Partikül kontrolünü teminen bir siklon sistemi tasarımı için, siklon performansının
doğru bir şekilde tahmin edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, siklon basınç düşümü,
dönüş sayısı ve dolaşım mesafesinin hesaplanması için yeni teorik yöntemler
geliştirilmiştir. Akış profili ve siklon boyutları, bir siklon içindeki dolaşım mesafesini
belirler. Dönüş sayısı, söz konusu dolaşım mesafesine bağlı olarak hesaplanmıştır.
Sonuçlara göre basınç düşümü, siklon çapı ile değil, giriş hızına göre farklılık
göstermektedir.
Siklon dış girdabındaki partikül hareketi, kuvvet dengesi denklemini oluşturmak
için analiz edilmiştir. Barth’ ın “statik partikül” teorisine göre, partiküle etki eden
kuvvetler dengelendiğinde, siklonun dış girdabındaki kesme noktası ve toplama olasılığı
dağılımı modelleri, teorik analizlerde kuvvet dengesi denklemi ile birleştirildiğinde
partikül (d50 çap ile) toplama olasılığı %50 olmaktadır. Siklonun toplama verimi ve
siklonun genel veriminin teorik hesaplamalarıyla, farklı tozlar için farklı siklon kesme
noktalarına rastlanmıştır.
Rastlanılan ve teorik kesme noktalarından regresyon uygunluğu yolu ile, 1D3D ve
2D2D siklonları için kesme noktası düzeltme modelleri geliştirilmiştir. Regresyon
sonuçları, kesme noktalarının, partikül boyut dağılımının (PBD) geometrik standart
sapmasına (GSS) nazaran kütlesel medyan çapına (KMÇ) daha duyarlı olduğunu
göstermektedir. Söz konusu araştırmada geliştirilen teorik genel verim modeli, düzeltilmiş
d50 ve PBD ile siklon toplam veriminin ölçülmesinde kullanılabilir
To design a cyclone abatement system for particulate control, it is necessary to
estimate cyclone performance accurately. In this study, new theoretical methods for
computing travel distance, numbers of turns and cyclone pressure drop have been
developed. The flow pattern and cyclone dimensions determine the travel distance in a
cyclone. The number of turns was calculated based on this travel distance. The results
show that cyclone pressure drop varies with the inlet velocity, but not with cyclone
diameter.
Particle motion in the cyclone outer vortex was analyzed to establish a force
balance differential equation. Barth’s “static particle” theory, particle (with diameter of
d
50
) collection probability is 50% when the forces acting on it are balanced, combined with
the force balance equation was applied in the theoretical analyses for the models of cyclone
cut-point and collection probability distribution in the cyclone outer vortex. Cyclone cut points for different dusts were traced from measured cyclone overall collection efficiencies
and the theoretical model for calculating cyclone overall efficiency.
The cut-point correction models (K) for 1D3D and 2D2D cyclones were developed
through regression fit from traced and theoretical cut-points. The regression results indicate
that cut-points are more sensitive to mass median diameter (MMD) than to geometric
standard deviation (GSD) of particle size distribution (PSD). The theoretical overall
efficiency model developed in this research can be used for cyclone total efficiency
calculation with the corrected d
50
and PSD
