Hidrosiklone – Effektiewe skeiding vir verbeterde verwerking

Hidrosiklone gebruik vloeistofsnelheid om in roterende beweging om te skakel, met swaarder of digter deeltjies wat om die binnemuur spiraal totdat dit deur 'n beperkte aksiale bodemuitlaat as ondervloei uitgaan, terwyl fyner deeltjies via 'n aksiale boonste uitlaat uitgaan as oorloop.

Skeidingsdoeltreffendheid in siklone hang af van verskeie sleutelontwerp- en bedryfsveranderlikes, wat hierin bespreek sal word as faktore wat graadskeidingsdoeltreffendheid beïnvloed (GSE).

Grootte en digtheid

Hidrosiklone gebruik grootte en digtheid om materiale te onderskei. Swaarder deeltjies word vasgevang teen die mure, verlaat dan deur 'n ondervloei-uitlaat aan die onderkant. Ligter fyner deeltjies bly naby die bokant gesuspendeer en word via oorloopuitlate ontslaan (ook genoem spitse) op verskillende hoogtes na gelang van stroomaf toedieningsbehoeftes.

Skeidingsprestasie in siklone hang af van sy interne vloeiveld, wat aangepas kan word deur die struktuur daarvan te optimaliseer of bedryfsparameters te verander. Voervloeitempo en drukverskil oor die sikloon het besondere invloed op sentrifugale krag wat gegenereer word.

Konsekwentheid tussen inlaatdruk en toevoervloeitempo help om deeltjieverblyftyd in 'n sikloon te verminder, en die keuse van een met 'n groot top-deursnee help om die risiko van toue te verminder wat plaasvind wanneer materiaal gelyktydig beide oorloop- en ondervloei-uitlate binnegaan.

Drukval

Hidrosiklone kan geblokkeer word met vaste kontaminante, skep ernstige bedryfs- en toerustingkwessies soos voerpompe. Gereelde inspeksie van hul voerings vir tekens van slytasie is die sleutel om hierdie risiko te help verminder.

Om 'n doeltreffende skeidingsproses te bereik, die deursnee van 'n sikloon moet noukeurig gekies word volgens die toepassing daarvan. Verder, veranderende vloeitempo of ton per uur (tph) kan sy snypunt verander en sodoende doeltreffendheidsvlakke beïnvloed.

Sodra flodder 'n sikloon binnedring, dit word in rotasie aangedryf deur middel van sentrifugale krag en begin 'n draaikolk in sy silindriese kamer vorm. Swaarder deeltjies val in die loopgedeelte af om deur sy toppunt uit te gaan, terwyl ligter materiale deur inwaartse vloeistofbeweging in die middel van die draaikolk ingetrek word en na die oorloopuitlaat daarvan vervoer word..

Mis konsentrasie

Hidrosikloonskeiding vereis 'n sekere mate van interne druk wat binne die sikloon geskep moet word om sukses te behaal. Mis se digtheid, volume wat daarin ingevoer word en grootte speel almal 'n integrale rol in die skep van hierdie sentrifugale krag – druk swaarder deeltjies na die middel eerder as na sy toppunt en by die oorloopuitlaat uit.

Lae voerkonsentrasie kan growwer skeiding tot gevolg hê terwyl hoë voerdruk fyner resultate lewer. Verder, inlaatgrootte kan 'n groot impak op skeidingsuitkomste hê; groter inlate verhoog kapasiteit.

Yang et al. navorsing gedoen om die skeidingsprestasie van hidrosiklone met verskillende hoofdiameters te evalueer deur beide simulasie- en eksperimentmetodes te gebruik. Hul resultate het getoon dat wanneer dit gebruik word om flodder te skei in kleiner Dc hidrosiklone by oorloop uitlaat konsentrasie geleidelik toeneem terwyl dit afneem op verder gebiede weg van sikloon toppunt, wat daarop dui dat hierdie hidrosiklone verbeterde skeidingsdoeltreffendheid bereik.

Vortex Finder

Voermateriaal word tangensiaal in die sikloon ingebring en gedraai om sentrifugale krag op te wek wat swaarder deeltjies van ligter skei, met ligters wat deur 'n oorloop uitlaat terwyl dit growwer is, swaarder deeltjies kom uit via 'n ondervloei-uitlaat.

Deeltjiesnitgrootte in 'n hidrosikloon word deur baie veranderlikes beïnvloed, soos sy inlaatsnelheid, kortsluit vloeitempo verhoudings en skeidingsdoeltreffendheid. Om hierdie invloede op deeltjiesnitgrootte in hidrosiklone te bepaal, 'n model wat gebruik maak van Reynolds Stres-analise en Volume of Fluid is gebruik om die skeidingsproses daarvan te voorspel.

Resultate het aangedui dat inlaatsnelheid en Vortex Finder-lengte die grootste effek op deeltjiesnitgrootte het. 'n Langer Vortex Finder kan drukval en aksiale/tangensiële/radiale snelhede verminder, maar sal fluktuasies van AVWZ verhoog; dikker mure kan steeds help om hierdie faktore te verminder, het tog minder uitwerking op sirkulasievloei in voorafskeidingsruimtes.