液体サイクロン – 最適なパフォーマンスを実現する効率的な粒子分離

スラリーフィードは、サイクロンシリンダーに接線方向に導入されます, 回転させて、より重い粒子をその壁に向けて強制する遠心力を生成し、より軽いものがその上のオーバーフロー出口を通って出る.

分離の鋭さを高めるため, 新しいモデルは上部プレートに傾斜リングを使用します, セントラルロッド, と頂点円錐 – 粒子軌道の視覚化は、CFDシミュレーション結果を検証します.

効率的な粒子分離

ハイドロサイクロン分離性能は、いくつかの設計および運用変数に依存します. これらの変数には、ヒドロシクロン設計が含まれます, サイズと長さ; 飼料流量などの運用条件, スラリーの圧力と濃度レベル; その内容の粒子サイズ分布密度粘度のような物理的特性と同様に.

粗い画分は、シリンダーセクションの遠心力によって加速され、液体に向かって移動します, より細かいものがそれで回転し、ヒドロサイクロンの底部の頂点ノズルを通って終了します. この頂点ノズルは、からのカットサイズを達成するために調整できます 2.7 比重 (SG) まで 400 メッシュ (201つ).

ハイドロサイクロンの流れの挙動を分析するために多数の流体モデルが採用されています. 初期の理論は、均衡と滞留時間理論に基づいていました; より最近の数学モデルには、流体と粒子のダイナミクスコンポーネント、およびその流動挙動の数値的および実験的調査方法が含まれます。.

分離効率に影響を与える要因の1つは、内部圧力低下です. スラリーの濃度が増加するにつれて, これは、粘度の増加により増加します; 分離効率のもう1つのインフルエンサーは、ハイドロサイクロンの接線速度分布に対応するオリフィス半径です – したがって、オリフィス半径を最適化すると、最大分離効率が向上します.

高効率

ハイドロサイクロンは、入ってくる液体からの圧力を使用して、粒子を液体またはスラリー培地から分離する遠心力とフローパターンを生成します. スラリーは接線供給ポートを通ってヒドロシクロンの本体に入り、そこで渦巻く流れがより重い成分の慣性を増加させ、その周囲に沿って濃縮している間、渦巻き形状の円錐形にポンプで送られますが、軽いコンポーネントは軸方向のオーバーフローまたはスピゴット出口に向かって引っ張られます。報告目的で.

サイズ分類パフォーマンスモデルを使用して、ハイドロサイクロン分離効率を推定できます, これは、侵入点からハイドロシクロンとオーバーフローアウトレットを通る特定のサイズの粒子を追跡することで機能します, それらの濃度が記録されている場合. このモデルには、各粒子に作用する力の形状やバランスなどの側面が組み込まれ、軌道がどのように展開されるかを予測します.

ハイドロサイクロンは、入口圧力としてより細かいカットを生成します (TPH) または流量が増加します, 粒子をその頂点に近づけるコーン角が増加するため. 液体の圧力は、密度を変えることでこの結果にも影響します; 入力が密度が高すぎると、粒子が適切に分離されるのを防ぐことができます, トラブルのしきい値を超える汚染物質の蓄積につながり、システムの1時間あたりのトンを減らすことで修正する必要がある問題になります – このようにして、ハイドロサイクロンは過労になりません!

簡単なメンテナンス

ハイドロサイクロン分離効率は、そのサイズと飼料の両方の特性に依存します, 円錐角とシリンダーの高さの高さを含む. コーン角が大きく、高さが短くなると、粒子分離効率が向上します; さらに, 大きな糸状汚染物質などの固体粒子の種類は、アンダーフローノズルを詰まらせ、分離せずに分離されたすべての材料をリダイレクトする可能性があります, 内部摩耗の増加と全体的な効率の低下は、小さなフレーク状の固形物が空気の渦に同調して発泡の問題を増加させる可能性があります.

供給密度が高いと粒子サイズ分布が狭くなりますが、密度が低いことが拡大する責任があります. サイクロン’ カットポイントは、フローレートまたは1時間あたりトンを変更することで調整できます (TPH), ただし、これは比例したままでなければなりません.

継続的なメンテナンスの重要な部分として、サイクロン全体の圧力差を監視する, 圧力差の監視も必須です. 予想される範囲からの逸脱は、閉塞を示している可能性があります, 注意を必要とする侵食または運用上の問題 – リアルタイムのフィードバックを提供し、ダウンタイムを完全に防止する適切な圧力監視システムにより.

割れた, 材料の喪失を避けるために、骨折または構造的損傷のその他の兆候にすぐに対処する必要があります, 効果のない分離と安全上の危険. 加えて, 侵食または閉塞は、入口と出口の両方の接続、ならびに頂点/渦ファインダーレベルで適切な流体の流れを妨害することが重要です.

低エネルギー消費

ハイドロサイクロンは、採掘などの産業における粒子サイズ分離アプリケーションの費用対効果の高いソリューションです, 油 & ガスおよび水処理. 内の流体回転から生成された遠心力を使用することにより, ハイドロサイクロンは、可動部品なしで固体粒子を捕獲します – マイニングなどの粒子分離アプリケーションのための経済的で簡単なアプローチ.

ハイドロサイクロン分離効率は、体積のいずれかで測定できます (%v/v) またはマスベース (%w/w) 基礎, 体積計算は一般により速く、よりシンプルですが、質量計算はより正確な結果を提供します.

ハイドロサイクロングレードの効率は、液滴の動きの速度と濃度に大きく影響を受ける可能性があります. 液滴速度が増加すると, 接線力と遠心効果も同様です, グレード効率の向上につながります; ただし、液滴濃度が最適なしきい値制限を超えた場合、この効果は無効になり、分離効率が大幅に減少します.

ヒドロサイクロンの性能に影響を与えるもう1つの重要な要素は、その円錐角と円筒形の長さです, 通常、両方の場合は6deg. コーンの長さが長くなると、分離性能が改善されることがよくあります. さらに, カットポイントは、流量または1時間あたりトンの変動に関係なく、一貫性を保つことが不可欠です (TPH), または、分離効率で大きなばらつきが生じます; このため、これらの2つのパラメーターを制御するために可変速度ドライブを使用することをお勧めします.