Hidrosiklone vir doeltreffende vloeibare vastestof skeiding

Hidrosiklone is ontwerp om skeidingsprestasie te verbeter en terselfdertyd energieverbruik te verlaag deur vloeistofvloei binne die toestel te verander.

Primêre skeiding vind plaas in die silindriese gedeelte van 'n sikloon voordat deeltjies die koniese gedeelte binnegaan vir bykomende skeidingsprosesse wat afhanklik is van voerdigtheid.

Sikloon Meetkunde

'n Sikloon is 'n sirkelvormige stuk toerusting wat sentrifugale krag gebruik om groter deeltjies of druppels van 'n medium te skei. Wanneer sy sentrifugale krag die sleepkrag van vloeistowwe oorskry, groter of digter deeltjies verlaat deur 'n boonste uitlaat aan die bokant, terwyl fyner of verwerpte deeltjies via laer verwerpingsuitlate by die basis uitgaan.

Tangensiële inlaatontwerpe bevorder sterk draaikolkvorming, verhoging van skeidingsdoeltreffendheid. Verder, die ontwerp verhoed kortsluitingvloei wat plaasvind wanneer hoëspoedgas die skeier binnedring.

Vir maksimum skeidingsdoeltreffendheid, die liggaam/loop van 'n sikloon moet toepaslik groot wees om optimale skeidingsdoeltreffendheid te verseker. Om dit te bepaal, kyk vir 'n effense waaierbespuiting soos materiaal die toppunt van die sikloon verlaat; dit dui aan dat dit behoorlik grootte is. As eerder materiaal onder jou skeier uitlek, óf verhoog voerdruk/vloei óf verminder snygrootte (d.w.s. maak dit grof).

Oorloop Splete

Ontwerp van oorloopsplete het 'n enorme invloed op hidrosikloonskeidingsdoeltreffendheid en splitverhouding. In die algemeen, werkverrigting verhoog met toenemende oorloopspleetwydte en dalende ondervloeispleetwydte.

Wanneer dit in 'n sikloon gevoer word, suspensie roteer binne sy silindriese wande wat sentrifugale krag skep om materiaal volgens digtheid te sorteer. Swaar deeltjies bots teen die muur en word afgetrek deur 'n uitvloeipyp genaamd vortex finder voordat dit deur 'n ondervloei-uitlaatpyp uitkom.; swaars bly daarteen vasgevang en versamel dus daar totdat hulle deur vortex finder of die vortex finder uitvloeipyp oorgevlieg word.

Vir optimale doeltreffendheid van 'n hidrosikloon, 'n optimale verhouding tussen aksiale en tangensiële snelheid moet bereik word om turbulensie-intensiteit en energieverliese binne sy wande te minimaliseer, asook om ligdeeltjies in staat te stel om toegang tot voldoende sentrifugale krag te verkry om hul oorloopuitlaat te bereik.

openingshoeke

Wanneer dit tangensiaal in 'n sikloonsilinder gevoer word, sy spinaksie verander vloeistofsnelheid in sentrifugale krag wat swaarder deeltjies na die muur toe trek terwyl ligter fyner deeltjies agglomereer en opwaarts spiraal om deur sy boonste oorloopuitlaat uit te gaan; swaarder, growwer deeltjies val dan agteruit in sy onderste uitlaatuitlaat met 'n bietjie vloeistof deur 'n verlengbuis (draaikolksoeker genoem).

Hidrosikloonskeiding kan meer effektief gemaak word deur nie-skuifvloeipatrone te gebruik wat skuifkragte tot die minimum beperk; skuifvrye ontwerpe kan ander voordele bo tradisionele mediafiltrasie bied, soos verhoogde koelmiddelleeftyd. Wanneer die stelsel ontwerp word, egter, skuif moet ook oorweeg word.

Aksiale snelheidsverspreiding

Wanneer sentrifugale krag wrywingskragte wat deur vloeistof ervaar kan oortref, swaar deeltjies word van vloeistof geskei en gaan deur 'n aksiale onderste uitlaat uit (onderloop) terwyl ligter vloeistowwe deur 'n boonste uitlaat van 'n hidrosikloon binnedring (oorloop).

'n Sikloon het twee uitlate op sy aksiale as; een aan die onderkant bekend as “verwerp kant,” en nog 'n groter uitlaat aan die bokant bekend as “oorloop kant.” Tangensiële inspuiting in sy silindriese kamer skep 'n wervelende vloeipatroon; afvoer vanaf oorloopkant gaan deur 'n aksiale pyp wat uitsteek vanaf die toppunt van sikloon.

Egter, inherente vloeistofvloeieienskappe lei tot onvolmaakte skeiding en energieverlies ongeag geometrie. Gemik op optimale ontwerp, verskeie vloeistofvloeiverbeteringsontwerpe is voorgestel en getoets – soos om 'n middellyf in te voeg9, binneste keël11, dubbele oorlooppype12-13, spleetkegel14 en oorloopdop15 byvoorbeeld; almal het getoon om lugkern deursnee te verminder terwyl die prestasie van die deeltjiegrootteklassifikasie verhoog word.