Гідрацыклоны – Эфектыўнае аддзяленне часціц для аптымальнай прадукцыйнасці

Суспензія ўводзіцца па датычнай у цыліндр цыклона, прымушаючы яго круціцца і генераваць цэнтрабежную сілу, якая прымушае больш цяжкія часціцы набліжацца да яго сценкі, у той час як больш лёгкія выходзяць праз верхняе пераліўнае адтуліну.

Каб павялічыць рэзкасць падзелу, у новай мадэлі выкарыстоўваецца нахіленае кольца на верхняй пласціне, цэнтральны стрыжань, і верхавіну конусу – Візуалізацыя траекторыі часціц правярае вынікі CFD мадэлявання.

Эфектыўнае аддзяленне часціц

Прадукцыйнасць падзелу гідрацыклонаў залежыць ад некалькіх канструктыўных і эксплуатацыйных зменных. Гэтыя зменныя ўключаюць канструкцыю гідрацыклона, памер і даўжыня; працоўныя ўмовы, такія як хуткасць патоку корму, ціск і ўзровень канцэнтрацыі завісі; а таксама фізічныя ўласцівасці, такія як размеркаванне часціц па памерах, шчыльнасць, глейкасць яго змесціва.

Грубыя фракцыі паскараюцца цэнтрабежнымі сіламі ў секцыі цыліндру і рухаюцца ўніз да вадкасці, у той час як больш тонкія круцяцца разам з ім і выходзяць праз верхняе сопла ў ніжняй частцы гідрацыклона. Гэтую верхнюю насадку можна адрэгуляваць для дасягнення памераў нарэзкі 2.7 удзельная вага (СГ) да 400 сетка (20адзін).

Шматлікія мадэлі вадкасці былі выкарыстаны для аналізу паводзін патоку ў гідрацыклонах. Раннія тэорыі грунтаваліся на тэорыях раўнавагі і часу знаходжання; больш сучасныя матэматычныя мадэлі ўключаюць кампаненты дынамікі вадкасці і часціц, а таксама лікавыя і эксперыментальныя метады даследавання паводзін патоку.

Адным з фактараў, якія ўплываюць на эфектыўнасць аддзялення, з'яўляецца перапад унутранага ціску. Па меры павышэння канцэнтрацыі завісі, гэта павялічваецца з-за павелічэння глейкасці; іншым фактарам, які ўплывае на эфектыўнасць падзелу, з'яўляецца радыус адтуліны, які адпавядае тангенцыяльнаму размеркаванню хуткасці ў гідрацыклонах – таму аптымізацыя радыуса адтуліны павысіць максімальную эфектыўнасць падзелу.

Высокая эфектыўнасць

Гідрацыклоны выкарыстоўваюць ціск вадкасці, якая паступае, для стварэння цэнтрабежнай сілы і патокаў, якія аддзяляюць часціцы ад вадкіх або шламавых асяроддзяў. Завісь паступае праз тангенцыяльны канал падачы ў асноўны корпус гідрацыклона, дзе затым перапампоўваецца ўніз да канічнай формы з закручаным патокам, які павялічвае інэрцыю больш цяжкіх кампанентаў і канцэнтруе іх па перыметры, у той час як больш лёгкія кампаненты цягнуцца да восевага пераліву або выхаду з патрубка для справаздачнасці..

Эфектыўнасць падзелу гідрацыклонаў можна ацаніць з дапамогай мадэлі класіфікацыі памераў, які працуе, адсочваючы часціцы пэўных памераў ад іх кропкі ўваходу праз гідрацыклон і выхад пераліву, дзе рэгіструюцца іх канцэнтрацыі. Мадэль уключае такія аспекты, як геаметрыя і баланс сіл, якія дзейнічаюць на кожную часціцу, каб прадказаць, як будзе разгортвацца іх траекторыя.

Гідрацыклоны вырабляюць больш дробныя парэзы ў якасці ўваходнага ціску (т/гадз) або хуткасць патоку павялічваецца, з-за павелічэння вугла конуса, які прыцягвае часціцы бліжэй да яго вяршыні. Ціск вадкасці, якая паступае, таксама ўплывае на гэты вынік, змяняючы шчыльнасць; занадта шчыльны ўваход можа перашкодзіць часціцам аддзяліцца належным чынам, што прыводзіць да назапашвання забруджванняў, якія перавышаюць парогі непаладак і, такім чынам, становяцца праблемай, якую неабходна ліквідаваць шляхам зніжэння хуткасці патоку і тон у гадзіну сістэмы – такім чынам гідрацыклоны не перагружаюцца!

Лёгкае абслугоўванне

Эфектыўнасць падзелу гідрацыклон залежыць як ад яго памеру, так і ад характарыстык корму, уключаючы кут конусу і вышыню вышыні цыліндру. Большы кут конусу і меншая вышыня павялічаць эфектыўнасць аддзялення часціц; дадаткова, тып цвёрдых часціц, такіх як буйныя цягучыя забруджванні, могуць закаркаваць ніжняе сопла і перанакіраваць усе аддзеленыя матэрыялы без аддзялення, павялічваючы ўнутраны знос і зніжаючы агульную эфектыўнасць, у той час як дробныя лускаватыя цвёрдыя часціцы могуць зацягвацца ў паветраны вір і павялічваць праблемы з успеньваннем.

Больш высокая шчыльнасць корму прыводзіць да больш вузкага размеркавання часціц па памерах, а меншая шчыльнасць адказвае за яго пашырэнне. Цыклоны’ кропкі зрэзу можна рэгуляваць, змяняючы іх хуткасць патоку або тон у гадзіну (т/гадз), хоць гэта павінна заставацца прапарцыянальным.

Сачыце за перападам ціску ў вашым цыклоне ў якасці ключавой часткі бягучага тэхнічнага абслугоўвання, маніторынг перападу ціску таксама абавязковы. Адхіленні ад чаканага дыяпазону могуць сведчыць аб закаркаванні, эрозія або эксплуатацыйныя праблемы, якія патрабуюць увагі – з адпаведнай сістэмай маніторынгу ціску, якая забяспечвае зваротную сувязь у рэжыме рэальнага часу і цалкам прадухіляе прастоі.

Трэснуў, пераломы або любыя іншыя прыкметы структурных пашкоджанняў павінны разглядацца неадкладна, каб пазбегнуць страты матэрыялу, неэфектыўны падзел і небяспека для бяспекі. Акрамя таго, вельмі важна, каб эрозія або засоры перашкаджалі правільнаму патоку вадкасці як на ўваходных, так і на выхадных злучэннях, а таксама на ўзроўні апекса/віхравага шукальніка.

Нізкае энергаспажыванне

Гідрацыклоны - гэта эканамічна эфектыўныя рашэнні для прымянення падзелу часціц па памеры ў такіх галінах прамысловасці, як горназдабыўная прамысловасць, алей & ачыстка газу і вады. Выкарыстоўваючы цэнтрабежную сілу, якая ўзнікае ў выніку кручэння вадкасці ўнутры, гідрацыклоны захопліваюць цвёрдыя часціцы без рухомых частак – эканамічны і просты падыход для прыкладанняў падзелу часціц, такіх як здабыча карысных выкапняў.

Эфектыўнасць падзелу гідрацыклонаў можна вымераць або на аб'ёмным (%в/в) або масавай аснове (%ж/б) аснова, пры гэтым аб'ёмныя разлікі звычайна хутчэй і прасцей, а масавыя разлікі даюць больш дакладныя вынікі.

На эфектыўнасць гідрацыклона можа моцна паўплываць яго хуткасць і канцэнтрацыя руху кропель. Калі хуткасць кроплі павялічваецца, таксама і датычная сіла і цэнтрабежны эфект, што прыводзіць да павышэння эфектыўнасці ацэнкі; аднак, калі канцэнтрацыя кропель перавышае аптымальнае парогавае значэнне, гэты эфект зводзіцца на нішто і эфектыўнасць аддзялення значна зніжаецца.

Іншым ключавым элементам, які ўплывае на прадукцыйнасць гідрацыклона, з'яўляецца кут конуса і цыліндрычная даўжыня, звычайна 6 градусаў для абодвух. Большая даўжыня конусу часта паляпшае прадукцыйнасць падзелу. Акрамя таго, вельмі важна, каб кропка зрэзу заставалася нязменнай незалежна ад змены хуткасці патоку або тон у гадзіну (т/гадз), інакш узнікнуць вялікія варыяцыі ў эфектыўнасці падзелу; па гэтай прычыне рэкамендуецца выкарыстоўваць прывады з пераменнай хуткасцю для кантролю гэтых двух параметраў.