.png)
.png)
Email this article 
Numerical simulation of the dynamics of dust in a rotary dust collector with an adjustable air flow
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-70-75
Abstract
A rotary dust collector has been developed that works on the principle of a centrifugal separator. A feature of its design is the presence of a bypass recirculation channel of cleaned air with a flow regulator, two outlet pipes with flow uncoilers in the form of spiral channels. The calculation of the motion of dust particles with a density of 3000 kg/m3 and a diameter of 1 to 100 microns has been performed. Research has been carried out to improve the efficiency of the apparatus using a central compositional plan and to establish rational design and operating parameters of the mixer for recirculating and purified air.
About the Authors
V. V. KoochetovRussian Federation
A. B. Gol’tsov
Russian Federation
K. I. Logachev
Russian Federation
O. A. Averkova
Russian Federation
V. M. Kireev
Russian Federation
References
1. Ветошкин, А. Г. Процессы и аппараты пылеочистки : уч. пособие / А. Г. Ветошкин. ― Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. ― 210 с.
2. Платонов, А. М. Совершенствование аэродинамических условий сепарации пыли в сухих циклонах / А. М. Платонов // Промышленная и санитарная очистка газов. ― 1984. ― № 5. ― С. 2, 3.
3. Буров, А. А. Ресурсосбережение при очистке газовых выбросов в атмосферу ; в сб. научных статей «Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии» / А. А. Буров, А. И. Буров, Н. А. Вишнякова, В. А. Толкач. ― Киев : НПВК «Триакон», 2010. ― Вып. 3 (5). ― С. 11‒14.
4. Буров, А. А. Центробежная очистка промышленных выбросов в атмосферу / А. А. Буров, А. И. Буров, А. В. Силин, О. Н. Цабиев // Екологія довкіля та без пекажитте діяльності. ― 2005. ― № 6. ― С. 44‒51.
5. Пат. 2016665 Российская Федерация. Центробежный сепаратор / Буров А. А., Буров А. И., Котляревский П. А., Кошур Н. Х., Мальгота А. А. ― № 4943501/26 ; Опубл. 30.07.94.
6. Logachev, I. N. Methods and means of reducing the power requirements of ventilation systems in the transfer of free-flowing materials / I. N. Logachev, K. I. Logachev, O. A. Averkova // Refract. Ind. Ceram. ― 2013. ― Vol. 54, № 3. ― P. 258‒262.(Логачёв, И. Н. Способы и средства снижения энергоемкости аспирационных систем при перегрузке сыпучих материалов / И. Н. Логачёв, К. И. Логачёв, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 6. ― С. 66‒70.)
7. Киреев, В. М. Рециркуляционные энергоэффективные системы аспирации с использованием эффекта Коанда / В. М. Киреев, В. А. Минко, А. Б. Гольцов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. ― 2018. ― № 12. ― C. 57‒62.
8. Ovsyannikov, Y. G. Reducing the power consumption of ventilation systems through forced recirculation / Yu. G. Ovsyannikov, A. B. Gol’tsov, A. S. Seminenko [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 57, № 5. ― P. 557‒561.(Овсянников, Ю. Г. Снижение энергоемкости аспирационных систем за счет принудительной рециркуляции / Ю. Г. Овсянников, А. Б. Гольцов, А. С. Семиненко [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 10. ― С. 64‒68.)
9. Kireev, V. M. The use of coanda effect in energyefficient recirculating aspiration systems / V. M. Kireev, A. B. Goltsov, A. S. Seminenko // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ― 2018. ― Vol. 463. ― Article 032020.
10. Logachev, K. I. Simulation of air flows in ventilation shelters with recirculation / K. I. Logachev, I. V. Kryukov, O. A. Averkova // Refract. Ind. Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 4. ― P. 428‒434.(Логачёв, К. И. Моделирование воздушных потоков в аспирационном укрытии с рециркуляцией / К. И. Логачёв, И. В. Крюков, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 8. ― С. 57‒62.)
11. Averkova, O. A. Analytical and experimental study of the air recirculation in a loading porous tube with a combined bypass chamber / O. A. Averkova, I. V. Kryukov, I. N. Logachev, K. I. Logachev // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. ― 2017. ― Vol. 90, № 2. ― P. 318‒328.
12. Logachev, K. I. Simulations of dust dynamics around a cone hood in updraft conditions / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova // J. Occup. Environ. Hyg. ― 2018. ― Vol. 15. ― P. 715‒731.
13. Logachev, K. I. Modeling of air and dust flows in the range of action of a round suction funnel above an impermeable plane. Part 1. A mathematical model and algorithm for its computer implementation / K. I. Logachev, O. A. Averkova, E. I. Tolmacheva [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 56. ― P. 679‒683. (Логачев, К. И. Моделирование пылевоздушных течений в спектре действия круглого отсоса-раструба над непроницаемой плоскостью. Часть 1. Математическая модель и алгоритм ее компьютерной реализации / К. И. Логачев, О. А. Аверкова, Е. И. Толмачева, А. К. Логачев, В. Г. Дмитриенко // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 12. ― С. 56‒60.)
14. Logachev, K. I. Modeling of air and dust flows in the range of action of a round suction funnel above an impermeable plane. Part 2. Characteristics of separation region and efficiency of capture of dust particles / K. I. Logachev, O. A. Averkova, E. I. Tolmacheva [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57. ― P. 103‒107. (Логачев К. И. Моделирование пылевоздушных течений в спектре действия круглого отсоса-раструба над непроницаемой плоскостью. Часть 2. Характеристики отрывной области и эффективность улавливания пылевых частиц / К. И. Логачев, О. А. Аверкова, Е. И. Толмачева [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 2. ― С. 62‒66.))
15. Кочетов, В. В. Анализ работы и способы совершенствования ротационного пылеуловителя / В. В. Кочетов, А. Б. Гольцов, Т. И. Ильина // Экология промышленного производства. ― 2019. ― № 3. ― С. 42‒46.
16. Ахмедзянов, Д. А. К вопросу об адекватности трехмерного газодинамического моделирования ГТД в современных программных комплексах / Д. А. Ахмедзянов, А. Е. Кишалов // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. ― 2008. ― № 1. ― С. 11‒20.
17. Song, J. Experimental and CFD study of particle deposition on the outer surface of vortex finder of a cyclone separator / J. Song, Y. Wei, G. Sun, J. Chen // Chemical Engineering Journal. ― 2017. ― Vol. 309. ― P. 249‒262.
18. Azarov, V. N. Experimental study of secondary swirling flow influence on flows structure at separation chamber inlet of dust collector with counter swirling flows / V. N. Azarov, D. V. Lukanin, D. P. Borovkov, A. M. Redhwan // International Review of Mechanical Engineering. ― 2014. ― Vol. 5. ― P. 851‒856.
19. Talbi, K. An experimental study and a numerical simulation of the turbulent flow under the vortex finder of a cyclone separator / K. Talbi, Z. Nemouchi, A. Donnot, N. Belghar // Journal of Applied Fluid Mechanics. ― 2011. ― Vol. 4, № 1. ― P. 69‒75.
20. Gol’tsov, A. B. Modeling dust and air flow within an aspirated shelter / A. B. Gol’tsov, K. I. Logachev, O. A. Averkova // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 3. ― P. 325‒331.
21. Azarov, V. N. Application of swirling flows in aspiration systems / V. N. Azarov, D. P. Borovkov, A. M. Redhwan // International Review of Mechanical Engineering. ― 2014. ― Vol. 4. ― P. 750‒753.
22. Zhukova, N. S. Analysis of structural elements CDW apparatus in engineering and environmental systems / N. S. Zhukova, T. O. Kondratenko, V. A. Shibakov // International Scientific Journal Alternative Energy and Ecology. ― 2013. ― Vol. 12. ― P. 62‒66.
23. Oh, J. Numerical simulation of an internal flow field in a uniflow cyclone separator / J. Oh, S. Choi, J. Kim // Powder Technology. ― 2015. ― Vol. 274. ― P. 135‒145.
24. Bhasker, C. Flow simulation in industrial cyclone separator / C. Bhasker // Advances in Engineering software. ― 2010. ― Vol. 41. ― P. 220‒228.
Supplementary files
For citation: Koochetov V.V., Gol’tsov A.B., Logachev K.I., Averkova O.A., Kireev V.M. Numerical simulation of the dynamics of dust in a rotary dust collector with an adjustable air flow. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(6):70-75. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-70-75
Refbacks
- There are currently no refbacks.