Hydrosyklonit – Materiaalien luokittelun ja erottelun tehokkuuden parantaminen

Hydrosykloneja käytetään materiaalien erottamiseen keskipakovoiman avulla. Kevyet faasit, joilla on pienempi tiheys, kulkevat spiraalimaisesti kohti ylivuotoa, kun taas raskaat faasit, joilla on suurempi tiheys, liikkuvat kohti keskustaa ja poistuvat alivirtausaukkojen kautta.

Keskimääräiset OC-arvokäyrät ylivuodon ulostulossa kuvaavat muuttuvia trendejä Dc:n kasvaessa.

Virtausnopeus

Syöttömateriaali syötetään tangentiaalisesti hydrosykloniin paineen alaisena ja saa keskipakovoimat liikkumaan ylöspäin ja alaspäin sen kartiomaista seinämää pitkin, työntämällä raskaampia vaiheita ylös ja alas vasteena. Jokaisen halkaisijan pienenemisen yhteydessä nopeus kasvaa maksimaalisen erotuksen saavuttamiseksi; väkevät kiinteät aineet poistuvat kärjestä.

Asianmukainen virtausnopeus on määritettävä, jotta ylivuotossa saadaan aikaan haluttu materiaalipitoisuus. Nopeuden vaihtelut voivat muuttaa hiukkasten liikeratoja sekä sisäisessä että ulkoisessa pyörrevirtauksessa, lopulta muuttaa jakosuhdetta.

Bicalho ym. ovat raportoineet, että syöttövirtausnopeuksien lisääminen tietyillä parametreilla voi vahvistaa keskipakovoimakenttiä ja lisätä yleistä erotustehokkuutta, mutta näiden parametrien ylittäminen voi lyhentää hiukkasten tehokasta retentioaikaa ja pisaran jakautumissuhdetta. Siksi, Asianmukaista rekisteriä on ylläpidettävä suorituskyvyn poikkeamien tai heikkenemisen tunnistamiseksi ja sen arvioimiseksi, onko huoltotoimenpiteitä suoritettava optimaalisen suorituskyvyn palauttamiseksi.

Paine

Lietettä syötetään tangentiaalisesti syklonin sylinterimäiselle vyöhykkeelle suurella nopeudella ja kiihdytetään sitten sen geometrialla ja paineella, jolloin syntyy voimakas keskipakovoima., luomalla erotuksen lietteen kevyiden ja raskaiden komponenttien välille, raskaita hiukkasia poistuu ylivuodon kautta sen huipusta, kun taas kevyemmät komponentit putoavat edelleen sylinterin pohjalle, josta ne kerätään.

Lisääntynyt syöttöpaine lisää erotustehokkuutta ja alivirtauskonsentraatiota muuttamalla sekä sisä- että ulkopyörteen virtauksia, mikä tuottaa suuremman jakosuhteen.

Liiallinen turbulenssi voi aiheuttaa eroosiota hydrosyklonissa, joka jättää jälkeensä kulutusspiraaleja vuoraukseen ja voi aiheuttaa köysiä sen alivirtauksessa, joten jokaisen hydrosyklonin suorituskyvyn säännöllinen arviointi on suoritettava ja sitä on verrattava huoltoasiakirjoihin tai valmistajan spesifikaatioihin poikkeamien tai huonontumisen tunnistamiseksi. Kirjaaminen auttaa tunnistamaan toistuvat ongelmat nopeasti, jotta huoltohenkilöstö voi suunnitella niitä.

Syklonin pituus

Syklonin pituus on olennainen tekijä materiaalien luokittelun ja erottelutehokkuuden parantamisessa, koska se määrittää kuinka paljon keskipakovoimaa kohdistetaan siinä oleviin hiukkasiin. Yleisesti ottaen, mitä pidempi sen pituus on, mitä täydellisemmäksi sen erotusprosessi tulee.

Suuret hiukkaset hidastuvat tilapäisesti ennen kuin ne joutuvat sykloniin, kun taas pienemmät kiihdytetään suurella nopeudella – mikä johtaa alhaiseen tulonopeuteen suurempien hiukkasten kohdalla, mikä auttaa minimoimaan eroosiota ja pidentää syklonin käyttöikää.

Ihanteellinen pituus materiaalin erottamiseen riippuu halutusta leikkauskoosta. Käytettäessä mineraalisovelluksia, esimerkiksi, tämä tarkoittaa yleensä leikkauskoon valitsemista, jossa useimmat kiinteät aineet raportoivat ylivuotovirtaan ja vain osa alivuotovirtaan; tyypillisesti tämä tavoiteleikkauskoko määrittää, mitä syklonin halkaisijaa käytetään kussakin sovelluksessa.

Vortex Finder

Pyörremittarit ovat olennainen osa tehokasta syklonierotusta. Ne toimivat rajapintana joukkueen keskipakovoiman ja joukkueen vetovoiman välillä – samanlainen kuin köydenveto kahden lipun välillä, jotka on sidottu köyden kumpaankin päähän. Kun Team Centrifugal vetää hiukkasia lähemmäs syklonin kuorta, kun taas Team Drag työntää pois.

Tämä selittää, miksi imuosan suunnittelu ja kartiokulma vaikuttavat luokituksen terävyyteen. Esimerkiksi, kaaren sisääntulo luo vahvemman säteittäisen kiihtyvyyden ja esiluokituksen, jotka auttavat säilyttämään Cc:n (Kuva 17).

Sykloneja syöttävät pumput ovat myös olennainen osa sen kapasiteettia ja leikkauspistettä, koska niiden nopeus muuttaa virtausnopeutta ja painetta syöttäen syklonia, muuttaa lopulta sen erotusominaisuuksia; esimerkiksi, pumpun nopeuden lasku johtaa karkeampaan leikkaukseen, samalla kun se kasvaa, se voi tuottaa hienompia; kapasiteetti määräytyy myös sen kärjen koon mukaan.