Гідрацыклоны – Эфектыўнае аддзяленне для палепшанай апрацоўкі

Гідрацыклоны выкарыстоўваюць хуткасць вадкасці для пераўтварэння ў вярчальны рух, з больш цяжкімі або больш шчыльнымі часціцамі, якія круцяцца па спіралі вакол унутранай сценкі, пакуль не выйдуць праз абмежаваны восевы ніжні выхад у выглядзе ніжняга патоку, у той час як больш дробныя часціцы выходзяць праз восевы верхні выхад у выглядзе перапаўнення.

Эфектыўнасць падзелу ў цыклонах залежыць ад некалькіх ключавых канструктыўных і працоўных зменных, якія будуць абмяркоўвацца тут як фактары, якія ўплываюць на эфектыўнасць падзелу на гатункі (GSE).

Памер і шчыльнасць

Гідрацыклоны выкарыстоўваюць памер і шчыльнасць для адрознення матэрыялаў. Больш цяжкія часціцы затрымліваюцца на сценах, затым выйдзіце праз адтуліну ніжняга патоку ўнізе. Больш лёгкія больш дробныя часціцы застаюцца падвешанымі ў верхняй частцы і выкідваюцца праз выхады пераліву (таксама званыя кранамі) на рознай вышыні ў залежнасці ад патрэбаў далейшага прымянення.

Прадукцыйнасць падзелу ў цыклонах залежыць ад унутранага поля патоку, які можна рэгуляваць шляхам аптымізацыі яго структуры або змены працоўных параметраў. Хуткасць патоку падачы і розніца ціску ў цыклоне асабліва ўплываюць на цэнтрабежную сілу, якая ствараецца.

Адпаведнасць паміж уваходным ціскам і хуткасцю падачы дапамагае мінімізаваць час знаходжання часціц у цыклоне, і выбар аднаго з вялікім дыяметрам вяршыні дапамагае мінімізаваць рызыку вяроўкі, якая ўзнікае, калі матэрыял адначасова трапляе як у пераліўны, так і ў ніжні выхады.

Падзенне ціску

Гідрацыклоны могуць заблакавацца цвёрдымі забруджваннямі, ствараючы сур'ёзныя праблемы з эксплуатацыяй і абсталяваннем, такімі як кармавыя помпы. Рэгулярная праверка ўкладышаў на наяўнасць прыкмет зносу з'яўляецца ключом да зніжэння гэтай рызыкі.

Для дасягнення эфектыўнага працэсу падзелу, дыяметр цыклона неабходна старанна выбіраць у адпаведнасці з яго прымяненнем. Акрамя таго, змяненне хуткасці патоку або тон у гадзіну (т/гадз) можа змяніць кропку зрэзу і, такім чынам, паўплываць на ўзровень эфектыўнасці.

Як толькі гной трапляе ў цыклон, ён прыводзіцца ў кручэнне цэнтрабежнай сілай і пачынае ўтвараць вір у сваёй цыліндрычнай камеры. Больш цяжкія часціцы падаюць уніз па секцыі ствала, каб выйсці праз яго вяршыню, у той час як больш лёгкія матэрыялы ўцягваюцца ў цэнтр віхуры рухам вадкасці ўнутр і транспартуюцца да яго пераліўнага выхаду.

Канцэнтрацыя шлама

Аддзяленне гідрацыклонаў патрабуе пэўнага ўнутранага ціску, якое неабходна стварыць у цыклоне для дасягнення поспеху. Гушчыня жыжкі, аб'ём, які падаецца ў яго, і памер гуляюць важную ролю ў стварэнні гэтай цэнтрабежнай сілы – выштурхоўваючы больш цяжкія часціцы да цэнтра, а не да яго вяршыні і з выхаду пераліву.

Нізкая канцэнтрацыя корму можа прывесці да больш грубага аддзялення, у той час як высокі ціск падачы дае лепшыя вынікі. Акрамя таго, памер уваходнага адтуліны можа аказаць вялікі ўплыў на вынікі аддзялення; вялікія ўваходныя адтуліны павялічваюць ёмістасць.

Ян і інш. правёў даследаванне для ацэнкі эфектыўнасці падзелу гідрацыклонаў з рознымі галоўнымі дыяметрамі з выкарыстаннем метадаў мадэлявання і эксперыменту. Іх вынікі прадэманстравалі, што пры выкарыстанні для падзелу завісі на меншыя гідрацыклоны пастаяннага току на выхадзе з пераліву канцэнтрацыя паступова ўзрастае, а ў аддаленых раёнах ад вяршыні цыклону яна памяншаецца, мяркуючы, што гэтыя гідрацыклоны дасягаюць палепшанай эфектыўнасці падзелу.

Vortex Finder

Загружаны матэрыял падаецца па датычнай у цыклон і круціцца для стварэння цэнтрабежнай сілы, якая аддзяляе больш цяжкія часціцы ад больш лёгкіх, з больш лёгкімі, якія выходзяць праз пераліўны выхад, а больш грубымі, больш цяжкія часціцы выходзяць праз ніжні выхад.

Памер часціц у гідрацыклоне залежыць ад многіх зменных, напрыклад, яго хуткасць на ўваходзе, каэфіцыент хуткасці патоку пры кароткім замыканні і эфектыўнасць падзелу. Каб ацаніць гэтыя ўплывы на памер часціц, разрэзаных у гідрацыклонах, мадэль з выкарыстаннем аналізу напружання Рэйнальдса і аб'ёму вадкасці была выкарыстана для прагназавання працэсу яе падзелу.

Вынікі паказалі, што хуткасць на ўваходзе і даўжыня Vortex Finder аказваюць найбольшы ўплыў на памер разрэзаных часціц. Больш доўгі Vortex Finder можа паменшыць падзенне ціску і восевыя/тангенцыяльныя/радыяльныя хуткасці, але павялічыць ваганні AVWZ; больш тоўстыя сцены ўсё яшчэ могуць дапамагчы паменшыць гэтыя фактары, але менш уплываюць на цыркуляцыйны паток у прасторах папярэдняга падзелу.