Визначення впливу зміни вхідної швидкості на падіння тиску та ефективність збору в циклонних сепараторах Stairmand та Lapple

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310565

Ключові слова:

циклонний сепаратор, перепад тиску, ефективність збирання, Stairmand та Lapple

Анотація

Метою даного дослідження є порівняння продуктивності циклонних сепараторів типу Stairmand і Lapple. Основна проблема, яку необхідно вирішити в цьому дослідженні, полягає в тому, щоб визначити, який циклонний сепаратор типу Stairmand або Lapple більше підходить для інтеграції в систему піролізу. Порівняння базується на ключових показниках ефективності: падінні тиску та ефективності збору. Результати дослідження показують, що циклонні сепаратори Stairmand і Lapple демонструють подібні тенденції падіння тиску та ефективності збирання. Зі збільшенням швидкості на вході перепад тиску також збільшується для обох типів. Однак ефективність збирання спочатку підвищується, але потім знижується, коли швидкість на вході перевищує 13 м/с. Варіант Lapple досяг пікової ефективності збирання 98,94 % і падіння тиску 16,26 мбар при швидкості на вході 13 м/с, тоді як конструкція Stairmand досягла 97,33 % і падіння тиску 12,16 мбар при швидкості на вході 13 м/с. Циклонний сепаратор типу Lapple перевершив тип Stairmand як за падінням тиску, так і за ефективністю збирання. Ця перевага пов'язана з особливостями конструкції та характеристиками типу Lapple. Вищу продуктивність циклонного сепаратора типу Lapple можна пояснити його унікальними конструктивними елементами, які сприяють покращенню відділення твердих часток і перепаду тиску. Ці елементи можуть включати відмінності у висоті циліндра та вихідному діаметрі твердих часток. Виходячи з результатів цього дослідження, циклонний сепаратор типу Lapple рекомендований для інтеграції в піролізні системи. Однак важливо враховувати конкретні робочі умови процесу піролізу, такі як температура, розподіл частинок за розміром, швидкість потоку та бажана ефективність розділення

Спонсор дослідження

  • Authors would like to thank the Center for Research and Community Service, Politeknik Negeri Jakarta, Indonesia for funding this research through Hibah PRD.

Біографії авторів

Adi Syuriadi, Politeknik Negeri Jakarta; Universitas Indonesia

Master of Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Ahmad Indra Siswantara, Universitas Indonesia

Doctor of Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Ridho Irwansyah, Universitas Indonesia

Doctor of Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Supriyadi Supriyadi, Politeknik Negeri Jakarta

Student of Power Plant Study Program

Department of Mechanical Engineering

Candra Damis Widiawaty, Politeknik Negeri Jakarta

Doctor of Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Muhammad Hilman Gumelar Syafei, Universitas Negeri Semarang

Magister of Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Illa Rizianiza, Institut Teknologi Kalimantan

Magister of Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Sulaksana Permana, Gunadarma University; Universitas Indonesia

Doctor of Engineering in Metallurgy and Materials, Assistance Professor

Department of Mechanical Engineering

Department of Metallurgy and Materials

Iwan Susanto, Politeknik Negeri Jakarta

Doctor of Materials Science and Engineering, Associate Professor

Master's Program in Applied Manufacturing Technology Engineering

Посилання

  1. Kaur, M., Kumar, M., Sachdeva, S., Puri, S. K. (2018). Aquatic weeds as the next generation feedstock for sustainable bioenergy production. Bioresource Technology, 251, 390–402. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.11.082
  2. Syuriadi, A., Siswantara, A. I., Nurhakim, F. R., Irbah, Y. N., Al Rizky, B., Zulfa, F. A. et al. (2022). Analysis of the effect of biomass variants (fish waste, tamanu waste and duckweed) on the characteristics of syngas, bio oil, and carbon charcoal produced in the pyrolysis process. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (6 (117)), 41–46. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253750
  3. Yan, W.-H., Duan, P.-G., Wang, F., Xu, Y.-P. (2016). Composition of the bio-oil from the hydrothermal liquefaction of duckweed and the influence of the extraction solvents. Fuel, 185, 229–235. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.07.117
  4. Baliban, R. C., Elia, J. A., Floudas, C. A., Xiao, X., Zhang, Z., Li, J. et al. (2013). Thermochemical Conversion of Duckweed Biomass to Gasoline, Diesel, and Jet Fuel: Process Synthesis and Global Optimization. Industrial & Engineering Chemistry Research, 52 (33), 11436–11450. https://doi.org/10.1021/ie3034703
  5. Madadi, M., Abbas, A. (2017). Lignin Degradation by Fungal Pretreatment: A Review. Journal of Plant Pathology & Microbiology, 08 (02). https://doi.org/10.4172/2157-7471.1000398
  6. Zhao, X., Zhou, H., Sikarwar, V. S., Zhao, M., Park, A.-H. A., Fennell, P. S. et al. (2017). Biomass-based chemical looping technologies: the good, the bad and the future. Energy & Environmental Science, 10 (9), 1885–1910. https://doi.org/10.1039/c6ee03718f
  7. Mohan, D., Pittman, C. U., Steele, P. H. (2006). Pyrolysis of Wood/Biomass for Bio-oil: A Critical Review. Energy & Fuels, 20 (3), 848–889. https://doi.org/10.1021/ef0502397
  8. Zhang, H., Gao, Z., Ao, W., Li, J., Liu, G., Fu, J. et al. (2017). Microwave-assisted pyrolysis of textile dyeing sludge using different additives. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 127, 140–149. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2017.08.014
  9. Czajczyńska, D., Nannou, T., Anguilano, L., Krzyżyńska, R., Ghazal, H., Spencer, N., Jouhara, H. (2017). Potentials of pyrolysis processes in the waste management sector. Energy Procedia, 123, 387–394. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.275
  10. Cooper, C. D., Alley, F. C. (2011). Air Pollution Control A Design Approach. Available at: https://www.academia.edu/34689148/Air_Pollution_Control_A_Design_Approach
  11. Syamsudin, F. F., Maridjo, M., Yuliyani, I. (2023). Pengaruh Penggunaan Rasio Geometri High Efficiency Stairmand terhadap Efisiensi Pengumpulan Top Cyclone Separator. Jurnal Teknik Energi, 12 (1), 19–23. https://doi.org/10.35313/energi.v12i1.5001
  12. Demir, S. (2014). A practical model for estimating pressure drop in cyclone separators: An experimental study. Powder Technology, 268, 329–338. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.08.024
  13. Saputro, H., Firdani, T., Muslim, R., Estriyanto, Y., Wijayanto, D. S., Lasmini, S., Khaniffudin. (2018). The CFD Simulation of Cyclone Separator without and with the Counter-cone in the Gasification Process. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 288, 012142. https://doi.org/10.1088/1757-899x/288/1/012142
  14. Morin, M., Raynal, L., Karri, S. B. R., Cocco, R. (2021). Effect of solid loading and inlet aspect ratio on cyclone efficiency and pressure drop: Experimental study and CFD simulations. Powder Technology, 377, 174–185. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.08.052
  15. Chen, J., Shi, M. (2007). A universal model to calculate cyclone pressure drop. Powder Technology, 171 (3), 184–191. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2006.09.014
  16. Syuriadi, A., Siswantara, A. I., Widiawaty, C. D. (2023). Cyclone separator performance analysis applicable at FCC with variable nozzle function. International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics ICNAAM 2021. https://doi.org/10.1063/5.0150486
  17. Husairy, A., Leonanda, B. D. (2014). Simulasi Pengaruh Variasi Kecepatan Inlet Terhadap Persentase Pemisahan Partikel Pada Cyclone Separator Dengan Menggunakan CFD. Jurnal Rekayasa Sipil (JRS-Unand), 10 (1), 12. https://doi.org/10.25077/jrs.10.1.12-21.2014
  18. Maheshwari, F., Parmar, A. (2018). A Review Study on Gas-Solid Cyclone Separator using Lapple Model. Journal for Research, 04 (01). Available at: https://www.academia.edu/36435367/A_Review_Study_on_Gas_Solid_Cyclone_Separator_using_Lapple_Model
  19. Bhargava, A. (2016). Design of Cyclone by Stairmad method for the Control of Particulate Matter. International Journal of Engineering Science and Computing, 6 (3). Available at: https://www.researchgate.net/publication/305441378_Design_of_Cyclone_by_Stairmad_method_for_the_Control_of_Particulate_Matter
  20. Zulkarnain, A., Hammada, A., Fauzan, F. (2022). Optimization of the cyclone separator performance using taguchi method and multi-response pcr-topsis. International Journal of Industrial Optimization, 3 (1), 33–46. https://doi.org/10.12928/ijio.v3i1.4272
Визначення впливу зміни вхідної швидкості на падіння тиску та ефективність збору в циклонних сепараторах Stairmand та Lapple

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-30

Як цитувати

Syuriadi, A., Siswantara, A. I., Irwansyah, R., Supriyadi, S., Widiawaty, C. D., Syafei, M. H. G., Rizianiza, I., Permana, S., & Susanto, I. (2024). Визначення впливу зміни вхідної швидкості на падіння тиску та ефективність збору в циклонних сепараторах Stairmand та Lapple . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (130), 22–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310565

Номер

Том 4 № 6 (130) (2024): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Adi Syuriadi, Ahmad Indra Siswantara, Ridho Irwansyah, Supriyadi Supriyadi, Candra Damis Widiawaty, Muhammad Hilman Gumelar Syafei, Illa Rizianiza, Sulaksana Permana, Iwan Susanto

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.