Разработка программно-аппаратного комплекса для исследования векторного поля скоростей в циклоне-сепараторе
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-204-210Ключевые слова:
циклон-сепаратор, датчики скорости, векторное поле скоростей, движение частицАннотация
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.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.
