Hidrocikloni – Poboljšanje efikasnosti u klasifikaciji i razdvajanju materijala
Hidrocikloni se koriste za razdvajanje materijala pomoću centrifugalne sile. Lake faze sa nižom gustinom putuju spiralno prema izlaznom otvoru za prelivanje, dok se teške faze veće gustine kreću prema centru i ispuštaju se kroz dovodne otvore.
Krive prosječne OC vrijednosti na izlazu preljeva ilustruju promjenjive trendove kako se Dc povećava.
Flow Rate
Sirovina se tangencijalno uvodi u hidrociklon pod pritiskom i uzrokuje da se centrifugalne sile kreću gore i dolje duž njegovog konusnog zida., guranje težih faza prema gore i dolje kao odgovor. Sa svakim smanjenjem promjera dolazi do povećanja brzine za maksimalno odvajanje; koncentrovane čvrste materije izlaze na vrhu.
Mora se uspostaviti odgovarajuća brzina protoka kako bi se proizvela željena koncentracija materijala u prelivu. Varijacije u brzini mogu promijeniti putanje čestica unutar unutarnjeg i vanjskog vrtložnog toka, konačno mijenjajući omjer podjele.
Bicalho i ostali su izvijestili da povećanje brzine protoka hrane unutar određenih parametara može ojačati polja centrifugalne sile i povećati ukupnu efikasnost odvajanja, ali prekoračenje ovih parametara može smanjiti efektivno vrijeme zadržavanja čestica i omjer podjele kapljica. Stoga, mora se održavati pravilno vođenje evidencije kako bi se identificirala odstupanja ili degradacija performansi i procijenilo da li se moraju poduzeti mjere održavanja kako bi se uspostavile optimalne performanse.
Pritisak
Mulj se uvodi tangencijalno u cilindričnu zonu ciklona velikom brzinom, a zatim se ubrzava svojom geometrijom i pritiskom kako bi se proizvela intenzivna centrifugalna sila, stvaranje razdvajanja između lakih i teških komponenti kaše, s teškim česticama koje izlaze preko preljeva iz njegovog vrha izlaza, dok lakše komponente nastavljaju da padaju na dno cilindra gdje se skupljaju.
Povećani pritisak napajanja ima efekat povećanja efikasnosti odvajanja i koncentracije donjeg toka menjajući i unutrašnje i spoljašnje vrtložne tokove, čime se proizvodi veći omjer podjele.
Prekomjerna turbulencija može stvoriti eroziju unutar hidrociklona koji za sobom ostavlja habajuće spirale u svojoj košuljici i može uzrokovati užad u njenom donjem toku, tako da se mora vršiti redovna evaluacija performansi svakog hidrociklona i upoređivati sa zapisima o održavanju ili specifikacijama proizvođača kako bi se identificirala odstupanja ili degradacija. Vođenje evidencije pomaže da se brzo identifikuju problemi koji se ponavljaju tako da osoblje za održavanje može planirati u skladu s tim.
Cyclone Length
Dužina ciklona je bitan faktor kada je u pitanju poboljšanje klasifikacije materijala i efikasnosti odvajanja, jer određuje kolika će se centrifugalna sila primijeniti na čestice unutar njega. Uopšteno govoreći, što je njegova dužina duža, što proces odvajanja postaje potpuniji.
Velike čestice se privremeno usporavaju prije ulaska u ciklon, dok se manji ubrzavaju velikom brzinom – što dovodi do niske ulazne brzine za veće čestice, što pomaže minimizirati eroziju i produžiti vijek trajanja ciklona.
Idealna dužina za odvajanje materijala ovisi o njegovoj željenoj veličini rezanja. Kada se primjenjuje na mineralne aplikacije, na primjer, ovo obično znači odabir veličine rezanja u kojoj se većina čvrstih tvari javlja u preljevni tok, a samo dio u donji tok; obično ova ciljna veličina rezanja određuje koji promjer ciklona će se koristiti u svakoj primjeni.
Vortex Finder
Vrtložni nalaznici su sastavni dio efikasnog odvajanja ciklona. Oni djeluju kao sučelje između Timske centrifugalne sile i Timske sile vuče – slično potezanju konopa između dvije zastave vezane na oba kraja užeta. Dok Tim Centrifugal povlači čestice bliže ljusci ciklona, dok Team Drag odbacuje.
Ovo objašnjava zašto dizajn ulaznog preseka i ugao konusa utiču na oštrinu klasifikacije. Na primjer, ulaz luka stvara jače radijalno ubrzanje i efekte preklasifikacije koji pomažu u održavanju Cc (Slika 17).
Pumpe koje napajaju ciklone takođe igraju sastavnu ulogu u njegovom kapacitetu i reznoj tački, jer njihova brzina mijenja brzinu protoka i pritisak koji napaja Cyclone, konačno mijenjajući njegove karakteristike razdvajanja; na primjer, smanjenje brzine pumpe dovodi do grubljeg rezanja, dok se povećava može proizvesti finije; kapacitet je određen i veličinom njegovog vrha.