Hydroseiclonau – Gwahanu Effeithiol ar gyfer Prosesu Uwch

Mae hydroseiclonau'n defnyddio cyflymder hylif i'w droi'n fudiant cylchdro, gyda gronynnau trymach neu ddwysach yn troelli o amgylch y wal fewnol nes dod allan trwy allfa gwaelod echelinol gyfyngedig fel islif, tra bod gronynnau mân yn gadael trwy allfa uchaf echelinol fel gorlif.

Mae effeithlonrwydd gwahanu mewn seiclonau yn dibynnu ar sawl newidyn dylunio a gweithredu allweddol, a drafodir yma fel ffactorau sy'n effeithio ar effeithlonrwydd gwahanu graddau (GSE).

Maint a Dwysedd

Mae hydroseiclonau yn defnyddio maint a dwysedd i wahaniaethu rhwng deunyddiau. Mae gronynnau trymach yn cael eu dal yn erbyn y waliau, yna ewch allan trwy allfa tanlif ar y gwaelod. Mae gronynnau mân ysgafnach yn parhau i fod mewn daliant ger y brig ac yn cael eu gollwng trwy allfeydd gorlif (a elwir hefyd spigots) ar uchderau amrywiol yn dibynnu ar anghenion ceisiadau i lawr yr afon.

Mae perfformiad gwahanu mewn seiclonau yn dibynnu ar ei faes llif mewnol, y gellir ei addasu trwy optimeiddio ei strwythur neu newid paramedrau gweithredu. Mae cyfradd llif porthiant a gwahaniaeth pwysau ar draws y seiclon yn dylanwadu'n benodol ar y grym allgyrchol a gynhyrchir.

Mae cysondeb rhwng pwysau mewnfa a chyfradd llif porthiant yn helpu i leihau amser preswylio gronynnau mewn seiclon, ac mae dewis un â diamedr apig mawr yn helpu i leihau'r risg o raffu sy'n digwydd pan fydd deunydd yn mynd i mewn i allfeydd gorlif ac islif ar yr un pryd.

Gollwng Pwysau

Gall hydroseiclonau gael eu rhwystro gan halogion solet, creu problemau gweithredol ac offer difrifol fel pympiau bwydo. Mae archwilio eu leinin yn rheolaidd am arwyddion o draul yn allweddol i helpu i leihau'r risg hon.

Er mwyn cyflawni proses wahanu effeithlon, rhaid dewis diamedr seiclon yn ofalus yn ôl ei gymhwysiad. Ymhellach, newid cyfraddau llif neu dunelli yr awr (tph) gall newid ei dorbwynt ac felly effeithio ar lefelau effeithlonrwydd.

Cyn gynted ag y bydd slyri yn mynd i mewn i seiclon, mae'n cael ei yrru i mewn i gylchdro gan rym allgyrchol ac yn dechrau ffurfio fortecs y tu mewn i'w siambr silindrog. Mae gronynnau trymach yn disgyn i lawr adran y gasgen i adael trwy ei frig tra bod deunyddiau ysgafnach yn cael eu tynnu i ganol y fortecs trwy symudiad hylif mewnol a'u cludo tuag at ei allfa gorlif..

Crynodiad Slyri

Mae gwahanu hydroseiclon yn gofyn am rywfaint o bwysau mewnol y mae'n rhaid ei greu o fewn y seiclon i sicrhau llwyddiant. Dwysedd slyri, cyfaint bwydo i mewn iddo a maint i gyd yn chwarae rhan annatod wrth greu grym allgyrchol hwn – gwthio gronynnau trymach tuag at y canol yn hytrach na tuag at ei frig ac allan yr allfa gorlif.

Gall crynodiad porthiant isel arwain at wahanu mwy bras tra bod pwysau porthiant uchel yn cynhyrchu canlyniadau mwy manwl. Ymhellach, gall maint mewnfa gael effaith fawr ar ganlyniadau gwahanu; mewnfeydd mwy yn cynyddu capasiti.

Roedd Yang et al. cynnal ymchwil i werthuso perfformiad gwahanu hydroseiclonau â phrif ddiamedrau amrywiol trwy ddefnyddio dulliau efelychu ac arbrofi. Dangosodd eu canlyniadau, pan gânt eu defnyddio i wahanu slyri yn hydroseiclonau Dc llai mewn crynodiad allfeydd gorlif, yn cynyddu'n raddol tra ei fod yn lleihau mewn ardaloedd ymhellach i ffwrdd o frig seiclon., gan awgrymu bod yr hydroseiclonau hyn yn sicrhau gwell effeithlonrwydd gwahanu.

Darganfyddwr Vortex

Mae deunydd porthiant yn cael ei gyflwyno'n tangential i'r seiclon a'i nyddu i gynhyrchu grym allgyrchol sy'n gwahanu gronynnau trymach oddi wrth rai ysgafnach, gyda rhai ysgafnach yn gadael trwy allfa gorlif tra'n fwy bras, mae gronynnau trymach yn gadael trwy allfa danlif.

Mae llawer o newidynnau'n effeithio ar faint y gronynnau sydd wedi'u torri mewn hydroseiclon, megis cyflymder ei fewnfa, cymarebau cyfradd llif cylched byr ac effeithlonrwydd gwahanu. Asesu'r dylanwadau hyn ar faint toriad gronynnau mewn hydroseiclonau, defnyddiwyd model yn defnyddio dadansoddiad Reynolds Straen a Chyfaint Hylif i ragfynegi ei broses wahanu.

Roedd y canlyniadau'n dangos mai cyflymder mewnfa a hyd Vortex Finder sy'n cael yr effaith fwyaf ar faint y gronynnau sydd wedi'u torri. Gallai Darganfyddwr Vortex hirach leihau cwymp pwysau a chyflymder echelinol / tangential / rheiddiol ond byddai'n cynyddu amrywiadau AVWZ; gallai waliau mwy trwchus helpu i leihau'r ffactorau hyn o hyd, eto yn cael llai o effaith ar lif cylchrediad mewn gofodau rhag-wahanu.