زمينه و هدف: از مهمترين منابع توليد گردوغبار، فعاليتهای گسترده توليدی و صنعتی ميباشد که اغلب اين صنايع به منظور جمعآوری و کنترل اين ذرات گردوغبار از سيکلونها استفاده ميکنند. راندمان حذف در اين دستگاهها به عوامل مختلفی از جمله پارامترهای طراحی مثل ابعاد سيکلون، دانسيته ذرات، درجه حرارت عملياتی، خصوصيات فيزيکی سيال يعنی دانسيته جريان گاز، ويسکوزيته و سرعت ورودی سيال به سيکلون، بستگی دارد. پژوهشهای متعدی بر روی هر يک از اين پارامترهای تأثيرگذار به صورت مطالعه و بررسی محاسباتی انجام شده است. هدف پژوهش حاضر بررسی و ارزيابی بر هم کنش فاکتورهای اصلی بر راندمان حذف و هم چنين اثر فاکتورهای مورد بحث بويژه ويژگی های ساختاری سيکلون بصورت کاملا تجربی و آزمايشگاهی بوده است.
روش بررسی: روش 3685 ASTM D به دليل مطابقت شرايط نمونه برداری، قطربرشی و هندسی با سيکلون بمنظور نمونه برداری و ارزشيابی در اين مطالعه مورد استفاده قرار گرفته است. برای انجام اين تحقيق و انجام مراحل نمونه برداری در محل آزمايشگاه، سيکلونی با قابليت تغيير در زاويه ورودی و ارتفاع ايجادکننده گرداب ساخته شد. با ايجاد تغيير در هر يک از پارامترهای طراحی سيکلون، راندمان حذف گردوغبار در اين دستگاه مورد بررسی و آزمايش قرار گرفت.
يافته ها: نتايج تاثير همزمان زاويه ورودی سيکلون و افت فشار بر حذف ذرات نشان ميدهد که در محدوده زاويه ورودی 90- 60 درجه و فشار 5/9- 8 ميلی مترآب راندمان مطلوب معادل 90- 60 درصد ذرات کل زير 10 ميکرون در طرح سيکلون جديد حاصل شده است.
بحث و نتيجه گيری: يافته های اين مطالعه نشان می دهد استفاده و بکارگيری اين مدل سيکلون می تواند بطور اميدوار کننده ای در کنترل مسائل و مشکلات مربوط به فرايند انتشار ذرات با قطر آئروديناميکي10- 1ميکرومتر موثر و کمک کننده باشد.
Background and aims: Extensive industrial and production activities are one of the major sources of dust. In many cases, cyclones are used as the control measure. The removal efficiency of dust in cyclones depends on different factors. Some of these factors are, the design parameters, e.g. cyclone diameter, particle density, operating temperature and fluid physical properties, density of gas flow, viscosity and inlet velocity of fluid. There are some studies by parameters simulation approach as mathematical models. The purpose of this study was to evaluate the interaction of the main factors on the particle removal efficiency and other discussed factors, particularly the structural properties of a cyclone completely in experimental scale.
Method: The ASTM D3685 method was used in whichsampling condition and duct’s size and geometric diameter was in accordance with the cyclone. For conducting different stages of sampling in the laboratory, a cyclone (as physical model) with the flexibility of changing the inlet angle and vortex finder height was constructed. The removal efficiency of dust in the cyclone was examined with changing the design parameters.
Results: The effect of cyclone inlet angle changes and pressure loss on dust removal was observed simultaneously in the new designed cyclone. It indicates that optimized efficiency of 60 – 90% was obtained in pressure of 8 - 9.5 mmH2o and inlet angle of 60 - 90 degree for total particle below 10 micron (PM10).
Conclusion: The findings of this study suggest that utilizing this cyclone model may assist in controlling the problems involving emission processes with the potential of particle generation which have 1-10 micron aerodynamic diameter.
Keywords: Cyclone, Aerodynamic Factors, Geometrical Parameters, Dust Removal, vortex