Development of a cyclone separator with high efficiency and low pressure drop in axial inlet cyclones

Xiong, Zhang; Ji, Zhongli; Wu, Xiaoyin

doi:10.1016/j.powtec.2013.12.016

Cited by 80 publications

(15 citation statements)

References 18 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…The increase in centrifugal forces in vortex dust collectors, according to the authors of work [16], contributes to the additional swirling of the dust flow near the walls of the apparatus. This increases the separation factor of a twophase flow, and the cleaning of the contaminated mixture is more efficient.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Improving the energy efficiency of cyclone dust collectors

Ryzhov

Pryiomov

Tymoshenko

2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Проведеними дослідженнями по оцінці впливу введення в малоефективний циклон додаткової «обвідний» труби, що з'єднує вхідний патрубок циклону і вихлопну трубу, встановлені механізми причин підвищення енергоефективності процесу очищення повітря від пилу. Доведено, що зростання ступеня очищення пояснюється зниженням радіальної швидкості потоку під вихлопною трубою циклону. Зниження гідравлічного опору пояснюється зниженням швидкості потоку у вхідному патрубку при роздільному введенні повітря в корпус-через вхідний патрубок і «обвідну» трубу. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що при введенні в конструкцію циклона «обвідний» труби в найбільш небезпечної для виносу пилу області циклону (під вихлопною трубою), знижується негативно впливаючи на очистку радіальна швидкість газового потоку. Це призводить до підвищення загального ступеня очищення від пилу. Результати аналітичних розрахунків і комп'ютерного моделювання програмою «SolidWorks-2009» експериментально підтверджені при дослідженні ефективності уловлювання пилу сухого знежиреного молока в промисловому циклоні (діаметром 630 мм) з «обвідний» трубою. Такий циклон встановлений в системі пневмотранспорту розпилювальної сушарки «ЦТ-500» Ічнянського заводу сухого молока і масла (Україна). Зокрема встановлено, що при цьому винесення пилу знижується практично в два рази, гідравлічний опір-на 15 %, а енергоефективність циклону з «обвідною» трубою підвищується, практично, в 2,43 рази. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість значного підвищення енергоефективності циклону з «обвідною» трубою. Завдяки цьому з'являється можливість оцінки підвищення енергоефективності циклону ще на ранніх стадіях проектування Ключові слова: циклонний пиловловлювач, «обвідна» труба, CFD-моделювання, ступінь очищення, гідравлічний опір, енергоефективність

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

“…The effect of different types of twisters on the efficiency of separating a two-phase vortex separator flow at the smallest hydraulic resistance was studied in [16].…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Improving the energy efficiency of cyclone dust collectors

Ryzhov

Pryiomov

Tymoshenko

2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The reverse-flow-type gas-solid cyclones are usually equipped with either tangential inlets, which are the main focus in this study, or axial inlets (for example, see [17,18]), usually referred to as swirl tubes [19]. A common configuration of a tangential inlet reverse-flow cyclone is schematically shown in Figure 1a.…”

Section: Fundamentals Of Gas-solid Cyclone Separatorsmentioning

confidence: 99%

CFD Modeling of Gas–Solid Cyclone Separators at Ambient and Elevated Temperatures

Nakhaei

Tian

et al. 2020

Processes

View full text Add to dashboard Cite

Gas–solid cyclone separators are widely utilized in many industrial applications and usually involve complex multi-physics of gas–solid flow and heat transfer. In recent years, there has been a progressive interest in the application of computational fluid dynamics (CFD) to understand the gas–solid flow behavior of cyclones and predict their performance. In this paper, a review of the existing CFD studies of cyclone separators, operating in a wide range of solids loadings and at ambient and elevated temperatures, is presented. In the first part, a brief background on the important performance parameters of cyclones, namely pressure drop and separation efficiency, as well as how they are affected by the solids loading and operating temperature, is described. This is followed by a summary of the existing CFD simulation studies of cyclones at ambient temperature, with an emphasis on the high mass loading of particles, and at elevated temperatures. The capabilities as well as the challenges and limitations of the existing CFD approaches in predicting the performance of cyclones operating in such conditions are evaluated. Finally, an outlook on the prospects of CFD simulation of cyclone separators is provided.

show abstract

“…The original-other than standard-design of cyclone separators is presented in [21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31], including modified standard cyclone with tangential inlet by addition a vortex stabilizer in the form of a vertical rod, located in the axis of the cyclone [21], cyclones with helical-roof inlet [22,23] particle-sorting cyclones with additional particle sorting classifier before a gas inlet [24,25], divergent cyclones [26], cyclones with an axial inlet [27][28][29], axial flow cyclones [30] and small scale cyclones applied for nano-particle removal [31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical and Experimental Analysis of Flow Pattern, Pressure Drop and Collection Efficiency in a Cyclone with a Square Inlet and Different Dimensions of a Vortex Finder

Wójtowicz

Wolak²,

Wójtowicz-Wróbel

2020

Energies

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents results of numerical simulations and experimental investigations of a cyclone with a square inlet and different dimensions of a vortex finder. Investigations were conducted for five, different cyclone models. The main goal of the research was to determine the influence of cyclone vortex finder geometry (diameter, length) on key parameters for a cyclone operation, such as: gas flow pattern, gas velocity and pressure distribution, pressure drop and collection efficiency. The analysis of flow pattern inside the cyclone was carried out with the use of CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations, verified using CTA (Constant Temperature Anemometry). Similarly, pressure distributions, pressure drop and collection efficiency for cyclones were determined numerically and with measurements. The study demonstrated that dimensions of the vortex finder have a significant effect on a cyclone performance. The numerical visualisations of flow showed some unfavorable and beneficial effects and phenomena that may occur in cyclones. Moreover, the smallest pressure drop (305 Pa) was predicted for the cyclone with a maximum diameter of the vortex finder (De = 0.105 m), the largest (358 Pa) when this diameter was the smallest (De = 0.075 m). The tests did not show any significant influence of the vortex finder length on the pressure drop in a cyclone. A different tendency was observed in the case of collection efficiency. The maximum value of this parameter (89.5%) was predicted for the cyclone with the shortest vortex finder (s = 0.060 m), minimum (85.5%) when the vortex finder was the longest (s = 0.220 m). In this case, however, tests did not show a significant impact of an outlet diameter on the collection efficiency. Results and conclusions presented in this paper can be practically used for design optimization of cyclone separators, and also to select their operating parameters.

show abstract

Development of a cyclone separator with high efficiency and low pressure drop in axial inlet cyclones

Cited by 80 publications

References 18 publications

Improving the energy efficiency of cyclone dust collectors

Improving the energy efficiency of cyclone dust collectors

CFD Modeling of Gas–Solid Cyclone Separators at Ambient and Elevated Temperatures

Numerical and Experimental Analysis of Flow Pattern, Pressure Drop and Collection Efficiency in a Cyclone with a Square Inlet and Different Dimensions of a Vortex Finder

Contact Info

Product

Resources

About