ประสิทธิภาพ

 


     ประสิทธิภาพ

                 มีสมการหลายอยางเพื่อใชหาประสิทธิภาพของไซโคลน ในรูปของ grade หรือ fractional efficiency สําหรับอนุภาคขนาดหนึ่งๆ fractional efficiency หมายถึง สัดสวน (fraction) ของ อนุภาคขนาดหนึ่งที่ถูกไซโคลนเก็บไดเมื่อเทียบกับสวนอนุภาคขนาดนั้นที่เขาสูไซโคลน
               ทีนี้จะกลาวถึงวิธีหาประสิทธิภาพของไซโคลน โดยวิธีของ Lapple (1951) และทฤาฏี ของ Lecht
            1. วิธีของ Lapple ใชหลักการสมดุลของแรงเหวี่ยงและแรง drag ที่กระทําในไซโคลน เพื่อคํานวณหาขนาด ตัดของอนุภาค, [d10]cut โดยใชสมการ (3.2.1) หรือรูป 3.2.5 Lapple ไดนําผลจากการทดลองของไซโคลนที่มี รูปรางคลายกัน สรุปไดกราฟเพื่อใชคํานวณหาประสิทธิภาพของไซโคลน ดังในรูปที่ 3.2.7 ซึ่ง plot ระหวาง ประสิทธิภาพของไซโคลน (η1) กับอัตราสวนของขนาดอนุภาคกับขนาดตัด (d10/[d10]cut ) ใชไดกับไซโคลน ที่มีรูปรางคลายกัน

            ในการคํานวณหา fractional efficiency ทําไดดังนี้
1.คํานวณหาขนาดตัด [d10]cut สําหรับไซโคลนที่ตองการหาประสิทธิภาพโดยใชสมการ (1.1)
2. คูณ [d10]cutดวยคาอัตราสวน d10/[d10]cut หลายๆ คาที่ไดจากรูป 3.2.7
 3. ที่คา d10/[d10]cut แตละคาอานคาประสิทธิภาพจากรูป 3.2.7 แลวนําไป plot กับคาที่ไดจา ขอ 2 คือ (d10/[d10]cut) x [d10]cut กราฟใหมที่ไดนี้เปน curve แสดงประสิทธิภาพแยกตามขนาด (fractional efficiency curve) ของไซโคลนที่ตองการหาประสิทธิภาพ สําหรับคาประสิทธิภาพรวม (overall efficiency) จะหาไดถารูการ กระจายขนาดอนุภาค (particle size distribution) ของฝุนที่เขามา

                                                             โดย η = Σ η1 W2 (1..2)

เมื่อ η = ประสิทธิภาพรวม
      η1 = ประสิทธิภาพในการคัดขนาดในแตละชวงขนาด (grade หรือ fractional efficiency)
     W2 = เปอรเซนตโดยน้ําหนักของอนุภาคในแตละชวงขนาด


   ประสิทธิภาพของไซโคลน VS. อัตราสวนขนาดอนุภาค

            2.  ทฤษฏีของ Leith & Licht สมการที่ใชคํานวณหา Fractional efficiency ที่ใชมากคือ สมการของ Leith & Licht (1972) ซึ่งเขียน อยูในรูป
                   η1 = l – exp [-2(Cψ) 1/(2n+2)]
                        = [P10 d2 10 V1 (n+1)] /18 µ DC
 η1 = fractional efficiency
 C = Configuration parameter
ψ = impaction parameter
 n = vortex exponent
           หาไดจาก n = 1 – [(1 – 0.67 DC 0.14 ) (T/283)0.3]
 T = อุณหภูมิของแกส, °K
 P10 = ความหนาแนนของอนุภาค, kg/m3
 d10 = ขนาดของอนุภาค, m
 DC = ขนาดเสนผาศูนยกลางของไซโคลน, m
 V1 = ความเร็วของแกสเขาสูไซโคลน, m/s
 µ = ความหนืดของแกส, kg/m – s

     คาความดันลด (Pressure drop)
เปนคาที่บอกถึงพลังงานที่ตองใชในการแยกอนุภาคในไซโคลน คาความดันลด (∆P) หา ไดจากวิธีของ Shepherd และ Lapple (1939) ดังนี้

                          ∆ P (cm.wg) = 5.12 P10 V2 NH

 เมื่อ P10 = เปนความหนาแนนของกระแสแกสที่มีอนุภาคอยูดวย, g/cm3
 V1 = ความเร็วเขา, m/s
 NH = จํานวน inlet velocity heads = 16 HC BC/ DC 2
 HC = ความสูงของทอนําเขา
 BC = เสนผานศูนยกลางของทอออก
                   คา ∆ P ที่ยอมรับไดในการเดินเครื่องไซโคลน มักนอยกวา 20 cm.wg


สมรรถนะของไซโคลน (Cyclone performance)
 
        การหาสมรรถนะของไซโคลน ไดแกการหาประสิทธิภาพในการเก็บอนุภาคและการหาคา ความดันลด (pressure drop) เพื่อหาพลังงานที่ตองใหแกระบบ ในการหาประสิทธิภาพของไซโคลน จําเปนตองเขาใจความหมายของขนาดตัดของอนุภาค (cutsize, [d10]cut) และขนาดวิกฤตของอนุภาค (critical particle size, [d10]cut)