Santrifüj Dekantör Helezonunun Sonlu Elemanlar Analizi

Year 2020, Volume: 9 Issue: 3, 1264 - 1272, 26.09.2020

Gözde Sarı , Ahmet Alper Akış , Gökhan Üğüdücü

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.621722

Abstract

Bu çalışmada atık su
arıtma sektöründe kullanılan dekantör makinesi için araştırma ve geliştirme
çalışmaları yapılmıştır. Çalışma kapsamında atık su arıtma sektöründe
kullanılan dekantörlerde helezon tasarımı ve analizi yapılmıştır. Dekantörlerde
makine içine alınan ürün, yüksek devirlerde dönerek katı ve sıvı olarak iki
veya daha fazla faza ayrılır. Katı fazın susuzlaştırılıp dışarıya taşınması
için helezon ile tambur farklı açısal hızlar ile dönmektedir. Makinede yüksek
devirlerde dönen iki rotorun bulunması, helezonun asimetrik yapıda olması ve
içeriye alınan ürünün homojen dağılmaması gibi nedenlerden dolayı helezon
yapraklarına kuvvetler uygulanmaktadır. Tasarım için öncelikle makine içerisine
alınan karışımın hareketini modelleyen matematiksel eşitlikler ile tambur ve
helezona gelen yükler belirlenmiştir. Farklı yaprak kalınlığına sahip
helezonların sonlu elemanlar yöntemini temel alan analiz programı ANSYS
kullanılarak dayanımı belirlenmiştir. Helezon yaprakları farklı alınarak
helezon yaprakları için gerilme grafikleri elde edilmiştir. Ayrıca her bir
yaprak kalınlığı için emniyet katsayı değerleri belirlenmiştir. Emniyet katsayı
değeri minimum 2 olması durumu dikkate alındığında yaprak kalınlığının minimum
9mm olması gerekmektedir. Bu durumda maksimum eşdeğer gerilme değeri 115
MPa’dır.

Keywords

dekantör, helezon tasarımı, sonlu elemanlar analizi, gerilme analizi

References

• 1.Bell, G.R.A., Symons, D.D., Pearse, J.R. (2014). Mathematical Model for Solids in a Decanter Centrifuge. Chemical Engineering Science, 107:114-122.
• 2.Bizard, A.F.M., Symons, D.D., Fleck, N.A. Grimwood G.C., 2013. Design Guidelines for Granular Particles in a Conik Centrifugal Filter, Chemical Engineering Research and Design, 91:2, 348–360.
• 3.Dong, L.D., Fu, S.C., Yuan, H.X., 2014. Numerical Simulation on Pressure Field in a Decanter Centrifuge, Chemical Industry and Engineering Progress, 33:2, 309-336.
• 4.Liu, H., Li, P., Xiao, H., Mu, W., 2015. The Fluid Solid Coupling Analysis of Screw Conveyor in Drilling Fluid Centrifuge Based on Ansys. Petroleum, 1:3, 251-256.
• 5.Zheng, S.F., Ren, X., Xie, L.J., 2009. Numerical Simulation of Flow Field in Decanter Centrifuge, Light Industry Machinery, 27:6, 26-29.
• 6.Wang, L.Q., Chen, T., Wu, D.Z., 2010. Structural Strength Parameterized Analysis of Horizontal Decanter Centrifuge Conveyor. Journal of Mechanical Design, 27:5, 67-70.
• 7.Liu, A.J., Fu, C.M., 2007. Static Finite Element Screw Conveyor to a Horizontal Centrifuge Analysis, Journal of Design Research, 34 (3), 26-28.
• 8.Yang, J., Preidikman, S., Balaras, E. A., 2008. Strongly Coupled, Embedded-Boundary a Method for Fluid Structure Interactions of Elastically Mounted Rigid Bodies, Journal of Fluid Structure, 24:2, 167-182.
• 9. Domanski, J., Zywica, G., 2007. Optimization of the construction of a pressure tank using CAD/CAE systems, Technical Sciences, 10, 41-58.
• 10. Ahmed, M., Khan, R.U., Badshah, S., Jan, S., 2014. Finite Element Investigation of Geometry Effect on Pressure Vessel under Combined, International Journal of Engineering and Advanced Technology, 4:2, 2249-8958.