Hydroseiclonau – Sut Maent yn Gwahanu Gronynnau O Hylifau

Hydroseiclonau yw un o'r darnau o offer prosesu mwynau a ddefnyddir amlaf. Mae eu dyluniad sylfaenol yn dibynnu ar bwysau o'r tu allan i gynhyrchu symudiad cylchdro yn y cymysgedd hylif y tu mewn iddo, peri i ronynau trymion ymgasglu ar hyd ei muriau cyn ymollwng trwy ei allfa waelod.

Maent yn Gwahanu Gronynnau

Mae hydroseiclonau yn ddyfeisiadau statig sy'n defnyddio cyflymiad allgyrchol i wahanu gronynnau o wahanol ddwysedd oddi wrth hylif. Gronynnau trwchus – boed yn solet neu'n hylif – symud tuag at ymyl allanol fortecs tra bod gronynnau ysgafnach yn mudo tuag at ei graidd canolog, gyda gronynnau mwy bras a mwy yn gadael trwy ei danlif, tra bod dirwyon yn teithio ymhellach i fyny'r allt cyn gadael trwy eu brig trwy rym allgyrchol ac allan trwy ei orlif.

Mae perfformiad gwahanu yn dibynnu ar sawl ffactor, gan gynnwys maint seiclon, diamedr a siâp yn ogystal â dynameg hylif a phriodweddau gronynnau mewn perthynas â nodweddion cyfrwng hylif. Mae'n debygol na fydd deunydd porthiant sgraffiniol neu drwchus yn cael ei wahanu'n effeithiol â hydroseiclonau.

Mae astudiaethau gwahanol wedi archwilio effeithiau maint a siâp gronynnau ar wahanu. Mae'r canlyniadau wedi dangos bod grymoedd llusgo yn gymesur ag uchafswm gronynnau arwynebedd rhagamcanol ar hyd cyfeiriad llif hylif mewn hydroseiclon; Mae Kashiwaya et al.. ymchwilio i'r paramedr hwn ar wahaniadau sengl a chymysg trwy dechnoleg cyplu CFD-DEM yn ogystal â dulliau prawf arbrofol.

Fel mesur o effeithlonrwydd gwahanu, mesur y crynodiad o “trymion” yn y gorlif yw'r ffordd ddelfrydol i werthuso perfformiad hydroseiclon. Gellir cyflawni hyn naill ai ar sail canran cyfeintiol neu, yn fwy cywir, defnyddio mesuriadau pwysau.

Maent yn Gwahanu Gronynnau Bras

Mae hydroseiclonau yn defnyddio cyflymder mewnfa tangential i droelli crogiant y tu mewn, creu llif chwyrlïo allanol disgynnol ac ynysu cydrannau trwm o hylif. Mae cydrannau trymach yn crynhoi wrth waliau'r seiclon tra bod gronynnau mân ysgafnach yn pasio allan trwy eu hallfa uchaf.

Mae hydroseiclonau ymhlith yr offer a ddefnyddir amlaf ar gyfer gwahanu gronynnau mân a bras yn y diwydiant mwydion a phapur, diolch i'w rhwyddineb dylunio, cost effeithiolrwydd, rhwyddineb gweithredu a bywyd gwasanaeth hir heb fod angen llawer o ran cynnal a chadw neu fewnbwn gan weithredwyr. Er hynny, hyd yn oed gyda'u holl fanteision, gallant brofi dirywiad mewn perfformiad dros amser.

Wrth ddatrys problemau gyda hydroseiclonau, gall fod yn ddefnyddiol deall eu gweithrediad a'r ffactorau sy'n effeithio ar eu perfformiad. Ystyriaeth bwysig yn eu heffeithlonrwydd gwahanu yw pwysau a roddir ar eu cilfach – sydd â dylanwad uniongyrchol ar bwynt torri gronynnau yn dibynnu ar y pwysau a roddir, maint diamedr côn a math o ddeunydd.

Mae hydroseiclonau yn cynnwys un o dri chynllun mewnfa: diriaethol, involute neu arc. Gellir gweld canlyniadau profion a gynhaliwyd gan ddefnyddio'r tri chynllun mewnfa yn Ffigur 7 a Thabl 2, lle roedd hydroseiclonau mewnfa arc yn perfformio'n well na'u cymheiriaid yn gyson dros ystod eang o amodau dosbarthu maint (SC).

Maent yn Gwahanu Gronynnau Mân

Gellir defnyddio hydroseiclonau i wahanu gronynnau mân trwy ddefnyddio pwysedd hylif i gynhyrchu patrwm llif sy'n gwahanu gronynnau yn seiliedig ar ddwysedd a siâp. Mae addasu lefelau pwysau yn y llinell fwydo yn newid y pwynt gwahanu (a elwir hefyd yn bwynt torri); mae gwasgedd is yn creu toriadau brasach tra bod gwasgedd uwch yn cynhyrchu gwahaniad manylach.

Mae hydroseiclonau yn defnyddio eu rhan fewnol siâp côn i greu parth gwasgedd isel, sy'n cyflymu cyfradd setlo gronynnau. Mae gronynnau sy'n setlo'n gyflymach yn mudo tuag at wal y seiclon ac yn gadael trwy ei agoriad brig fel islif, tra bod gronynnau setlo arafach sy'n drymach na'u cyfrwng slyri o'u cwmpas yn cael eu tynnu i lawr gan rym allgyrchol ac yn dod allan trwy eu darganfyddwr fortecs fel gorlif.

Yn 6.5 mm o wal seiclon, cyfnodau gronynnau yn 6.5 mae pellter mm o'i wal yn cael ei fesur fel swm y cyflymiad graddiant gwasgedd a chyflymiad llusgo, gyda chyflymiad llusgo wedi'i ddiffinio fel mudiant cymharol rhwng cyfnodau. O'r holl gilfachau a ddefnyddir at ddibenion dosbarthu, Mae maes cyflymu llusgo cryfach C yn esbonio ei eglurder dosbarthiad uwch mewn SCs porthiant uwch.

Maent yn Gwahanu Dŵr

Mae hydroseiclonau yn defnyddio pwysedd hylif i gynhyrchu grym allgyrchol a phatrymau llif a all wahanu gronynnau neu ddefnynnau o gyfrwng hylif. Er mwyn i'r gwahaniad hwn ddigwydd, rhaid i'w dwysedd fod yn sylweddol wahanol i ddwysedd y cyfrwng hylifol.

Mae dyluniad nodweddiadol yn cynnwys chwistrellu porthiant yn tangential ar gyflymder uchel i ran silindrog uchaf sy'n ymuno â chorff conigol, creu symudiad hylif cryf sy'n gorfodi deunyddiau brasach trwy allfeydd gwaelod-echelinol a elwir yn ochrau gwrthod, a rhai manach trwy diwbiau echelinol uchaf a elwir yn ochrau gorlif.

Gellir rheoli maint y toriad trwy newid pwysau porthiant i'r seiclon. Mae treialon peilot fel arfer yn defnyddio dwy falf ar gyfer addasu rhaniad llif rhwng allfeydd nes bod y gwerth d50 dymunol wedi'i fodloni; unwaith y bydd hyn wedi ei benderfynu, gall un orifice ddisodli'r falfiau hyn mewn gweithrediad arferol.

Defnyddir yr offer hwn yn helaeth mewn prosesu mwynau i ddosbarthu gronynnau i'w hailgylchredeg mewn cylchedau malu, gwahaniaethu rhwng mwynau economaidd a gangue, gwahanu olew oddi wrth ddŵr mewn purfa A DIWYDIANNAU OLEW AR Y MÔR a chael gwared ar dywod/silt o gyflenwadau dyfrhau neu ddŵr yfed, ymhlith llawer o ddefnyddiau eraill. Ymhellach, gellir defnyddio'r offer hwn hefyd fel cyfoethogiad cynyddrannol i leihau'r llwyth ar offer gwahanu mwy costus wrth wella economeg gweithrediadau cyffredinol.