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전산유체역학을 활용한 킬른 회전 방향에 따른 염소 By-pass 위치 선정에 관한 연구
전지민(Jimin Jeon),이명종(Myeongjong Lee),고형탁(Hyeongtak Ko),오세천(Seacheon Oh),이구회(Guhoe Lee),김재형(Jaehyeong Kim),김우태(Wootae Kim) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
시멘트 산업은 탄소중립 시나리오에 따라 소성 공정 에서 발생하는 이산화탄소 배출량을 줄이고자 대체 연료로써 폐합성수지의 사용량을 중가시키 고 있다. 폐합성수지의 염소 성분은 원료에 포함된 칼륨과 반용하여 염화칼륨을 생성한다. 염화칼륨은 소성로 내부에서 휘발과 응축을 반복 순환하며 코팅 현상으로 인한 하소로 막 둥의 문제를 발생시킨다. 따라서, 연료 대체율 향상과 안정된 시멘트 공정을 위한 염소 By-pass 시스템을 통해 염화칼륨을 우회해야 한다 염소 By-pass 설비는 염화칼륨이 고농도로 휘발되며 유속이 낮아 비산하는 양이 적은 구역에 설치해야 한다. 또한, 내부 유동장은 고온의 가스가 회전하며 유입되어 킬른의 회전 방향에 따라 다른 양상을 보인다. 본 연구는 전산유체역학 해석 프로그램인 ANSYS 2021 R2를 활용하여 킬론 회전 방향에 따 염소 By-pass 설비의 설치 위치를 선정 하는 연구를 수행하였다.
산업용 시멘트 소성로에서의 고체 입자의 거동에 대한 수치적 연구
김우태(Woo Tae Kim),이구회(Guhoe Lee),허원(Won Heo),오세천(Sea Cheon Oh),송민정(Min Jeong Song) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11
The movement of solid particles inside an industrial cement kiln is numerically simulated via the discrete phase model. The steady state velocity field is first calculated using SIMPLEC numerical scheme for the pressure-velocity coupling. Then, solid particles with different diameters are injected at the selected locations near the particle exit at the pre-calciner wall. Without the turbulent dispersion, the movement of solid particles are very limited. Relatively small particles with diameters of 20 or 10 micrometers show active movements both of the upward and downward directions. In addition, solid particles with lower density moves more actively in the two-stage cyclone.