हाइड्रोसाइक्लोन – उन्नत प्रसंस्करण के लिए प्रभावी पृथक्करण

हाइड्रोसाइक्लोन रोटरी गति में परिवर्तित होने के लिए तरल वेग का उपयोग करते हैं, भारी या सघन कणों के साथ आंतरिक दीवार के चारों ओर घूमते हुए जब तक कि अंडरफ्लो के रूप में एक प्रतिबंधित अक्षीय निचले आउटलेट से बाहर नहीं निकल जाता, जबकि महीन कण अतिप्रवाह के रूप में एक अक्षीय शीर्ष आउटलेट के माध्यम से बाहर निकलते हैं.

चक्रवातों में पृथक्करण दक्षता कई प्रमुख डिज़ाइन और संचालन चर पर निर्भर करती है, जिनकी यहां ग्रेड पृथक्करण दक्षता को प्रभावित करने वाले कारकों के रूप में चर्चा की जाएगी (जीएसई).

आकार और घनत्व

हाइड्रोसाइक्लोन सामग्रियों को अलग करने के लिए आकार और घनत्व का उपयोग करते हैं. भारी कण दीवारों पर फंस जाते हैं, फिर नीचे एक अंडरफ्लो आउटलेट से बाहर निकलें. हल्के महीन कण शीर्ष के पास लटके रहते हैं और ओवरफ्लो आउटलेट के माध्यम से डिस्चार्ज हो जाते हैं (स्पिगोट्स भी कहा जाता है) डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर अलग-अलग ऊंचाई पर.

चक्रवातों में पृथक्करण प्रदर्शन उसके आंतरिक प्रवाह क्षेत्र पर निर्भर करता है, जिसे इसकी संरचना को अनुकूलित करने या ऑपरेटिंग मापदंडों को बदलने के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है. चक्रवात में फ़ीड प्रवाह दर और दबाव अंतर उत्पन्न केन्द्रापसारक बल पर विशेष प्रभाव डालते हैं.

इनलेट दबाव और फ़ीड प्रवाह दर के बीच स्थिरता चक्रवात में कणों के निवास समय को कम करने में मदद करती है, और बड़े शीर्ष व्यास वाले एक को चुनने से रोपिंग के जोखिम को कम करने में मदद मिलती है जो तब होता है जब सामग्री ओवरफ्लो और अंडरफ्लो आउटलेट दोनों में एक साथ प्रवेश करती है.

दबाव में गिरावट

हाइड्रोसाइक्लोन ठोस संदूषकों से अवरुद्ध हो सकते हैं, फ़ीड पंप जैसे गंभीर परिचालन और उपकरण संबंधी मुद्दे पैदा करना. इस जोखिम को कम करने में मदद के लिए उनके लाइनरों में टूट-फूट के लक्षणों का नियमित निरीक्षण महत्वपूर्ण है.

एक कुशल पृथक्करण प्रक्रिया प्राप्त करने के लिए, चक्रवात के व्यास का चयन उसके अनुप्रयोग के अनुसार सावधानीपूर्वक किया जाना चाहिए. आगे, प्रति घंटे प्रवाह दर या टन बदलना (tph) इसके कट बिंदु में परिवर्तन हो सकता है और इस प्रकार दक्षता स्तर प्रभावित हो सकता है.

जैसे ही घोल चक्रवात में प्रवेश करता है, यह केन्द्रापसारक बल द्वारा घूमने के लिए प्रेरित होता है और अपने बेलनाकार कक्ष के अंदर एक भंवर बनाना शुरू कर देता है. भारी कण इसके शीर्ष से बाहर निकलने के लिए बैरल अनुभाग से नीचे गिरते हैं, जबकि हल्के पदार्थ तरल पदार्थ की आवक गति से भंवर के केंद्र में खींचे जाते हैं और इसके अतिप्रवाह आउटलेट की ओर ले जाए जाते हैं।.

घोल की सघनता

हाइड्रोसायक्लोन पृथक्करण के लिए एक निश्चित मात्रा में आंतरिक दबाव की आवश्यकता होती है जिसे सफलता प्राप्त करने के लिए चक्रवात के भीतर बनाया जाना चाहिए. घोल का घनत्व, इसमें डाली गई मात्रा और आकार सभी इस केन्द्रापसारक बल को बनाने में अभिन्न भूमिका निभाते हैं – भारी कणों को इसके शीर्ष की ओर और अतिप्रवाह आउटलेट से बाहर धकेलने के बजाय केंद्र की ओर धकेलना.

कम फ़ीड सांद्रता के परिणामस्वरूप मोटा पृथक्करण हो सकता है जबकि उच्च फ़ीड दबाव बेहतर परिणाम उत्पन्न करता है. आगे, इनलेट का आकार पृथक्करण परिणामों पर काफी प्रभाव डाल सकता है; बड़े इनलेट क्षमता बढ़ाते हैं.

यांग एट अल. सिमुलेशन और प्रयोग दोनों तरीकों को नियोजित करके विभिन्न मुख्य व्यास वाले हाइड्रोसाइक्लोन के पृथक्करण प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए अनुसंधान किया गया. उनके परिणामों से पता चला कि जब घोल को छोटे डीसी हाइड्रोसाइक्लोन में अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है तो अतिप्रवाह आउटलेट पर सांद्रता धीरे-धीरे बढ़ती है जबकि चक्रवात शीर्ष से दूर के क्षेत्रों में यह कम हो जाती है।, सुझाव है कि ये हाइड्रोसाइक्लोन बेहतर पृथक्करण दक्षता प्राप्त करते हैं.

भंवर खोजक

फ़ीड सामग्री को चक्रवात में स्पर्शरेखीय रूप से पेश किया जाता है और केन्द्रापसारक बल उत्पन्न करने के लिए घुमाया जाता है जो भारी कणों को हल्के कणों से अलग करता है, हल्के वाले ओवरफ्लो आउटलेट से बाहर निकलते हैं जबकि मोटे होते हैं, भारी कण अंडरफ़्लो आउटलेट के माध्यम से बाहर निकलते हैं.

हाइड्रोसायक्लोन में कण कट का आकार कई चर से प्रभावित होता है, जैसे कि इसका प्रवेश वेग, शॉर्ट-सर्किट प्रवाह दर अनुपात और पृथक्करण दक्षता. हाइड्रोसाइक्लोन में कण कटौती के आकार पर इन प्रभावों का आकलन करना, रेनॉल्ड्स तनाव विश्लेषण और द्रव की मात्रा का उपयोग करने वाले एक मॉडल का उपयोग इसकी पृथक्करण प्रक्रिया की भविष्यवाणी करने के लिए किया गया था.

परिणामों से संकेत मिलता है कि इनलेट वेग और भंवर खोजक लंबाई का कण कट आकार पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है. एक लंबा भंवर खोजक दबाव ड्रॉप और अक्षीय/स्पर्शरेखा/रेडियल वेग को कम कर सकता है लेकिन AVWZ के उतार-चढ़ाव को बढ़ा देगा।; मोटी दीवारें अभी भी इन कारकों को कम करने में मदद कर सकती हैं, फिर भी पूर्व-पृथक्करण स्थानों में परिसंचरण प्रवाह पर कम प्रभाव पड़ता है.