کاهش هزینه های صنایع با غبارگیر اختراعی دانشگاه علم و صنعت ایران

  پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت دستگاهی را اختراع کرده‌اند که با نصب شدن بر روی غبارگیرهای پرکاربرد صنعتی تحت عنوان غبارگیرهای سیکلونی، می‌تواند دامنه کاربرد آنها را افزایش و نیاز به استفاده از فیلترها و الکتروفیلترهای صنعتی را تا حد زیادی کاهش دهد که این امر می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای از هزینه‌های عملیاتی غبارگیرهای صنعتی بکاهد.

  غبارگیرهای صنعتی، یکی از بخش‌های پر هزینه در بسیاری از صنایع هستند. همچنین بسیاری از فرآیندهای صنعتی همانند صنایع پالایش نفت، صنایع غذایی، صنایع معدنی و پاکسازی محیط زیست شامل جداسازی ذرات از جریان گاز می‌باشند که اصول عملکرد تمام دستگاه‌های مربوطه آنها مشابه هم می‌باشد. جدا کننده‌های سیکلونی، یکی از مشهورترین دستگاه‌ها در این حوزه است که با وجود تمام مزایای خود، راندمان بسیار پایینی را در جدا کردن ذرات زیر ۱۰ میکرون دارد. این امر موجب می‌شود تا از فیلتر یا الکتروفیلتر در انتهای فرآیند جداسازی و غبارگیری استفاده شود. اما فیلترها نه تنها خود هزینه بالایی را به مجموعه تحمیل می‌کنند بلکه تعویض مکرر آنها، نیاز به متوقف کردن پی در پی تولید را در بر دارد که خود بار مالی جداگانه‌ای را شامل می‌شود. به همین دلیل پژوهشگران آزمایشگاه تصفیه و تخلیص گازهای صنعتی در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران به سرپرستی آقای دکتر منصور شیروانی، سامانه جدیدی را تحت عنوان تغلیظ کننده غبار ابداع کردند که می‌تواند بازدهی غبارگیر سیکلونی را تا حد زیادی افزایش دهد. بدین ترتیب می‌توان ذرات ریزتر را نیز پیش از رسیدن به فیلتر جذب کرد و در مجموع، هوای (تمیزتری یا پاک‌تری) را به فیلترها رساند که این امر عمر فیلترها را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و بازه زمانی مورد نیاز برای تعویض فیلترها را نیز طولانی‌تر می‌کند.

  نوید معافیان، پژوهشگر این پروژه می‌گوید:«تغلیظ‌ کننده غبار یکی از راه‌های ارزشمند، کم هزینه و پربازده برای افزایش بازدهی سیکلون ‎ ها و دستگاه‌های غبارگیر با نیروی گریز از مرکز است. استفاده از این سیستم سبب کاهش هزینه نصب و راه‌اندازی، بدون هزینه تعویض و اتلاف زمان بوده که در آن، سیستم به صورت پیوسته در حال کار است.»

  آزمایش‌های انجام شده بر روی نمونه آزمایشگاهی این دستگاه نشان می‌دهد بازدهی جداسازی در ذراتی با اندازه‌های بالای 20 میکرون، به بیش از 98-99% خواهد رسید. در مواردی با استفاده از ذرات با اندازه‌های بین 10 الی 20 میکرون بازدهی بالای 93-94 % بوده و در مواردی که از ذرات در بازه 3-10 میکرون استفاده شده، بازدهی این سیستم در کنار سیکلون، در حدود 80-85% به دست آمده است.

  مکانیزم عملکرد تغلیظ کننده:

  تغلیظ کننده، از یک کانال مستطیل شکل تشکیل شده که به صورت مارپیچی حول یک محور قرار دارد. مایع یا گاز با نیروی مکش، وارد کانال شده و در اثر نیروی گریز از مرکز، ذرات جامد یا مایع در کنار دیواره تجمع یافته و جدا می‌شوند و گاز تمیز از دریچه‌های تعبیه شده در داخل محور خارج می‌گردد. این جداکننده برای جداسازی ذرات جامد، روغنی و هیدروکربنی از گاز طبیعی هنگام استخراج نیز کاربرد دارد. پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران موفق شدند با یافتن هندسه مناسب برای محفظه خروجی گاز تمیز تغلیظ کننده مارپیچی و بررسی تغییرات پارامترهای موثر شامل اندازه خروجی، زاویه قرارگیری آن نسبت به مارپیچ، نحوه قرارگیری خروجی نسبت به جهت جریان داخل مارپیچ، در کنار پارامترهای عملیاتی دبی جریان اصلی مارپیچ و دبی جریان خروجی گاز تمیز، فناوری طراحی و ساخت تغلیظ کننده غبار را توسعه دهند.

  محققان در حال حاضر به دنبال ثبت بین‌المللی این دستگاه به عنوان یک اختراع و تولید صنعتی آن با مشارکت سرمایه‌گذارن علاقمند هستند.