Hydrocyklony – Zlepšení efektivity při klasifikaci a separaci materiálů

Hydrocyklony se používají k separaci materiálů pomocí odstředivé síly. Lehké fáze s nižšími hustotami postupují spirálovitě směrem k přepadovému výstupu, zatímco těžké fáze s vyšší hustotou se pohybují směrem ke středu a jsou vypouštěny přes podtokové výstupy.

Křivky průměrné hodnoty OC na přepadovém výstupu ilustrují měnící se trendy, jak se Dc zvyšuje.

Průtok

Vstupní materiál je přiváděn tangenciálně do hydrocyklonu pod tlakem a způsobuje, že se odstředivé síly pohybují nahoru a dolů podél jeho kuželové stěny., v reakci tlačí těžší fáze nahoru a dolů. S každým zmenšením průměru přichází zvýšení rychlosti pro maximální separaci; koncentrované pevné látky vystupují na vrcholu.

An appropriate flow rate must be established in order to produce the desired concentration of material in an overflow. Variations in velocity can alter particle trajectories within both inner and outer vortex flows, ultimately altering split ratio.

Bicalho et al have reported that increasing feed flow rates within certain parameters could strengthen centrifugal force fields and increase overall separation efficiency, but exceeding these parameters may reduce effective retention time of particles and drop split ratio. Proto, proper record keeping must be maintained to identify performance deviations or degradation and assess whether maintenance action must be taken to restore optimal performance.

Pressure

Kaše je přiváděna tangenciálně do válcové zóny cyklónu vysokou rychlostí a poté urychlována svou geometrií a tlakem, aby vznikla intenzivní odstředivá síla., vytvoření oddělení mezi lehkými a těžkými složkami kejdy, s těžkými částicemi opouštějícími přepad z jeho vrcholu, zatímco lehčí součásti nadále padají k základně válce, kde jsou shromažďovány.

Zvýšený vstupní tlak má účinek na zvýšení účinnosti separace a koncentrace spodního proudu změnou vnitřního i vnějšího vířivého proudění, čímž vzniká vyšší dělicí poměr.

Nadměrná turbulence může způsobit erozi v hydrocyklonu, která zanechává spirály opotřebení v jeho vložce a může způsobit lana v jeho spodním toku, so regular evaluation of each hydrocyclone’s performance must take place and compared against maintenance records or manufacturer specifications to identify deviations or degradation. Record-keeping helps identify any recurring issues quickly so maintenance staff can plan accordingly.

Cyclone Length

Cyclone length is an essential factor when it comes to improving material classification and separation efficiency, as it determines how much centrifugal force will be applied to particles within it. Generally speaking, the longer its length is, the more complete its separation process becomes.

Large particles are temporarily retarded before entering a cyclone, while smaller ones are accelerated at high speed – leading to low inlet velocity for larger particles, which helps minimize erosion and extend cyclone lifespan.

Ideální délka pro oddělení materiálu závisí na jeho požadované velikosti řezu. Při aplikaci na minerální aplikace, například, to obvykle znamená výběr velikosti řezu, ve kterém se většina pevných látek hlásí do přepadového proudu a pouze některé do proudu podtékajícího; obvykle tato cílová velikost řezu určuje, jaký průměr cyklonu se má použít v každé aplikaci.

Vortex Finder

Hledače vírů jsou nedílnou součástí účinné cyklónové separace. Fungují jako rozhraní mezi týmovou odstředivou silou a týmovou brzdnou silou – podobné přetahování lanem mezi dvěma vlajkami uvázanými na obou koncích provazu. Zatímco Team Centrifugal přitahuje částice blíže ke skořápce cyklónu, zatímco Team Drag tlačí pryč.

To vysvětluje, proč má konstrukce vstupní části a úhel kužele vliv na ostrost klasifikace. Například, an arc inlet creates stronger radial acceleration and preclassification effects which assist with maintaining Cc (Figure 17).

Pumps that feed cyclones also play an integral part in its capacity and cutpoint, as their speed alters flow rate and pressure feeding the Cyclone, ultimately altering its separation characteristics; například, decreasing pump speed results in coarser cut, while increasing it can produce finer ones; capacity is determined by size of its apex as well.