Idrocicloni – Miglioramento dell'efficienza nella classificazione e separazione dei materiali
Gli idrocicloni vengono utilizzati per separare i materiali attraverso la forza centrifuga. Le fasi leggere con densità inferiori viaggiano a spirale verso l'uscita di troppopieno mentre le fasi pesanti con densità più elevate si muovono verso il centro e vengono scaricate attraverso le uscite di sottoflusso.
Le curve del valore medio OC all'uscita del troppopieno illustrano le tendenze di cambiamento all'aumentare della Dc.
Portata
Il materiale in ingresso viene immesso tangenzialmente nell'idrociclone sotto pressione e provoca il movimento delle forze centrifughe verso l'alto e verso il basso lungo la sua parete conica, spingendo le fasi più pesanti verso l'alto e verso il basso in risposta. Ad ogni diminuzione del diametro corrisponde un aumento della velocità per la massima separazione; i solidi concentrati escono dall'apice.
È necessario stabilire una portata adeguata per produrre la concentrazione desiderata di materiale in un troppopieno. Le variazioni di velocità possono alterare le traiettorie delle particelle all'interno dei flussi di vortice sia interni che esterni, alterando infine il rapporto di divisione.
Bicalho et al hanno riferito che l'aumento della portata di alimentazione entro determinati parametri potrebbe rafforzare i campi di forza centrifuga e aumentare l'efficienza complessiva della separazione, ma il superamento di questi parametri può ridurre il tempo di ritenzione effettivo delle particelle e il rapporto di divisione delle gocce. Perciò, È necessario mantenere un'adeguata tenuta dei registri per identificare le deviazioni o il degrado delle prestazioni e valutare se è necessario intraprendere azioni di manutenzione per ripristinare le prestazioni ottimali.
Pressione
Il liquame viene introdotto tangenzialmente nella zona cilindrica di un ciclone ad alta velocità e quindi accelerato dalla sua geometria e pressione per produrre un'intensa forza centrifuga, creando la separazione tra i componenti leggeri e pesanti del liquame, con le particelle pesanti che escono tramite traboccamento dall'uscita apicale mentre i componenti più leggeri continuano a cadere alla base del cilindro dove vengono raccolti.
L'aumento della pressione di alimentazione ha l'effetto di aumentare l'efficienza di separazione e la concentrazione del sottoflusso alterando i flussi del vortice sia interno che esterno, producendo così un rapporto di divisione più elevato.
Una turbolenza eccessiva può creare erosione all'interno di un idrociclone che lascia dietro di sé spirali di usura nel suo rivestimento e può causare corde nel suo flusso inferiore, so regular evaluation of each hydrocyclone’s performance must take place and compared against maintenance records or manufacturer specifications to identify deviations or degradation. Record-keeping helps identify any recurring issues quickly so maintenance staff can plan accordingly.
Cyclone Length
Cyclone length is an essential factor when it comes to improving material classification and separation efficiency, as it determines how much centrifugal force will be applied to particles within it. Generally speaking, the longer its length is, the more complete its separation process becomes.
Large particles are temporarily retarded before entering a cyclone, while smaller ones are accelerated at high speed – leading to low inlet velocity for larger particles, which helps minimize erosion and extend cyclone lifespan.
La lunghezza ideale per la separazione del materiale dipende dalla dimensione di taglio desiderata. Quando applicato ad applicazioni minerali, Per esempio, questo di solito significa selezionare una dimensione di taglio in cui la maggior parte dei solidi si riferisce al flusso di trabocco e solo alcuni al flusso di sottoflusso; in genere questa dimensione di taglio target determina quale diametro del ciclone utilizzare in ciascuna applicazione.
Cercatore di vortici
I cercatori di vortici sono una componente integrale di un'efficiente separazione a ciclone. Fungono da interfaccia tra la forza centrifuga del team e la forza del team drag – simile al tiro alla fune tra due bandiere legate alle due estremità di una corda. Mentre il Team Centrifugal attira le particelle più vicino al guscio del ciclone mentre il Team Drag le allontana.
Ciò spiega perché il design della sezione di ingresso e l'angolo del cono hanno un effetto sulla nitidezza della classificazione. Ad esempio, un ingresso dell'arco crea un'accelerazione radiale più forte ed effetti di preclassificazione che aiutano a mantenere Cc (Figura 17).
Anche le pompe che alimentano i cicloni svolgono un ruolo fondamentale nella sua capacità e nel punto di interruzione, poiché la loro velocità altera la portata e la pressione che alimentano il ciclone, alterandone infine le caratteristiche di separazione; ad esempio, diminuendo la velocità della pompa si ottiene un taglio più grossolano, aumentandolo si possono produrre quelli più fini; la capacità è determinata anche dalla dimensione del suo apice.