مطالعه دینامیک سیالات محاسباتی و بهینه سازی انرژی سیکلون دوتایی صنعتی در خشک سازی پلی اتیلن سنگین

در این مقاله، سیکلون دوتایی به عنوان جداکننده گاز- جامد در فرایند خشک سازی بستر سیال تولید پودر خشک پلی اتیلن سنگین از ۵۶۰۰۰ کیلوگرم بر ساعت خوراک مرطوب استفاده می شود. کیفیت محصول به شدت به رفتار ذرات و الگوی جریان خشک کن وابسته است که سیکلون های دوتایی را به عنوان تجهیزی مهم، تحت تاثیر قرار می دهد. کنترل گاز حامل ورودی، سبب الگوی جریانی مناسب، رطوبت نهایی مطلوب و بازده جداسازی بالا در میان گریدهای مختلف پلی اتیلن سنگین می شود. شدت جریان کمتر ذرات فراری از سیکلون ها منجر به مصرف پایین انرژی در دمنده ها و باعث عدم وجود گردوغبار در سوراخ های توزیع کننده خشک کن و وجود سینی هایی پاک در برج تمییزکننده جریان می شود. شبیه سازی عددی میدان جریانی سیال و دینامیک ذرات در سیکلون با تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی، در تعیین افت فشار و متغیرهای اغتشاش، ما را برای ارزیابی این فرایند یاری می کند. معادله های ناویر- استوکس در چهارچوب اولری- لاگرانژی با مدل تلاطمیRNG k-ɛ ، به عنوان روش ریاضی استفاده می شوند. حل میدان جریانی، با روش حجم محدود بر اساس الگوریتم PISO، برای همپوشانی فشار- سرعت در دامنه محاسباتی انجام می شود؛ به طوری که نتایج محاسباتی در توافق قابل قبولی با متغیرهای عملیاتی صنعتی، مانند افت فشار سیکلون است.

Keywords:

CFD , HDPE , Fluidized Bed Drying , Energy Optimization , Double-Cyclone , Pressure Drop , دینامیک سیالات محاسباتی , پلی اتیلن سنگین , خشک سازی بستر سیال , بهینه سازی انرژی , سیکلون دوتایی , افت فشار