Hydrozyklone – Wie sie Partikel aus Flüssigkeiten trennen

Hydrozyklone gehören zu den am häufigsten eingesetzten Geräten zur Mineralaufbereitung. Ihr grundlegender Aufbau beruht auf Druck von außen, um eine Drehbewegung in der Flüssigkeitsmischung im Inneren zu erzeugen, Dadurch sammeln sich schwere Partikel an den Wänden an, bevor sie durch den unteren Auslass austreten.

Sie trennen Partikel

Hydrozyklone sind statische Geräte, die die Zentrifugalbeschleunigung nutzen, um Partikel unterschiedlicher Dichte aus der Flüssigkeit zu trennen. Dichte Partikel – ob fest oder flüssig – bewegen sich zum äußeren Rand eines Wirbels, während leichtere Partikel in Richtung seines zentralen Kerns wandern, gröbere und größere Partikel verlassen den Unterlauf, während die Feinpartikel weiter bergauf wandern, bevor sie durch die Zentrifugalkraft über ihren Scheitelpunkt austreten und durch den Überlauf nach außen gelangen.

Die Trennleistung hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich Zyklongröße, Durchmesser und Form sowie Fluiddynamik und Partikeleigenschaften in Bezug auf die Eigenschaften des flüssigen Mediums. Abrasives oder dichtes Zufuhrmaterial wird mit Hydrozyklonen wahrscheinlich nicht effektiv abgetrennt.

Verschiedene Studien haben die Auswirkungen der Partikelgröße und -form auf die Trennung untersucht. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Widerstandskräfte proportional zur maximalen projizierten Partikelfläche entlang der Richtung des Flüssigkeitsflusses in einem Hydrozyklon sind; Kashiwaya et al.. untersuchten diesen Parameter sowohl an Einzel- als auch an gemischten Trennungen mithilfe der CFD-DEM-Kopplungstechnologie sowie experimenteller Testmethoden.

Als Maß für die Abscheideleistung, Messung der Konzentration von “Schwergewichte” im Überlauf ist die ideale Möglichkeit, die Leistung eines Hydrozyklons zu bewerten. Dies kann entweder auf volumetrischer Prozentbasis oder erfolgen, genauer, mithilfe von Gewichtsmessungen.

Sie trennen grobe Partikel

Hydrozyklone nutzen die tangentiale Einlassgeschwindigkeit, um eine Suspension im Inneren zu verwirbeln, Dadurch wird eine absteigende externe Wirbelströmung erzeugt und schwere Bestandteile von der Flüssigkeit isoliert. Schwerere Bestandteile agglomerieren an den Wänden des Zyklons, während leichtere, feinere Partikel durch den oberen Auslass austreten.

Hydrozyklone gehören zu den am häufigsten eingesetzten Geräten zur Trennung feiner und grober Partikel in der Zellstoff- und Papierindustrie, dank ihrer einfachen Gestaltung, Kosteneffizienz, Einfache Bedienung und lange Lebensdauer, ohne dass viel Wartung oder Eingriffe des Bedieners erforderlich sind. Doch trotz all ihrer Vorteile kann es mit der Zeit zu Leistungseinbußen kommen.

Bei der Behebung von Problemen mit Hydrozyklonen, Es kann hilfreich sein, ihre Funktionsweise und die Faktoren zu verstehen, die ihre Leistung beeinflussen. Ein wichtiger Faktor für die Effizienz ihrer Abscheidung ist der am Einlass ausgeübte Druck – Dies hat je nach ausgeübtem Druck einen unmittelbaren Einfluss auf den Partikelschnittpunkt, Größe des Kegeldurchmessers und Materialtyp.

Hydrozyklone sind mit einem von drei Einlassdesigns ausgestattet: tangential, Evolvente oder Bogen. Die mit allen drei Einlassdesigns durchgeführten Testergebnisse sind in der Abbildung dargestellt 7 und Tisch 2, wobei die Hydrozyklone mit Lichtbogeneinlass ihre beiden Gegenstücke über einen weiten Bereich von Größenklassifizierungsbedingungen durchweg übertrafen (SC).

Sie scheiden feine Partikel ab

Hydrozyklone können zur Abtrennung feiner Partikel verwendet werden, indem der Flüssigkeitsdruck genutzt wird, um ein Strömungsmuster zu erzeugen, das Partikel nach Dichte und Form trennt. Durch die Anpassung des Druckniveaus in der Zuleitung wird der Trennpunkt verändert (auch Schnittpunkt genannt); Ein niedrigerer Druck erzeugt gröbere Schnitte, während ein höherer Druck eine feinere Trennung erzeugt.

Hydrozyklone nutzen ihren kegelförmigen Innenteil, um eine Zone mit niedrigem Druck zu erzeugen, Dadurch wird die Absetzgeschwindigkeit der Partikel beschleunigt. Schneller absetzende Partikel wandern zur Wand des Zyklons und treten über dessen Scheitelöffnung als Unterlauf aus, während sich langsamer absetzende Partikel, die schwerer als ihr umgebendes Schlammmedium sind, durch die Zentrifugalkraft nach unten gezogen werden und als Überlauf durch ihren Wirbelsucher austreten.

Bei 6.5 mm von der Wand eines Zyklons entfernt, Teilchenphasen bei 6.5 Der Abstand von mm zur Wand wird als Summe aus Druckgradientenbeschleunigung und Widerstandsbeschleunigung gemessen, wobei die Widerstandsbeschleunigung als relative Bewegung zwischen Phasen definiert ist. Von allen Zuläufen, die für Klassifizierungszwecke verwendet werden, Das stärkere Widerstandsbeschleunigungsfeld von C erklärt seine überlegene Klassifizierungsschärfe bei SCs mit höherem Vorschub.

Sie trennen Wasser

Hydrozyklone nutzen Flüssigkeitsdruck, um Zentrifugalkräfte und Strömungsmuster zu erzeugen, die Partikel oder Tröpfchen vom flüssigen Medium trennen können. Damit diese Trennung stattfinden kann, ihre Dichte muss sich deutlich von der des flüssigen Mediums unterscheiden.

Bei einer typischen Konstruktion wird Futter tangential mit hoher Geschwindigkeit in einen oberen zylindrischen Abschnitt eingespritzt, der an einen konischen Körper anschließt, Es entsteht eine starke Flüssigkeitsbewegung, die gröbere Materialien durch bodenaxiale Auslässe, sogenannte Ausschussseiten, drückt, und feinere durch obere axiale Rohre, die als Überlaufseiten bekannt sind.

Die Kontrolle der Schnittgröße kann durch Änderung des Zufuhrdrucks in den Zyklon erreicht werden. Bei Pilotversuchen werden in der Regel zwei Ventile zur Einstellung der Durchflussaufteilung zwischen den Auslässen verwendet, bis der gewünschte d50-Wert erreicht ist; sobald dies festgestellt wurde, Eine Blende kann diese Ventile im Routinebetrieb ersetzen.

Diese Ausrüstung wird häufig in der Mineralverarbeitung eingesetzt, um Partikel für die Rückführung in Mahlkreisläufen zu klassifizieren, zwischen Wirtschaftsmineralien und Ganggestein unterscheiden, Trennen Sie Öl von Wasser in Raffinerien und Offshore-Ölindustrien und entfernen Sie Sand/Schlamm aus Bewässerungs- oder Trinkwasserversorgungen, neben vielen anderen Verwendungsmöglichkeiten. Außerdem, Diese Ausrüstung kann auch als inkrementelle Anreicherung verwendet werden, um die Belastung teurerer Trennausrüstung zu verringern und gleichzeitig die Gesamtwirtschaftlichkeit des Betriebs zu verbessern.