Elektrostatik toz çöktürücülerde basınç optimizasyonu
Pressure optimization in electrostatic precipitators
- Tez No: 654464
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHTİYAR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 190
Özet
Bu çalışmada, toz toplama sistemleri arasında yaygın olarak kullanılan elektrostatik toz çöktürücülerin (ESÇ) verimini artırmak için içerisindeki gaz akış dağılımını uygun geometrik tasarımla düzenlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla tasarlanan ESÇ'ler içinde gazın bekletme süreleri, giriş/çıkış konik kısımların yatayla yaptığı açı değerleri, plaka sayıları, ESÇ boyutları, plakaların yerleştirme şekilleri gibi parametrelerin toz toplama verimine ve bu geometrik değişimlerin basınç kaybına olan etkileri farklı yaklaşma hızı ve debilerde incelenmiştir. Giriş/çıkış konik kısımların yatayla yaptığı açı değerleri 20°, 30°, 40°, 50°, 52°, 54°, 56°, 58°, 60°, 70°, 80° ve plakalı/plakasız olarak tasarlanan ESÇ'ler için yaklaşma hızları 6 m/s, 12 m/s, 18 m/s, 24 m/s, gaz debileri 6 m³/s, 12 m³/s, 18 m³/s, 24 m³/s, bekletme süreleri 0.75 s, 1 s, 1.25 s, 1.5 s olarak seçilmiştir. Model ESÇ'ler içindeki plaka sayıları farklı gaz debilerine göre 7, 9, 11, 13 olacak şekilde planlanmıştır. Çalışmada 158 adet model tasarlanmış ve 3D geometrileri ise SOLIDWORKS programında çizilmiştir. Daha sonra akış analizleri hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemini kullanan ANSYS FLUENT modülü ile simüle edilerek modeller optimize edilmiştir. Yapılan çalışmada basınç kaybını en fazla etkileyen faktörler yaklaşma hızı, koniklik açısı, toz toplama plakasının şekli ve ESÇ toz toplama bölümündeki plaka sayısı olduğu görülmüştür. Toz toplama verimini ise en fazla plakalar arasındaki ortalama iç hızın, plaka ve elektrotlar arasındaki mesafenin, göç hızının, koniklik açısının, toz toplama plaka alanının, toz toplama plakası şeklinin ve ESÇ içerisindeki bekletme süresinin etkilediği görülmüştür. Optimizasyon çalışması sonucunda koniklik açısının 50°, yaklaşma hızının 6 m/s, gaz debisinin 6 m³/s ve ESÇ giriş genişliğinin gövde genişliğine oranın 1/1.7 olduğu durumda ESÇ girişinde minimum vorteks ve plakalar arasında homojen hız dağılımı sağlandığı, bu durumda en düşük statik basıncın oluştuğu tespit edilmiştir. Ayrıca toz toplama plakalarının tasarımları değiştirilerek daha homojen bir akış ile verim artışı sağlanabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, to increase the efficiency of electrostatic precipitators (ESP), which are widely used among dust control processes, it is aimed to arrange the gas flow patterns inside with appropriate geometric design. Among the ESP designed for this purpose, the effects of parameters such as detention times of the gas, horizontal angle values of the inlet/outlet conical parts, plate numbers, ESP dimensions, placement ways of plates and the effects of these geometric changes on pressure drop have been studied at different approach velocities and flow rates. Angle values of the inlet / outlet conical parts with the horizontal axis were 20°, 30°, 40°, 50°, 52°, 54°, 56°, 58°, 60°, 70°, 80° and ESPs were designed with / without plate. Approach velocities for ESPs were 6 m/s, 12 m/s, 18 m/s and 24 m/s. Gas flow rates were 6 m³/s, 12 m³/s, 18 m³/s, 24 m³/s. Detention times were 0.75 s, 1 s, 1.25 s, 1.5 s. The number of plates in the Model ESP is planned to be 7, 9, 11, 13 according to the changes in gas flow rates. In the study, 158 models were designed, and their 3D geometries were drawn in the SOLIDWORKS program. Further, the models were optimized by simulating flow analysis with ANSYS FLUENT module, which uses computational fluid dynamics method. As a result of the study, it was seen that the most affecting factors for the pressure drop were approach speed, conical angle, placement style of plates, and the number of panels in the dust collection section. It was observed that the most influencing factors on dust collection efficiency were the average internal velocity between the plates, the distance between the plate and electrodes, the migration velocity, the conical angle, the dust collection plate area, placement shape of plates, and detention time in the ESP. As a result of the optimization study, a homogeneous velocity pattern is achieved between the minimum vortex and plates at the ESP inlet when the conical angle is 50 degrees, approach velocities is 6 m/s, the gas flow is 6 m³/s and the ratio of the ESP's inlet width to the body width is 1/1.7, in this case the lowest static pressure has been found to occur. In addition, it has been concluded that by changing the designs of the dust collection plates, efficiency can be increased with a more homogeneous flow.
Benzer Tezler
- Elektrostatik toz boyama tesisinin otomasyon sisteminegeçişinin enerji verimliliği etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of the automation system onthe energy efficiency of the electrostatic powdercoating plant
DEMET TAŞKAN ÜRGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN ÇOBAN
- Corrosion resistance analysis of electrostatic powder coated low carbon steel sheets
Elektrostatik toz boya kaplanmış düşük karbonlu çelik sacların korozyon dayanımı analizi
MERVE YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ARTIR
- ELEKTROSTATİK TOZ BOYA ÖNCESİ ZİRKONYUM ESASLI NANO KAPLAMANIN TOZ BOYANIN MEKANİK DAYANIM, YAPIŞMA VE KOROZYON PERFORMANSINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ
INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF ZIRCONIUM BASED NANO COATING BEFORE ELECTROSTATIC POWDER COATING ON MECHANICAL STRENGTH, ADHESION AND CORROSION PERFORMANCE OF ELECTROSTATIC POWDER COATING
İLKAY AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriBartın ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN ÖZGÜRLÜK
DR. SEFA EMRE SÜNBÜL
- Elektrostatik toz boya proses parametrelerinin deney tasarımı yöntemleri ile optimizasyonu ve endüstriyel uygulaması
Electrostatic powder coating process parameters' optimization with experimental design methods, and their industrial applications
ERDİ ÖZDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLAN DENİZ KARAOĞLAN
- Elektrostatik filtreler ve endüstriyel uygulamaları
Electrostatic filters and industrial applications
ÖZGÜR ALACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. CENGİZ TAPLAMACIOĞLU