افزایش کارایی هیدروسیکلون ها در فرآیندهای جداسازی مایع جامد

جداسازی مایعات جزء جدایی ناپذیر بسیاری از فرآیندهای صنعتی است, و به طور معمول شامل حرکت فازهای مختلف با چگالی متفاوت از طریق یک طوفان است.

بررسی کارایی جداسازی درجه انجام می شود (GSE) و منحنی های افت فشار برای هر دو هیدروسیکلون نوع A بهینه شده و همتای معمولی آن. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه روزنه در ابتدا GSE را افزایش می دهد قبل از اینکه به تدریج آن را کاهش دهد زیرا افت فشار به تدریج در طول زمان کاهش می یابد..

هزینه های عملیاتی و نگهداری بالا

شرکت ها, در پاسخ به نگرانی های فزاینده کمبود آب و مقررات زیست محیطی سختگیرانه فزاینده, سرمایه گذاری در سیستم های تصفیه آب را افزایش داده اند. چنین سیستم هایی مستلزم استفاده از هیدروسیکلون برای جداسازی ذرات جامد از مایع است. همانطور که شرکت ها بر استراتژی های مدیریت آب در انرژی تمرکز می کنند, کشاورزی, و بخش های دارویی – این تقاضا برای چنین دستگاه هایی نیز افزایش می یابد.

ادغام این سیستم ها در فرآیندهای صنعتی موجود ممکن است پرهزینه باشد; این به ویژه در مورد بزرگتر صادق است, هیدروسیکلون های پیچیده تر.

هزینه های عملیاتی هیدروسیکلون به دلیل عوامل مختلف می تواند بالا باشد. این هزینه ها شامل هزینه های مربوط به تهیه مواد اولیه و نظارت و نگهداری آنها می شود, نوسان ترکیب خوراک و تغییرات در شرایط عملیاتی که بر راندمان جداسازی و همچنین سایش بیش از حد تأثیر می گذارد که منجر به هزینه های نگهداری و جایگزینی بالاتر می شود.. برای رفع این نگرانی ها, سازندگان طرح های هیدروسیکلون جدیدی با کارایی بیشتر و عملکرد پیشرفته ایجاد کرده اند.

نگرانی های زیست محیطی بالا

یک طوفان دو خروجی دارد, کوچکتر در پایین (زیر سر) و بزرگتر در بالا (سرریز). اولی شامل کسر متراکم یا درشت تر است در حالی که سرریز حاوی ذرات ریزتر است; نیروی گریز از مرکز ذرات سنگین تری را به سمت دیوارها منتقل می کند در حالی که ذرات ریزتر بین این دو دیوار گیر می کنند و در نهایت از طریق سرریز تخلیه می شوند..

این جداسازی منجر به انباشت زباله جامد می شود که دفع آن دشوار است, در حالی که ماهیت ساینده آنها باعث سایش بیش از حد و نگهداری پرهزینه می شود, به خصوص اگر توزیع اندازه ذرات بالا باشد.

در چنین مواردی, تزریق هوا می تواند به افزایش عملکرد روغن زدایی سیکلون کمک کند. با ایجاد یک هسته هوا در داخل, تزریق هوا باعث افزایش سرعت مهاجرت ذرات روغن به سمت سمت دفع می شود. بعلاوه, این روش طول ناحیه جریان معکوس را کاهش می دهد و راندمان جداسازی را افزایش می دهد.

کارایی محدود در مدیریت ذرات ریز

راندمان جداسازی هیدروسیکلون اغلب می تواند به عوامل مختلفی بستگی داشته باشد. اینها ممکن است شامل اندازه و شکل ذرات باشد, غلظت دوغاب و سایش مکانیکی. بنابراین, انتخاب یک ترکیب بهینه از سرعت محوری و مماسی برای طوفان شما به آن اجازه می دهد تا اندازه های مختلف ذرات را در خود جای دهد و در عین حال به به حداقل رساندن تلفات تلاطم کمک می کند که نتایج جداسازی دقیق تری را ارائه می دهد..

ویسکوزیته مؤثر دوغاب نیز تأثیر مؤثری بر راندمان جداسازی دارد, زیرا تعیین می کند که چه مقدار محصول درشت و ریز از هر ورودی سیکلون به دست می آید. بعلاوه, اندازه ورودی آن تأثیر می گذارد زیرا مجاری تغذیه غیر دایره ای تمایل به بازده جداسازی بیشتری نسبت به کانال های دایره ای دارند.. بعلاوه, تغییر زوایای دهانه سیکلون ها تأثیر قابل توجهی بر عملکرد آنها دارد: افزایش آنها راندمان جداسازی را افزایش می دهد اما به طور همزمان افت فشار را افزایش می دهد در حالی که حفظ زاویه دهانه متوسط ​​تعادل بهینه را بین راندمان جداسازی و افت فشار ایجاد می کند..

مصرف بیش از حد انرژی

در حالی که عوامل متعددی بر نقطه برش یا اندازه جداسازی تأثیر می گذارد, غلظت ذرات در دوغاب های خوراک از اهمیت ویژه ای در تعیین اندازه برش یا نقطه برش آنها برخوردار است. این کنترل می کند که چه تعداد از محصولات درشت تا ریز به دست می آید و تأثیر مستقیمی بر راندمان جداسازی دارد; افزایش غلظت مواد جامد خوراک معمولاً منجر به اندازه‌های درشت‌تر برش می‌شود که عملکرد جداسازی را ضعیف می‌کند و راندمان جداسازی را کاهش می‌دهد..

شکل ورودی سیکلون می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد آن تأثیر بگذارد, شکل ورودی یک سیکلون می تواند تأثیر زیادی بر عملکرد آن داشته باشد. ورودی مماسی در ورودی یک ساختار جریان ناپایدار ایجاد می‌کند که با ساختارهای جریانی ناپایدار مشخص می‌شود که منجر به شکسته شدن قطرات نفت و افزایش شدت تلاطم می‌شود که منجر به کاهش راندمان جداسازی و کاهش هزینه‌های انرژی برای عملیات می‌شود..

برای جلوگیری از گرفتگی و اطمینان از عملکرد مطلوب، سیکلون را به طور منظم تمیز کنید, اغلب از مواد شیمیایی خطرناک در این تلاش استفاده می کنند. بعلاوه, ضروری است که هنگام عیب یابی هر گونه مشکلی که در حین کار ایجاد می شود، پارامترهای عملیاتی کلیدی به دقت نظارت شوند.