ჰიდროციკლონები – როგორ გამოყოფენ ნაწილაკებს სითხეებიდან

ჰიდროციკლონები მინერალების გადამამუშავებელი აღჭურვილობის ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული ნაწილია. მათი ძირითადი დიზაინი ეყრდნობა გარე ზეწოლას მის შიგნით თხევადი ნარევის მბრუნავი მოძრაობის წარმოებისთვის, იწვევს მძიმე ნაწილაკების თავმოყრას მის კედლებზე, სანამ ჩაედინება ქვედა გასასვლელში.

ისინი ჰყოფენ ნაწილაკებს

ჰიდროციკლონები არის სტატიკური მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ ცენტრიდანულ აჩქარებას სითხისგან განსხვავებული სიმკვრივის ნაწილაკების გამოსაყოფად.. მკვრივი ნაწილაკები – მყარი თუ თხევადი – მოძრაობენ მორევის გარე კიდეზე, ხოლო მსუბუქი ნაწილაკები მიგრირებენ მის ცენტრალურ ბირთვს, უფრო უხეში და დიდი ნაწილაკებით, რომლებიც ტოვებენ მის ნაკადს, ხოლო ჯარიმები უფრო მაღლა მოძრაობენ, სანამ ცენტრიდანული ძალის მეშვეობით გამოვლენ თავიანთი მწვერვალიდან და გამოდიან მისი გადინებით.

განცალკევების შესრულება დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე, ციკლონის ზომის ჩათვლით, დიამეტრი და ფორმა, აგრეთვე სითხის დინამიკა და ნაწილაკების თვისებები თხევადი გარემოს მახასიათებლებთან მიმართებაში. აბრაზიული ან მკვრივი საკვები მასალა სავარაუდოდ არ იქნება ეფექტურად გამიჯნული ჰიდროციკლონებით.

სხვადასხვა კვლევებმა გამოიკვლია ნაწილაკების ზომისა და ფორმის გავლენა განცალკევებაზე. შედეგებმა აჩვენა, რომ წევის ძალები პროპორციულია ჰიდროციკლონში სითხის ნაკადის მიმართულებით ნაწილაკების მაქსიმალური საპროექტო ფართობისა.; კაშივაია და სხვ.. გამოიკვლია ეს პარამეტრი როგორც ერთ, ისე შერეულ განცალკევებზე CFD-DEM შეერთების ტექნოლოგიით, ასევე ექსპერიმენტული ტესტის მეთოდებით.

როგორც გამოყოფის ეფექტურობის საზომი, კონცენტრაციის გაზომვა “მძიმეები” გადინებაში არის იდეალური გზა ჰიდროციკლონის მუშაობის შესაფასებლად. ეს შეიძლება განხორციელდეს ან მოცულობითი პროცენტული საფუძველზე ან, უფრო ზუსტად, წონის გაზომვის გამოყენებით.

ისინი ჰყოფენ უხეში ნაწილაკებს

ჰიდროციკლონები იყენებენ ტანგენციალურ შემომავალ სიჩქარეს საკიდის შიგნით დასატრიალებლად, დაღმავალი გარე მორევის ნაკადის შექმნა და მძიმე კომპონენტების თხევადი იზოლაცია. უფრო მძიმე კომპონენტები გროვდება ციკლონის კედლებზე, ხოლო უფრო მსუბუქი ნაწილაკები გადიან ზედა გასასვლელში.

ჰიდროციკლონები ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული მოწყობილობაა წვრილი და უხეში ნაწილაკების გასაყოფად რბილობისა და ქაღალდის ინდუსტრიაში., მათი დიზაინის სიმარტივის წყალობით, ხარჯების ეფექტურობა, ექსპლუატაციის სიმარტივე და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა ოპერატორების მოვლა-პატრონობისა და შეყვანის მხრივ ბევრი საჭიროების გარეშე. მიუხედავად ამისა, მიუხედავად მათი უპირატესობებისა, მათ შეიძლება მაინც განიცადონ შესრულების დაქვეითება დროთა განმავლობაში.

ჰიდროციკლონებთან პრობლემების აღმოფხვრისას, შეიძლება სასარგებლო იყოს მათი მოქმედებისა და მათ შესრულებაზე მოქმედი ფაქტორების გაგება. მათი განცალკევების ეფექტურობის მნიშვნელოვანი განხილვა არის ზეწოლა, რომელიც გამოიყენება მათ შესასვლელზე – რომელსაც აქვს უშუალო გავლენა ნაწილაკების ჭრის წერტილზე, გამოყენებული წნევის მიხედვით, კონუსის დიამეტრის ზომა და მასალის ტიპი.

ჰიდროციკლონები აღჭურვილია სამი შესასვლელი დიზაინით: ტანგენციალური, ინვოლუტური ან რკალი. სამივე შესასვლელი დიზაინის გამოყენებით ჩატარებული ტესტის შედეგები ჩანს სურათზე 7 და მაგიდა 2, სადაც რკალის შესასვლელი ჰიდროციკლონები თანმიმდევრულად აჯობებდნენ ორივე თავის კოლეგას ზომის კლასიფიკაციის პირობების ფართო სპექტრში (სკ).

ისინი გამოყოფენ წვრილ ნაწილაკებს

ჰიდროციკლონები შეიძლება გამოყენებულ იქნას წვრილი ნაწილაკების გამოსაყოფად სითხის წნევის გამოყენებით ნაკადის ნიმუშის შესაქმნელად, რომელიც გამოყოფს ნაწილაკებს სიმკვრივისა და ფორმის მიხედვით.. კვების ხაზში წნევის დონის რეგულირება ცვლის გამოყოფის წერტილს (ასევე მოუწოდა cut point); დაბალი წნევა ქმნის უხეში ჭრილობებს, ხოლო მაღალი წნევა უფრო წვრილ გამოყოფას.

ჰიდროციკლონები იყენებენ კონუსის ფორმის შიდა განყოფილებას დაბალი წნევის ზონის შესაქმნელად, რომელიც აჩქარებს ნაწილაკების დაბინძურების სიჩქარეს. უფრო სწრაფად დაბინძურებული ნაწილაკები მიგრირებენ ციკლონის კედლისკენ და გამოდიან მისი მწვერვალის გახსნით, როგორც წყალქვეშა ნაკადი., მაშინ როცა უფრო ნელა დაბინძურებული ნაწილაკები, რომლებიც უფრო მძიმეა, ვიდრე მათ მიმდებარე ხსნარი, ცენტრიდანული ძალით ქვევით იწევს და ჩნდება მათი მორევის მპოვნელის მეშვეობით, როგორც გადინება..

ზე 6.5 მმ ციკლონის კედლიდან, ნაწილაკების ფაზები ზე 6.5 მმ მანძილი მისი კედლიდან იზომება როგორც წნევის გრადიენტის აჩქარებისა და წევის აჩქარების ჯამი, წევის აჩქარებით, რომელიც განისაზღვრება, როგორც ფარდობითი მოძრაობა ფაზებს შორის. კლასიფიკაციის მიზნებისთვის გამოყენებული ყველა შესასვლელიდან, C-ის უფრო ძლიერი წევის აჩქარების ველი განმარტავს მის კლასიფიკაციის მაღალ სიმკვეთრეს უფრო მაღალი კვების SC-ებში.

ისინი გამოყოფენ წყალს

ჰიდროციკლონები იყენებენ სითხის წნევას ცენტრიდანული ძალისა და ნაკადის შაბლონების შესაქმნელად, რომლებსაც შეუძლიათ ნაწილაკების ან წვეთების გამოყოფა თხევადი გარემოდან.. რათა ეს განშორება მოხდეს, მათი სიმკვრივე მნიშვნელოვნად უნდა განსხვავდებოდეს სითხის სიმკვრივისგან.

ტიპიური დიზაინი გულისხმობს საკვების ტანგენციურად მაღალი სიჩქარით შეყვანას ზედა ცილინდრულ მონაკვეთში, რომელიც უერთდება კონუსურ სხეულს., ქმნის ძლიერ სითხის მოძრაობას, რომელიც აიძულებს უფრო უხეში მასალებს ქვედა-ღერძულ გასასვლელებში, რომლებიც ცნობილია როგორც უარყოფილი მხარეები, და უფრო წვრილები ზედა ღერძული მილების მეშვეობით, რომლებიც ცნობილია როგორც გადინების მხარეები.

ჭრის ზომის კონტროლი შეიძლება განხორციელდეს ციკლონში საკვების წნევის შეცვლით. საპილოტე საცდელებში, როგორც წესი, გამოიყენება ორი სარქველი გამოსასვლელებს შორის ნაკადის გაყოფის რეგულირებისთვის, სანამ სასურველი d50 მნიშვნელობა არ დაკმაყოფილდება.; როგორც კი ეს დადგინდა, ერთ ხვრელს შეუძლია შეცვალოს ეს სარქველები რუტინულ მუშაობაში.

ეს მოწყობილობა ფართოდ გამოიყენება მინერალების დამუშავებაში ნაწილაკების კლასიფიკაციისთვის დაფქვის სქემებში რეცირკულაციისთვის., განასხვავებენ ეკონომიკურ წიაღისეულსა და განგს, გამოყავით ზეთი წყლისგან გადამამუშავებელ და ოფშორულ ნავთობის მრეწველობაში და ამოიღეთ ქვიშა/სილა სარწყავი ან სასმელი წყლის მიწოდებიდან, მრავალ სხვა გამოყენებას შორის. უფრო მეტიც, ეს მოწყობილობა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც დამატებითი გამდიდრება, რათა შეამციროს დატვირთვა უფრო ძვირადღირებულ განცალკევებულ მოწყობილობაზე და გაუმჯობესდეს საერთო ოპერაციების ეკონომიკა..