Siklon ayırıcılarda çıkış boru çapı ve akış hızlarının siklon performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Siklon ayırıcılar, katı parçacıklar içeren bir gaz akımı ile vorteksler oluşturarak akıştaki katı parçacıkları gazdan ayırma işleminde kullanılan sabit parçalı cihazlardır. Genellikle siklonlar endüstriyel alanlarda demir-çelik, çimento, inşaat gibi tesislerde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yüksek verimli Stairmand modeline göre tasarlanan siklonda, siklon performansını etkileyen basınç düşüşü ve toz tutma verimini incelemek için üç farklı daldırma boru çapı, dört farklı debi ve iki farklı numune kullanılmıştır. İmal edilen siklon ayırıcıya sırasıyla 88.9 mm, 114.3 mm ve 139.7 mm olan dalma boru çapı yerleştirilerek deneyler yapılmıştır. Biyokütle ve kömür numuneleri kullanılarak sırasıyla her bir dalma boru çapında dört farklı debide (450 m³/h, 374,85 m³/h, 299,7 m³/h ve 255 m³/h) basınç düşümü ve toz tutma verimliliği hesabı yapılmıştır. Siklon ayırıcılarda performansı en fazla etkileyen parametreler toz toplama verimi ve basınç düşüşüdür. Toz tutma verimliliği, siklona giren tozun ağırlığının, deney sonunda toz toplama haznesinde biriken tozun ağırlığına oranı olarak hesaplanmaktadır. Siklonun giriş ve çıkış kısımlarında termokupl ile sıcaklık ölçümü ve dijital basınç ölçüm cihazı ile basınç ölçümü yapılmıştır. Solidworks Flow Simulation programında akış analizi yapılarak deneysel çalışma ile kıyaslaması yapılmıştır. Biyokütle ve kömür numuneleri için beş farklı elekten geçen partiküller için analizler yapılmış ve Mastersizer 3000 modelli cihazda partikül analizi yapılarak fraksiyonel verimleri incelenmiştir. Buna bağlı olarak SolidWorks programında yapılan akış analizi ve deneysel çalışmaya göre dalma boru çapı arttıkça basınç düşüşü azalmıştır. Kömür numunesinde toz tutma verimliliğinde en iyi sonuç 374,85 m³/h debi ve 114,3 mm dalma boru çapı ile elde edilmiştir. Biyokütle örneğinde en iyi toz tutma verimi 374,85 m³/h debide 88,9 mm dalma boru çapı ile elde edilmiştir. Biyokütle ve kömür numunesi arasında karşılaştırma yapıldığında kömür numunesinin toz tutma verimliliğinin daha iyi olduğu gözlenmiştir.