Hüdrotsüklonid vedelate tahkete ainete tõhusaks eraldamiseks
Hüdrotsüklonid on loodud eraldusvõime parandamiseks, vähendades samal ajal energiatarbimist, muutes vedeliku voolu seadmes.
Esmane eraldamine toimub tsükloni silindrilises sektsioonis enne, kui osakesed sisenevad koonilisse sektsiooni täiendavate eraldamisprotsesside jaoks, mis sõltuvad etteande tihedusest.
Tsükloni geomeetria
Tsüklon on ringikujuline seade, mis kasutab tsentrifugaaljõudu suuremate osakeste või tilkade eraldamiseks keskkonnast.. Kui selle tsentrifugaaljõud ületab vedelike tõmbejõu, suuremad või tihedamad osakesed väljuvad ülaosas oleva ülemise väljalaskeava kaudu, samal ajal kui peenemad või tagasilükatud osakesed väljuvad põhjas asuvate madalamate väljalaskeavade kaudu.
Tangentsiaalne sisselaskeava konstruktsioon soodustab tugevat keerise teket, eraldamise tõhususe suurendamine. Lisaks, konstruktsioon takistab lühisevoolu, mis tekib suure kiirusega gaasi sisenemisel separaatorisse.
Maksimaalse eraldamise efektiivsuse tagamiseks, tsükloni kere/tünn peaks olema sobiva suurusega, et tagada optimaalne eraldamise tõhusus. Selle kindlaksmääramiseks, materjali väljumisel tsükloni tipust otsige kerget lehvitavat pihustit; see näitab, et see on õige suurusega. Kui selle asemel lekib materjal teie eraldaja alt välja, kas suurendage etteande rõhku/voolu või vähendage lõike suurust (st. jämedamaks seda).
Ülevoolu pilud
Ülevoolupilude disainil on tohutu mõju hüdrotsükloni eraldamise efektiivsusele ja jaotussuhtele. Üldiselt, jõudlus suureneb koos ülevoolupilu laiuse suurenemisega ja alavoolu pilu laiuse vähenemisega.
Tsüklonisse söötmisel, läga pöörleb oma silindriliste seinte sees, tekitades tsentrifugaaljõu materjalide sorteerimiseks tiheduse järgi. Rasked osakesed põrkuvad vastu seina ja tõmmatakse alla läbi väljavoolutoru, mida nimetatakse keeriseotsijaks, enne kui väljuvad läbi alavoolu väljalasketoru; rasked jäävad selle vastu lõksu ja kogunevad sinna, kuni need keeriseotsija või keeriseotsija väljavoolutoru kaudu üle lendavad..
Hüdrotsükloni optimaalse efektiivsuse tagamiseks, tuleb saavutada optimaalne suhe aksiaal- ja tangentsiaalkiiruse vahel, et minimeerida turbulentsi intensiivsust ja energiakadusid selle seintes ning võimaldada valgusosakestel juurdepääsu piisavale tsentrifugaaljõule, et jõuda ülevoolu väljalaskeavasse..
Ava nurgad
Tangentsiaalselt tsükloni silindrisse söötmisel, selle pöörlev toime muudab vedeliku kiiruse tsentrifugaaljõuks, mis tõmbab raskemad osakesed seina poole, samas kui kergemad peenemad osakesed aglomereeruvad ja liiguvad spiraalselt ülespoole, et väljuda selle ülemise ülevoolu väljalaskeava kaudu.; raskemad jämedamad osakesed langevad seejärel pikendustoru kaudu vedelikuga tagasi selle alumisse väljalaskeavasse (nimetatakse keeriseotsijaks).
Hüdrotsükloni eraldamist saab muuta tõhusamaks, kasutades nihkejõude minimeerivaid nihkevoolu mustreid; nihkevabad konstruktsioonid võivad pakkuda muid eeliseid võrreldes traditsioonilise kandja filtreerimisega, näiteks pikendatud jahutusvedeliku kasutusiga. Süsteemi projekteerimisel, siiski, Samuti tuleb arvestada nihkega.
Aksiaalne kiiruse jaotus
Kui tsentrifugaaljõud võib ületada vedelikuga kaasnevaid hõõrdejõude, rasked osakesed eraldatakse vedelikust ja väljuvad läbi aksiaalse põhja väljalaskeava (allavool) kergemad vedelikud sisenevad hüdrotsükloni ülemise väljalaskeava kaudu (ülevool).
Tsüklonil on aksiaalteljel kaks väljalaskeava; üks põhjas tuntud kui “tagasilükkamise pool,” ja teine suurem väljalaskeava ülaosas, mida tuntakse kui “ülevoolu pool.” Tangentsiaalne süstimine selle silindrilisse kambrisse loob pöörleva voolumustri; ülevoolupoolne väljavool läbib tsükloni tipust väljaulatuvat aksiaalset toru.
Siiski, vedeliku vooluomadused põhjustavad ebatäiuslikku eraldumist ja energiakadu olenemata geomeetriast. Eesmärk on optimaalne disain, on välja pakutud ja testitud erinevaid vedelikuvoolu parandamise konstruktsioone – nagu keskosa sisestamine9, sisemine koonus 11, topelt ülevoolutorud12-13, näiteks pilukoonus14 ja ülevoolukork15; kõik on näidanud, et nad vähendavad õhusüdamiku läbimõõtu, suurendades samal ajal osakeste suuruse klassifitseerimist.