Analysis of experimental research on cyclones with cylindrical and spiral shells

Abstract

The conducted investigation is aimed at providing information on air flow parameters in the cylindrical and spiral shell (devices are designed for separating solid particles from air flow having tangent flow inlet). Experimental research has employed multi-cyclones created by the Department of Environmental Protection at Vilnius Gediminas Technical University. The study is focused on investigating and comparing the distribution of the dynamic pressure of the airflow in six-channel cyclones inside the structures of devices. The paper establishes and estimates the efficiency of air cleaning changing air phase parameters using different particulate matters. The efficiency of the cyclone has been defined applying the weighted method based on LAND 28-98/M-08 methodology. The article presents the results of experimental research on the air cleaning efficiency of cylindrical and spiral shells using 20 µm glass and clay particulate matter under the initial concentration that may vary from 500 mg/m³ to 15 g/m³ using semi-rings with windows at different positions. The obtained results has shown that the maximum efficiency of the cylindrical shell increases up to 87,3 % while the initial concentration of glass makes 15 g/m³.

Article in Lithuanian.

Ciklonų su cilindriniu ir spiraliniu korpusais eksperimentinių tyrimų analizė

Santrauka. Nagrinėjami ir tarpusavyje lyginami oro srauto parametrai, jų kitimas ir valymo efektyvumas cilindriniame ir spiraliniame ciklone (įrenginiai skirti kietųjų dalelių iš oro srauto su tangentinio srauto įtekėjimu atskyrimui). Eksperimentinių tyrimų metu naudojami daugiakanaliai ciklonai, sukurti Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aplinkos apsaugos katedroje. Tyrimais buvo siekiama išanalizuoti ir palyginti kanalinių ciklonų oro srauto dinaminių slėgių pasiskirstymą įrenginių konstrukcijos viduje, nustatyti ir palyginti oro valymo efektyvumą, kintant oro fazės parametrams, panaudojant skirtingas kietąsias daleles. Ciklonų efektyvumai nustatyti svoriniu metodu, remiantis LAND 28-98/M-08 metodika. Pateikiami cilindrinio ir spiralinio korpusų ciklonų stiklo ir molio 20 µm kietųjų dalelių atskyrimo tyrimų rezultatai, esant įleidžiamai užteršto oro koncentracijai 500 mg/m³ – 15 g/m³, keičiant skirtingos geometrijos kreivalinijinius pusžiedžius. Nustatyta, kad efektyviausiai atskiriamos yra kietosios stiklo dalelės, esant 15 g/m³ pradinei koncentracijai, maksimalus efektyvumas nustatytas cilindriniame ciklone, jis siekia 87,3 %.

Raktiniai žodžiai: ciklonas; spiralinis; cilindrinis; kietosios dalelės; efektyvumas

Keyword : cyclone, spiral, cylindrical, solid particles, efficiency