여과집진기

사업소개

맑은공기, 깨끗한 환경을 지키는 기업!

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여과집진기

여과집진기 | ㈜EPiT

여과집진기 (Bag Filter)홍보영상

분진을 함유한 배출가스를 여과백(filter bag)을 통과시켜 분진은 여과백에 걸르고 청정공기는 Bag house의 상부 (clean plenum) 및 연결 덕트(duct)를 통해 굴뚝(stack)으로 배출하게 되며, 여과백에 걸러진 분진은 누적되어 적정 차압(differential pressure)에 이르게 되면 탈진하여 호퍼(hopper)를 통해 처리 하게 되는 대기오염 방지 설비입니다. 다양한 형태의 분진을 포집 처리할 수 있을 뿐 아니라 고농도의 함진가스도 효율적으로 처리할 수 있으며, 가스의 특성과 온도를 고려하여 여과백 재질을 선정합니다.

1. EPiT주름백 형태
2. EPiT주름백 특징 및 우수성
3. EPiT주름백 자체생산
4. EPiT주름백 지적재산권 인증

EPiT주름백이란?

EPiT는 꾸준한 연구개발을 통하여 EPiT주름백을 개발하였으며 2013년 특허 등록하여 생산 공급하고 있습니다. 아래와 같이 콤팩트(compact)한 엔지니어링/설계가 가능하고 성능 및 에너지 절감 등 효율이 증명이 되어 실질 고객사에게 좋은 솔루션(문제 해결 방안)이 되고 있습니다.

1. EPiT주름백의 형태

EPiT 주름백

2020년
우수연구개발
혁신제품
테스트 용 Bag filter

테스트 백필터에
EPiT주름백을 설치한 사진

2. EPiT주름백의 특징 및 우수성

1) 비 고정 형태의 유연한 주름을 가진 주름백

탈진 시, 주름이 펴지며, 탈진이 완료되면 원상태로 돌아가는 주름 구조를 갖는 여과백 제품

(* 카트리지 주름백은 Frame에 의해 고정된 주름을 갖고 있는 별개 타입의 주름백 임)
2) 기존 원형백 대비 200~300% 여과면적 확장 가능 (아래 『탈진 메커니즘의 비교』 참조)
3) 기존 원형백의 탈진 방식(충격 탈진)과 다른 저압 펄싱

분진 흩어짐 및 재비산이 최소화하여 집진효율 상승

저압 펄싱으로 주름백 모재에 충격이 줄고 stress가 적어져 수명이 길어짐 (원형백의 약 1.5 ~ 3배)
<탈진 메커니즘의 비교>

고객사에서 많이 적용하고 있는 세가지 종류 백들에 대한 탈진 메커니즘을 비교하였습니다.

아래에서 볼 수 있듯이, 탈진 방식은 여과집진기의 집진 효율은 물론 운전 효율에도 많은 영향이 있음을 알 수 있습니다.

EPiT 주름백
기존 원형백
카트리지 백

기존 원형백
카트리지 백
EPiT 주름백

4) 집진 효율의 우수성 (한국에너지기술연구원의 테스트 자료 참조)

우수한 집진효율 / 우수한 부분 집진효율 (미세/초미세 먼지)

	총괄집진효율(%)
원형백	99.35%
EPiT주름백	99.74%

입자 직경	0.3µm	1µm	2.5µm
원형백	98.51 %	97.51 %	98.05 %
EPiT주름백	99.43 %	99.06 %	99.27 %

탈진 간격 및 잔류압력 손실 변화의 비교

EPiT주름백은 재비산이 적어 탈진(펄싱) 후, 원형백 대비 잔류 압력 손실 변화 적으며, 따라서 탈진 간격 또한 원형백 대비하여 길어짐 (분진 누적에 의한 적정 차압까지 시간이 원형백 대비 길어짐).

	총괄집진효율(%)
원형백	99.35%
EPiT주름백	99.74%

입자 직경	0.3µm	1µm	2.5µm
원형백	98.51 %	97.51 %	98.05 %
EPiT주름백	99.43 %	99.06 %	99.27 %

- 상기 탈진 간격을 년간 펄싱 회수로 약산하면 (300일)

원형백 : 12,000회/년

EPiT주름백 : 5,100회/년

(* 여과재 원단에 고압의 펄싱을 많이 받을수록 원단의 노화 및 마모가 빨리 진행됨)

5) 기존 원형백과 호환 가능
- 기존 설비(tube sheet 등) 개조 없이 용량/성능 향상이 가능함.
- 기존 원형백과 동일 원단의 사용으로 원단에 대한 추가적 검증 불필요.

3. EPiT주름백 자체 생산

1) 고객 맞춤형 설계/제품 공급 가능
2) 현장 문제점의 즉각적 제품에 반영 및 개선 가능
3) 자체 개발을 통한 지속적인 개선/혁신 가능
4) 생산성/품질 향상을 통한 경쟁력 확보

4. EPiT주름백 지적재산권 및 인증

1) EPiT주름백 관련 특허 : 등록 13건 (국내는 물론 미국, 일본, 동남아 포함)
2) 지자체 인증
우수연구개발 혁신제품 지정 (환경부, 한국환경산업기술원 2020 06. 30)

인천광역시 품질 우수제품 지정 (인천광역시, 2020 08. 21)

[특허증]집진기용 필터
우수연구개발 혁신제품
인천광역시 품질우수제품

여과집진기 신설시, EPiT 주름백을 적용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

EPiT주름백 주요 이점	세부내용
Compact한 설계 (원형백 대비 여과면적 200~ 300%확장)	원형백 적용 집진기 사이즈를 2/3이하 축소. (현장 맞춤 가능) 동일 ACR로 부품을 줄일 수 있음 (30 ~ 40%)
우수한 집진효율	우수한 탈진 성능 (저압pulsing으로 재비산 최소화) 특히 미세/초미세 분진에 우수한 집진효율
운전비용 절감	우수한 탈진 성능으로 ID Fan 동력비 절감 저압 및 탈진 횟수를 1/2로 줄여 사용 air 절감
장수명 (원형백 대비 1.5 ~ 2배)	저압 pulsing(3~4kg/cm2)에 의한 Bag 모재 stress 감소 탈진 횟수 감소(1/2) 및 피로/마모도 감소
교체 시 비용 절감	교체가 용이 (짧은 백 길이) 교체 수량이 ½ 이하 (수명 포함)
경제성 제교	원형백 대비 20 ~ 40% 절감

1) EPiT주름백을 적용하여 기존 여과집진기를 신설할 경우

일반 원형백과 동일 ACR로 적용 시, Compact한 설계 가능

여과집진기를 ½로 설계하여 Bag 부품 수량을 줄임으로써 제조/설치비용 절감
설치 장소가 협소하거나, 높이 등에 제약이 있을 때, 매우 효과적인 방법
유지보수비용 절감

원형백 대비
동일 길이로 EPiT주름백을 적용하여
여과집진기 설계할 경우,

기존 여과집진기 성능개선 시, EPiT 주름백을 적용하여 기존 여과집진기의 문제점 해결 할 수 있습니다.

기존 여과집진기 주요 문제점	EPiT주름백 적용 시의 이점
기존 원형백과의 호환성	기존 원형백과 호환 가능 (기존 cage/부품 재 사용)
여과 면적 부족/높은 차압 (처리 풍량/흡입 능력 부족)	기존 원형백 대비, 200% 이상 여과면적 확장 저압pulsing으로 분진 재비산을 최소화하여 미세/초미세 분진을 포함한 분진 제거효율이 높고, 잔류 차압이 낮음
Bag의 잦은 교체 주기 (하부 눈막힘/잦은 충돌로 마모)	면적 확대로 길이를 짧게 하여 Can속도 개선, 충돌 줄임. 하부 공간 확보로 Gas 흐름 조정, 조대 분진 자유 낙하.
탈진이 잘 안되는 여과집진기	주름 펴짐에 의한 우수한 탈진 방식
Bag 교체가 힘든 여과집진기 (길이가 긴 Bag, 분진고착 등)	짧은 길이 또는 상대적 적은 수량 교체 (교체시간 단축) Cage 접촉부가 적고, Bag 둘레가 넓어 설치 용이
경제성 개선	기존 원형백 대비 20 ~ 50% 개선

1) EPiT주름백을 적용하여 기존 여과집진기를 개선할 경우

기존 여과집진기가 1실(compartment)에 4m 길이 120개의 원형백으로 구성되어 있다면, 이를 EPiT주름백으로 개선할 경우 같은 ACR적용시 길이를 2m로 줄여 구성할 수 있습니다. 이럴 경우, 백이 길어 부딪쳐 충돌에 의한 마모나 훼손, 그리고 탈진이 안되는 문제 등이 발생할 수 있는데 백 길이를 짧게 함으로써 훼손을 줄이고 여과집진기의 성능을 개선 시킬 수 있습니다. (아래 CFD 자료 참조)

기존 원형백 대비
EPiT주름백을 짧게 적용하여
여과집진기의 성능개선 할 경우,

2) 원형백을 길이를 줄인 EPiT주름백으로 교체시 Bag filter의 개선효과

개선 전(기존 원형백 적용)과 개선 후(EPiT주름백 적용)를 아래와 같이 CFD(컴퓨터 유체역학) 적용 가스 흐름 모형테스트(simulation test)를 하였습니다.

(a) 일반적 여과집진기 상태 (개선 전)

기존 여과집진기에는 일반적으로 4m ~ 6m의 원형백을 적용
함진가스(dust-laden gas)는 덕트로부터 여과집진기 내로 15~20m/sec 속도로 매우 빠르게 진입
빠른 속도의 함진가스는 반대편 벽에 부딪친 후, 백의 간섭으로 고르게 퍼지지 못하고 상당량의 가스는 벽을 타고 빠르게 올라가게 된다.
이에 따라 인입 덕트(inlet duct)의 반대 편 백에는 과도한 부하가 걸리게 되며,
- 빠른 속도의 가스로 백 간의 마찰 및 충돌 발생으로 조기 훼손 발생
- 함진 가스의 쏠림으로 인해 상대적 일부 백의 편중 마모 및 수명 단축
- 탈진을 하여도 빠른 상승 속도로 인해 분진의 재비산으로 효율 저하

(b) EPiT주름백으로 교체에 의한 개선

기존 여과집진기에 4m 원형백에 ½인 EPiT주름백 2m를 적용.
- 오히려 여과면적 늘어나고 ACR이 개선 됨.
- 백 하우스 ½이 빈 공간
마찬가지로 빠르게 진입한 함진가스는 반대편 벽에 부딪친 후, 빈 공간에서 뒤섞임을 통해 느려진 가스속도로 평준화 됨(Gas flow balance).
느려진 가스는 고르게 백 사이로 상승하게 되며,
- 백 간의 마찰 및 충돌 발생이 없어지고 이에 의한 조기 훼손이 없어짐.
- 빈 공간에서의 가스 상승속도(Can velocity)가 저하되어, 조대분진은 자중 낙하하며 낙하 분진의 비산이 감소.
- 분진 농도가 줄어든 가스의 고른 분포로 여과백의 부하가 줄어들어, 집진 효율이 좋아지고, 수명이 길어짐. 또한 비산이 줄어 잔류압력이 낮아지고 에너지절감 효과.

카트리지백(Cartridge Filter Bag)에서 EPiT주름백 적용 시의 이점

카트리지백	EPiT주름백
Cage 재사용 불가 (Cage 일체형)	Cage 재사용 가능
탈진 효율이 낮아져, 높은 차압으로 운전 비용 상승	탈진 효율이 높아, 낮은 차압으로 운전 비용 감소
고농도 분진에서 적용 부적합	고농도 분진에서 적용 적합
폐기물 처리비용 높음	폐기물 처리비용 낮음

1) EPiT주름백을 적용하여 카트리지백 여과집진기를 개선할 경우

카트리지백 사용시

고정형 주름으로 탈진시 탈진되지 않고 주름 사이에 분진 고착
이에 따라 차압 상승으로 집진효율저하 및 훼손(터짐,파공)
운전 동력비 (송풍기 및 압축공기) 상승

EPiT주름백으로 교체에 의한 개선

유동성 주름으로 탈진시 주름 사이에 분진 고착이 발생하지 않음
이에 따라 상대적으로 차압 감소 및 집진효율 상승
운전 동력비 (송풍기 및 압축공기) 감소

* 카트리지백 과 EPiT주름백 탈진 상태 비교

개선전 (카트리지백)탈진상태
■탈진이 되지 않아 조기 사용 불가

개선후 (EPiT 주름백) 탈진상태
■저압 탈진에도 탈진상태 양호.

2) 탈진 메커니즘 비교

* 탈진 메커니즘 및 특징

· 교체된 카트리지백
· 신규 설치된 EPiT주름백

3) 폐기물 처리

Description	카트리지백	EPiT주름백
1.처리방법	- 철거 Bag 수거후 여과재 및 steel 분리작업 후 여과재 위탁업체 처리 - 처리과정 복잡 ★ 폐기물 처리 과정 비교 사진 참조	- 철거 Bag 수거 후 여과재 위탁업체 바로처리 - 처리과정 단순 ★ 폐기물 처리 과정 비교 사진 참조
2.처리비용	상대적으로 높음	상대적으로 낮음