Filtr cyklonowy

Filtr cyklonowy - źródło

Koordynator Wojciech Odrobina
Status Zamknięty

Filtr cyklonowy - rodzaj filtru suchego mechanicznego służącego do oczyszczania gazu 1)

Mechanizm działania przedstawiony jest na schemacie po prawej stronie.

Tego nighthacka wowikro przyniósł specjalnie wyselekcjonowaną butelkę oranżady. Na jego prośbę jej zawartość została szybko pochłonięta przez zbiór hackerów przejawiających swoją obecność tego Nighthacka. W ten oto sposób został uzyskany materiał na korpus filtra.

Obliczenia

Rysunek techniczny W tym samym czasie inicjator całej konstrukcji wykonał najpotrzebniejsze obliczenia potrzebne do zbudowania filtru. Duża wartość $H$ zwiększa sprawność odpylania. Warunkiem poprawnej pracy 2) jest $$ H > 3D $$ Dodatkowo mały wartość $ \mu_D = \frac{D_e}{D} $ zwiększa sprawność oczyszczania. Dla naszego egzemplarza przejęliśmy $\mu_D = \frac{1}{2}$ dla prostokątnego wlotu powietrza $a \gt b $.

Korzystamy z warunku 3) $$ a b \geq \frac{\pi D_e^2}{4} $$

Nasze parametry : $H=300\ mm$ $h=70\ mm$ $s=100\ mm$ $D=100\ mm$ $D_e=50\ mm$

Tak więc z prawej stronie warunku mamy $$ \frac{\pi D_e^2}{4} = 1963.5 \Rightarrow ab \geq 1963.5\ [mm^2] $$ Teraz przyjmujemy sobie jakąś wartość dla $b$. W naszym przypadku właśnie tutaj ogranicza nas użyty korpus. Więc przyjmiemy $b = 25mm $ dostajemy

$$ a \geq 78.5\ [mm]$$

Jednak do przy pierwszym egzemplarzu złamaliśmy obostrzenie i użyliśmy $a = 50\ [mm]$. Prościej było przetestować mniejsze wejście na początku i później ewentualnie ją powiększyć niż użyć dużej od pierwszego podejścia.

Wykonanie

Wtedy rozpoczęła się radosna praca twórcza nad butelką w celu przekształcenia go w korpus filtru. Do dokonania tego straszliwego czynu został użyty nożyk. Korpus posiada wlot o profilu prostokątnym. Adapter na stożkowy korpus wykonany z tektury zakończonym wiatrakiem. Całość montowana przy pomocy kleju na gorąco z wykończeniem taśmy bezbarwnej.

Tym prostym mechanizmem powstał pierwsza wersja filtru.

Początkowo planowano wykonać całą konstrukcję z plastiku (recykling butelek) lecz tworzywo nie podawało się montowaniu przy użyciu kleju na gorąco, (topił i deformował łączone powierzchnie). Dlatego do obecnego projektu zostało wykorzystany papier. Jest to bardzo dobry materiał, lecz bardzo wrażliwy na wilgoć zawartą w powietrzu. Właśnie przez fakt wykorzystania papieru nasza konstrukcja nie może zostać zaadaptowana do pełnienia roli filtru mokrego (dodatkowe nawilżanie przepływającego powietrza).

Testy

Oczywiście niezwłocznie przeszliśmy do testów praktycznych. Wykorzystując w celu zasilania wiatraka nasz zasilacz laboratoryjny wymusiliśmy przepływ powietrza przez nasz filtr.

Jako generator dymu wykorzystaliśmy Siwego.

Wnioski

Z wstępnych testów widać dokładnie drogę pokonywaną przez strugę. Zatacza ładne kręgi na ściankach stożka. Obecnie jeszcze nie jesteśmy wstanie zmierzyć jakości filtrów lecz planowane dodanie czujników przed i za filtrem. Pozwoli to określić sprawność wykonanego filtra.

Plany na przyszłe Nighthacki

Stworzenie doskonalszego modelu matematycznego. Dokładniejsze wykonanie filtru przy wykorzystaniu materiałów śmieciowych tak aby nie następowały oderwania strug od powierzchni stożkowej (butelka po oranżadzie miała wgniecenia, które powodowały przedwczesne odrywanie strugi). W planach jest wykorzystanie również lepszego generatora zanieczyszczeń, który będzie produkował dużo dymu dla obserwacji oraz zanieczyszczeń.

1)
np. powietrza.
2) , 3)
J.Warych „Aparatura Chemiczna i procesowa”