サイクロンセパレーター – 優れた固液分離効率

ハイドロサイクロンの流れは、非線形の部分微分方程式のセットによって記述できます. このデバイスを詳細にモデル化するとき, スラリー濃度プロファイルに関する予測, 軸方向および放射状のスリップ速度, サイズ分類パフォーマンスは、そのモデルの一部として含まれています.

サイクロンは、コーンサイズなどの多くの変数に応じてパフォーマンスが大きく異なります, 寸法を終了し、フィード圧力. 分離目的で圧力設定を検討するときは、より高い圧力がより粗い切断を生成し、より低い圧力がより細かいものを生成することを覚えておくことが重要です.

サイクロンの遠心力

ハイドロサイクロンは遠心力を使用して、懸濁液を2つのコンポーネントに分離します. より高い密度の粒子は側面に向かって移動し、底部の出口から排出されますが、低密度粒子は渦検索者に向かって上方に移動し、頂点の開口部を通って外に出ます (アンダーフロー).

計算流体のダイナミクスは、サイクロン分離器内の粒子の動きを観察するために使用されます. 研究者はこのアプローチを使用して、多相流動の動きを正確に計算し、分離効率への影響を評価します [30].

サイクロン分離器の性能に多くの要因が影響します, 飼料圧力を含む, 粒子のサイズと密度, サイクロン自体のスラリー濃度とジオメトリ. 頂点のサイズが大きくなったり、コーン角度が長くなると、適切な動作を確保するために、頭部損失を許容範囲に保ちながら分離効率が向上する場合があります; ヘッドロスの低下は、時間の経過とともに寿命を延ばす摩耗が少なくなります.

サイクロンの角度

サイクロン分離器のジオメトリは、その分離プロセスに不可欠な部分を果たします. インレット, コーンアングルと排出直径はすべてそのパフォーマンスに影響を及ぼします.

研究は、サイクロン分離器の入口角がその分離効率に大きく影響することを実証しました. インレットダクトが鈍角で調整されるとき, 粒子サイズ分布の変更 [48].

温度はサイクロン性能に悪影響を与える可能性もあります. 入口ダクト温度が上昇すると, 粒子ストリームの動的粘度が上昇し、分離効率が低下します.

長さと高さは、サイクロンがプロセス流体を分離する方法に不可欠な部分を演じることができます, より長い円錐セクションがより細かい分離を生成し、短いものがより粗いカットを生成します. サイクロンを選択するときは、アプリケーションに適切にサイズのユニットを選択するために、その長さをプロセス流体の希望の粒子サイズ分布に合わせることが賢明です.

サイクロンの長さ

ハイドロシクロンは、比較的高速でスラリーに接線方向に入り、それを下に移動することにより機能します, 最終的に2つのストリームに分離します – 密度の高い粒子は、限られた液体で拒否側で出口を出ます, より細かいまたは軽い粒子がオーバーフロー側から出て、重力によって液体として収集されます.

ハイドロサイクロンセパレーターの性能は、多くの変数に依存します, 粒子サイズを含む, スラリー中の固体の密度と濃度. 飼料圧力もパフォーマンスに影響を及ぼします: 飼料圧の増加により、分離効率が向上しますが、デバイス上の摩耗が増加する可能性のある遠心力が増加します。.

長さは、パフォーマンスにも不可欠な役割を果たします; サイクロンが大きいほど粗いカットサイズが生成され、サイクロンが小さいほど粒子分離の精度が高まります. さらに, より長いサイクロンは乱流と混合エネルギー需要を増加させ、運用に追加の消費電力を必要とします, したがって、短いユニットよりもコストがかかります.

サイクロンの圧力

サイクロンセパレーターは、プロセス液体システムから砂などの微粒子を除去し、熱交換器の詰まりを防ぐように設計されています, 冷却水システム, バルブ, これらの罰金をそらすことにより、ノズルまたはポンプ.

サスペンションが接線流のサイクロンに入ると, 遠心力の加速により、遠心力によって急速に加速されます。. 大きい, 最も密な粒子は分離され、オーバーフローから放出されますが、より細かく軽い粒子が底に落ち着き、アンダーフローを通り抜けます.

寸法, 飼料圧力と固体の濃度はすべて、あらゆるサイクロンシステムの分離効率に不可欠な部分を果たします. これらの変数を可能な限り安定させることにより, サイクロンのパフォーマンスは大幅に増加します. セパレーターのパフォーマンスに対する相互作用と効果を理解することは、分離システムの効率的かつ正確に設計およびトラブルシューティングする上で重要です. さらに, レベル制御がインレットの動作にどのように影響するかを理解することとサイクロンの出現は、分離パフォーマンスの低下などの問題の診断に役立ちます, 隣接する船またはポンプガスのロックの問題への液体のキャリーオーバーは、より迅速かつ正確に問題.