فصلنامه بهداشت و ایمنی کار

مقدمه: مطالعات نظری و تجربی زیادی در خصوص ارتقاء عملکرد سیکلون ها انجام شده است. به‌طورکلی پارامترهای هندسی سیکلون در تعیین عملکرد آن نقش اساسی را بر عهده دارند. لوله خروجی هوا به‌عنوان یکی از اجزاء سخت‌افزاری سیکلون، تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای در الگوی جریان داخلی سیکلون، افت فشار و حتی بازده غبارگیری دارد.
روش کار: مطالعه حاضر بر روی یک سیکلون مدل استیرمند بازده بالا انجام شد. دو مدل از لوله خروجی هوای سیکلون به‌گونه‌ای طراحی و ساخته شد که بتوان آن را به‌راحتی از سیکلون جدا و مجدد به آن اضافه نمود. درون جداره داخلی لوله هوای خروجی تیغه‌های مارپیچ (هم جهت و خلاف جهت با جریان هوا) تعبیه شد. فاصله طول گام در تیغه‌ها معادل 1.5 محاسبه شد. دستگاه مولد غبار، ذرات سیلیس را با غلظت حدود 2.1gr/m³ به درون هوای ورودی تزریق می‌نمود. از دستگاه شمارنده ذرات برای اندازه‌گیری غلظت ذرات استفاده شد و با استفاده از یک مانومتر، افت فشار سیکلون قرائت شد. نتایج بازده غبارگیری سیکلون برای سه گروه ذرات کل، PM₁₀ و PM_2.5 در حالات مختلف محاسبه و مورد مقایسه قرار گرفت.  
یافته ها: تعبیه تیغه‌های مارپیچی هم‌راستا با جهت جریان هوای چرخشی داخل سیکلون باعث افزایش 7.75، 7.33 و 6.75 درصدی در بازده کل،PM₁₀ و PM_2.5 شد. نتیجه بازده جمع‌آوری در حالتی که جهت مارپیچ تیغه‌ها در خلاف جهت چرخش هوای خروجی بود به ترتیب افزایش 2.6 و 2.33 و 1.5 درصد را نشان داد. اثر تیغه‌های مارپیچ بر افت فشار در حالت اول (هم‌جهت) سبب کاهش افت فشار (%2.5 -) و در حالت دوم (خلاف جهت) سبب افزایش افت فشار گردید (%2.03 +). بهترین فاکتور کیفیت نیز مربوط به سیکلون با تیغۀ هم‌راستا با جریان بود.
نتیجه گیری: استفاده از تیغه‌های مارپیچ در دیواره داخلی لوله خروجی سیکلون بخصوص در حالتی که هم‌راستا با جهت چرخش جریان هوا باشد با افزایش بازده غبارگیری و کاهش افت فشار در مجموع منجر به بهبود عملکرد و کیفیت سیکلون می‌شود و در حالتی که تیغه‌های مارپیچ هم‌جهت با جریان هستند سبب کاهش افت فشار در سیکلون می‌شود.