Հիդրոցիկլոնները օգտակար հանածոների վերամշակման սարքավորումների ամենահեշտ մասերից են, հաճախ գործում են առանց շահագործման որևէ մեկի սպասարկման կամ ուշադրության կարիքի: Ցիկլոնները մնում են բարձր արդյունավետ բաժանման գործիքներ՝ չնայած իրենց բարդ հեղուկ մեխանիզմներին և կառուցվածքային կոնֆիգուրացիաներին, որոնք ազդում են տարանջատման աշխատանքի վրա:. Այս հոդվածը կտրամադրի դրանց գործունեության ընդհանուր պատկերը, ինչպես նաև անսարքությունների վերացման հնարավոր քայլերը, երբ դրանք չեն գործում այնպես, ինչպես նախատեսված է.
Նրանք առանձնացնում են կոպիտ մասնիկները
Հիդրոցիկլոններ’ Հիմնական նպատակը մանր մասնիկներից կոպիտ մասնիկների բաժանումն է. Կենտրոնախույս ուժը, որը կիրառվում է նրա ներքին կառուցվածքի վրա, ապահովում է այս տարանջատումը; ավելի ծանր մասնիկները հակված են ներքև շարժվել դեպի իր պտտվող հոսքը, մինչդեռ ավելի նուրբ մասնիկները ավելի շատ շարժվում են դեպի դրա եզրը, կոպիտ մասնիկներով, որոնք, ի վերջո, արտանետվում են ներքևի ցողունի միջով կամ գագաթով, մինչդեռ ավելի նուրբ մասնիկները շարժվում են դեպի վարար և վերին հոսող խցիկ.
Հիդրոցիկլոնի ներսում շարժման բնութագրերը որոշում են դրա տարանջատման ազդեցությունը, և հետազոտողները ուսումնասիրել են այս ասպեկտը՝ այն մեծացնելու համար. Հետազոտողներ, Չժանի գլխավորությամբ, իրականացրեց լայնածավալ թեստեր՝ հասկանալու համար մասնիկների շարժման վարքը, որպեսզի բարելավվի այս ցիկլոնի տարանջատման ազդեցությունը. Չժանը հայտնաբերել է, որ կերակրման բարձր կոնցենտրացիայի պայմաններում, Փոքր խտությամբ մանր և միջին մասնիկները հեշտությամբ կարող են մտնել արտահոսք, մինչդեռ մեծ խտության մանր և կոպիտ մասնիկները կարող են ներթափանցել ներքին պտտվող հոսքերի միջով և արտահոսել դրա ելքի միջով որպես արտահոսք:.
Օդային միջուկը ձևավորվում է ցիկլոնի կենտրոնում, երբ հեղուկը շոշափելիորեն մտնում է նրա գլանաձև խցիկը, առաջացնելով ինտենսիվ պտտվող հորձանուտ. Ցիկլոնն ունի առանցքային ներքևի ելք՝ սահմանափակ մուտքով, որը սահմանափակում է նրա հեղուկի ամբողջ մասը, բացառությամբ մի մասի, արտահոսելը. Մի անգամ ներս, դրա հոսքը հակառակ հոսանքով դեպի վերին ելքը առաջացնում է օդային միջուկ միջուկում.
Հիդրոցիկլոնների երկրորդային-գլանային հատվածի չափերը էական ազդեցություն ունեն մասնիկների շրջանառության հոսքի շրջանի և տարանջատման կատարողականի վրա, կատարելության արժեքները միապաղաղ նվազում են, քանի որ այս հատվածի տրամագիծը մեծանում է. Ցիկլոնի պտտվող հոսքի մեջ շրջանառվող ավելի կոպիտ մասնիկների պատճառով, տեղի է ունենում այս մասնիկների սխալ տեղաբաշխում, հանգեցնելով դրանց ցրմանը ավելի մեծ տարածքում. Ավելի շատ կոպիտ մասնիկներ ընդգրկելը նվազեցնում է տարանջատման արդյունավետությունը և արգելակում է արդյունավետ շրջանաձև հոսքի ձևավորումը ցիկլոնի ներսում:, և խոչընդոտում է նրա տարանջատման հնարավորությունները. Ձեռք բերված տարանջատման կատարումը գոհացուցիչ է; սակայն, կատարելության արժեքները չեն համապատասխանում ակնկալիքներին ցիկլոնի հեղուկի պտտման դիմադրության և մածուցիկության պատճառով, որը ազդում է մասնիկների արագության բաշխման և շարժման հետագծի վրա.
Նրանք առանձնացնում են նուրբ մասնիկները
Հիդրոցիկլոններն օգտագործում են կենտրոնախույս ուժ և հեղուկի դիֆերենցիալ հոսք՝ մանր մասնիկներից արդյունավետորեն առանձնացնելու համար. Կենտրոնախույս ուժը ստեղծվում է մուտքային հեղուկը շոշափող ուղղելով դեպի մխոցի պատը, ստեղծելով շրջանաձև շարժում իր հեղուկի ներսում, որը ստիպում է ծանր մասնիկներին շարժվել դեպի դուրս և համախմբվել, մինչև ավելի թեթևները պարուրաձև իջնեն նրա պատից և դուրս գան հիդրոցիկլոնի վերին հոսող բացվածքից:.
Հիդրոցիկլոնի բաժանման արդյունավետությունը մեծապես կախված է դրա կառուցվածքի նախագծումից, ներառյալ դրա հորձանուտի չափերը, հոսող և հոսող բացվածքներ և ցիկլոնի չափը. Ավելին, ավելի մեծ տրամագծերը սովորաբար տալիս են ավելի լավ տարանջատման կատարում.
Հիդրոցիկլոնները հաճախ օգտագործվում են հանքային կիրառություններում, ինչպես C-33 բետոնե ավազ արտադրելը, վերահսկելու համար, թե ինչ չափի նյութ է դուրս գալիս մանրացման միացումից. Հանքաքարի տարբեր տեսակներ ունեն ազատման տարբեր չափեր, որոնք պետք է ուշադիր վերահսկվեն՝ տնտեսապես իրագործելի արտադրանք ստեղծելու համար:.
Ճնշման անկում, էներգիայի քանակությունը, որն անհրաժեշտ է, որպեսզի մասնիկները շարժվեն հիդրոցիկլոնի միջով, նրա վերահսկողության անբաժանելի բաղադրիչն է. Նրա մուտքային ճնշման փոփոխությունը կարող է կտրուկ փոխել տարանջատման արդյունավետությունը – Օրինակ, եթե ճնշումը նշանակվածից ցածր է սահմանվել, ավելի շատ տուգանքներ կհայտնվեն ներհոսքի մասին, որը կհանգեցնի ավելի կոպիտ կտրման կետերի; ընդհակառակը, եթե ճնշումը գերազանցի թիրախը, ավելի շատ տուգանքներ կհայտնվեն արտահոսքի մասին, ինչը կհանգեցնի d50 արժեքների նվազմանը և ավելի նուրբ տարանջատմանը.
Կերի նյութի խտությունը կարող է հսկայական ազդեցություն ունենալ հիդրոցիկլոնային անջատումների վրա. Ավելի մեծ խտությունը կարող է հանգեցնել ավելի կոպիտ կտրվածքների, մինչդեռ ավելի ցածր խտությունները ավելի նուրբ կտրվածքներ են առաջացնում; օպտիմալ խտության կերակրման լուծում ընտրելու համար, հետևաբար, կարևոր է, որ մեկը հասկանա դրանց կիրառման նպատակը և ընտրի կերակրման խտությունը՝ ըստ դրա.
Գծի տրամագծի կարգավորումը թույլ է տալիս ճշգրտել շրջանցող տուգանքները, որոնք ուղարկվում են անմիջապես դեպի վարար, ավելացնելով կամ նվազեցնելով դրանց հոսքը ուղղակիորեն դեպի այն և նվազեցնելով այն, ինչ վերադառնում է ցիկլոնի հետագա մշակման համար.
Նրանք առանձնացնում են հեղուկներ
Հիդրոցիկլոններն առանձնացնում են հեղուկները մանր մասնիկներից՝ ստեղծելով պտտվող գործողություն, որն ավելի ծանր նյութ է նետում մխոցի ներքին պատի դեմ, մինչդեռ թեթև նյութը շարժվում է դեպի դուրս և ներքև։. Այս տարանջատման մեթոդը լավագույնս աշխատում է, երբ պինդ մարմինների տրամագիծը գերազանցում է 10 միկրոն և գնդաձև են; սակայն, դրանց արդյունավետությունը տարբերվում է պայմաններից; օրինակ, Քանի որ ցեխի կոնցենտրացիան մեծանում է, նույնպես մեծանում է դիմադրությունը կենտրոնախույս ուժերի դեմ մասնիկների կողմից, որոնք մեծացնում են դրանց չափը և քանակը:.
Պոմպից ցիկլոն մտնող հեղուկը պետք է հաղթահարի դիմադրությունը; դա հանգեցնում է ճնշման անկման և ճառագայթային ճնշման գրադիենտի ավելացմանը, վերջիվերջո հանգեցնելով միջամտության նստվածքային վիճակների մասնիկների և հեղուկի միջև. Հետեւաբար, ցածր մածուցիկությամբ հորատման հեղուկի օգտագործումը կարևոր է – սա թույլ է տալիս տարբեր չափերի մասնիկներին նստել իրենց տեմպերով` առանց հեղուկի և մասնիկների թակարդում ընկնելու.
Սնուցման խտությունը ևս մեկ կարևոր տարր է, որը պետք է հաշվի առնել հիդրոցիկլոնի կատարողականության մեջ. Նպատակային կտրվածքի չափերին համապատասխանելու համար, կերակրման խտությունը պետք է համընկնի նպատակային կտրվածքի չափի հետ, որը կարող է իրականացվել կա՛մ սնուցման խտության փոփոխությամբ, կա՛մ մուտքի մոտ ճնշումը փոխելու միջոցով – ցածր ճնշումը ավելի շատ տուգանքներ է ուղարկում արտահոսքի, ստեղծելով ավելի կոպիտ կտրվածք; ավելի բարձր ճնշումը տուգանքներ է ուղարկում ներհոսքի մեջ՝ ավելի նուրբ հատումների համար.
Հիդրոցիկլոնները լայնորեն օգտագործվում են վերահսկելու համար, թե ինչ չափի նյութ է դուրս գալիս մանրացման սխեմաներից կոշտ քարերի և թանկարժեք մետաղների կիրառման համար:. Երբ կիրառվում է այս համատեքստերում, Հեղուկի ակնթարթային ներհոսքը դեպի հիդրոցիկլոն հավասար է թեթև մասնիկների ընդհանուր ակնթարթային հոսքին գումարած ծանր մասնիկների հոսքին; ծանր մասնիկները կշարժվեն ավելի արագ, քան թեթևները և կկուտակվեն հիդրոցիկլոնի վերևում.
Այնուհետև ծանր նյութերը կարող են հեռացվել համակարգից. Ցիկլոնում մնացած ցանկացած հեղուկ խառնուրդ այնուհետև դուրս կբերվի դրա ստորին ելքի միջով, հայտնի է որպես Apex, հորձանուտ որոնիչ խողովակի միջոցով.
Նրանք առանձնացնում են յուղերը
Հիդրոցիկլոնները դարձել են յուղոտ մասնիկները կոպիտ նյութից առանձնացնելու մարտահրավերի նորարարական լուծում. Նախագծված է սարքավորման հատուկ ձև, որն օգտագործում է կտրող ուժ՝ յուղի կաթիլները հեղուկ միջավայրից առանձնացնելու համար։. Այս տեխնոլոգիան կարող է կիրառվել մետաղի մշակման մեջ՝ քսանյութերը սառեցնող ջրից առանձնացնելու կամ հորատման աշխատանքներում՝ ավազն ու կավը ցեխից հեռացնելու համար։.
Հիդրոցիկլոնները տարբերվում են օգտակար հանածոների վերամշակման այլ սարքավորումներից նրանով, որ դրանք ունեն քիչ շարժվող մասեր և կախված են երկրաչափությունից և հեղուկի ճնշումից՝ տարանջատման գործընթացները կատարելու համար։. Դրանք նախագծված են որպես պարզ, բայց հուսալի մեքենաներ, որոնք հաճախ աշխատում են տարիներ շարունակ առանց պահպանման ծախսերի մեծ մասի – դեռ շատ օգտատերեր չգիտեն, թե ինչպես լուծել հիդրոցիկլոնի անսարքությունը, երբ ինչ-որ բան այնպես չի ընթանում, ինչպես սպասվում էր.
Հիդրոցիկլոնների հետ կապված հիմնական մարտահրավերներից մեկը ներթափանցումն է. Երբ կոպիտ նյութը առանձնացվում է մանրուքներից, Որոշ ավելի ծանր նյութեր կտեղափոխվեն հոսանքի մեջ, իսկ մյուսները կմնան հոսող տակ՝ հիդրոցիկլոնի բարդ ներքին հոսքի դաշտի պատճառով:. Մի քանի ցիկլոնների միացումը կարող է օգնել լուծել այս խնդիրը, սակայն լրացուցիչ պոմպեր է պահանջում, խողովակաշարերը և ներդրումային ծախսերը նույնպես.
Որպես այդպիսին, Կենսականորեն կարևոր է հասկանալ, թե ինչպես է գործում հիդրոցիկլոնը և աշխատում է նրա տարանջատման մեխանիզմը. Որպեսզի մասնիկը դուրս գա իր արտահոսքի միջով և դուրս գա իր ներհոսքի մեջ, նրանք պետք է գաղթեն դեպի այն դիրքերը, որտեղ կենտրոնաձիգ ուժը գերազանցում է քաշման ուժը – Այս երեք տարածքները կարող են նույնականացվել շառավղային արագության ուրվագծերի վրա հենց հիդրոցիկլոնի ներսում; սկզբում կողային պատի մոտ, որտեղ առանցքային արագությունը բացասական է, ուստի հեղուկը հոսում է դեպի ներքև՝ դեպի իր ներհոսքը.
Երկրորդ հատվածը գտնվում է կոնաձև հատվածի մեջտեղում, որտեղ առանցքային արագությունը դրական է, և հեղուկը շարժվում է դեպի վեր՝ վարարելով. Այստեղ ամենից շատ բաժանումն է տեղի ունենում. Վերջապես, կոնի գագաթին բացասական առանցքային արագություն է դուրս գալիս, և կտրող ազդեցությունները օգնում են կենտրոնացնել ծանր փուլերը, որոնք ազատվում են դրա միջով:.