dua kali lebih tinggi seperti yang lebar, diatur tangensial ke tubuh melingkar topan, sehingga gas yang masuk mengalir di sekitar lingkar tubuh silinder dengan komponen ke bawah, kemudian berbalik dan spiral ke atas, meninggalkan melalui outlet di atas perangkat. Selama spiral luar gas partikel didorong ke dinding dengan gaya sentrifugal, di mana mereka mengumpulkan, melampirkan satu sama lain, dan membentuk gumpalan besar yang meluncur ke bawah dinding oleh gravitasi dan mengumpulkan dalam hopper debu di bagian bawah.Jelas pemisah siklon sketsa di ara. 9,4 hanyalah pemukim gravitasi yang telah dibuat dalam bentuk dua heliks konsentris. Hanya helix luar kontribusi untuk koleksi, partikel yang masuk ke dalam helix, yang mengalir ke atas ke outlet gas, melarikan diri tertagih. Jadi helix luar setara dengan pemukim gravitasi. Aliran masuk memiliki W tinggi, dalam arah radial, sehingga jarak maksimum partikel apapun harus bergerak untuk mencapai dinding adalah Wi. Jarak sebanding dalam pemukim gravitasi H. panjang dari jalur aliran NDo, di mana N adalah jumlah putaran gas membuat melintasi helix luar topan, sebelum memasuki helix batin, dan Do adalah terluar diameter topan. panjang ini jalur aliran sesuai dengan L di pemukim gravitasi. Membuat substitusi ini langsung ke persamaan gravitasi pemukim.

jika kita kemudian mengganti ekspresi hukum stoke sentrifugal ', menjadi dua persamaan tersebut, dan membuat pembatalan yang sesuai, kita menemukanBerikut D adalah diameter partikel. Diameter luar siklon, Do, tidak muncul secara langsung tetapi hanya secara tidak langsung melalui W, yang sebanding dengan itu. Amati juga bahwa sisi kanan persamaan. (9.18) adalah berhenti jarak stoke '(bagian 8.2.4) dibagi dengan Wi / 2 N.Persamaan (9.18) dan (9.19) berisi parameter N, yang merupakan jumlah putaran gas membuat sekitar siklon sebelum meninggalkan area koleksi dekat dinding. ada tampaknya tidak ada dasar teoritis yang memuaskan dari menghitung N dari prinsip mekanika fluida. Sebuah nilai N = 5 mewakili data eksperimen terbaik. Kecuali satu memiliki informasi spesifik Sebaliknya, kita harus mengasumsikan bahwa N = 5 dalam buku ini.Contoh 9.4. Menghitung hubungan efisiensi-diameter untuk pemisah siklon yang memiliki Wi = 0,5 ft Vc = 60 ft / s dan N = 5, untuk kedua blok dan asumsi aliran campuran, dengan asumsi hukum Stokes '.Di sini, seperti dalam contoh 9.1, kita bisa mendapatkan hasil dengan satu perhitungan numerik, dengan menggunakan rasio. Pertama kita menghitung efisiensi aliran blok untuk 1 u partikel, yaitu.= ==Kemudian, seperti yang kita lakukan pada Contoh 9.1, kita dapat menggunakan nomor ini, ditambah fakta bahwa diameter partikel memasuki persamaan untuk kekuatan kedua, untuk membuat tabel berikut:

Membandingkan hasil ini dengan yang untuk gravitasi menetap ruang dalam Contoh 9.1, kita melihat bahwa bentuk hasilnya adalah sama, tetapi ukuran partikel maksimum yang perangkat efektif adalah jauh lebih kecil. Jika kita diplot data ini seperti pada Gambar 9.2, kita akan menemukan sebuah rencana yang sama, namun dengan skala diameter dikalikan dengan faktor (6,559 / 57,45) = 0,114. Hal ini terjadi karena model dan persamaan yang dihasilkan benar-benar sama kecuali untuk substitusi gaya sentrifugal untuk gravitasi, dan perubahan dimensi.Berikutnya kami memperkenalkan istilah baru, diameter Cut, yang secara luas digunakan dalam menggambarkan perangkat koleksi partikel. Definisi ini memberi kita ukuran dari ukuran partikel tertangkap dan ukuran berlalu untuk kolektor partikel. Sebuah dapur colander- hidangan lembaran logam dengan seragam, holes- melingkar memiliki diameter potong; semua partikel yang dapat melewati lubang-lubang di segala arah akan melakukannya (jika kita berjabat cukup lama), sedangkan yang lebih besar dari tidak akan lubang. Jika kita dianggap hanya kacang polong bola dalam saringan dengan lubang melingkar seragam, maka diameter dipotong menjadi diameter lubang. Untuk kacang polong lebih besar dari diameter potong efisiensi pengumpulan akan 100 persen untuk kacang polong lebih besar dari diameter potong efisiensi pengumpulan akan 100 persen, dan bagi mereka yang lebih kecil akan 0 persen. Untuk semua perangkat koleksi partikulat praktis pemisahan tidak terlalu tajam; tidak ada diameter tunggal di mana efisiensi berjalan tiba-tiba dari 0 persen menjadi 100 persen. Konvensi universal dalam literatur polusi udara (dan literatur teknologi partikel secara umum) adalah untuk mendefinisikan cut diameter sebagai diameter partikel yang kurva efisiensi memiliki nilai 0,50, yaitu, 50 persen.Kita bisa mengganti definisi ini ke Persamaan. (9.18) dan memecahkan untuk diameter potong yang terjadi dengan hukum Stokes, model aliran blok, Sehingga;D cut = 1/2aliranblok (9.20)Meskipun satu mungkin logis kecuali Persamaan itu. (9.19) dengan model aliran campuran lebih realistis, akan lebih mewakili data eksperimen, Persamaan. (9.18), muncul dalam literatur sebelumnya dan telah lebih banyak digunakan. Hal ini secara luas dikenal sebagai persamaan Rosin-Rammler dan cukup akurat dalam memperkirakan kinerja siklon.Contoh 9.5. Memperkirakan diameter potong untuk siklon dengan inlet lebar 0,5 kaki, Vc = 60 ft / s dan N =5Dcut=1/2=4,63x10-6m5Contoh ini menunjukkan bahwa untuk ukuran siklon khas dan paling umum kecepatan angin topan dan gas viskositas, diameter potong sekitar 5 u. Membandingkan perhitungan ini dengan itu dalam Contoh 9.4 menunjukkan bahwa diameter potong kami akan menghitung dengan model campuran agak lebih besar, tapi tidak secara dramatis begitu. Ini adalah aturan industri praktis jika aliran gas mengandung beberapa partikel lebih kecil dari 5 kemudian angin topan mungkin satu-satunya kolektor yang harus dipertimbangkan. Ia bekerja dengan baik pada sebagian besar partikel yang ukuran dan lebih besar (misalnya, serbuk gergaji dari toko kayu dan biji-bijian gandum dari conveyers pneumatik), dan biaya-rendah, perangkat yang mudah pemeliharaan. itu tidak memuaskan untuk partikel lengket, seperti tetesan tar. Misalkan kita ingin menerapkan pemisah siklon untuk partikel yang lebih kecil. Apa pilihan kita? Dari Persamaan. (9.20) kita dapat melihat bahwa alternatif yang membuat Wi kecil atau lebih besar Vc(Umumnya kita tidak dapat mengubah viskositas gas atau kepadatan partikel). Membuat Vc lebih besar umumnya untuk mahal karena, seperti yang akan kita lihat nanti dalam bagian ini, penurunan tekanan di topan umumnya sebanding dengan kecepatan kuadrat. Untuk membuat Wi kecil, kita harus membuat seluruh siklon lebih kecil jika kita untuk menjaga jatah yang sama dimensi. Tapi aliran volumetrik gas inlet sebanding dengan Wi kuadrat, sehingga topan kecil memperlakukan aliran gas kecil. Siklon sangat kecil telah digunakan untuk mengumpulkan partikel kecil dari arus gas sangat kecil untuk tujuan penelitian dan pengambilan sampel gas, tetapi masalah industri adalah untuk mengobati arus gas besar. Beberapa skema praktis telah bekerja untuk menempatkan sejumlah besar (sampai beberapa ribu) siklon kecil secara paralel, sehingga mereka dapat memperlakukan aliran gas besar, menangkap partikel yang lebih kecil. Yang paling umum dari pengaturan ini, disebut multiclone a, sketsa pada Gambar. 9.5.Banyak siklon kecil di multiclone yang diproduksi secara massal dan dimasukkan ke pendukung lembaran logam. Dalam perangkat ditampilkan, gerak gas melingkar di setiap siklon disebabkan oleh satu set lembaran logam memutar baling-baling yang mengganti bagian atas yang solid dari siklon biasa. Tabung gas outlet yang terhubung ke gas umum kepala stopkontak. Jika siklon individu yang satu setengah kaki di diameter, Wi dalam Persamaan. (9.20) akan menjadi sekitar 0,125 ft. Mengulangi Contoh 9.5 untuk Wi 0,125 ft, kita menemukan diameter potong berpredikat dari 2,3 , yaitu sekitar diameter potong sebenarnya perangkat tersebut.Meskipun Persamaan. (9.20) adalah prediktor wajar diameter potong, Persamaan. (9.18) atas mana hal itu didasarkan adalah prediktor yang buruk dari hubungan koleksi. Efisiensi untuk diameter. Persamaan (9.19), yang mengambil pencampuran memperhitungkan, adalah prediktor yang lebih baik, tetapi tidak benar-benar baik. Gambar 9.6 pada halaman 262 membandingkan prediksi yang pers. (9.18) dan (9.19) membuat dengan kurva mewakili ringkasan data eksperimen [4] yang dapat diwakili dengan memuaskan accurary oleh persamaan data yang pas sekali empiris berikut:=(9.21)Contoh 9.6. Aliran gas mengandung ukuran partikel distribusi massa yang diberikan oleh distribusi normal panjang, dengan Dm = 20 dan = 1,25

Gambar 9.6

Efisiensi pengumpulan vs kurva diameter partikel untuk siklon. Di sini, semua tiga kurva harus melewati melalui 0,5 pada D = Dout karena definisi Dout .. Persamaan (9.21) sangat menutup hasil eksperimen untuk siklon khas.

(Lihat Gambar. 8.10). Kami melewati ini melalui separator siklon yang dipotong berdiameter 5, dan yang efisiensi berdiameter hubungan diberikan oleh Persamaan. (9.21) (dan ditunjukkan pada Gambar. 9.6). Apa persentase berat dari partikel tertangkap? Apa yang massa berarti diameter partikel yang melewati?

Kita tidak bisa memecahkan masalah ini secara analitis tetapi harus bukannya membagi distribusi partikel menjadi fraksi ukuran dan menghitung penetrasi untuk masing-masing, seperti yang digambarkan dalam bagian 7.8. Hasilnya ditunjukkan pada tabel 9.1. Pada kolom pertama kami telah membagi distribusi menjadi 10 pecahan, mereka 0-0,1 massa partikel, mereka 0,1-0,2, dll Nilai-nilai ini ditemukan dari meja di akhir interval ini, seperti 0,1 , 0,2, dll Nilai-nilai ini ditemukan dari tabel seperti Tabel 8.3, tetapi diatur dari bahkan nilai-nilai bukan bahkan nilai-nilai z. Kolom ketiga menunjukkan nilai (D = Dmean) pada akhir interval ukuran, ditemukan dengan memecahkan persamaan. (8.19) untuk distribusi log-normal. Nilai pertama adalah

Perhitungan ini menunjukkan bahwa 0,1 = 10 persen dari partikel memiliki diameter kurang

dari (0.2014 x 20) = 4,02 .suatu diameter rata-rata dari 10 persen terkecil dari partikel adalah sekitar setengah dari ini, atau 2. The colomn fouth menunjukkan rasio diameter ini rata-rata, terdaftar sebagai (D = Dmean) pertengahan. Untuk entri pertama ini adalah rata-rata nilai akhir dan nol. Selama delapan nilai berikutnya adalah rata-rata nilai pada akhir atau jangkauan dan pada akhir rentang prvious. Nilai akhir diambil sebagai nilai akhir kisaran precending, yang memperkenalkan hanya kesalahan kecil.

Kolom kelima Tabel 9.1 menunjukkan efisiensi koleksi untuk diameter midrange, dihitung dengan persamaan. (9.21):

Pada kolom keenam adalah p , jumlah massa dalam berbagai ukuran (8,6 persen dari total massa partikel) melewati siklon tertagih. Kolom terakhir adalah matahari dari nilai dalam kolom 6, Menampilkan fraksi kumulatif tertagih. Semakin rendah nilai kanan menunjukkan bahwa 0,186 18,6 persen dari partikel tidak dikumpulkan, menunjukkan bahwa efisiensi pengumpulan keseluruhan 0,81481 persen. Massa berarti diameter partikel yang lulus meskipun topan adalah diameter yang sesuai dengan setengah nilai pada buttom kolom 7, atau 0,0930. Ini adalah sedikit lebih dari nilai pada akhir 0-0,1 berat selang kecil, sehingga dari kolom ketiga pada tabel 9.1 kita tahu bahwa itu correpounds untuk diameter sekitar 0,2014 0,2 dari diameter rata-rata atau sekitar 4.

Pada akhir contoh panjang ini, pembaca didorong untuk membandingkannya dengan Ecample 7,5. Ini hanyalah contoh yang berulang, menggunakan partikel nyata distribusi ukuran dan efisiensi hubungan kolektor nyata Untuk semua perangkat dibahas kemudian dalam bab ini, perhitungan desain akhir yang dibuat oleh setara dengan tabel ini.Satu dapat mengulang contoh ini menggunakan 20 interval ukuran bukan 10 di sini, dan menemukan bahwa nilai penetrasi akhir 01.836 bukannya 0,1859 Kita jarang memiliki data distribusi ukuran atau efisiensi pengendalian cukup baik untuk membenarkan bahwa perhitungan tambahanEfisiensi pengumpulan rendah, 81 persen, dari Contoh 9.6 menunjukkan bahwa siklon khas tidak dapat memenuhi standars kontrol modern (biasanya