Гідрацыклоны для эфектыўнага падзелу вадкіх цвёрдых рэчываў

Гідрацыклоны прызначаны для павышэння прадукцыйнасці падзелу пры адначасовым зніжэнні спажывання энергіі шляхам змены патоку вадкасці ў прыладзе.

Першаснае аддзяленне адбываецца ў цыліндрычнай частцы цыклона, перш чым часціцы трапляюць у канічную секцыю для дадатковых працэсаў аддзялення, якія залежаць ад шчыльнасці падачы.

Геаметрыя цыклона

Цыклон - гэта кругавая частка абсталявання, якая выкарыстоўвае цэнтрабежную сілу для аддзялення больш буйных часціц або кропель ад асяроддзя.. Калі яго цэнтрабежная сіла перавышае сілу супраціву вадкасці, больш буйныя або больш шчыльныя часціцы выходзяць праз верхні выхад уверсе, у той час як больш дробныя або адбракаваныя часціцы выходзяць праз ніжнія выхады адкідаў у падставы.

Канструкцыі тангенцыяльнага ўваходу спрыяюць адукацыі моцных віхор, павышэнне эфектыўнасці падзелу. Акрамя таго, канструкцыя прадухіляе паток кароткага замыкання, які адбываецца, калі газ з высокай хуткасцю паступае ў сепаратар.

Для максімальнай эфектыўнасці падзелу, корпус / ствол цыклона павінны быць адпаведнага памеру, каб забяспечыць аптымальную эфектыўнасць падзелу. Каб вызначыць гэта, звярніце ўвагу на лёгкае распыленне пырскаў, калі матэрыял выходзіць з вяршыні цыклону; гэта сведчыць аб тым, што памер быў правільным. Калі замест гэтага матэрыял выцякае з-пад вашага сепаратара, альбо павялічыць ціск/паток падачы, альбо паменшыць памер разрэзу (г.зн. агрубець яго).

Пераліўныя шчыліны

Канструкцыя пераліўных шчылін аказвае велізарны ўплыў на эфектыўнасць аддзялення гідрацыклонаў і каэфіцыент падзелу. Увогуле, прадукцыйнасць павялічваецца з павелічэннем шырыні пераліўнай шчыліны і памяншэннем шырыні ніжняй шчыліны.

Пры падачы ў цыклон, суспензія круціцца ўнутры цыліндрычных сценак, ствараючы цэнтрабежную сілу для сартавання матэрыялаў па шчыльнасці. Цяжкія часціцы сутыкаюцца са сцяной і цягнуцца ўніз праз выпускную трубу, якая называецца віхравым шукальнікам, перш чым выйсці праз выпускную трубу ніжняга патоку; цяжкія застаюцца ў пастцы супраць яго і, такім чынам, назапашваюцца там, пакуль не пералятаюць праз віхравы шукальнік або выхадную трубу віхравога шукальніка.

Для аптымальнай эфектыўнасці гідрацыклон, павінна быць дасягнута аптымальнае суадносіны паміж восевай і тангенцыйнай хуткасцямі, каб мінімізаваць інтэнсіўнасць турбулентнасці і страты энергіі ў яго сценах, а таксама дазволіць лёгкім часціцам атрымаць доступ да цэнтрабежнай сілы, дастатковай для дасягнення выхаду пераліўнага канала.

Вуглы адтуліны

Пры падачы па датычнай у цыліндр цыклона, яго круцільнае дзеянне пераўтворыць хуткасць вадкасці ў цэнтрабежную сілу, якая цягне больш цяжкія часціцы да сцяны, у той час як больш лёгкія дробныя часціцы агламеруюць і падымаюцца па спіралі ўверх, каб выйсці праз верхнюю пераліўную адтуліну; больш цяжкія больш грубыя часціцы падаюць назад у яго ніжні выпускны адтуліну з невялікай колькасцю вадкасці праз падаўжальную трубку (называецца віхрашукальнікам).

Аддзяленне гідрацыклонаў можна зрабіць больш эфектыўным, выкарыстоўваючы схемы патоку без зруху, якія мінімізуюць сілы зруху; канструкцыі без зруху могуць мець іншыя перавагі ў параўнанні з традыцыйнай фільтрацыяй, такія як павелічэнне тэрміну службы астуджальнай вадкасці. Пры праектаванні сістэмы, аднак, таксама трэба ўлічваць зрух.

Размеркаванне восевай хуткасці

Калі цэнтрабежная сіла можа пераўзыходзіць сілы трэння вадкасці, цяжкія часціцы аддзяляюцца ад вадкасці і выходзяць праз восевае ніжняе адтуліну (падцёк) у той час як больш лёгкія вадкасці паступаюць праз верхні выхад гідрацыклона (пераліў).

Цыклон мае два выхады на сваёй восі; адзін на дне, вядомы як “адхіліць бок,” і іншы большы выхад на вяршыні, вядомы як “бок пераліву.” Тангенцыяльны ўпырск у яго цыліндрычную камеру стварае закручаны ўзор патоку; выпуск з боку пераліву праходзіць праз восевую трубу, якая выступае з вяршыні цыклона.

Аднак, уласцівыя характарыстыкі патоку вадкасці прыводзяць да недасканалага падзелу і страт энергіі незалежна ад геаметрыі. Імкнучыся да аптымальнага дызайну, былі прапанаваны і пратэставаны розныя канструкцыі паляпшэння патоку вадкасці – напрыклад, устаўка цэнтральнага корпуса9, унутраны конус11, падвойныя пераліўныя трубы12-13, шчылінны конус14 і пераліўны каўпачок15, напрыклад; усе яны паказалі, што памяншаюць дыяметр паветранага ядра пры адначасовым павышэнні эфектыўнасці класіфікацыі памераў часціц.