بررسي عملكرد الكتروسيكلون در جمع آوري ذرات هوابرد زير يك ميكرومتر سيليس

Assessing Electrocyclone Performance in Collecting Smaller than 1 µm Silica Airborne Particles

زمينه و هدف: سيكلون يكی از رايج ترين وسايل غبارگيرهاست كه با استفاده از نيروی گريز از مركز ذرات را از جريان گاز جدا می كند اما بازده خوبی برای كنترل ذرات كوچكتر از 10µm ندارد. هدف اين مطالعه بررسی تاثير باردار­كردن ذرات بر بازده سيكلون در جمع آوری ذرات كوچكتر از µm 1 سيليس است. روش بررسی: در راستای هدف فوق يك سيستم تهويه موضعی همراه با پالايشگر سيكلون با راندمان متداول مدل Lapple به صورت پايلوت طراحی و نصب گرديد. يك منبع تغذيه ولتاژ بالا كه قادر به تامين ولتاژ 18 Kv بود برای باردار كردن ذرات سيليس به روش‌های استفاده شد. برای نمونه برداری از ذرات در بالا دست و پايين دست سيكلون در شرايط مختلف تحقيق، از پروپ ايزوكنتيك استفاده شد و اندازه‌­گيری توسط دستگاه شمارنده ذرات مدل Grimm 1.08 انجام گرفت. يافته ‌ها: بارداركردن ذرات سيليس باعث افزايش قابل توجه بازده آنها شده است. بازده جمع آوری با افزايش ولتاژ رابطه مستقيم دارد طوری كه بازده جمع آوری كل ذرات از 7/2% در حالت بدون باردارسازی به حدود 72% در حالت باردارسازی با ولتاژ 18 Kv افزايش يافته است. از نتايج مهم ديگر، اثر معكوس سرعت جريان هوای ورودی هوا بر بازده كنترل ذرات در حالت باردارسازی بوده است. نتيجه‌گيری: استفاده از الكتروسيكلون برای جمع آوری ذرات كوچكتر از 1µm  در مقايسه با سيكلون دارای بازده قابل توجهی است.

Background and Objectives: Cyclone is one of the most utilized dust collectors for airborne particles control. It separates particles from airflow by centrifugal force. However, it is not effective in collecting very fine particles smaller than 10 μm in diameter. The aim of this study was to assess the performance of charging particles on cyclone efficiency in collecting particles smaller than 1 μm. Materials and Methods: To achieve the above aim, a pilot air conditioning system equipped with conventional cyclone of Lapple model was designed and installed. A high voltage (18 KV) DC power supply was used for charging silica particle in corona charger. Isokinetic probe was used for particles sampling at upstream and downstream of cyclone under different study conditions and measurement was carried out using Grimm 1.08 dust counter. Results: Charging fine airborne silica particles caused a significant increase in collection efficiency. There is a direct relationship between collection efficiency and charging voltage, so that the total particles collection efficiency was increased from 2.7 to about 72% with respect of increasing charging voltage from zero to 18 Kv. However, inlet air velocity has a negative effect on the collection efficiency of particles charged. Conclusion: Applying electrocyclone in collecting fine particles smaller than 1 µm is more efficient compared with that of conventional cyclones.