ჰიდროციკლონები – ეფექტური გამოყოფა გაძლიერებული დამუშავებისთვის

ჰიდროციკლონები იყენებენ სითხის სიჩქარეს მბრუნავ მოძრაობად გადაქცევად, უფრო მძიმე ან მკვრივი ნაწილაკებით, რომლებიც სპირალურად ტრიალებენ შიდა კედლის ირგვლივ, სანამ არ გამოდიან შეზღუდული ღერძული ქვედა გასასვლელიდან, როგორც წყალქვეშა ნაკადი, ხოლო წვრილი ნაწილაკები გამოდიან ღერძული ზედა გასასვლელიდან, როგორც გადადინება.

ციკლონებში განცალკევების ეფექტურობა დამოკიდებულია რამდენიმე ძირითად დიზაინსა და ოპერაციულ ცვლადზე, რომელიც განხილული იქნება აქ, როგორც ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ კლასის გამოყოფის ეფექტურობაზე (სსე).

ზომა და სიმკვრივე

ჰიდროციკლონები იყენებენ ზომასა და სიმკვრივეს მასალების გასარჩევად. უფრო მძიმე ნაწილაკები კედლებზე იკეტება, შემდეგ გამოდით ქვედა ნაკადის გასასვლელით. მსუბუქი წვრილმანი ნაწილაკები შეჩერებულია ზედა ნაწილთან და გამოიყოფა გადინების გასასვლელებით (ასევე მოუწოდა spigots) განსხვავებულ სიმაღლეებზე, რაც დამოკიდებულია ქვედა დინების განაცხადის საჭიროებებზე.

ციკლონებში განცალკევების შესრულება დამოკიდებულია მის შიდა ნაკადის ველზე, რომლის კორექტირება შესაძლებელია მისი სტრუქტურის ოპტიმიზაციის ან ოპერაციული პარამეტრების შეცვლის გზით. საკვების ნაკადის სიჩქარე და წნევის განსხვავება ციკლონზე განსაკუთრებულ გავლენას ახდენს წარმოქმნილ ცენტრიდანულ ძალაზე.

შემავალი წნევისა და საკვების ნაკადის სიხშირეს შორის თანმიმდევრულობა ხელს უწყობს ნაწილაკების დაბინძურების დროის შემცირებას ციკლონში, და დიდი მწვერვალის დიამეტრის არჩევა ხელს უწყობს ბაგირის რისკს მინიმუმამდე დაყვანას, რაც წარმოიქმნება, როდესაც მასალა ერთდროულად შედის როგორც ზედიზედ, ასევე წყალქვეშა გამოსასვლელებში..

წნევის ვარდნა

ჰიდროციკლონები შეიძლება დაიბლოკოს მყარი დამაბინძურებლებით, სერიოზული ოპერაციული და აღჭურვილობის პრობლემების შექმნა, როგორიცაა კვების ტუმბოები. მათი ლაინერების რეგულარული შემოწმება ცვეთის ნიშნებზე არის გასაღები ამ რისკის შესამცირებლად.

ეფექტური გამოყოფის პროცესის მისაღწევად, ციკლონის დიამეტრი საგულდაგულოდ უნდა იყოს შერჩეული მისი გამოყენების მიხედვით. უფრო მეტიც, იცვლება ნაკადის სიჩქარე ან ტონა საათში (თფ) შეიძლება შეცვალოს მისი ჭრის წერტილი და ამით იმოქმედოს ეფექტურობის დონეზე.

როგორც კი ნალექი შედის ციკლონში, ის ბრუნავს ცენტრიდანული ძალით და იწყებს მორევის ფორმირებას მის ცილინდრულ კამერაში. უფრო მძიმე ნაწილაკები ეცემა ლულის მონაკვეთზე მის მწვერვალზე გასასვლელად, ხოლო მსუბუქი მასალები მორევის ცენტრში იწევს სითხის შიგნით მოძრაობით და ტრანსპორტირდება მისი გადინების გამოსასვლელისკენ..

Slurry კონცენტრაცია

ჰიდროციკლონის განცალკევებისთვის საჭიროა გარკვეული შიდა წნევა, რომელიც უნდა შეიქმნას ციკლონში წარმატების მისაღწევად. ნალექის სიმკვრივე, მასში შემავალი მოცულობა და ზომა ყველა განუყოფელ როლს ასრულებს ამ ცენტრიდანული ძალის შექმნაში – უბიძგებს უფრო მძიმე ნაწილაკებს ცენტრისკენ, ვიდრე მისი მწვერვალისკენ და გადინების გამოსასვლელიდან.

საკვების დაბალმა კონცენტრაციამ შეიძლება გამოიწვიოს უფრო უხეში განცალკევება, ხოლო საკვების მაღალი წნევა იძლევა უფრო კარგ შედეგებს. უფრო მეტიც, შესასვლელი ზომა შეიძლება დიდი გავლენა იქონიოს გამოყოფის შედეგებზე; უფრო დიდი შესასვლელები ზრდის სიმძლავრეს.

იანგი და სხვ. ჩაატარა კვლევა სხვადასხვა ძირითადი დიამეტრის მქონე ჰიდროციკლონების განცალკევების შესაფასებლად, როგორც სიმულაციური, ასევე ექსპერიმენტის მეთოდების გამოყენებით.. მათმა შედეგებმა აჩვენა, რომ როდესაც გამოიყენება ნალექის უფრო მცირე Dc ჰიდროციკლონებად გამოყოფის დროს, გადინების გამომავალი კონცენტრაცია თანდათან იზრდება, ხოლო მცირდება ციკლონის მწვერვალიდან დაშორებულ ადგილებში., ვარაუდობს, რომ ეს ჰიდროციკლონები მიაღწიონ გაუმჯობესებულ გამოყოფის ეფექტურობას.

Vortex Finder

საკვები მასალა შეჰყავთ ტანგენციურად ციკლონში და ტრიალებს ცენტრიდანული ძალის წარმოქმნით, რომელიც გამოყოფს მძიმე ნაწილაკებს მსუბუქისგან., სანთლებით, რომლებიც გამოდიან გადინების გასასვლელიდან, ხოლო უფრო უხეში, უფრო მძიმე ნაწილაკები გამოდიან ქვედა ნაკადის გამოსასვლელით.

ჰიდროციკლონში ნაწილაკების ჭრის ზომაზე გავლენას ახდენს მრავალი ცვლადი, როგორიცაა მისი შესასვლელი სიჩქარე, მოკლე ჩართვის ნაკადის კოეფიციენტები და გამოყოფის ეფექტურობა. ჰიდროციკლონებში ნაწილაკების ჭრის ზომაზე ამ გავლენის შესაფასებლად, მოდელი, რომელიც იყენებს რეინოლდსის სტრესის ანალიზს და სითხის მოცულობას, გამოიყენეს მისი გამოყოფის პროცესის პროგნოზირებისთვის.

შედეგებმა აჩვენა, რომ შესასვლელი სიჩქარე და მორევის მპოვნელის სიგრძე ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს ნაწილაკების ჭრის ზომაზე.. უფრო გრძელი Vortex Finder-ს შეუძლია შეამციროს წნევის ვარდნა და ღერძული/ტანგენციალური/რადიალური სიჩქარე, მაგრამ გაზრდის AVWZ-ის რყევებს; სქელი კედლები მაინც შეიძლება დაეხმაროს ამ ფაქტორების შემცირებას, თუმცა ნაკლებად მოქმედებს ცირკულაციის ნაკადზე წინასწარ გამოყოფის სივრცეებში.