Effect of particle properties and concentration on classification performance of cyclone separator

サイクロンセパレーターの分級性能に及ぼす粒子特性と濃度の影響

尾座本 奈穂*; 瀬川 智臣 ; 川口 浩一  ; 石井 克典 ; 深澤 智典*; 石神 徹*; 福井 国博*

Ozamoto, Nao*; Segawa, Tomoomi; Kawaguchi, Koichi; Ishii, Katsunori; Fukasawa, Tomonori*; Ishigami, Toru*; Fukui, Kunihiro*

閉回路による粉砕・分級システムの性能向上のためには、様々な条件下における分級機の性能を正確に評価する必要がある。本研究では、サイクロンセパレータの分級性能に及ぼす粒子特性および濃度の影響について調査を行った。実験および解析の結果、分級性能の粒子濃度依存性は、サイクロン内の巨視的な全体流れ場の変化と比較し、流体-粒子間および粒子間に作用する微視的な相互作用であるsweeping effectが支配的であることが示唆された。各試験粉体の密度と粒度分布から得られた単位質量当たりの粒子数は、分級性能に及ぼす粒子濃度の影響の度合いと整合しており、本現象の原因としてsweeping effectの妥当性が示された。

In order to improve the performance of closed-circuit pulverization and classification systems, it is necessary to accurately evaluate the performance of classifier under various conditions. In this study, the influence of particle properties and concentration on the classification performance of a cyclone separator was investigated. The results of the experiment and simulation suggest that the dependence of classification performance on particle concentration is caused by microscopic interactions of the sweeping effect acting on the fluid-particle and inter-particle rather than by the change in the macroscopic overall flow field in the cyclone. The number of particles per unit mass derived from the density and particle size distribution of each test powder was consistent with that of the extent of the effect of particle concentration on classification performance, indicating the validity of the sweeping effect as the reason for this phenomenon.