Разработка программно-аппаратного комплекса для исследования векторного поля скоростей в циклоне-сепараторе

Авторы

  • В. К. Николаева Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова
  • А. П. Борисов Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-204-210

Ключевые слова:

циклон-сепаратор, датчики скорости, векторное поле скоростей, движение частиц

Аннотация

Рассмотрен актуальный вопрос автоматизации и исследования векторного поля скоростей в циклоне-сепараторе с винтовой вставкой. В отличие от циклонов, используемых сейчас на зерноперерабатывающих предприятиях, имеющих эффективность 80 %, циклон-сепаратор с винтовой вставкой позволяет увеличить эффективность очистки до 99,5-99,9 %, что позволяет более эффективно использовать его во взрывоопасном мукомольном производстве. Для выявления эффективных режимов работы и параметров циклона-сепаратора было проведено моделирование векторного поля скоростей в SolidWorks, исследованы тангенциальная, осевая и радиальная скорости. Также был разработан программно-аппаратный комплекс, позволяющий получать данные о скорости внутри циклона-сепаратора. Основой разработанного программно-аппаратного комплекса является Raspberry Pi, позволяющий с высокой скоростью обрабатывать полученные данные. Также в статье описаны принципы работы разработанного комплекса. Результаты эксперимента показали, что на мучной пыли эффективность рассматриваемого циклона-сепаратора превысила 99,5 %, при этом расход воздуха составил 376 м3/ч, 472 м3/ч и 516 м3/ч, а ΔР - менее 600 Па. Скорость во входном патрубке винтовой вставки составила 18-20 м/с, а на выходе из винтовой вставки скорость воздушного потока составляет 50-70 м/с.

Биографии авторов

В. К. Николаева, Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова

магистрант

А. П. Борисов, Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «ИВТиИБ»

Библиографические ссылки

Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. М. : Мир, 1987. 588 с.

Страус В. Промышленная очистка газов : пер с англ. М. : Химия, 1981. 616 с.

Saputro H., Firdani T., Muslim R., Estriyanto Y., Wijayanto D. S., Lasmini S. and Khaniffudin. The CFD Simulation of Cyclone Separator without and with the Counter-cone in the Gasification Process // 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 288 012142. https://doi.org/ 10.1088/1757-899X/288/1/012142

Sastry S. Performance Studies of Cyclone Separator: Experiment and Design Considerations Paperback use pre formatted date that complies with legal requirement from media matrix by SusarlaVenkata Ananta Rama Sastry. LAMBERT, 2013. 472 с. : ил.

Пат. 2442662 С1 Российская Федерация, МПК В04С 5/103. Аэровинтовой циклон-сепаратор / В. Л. Злочевский; заявитель и патентообладатель В. Л. Злочевский, ГОУ ВПО «Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова» (АлтГТУ), 2010122775/05. Заявл. 03.06.10; опубл. 20.02.12, Бюл. № 5. 7 с. : ил.

Xu W. W., Li Q., Zhao Y. L., Wang. J. J. and Jin Y. H. (2016). Numerical study of particle deposition and scaling in dust exhaust of cyclone separator. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 129(1), 012022.

Nicolaeva B. K., Zlochevskiy V. L., Borisov A. P. Development of a software and hardware system for monitoring the air cleaning process using a cyclone-separator. Journal of Physics: Conference Series, vol. 881, conference 1 http://iopscience.iop.org/article/ 10.1088/1742-6596/881/1/012023/pdf

Злочевский В. Л., Мухопад К. А. Анализ формирования аэропотока в циклоне // Южно-Сибирский научный вестник. 2015. № 4(12). С. 5-13.

Численные исследования закрученного турбулентного течения в сепарационной зоне воздушно-центробежного классификатора / А. В. Шваб, П. Н. Зятиков, Ш. Р. Садретдинов, А. Г. Чепель // Прикладная механика и техническая физика. 2010. Т. 51, № 2(300). С. 174-181.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017662653. Программа для контроля и управления воздушным потоком в циклоне-сепараторе / В. К. Николаева, А. П. Борисов. Заявл. 26.09.17, опубл. 13.11.17.

Загрузки

Опубликован

02.07.2018

Как цитировать

Николаева, В. К., & Борисов, А. П. (2018). Разработка программно-аппаратного комплекса для исследования векторного поля скоростей в циклоне-сепараторе. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 21(2), 204–210. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-204-210

Выпуск

Раздел

Статьи