Հիդրոցիկլոններ – Ինչպես են նրանք բաժանում մասնիկները հեղուկներից

Հիդրոցիկլոնները օգտակար հանածոների վերամշակման սարքավորումների ամենահաճախ օգտագործվող մասերից են. Նրանց հիմնական դիզայնը հենվում է դրսից եկող ճնշման վրա՝ դրա ներսում հեղուկ խառնուրդի մեջ պտտվող շարժում առաջացնելու համար, առաջացնելով ծանր մասնիկների կուտակում նրա պատերի երկայնքով, նախքան ներքևի ելքի միջով արտահոսելը.

Նրանք բաժանում են մասնիկներ

Հիդրոցիկլոնները ստատիկ սարքեր են, որոնք օգտագործում են կենտրոնախույս արագացում տարբեր խտության մասնիկները հեղուկից առանձնացնելու համար։. Խիտ մասնիկներ – լինի պինդ, թե հեղուկ – շարժվել դեպի հորձանուտի արտաքին եզրը, մինչդեռ ավելի թեթև մասնիկները գաղթում են դեպի նրա կենտրոնական միջուկը, ավելի կոպիտ և մեծ մասնիկներով, որոնք հեռանում են դրա ներհոսքով, մինչդեռ տուգանքները ավելի են շարժվում դեպի վերև՝ նախքան կենտրոնախույս ուժի միջոցով դուրս գալն իրենց գագաթնակետով և դուրս գալ դրա վարարման միջով.

Բաժանման կատարումը կախված է մի քանի գործոններից, ներառյալ ցիկլոնի չափը, տրամագիծը և ձևը, ինչպես նաև հեղուկի դինամիկան և մասնիկների հատկությունները հեղուկ միջավայրի բնութագրերի հետ կապված. Հղկող կամ խիտ կերային նյութը, հավանաբար, արդյունավետ կերպով չի բաժանվի հիդրոցիկլոններով.

Տարբեր ուսումնասիրություններ ուսումնասիրել են մասնիկների չափի և ձևի ազդեցությունը տարանջատման վրա. Արդյունքները ցույց են տվել, որ քաշման ուժերը համամասնական են առավելագույն նախագծված տարածքի մասնիկներին հիդրոցիկլոնում հեղուկի հոսքի ուղղությամբ; Kashiwaya et al.. ուսումնասիրել է այս պարամետրը ինչպես միայնակ, այնպես էլ խառը բաժանումների վրա՝ CFD-DEM միացման տեխնոլոգիայի, ինչպես նաև փորձարարական փորձարկման մեթոդների միջոցով.

Որպես տարանջատման արդյունավետության չափիչ, չափում է կոնցենտրացիան “ծանրաբեռնված” ջրհեղեղի մեջ հիդրոցիկլոնի աշխատանքը գնահատելու իդեալական միջոց է. Սա կարող է իրականացվել կամ ծավալային տոկոսային հիմունքներով կամ, ավելի ճշգրիտ, օգտագործելով քաշի չափումներ.

Նրանք առանձնացնում են կոպիտ մասնիկները

Հիդրոցիկլոններն օգտագործում են շոշափող մուտքի արագությունը՝ ներսում կախոցը պտտելու համար, ստեղծելով նվազող արտաքին պտտվող հոսք և մեկուսացնելով ծանր բաղադրիչները հեղուկից. Ավելի ծանր բաղադրիչները կուտակվում են ցիկլոնի պատերին, մինչդեռ ավելի թեթև մանր մասնիկները դուրս են գալիս իրենց վերին վարդակից:.

Հիդրոցիկլոններն ամենահաճախ օգտագործվող սարքավորումներից են՝ մանր և կոպիտ մասնիկներն առանձնացնելու համար ցանքաթուղու և թղթի արդյունաբերության մեջ:, շնորհիվ նրանց դիզայնի հեշտության, ծախսարդյունավետություն, շահագործման հեշտությունը և երկար սպասարկման ժամկետը, առանց սպասարկման կամ օպերատորների կողմից շատ բան պահանջելու. Այնուամենայնիվ, նույնիսկ իրենց բոլոր առավելություններով հանդերձ, նրանք դեռ կարող են ժամանակի ընթացքում զգալ կատարողականի անկում.

Հիդրոցիկլոնների հետ կապված խնդիրների լուծման ժամանակ, դա կարող է օգտակար լինել հասկանալ դրանց գործունեությունը և դրանց կատարման վրա ազդող գործոնները. Նրանց տարանջատման արդյունավետության կարևոր նկատառումն այն ճնշումն է, որը կիրառվում է դրանց մուտքի վրա – որն անմիջական ազդեցություն ունի մասնիկների կտրման կետի վրա՝ կախված կիրառվող ճնշումից, կոնի տրամագծի չափը և նյութի տեսակը.

Հիդրոցիկլոնները հագեցված են երեք մուտքային դիզայնով: շոշափելի, ինվոլյուտ կամ աղեղ. Փորձարկման արդյունքները, որոնք իրականացվել են բոլոր երեք մուտքի նախագծման միջոցով, կարելի է տեսնել Նկարում 7 և Աղյուսակ 2, որտեղ աղեղային մուտքի հիդրոցիկլոնները հետևողականորեն գերազանցում էին իրենց գործընկերներին չափերի դասակարգման լայն շրջանակի պայմաններում (SC).

Նրանք առանձնացնում են նուրբ մասնիկները

Հիդրոցիկլոնները կարող են օգտագործվել նուրբ մասնիկները բաժանելու համար՝ օգտագործելով հեղուկի ճնշումը՝ հոսքի ձև ստեղծելու համար, որը բաժանում է մասնիկները՝ հիմնված խտության և ձևի վրա:. Սնուցման գծում ճնշման մակարդակների կարգավորումը փոխում է բաժանման կետը (կոչվում է նաև կտրված կետ); ցածր ճնշումը ստեղծում է ավելի կոպիտ կտրվածքներ, մինչդեռ ավելի բարձր ճնշումը առաջացնում է ավելի նուրբ տարանջատում.

Հիդրոցիկլոններն օգտագործում են իրենց կոնաձև ներքին հատվածը՝ ցածր ճնշման գոտի ստեղծելու համար, որն արագացնում է մասնիկների նստեցման արագությունը. Ավելի արագ նստող մասնիկները գաղթում են դեպի ցիկլոնի պատը և դուրս են գալիս նրա գագաթային բացվածքով որպես ներհոսք, մինչդեռ ավելի դանդաղ նստող մասնիկները, որոնք ավելի ծանր են, քան իրենց շրջապատող ցեխային միջավայրը, կենտրոնախույս ուժով ներքև են քաշվում և դուրս են գալիս իրենց հորձանուտ-որոնիչի միջով որպես հորդառատ.

ժամը 6.5 մմ ցիկլոնի պատից, մասնիկների փուլերը ժամը 6.5 մմ հեռավորությունը դրա պատից չափվում է որպես ճնշման գրադիենտ արագացման և քաշման արագացման գումար, քաշման արագացմամբ, որը սահմանվում է որպես փուլերի միջև հարաբերական շարժում. Դասակարգման նպատակով օգտագործվող բոլոր մուտքերից, C-ի ձգման արագացման ավելի ուժեղ դաշտը բացատրում է նրա դասակարգման բարձր հստակությունը ավելի բարձր սնուցման SC-ներում.

Ջուր են բաժանում

Հիդրոցիկլոններն օգտագործում են հեղուկի ճնշումը կենտրոնախույս ուժի և հոսքի ձևեր առաջացնելու համար, որոնք կարող են մասնիկները կամ կաթիլները բաժանել հեղուկ միջավայրից:. Որպեսզի այս բաժանումը տեղի ունենա, դրանց խտությունը պետք է զգալիորեն տարբերվի հեղուկ միջավայրի խտությունից.

Տիպիկ դիզայնը ներառում է սնուցման շոշափելի ներարկում բարձր արագությամբ վերին գլանաձև հատվածի մեջ, որը միանում է կոնաձև մարմնին:, ստեղծելով հեղուկի ուժեղ շարժում, որը ստիպում է ավելի կոպիտ նյութերին անցնել ներքևի առանցքային ելքերով, որոնք հայտնի են որպես մերժող կողմեր, և ավելի նուրբները վերին առանցքային խողովակների միջով, որոնք հայտնի են որպես վարարման կողմեր.

Կտրման չափի վերահսկումը կարող է իրականացվել ցիկլոնի մեջ սնուցման ճնշումը փոխելով. Փորձնական փորձարկումները սովորաբար օգտագործում են երկու փականներ՝ ելքերի միջև հոսքի բաժանումը կարգավորելու համար, մինչև d50 ցանկալի արժեքը բավարարվի:; երբ սա որոշվել է, մեկ բացվածքը կարող է փոխարինել այս փականներին սովորական շահագործման ժամանակ.

Այս սարքավորումը լայնորեն օգտագործվում է հանքանյութերի վերամշակման մեջ՝ մանրացման սխեմաներում վերաշրջանառության համար մասնիկները դասակարգելու համար, տարբերակել տնտեսական օգտակար հանածոները և գանգը, զտեք յուղը ջրից զտման և օֆշորային նավթային արդյունաբերությունում և հեռացնել ավազը/տիղմը ոռոգման կամ խմելու ջրի պաշարներից, ի թիվս բազմաթիվ այլ օգտագործման. Ավելին, այս սարքավորումը կարող է օգտագործվել նաև որպես հավելյալ հարստացում՝ նվազեցնելու բեռը ավելի թանկ առանձնացման սարքավորումների վրա՝ միաժամանակ բարելավելով ընդհանուր շահագործման տնտեսությունը.