سیکلونها
سیستمهای گردگیر
دستگاه سیکلون عمل جداسازی ذرات را با نیروی گریز از مرکز انجام میدهد. به این صورت که جریان گاز حامل غبار از دیواره بالایی بدنه دستگاه سیکلون که شکل استوانهای دارد و به یک مخروط ناقص منتهی میشود، وارد آن شده و به طرف پایین جریان مییابد. سپس، ابتدا در فضای حلقوی بین سطح جانبی لوله خروجی و سطح داخلی استوانه دستگاه سیکلون و سپس در محفظه آن به چرخش درمیآید و یک گرداب محیطی به وجود میآید.
انواع دستگاه سیکلون
گاز و غبار به صورت زاویهدار وارد جمع کننده استوانهای شده و با سرعت زیاد و در یک مسیر گردابی به سمت پایین حرکت میکنند. این اتفاق باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز میشود. این گردابه حرکت خود را به سمت پایین یا به انتهای قسمت مخروطی ادامه میدهد.
در این مرحله، به علت اصل بقا، اندازه حرکت زاویهای یک گردابه داخلی از محل انتهای مخروط در جهت عکس گردابه اولیه آغاز میشود و مسیر خود را به سمت بالا ادامه میدهد؛ در نهایت از مجرای خروجی، هوا عاری از غبار میشود. ذرات غبار سنگینتر به دلیل برخورد با دیوارهها، از جریان گاز جدا شده و به سمت پرهها میلغزند.
بازده دستگاه سیکلون
بازده سیکلون ها به عوامل زیر بستگی دارد:
گرداب سیکلونی
در حقیقت هنر موجود در طراحی و ساخت دستگاه سیکلون ، کار با گردابههای داخلی و خارجی و نحوه تولید تشکیل آنها است. با یک طراحی علمی و دقیق که تجربه نیز در آن دخیل شده باشد، میتوان انواع دستگاه سیکلون با راندمان بسیار خوبی تولید کرد که به عنوان رقیب جدی برای سایر روش های غبارگیری نظیر بگ فیلتر مطرح شود.
جریان گاز حامل غبار از دیواره بالایی بدنه سیکلون که عموماً استوانهای با قطر D (که به یک مخروط ناقص منتهی میشود) است، وارد سیکلون میشود. کانال ورودی گاز که مقطع مستطیلی a*b دارد، بر قسمت استوانهای دستگاه سیکلون مماس است. گاز از لولهای به قطر ۲d که محور آن بر محور دستگاه سیکلون منطبق و در قسمت بالا قرار گرفته است، خارج میشود. در نهایت ذرات غبار ریز از مجرای d1 خارج میشود.
گاز پس از ورود به دستگاه سیکلون به طرف پایین جریان مییابد. ابتدا در فضای حلقوی بین سطح جانبی لوله خروجی و سطح داخلی استوانه سیکلون و سپس در محفظه سیکلون به چرخش درمیآید و به این ترتیب یک گرداب محیطی ایجاد میشود. این عمل باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز میشود و ذرات غبار همراه گاز را به طرف جدار قسمت استوانهها و مخروط به ارتفاع h میراند. در قسمت مخروطی، جریان گاز جهت خود را عوض میکند و به طرف بالا و لوله خروجی هدایت میشود و باعث ایجاد گرداب در مرکز دستگاه سیکلون میشود. ذرات غبار پس از تماس با جدار سیکلون، به قسمت پایین دستگاه سیکلون منتقل شده و از سیکلون خارج میشود.