Mô phỏng quá trình tách bụi với mô hình cyclone bằng phần mềm solidworks simulation và kiểm tra với mô hình thực nghiệm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.27 MB, 8 trang )
Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2020 - 2021
MƠ PHỎNG Q TRÌNH TÁCH BỤI VỚI MƠ HÌNH CYCLONE BẰNG PHẦN
MỀM SOLIDWORKS SIMULATION VÀ KIỂM TRA VỚI MƠ HÌNH THỰC
NGHIỆM
SIMULATION ABOUT PROCESS DUST COLLECTION WITH THE CYCLONE MODEL
DESIGNED BY SOLIDWORKS SIMULATION SOFTWARE AND CHECK WITH REAL
EXPERIMENTAL MODEL
SVTH: Nguyễn Huy Sơn*, Nguyễn Văn Thanh Hà**
Lớp *16MT, **17QLMT, Khoa Mơi trường, Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:
,
GVHD: TS. Lê Hồng Sơn
Khoa Mơi trường, Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:
Tóm tắt – Xiclon là một thiết bị dùng để xử lý bụi giúp giảm
thiểu ô nhiểm môi trường khơng khí ở các khu cơng nghiệp.
Nghiên cứu sử dụng phần mềm Solidworks Simulation để mơ
phỏng q trình tách bụi xảy ra trong xiclon và sử dụng một mơ
hình thực nghiệm để kiểm chứng. Ngồi ra nghiên cứu cịn trình
bày ảnh hưởng của đường kính xiclon, loại xiclon vận tốc đưa khí
vào và đường kính hạt bụi lên hiệu xuất xử lý. Kết quả của
nghiên cứu là đưa ra khuyến cáo sử dụng xiclon sao cho hiệu
quả nhất và có một mơ hình trực quan sử dụng trong giảng dạy
mơn Kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường khơng khí.
Từ khóa – Xiclon; thiết bị lọc bụi ly tâm; xiclon LIOT; mô
phỏng xiclon; Solidworks simulation, phân bố vận tốc, hiệu suất
xử lý, tối ưu hoá.
Abstract - Cyclone is a device used to treat dust to help
reduce air pollution in industrial zones. This study uses
“Solidworks Simulation” software to simulate the dust collection
process that takes place inside xiclon and uses experimental
models to verify. In addition, the study also presents the effects of
cyclone diameter, intake flow velocity and particle diameter on
treatment efficiency. The results of the study are to recommend
the most effective use of cyclone and have a visual model used in
teaching Air pollution control.
Key words - Cyclone; centrifugal dust collector; cyclone
LIOT; cyclone simulation; Solidworks simulation; velocity
distribution; collection efficiency; optimization.
1. Đặt vấn đề
việc xác định hiệu suất xử lý.
1.1.Hiện trạng
1.2.
Một trong những vấn đề đặt ra cho Việt Nam khi
bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố là cải thiện ơ nhiễm
mơi trường do các chất phát sinh từ nền cơng nghiệp và
hoạt động sản xuất. Chất lượng mơi trường khơng khí
đang là vấn đề được quan tâm hiện nay, mỗi ngày
lượng khí thải khổng lồ được thải ra từ các hoạt động
giao thơng vận tải và cơng nghiệp nhưng hầu hết các
nhà máy xí nghiệp chưa xử lý hoặc xử lý chưa đạt u
cầu. Đặc biệt là vấn đề ô nhiễm bụi đối với mơi
trường khơng khí đã làm ảnh hưởng rất lớn đến sức
khỏe của con người và mơi trường xung quanh. Điển
hình như các ngành cơng nghiệp luyện kim xi mạ, vật
liệu xây dựng, sản xuất phân bón, chế biến gỗ,.. và các
q trình sản xuất phát sinh ra bụi thơ như đập, nghiền,
sàng,…
Giải pháp lắp đặt thiết bị xử lý tại các nhà máy là
một cơng việc cần thiết để giảm thiểu ơ nhiễm mơi
trường khơng khí. Xiclon la mơt thiêt bi loc bui ly tâm
̀ ̣
́ ̣ ̣
̣
hiên nay đ
̣
ược sử dung kha phơ biên
̣
́ ̉
́ ở Viêt Nam và trên
̣
thế giới vì giá thành rẻ, cấu trúc đơn giản, vận hành dễ
dàng và có cơng suất khá lớn.
Tuy nhiên, trong q trình học tập sinh viên khó hình
dung về cấu trúc và quỹ đạo chuyển động của dịng khí
cũng như các hạt bụi trong xiclon, cũng như khó khăn
trong tìm kiếm các loại tài liệu liên quan. Thêm vào đó
hạn chế lớn nhất khi ứng dụng là các khó khăn trong
Để giải quyết các vấn đề trên, nghiên cứu tập trung
vào hồn thành 3 mục tiêu là xây dựng mơ hình 3D với
các loại xiclon khác nhau và mơ phỏng q trình tách bụi
xảy ra trong xiclon; xác định hiệu suất xử lý của một số
xiclon nhằm đưa ra khuyến cáo sử dụng xiclon sao cho
có hiệu quả lọc bụi cao và kinh tế nhất; sau đó kiểm tra
bằng một mơ hình thực nghiệm.
Mục tiêu
2. Đối tượng nghiên cứu
1
Xiclon LIOT, Xiclon Stairmand, xiclon SN15
Thơng số: Vận tốc vào, đường kính hạt bụi,
đường kính thiết bị, loại xiclon.
Các loại bụi: mùn cưa, xi măng, bột mỳ, vụn
sắt.
SVTH: Nguyễn Huy Sơn, Nguyễn Văn Thanh Hà; GVHD: TS. Lê Hồng Sơn
phỏng q trình tách bụi bằng phần mềm Solidworks
Simulation
Hình 1: Tiêu chuẩn xiclon LIOT
Nguồn: GS. Trần Ngọc Chấn, Kỹ thuật thơng gió (2011)
Sau khi khảo sát các nghiên cứu và các bài báo đã
xuất bản, nhóm nghiên cứu nhận thấy nhiều nghiên cứu
đã sử dụng các phần mềm mơ phỏng CFD để dự đốn
chuyển động của dịng khí và quỹ đạo của hạt bụi bên
trong xiclon. Và hầu hết các nghiên cứu đều đề cập đến
chương trình mơ phỏng 3D – Solidworks Simulation.
Trước hết phần mềm có giao diện dễ sử dụng, có thể
thay đổi nhiều biến số đầu vào, ra. Thứ hai, nó cho phép
làm các thực nghiệm và cho các kết quả mà khơng cần
tính tốn bổ sung. Cuối cùng, Solidworks Simulation cho
phép xử lý nhanh chóng cho tất cả nhu cầu của các nhà
nghiên cứu, đồng thời cũng cung cấp một cách hiệu quả
để các nhà nghiên cứu phân tích kết quả cho thực
nghiệm của mình.
Thực hiện vẽ 3D các loại xiclon khác nhau; cài đặt
mô phỏng chuyển động của dịng khí và bụi trong
xiclon; xuất mặt cắt phân bố vận tốc, áp suất, nhiệt độ
trong xiclon. Sau đó quay video hướng dẫn và làm tài
liệu hướng dẫn dạng Word.
Thiết lập điều kiện đầu vào với xiclon LIOT, xiclon
Stairmand, xiclon SN15 đường kính D = 1600 mm: vận
tốc khí vào xiclon V = 15 m/s, đường kính hạt bụi d =
10.106 mm, tỷ trọng bụi ρ = 1200 kg/m3; điều kiện môi
trường áp suất P = 101325 Pa, nhiệt độ t = 30 °C.
3.2.
Đánh giá hiệu suất xử lý của một số xiclon
Thiết lập điều kiện đầu vào với các thông số thay
đổi như bảng 1:
Bảng 1: Thiết lấp thông số đầu vào của thực
nghiệm đánh giá hiệu suất xử lý
Hình 2: Tiêu chuẩn xiclon Stairmand
Nguồn: GS. Trần Ngọc Chấn, Ơ nhiễm khơng khí và
xử lý khí thải – Tập 2 (2001)
Hình 3: Tiêu chuẩn xiclon SN
Nguồn: PGS.TS. Hồng Kim Cơ, Kỹ thuật mơi
trường (2001)
3. Nội dụng và phương pháp nghiên cứu
3.1.
Thơng số
Thực
nghiệm 1
Thực
nghiệm 2
Thực
nghiệm 3
Loại xiclon
LIOT
LIOT
LIOT,
Stairmand,
SN1
Đường
kính xiclon
D (mm)
1600
Vận tốc
khí vào
V( m/s)
Thay đổi
12 24
18
18
Đường
kính bụi δ
(μm)
1 25
1 25
1 25
Khối
lượng riêng
bụi ρ
(kg/m3)
1200
1200
1200
Áp suất
mơi trường
P (Pa)
101325
101325
101325
Nhiệt độ
mơi trường
(°C)
30
30
30
Xây dựng mơ hình 3D các loại xiclon và mô
2
Thay đổi
5501765
1600
Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2020 - 2021
Đường kính bé nhất mà tồn bộ cỡ hạt lớn hơn hoặc
bằng đường kính này sẽ bị giữ lại hồn tồn trong thiết
bị lọc và do đó người ta cịn gọi là “đường kính giới
hạn” của hạt bụi. Ký hiệu δmin
δmin =
Trong cơng thức trên:
L lưu lượng, m3/s;
ρ khối lượng đơn vị của bụi, kg/m3;
μ hệ số nhớ động lực của khơng khí, Pa.s;
n số vịng quay, υg/s;
r1 , r2 và l lần lượt là bán kính lõi, vỏ và chiều dài
của thiết bị lọc, m.
Hiệu quả lọc bụi theo cỡ hạt δ của thiết bị được
tính theo cơng thức:
η(δ) =
Với:
Hình 4: Bản vẽ mơ hình
Hình 5: Bản vẽ 3D
1.1.1. Thực nghiệm: Sự ảnh hưởng của kích thước hạt
bụi đến hiệu suất làm việc của xiclon
Để khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt đến
hiệu suất xử lý bụi của mơ hình, đề tài đã sử dụng loại
bụi là bụi gỗ, có kích thước khác nhau.
Bảng 2: Các thơng số của bụi gỗ để thực nghiệm
3.3.
Kiểm chứng với mơ hình thực nghiện
3.3.1. Thiết lập mơ hình
Mơ hình thực nghiệm được thiết kế bằng chai nhựa
loại nước lọc Aquafina 1,5L và ống xylanh có các thơng
số thiết kế sau:
Mẫu bụi
Kích
thước
(µm)
Khối
lượng
bụi thử
nghiệm
(g)
Vận
tốc khí
đi vào
(m/s)
Khối
lượng
riêng
của bụi
kg/m3
Đường kính ống dẫn khí và bụi vào: dv = 2 cm
1
450280
44,31
13
210
Đường kính ống tâm: dt = 3,5 cm
2
28071
43,57
13
210
3
<71
45,83
13
210
Đường kính cửa bụi ra: dr = 2 cm
Đường kính thân hình trụ: Dt = 8 cm
Chiều dài ống dẫn khí và bụi vào: lv = 6 cm
Chiều cao thân hình trụ: Lt = 19 cm
Chiều cao thân hình nón: Ln = 5 cm
Mơ hình sử dụng động cơ DC 380 12V / motor DC
RS380PH C1H20 có thơng số:
Điện áp hoạt động: 12 V
Tốc độ quay ( khi khơng tải) ở điện áp 12 V:
25000 vịng/ phút
Dịng khơng tải: 1 A
Hình 6 : Rây xác định kích
thước
Hình 7: Thực nghiệm với
mơ hình
3.3.2. Thực nghiệm: Sự ảnh hưởng của loại bụi đến
hiệu suất làm việc của xiclon
Để khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt đến
hiệu suất xử lý bụi của mơ hình, đề tài đã sử dụng 4
loại bụi có khác nhau là bụi gỗ, bụi xi măng, vụn sắt,
bụi bột mỳ.
Bảng 3: Các thơng số cơ bản của các loại bụi
Loại
3
Khối lượng
Vận tốc
Kích thước
SVTH: Nguyễn Huy Sơn, Nguyễn Văn Thanh Hà; GVHD: TS. Lê Hồng Sơn
bụi
riêng
3
(kg/m )
Mùn
cưa
210
Xi
măng
1506
Bột mỳ
593
Vụn
sắt
6850
khí đi vào
hạt
(m/s)
µm
13
13
13
13
<450
<71
<71
28071
4. Kết quả và thảo luận
4.1. Xây dựng mơ hình 3D các loại xiclon và mơ
phỏng q trình tách bụi bằng phần mềm Solidworks
Simulation
1.1.2. Xây dựng mơ hình 3D các loại xiclon
Hình 10: Mơ hình 3D xiclon
Stairmand
Hình 8: Mơ hình 3D xiclon
LIOT
Hình 11: Mơ hình 3D trong
suốt xiclon Stairmand
Hình 8: Mơ hình 3D trong
suốt xiclon LIOT
Hình 12: Mơ hình 3D
xiclon SN15
Hình 13: Mơ hình 3D trong
suốt xiclon SN15
Xiclon gồm 5 phần cơ bản: Ống dẫn khí vào, thân
hình trụ, đáy hình phễu, ống thốt khí sạch và phần thu
bụi. Ngun lý làm việc của thiết bị là dựa vào lực qn
tính của hạt bụi khi thay đổi chuyển động một cách đột
ngột.
4
Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2020 - 2021
1.1.3. Chuyển động của dịng khí và bụi trong xiclon
Kết quả mơ phỏng chuyển động của dịng khí và bụi
được biểu diễn ở hình 2 và 3:
xiclon. Các hạt bụi có kích thước lớn khi đến thành
xiclon, dưới tác dụng của dòng chuyển động hướng
trục và của trọng lực sẽ chuyển động về phía ống thu
bụi và được lấy ra ngồi, cịn các hạt bụi có khối kích
thước nhỏ hơn kích thước giới hạn sẽ thốt ra ngồi
cùng khơng khí.
Có thể nhận thấy xiclon LIOT có sự xáo trộn nhiều
hơn dẫn đến trở lực của thiết bị sẽ lớn hơn xiclon
Stairmand
1.1.4. Phân bố vận tốc, áp suất và nhiệt độ
1.4.a. Phân bố vận tốc
Trường phân bố vận tốc trong xiclon có ba chiều tại
các trục x, y và z là các vận tốc hướng tâm, hướng trục
và tiếp tuyến được thể hiện ở hình 2,3 và 4. Trong các
vận tốc được đề cập, vận tốc tiếp tuyến có giá trị cao
nhất và là thành phần quan trọng nhất. Vận tốc tiếp
tuyến giảm khi bán kính quay giảm, giá trị vận tốc này
bằng 0 tại tâm. Độ lớn của vận tốc dịng khí phía trong
dọc theo đường tâm xốy tăng từ dưới lên trên.
Hình 14: Quỹ đạo
chuyển động của dịng
khí trong xiclon
Stairmand
Hình 15: Quỹ đạo chuyển
động của dịng khí xiclon
LIOT
Hoạt động của xiclon dựa trên sử dụng lực ly tâm
khi dịng khí chuyển động xốy trong thân thiết bị do
đưa dịng khí vào thân xiclon theo phương tiếp tuyến.
Do tác dụng của lực ly tâm các hạt bụi có trong dịng
khí bị văng về phía thành xiclon và tách khỏi dịng khí.
Khí sạch tiếp tục chuyển động quay và đi ra khỏi xiclon
qua ống thải đặt theo trục xiclon.
Hình 18: Mặt cắt phân bố
vận tốc xiclon Stairmand
Hình 19: Mặt cắt phân bố
vận tốc xiclon LIOT
1.4.b. Phân bố áp suất
Hình 16: Quỹ đạo chuyển
động của các hạt bụi
xiclon Stairmand
Hình 17: Quỹ đạo chuyển
động của các hạt bụi xiclon
LIOT
Các quỹ đạo chính của hạt bụi là ở gần thành
Sự phân bố áp suất trong xiclon được trình bày trong
hình 4 cho thấy áp suất có giá trị cao nhất tại thành
xiclon và giảm dần từ thành thiết bị đến tâm và xuất
hiện áp suất âm ở vùng ống trung tâm, dễ nhận thấy
vùng áp suất âm ở ống thốt khí đặt ở tâm xiclon; vùng
áp suất cao ở xung quanh thân xiclon do có sự tác dụng
của dịng khí lên thân xiclon. Ở đáy phễu có áp suất âm
(áp suất tương đối), do đó khi mở van để thu bụi khơng
khí bên ngồi sẽ bị hút vào xiclon từ dưới lên trên và có
thể làm cho bụi đã lắng đọng ở đáy phễu bay ngược lên
và theo khơng khí thốt ra ngồi qua ống thốt khí làm
mất tác dụng của việc lọc bụi, vì vậy cần thiết kế van
kép để tránh tình trạng này.
Mặc dù xiclon có cấu tạo đơn giản nhưng dạng
chuyển động của dịng khí trong xiclon rất phức tạp và
do đó việc tính tốn tổn thất áp suất bằng lý thuyết gặp
nhiều khó khăn. Tuy nhiên phần mềm có thể cho ra
mặt cắt phân bố áp suất trong xiclon, từ đó ta có thể
5
SVTH: Nguyễn Huy Sơn, Nguyễn Văn Thanh Hà; GVHD: TS. Lê Hồng Sơn
tính tốn tổn thất áp suất một cách dễ dàng.
suất xử lý
Ảnh hưởng của kích thước hạt đến hiệu suất xử lý
được thể hiện trong hình 7.
Hình 24: Biểu đồ ảnh hưởng của vận tốc đưa khí vào đến
hiệu suất xử lý
Hình 20: Mặt cắt phân bố
áp suất xiclon Stairmand
Hình 21: Mặt cắt phân bố áp
suất xiclon LIOT
Có thể nhận thấy sự khác biệt về phân bố áp suất
và áp suất tối đa trong 2 loại xiclon. Kết quả tổn thất áp
suất trong xiclon Stairmand bằng 330, trong xiclon LIOT
bằng 410, điều này cho thấy khi sử dụng xiclon
Stairmand sẽ tiết kiệm năng lượng hơn xiclon LIOT.
Áp lực lên thành thiết bị của xiclon LIOT cao hơn
dẫn đến sự ma sát lên thành thiết bị cũng cao hơn khiến
xiclon LIOT khơng phù hợp khi sử dụng để xử lý các
loại vật liệu có tính mài mịn cao hoặc bám dính cao.
Như được biểu thị trên biểu đồ khi kích thước hạt
bụi tăng lên thì hiệu suất xử lý tăng cũng tăng, đến
đường kính hạt giới hạn của hạt bụi thì khi tăng đường
kính hạt bụi hiệu suất đạt 100%. Vận tốc đưa khí vào
càng lớn thì hiệu suất thu bụi càng cao, tuy nhiên nếu
vận tốc lớn thì gây hao tổn năng lượng.
4.2.2. Ảnh hưởng của đường kính xiclon đến hiệu suất
xử lý
1.4.c. Phân bố nhiệt độ
Sự phân bố nhiệt độ trong xiclon được trình bày
trong hình 6 nó chứng minh rằng phân bố nhiệt độ trong
xiclon cơ bản phụ thuộc vào sự ma sát khi va chạm giữa
các hạt bụi. Các hạt bụi nhỏ di chuyển lên phía trên
trong các hạt lớn hơn di chuyển và tập trung xuống
dưới đáy, do đó đa phần các hạt tập trung ở dưới dáy
của xiclon khiến cho vùng phía đáy có nhiệt độ cao hơn.
Hình 22: Mặt cắt phân bố
nhiệt độ xiclon Stairmand
4.2.
Hình 25: Biểu đồ ảnh hưởng của đường kính xiclon đến
hiệu suất xử lý
Với cùng một loại bụi và cùng một vận tốc đưa khí
vào khi tăng đường kính xiclon thì hiệu suất càng giảm.
Vì vậy khơng nên sử dụng các loại xiclon có đường
kính lớn hơn 2000mm, bởi nếu vận tốc của dịng tiếp
tuyến khơng đổi khi tăng đường kính của xiclon thì lực
li tâm tác động lên các hạt bụi sẽ giảm đi và hiệu suất
thui bụi sẽ giảm. Ảnh hưởng của loại xiclon đến hiệu
suất xử lý
Hình 23: Mặt cắt phân bố
nhiệt độ xiclon LIOT
Đánh giá hiệu suất xử lý của một số xiclon
4.2.1. Ảnh hưởng của vận tốc đưa khí vào đến hiệu
Hình 26: Biểu đồ ảnh hưởng của loại xiclon đến hiệu suất
xử lý
6
Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2020 - 2021
Với cùng đường kính thiết bị, cùng vận tốc đưa khí
vào, cùng loại và kích thước hạt bụi, xiclon Staimand và
SN15 có hiệu suất xử lý cao hơn xiclon LIOT tuy nhiên
nhược điểm là chiều cao thiết bị của 2 loại này lại rất
lớn. Dễ nhận thấy các loại xiclon đều có hiệu suất xử
lý thấp với các loại bụi có đường kính nhỏ hơn 5 μm.
4.3.
Kiểm chứng với mơ hình thực nghiệm
4.3.1.
Kết quả thiết lập mơ hình
Kết quả thu được cho thấy khi xử lý bụi bằng mơ
hình xiclon đối với 3 kích thước của cùng loại mùn cưa
như trên thì hiệu suất đạt được là tương đối cao. Kết
quả xử lý đạt tốt nhất là ở mẫu bụi 1 và mẫu bụi 2 có
kích thước lần lượt là 420280 μm và 28971 μm gần
như đạt 100%. Cịn mẫu bụi 3 có kích thước là <71 μm
thì đạt được hiệu suất thấp hơn là 92%.
Qua kết quả thực nghiệm, ta nhận thấy kích thước
hạt càng nhỏ thì hiệu suất xử lý càng thấp và ngược lại.
Điều này được giải thích là do kích thước hạt càng bé
thì lực li tâm tác dụng lên hạt bụi càng nhỏ nên khả
năng va đập vào thành của thiết bị xiclon thấp, do đó
dẫn đến khả năng thu hồi bụi ở đáy thiết bị sẽ kém.
Tương tự nhưng ngược lại với q trình trên sẽ xảy ra
với hạt bụi có kích thước lớn.
4.3.2. Thực nghiệm: Sự ảnh hưởng của loại bụi đến
hiệu suất làm việc của xiclon
Kết quả về ảnh hưởng của kích thước hạt đến hiệu
suất xử lý được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 5: Hiệu suất xử lí của bụi gỗ có các kích
thước khác nhau
Loại bụi
Bảng 4 : Hiệu suất xử lí của bụi gỗ có các kích
thước khác nhau
Mẫu bụi
Khối
lượng bụi
(g)
Hiệu suất
(%)
Trước xử
lí
Thu hồi
Bụi gỗ
47,83
45,91
Bụi xi
măng
50,22
47,71
Bụi bột
mỳ
52,18
48,52
Mạt sắt
65,45
65,42
Hình 27: Mơ hình thực nghiệm
1.1.5. Thực nghiệm: Sự ảnh hưởng của kích thước hạt
bụi đến hiệu suất làm việc của xiclon
Kết quả về ảnh hưởng của kích thước hạt đến hiệu
suất xử lý được thể hiện trong bảng sau:
Khối
lượng bụi
(g)
96
95
93
99
Hiệu suất
(%)
Trước xử lí
Thu hồi
1
44,31
44,28
99
2
43,57
43,5
99
3
45,83
42,16
92
Hình 29:Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của kích thước
hạt bụi đến hiệu suất làm việc của xiclon
Kết quả thu được cho thấy khi xử lý bụi bằng mơ
hình xiclon đối với 4 loại bụi khác nhau thì hiệu suất
vụn sắt thì đạt hiệu suất 99% và các loại cịn lại thì
hiệu suất đạt được là khá cao.
Hình 28:Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của kích thước
hạt bụi đến hiệu suất làm việc của xiclon
Bụi bột mỳ có hiệu suất thấp hơn so với các loại
bụi cịn lại là do khối lượng riêng của bột mỳ nhỏ hơn
các loại bụi khác, dẫn đến bụi bột mỳ nhẹ do đó trong
q trình vận hành thì bụi bột mỳ cũng sẽ có một ít bị
7
SVTH: Nguyễn Huy Sơn, Nguyễn Văn Thanh Hà; GVHD: TS. Lê Hồng Sơn
hút lên cùng với khơng khí ở ống tâm và một số sẽ bị
mắc kẹt lại bên trong thân xyclon.
5. Kết luận
Việc sử dụng phần mềm Solidworks Simulation đã
cho phép hiểu chính xác hơn về các hiện tượng phức
tạp xảy ra trong q trình tách bụi của xiclon cũng như
xác định được các yếu tố và điều kiện làm tăng hiệu
suất suất xử lý của xiclon góp phần làm giảm thiểu ơ
nhiễm và tiết kiệm năng lượng.
Giữa xiclon Stairmand và xiclon LIOT thì xiclon
Stairmand cho kết quả thu bụi tốt hơn và tổn thất áp
suất ít hơn tuy nhiên kích thước thiết bị lại lớn (nếu
cùng đường kính chiều dài thiết bị cao hơn khoảng 2,5
lần). Nên lựa chọn xiclon có đường kính nhỏ để đạt
hiệu quả thu bụi lớn nhất nếu lưu lượng lớn thì nên sử
dụng xiclon chùm hoặc ghép song song các xiclon với
nhau. Vận tốc dịng khí vào từ 1822 m/s để vừa tiết
kiệm về kinh tế mà vẫn đảm bảo hiệu suất thu bụi.
Tài liệu tham khảo
5.1.1.a.1.1.1.1.1. Trần Ngọc Chấn (2001), Ơ nhiêm khơng khi & x
̃
́
ử lý
khi thai. Tâp 2, c
́ ̉
̣
ơ hoc vê bui va ph
̣
̀ ̣
̀ ương phap x
́ ử ly bui, Nha xt
́ ̣
̀ ́
ban khoa hoc va ky tht, Ha Nơi.
̉
̣
̀ ̃
̣
̀ ̣
5.1.1.a.1.1.1.1.2. Hồng Kim Cơ (2001), Ky tht mơi tr
̃
̣
ường, Nhà
xt ban khoa h
́ ̉
ọc và kỹ thuật, Ha nơi.
̀ ̣
5.1.1.a.1.1.1.1.3. Phạm Ngọc Đăng (1997), Mơi trường khơng khí, Nhà
xt ban khoa h
́ ̉
ọc và kỹ thuật, Ha nơi.
̀ ̣
5.1.1.a.1.1.1.1.4. Trần Ngọc Chấn (2011), Kỹ thuật thơng gió, Nhà
xuất bản xây dựng
5.1.1.a.1.1.1.1.5. Trân Huy Toan va cơng s
̀
̀ ̀ ̣
ự (2015), Nghiên cứu thực
nghiệm nâng cao hiệu quả lọc bụi của xiclon, />5.1.1.a.1.1.1.1.6. Nguyễn Phước Q An (2008), Đánh giá hiệu suất
xử lý 1 số loại xiclon và xác định hiệu suất xử lý ơ nhiễm khơng
khí cho các nhà máy đạt tiêu chuẩn mơi trường Việt Nam, Tuyển
tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6
Đại học Đà Nẵng
5.1.1.a.1.1.1.1.7. Rahul Panchal, Zheng (Jeremy) Li, Design and
Development of Tangential Cyclone Dust Collector. International
Journal Of Engineering Research And Development, Volume 14,
Issue 9 (September Ver. II 2018)
5.1.1.a.1.1.1.1.8. Masoumeh Mofarrah, Shuran Li, Fu Hui, Zhen Liu
and Keping Yan, Micro Gas Cyclone Design and Performance
Evaluation to Collect Dust Particles, ATINER’s Conference Paper
Proceedings Series, 15 October 2018
5.1.1.a.1.1.1.1.9. W. B. Faulkner, M. D. Buser, D. P. Whitelock, B. W.
Shaw, Effects of cyclone diameter on performance of 1d3d
cyclones: collection efficiency, Transactions of the ASABE
(American Society of Agricultural and Biological Engineers) ∙ May
2007
5.1.1.a.1.1.1.1.10. Vekteris et al., Numerical Simulation of Air Flow
inside Acoustic Cyclone Separator, Aerosol and Air Quality
Research, 15: 625–633, (2015)
5.1.1.a.1.1.1.1.11. D. I. Misyulya, D. I. Misyulya, V. А. Markov (2012),
Comparative analysis of technical characteristics of cyclone dust
collectors, Chemical Engineering, Heat Engineering and Energy
Saving
5.1.1.a.1.1.1.1.12. Gabriel Valentin Gheorghe, Marinela Mateescu,
Catalin Persu, Iuliana Gageanu, Theoretical simulation of air
circulation inside cyclone mounted at exhaust outlet of pneumatic
seed drill to optimize it, Engineering for rural development, Jelgava,
23.25.05.2018.
5.1.1.a.1.1.1.1.13. 1. Gimbun, J., Chuah, T.G., Fakhru’lRazi, A.,
Choong, T. 2005. The influence of temperature and inlet velocity on
cyclone pressure drop: a CFD study. Chemical Engineering and
Processing: Process Intensification 44 (1): 7–12.
5.1.1.a.1.1.1.1.14. Gimbun, J., Chuah, T., Choong, T., Fakhru'lRazi, A.
2005. A CFD study on the prediction of cyclone collection
efficiency. International Journal for Computational Methods in
Engineering Science and Mechanics 6 (3): 161 – 168.
5.1.1.a.1.1.1.1.15. P., Midoux, N., Rode, S., Leclerc, J. 2004.
Comparison of different models of cyclone prediction performance
for various operating conditions using a general software. Chemical
Engineering and Processing: Process Intensification 43 (4): 511–
522.
5.1.1.a.1.1.1.1.16. Ali Alahmer 1 , Mohammed AlDabbas, Modeling and
simulation study to predict the cement portland cyclone separator
performance, Emirates Journal for Engineering Research, 19 (1),
1925 (2014)
5.1.1.a.1.1.1.1.17. Dirgo, J.Leith, D. 2007. Cyclone collection efficiency:
comparison of experimental results with theoretical predictions.
Aerosol Science and Technology 4 (4): 401 – 415
5.1.1.a.1.1.1.1.18. SolidWorks (2019) User’s guide. SolidWorks
Corporation.
8
