कुशल तरल ठोस पृथक्करण के लिए हाइड्रोसाइक्लोन

हाइड्रोसाइक्लोन को पृथक्करण प्रदर्शन को बढ़ाने के साथ-साथ डिवाइस के भीतर द्रव प्रवाह को बदलकर ऊर्जा खपत को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है.

अतिरिक्त पृथक्करण प्रक्रियाओं के लिए कणों के शंक्वाकार खंड में प्रवेश करने से पहले चक्रवात के बेलनाकार खंड में प्राथमिक पृथक्करण होता है जो फ़ीड घनत्व पर निर्भर करता है.

चक्रवात ज्यामिति

चक्रवात उपकरण का एक गोलाकार टुकड़ा है जो एक माध्यम से बड़े कणों या बूंदों को अलग करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग करता है. जब इसका केन्द्रापसारक बल तरल पदार्थों के कर्षण बल से अधिक हो जाता है, बड़े या सघन कण शीर्ष पर एक ऊपरी आउटलेट के माध्यम से निकलते हैं, जबकि महीन या अस्वीकृत कण आधार पर निचले अस्वीकृत आउटलेट के माध्यम से बाहर निकलते हैं.

स्पर्शरेखीय इनलेट डिज़ाइन मजबूत भंवर गठन को बढ़ावा देते हैं, पृथक्करण दक्षता में वृद्धि. आगे, डिज़ाइन शॉर्ट सर्किट प्रवाह को रोकता है जो तब होता है जब उच्च वेग वाली गैस विभाजक में प्रवेश करती है.

अधिकतम पृथक्करण दक्षता के लिए, इष्टतम पृथक्करण दक्षता सुनिश्चित करने के लिए चक्रवात के शरीर/बैरल का आकार उचित होना चाहिए. यह निर्धारित करने के लिए, जैसे ही सामग्री चक्रवात के शीर्ष से बाहर निकलती है, हल्के फैनिंग स्प्रे की तलाश करें; इससे पता चलता है कि इसका आकार ठीक से बनाया गया है. यदि इसके बजाय सामग्री आपके विभाजक के नीचे से लीक हो जाती है, या तो फ़ीड दबाव/प्रवाह बढ़ाएं या कट का आकार कम करें (यानी. इसे मोटा करो).

अतिप्रवाह स्लिट्स

अतिप्रवाह स्लिट्स के डिज़ाइन का हाइड्रोसायक्लोन पृथक्करण दक्षता और विभाजन अनुपात पर भारी प्रभाव पड़ता है. सामान्य तौर पर, ओवरफ्लो स्लिट की चौड़ाई बढ़ने और अंडरफ्लो स्लिट की चौड़ाई घटने से प्रदर्शन बढ़ता है.

जब चक्रवात में समा गया, घोल अपनी बेलनाकार दीवारों के भीतर घूमता है जिससे घनत्व के आधार पर सामग्रियों को क्रमबद्ध करने के लिए केन्द्रापसारक बल पैदा होता है. भारी कण दीवार से टकराते हैं और अंडरफ्लो आउटलेट पाइप के माध्यम से बाहर निकलने से पहले भंवर खोजक नामक एक आउटफ्लो पाइप के माध्यम से नीचे खींचे जाते हैं।; भारी वस्तुएं इसके विरुद्ध फंसी रहती हैं और इस प्रकार भंवर खोजक या भंवर खोजक बहिर्वाह पाइप के माध्यम से ओवरफ्लो होने तक वहां जमा रहती हैं.

हाइड्रोसाइक्लोन की इष्टतम दक्षता के लिए, इसकी दीवारों के भीतर अशांति की तीव्रता और ऊर्जा हानि को कम करने के साथ-साथ प्रकाश कणों को उनके अतिप्रवाह आउटलेट तक पहुंचने के लिए पर्याप्त केन्द्रापसारक बल तक पहुंचने में सक्षम करने के लिए अक्षीय और स्पर्शरेखा वेग के बीच एक इष्टतम अनुपात प्राप्त किया जाना चाहिए।.

छिद्र कोण

जब चक्रवात सिलेंडर में स्पर्शरेखीय रूप से डाला जाता है, इसकी घूमने की क्रिया तरल वेग को केन्द्रापसारक बल में परिवर्तित करती है जो भारी कणों को दीवार की ओर खींचती है जबकि हल्के महीन कण एकत्रित होते हैं और इसके शीर्ष अतिप्रवाह आउटलेट से बाहर निकलने के लिए ऊपर की ओर सर्पिल होते हैं।; भारी मोटे कण एक विस्तार ट्यूब के माध्यम से कुछ तरल के साथ इसके निचले अस्वीकार आउटलेट में पीछे की ओर गिरते हैं (भंवर खोजक कहा जाता है).

हाइड्रोसाइक्लोन पृथक्करण को गैर-कतरनी प्रवाह पैटर्न का उपयोग करके अधिक प्रभावी बनाया जा सकता है जो कतरनी बलों को कम करता है; कतरनी-मुक्त डिज़ाइन पारंपरिक मीडिया निस्पंदन की तुलना में शीतलक जीवन में वृद्धि जैसे अन्य लाभ प्रदान कर सकते हैं. सिस्टम डिज़ाइन करते समय, तथापि, कतरनी पर भी विचार किया जाना चाहिए.

अक्षीय वेग वितरण

जब केन्द्रापसारक बल द्रव द्वारा अनुभव किए गए घर्षण बल को पार कर सकता है, भारी कण तरल से अलग हो जाते हैं और एक अक्षीय निचले आउटलेट के माध्यम से बाहर निकल जाते हैं (अधःप्रवाह) जबकि हल्के तरल पदार्थ हाइड्रोसाइक्लोन के शीर्ष आउटलेट से प्रवेश करते हैं (अतिप्रवाह).

एक चक्रवात के अक्षीय अक्ष पर दो आउटलेट होते हैं; तल पर एक के रूप में जाना जाता है “अस्वीकार पक्ष,” और शीर्ष पर एक और बड़ा आउटलेट के रूप में जाना जाता है “अतिप्रवाह पक्ष.” इसके बेलनाकार कक्ष में स्पर्शरेखा इंजेक्शन एक घूमता हुआ प्रवाह पैटर्न बनाता है; अतिप्रवाह पक्ष से निर्वहन चक्रवात के शीर्ष से बाहर निकलने वाले एक अक्षीय पाइप के माध्यम से जाता है.

तथापि, अंतर्निहित द्रव प्रवाह विशेषताओं के कारण ज्यामिति की परवाह किए बिना अपूर्ण पृथक्करण और ऊर्जा हानि होती है. इष्टतम डिज़ाइन का लक्ष्य, विभिन्न द्रव प्रवाह वृद्धि डिज़ाइन प्रस्तावित और परीक्षण किए गए हैं – जैसे कि सेंटर बॉडी9 डालना, भीतरी शंकु11, डबल अतिप्रवाह पाइप12-13, उदाहरण के लिए स्लिट कोन14 और ओवरफ्लो कैप15; सभी ने कण आकार वर्गीकरण प्रदर्शन को बढ़ाते हुए वायु कोर व्यास को कम करना दिखाया है.