집진기 종류와 선정시 필요한 사항

집진기의 종류는 무엇이 있으며 어떠한 기준으로 분류하는 것일까요? 모을 집, 먼지/티끌 진, 기계 기 한문을 직역하면 먼지를 모으는 기계라는 뜻으로 풀이할 수 있습니다. 집진기는 명칭에서도 알 수 있듯이 그 목적이 뚜렷한 기계 장치입니다. 주로 동력원은 팬(FAN) 을 사용하는데 기류 즉 공기의 흐름을 이용해서 혼입되어 있는 먼지나 이물질을 필터 요소를 이용해서 먼지 따로 공기 따로 분리해주는 역할을 하는 산업 현장에 있어서 다양한 장소에 사용되고 있습니다. 사실 집진이라는 말 자체가 워낙에 두루뭉술 해서 집진기 관련 장치만 보이면 집진기라고 호칭하는 것이 일반화되어 있습니다. 우리가 승합차를 봉고라고 부르듯이 말이죠. 집진기 자체가 Special 하다기보다는 General 하게 사용되는 산업 장치이다 보니 분류에 대해서 조금 둔감해질 수도 있습니다. 일반인 견지에서 바라본 집진기의 종류는 사실 복잡하고 다양할 수밖에 없습니다. 필터를 뭘 쓰냐, 싸이클론이냐, 백 필터냐, Scrubber 냐, 미스트 집진이냐, 건식이냐, 습식이냐. 집진기의 목적은 하나이지만 집진하고자 하는 특정 대상물질의 종류에 따라 설비의 종류가 나누어지게 됩니다.

집진기의 종류를 살펴보기 전에 하나 궁금한 것이 있습니다. 우리가 일상생활에서 사용하는 공기청정기나, 진공청소기 또한 집진기의 한 분류라 할 수 있지 않을까요? 어찌 보면 목적에서는 일맥상통하는 부분이 있지만, 상업용으로 사용하는 집진기는 상대적으로 악조건 상황에서 다량의 먼지나 가스, Particle 을 포집해서 처리해 하기 때문에 생활용으로 사용하는 집진기류와는 구별된다는 것을 기억해야 합니다.

산업용 집진기는 크게 포집하고자 하는 특정 대상물에 따라 습식이냐, 건식이냐의 차이와 집진기 형태에 따라 아래와 같이 분류합니다.

미국의 정부 기관 산업안전 위생 담당자 회의 단체 ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists) 에서는 집진기를 다음과 같이 4 가지로 분류하고 있습니다. (이번 포스팅에서는 종류와 간략한 설명만 포함되어 있습니다)

• 전기 집진기 - Particulate contaminants are electrostatic precipitators
• 백필터 집진기(Bag filter) - Fabric Collectors
• 습식 집진기 - Wet collectors
• 건식 원심분리 집진기 - Dry centrifugal collectors

전기 집진기 - Electrostatic Precipitors

전기 집진기는 방전 전극과 반대 전하의 포집 전극 사이에 높은 전위차와 정전기를 이용해서 포집하는 방식으로 전하는 포집된 입자들은 정전기가 멈춘 이후에 중력에 의해 호퍼(수집통) 으로 모여지는 방식입니다. 아래 두가지 동영상을 통해 전기 집진기에 대한 원리를 이해할 수 있습니다.

Control Particle Size : ~1.0 micron

전기 집진기 이해를 돕기 위한 동영상을 링크합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=AcyFY3iAdlw

 

https://www.youtube.com/watch?v=Yz7fVySGugY

 

 

백필터 집진기 (Bag filter) - Fabric Collectors

직물소재의 필터를 적용한 집진기로써 직물의 소재는 유리섬유 부터 폴리 플로필렌 까지 다양한 소재를 적용합니다.

Control Particle Size : ~1.0 micron

백필터 집진기 이해를 돕기 위한 동영상을 링크합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=IY8srI8zTfw

 

 

습식 집진기 - Wet collector (Scrubber)

스크러버(Scrubber)라고도 알려져 있는 있으며 관성이나 중력을 이용한 집진기에서 필터링 되지 않는 공정에서 미세한 입자를 포집하고자 할 때 사용합니다. 물을 이용해서 입구와 내벽에 뿌리면서 세정작용을 함께 하며 세정시 입자가 물과 함께 떠내려 간 후 배출 시스템을 통해서 방출됩니다.

Control Particle Size : 0.5~10 micron

습식 집진기 이해를 돕기 위한 동영상을 링크 합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=BRNPgPBEzfM

 

건식 원심분리 집진기 - Dry centrifugal Collectors

집진기 분류 중에서 가장 단순하고 많이 사용되는 형식의 하나로써 Centrifugal 이라는 구심력과 중력을 이용하여 입자와 공기를 분리하고 포집된 물질은 바닥면의 호퍼로 내려가는 구조 입니다. 여러 단계의 필터링을 거치는 과정에 있어서 전단에서 입자의 크기가 크거나 고온일 경우 후단설비 전에 설치하여 사전에 필터링 하는 과정에 사용합니다.

Control Particle Size : 5-25 micron

건식 원심분리 집진기 이해를 돕기 위한 동영상을 링크합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=oZoweO_UX6s

 

ACGIH 에서 분류한 집진기 위의 4가지 형식에는 포함되어 있지 않지만 일반적으로 산업에서 대표 용어로 사용되는 집진기들이 있습니다.

• 오일미스트 집진기 (습식) : CNC 공작기계 오일 미스트와 같은 미립자 포집용
• 퓸 및 연기 집진기 (건식) : 용접 연기와 같은 형태의 미립자 포집용

집진기 선정시 필요한 사항

사용 목적에 맞는 올바른 집진기를 선택해야 하는데 워낙 다양해서 선택의 기준을 정하기가 쉽지 않습니다. 우선적으로 확인해야 할 사항은 집진하고자 하는 특정물질의 성분 (분진인지, 미스트인지, 가루인지, 매연인지, 용접연기인지 등등)을 알아야 합니다. 이것이 일차적으로 가장 중요한 요소이고 추가적으로 Particle size(입차 크기), 요구되는 효율과 처리 방법을 아는 것이 중요합니다. 이를 바탕으로 집진기를 선정하게 되는 것인데요. 예를 들어서 용접연기와 같이 입자의 크기가 연기 형태일 경우에는 카트리지 타입의 HEPA 필터를 적용합니다. 나무 부스러기와 같이 입자가 큰 경우에는 Cyclon 타입을 적용하는 것이지요.

건식 집진기와 습식 집진기를 구분하는 방법

2018년 곽OO 님께서 궁금하다고 문의 주신 내용입니다.

먼저 습식, 건식 집진기 는 대기, 배기가스 중에 고체 또는 액체 상태로 수분을 포함하거나 비산재, 연기, 산화철, 금속 연무를 포함한 먼지를 포집하는데 적용할 수 있습니다. 건식 습식의 차이점은 미국 NEPA(National Fire Protection Association) 에서는 건식 집진기는  중간에 걸러주는 장치 즉 필터가 내장되어 있어 공기와 Particle 을 분리 해주는 수집 장치라고 정의하고 있습니다. 습식은 위의 동영상에 나와 있듯이 Spray 를 통해서 물을 분사해서 먼지를 쓸어 내리는 형태의 집진기를 말합니다. 한마디로 필터링 방식이 물을 쓰느냐 필터를 쓰느냐의 차이라고 이해하시면 되겠습니다. 습식 집진기는 적용범위가 넓다는 부식성 가스등을 없애는 등 장점이 있지만 물을 지속적으로 소모해야 한다는 단점이 있습니다.

Inside Insight 였습니다.

 

INSIDE INSIGHTS ENCYCLOPEDIA