ارزيابي تاثير افزودن زبري بر عملكرد قطره گيرهاي صفحه‌اي موجي به روش آزمايشگاهي

An Experimental Analysis of Effect of Introducing Roughness on the Performance of the Wave-plate Demisters

قطره ­گيرهاي صفحه­ اي موجي از بهينه­ ترين تجهيزات صنعتي براي جداسازي قطرات موجود در جريان­هاي دوفاز مي­باشند. در اين پژوهش تجربي، آزمايش‌هايي جهت اندازه­ گيري ميزان افت فشار و راندمان جداسازي قطره­ گيرهاي زيگزاگي و همچنين با هدف بهينه­ سازي عملكرد اين تجهيز در نظر گرفته شده است. جريان هواي عبوري توسط يك فن مكشي در انتهاي كانال در سرعت­هاي 1 تا 4 متر بر ثانيه ايجاد شده است. قطرات نيز توسط نازل­هاي مه پاش در اندازه­هاي 10، 15 و 20 ميكرون تحت فشار به درون جريان هوا تزريق مي­شوند. راندمان قطره ­گيري با اندازه ­گيري دبي جرمي خروجي از نازل­ها و دبي جرمي آب جمع‌آوري‌شده توسط قطره­گير و ميزان آب تبخير شده در كانال به‌وسيله اندازه ­گيري ميزان رطوبت و دما در ورودي و خروجي محاسبه شده است. اثرات زبري بر روي ديواره ­هاي قطره­ گير بر عملكرد جداسازي قطرات از جريان دوفاز ايجاد شده نيز مورد بررسي قرار گرفته است. در اين راستا تمامي آزمايش‌ها براي قطره‌گير با صفحات صيقلي و سپس براي قطره­ گير با صفحات همراه با زبري صورت گرفته است. نتايج به­ دست آمده افزايش راندمان در تمامي سرعت­ هاي اندازه‌گيري شده را بيان مي­نمايد و البته درصد افزايش راندمان براي سرعت­هاي پايين ­تر ميزان بيشتري را تا %20 به خود اختصاص مي­دهد. حال آنكه اين مقادير افزايش راندمان در پي افزودن زبري به صفحات، با اندكي افزايش در ميزان افت فشار قطره­ گير همراه بوده است.

Wave plate mist eliminators are one of the most efficient devices in the industrial processes involving gas and vapor flow that can remove droplets from the gas streams. In this article, a set of measurements are brought out to study the essential parameters, pressure drop and removal efficiency of the mist eliminator in order to optimize this device. The air flow is provided by a fan at the outlet of the setup in the velocity range of 1-4 m/s. Droplets with a diameters of 10, 15 and 20μm are injected by means of spray nozzles through the air flow. The removal efficiency of the mist eliminator is determined by measured parameters such as mass flow rate of nozzles and collected water, humidity and temperature of air at inlet and outlet of the channel. The main objective of this article is to evaluate the effect of introducing roughness to the surfaces of the plates in the performance of the mist eliminator. Results show an increase in the value of the removal efficiency for all range of the applied velocities, although the percent of increase was more considerable for smaller velocity magnitudes which percentile was up to 20%. Meanwhile, it will not cause a noticeable increase in the pressure loss.