Hidrociklone – Poboljšanje učinkovitosti u klasifikaciji i odvajanju materijala
Hidrocikloni se koriste za odvajanje materijala centrifugalnom silom. Lagane faze s nižom gustoćom putuju spiralno prema ispustu preljeva, dok se teške faze s većom gustoćom pomiču prema središtu i ispuštaju se kroz ispuste ispod toka.
Krivulje prosječne OC vrijednosti na izlazu preljeva ilustriraju promjene trendova kako Dc raste.
Brzina protoka
Pužni materijal se dovodi tangencijalno u hidrociklon pod pritiskom i uzrokuje centrifugalne sile da se pomiču gore i dolje duž njegove stožaste stijenke, gurajući teže faze gore i dolje kao odgovor. Sa svakim smanjenjem promjera dolazi do povećanja brzine za maksimalno odvajanje; koncentrirane krute tvari izlaze na vrhu.
Mora se uspostaviti odgovarajuća brzina protoka kako bi se proizvela željena koncentracija materijala u preljevu. Varijacije u brzini mogu promijeniti putanje čestica unutar unutarnjih i vanjskih vrtložnih tokova, u konačnici mijenjajući omjer podjele.
Bicalho i suradnici su izvijestili da povećanje protoka hrane unutar određenih parametara može ojačati centrifugalna polja sile i povećati ukupnu učinkovitost odvajanja, ali prekoračenje ovih parametara može smanjiti učinkovito vrijeme zadržavanja čestica i omjer raspodjele kapi. Stoga, mora se održavati pravilno vođenje evidencije kako bi se identificirala odstupanja ili degradacija performansi i procijenilo treba li poduzeti mjere održavanja kako bi se vratila optimalna učinkovitost.
Pritisak
Gnojnica se unosi tangencijalno u cilindričnu zonu ciklona velikom brzinom, a zatim se ubrzava njegovom geometrijom i pritiskom da proizvede intenzivnu centrifugalnu silu, stvaranje odvajanja između lakih i teških komponenti gnojnice, s teškim česticama koje izlaze preko preljeva iz njegovog vrha izlaza dok lakše komponente nastavljaju padati na bazu cilindra gdje se skupljaju.
Povećani tlak punjenja ima učinak povećanja učinkovitosti odvajanja i koncentracije donjeg protoka mijenjanjem unutarnjih i vanjskih vrtložnih tokova, čime se proizvodi veći omjer dijeljenja.
Prekomjerna turbulencija može stvoriti eroziju unutar hidrociklona koja za sobom ostavlja spirale trošenja u njegovoj košuljici i može uzrokovati užad u njenom donjem toku, tako da se mora provoditi redovita procjena rada svakog hidrociklona i uspoređivati sa zapisima o održavanju ili specifikacijama proizvođača kako bi se utvrdila odstupanja ili degradacija. Vođenje evidencije pomaže u brzom prepoznavanju problema koji se ponavljaju kako bi osoblje za održavanje moglo planirati u skladu s tim.
Duljina ciklona
Duljina ciklona bitan je čimbenik kada se radi o poboljšanju klasifikacije materijala i učinkovitosti odvajanja, budući da određuje kolika će se centrifugalna sila primijeniti na čestice unutar njega. Općenito govoreći, što mu je dužina veća, što potpuniji postaje njegov proces odvajanja.
Velike čestice su privremeno usporene prije ulaska u ciklon, dok se manji ubrzavaju velikom brzinom – što dovodi do niske ulazne brzine za veće čestice, što pomaže smanjiti eroziju i produžiti životni vijek ciklona.
Idealna duljina za odvajanje materijala ovisi o željenoj veličini rezanja. Kada se primjenjuje na mineralne aplikacije, na primjer, to obično znači odabir veličine rezanja u kojoj se većina krutih tvari javlja u preljevni tok, a samo dio u donji tok; obično ova ciljna veličina reza određuje koji će se promjer ciklona koristiti u svakoj primjeni.
Vortex Finder
Vortex tražila su sastavni dio učinkovite ciklonske separacije. Oni djeluju kao sučelje između Team Centrifugalne sile i Team Drag sile – slično potezanju konopa između dviju zastava vezanih na oba kraja užeta. Dok Team Centrifugal vuče čestice bliže ljusci ciklona, dok Team Drag odguruje.
Ovo objašnjava zašto dizajn ulaznog dijela i kut konusa utječu na oštrinu klasifikacije. Na primjer, lučni ulaz stvara snažnije radijalno ubrzanje i učinke pretklasifikacije koji pomažu u održavanju Cc (Lik 17).
Pumpe koje opskrbljuju ciklone također igraju sastavnu ulogu u njegovom kapacitetu i reznoj točki, budući da njihova brzina mijenja brzinu protoka i tlak koji napaja ciklon, u konačnici mijenjajući njegove karakteristike razdvajanja; na primjer, smanjenje brzine pumpe rezultira grubljim rezom, dok povećava može proizvesti finije; kapacitet je određen i veličinom njegovog vrha.