Gas and particle flow patterns in cyclones at room and elevated temperatures

Authors

  • P. A. Patterson,

    1. Chemical Engineering Department, McGill University, Montreal, Quebec, Canada H3A 2A7
    Current affiliation:
    1. The American Roller Company, Union Grove, WI 53182, U.S.A.
    Search for more papers by this author
  • R. J. Munz

    Corresponding author
    1. Chemical Engineering Department, McGill University, Montreal, Quebec, Canada H3A 2A7
    • Chemical Engineering Department, McGill University, Montreal, Quebec, Canada H3A 2A7
    Search for more papers by this author

Abstract

Experimental results are presented for a study of gas and particle flows in a 102 mm diameter conventional cyclone operated at temperatures between 300 and 2000 K. Inlet gas velocities ranged from 3 to 42 m/s. Particle deposition patterns and the measurements of local pressures were used to determine the flow patterns and velocity profiles within the cyclone. A “Reynolds Number” has been defined based on the mean inlet velocity and the hydraulic diameter of the annulus between the cyclone wall and the gas outlet duct. An empirical equation was derived to correlate the ratio of the wall tangential velocity to the mean inlet velocity with this Reynolds Number.

Abstract

On présente des résultats expérimentaux sur l'écoulement du gaz et des particules dans un cyclone classique de 102 mm de diamètre et fonctionnant à des températures comprises entre 300 et 2000 K. Les vitesses de gaz à l'entrée varient entre 3 et 42 m/s. On a eu recours aux schémas de dépǒt des particules et à la mesure des pressions locales pour déterminer les structures d'écoulement et les profils de vitesse dans le cyclone. Un «nombre de Reynolds» a été défini à partir de la vitesse moyenne à l'entrée et du diamètre hydraulique de l'espace annulaire entre la paroi du cyclone et le tuyau de sortie du gaz. On a établi une équation empirique afin de corréler à ce nombre de Reynolds le rapport entre la vitesse tangentielle à la paroi et la vitesse d'entrée moyenne.

Ancillary