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등가가스를 이용한 부분예혼합 가스기기의 호환성 판정법
Estimation Method of the Interchangeability Using Equivalent Gases in a Partial Premixed Gas Appliance

김종민    (인하대학교 기계공학과   ); 이승로    (인하대학교 기계공학과   ); 하영철    (한국가스공사 연구개발원   ); 이성민    (한국가스공사 연구개발원   ); 이창언    (인하대학교 기계공학과  );
  • 초록

    본 연구는 등가가스를 이용하여 다양한 조성의 천연가스에 대한 부분예혼합 가스기기의 호환성 판정법을 실험을 통하여 검토 제시하였다. 본 판정법을 위해, 가정용 가스레인지를 이용 등가가스와 천연가스의 화염을 비교 하였으며, 화염의 부상 및 불완전연소에 대해 측정을 하여 KS 규격과 비교하였다. 그 결과, 등가가스와 천연가스의 화염은 화염길이, 화염색, 화염모양 등의 차이가 거의 없었다. 또한 화염의 부상 발생은 웨버지수 51 MJ/ $m^3$ 이상에서 안정함을 보였으며, 불완전 연소지수의 경우, 웨버지수 56.3 MJ/ $m^3$ 에서 CO 농도가 95~100 ppm 정도를 보여주었다. 결과적으로 천연가스에 대한 화염의 부상과 불완전연소에 대해 호환 범위를 웨버지수 51~56.3 MJ/ $m^3$ 로 제안하였으며, 이 범위 내의 천연가스는 국내 가정용 부분예혼합 가스기기에 대해 호환 가능하다는 의미이다.


    The estimation method of the interchangeability in a partial premixed appliance about various compositions of natural gases using equivalent gases, experimentally. The results of the experiment in which equivalent gases were used compared with those obtained in experiments in which natural gases were used; Images of flames, lift-off limits, CO emissions, and incomplete combustion indices in KS standard for the domestic gas range were considered. From the comparison, it was observed that the length and color of the flame of the equivalent gases were almost the same as those of imported natural gases. Further, in the case of gases with Wobbe indices greater than 51 MJ/ $m^3$ , the KS standard for lifting limits was satisfied. Furthermore, in the case of gases with Wobbe indices less than 56.3 MJ/ $m^3$ , the CO mole fractions are in the range 95-100 ppm. Hence, the range of Wobbe indices 51-56.3 MJ/ $m^3$ was proposed to be the range for interchangeability from the points of view of lifting limits and incomplete combustion, as prescribed in the domestic gas range in the case of imported natural gases.


  • 주제어

    등가가스 .   호환성 .   웨버지수 .   부분예혼합 가스기기.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Kim, H. T. and Lee, S. R., 1999, "A Study on the Combustion Characteristics of Fuel Gas and Their Interchangeability," Energy Engineering. J, Vol. 8, No. 1, pp. 174-180. 
    2. AGA Testing Laboratories, 1946, "Interchangeability of Other Gases with Natural Gas," AGA Research Bulletin NO. 36. 
    3. Weaver, E. R., 1951, "Formulas and Graphs for Representing the Interchangeability of Fuel Gases," J. Research of the National Bureau of Standards, Vol. 46, No. 3, pp. 213-245. 
    4. Dutton, B. C., 1984, "A New Dimension to Gas Interchangeaility," The Institution of Gas Engineers, Communication 1246. 
    5. Gilbert, M. G. and Prigg, J. A., 1951, "The Prediction of the Combustion Characteristics of Town Gas," Tans. Inst. Gas Eng., pp. 530-589. 
    6. Economic Regulation Authority, 2007, "Gas Exchangeability in Western Australia." 
    7. Korean Agency for Technology and Standards, 2007, "KS B 8101-Test Methods of Gas Burning Appliances." 
    8. Korean Agency for Technology and Standards, 2008, "KS B 8114-Gas Range." 
    9. Lee, C. E., Hwang, C. H. and Hong, S. C., 2008, "Proposal and Validation of a New Type of Flame Stability Diagram for Partially Premixed Flames," Fuel, Vol. 87, pp. 3687-3693. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Ha, Young-Cheol ; Kim, Sung-Min ; Lee, Chang-Eon ; Choi, Kyoung-Seok 2011. "Test Gases for Gas Burning Appliances of New Gas Group" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 35(4): 439~444   
    2. Ha, Young-Cheol ; Park, Seo-Jong ; Park, Won-Sic ; Choi, Kyoung-Seok ; Lee, Chang-Eon 2011. "New Method for Estimating Gas Interchangeability for 13A Gas Appliances" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 35(9): 961~967   

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