الهيدروكلونات – فصل فعال للجسيمات لتحقيق الأداء الأمثل

يتم إدخال تغذية الملاط بشكل عرضي في أسطوانة الإعصار, مما يؤدي إلى دورانها وتوليد قوة طرد مركزية تدفع الجزيئات الأثقل نحو جدارها بينما تخرج الجزيئات الأخف من خلال منفذ الفائض العلوي.

لزيادة حدة الفصل, يستخدم النموذج الجديد حلقة مائلة على اللوحة العلوية, قضيب مركزي, ومخروط القمة – يتحقق تصور مسار الجسيمات من نتائج محاكاة CFD.

فصل الجسيمات بكفاءة

يعتمد أداء فصل الأعاصير المائية على عدة متغيرات تصميمية وتشغيلية. وتشمل هذه المتغيرات تصميم الأعاصير المائية, الحجم والطول; الظروف التشغيلية مثل معدل تدفق التغذية, مستوى الضغط والتركيز للملاط; وكذلك الخصائص الفيزيائية مثل حجم الجسيمات، التوزيع، الكثافة، لزوجة محتوياتها.

يتم تسريع الأجزاء الخشنة من خلال قوى الطرد المركزي في قسم الأسطوانة وتنتقل إلى الأسفل نحو السائل, بينما تدور معها الأجزاء الدقيقة وتخرج من خلال فوهة قمة في الجزء السفلي من الهيدروسيكلون. يمكن تعديل هذه الفوهة العلوية لتحقيق أحجام القطع منها 2.7 الثقل النوعي (سان جرمان) ما يصل الى 400 شبكة (20واحد).

تم استخدام العديد من نماذج الموائع لتحليل سلوك التدفق في الأعاصير المائية. استندت النظريات المبكرة على نظريات التوازن ووقت الإقامة; تشتمل النماذج الرياضية الأحدث على مكونات ديناميكيات الموائع والجسيمات بالإضافة إلى الطرق العددية والتجريبية للتحقيق في سلوك التدفق.

أحد العوامل التي تؤثر على كفاءة الفصل هو انخفاض الضغط الداخلي. كلما زاد تركيز الملاط, وهذا يزيد بسبب زيادة اللزوجة; من العوامل المؤثرة الأخرى على كفاءة الفصل هو نصف قطر الفتحة الذي يتوافق مع توزيع السرعة العرضية في الأعاصير المائية – وبالتالي فإن تحسين نصف قطر الفتحة سيعزز أقصى كفاءة للفصل.

كفاءة عالية

تستخدم الأعاصير المائية الضغط الناتج عن السائل الوارد لتوليد قوة الطرد المركزي وأنماط التدفق التي تفصل الجزيئات عن السوائل أو الوسائط الملاطية. يدخل الملاط من خلال منفذ تغذية عرضي إلى الجسم الرئيسي للسيكلون المائي حيث يتم بعد ذلك ضخه إلى الأسفل في شكل مخروطي مع تدفق دوامي يزيد من القصور الذاتي للمكونات الأثقل وتركيزها على طول محيطها بينما يتم سحب المكونات الأخف نحو الفائض المحوري أو مخرج الحنفية لأغراض إعداد التقارير..

يمكن تقدير كفاءة فصل الأعاصير المائية باستخدام نموذج أداء تصنيف الحجم, والذي يعمل عن طريق متابعة الجزيئات ذات الأحجام المحددة من نقطة دخولها عبر مخرج السيكلون المائي ومخرج الفائض, حيث يتم تسجيل تركيزاتها. يتضمن النموذج جوانب مثل الهندسة وتوازن القوى المؤثرة على كل جسيم للتنبؤ بكيفية ظهور مساره.

تنتج الأعاصير المائية قطعًا أدق كضغط مدخل لها (tph) أو زيادة معدل التدفق, بسبب زيادة زاوية المخروط مما يجعل الجزيئات أقرب إلى قمتها. يؤثر ضغط السائل الداخل أيضًا على هذه النتيجة عن طريق تغيير الكثافة; يمكن أن تؤدي كثافة المدخلات إلى منع فصل الجزيئات بشكل صحيح, مما يؤدي إلى تراكم الملوثات بما يتجاوز عتبات المشاكل وبالتالي يصبح مشكلة يجب تصحيحها عن طريق خفض معدلات التدفق والأطنان في الساعة من النظام – بهذه الطريقة لا تصبح الأعاصير المائية مرهقة!

سهولة الصيانة

تعتمد كفاءة فصل الأعاصير المائية على حجمها وخصائص التغذية, بما في ذلك زاوية المخروط وارتفاع ارتفاع الاسطوانة. ستؤدي زاوية المخروط الأكبر وارتفاع الارتفاع الأقصر إلى زيادة كفاءة فصل الجسيمات; بالإضافة إلى ذلك, نوع من الجسيمات الصلبة مثل الملوثات الخيطية الكبيرة قد يسد فوهة التدفق السفلي ويعيد توجيه جميع المواد المنفصلة دون فصل, زيادة التآكل الداخلي وتقليل الكفاءة الإجمالية بينما يمكن للمواد الصلبة القشرية الصغيرة أن تدخل في دوامة الهواء وتزيد من مشاكل الرغوة.

تؤدي كثافة التغذية الأعلى إلى توزيع حجم الجسيمات بشكل أضيق بينما تكون الكثافة المنخفضة مسؤولة عن توسيعها. الأعاصير’ يمكن تعديل نقاط القطع عن طريق تغيير معدل التدفق أو الأطنان في الساعة (tph), على الرغم من أن هذا يجب أن يظل متناسبًا.

قم بمراقبة فرق الضغط عبر الإعصار الخاص بك كجزء أساسي من الصيانة المستمرة, مراقبة فرق الضغط أمر لا بد منه أيضًا. قد تشير الانحرافات عن النطاق المتوقع إلى وجود عوائق, التآكل أو القضايا التشغيلية التي تتطلب الاهتمام – مع نظام مراقبة الضغط المناسب الذي يوفر ردود فعل في الوقت الحقيقي ويمنع التوقف تمامًا.

متصدع, يجب معالجة الكسر أو أي علامات أخرى للضرر الهيكلي على الفور لتجنب فقدان المواد, الانفصال غير الفعال ومخاطر السلامة. فضلاً عن ذلك, من المهم أن يعيق التآكل أو الانسداد التدفق المناسب للسوائل عند كل من توصيلات المدخل والمخرج وكذلك على مستوى مكتشف القمة/الدوامة.

استهلاك منخفض للطاقة

تعتبر الأعاصير المائية حلولاً فعالة من حيث التكلفة لتطبيقات فصل حجم الجسيمات في صناعات مثل التعدين, زيت & معالجة الغاز والمياه. من خلال استخدام قوة الطرد المركزي المتولدة من دوران السوائل داخل, تلتقط الأعاصير المائية الجزيئات الصلبة دون أجزاء متحركة – نهج اقتصادي ومباشر لتطبيقات فصل الجسيمات مثل التعدين.

يمكن قياس كفاءة فصل الأعاصير المائية إما بالحجم (%الخامس / الخامس) أو أساس جماعي (%ث / ث) أساس, حيث تكون الحسابات الحجمية بشكل عام أسرع وأبسط بينما توفر الحسابات الجماعية نتائج أكثر دقة.

يمكن أن تتأثر كفاءة درجة الأعاصير المائية بشكل كبير بسرعتها وتركيز حركة القطرات. عندما تزداد سرعة القطرات, وكذلك الحال مع القوة العرضية وتأثير الطرد المركزي, مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الصف; ولكن إذا تجاوز تركيز القطرات الحد الأمثل، يصبح هذا التأثير لاغيًا وتنخفض كفاءة الفصل بشكل ملحوظ.

العنصر الرئيسي الآخر الذي يؤثر على أداء الأعاصير المائية هو الزاوية المخروطية والطول الأسطواني, عادة 6 درجة لكليهما. غالبًا ما يؤدي طول المخروط الأطول إلى تحسين أداء الفصل. بالإضافة إلى, من الضروري أن تظل نقطة القطع ثابتة بغض النظر عن الاختلافات في معدل التدفق أو الأطنان في الساعة (tph), وإلا ستنشأ اختلافات كبيرة في كفاءة الفصل; ولهذا السبب يوصى باستخدام محركات أقراص متغيرة السرعة للتحكم في هاتين المعلمتين.