Οι υδροκυκλώνες είναι ευρέως χρησιμοποιούμενες συσκευές βιομηχανικής επεξεργασίας που διαχωρίζουν τα στερεά σωματίδια από τα υγρά εναιωρήματα ή τους πολτούς με βάση το μέγεθος και την πυκνότητα. Τα παρασυρόμενα σωματίδια εισέρχονται εφαπτομενικά μέσω της εισόδου και σπειροειδώς προς τα κάτω προς τη βάση (απορρίπτω) λιμάνι, ενώ το καθαρότερο αέριο εξέρχεται προς τα πάνω μέσω μιας θύρας αποδοχής.

πώς να φτιάξετε υδροκυκλώνες

Σχέδιο

Οι υδροκυκλώνες είναι απλές μηχανικές συσκευές που χρησιμοποιούν την πίεση ρευστού για να δημιουργήσουν φυγόκεντρη δύναμη και να δημιουργήσουν ένα πρότυπο ροής για να διαχωρίσουν τα στερεά σωματίδια από τα υγρά μέσα. Το μοναδικό τους σχήμα και γεωμετρία δημιουργούν στροβιλιστικές κινήσεις που ωθούν τα βαρύτερα σωματίδια άμμου προς τα πλάγια, ενώ η καθαρότερη λάσπη γεώτρησης κινείται προς το κέντρο της; Η βαρύτερη άμμος βγαίνει στη συνέχεια μέσω μιας υπορροής ενώ η ελαφρύτερη λάσπη γεώτρησης εξέρχεται από την άνω έξοδο (κορυφή κώνου).

Για να επιτευχθεί ο βέλτιστος διαχωρισμός, το μέγεθος και ο σχεδιασμός ενός κυκλώνα πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά. Τα βασικά ζητήματα στη δημιουργία του περιλαμβάνουν τη διάμετρο εισόδου, γωνία κώνου, μεγέθη κυλίνδρων υπερχείλισης/υπορροής και συνθήκες λειτουργίας του κυκλώνα; σημείο κοπής (δηλαδή μέγεθος στο οποίο έχει το σωματίδιο 50-50 πιθανότητα να πέσει είτε σε υποχείλιση/υπερχείλιση) καθορίζεται τόσο από φυγόκεντρες δυνάμεις όσο και από δυνάμεις οπισθέλκουσας; Έτσι, πολλαπλοί μικρότεροι κυκλώνες που λειτουργούν υπό παρόμοια πίεση θα έχουν ως αποτέλεσμα λεπτότερα σημεία κοπής από έναν μεγάλο.

Για μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας διαχωρισμού, ο κυκλώνας θα πρέπει να διαθέτει μια εφαπτομενική είσοδο που αποτρέπει το βραχυκύκλωμα μεταξύ των εξόδων υπορροής και υπερχείλισης, καθώς και ένας κύλινδρος εκκένωσης για την ελαχιστοποίηση της απόφραξης και της συσσώρευσης λάσπης στον θάλαμο στροβιλισμού του. Οι κεραμικές επενδύσεις μπορούν επίσης να βοηθήσουν στον περιορισμό της φθοράς σε αυτό το καμπύλο εσωτερικό του θαλάμου στροβιλισμού – Αυτά μπορεί είτε να είναι μονολιθικά είτε να αποτελούνται από πλακάκια.

Κατασκεύασμα

Οι υδροκυκλώνες είναι συσκευές σχεδιασμένες να διαχωρίζουν βαριά και ελαφριά σωματίδια σε υγρό εναιώρημα χρησιμοποιώντας φυγόκεντρη δύναμη για να δημιουργήσουν ένα ελκυστικό μοτίβο ροής που ρίχνει πυκνότερα σωματίδια στους τοίχους ενώ τα ελαφρύτερα μεταναστεύουν προς το κέντρο σχηματίζοντας μια εξωτερική και εσωτερική δίνη, παρέχοντας ένα μέσο ταξινόμησης, διαλογή, και σκοπούς καθαρισμού.

Οι υδροκυκλώνες αποτελούνται από ένα κυλινδρικό τμήμα όπου η τροφοδοσία εισάγεται εφαπτομενικά, και μια κωνική βάση με γωνιακή θέση που έχει σημαντικό αντίκτυπο στα χαρακτηριστικά λειτουργίας. Η επιλογή του καταλληλότερου σχεδιασμού απαιτεί προσεκτική εξέταση ποσοτικών μοντέλων, όπως η αναλογία συγκέντρωσης και η ανάκτηση στερεών, παράλληλα με πρακτικές εκτιμήσεις σχετικά με τον τρόπο χρήσης του εξοπλισμού επί τόπου κατά τη διάρκεια ζωής του.

Ο σχεδιασμός της εσωτερικής επένδυσης ενός κυκλώνα είναι υψίστης σημασίας. Το υλικό πρέπει να αντέχει τη δύναμη του πολτού που ρέει μέσα, ενώ δεν φράζει τον ίδιο τον κυκλώνα. Οι κεραμικές επενδύσεις χρησιμοποιούνται συνήθως για το σκοπό αυτό και διατίθενται σε διάφορα μεγέθη και σχήματα; μια ιδανική επιλογή θα ήταν μια με κυρτή εσωτερική επένδυση.

Για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη λειτουργία ενός κυκλώνα, πρέπει να τροφοδοτείται με τουλάχιστον 5-6 πίεση psi; αλλιώς, η φυγόκεντρη δύναμη του θα ήταν ανεπαρκής για να διαχωρίσει τα σωματίδια. Επί πλέον, Η εκκένωση του θα πρέπει να έχει αποτέλεσμα ψεκασμού αερισμού και όχι πυκνό “σχοινί.”

Δοκιμές

Οι υδροκυκλώνες αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της επεξεργασίας ορυκτών, αλλά μερικές φορές μπορεί να έχουν προβλήματα. Για να έχετε την καλύτερη απόδοση από τον υδροκυκλώνα σας και να επιτύχετε τους στόχους διαχωρισμού μεγέθους σωματιδίων και αφυδάτωσης, Είναι σημαντικό να παρακολουθείτε την απόδοσή του και να αντιμετωπίζετε τυχόν προβλήματα καθώς προκύπτουν. Μόλις δείγματα από ζωοτροφές, υπερχείλιση και υπορροή έχουν συλλεχθεί με απλές συσκευές μέτρησης, μπορείτε να ξεκινήσετε τη διάγνωση προβλημάτων.

Οι υδροκυκλώνες λειτουργούν παρόμοια με τις φυγόκεντρες; στερεά και νερό τροφοδοτούνται υπό πίεση σε έναν κυλινδρικό κύλινδρο που παράγει μια δράση στροβιλισμού μέσα, που εξαναγκάζει τα στερεά σωματίδια να απομακρυνθούν από τα κέντρα τους με φυγόκεντρη δύναμη και να βγουν από την άνω υπερχείλιση. Τα μεγάλα σωματίδια πηγαίνουν στην κορυφή υπερχειλίζουν ενώ τα μικρότερα ταξιδεύουν σε έναν εσωτερικό σωλήνα (κάλεσε τον ανιχνευτή δίνης) μέχρι να φτάσετε σε υπερχείλιση πυθμένα.

Εάν ένας κυκλώνας συμπεριφέρεται άσχημα, αυτό μπορεί να οφείλεται σε πολλούς λόγους. Μπορεί να φταίει η κοπή σε ακατάλληλο μέγεθος; να το διορθώσει, απλά προσαρμόστε το μέγεθος κοπής του ανάλογα. Μπορεί επίσης να εισέρχεται πολύ λίγος πολτός; για να αυξήσετε την πυκνότητά του ή να μειώσετε τη διάμετρο όπως απαιτείται. Τελικά, Η αντλία που την τροφοδοτεί μπορεί επίσης να ρυθμιστεί για βέλτιστο έλεγχο πίεσης και παροχής.

Εγκατάσταση

Οι υδροκυκλώνες είναι γενικά εύκολο να λειτουργήσουν, αλλά απαιτούν τακτική συντήρηση για βέλτιστη λειτουργία. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να ελέγξετε κατά την επιθεώρηση ενός υδροκυκλώνα είναι η εκκένωση του πυθμένα στην κορυφή του; θα πρέπει να έχει ένα σπρέι υλικού με ανεμιστήρα προς τα έξω; διαφορετικά μπορεί να χρειαστεί προσαρμογή. Επί πλέον, να θυμάστε ότι κάθε υδροκυκλώνας θα παράγει πάντα υπορροή και υπερχείλιση; για να ελέγξετε αυτές τις δύο διαδικασίες πιο αποτελεσματικά, χρησιμοποιήστε έναν σωλήνα υπερχείλισης με ρυθμιζόμενο ρυθμιστή υπερχείλισης ως μέρος του σχεδίου σας.

Εάν το μέγεθος κοπής σωματιδίων σας σε έναν κυκλώνα είναι κατώτερο, τότε πιθανότατα οφείλεται είτε σε χαμηλή πυκνότητα τροφοδοσίας είτε σε ακατάλληλη γωνία κώνου για την εφαρμογή σας. Η πυκνότητα τροφοδοσίας επηρεάζει πόσο μακριά ένα σωματίδιο μετακινείται από την αρχική του θέση μέσα σε μια δίνη προς την εξωτερική του άκρη; Τα βέλτιστα αποτελέσματα απαιτούν ομοιόμορφη κατανομή σε όλο τον όγκο του κυκλώνα σας.

Ένα άλλο ζήτημα που μπορεί να αντιμετωπίσει ένας κυκλώνας είναι τα φράγματα στην κορυφή ή στην πολλαπλή του, που μπορεί να προκύψει από ανεπαρκή παροχή πολτού στην είσοδο του, ή ακατάλληλες λειτουργίες φυγοκεντρικής αντλίας. Τελικά, Η κορυφή του είναι ένα από τα πιο γρήγορα φθαρμένα εξαρτήματα και θα πρέπει να αντικατασταθεί μόλις αρχίσει να δείχνει σημάδια φθοράς – τυπικά περίπου 7% μεγαλύτερο από πριν.