Հիդրոցիկլոններ – Արդյունավետ տարանջատում ուժեղացված մշակման համար

Հիդրոցիկլոններն օգտագործում են հեղուկի արագությունը՝ վերածելու պտտվող շարժման, ավելի ծանր կամ ավելի խիտ մասնիկներով, որոնք պարուրաձև պտտվում են ներքին պատի շուրջը մինչև դուրս գալը սահմանափակ առանցքային ներքևի ելքի միջով որպես ներհոսք, մինչդեռ ավելի նուրբ մասնիկները դուրս են գալիս առանցքային վերին ելքի միջով որպես հորդառատ.

Ցիկլոններում տարանջատման արդյունավետությունը կախված է մի քանի հիմնական նախագծման և գործառնական փոփոխականներից, որոնք կքննարկվեն այստեղ որպես դասակարգերի տարանջատման արդյունավետության վրա ազդող գործոններ (GSE).

Չափը և խտությունը

Հիդրոցիկլոնները օգտագործում են չափը և խտությունը՝ նյութերը տարբերելու համար. Ավելի ծանր մասնիկները թակարդում են պատերին, այնուհետև դուրս եկեք ներքևում գտնվող ներհոսքի վարդակից. Ավելի թեթև, ավելի նուրբ մասնիկները մնում են կախված վերևի մոտ և դուրս են գալիս արտահոսքի ելքերի միջոցով (կոչվում են նաև ցողուններ) տարբեր բարձրությունների վրա՝ կախված ներքևի կիրառման կարիքներից.

Ցիկլոններում տարանջատման կատարումը կախված է դրա ներքին հոսքի դաշտից, որը կարող է ճշգրտվել կառուցվածքի օպտիմալացման կամ գործառնական պարամետրերի փոփոխման միջոցով. Սնուցման հոսքի արագությունը և ճնշման տարբերությունը ցիկլոնի միջով առանձնահատուկ ազդեցություն ունեն առաջացած կենտրոնախույս ուժի վրա.

Մուտքի ճնշման և սնուցման արագության միջև համապատասխանությունը օգնում է նվազագույնի հասցնել ցիկլոնում մասնիկների մնալու ժամանակը, և գագաթի մեծ տրամագծով մեկի ընտրությունը օգնում է նվազագույնի հասցնել ճոպանների վտանգը, որը տեղի է ունենում, երբ նյութը միաժամանակ մտնում է և՛ վարարման, և՛ ներհոսքի ելքերը:.

Ճնշման անկում

Հիդրոցիկլոնները կարող են արգելափակվել պինդ աղտոտիչներով, ստեղծելով գործառնական և սարքավորումների լուրջ խնդիրներ, ինչպիսիք են կերակրման պոմպերը. Նրանց ներդիրների կանոնավոր ստուգումը մաշվածության նշանների համար կարևոր է այս ռիսկի նվազեցման համար.

Արդյունավետ տարանջատման գործընթացի հասնելու համար, ցիկլոնի տրամագիծը պետք է ուշադիր ընտրվի՝ ըստ դրա կիրառման. Ավելին, փոխելով հոսքի արագությունը կամ տոննա ժամում (tph) կարող է փոխել դրա կտրման կետը և այդպիսով ազդել արդյունավետության մակարդակի վրա.

Հենց ցեխը մտնում է ցիկլոն, այն պտտվում է կենտրոնախույս ուժով և սկսում է հորձանուտ ձևավորել իր գլանաձև խցիկի ներսում. Ավելի ծանր մասնիկներն ընկնում են տակառի հատվածից, որպեսզի դուրս գան դրա գագաթով, մինչդեռ ավելի թեթև նյութերը ներքաշվում են պտույտի կենտրոն՝ հեղուկի ներքև շարժումով և տեղափոխվում դեպի դրա ելքի ելքը։.

Հալարի կոնցենտրացիան

Հիդրոցիկլոնի բաժանումը պահանջում է որոշակի քանակությամբ ներքին ճնշում, որը պետք է ստեղծվի ցիկլոնի ներսում հաջողության հասնելու համար. Կաղապարի խտությունը, դրա մեջ սնվող ծավալը և չափերը անբաժանելի դեր են խաղում այս կենտրոնախույս ուժի ստեղծման գործում – ավելի ծանր մասնիկները մղելով դեպի կենտրոն, այլ ոչ թե դեպի նրա գագաթը և դուրս գալ արտահոսքի ելքից.

Սնուցման ցածր կոնցենտրացիան կարող է հանգեցնել ավելի կոպիտ բաժանման, մինչդեռ սնուցման բարձր ճնշումն ավելի նուրբ արդյունքներ է տալիս. Ավելին, մուտքի չափը կարող է մեծ ազդեցություն ունենալ բաժանման արդյունքների վրա; ավելի մեծ մուտքերը մեծացնում են հզորությունը.

Յանգը և այլք. իրականացրել է հետազոտություն՝ տարբեր հիմնական տրամագծերով հիդրոցիկլոնների տարանջատման արդյունավետությունը գնահատելու համար՝ կիրառելով ինչպես մոդելավորման, այնպես էլ փորձարարական մեթոդներ. Նրանց արդյունքները ցույց են տվել, որ երբ օգտագործվում է ցեխը ավելի փոքր Dc հիդրոցիկլոնների բաժանելու համար, երբ արտահոսքի ելքի կոնցենտրացիան աստիճանաբար աճում է, մինչդեռ այն նվազում է ցիկլոնի գագաթից հեռու գտնվող տարածքներում:, առաջարկելով այս հիդրոցիկլոններին հասնել բաժանման բարձր արդյունավետության.

Vortex Finder

Սնուցող նյութը շոշափելիորեն ներմուծվում է ցիկլոնի մեջ և պտտվում՝ առաջացնելով կենտրոնախույս ուժ, որը բաժանում է ավելի ծանր մասնիկները թեթև մասնիկներից:, ավելի կոպիտներով, որոնք դուրս են գալիս հորդառատ վարդակից, ավելի ծանր մասնիկները դուրս են գալիս ներհոսքի ելքի միջոցով.

Հիդրոցիկլոնում մասնիկների կտրվածքի չափը ազդում է բազմաթիվ փոփոխականների վրա, ինչպիսին է նրա մուտքի արագությունը, կարճ միացման հոսքի արագության գործակիցները և տարանջատման արդյունավետությունը. Հիդրոցիկլոններում մասնիկների կտրվածքի չափի վրա այս ազդեցությունները գնահատելու համար, Ռեյնոլդսի սթրեսի վերլուծությունը և հեղուկի ծավալը օգտագործող մոդելը օգտագործվել է դրա տարանջատման գործընթացը կանխատեսելու համար.

Արդյունքները ցույց են տվել, որ մուտքի արագությունը և Vortex Finder-ի երկարությունը մեծ ազդեցություն ունեն մասնիկների կտրվածքի չափի վրա. Ավելի երկար Vortex Finder-ը կարող է նվազեցնել ճնշման անկումը և առանցքային/շոշափող/շառավղային արագությունները, բայց կավելացնի AVWZ-ի տատանումները; ավելի հաստ պատերը դեռ կարող են օգնել նվազեցնել այս գործոնները, դեռևս ավելի քիչ ազդեցություն ունեն շրջանառության հոսքի վրա նախնական բաժանման տարածություններում.