DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43785

Improving the efficiency of the apparatus with counter swirling flows for the food industry

Марина Юріївна Савченко-Перерва, Олександр Родіонович Якуба

Abstract


The tendency for increased process performance, reduced sizes of plants, accelerated processes occurring in them led to the broader study of dust separation equipment concerning the mathematical modeling of the dust particle separation process in the system of counter swirling flows (CSF) as well as the areas of their structural improvement. To eliminate the inhibitory effect of angular momentum in the primary swirler and align relationships with gas flow rates, the angular momentum equation for the new ACSF (apparatus with counter swirling flows), which allowed to find a place for structural improvement was derived.

The dependencies of velocity fields of gas flows and overall efficiency of the apparatus with counter swirling flows before and after the improvement using previously obtained methods for calculating the flow patterns were proposed. The methodology for calculating fractional efficiency for each layer in the apparatus: external, internal and overall effectiveness was developed.

The Walter Bart method for calculating the resistance of an experimental model of the apparatus with counter swirling flows was used. Based on the research, summarized and optimal calculations for finding ACSF pressure losses since it is one of the main characteristics in the energy efficiency evaluation were proposed.


Keywords


dust separator; angular momentum; flow rates; improvement; efficiency; hydraulic losses

References


Pavlyshchev, M. Y., Feshenko V. Z. (1985). Sposob ochystky hazopylevoho potoka y ustroistvo dlia eho osushchestvlenyia. A. s. №1171094 (SSSR). B 04 C. Buil.29.

Belousov, A. S. (1996). Struktura vstrechnykh zakruchennykh potokov y raschet efektyvnosty tsentrobezhnoho razdelenyia hazovzvesei. Moscow: MTI, 227.

Sazhyn, B. S. (1995). Vykhrevye pyleulovytely. Khymyia, 144.

Suhak, E. V.(1999). Modelyrovanye y yntensyfykatsyia protsessov ochystky promyshlennykh hazovykh vybrosov v turbulentnykh hazodyspersnykh potokakh. Krasnoiarsk, 46.

Belousov, A. S., Sazhyn, B. S., Otrubiannykov, E. V. (2008). Struktura potokov v apparatakh so vzveshennym sloem. Khymycheskaia tekhnolohyia, 9 (7), 332–336.

Sazhyn, B. S., Kochetkov, L. M., Belousov, A. S. (2008). Uderzhyvaiushchaia sposobnost y struktura potokov v vykhrevykh aparatakh. Teoretycheskye osnovy khym. tekhnolohy, 42 (2), 125–135.

Yakuba, O. R., Kasianchuk, V. V., Savchenko, M. Y. (2008). Udoskonalennia aparativ iz zustrichnymy zakruchenymy potokamy dlia pylovlovlennia. Visnyk SNAU. Naukovyi zhurnal. Seriia: Mekhanizatsiia ta avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv, 2 (18), 85–89.

Yakuba, A., Sabadash, S., Savchenko, M. (2009). The investigation and Vorking out of drop- and dust catchers for compressor station . UK "International Conference on Compressors and their Systems". Institution of mechanical engineers. City University London, 421–431.

Smulskyi, Y. Y. (1992). Aerodynamyka y protsessy v vykhrevykh kamerakh. VO "Nauka", 301.

Belousov, A., Sazhyn, B. (2003). Application of Guided Vortex Breakdown for Drying and Separation of the Powder in Vortex Cyclone. Proceeding of The Second Nordic Drying Conference (NDC-03). Penmark, 1–5.

Koval, V. P. (1989). Sovershenstvovanye enerhetycheskykh apparatov s vykhrevoi kameroi. Dnepropetrovsk, 358.

Barth, W., Leineweber, L. (1964). Berechnung und Auslegung von Zyklonabscheidern. Staub, 24, 41–52.

Azarov, V., Domchenko, B., Koshkarev, S. (1999). Vykhrevoi pyleulovytel. Patent na yzobretenye RUS 2124384.

Azarov, V. N. (2004). Kompleksnaia otsenka pylevoi obstanovky y razrabotka mer po snyzhenyiu zapylennosty vozdushnoi sredy promyshlennykh predpryiatyi. Rostov-na-Donu, 356.

Maksfyld, B. (2010). Mathcad v ynzhenernykh raschetakh . KORONA, 304.

Halich, R. V. (2014). Vplyv vykhidnykh prystroiv na hidrodynamiku i efektyvnist vykhrovykh pylovlovliuvachiv. Sumy,152.


GOST Style Citations


1. А. с. №1171094 (СССР), B 04 C. Бюл. № 29. Способ очистки газопылевого потока и устройство для его осуществления [Текст] / М. И. Павлищев, В. З. Фешенко и др. – Опубл. 1985.

2. Белоусов, А. С. Структура встречных закрученных потоков и расчет эффективности центробежного разделения газовзвесей [Текст]: дис. … кан. тех. наук. / А. С. Белоусов. – М.: МТИ, 1996. – 227 с.

3. Сажин, Б. С. Вихревые пылеуловители [Текст] / Б. С. Сажин, Л. И. Гудым. – М.: Химия, 1995. – 144 с.

4. Сугак, Е. В. Моделирование и интенсификация процессов очистки промышленных газовых выбросов в турбулентных газодисперсных потоках [Текст]: автореф. дис. … докт. техн. наук. / Е. В. Сугак. – Красноярск, 1999. – 46 с.

5. Белоусов, А. С. Структура потоков в аппаратах со взвешенным слоем [Текст] / А. С. Белоусов, Б. С. Сажин, Е. В. Отрубянников // Химическая технология. – 2008. – Т. 9, № 7. – С. 332–336.

6. Сажин, Б. С. Удерживающая способность и структура потоков в вихревых апаратах [Текст] / Б. С. Сажин, Л. М. Кочетков, А. С. Белоусов // Теоретические основы хим. технологии. – 2008. – Т. 42, № 2. – С. 125–135.

7. Якуба, О. Р. Удосконалення апаратів із зустрічними закрученими потоками для пиловловлення [Текст] / О. Р. Якуба, В. В. Касянчук, М. Ю. Савченко // Вісник СНАУ. Науковий журнал. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів. – 2008. – Вип. 2 (18). – С. 85–89.

8. Yakuba, A. The investigation and Vorking out of drop- and dust catchers for compressor station [Тext] / A. Yakuba, S.Sabadash, M. Savchenko // UK "International Conference on Compressors and their Systems". – Institution of mechanical engineers, City University London, 2009. – P. 421–431.

9. Смульский, И. И. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах [Текст] / И. И. Смульский. – Новосибирск: ВО "Наука", 1992. – 301 с.

10. Belousov, A. Application of Guided Vortex Breakdown for Drying and Separation of the Powder in Vortex Cyclone [Тext] / A. Belousov, B. Sazin // Proceeding of The Second Nordic Drying Conference (NDC-03), CD. – Copenhagen: Penmark, 2003. – P. 1–5.

11. Коваль, В. П. Совершенствование энергетических аппаратов с вихревой камерой [Текст]: дис. … докт. техн. наук / В. П. Коваль. – Днепропетровск: ДГУ, 1989. – 358 с.

12. Barth, W. Berechnung und Auslegung von Zyklonabscheidern [Тext] / W. Barth, L. Leineweber // Staub. – 1964. – Bd. 24. – P. 41–52.

13. Патент на изобретение RUS 2124384. Вихревой пылеуловитель [Текст] / Азаров В. Н., Домченко Б. Т., Кошкарев С. А., Мартьянов В. Н. – Заявл. 26.09.1996; опубл. 10.01.1999.

14. Азаров, В. Н. Комплексная оценка пылевой обстановки и разработка мер по снижению запыленности воздушной среды промышленных предприятий [Текст]: автореф. дис. … д-р техн. наук / В. Н. Азаров. – Ростов-на-Дону: РГСУ, 2004. – 356 с.

15. Максфилд, Б. Mathcad в инженерных расчетах [Текст] / Б. Максфилд. – М. : КОРОНА – Век : МК– Пресс, 2010.– 304 с.

16. Галіч, Р. В. Вплив вихідних пристроїв на гідродинаміку і ефективність вихрових пиловловлювачів [Текст]: дис. … кан. тех. наук / Р. В. Галіч. – Суми, 2014. – 152 с.







Copyright (c) 2015 Савченко-Перерва Юріївна Марина, Олександр Родіонович Якуба

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061