Vatnssýklónar – Hvernig þeir aðskilja agnir frá vökva

Hýdrósýklónar eru einn mest notaði hluti steinefnavinnslubúnaðar. Grunnhönnun þeirra byggir á þrýstingi utan frá til að framleiða snúningshreyfingu í vökvablöndunni inni í henni, sem veldur því að þungar agnir safnast saman meðfram veggjum þess áður en þær losna um botnúttakið.

Þeir aðskilja agnir

Hydrocyclones eru kyrrstöðutæki sem nota miðflóttahröðun til að aðskilja agnir með mismunandi þéttleika frá vökva. Þéttar agnir – hvort sem er fast eða fljótandi – færast í átt að ytri brún hvirfils á meðan léttari agnir flytjast í átt að miðkjarna hans, með grófari og stærri agnum sem fara út um undirflæði þess, á meðan sektir fara lengra upp á við áður en þeir fara út um toppinn í gegnum miðflóttakraftinn og út um yfirfall hans.

Afköst aðskilnaðar eru háð nokkrum þáttum, þar á meðal stærð fellibylja, þvermál og lögun auk vökvavirkni og agnaeiginleika í tengslum við eiginleika fljótandi miðils. Slípiefni eða þétt fóðurefni verður líklega ekki aðskilið á áhrifaríkan hátt með vatnssýklónum.

Mismunandi rannsóknir hafa kannað áhrif kornastærðar og lögunar á aðskilnað. Niðurstöður hafa sýnt að viðnámskraftar eru í réttu hlutfalli við hámarks varpað flatarmál agnir meðfram stefnu vökvaflæðis í vatnshringrás; Kashiwaya o.fl.. rannsakað þessa breytu bæði á stakum og blönduðum aðskilnaði með CFD-DEM tengitækni sem og tilraunaprófunaraðferðum.

Sem mælikvarði á skilvirkni skilvirkni, mæla styrkleika “þungar” í yfirfallinu er tilvalin leið til að meta frammistöðu vatnssýklóna. Þetta er hægt að ná á annaðhvort miðað við rúmmálshlutfall eða, nákvæmari, með því að nota þyngdarmælingar.

Þeir aðskilja grófar agnir

Vatnssýklónar nota snertiflötinn inntakshraða til að snúa sviflausn inni, skapa lækkandi ytra þyrilflæði og einangra þunga hluti frá vökva. Þyngri efnisþættir safnast saman við veggi hvirfilbylsins á meðan léttari fínni agnir fara út um efsta úttak þeirra.

Vatnssýklónar eru meðal algengustu tækjanna til að aðskilja fínar og grófar agnir í kvoða- og pappírsiðnaði, þökk sé auðveldri hönnun þeirra, kostnaðarhagkvæmni, Auðvelt í rekstri og langur endingartími án þess að þurfa mikið í sambandi við viðhald eða framlag frá rekstraraðilum. En þrátt fyrir alla kosti þeirra geta þeir samt upplifað hnignun í frammistöðu með tímanum.

Þegar vandamál eru úrræðaleit með vatnshringrásir, það getur verið gagnlegt að skilja virkni þeirra og þá þætti sem hafa áhrif á frammistöðu þeirra. Mikilvægt atriði í skilvirkni þeirra er þrýstingur sem beitt er við inntak þeirra – sem hefur tafarlaus áhrif á niðurskurðarpunkt agna eftir því hvaða þrýstingi er beitt, stærð keilunnar og efnisgerð.

Hydrocyclones eru með einni af þremur inntakshönnunum: snertandi, involute eða boga. Prófunarniðurstöður sem gerðar voru með því að nota allar þrjár inntakshönnunina má sjá á myndinni 7 og Tafla 2, þar sem hringbogainntaksvatnssýklónar stóðu sig stöðugt betur en báðar hliðstæðar sínar í margvíslegum stærðarflokkunarskilyrðum (SC).

Þeir aðskilja fínar agnir

Hægt er að nota vatnssýklóna til að aðgreina fínar agnir með því að nota vökvaþrýsting til að búa til flæðimynstur sem aðskilur agnir út frá þéttleika og lögun. Að stilla þrýstingsstig í fóðurlínunni breytir aðskilnaðarpunktinum (einnig kallaður skurðpunktur); Lægri þrýstingur skapar grófari sker á meðan hærri þrýstingur framleiðir fínni aðskilnað.

Vatnshringir nýta keilulaga innri hluta þeirra til að búa til lágþrýstingssvæði, sem flýtir fyrir setjöfnunarhraða agna. Agnir sem setjast hraðar flytjast í átt að vegg fellibylsins og fara út um toppop hans sem undirflæði, á meðan hægfara sestandi agnir sem eru þyngri en nærliggjandi gruggamiðill dragast niður með miðflóttaafli og koma fram í gegnum hvirfilleitartæki þeirra sem yfirfall.

Kl 6.5 mm frá vegg fellibyls, agnafasa kl 6.5 mm fjarlægð frá vegg hans er mæld sem summan af þrýstingshallahröðun og toghröðun, með dráttarhröðun skilgreind sem hlutfallsleg hreyfing á milli fasa. Af öllum inntakum sem notuð eru til flokkunar, Sterkara dráttarhröðunarsvið C útskýrir yfirburða flokkunarskerpu þess við hærra straumstrauma.

Þeir aðskilja vatn

Vatnssýklónar nota vökvaþrýsting til að mynda miðflóttakraft og flæðimynstur sem geta aðskilið agnir eða dropa frá fljótandi miðli. Til þess að þessi aðskilnaður geti átt sér stað, Þéttleiki þeirra verður að vera verulega frábrugðinn þéttleika vökvamiðilsins.

Dæmigert hönnun felur í sér að sprauta fóðri snertiflöt á miklum hraða inn í efri sívalur hluta sem tengist keilulaga líkama, sem skapar sterka vökvahreyfingu sem þvingar grófari efni í gegnum botnás úttak sem kallast höfnunarhliðar, og fínni í gegnum efstu axial rör sem kallast yfirfallshliðar.

Hægt er að stjórna skurðarstærðinni með því að breyta fóðurþrýstingi inn í hringrásina. Tilraunatilraunir nota venjulega tvo loka til að stilla flæðisskiptingu milli úttaka þar til æskilegt d50 gildi hefur verið uppfyllt; þegar þetta hefur verið ákveðið, eitt op getur komið í stað þessara loka í hefðbundinni notkun.

Þessi búnaður er mikið notaður í steinefnavinnslu til að flokka agnir til endurrásar í malarrásum, greina á milli hagrænna jarðefna og gangs, aðskilja olíu frá vatni í OLÍUÍÐNAÐI STRÁÐSÍÐAR OG ÚTLAND og fjarlægja sand/sur úr áveitu eða drykkjarhæfu vatni, meðal margra annarra nota. Ennfremur, þennan búnað er einnig hægt að nota sem stigvaxandi auðgun til að minnka álag á kostnaðarsamari aðskilnaðarbúnað á sama tíma og hann bætir rekstrarhagkvæmni.