هیدروسیکلون ها – بهبود کارایی در طبقه بندی و جداسازی مواد

هیدروسیکلون ها برای جداسازی مواد از طریق نیروی گریز از مرکز استفاده می شوند. فازهای سبک با چگالی کمتر به صورت مارپیچی به سمت خروجی سرریز حرکت می کنند در حالی که فازهای سنگین با تراکم بالاتر به سمت مرکز حرکت می کنند و از طریق خروجی های زیر جریان تخلیه می شوند..

منحنی‌های میانگین مقدار OC در خروجی سرریز، روندهای متغیر را با افزایش Dc نشان می‌دهند.

نرخ جریان

مواد خوراکی به صورت مماس به هیدروسیکلون تحت فشار وارد می شود و باعث می شود که نیروهای گریز از مرکز در امتداد دیواره مخروطی آن به سمت بالا و پایین حرکت کنند., فشار دادن فازهای سنگین تر به بالا و پایین در پاسخ. با هر کاهش قطر، سرعت برای حداکثر جداسازی افزایش می یابد; مواد جامد غلیظ از راس خارج می شوند.

برای تولید غلظت مطلوب مواد در سرریز باید یک دبی مناسب ایجاد کرد. تغییرات در سرعت می تواند مسیر ذرات را در جریان گرداب داخلی و خارجی تغییر دهد., در نهایت تغییر نسبت تقسیم.

Bicalho و همکاران گزارش کرده اند که افزایش نرخ جریان خوراک در پارامترهای خاص می تواند میدان های نیروی گریز از مرکز را تقویت کرده و کارایی جداسازی کلی را افزایش دهد., اما فراتر از این پارامترها ممکن است زمان ماند موثر ذرات و نسبت تقسیم افت را کاهش دهد. بنابراین, برای شناسایی انحرافات یا تخریب عملکرد و ارزیابی اینکه آیا اقدامات تعمیر و نگهداری باید برای بازگرداندن عملکرد بهینه انجام شود، باید سوابق مناسب نگهداری شود..

فشار

دوغاب به صورت مماس به ناحیه استوانه ای سیکلون با سرعت بالا وارد می شود و سپس توسط هندسه و فشار آن شتاب می گیرد تا نیروی گریز از مرکز شدید ایجاد کند., ایجاد جدایی بین اجزای سبک و سنگین دوغاب, با ذرات سنگینی که از طریق سرریز از خروجی راس آن خارج می شوند در حالی که اجزای سبک تر همچنان به سمت پایه استوانه می افتند، جایی که جمع می شوند..

افزایش فشار خوراک باعث افزایش راندمان جداسازی و غلظت زیر جریان با تغییر جریان های گرداب داخلی و خارجی می شود., بنابراین نسبت تقسیم بالاتری تولید می شود.

تلاطم بیش از حد می تواند فرسایش را در یک هیدروسیکلون ایجاد کند که مارپیچ های سایش را در لاینرش به جا می گذارد و ممکن است باعث ایجاد طناب در جریان زیرین آن شود., بنابراین ارزیابی منظم عملکرد هر هیدروسیکلون باید انجام شود و با سوابق تعمیر و نگهداری یا مشخصات سازنده برای شناسایی انحرافات یا تخریب مقایسه شود.. ثبت سوابق به شناسایی سریع هر گونه مشکل تکرار شونده کمک می کند تا کارکنان تعمیر و نگهداری بتوانند بر اساس آن برنامه ریزی کنند.

طول سیکلون

طول سیکلون یک عامل ضروری برای بهبود طبقه بندی مواد و کارایی جداسازی است, زیرا تعیین می کند که چه مقدار نیروی گریز از مرکز به ذرات درون آن اعمال خواهد شد. به طور کلی, طول آن بیشتر است, فرآیند جداسازی آن کامل تر می شود.

ذرات بزرگ قبل از ورود به یک سیکلون موقتاً عقب می مانند, در حالی که کوچکترها با سرعت زیاد شتاب می گیرند – منجر به سرعت ورودی کم برای ذرات بزرگتر می شود, که به کاهش فرسایش و افزایش طول عمر سیکلون کمک می کند.

طول ایده آل برای جداسازی مواد به اندازه برش مورد نظر آن بستگی دارد. هنگامی که برای کاربردهای معدنی اعمال می شود, برای مثال, این معمولاً به معنای انتخاب یک اندازه برش است که در آن اکثر مواد جامد به جریان سرریز و فقط برخی از آنها به جریان زیر جریان گزارش می دهند.; معمولاً این اندازه برش هدف تعیین می کند که کدام قطر سیکلون در هر برنامه استفاده شود.

گرداب یاب

گرداب یاب ها جزء جدایی ناپذیر جداسازی سیکلون کارآمد هستند. آنها به عنوان رابط بین نیروی گریز از مرکز و نیروی درگ تیم عمل می کنند – شبیه به طناب کشی بین دو پرچم که در دو سر طناب بسته شده اند. همانطور که Team Centrifugal ذرات را به سمت پوسته طوفان نزدیک می کند در حالی که Team Drag دور می کند.

این توضیح می دهد که چرا طراحی بخش ورودی و زاویه مخروط بر وضوح طبقه بندی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال, یک ورودی قوس، شتاب شعاعی قوی‌تر و اثرات پیش‌رده‌بندی ایجاد می‌کند که به حفظ Cc کمک می‌کند. (شکل 17).

پمپ هایی که سیکلون ها را تغذیه می کنند نیز نقش مهمی در ظرفیت و نقطه برش آن دارند, زیرا سرعت آنها سرعت جریان و فشار تغذیه سیکلون را تغییر می دهد, در نهایت ویژگی های جداسازی آن را تغییر می دهد; به عنوان مثال, کاهش سرعت پمپ منجر به برش درشت تر می شود, در حالی که افزایش آن می تواند موارد ظریف تری تولید کند; ظرفیت با اندازه راس آن نیز تعیین می شود.