材料分離と分類プロセスのためのハイドロサイクロンの最適化

目的は、粒子の半分がオーバーフローを報告するポイントに到達することです。, これは、実験的調査とシミュレーションを通じてサイクロン分離を最適化することで実現できます.

固体と水をサイクロンシリンダーに供給して、渦巻き材を壁に向ける渦巻く動きを生成します (アンダーフロー), 罰金がVortex FinderとTop Overflowに向かって移動している間.

材料の分離と分類プロセスを最適化します

ハイドロサイクロンは、鉱物処理アプリケーションで一般的に使用され、2つの異なる出力ストリームに供給のスラリーを分離します – 研削回路のさらなるサイズを縮小するためのアンダーフローストリーム, そして、植物に戻るオーバーフローストリーム. 分離効率を最大化し、エネルギーの使用を最小限に抑えるため, 分離効率とエネルギー消費を最適化する場合、その形状とオーバーフローパイプ構造の寸法の両方を慎重に考慮することが重要です.

この目標を達成することは、スロット付きレイヤー番号を適応させることで達成できます, オーバーフローパイプの直径, 特定のプロセス要件を満たすためのサイクロンの円錐角度、したがって、分離効率に悪影響を与えることなくオーバーフロー圧力低下が減少する.

さまざまな飼料固体濃度での接線入り口と比較して、30 degコーン角度を特徴とするアークインレット設計を使用して、ヒドロシクロンの分類性能を調べました。 (SC). CFDシミュレーションは、ARCインレットがすべてのSC範囲にわたって優れた微粒子の除去と分類シャープネスを示すことを示しています.

サイクロンデザイン

ハイドロサイクロンは、全身を回転させることにより、液体速度を回転運動に変換するように設計された閉じた容器です, 重い粒子の沈降速度を高速化する遠心力を生成しながら、より細かい粒子をその中心に向けて、オーバーフローを介して流出させます.

サイクロン’ パフォーマンスは、6つの重要なコンポーネントの影響を受ける可能性があります. これらの要因には、入口構造が含まれます, コーンアングル, 渦ファインダーの直径とスピゴットサイズ.

フィードパーセンテージソリッドを変更することは、分離効率に劇的な影響を与える可能性があります. 固体濃度が高くなると粗い切断が生成され、濃度が低くなると分離します. さらに, 飼料密度の変化はサイクロンカットポイントに影響しますが、必ずしも実用的ではない場合があります – この問題に対処するために、ポンプ速度の低下などの最適化の他の方法が役立つ場合があります.

サイクロン性能

ハイドロシクロンの性能は、さまざまな変数に依存します, 分離効率を含む, 粒子サイズ分布, オーバーフロー/アンダーフロー特性と供給圧力. これらのパラメーターを変更すると、カットポイントと分離効率の両方を変更できます.

液体の円筒形の断面への接線注入によって生成される遠心力は、微細粒子をより粗い粒子から分離する液体渦を生成する遠心力を生成します。, より軽いコンポーネントがオーバーフローに流れ、アンダーフローに流れる重いコンポーネントがあります. 頂点ノズルは、水がサイクロンを出ると微粒子を輸送します.

分離効率と圧力低下のバランスをとるオリフィス角度は、ヒドロサイクロンの性能を劇的に向上させることができます. オリフィスのサイズが小さくなると、圧力降下が増加しながら遠心力が減少します; 非常に大きな開口部は両方を減らします. さらに, オーバーフロースリット配置は、分離効率にも影響を与えます: それらの上にいることは、分離を改善しながら接線速度分布を減少させますが、近づきすぎると、過度の層が分離効率が低下します。.

サイクロンメンテナンス

ハイドロシクロンの性能は、適切な検査を通じて強化できます, 分析とメンテナンスの実践. 適切なサイズのサイクロンを使用して、減圧低下で一貫した流量を達成することは、分離効率を改善するためのすべての鍵です.

過度に粗い製品を防ぐために、サイクロンの入口と排出ポートの間に適切な関係を維持する, これは、インレットセクションとコーン角の両方の適切なサイジングを通じて実現できます.

アークインレットを使用すると、より大きな円錐角を使用しながら、分類前の効果のための粒子相の放射状加速が増加し、滞留時間を短縮することでCFが強化されます, より大きくて重い粒子分類に理想的な組み合わせを作成する. また、この組み合わせは、圧力勾配加速度の減少摩擦力によって引き起こされる摩擦力の減少をもたらし、最終的に目詰まりと分離効率の低下につながります – そして、その詰まり抵抗と流れ能力に対するより小さな粒子分離効率を改善することにより、理想的なヒドロシクロンサイズを決定することが目標です.