Hidrocikloni – Efikasno odvajanje čestica za optimalne performanse

Dovod gnojnice se uvodi tangencijalno u cilindar ciklona, uzrokujući da se rotira i generiše centrifugalnu silu koja tjera teže čestice prema njegovom zidu dok lakše izlaze kroz njegov gornji izlazni otvor.

Za povećanje oštrine razdvajanja, novi model koristi kosi prsten na gornjoj ploči, centralna šipka, i vršni konus – Vizualizacija putanje čestica potvrđuje rezultate CFD simulacije.

Efikasno odvajanje čestica

Performanse odvajanja hidrociklona zavise od nekoliko projektnih i operativnih varijabli. Ove varijable uključuju dizajn hidrociklona, veličina i dužina; radni uslovi kao što je protok hrane, pritisak i nivo koncentracije suspenzije; kao i fizička svojstva kao što su distribucija veličine čestica, gustina viskoznosti njenog sadržaja.

Grube frakcije se ubrzavaju centrifugalnim silama u dijelu cilindra i putuju dolje prema tekućini, dok se finiji rotiraju s njim i izlaze kroz vršnu mlaznicu na dnu hidrociklona. Ova vršna mlaznica se može podesiti kako bi se postigle veličine rezanja od 2.7 specifična težina (SG) do 400 mesh (20jedan).

Za analizu ponašanja protoka u hidrociklonima korišteni su brojni modeli fluida. Rane teorije bile su zasnovane na teorijama ravnoteže i vremena boravka; noviji matematički modeli uključuju komponente dinamike fluida i čestica, kao i numeričke i eksperimentalne metode istraživanja njegovog ponašanja tečenja.

Jedan faktor koji utiče na efikasnost odvajanja je unutrašnji pad pritiska. Kako se koncentracija kaše povećava, ovo se povećava zbog povećanja viskoziteta; još jedan faktor koji utiče na efikasnost razdvajanja je radijus otvora koji odgovara tangencijalnoj raspodeli brzine u hidrociklonima – stoga će optimiziranje radijusa otvora povećati maksimalnu efikasnost odvajanja.

Visoka efikasnost

Hidrocikloni koriste pritisak nadolazeće tečnosti da generišu centrifugalnu silu i obrasce protoka koji odvajaju čestice od fluida ili suspenzije.. Mulj ulazi kroz tangencijalni dovodni otvor u glavno tijelo hidrociklona gdje se zatim pumpa prema dolje u konusni oblik s vrtložnim strujanjem koji povećava inerciju težih komponenti i koncentrira ih duž svog perimetra, dok se lakše komponente povlače prema aksijalnom prelivu ili otvoru za otvor za potrebe izvještavanja..

Efikasnost odvajanja hidrociklona može se procijeniti korištenjem modela performansi klasifikacije veličine, koji radi tako što prati čestice specifičnih veličina od tačke njihovog ulaska kroz hidrociklon i izlazni otvor, gdje se bilježe njihove koncentracije. Model uključuje aspekte kao što su geometrija i ravnoteža sila koje djeluju na svaku česticu kako bi se predvidjelo kako će se njihova putanja odvijati.

Hidrocikloni proizvode finije rezove kao njihov ulazni pritisak (tph) ili se povećava protok, zbog sve većeg ugla konusa koji privlači čestice bliže njegovom vrhu. Pritisak tečnosti koja ulazi takođe utiče na ovaj rezultat promenom gustine; previše gust ulaz bi mogao spriječiti čestice da se pravilno odvoje, dovodi do nakupljanja zagađivača koji prelaze pragove problema i time postaje problem koji se mora otkloniti smanjenjem protoka i tona po satu sistema – na ovaj način hidrocikloni ne postaju preopterećeni!

Jednostavno održavanje

Efikasnost odvajanja hidrociklona zavisi i od njegove veličine i od karakteristika napajanja, uključujući ugao konusa i visinu visine cilindra. Veći ugao konusa i manja visina će povećati efikasnost odvajanja čestica; dodatno, vrsta čvrstih čestica kao što su veliki žilavi zagađivači mogu začepiti donju mlaznicu i preusmjeriti sve odvojene materijale kroz njih bez odvajanja, povećanje unutrašnjeg habanja i smanjenje ukupne efikasnosti dok male ljuskave čvrste materije mogu da se uvuku u zračni vrtlog i povećaju probleme sa pjenom.

Veća gustina hrane dovodi do uže distribucije veličine čestica, dok je manja gustina odgovorna za njeno širenje. Cikloni’ tačke rezanja mogu se podesiti promjenom njihovog protoka ili tona na sat (tph), iako ovo mora ostati proporcionalno.

Pratite razliku pritiska u vašem Cyclone-u Kao ključni dio tekućeg održavanja, praćenje razlike pritiska je takođe neophodno. Odstupanja od očekivanog raspona mogu ukazivati ​​na blokade, erozija ili operativni problemi koji zahtijevaju pažnju – sa odgovarajućim sistemom za praćenje pritiska koji pruža povratnu informaciju u realnom vremenu i u potpunosti sprečava zastoje.

Cracked, puknuće ili bilo koje druge znakove oštećenja strukture treba odmah riješiti kako bi se izbjegao gubitak materijala, neefikasno odvajanje i opasnosti po sigurnost. Osim toga, ključno je da erozija ili začepljenja ometaju pravilan protok tekućine na ulaznim i izlaznim priključcima, kao i na nivou pronalazača vrhova/vortexa.

Niska potrošnja energije

Hidrocikloni su isplativa rješenja za aplikacije odvajanja veličine čestica u industrijama poput rudarstva, ulje & tretman gasa i vode. Koristeći centrifugalnu silu koja nastaje rotacijom fluida unutar, hidrocikloni hvataju čvrste čestice bez pokretnih dijelova – ekonomičan i jednostavan pristup za aplikacije odvajanja čestica kao što je rudarenje.

Efikasnost odvajanja hidrociklona može se mjeriti bilo na volumetrijskom (%v/v) ili masovnu osnovu (%w/w) osnovu, pri čemu su volumetrijski proračuni općenito brži i jednostavniji, dok masovni proračuni daju preciznije rezultate.

Na efikasnost hidrociklona može u velikoj meri uticati njegova brzina i koncentracija kretanja kapljica. Kada se poveća brzina kapljice, tako i tangencijalna sila i centrifugalni efekat, što dovodi do poboljšane efikasnosti razreda; međutim, ako koncentracija kapljica prijeđe optimalnu graničnu vrijednost, ovaj efekat se poništava i efikasnost odvajanja značajno opada.

Drugi ključni element koji utječe na performanse hidrociklona je njegov konusni ugao i cilindrična dužina, tipično 6 stepeni za oba. Duža dužina konusa često poboljšava performanse odvajanja. Nadalje, bitno je da rezna tačka ostane konzistentna bez obzira na varijacije u protoku ili tonama na sat (tph), inače će se pojaviti velike varijacije u efikasnosti odvajanja; iz tog razloga se preporučuje korištenje pogona s promjenjivom brzinom za kontrolu ova dva parametra.