Hidrociklonok – Hogyan választják el a részecskéket a folyadékoktól

A hidrociklonok az egyik leggyakrabban használt ásványfeldolgozó berendezés. Alapvető kialakításuk a külső nyomáson alapul, hogy a benne lévő folyadékkeverékben forgó mozgást keltsen, nehéz részecskék összegyűlnek a falai mentén, mielőtt az alsó kimeneten keresztül kiürülnének.

Elválasztják a részecskéket

A hidrociklonok olyan statikus eszközök, amelyek centrifugális gyorsítást használnak a különböző sűrűségű részecskék folyadéktól való elválasztására. Sűrű részecskék – akár szilárd, akár folyékony – az örvény külső széle felé mozognak, míg a könnyebb részecskék a központi mag felé vándorolnak, alulfolyásán keresztül távozó durvább és nagyobb részecskékkel, míg a finomszemcsék tovább haladnak felfelé, mielőtt a csúcsukon keresztül a centrifugális erő hatására kilépnek, és a túlcsordulása révén kilépnek.

Az elválasztás teljesítménye több tényezőtől függ, beleértve a ciklon méretét is, átmérő és alak, valamint a folyadékdinamika és a részecskék tulajdonságai a folyékony közeg jellemzőivel kapcsolatban. A koptató vagy sűrű takarmányanyagot valószínűleg nem lehet hatékonyan leválasztani hidrociklonokkal.

Különböző tanulmányok tárták fel a részecskeméret és -forma hatását az elválasztásra. Az eredmények azt mutatják, hogy a légellenállási erők arányosak a legnagyobb kivetített felületű részecskékkel a folyadékáramlás iránya mentén egy hidrociklonban.; Kashiwaya et al.. ezt a paramétert egyszeres és vegyes elválasztáson is vizsgálta CFD-DEM csatolási technológiával, valamint kísérleti vizsgálati módszerekkel.

Az elválasztás hatékonyságának mértékeként, koncentrációjának mérése “nehézkes” a túlfolyó az ideális módszer a hidrociklon teljesítményének értékelésére. Ez megvalósítható akár térfogatszázalékos alapon, akár, pontosabban, súlymérések segítségével.

Elválasztják a durva részecskéket

A hidrociklonok érintőleges bemeneti sebességet használnak a szuszpenzió belsejében történő megpörgetéséhez, leszálló külső örvényáram létrehozása és a nehéz alkatrészek folyadéktól való elkülönítése. A nehezebb komponensek agglomerálódnak a ciklon falainál, míg a könnyebb, finomabb részecskék a felső kimenetükön keresztül távoznak..

A hidrociklonok a cellulóz- és papíriparban a finom és durva részecskék leválasztására leggyakrabban használt berendezések közé tartoznak., Könnyű kialakításuknak köszönhetően, költséghatékonyság, könnyű kezelhetőség és hosszú élettartam, anélkül, hogy sok karbantartást vagy a kezelők hozzájárulását igényelné. De még minden előnyük ellenére is előfordulhat, hogy idővel csökken a teljesítményük.

A hidrociklonokkal kapcsolatos problémák elhárítása során, hasznos lehet működésük és a teljesítményüket befolyásoló tényezők megértése. Az elválasztási hatékonyságuk szempontjából fontos szempont a bemenetükön alkalmazott nyomás – amely az alkalmazott nyomástól függően azonnali hatással van a részecskék vágási pontjára, kúp átmérő mérete és anyagtípusa.

A hidrociklonok három bemeneti kialakítás egyikével vannak felszerelve: érintő, evolvens vagy ív. Mindhárom bemeneti kialakítással végzett vizsgálati eredmények az ábrán láthatók 7 és táblázat 2, ahol az ívbemeneti hidrociklonok következetesen felülmúlták mindkét társaikat a méretbesorolási feltételek széles tartományában (SC).

Finom részecskéket választanak el

A hidrociklonok finom részecskék szétválasztására használhatók úgy, hogy folyadéknyomást használva olyan áramlási mintát hoznak létre, amely a részecskéket sűrűség és alak alapján választja el.. A nyomásszintek beállítása a tápvezetékben megváltoztatja az elválasztási pontot (vágási pontnak is nevezik); az alacsonyabb nyomás durvább vágásokat, míg a nagyobb nyomás finomabb elválasztást eredményez.

A hidrociklonok kúp alakú belső részüket kihasználva alacsony nyomású zónát hoznak létre, ami felgyorsítja a részecskék ülepedési sebességét. A gyorsabban ülepedő részecskék a ciklon fala felé vándorolnak, és a csúcsnyíláson keresztül aluláramlásként távoznak, míg a lassabban ülepedő, a környező zagyközegnél nehezebb részecskéket centrifugális erő lefelé húzza, és az örvénykeresőn keresztül túlcsordul..

at 6.5 mm-re egy ciklon falától, részecskefázisok at 6.5 A falától mért mm távolságot a nyomásgradiens gyorsulása és a légellenállási gyorsulás összegeként mérik, fázisok közötti relatív mozgásként definiált ellenállási gyorsulással. Az osztályozási célokra használt összes bemenetből, A C erősebb légellenállási gyorsulási mezője magyarázza a magasabb előtolású SC-knél tapasztalható kiváló osztályozási élességet.

Elválasztják a vizet

A hidrociklonok folyadéknyomást használnak centrifugális erő és áramlási minták létrehozására, amelyek elválaszthatják a részecskéket vagy cseppeket a folyékony közegtől. Annak érdekében, hogy ez a szétválás megtörténjen, sűrűségüknek jelentősen el kell térnie a folyékony közegétől.

Egy tipikus kialakítás az, hogy a takarmányt érintőlegesen nagy sebességgel fecskendezik be egy felső hengeres szakaszba, amely egy kúpos testhez kapcsolódik., Erős folyadékmozgást hoz létre, amely a durvább anyagokat az alsó tengelyirányú kimeneteken, úgynevezett selejtoldalakon keresztül kényszeríti, a finomabbakat pedig a felső axiális csöveken keresztül, amelyeket túlfolyó oldalnak nevezünk.

A vágási méret szabályozása a ciklonba történő betáplálási nyomás változtatásával valósítható meg. A kísérleti kísérletek általában két szelepet használnak a kimenetek közötti áramlásmegosztás beállítására, amíg el nem éri a kívánt d50 értéket.; ha ezt megállapították, egy nyílás kiválthatja ezeket a szelepeket rutinüzemben.

Ezt a berendezést széles körben használják az ásványi anyagok feldolgozásában a részecskék osztályozására az őrlési körökben történő recirkuláció céljából, különbséget tenni a gazdasági ásványok és a gangu között, különítse el az olajat a víztől a FINOMÍTÓI ÉS OFFSHORE OLAJIPARBAN, és távolítsa el a homokot/iszapot az öntözésből vagy az ivóvízellátásból, sok más felhasználás mellett. Továbbá, ez a berendezés fokozatos dúsításként is használható, hogy csökkentse a költségesebb elválasztóberendezések terhelését, miközben javítja az általános működési gazdaságosságot..