بررسي تجربي تاثير افزودن پرهراهنما به گرداب‌ياب بر افت فشار و راندمان آيروسيكلون

Experimental Study on the Pressure dro‎p and Efficiency of an Aero-Cyclone with Guide Vanes on the Vortex Finder

از جدا كننده هاي آيروسيكلون در صنعت براي جدا سازي ذرات جامد از فاز گاز استفاده مي شود. علت جدايش ذرات در جدا كننده هاي سيكلون، جريان درهم چرخشي قوي و اينرسي ذرات مي باشد. پارامترهاي مهم براي طراحي سيكلون، راندمان و افت فشار مي باشند. از آنجا كه هندسه ي سيكلون به شدت بر روي راندمان و افت فشار تاثير مي گذارد، در اين پژوهش با تغيير در هندسه گرداب ياب سيكلون و ساخت مدل هاي جديد، راندمان و افت فشار به صورت تجربي براي سيكلونها با گرداب ياب هاي مختلف اندازه گيري شده است. سيكلون برمبناي طرح معمول استيرمند با بازده زياد طراحي و ساخته شده است. براي هدايت مناسب جريان به داخل سيكلون، پره هايي با زاويه ي 10 و 20 درجه نسبت به افق بر روي گرداب ياب سيكلون استيرمند قرار داده شد. افت فشار در سرعتهاي مختلف ورودي جريان و راندمان جداسازي ذرات بصورت آزمايشگاهي به دست آمدو براي حالتهاي مختلف مقايسه گرديد. نتايج تجربي نشان مي دهند كه با نصب پره هاي راهنما با پره راهنماي 20 درجه نسبت به افق روي گرداب ياب، افت فشار به طور متوسط در سرعت هاي 10 الي 20 متر بر ثانيه نسبت به سيكلون معمول 58 درصد كاهش يافته است و راندمان 2.3 درصد افزايش يافته است.

Cyclone separators are used to separate the solid particles from the gas streams in industrial applications. A strong swirling turbulent flow inside the aero-cyclone causes the particle separation due to their inertia. Two important parameters for cyclone design are the pressure drop and separation efficiency. The cyclone geometry strongly affects the efficiency and pressure drop. Therefore, in this article, different new geometries for the vortex finder of the cyclone are considered and tested experimentally. The efficiency and pressure drop have been measured and compared for different fabricated vortex finders. A typical high-efficiency Stairmand cyclone was considered and the guide vanes with an angle of 10 and 20 degrees to the horizontal plane were added to the original vortex finder. Experimental results show that for the guide vanes with 20 degrees angle, and at the gas velocities between 10 and 20 m/s, an‎d the efficiency at the optimum speed of 15 meters per second has increased by 2.3%.