cyclone이 사용되고 있다. 유입폭이 40cm 이고, 유효회전수 5회, 입구유입속도 10m/s로 가동 중인 공정조건에서 10㎛ 먼지입자의 부분집진효율은 몇 % 인가? (단, 먼지의 밀도는 1.6g/cm³, 가스점도는 1.75×10^-4g/cm·s, 가스밀도는 고려하지 않음)

약 40

약 45

약 50

약 55

해설

부분집진효율을 구하려면 먼저 이 cyclone의 50% 분리입경(d_pc)을 구해야 한다. 단위를 cm·g·s로 통일하면 유입폭 W=40cm, 입구유입속도 V_i=10m/s=1,000cm/s, 유효회전수 N_e=5, 먼지밀도 ρ_p=1.6g/cm³, 점도 μ=1.75×10^-4g/cm·s이다.
 $d_{pc}=\sqrt{\dfrac{9\mu W}{2\pi N_e V_i \rho_p}}$ 
 $=\sqrt{\dfrac{9\times1.75\times10^{-4}\times40}{2\pi\times5\times1000\times1.6}}\approx1.12\times10^{-3}\,cm=11.2\,\mu m$ 
Lapple의 부분집진효율식  $\eta=\dfrac{(d_p/d_{pc})^2}{1+(d_p/d_{pc})^2}$ 에  $d_p=10\,\mu m$ 을 대입하면
 $\eta=\dfrac{(10/11.2)^2}{1+(10/11.2)^2}\approx0.44$ 
따라서 10㎛ 입자의 부분집진효율은 약 45% 수준으로 계산된다.

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