ჰიდროციკლონები – უხეში და წვრილი ნაწილაკების გამოყოფა

ჰიდროციკლონები მინერალების გადამამუშავებელი აღჭურვილობის ყველაზე მარტივი ნაწილია, ხშირად ფუნქციონირებს გარეშე მოვლა ან ყურადღება ვინმეს ექსპლუატაციაში. ციკლონები რჩება უაღრესად ეფექტური გამოყოფის იარაღები, მიუხედავად მათი რთული სითხის მექანიზმებისა და სტრუქტურული კონფიგურაციებისა, რომლებიც გავლენას ახდენენ გამოყოფის შესრულებაზე.. ეს სტატია მიმოიხილავს მათ ფუნქციონირებას, ასევე შესაძლო პრობლემების მოგვარების ნაბიჯებს, როდესაც ისინი არ მუშაობენ ისე, როგორც შემუშავებულია.

ისინი ჰყოფენ უხეში ნაწილაკებს

ჰიდროციკლონები’ მთავარი მიზანია მსხვილი ნაწილაკებისგან გამოყოფა. მის შიდა სტრუქტურაზე გამოყენებული ცენტრიდანული ძალა უზრუნველყოფს ამ განცალკევებას; უფრო მძიმე ნაწილაკები მიდრეკილნი არიან ქვევით მოძრაობენ მის მბრუნავ ნაკადში, ხოლო წვრილი ნაწილაკები უფრო მეტად მოძრაობენ მის კიდეზე, უხეში ნაწილაკებით, რომელიც საბოლოოდ იხსნება ქვედა ღეროს ან მწვერვალის მეშვეობით, ხოლო წვრილები გადაინაცვლებს გადადინებისკენ და ზედა გადადინების პალატაში.

ჰიდროციკლონის შიგნით მოძრაობის მახასიათებლები განსაზღვრავს მის გამოყოფის ეფექტს, და მკვლევარებმა გამოიკვლიეს ეს ასპექტი მისი გაზრდის მიზნით. მკვლევარები, ჟანგის ხელმძღვანელობით, ჩაატარა ვრცელი ტესტები ნაწილაკების მოძრაობის ქცევის გასაგებად ამ ციკლონის გამიჯვნის ეფექტის გასაუმჯობესებლად. ჟანგმა აღმოაჩინა ეს მაღალი კონცენტრაციის კვების პირობებში, მცირე სიმკვრივის მქონე წვრილი და საშუალო ნაწილაკები ადვილად შედიოდნენ გადინებაში, ხოლო დიდი სიმკვრივის წვრილი და მსხვილი ნაწილაკები შეიძლება შევიდნენ შიდა მორევის ნაკადებში და გამოიდევნებოდნენ მის გასასვლელში, როგორც გადინება..

ჰაერის ბირთვი იქმნება ციკლონის ცენტრში, როდესაც სითხე ტანგენციურად შედის მის ცილინდრულ კამერაში., წარმოქმნის ინტენსიურ მბრუნავ მორევს. ციკლონს აქვს ღერძული ქვედა გამოსასვლელი შეზღუდული წვდომით, რომელიც ზღუდავს მისი სითხის ყველა ნაწილის გადინებას.. ერთხელ შიგნით, მისი ნაკადი უკუდინებით ზედა გამოსასვლელისკენ წარმოშობს ჰაერის ბირთვს ბირთვში.

ჰიდროციკლონების მეორადი ცილინდრული მონაკვეთის ზომები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ნაწილაკების ცირკულაციის ნაკადის რეგიონსა და განცალკევების შესრულებაზე., ამ მონაკვეთის დიამეტრის ზრდასთან ერთად სრულყოფილების მნიშვნელობები მონოტონურად მცირდება. მეტი უხეში ნაწილაკების გამო, რომლებიც ცირკულირებენ ციკლონის მბრუნავ ნაკადში, ხდება ამ ნაწილაკების არასწორი განლაგება, რაც იწვევს მათ გავრცელებას უფრო დიდ ფართობზე. მეტი უხეში ნაწილაკების მოთავსება ამცირებს გამოყოფის მოქმედებას და აფერხებს ეფექტური წრიული ნაკადის ნიმუშის ფორმირებას ციკლონის შიგნით, და აფერხებს მის გამოყოფის შესაძლებლობებს. მიღწეული გამოყოფის შესრულება დამაკმაყოფილებელია; თუმცა, სრულყოფილების მნიშვნელობები არ აკმაყოფილებს მოლოდინს ციკლონის სითხის ბრუნვის წინააღმდეგობისა და სიბლანტის გამო, რომელიც გავლენას ახდენს ნაწილაკების სიჩქარის განაწილებასა და მოძრაობის ტრაექტორიაზე.

ისინი გამოყოფენ წვრილ ნაწილაკებს

ჰიდროციკლონები იყენებენ ცენტრიდანულ ძალას და დიფერენციალურ სითხის ნაკადს, რათა ეფექტურად განაცალკევონ წვრილი მსხვილი ნაწილაკები. ცენტრიდანული ძალა იქმნება შესასვლელი სითხის მიმართ ტანგენციურად ცილინდრის კედლისკენ, ქმნის წრიულ მოძრაობას მის სითხეში, რაც იწვევს მძიმე ნაწილაკების გადაადგილებას და აგრეგაციას, სანამ მსუბუქი ნაწილაკები მის კედელზე სპირალურად ჩამოიწევენ და ჰიდროციკლონის ზედა გადინების ღიობიდან გამოდიან..

ჰიდროციკლონის გამოყოფის ეფექტურობა დიდწილად დამოკიდებულია მისი სტრუქტურის დიზაინზე, მისი მორევის მპოვნელის ზომების ჩათვლით, გადინება და წყალქვეშა ღიობები და ციკლონის ზომა. უფრო მეტიც, უფრო დიდი დიამეტრი ზოგადად იძლევა უკეთეს განცალკევებას.

ჰიდროციკლონები ხშირად გამოიყენება მინერალურ პროგრამებში, როგორიცაა C-33 ბეტონის ქვიშის წარმოება, აკონტროლოს რა ზომის მასალა გამოდის მსხვრევის წრედიდან. საბადოების სხვადასხვა ტიპებს აქვთ გამოთავისუფლების განსხვავებული ზომები, რაც მჭიდროდ უნდა იყოს მონიტორინგი ეკონომიკურად მიზანშეწონილი პროდუქტის შესაქმნელად..

წნევის ვარდნა, ენერგიის რაოდენობა, რომელიც სჭირდება ნაწილაკებს ჰიდროციკლონში გადაადგილებისთვის, მისი კონტროლის განუყოფელი კომპონენტია. მისი შესასვლელი წნევის ცვალებადობამ შეიძლება მკვეთრად შეცვალოს გამოყოფის ეფექტურობა – მაგალითად, თუ წნევა დაყენებულია სამიზნეზე დაბლა, მეტი ჯარიმა ეცნობება წყალმომარაგებას, რაც გამოიწვევს უფრო უხეში ჭრილობის წერტილებს; პირიქით, თუ წნევა აღემატება მიზანს, უფრო მეტი ჯარიმა იტყობინება გადინებაზე, რაც გამოიწვევს d50 მნიშვნელობების შემცირებას და უფრო წვრილ გამოყოფას.

საკვები მასალის სიმკვრივე შეიძლება ჰქონდეს უზარმაზარი გავლენა ჰიდროციკლონების განცალკევებაზე. უფრო მაღალმა სიმკვრივემ შეიძლება გამოიწვიოს უფრო უხეში ჭრა, ხოლო ქვედა სიმკვრივე უფრო წვრილ ჭრებს; ოპტიმალური სიმკვრივის საკვების ხსნარის ასარჩევად აუცილებელია, რომ გაიგოთ მათი განაცხადის მიზანი და აირჩიოთ საკვების სიმკვრივე ამის მიხედვით.

ღეროს დიამეტრის რეგულირება საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ შემოვლითი ჯარიმები, რომლებიც პირდაპირ გადადინებაზე იგზავნება, მათი ნაკადის გაზრდა ან შემცირება პირდაპირ მისკენ და შემცირება ციკლონში შემდგომი დამუშავებისთვის.

ისინი გამოყოფენ სითხეებს

ჰიდროციკლონები გამოყოფენ სითხეებს წვრილი ნაწილაკებისგან მორევის შექმნით, რაც უფრო მძიმე მასალას აგდებს ცილინდრის შიდა კედელზე, ხოლო მსუბუქი მასალა მოძრაობს გარედან და ქვევით.. განცალკევების ეს მეთოდი საუკეთესოდ მუშაობს, როდესაც მყარ ნაწილებს დიამეტრი აღემატება 10 მიკრონი და სფერული ფორმისაა; თუმცა, მათი ეფექტურობა განსხვავდება პირობების მიხედვით; მაგალითად, როგორც შლამის კონცენტრაცია იზრდება, ასევე იზრდება წინააღმდეგობა ცენტრიდანული ძალების მიმართ ნაწილაკებისგან, რომლებიც ზრდის მათ ზომასა და რაოდენობას..

ტუმბოდან ციკლონში შემავალმა სითხემ უნდა გადალახოს წინააღმდეგობა; ეს იწვევს წნევის ვარდნას და რადიალური წნევის გრადიენტის ზრდას, საბოლოოდ იწვევს ნაწილაკებსა და სითხეს შორის დალექვის მდგომარეობებს. ამიტომ, მნიშვნელოვანია დაბალი სიბლანტის საბურღი სითხის გამოყენება – ეს საშუალებას აძლევს სხვადასხვა ზომის ნაწილაკებს დასახლდნენ საკუთარი სიჩქარით, სითხესა და ნაწილაკებს შორის მოხვედრის გარეშე.

საკვების სიმკვრივე არის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ელემენტი, რომელიც გასათვალისწინებელია ჰიდროციკლონის მუშაობისას. მიზნობრივი ჭრის ზომების დასაკმაყოფილებლად, საკვების სიმკვრივე უნდა ემთხვეოდეს სამიზნე ჭრის ზომას, რაც შეიძლება მიღწეული იყოს საკვების სიმკვრივის შეცვლით ან შეყვანის დროს წნევის შეცვლით – დაბალი წნევა აგზავნის მეტ ჯარიმებს გადადინებაში, უფრო უხეში ჭრის ზომის შექმნა; უფრო მაღალი წნევა აგზავნის ჯარიმებს წყალქვეშა ნაკადში უფრო თხელი ჭრისთვის.

ჰიდროციკლონები ფართოდ გამოიყენება იმის გასაკონტროლებლად, თუ რა ზომის მასალა გამოდის მსხვრევის სქემებიდან მყარი ქანებისა და ძვირფასი ლითონებისთვის.. როდესაც გამოიყენება ამ კონტექსტებში, სითხის მყისიერი შემოდინება ჰიდროციკლონში უდრის მთლიანი მყისიერი მსუბუქი ნაწილაკების ნაკადს პლუს მძიმე ნაწილაკების ნაკადს; მძიმე ნაწილაკები უფრო სწრაფად მოძრაობენ, ვიდრე მსუბუქი და გროვდებიან ჰიდროციკლონის ზედა ზედმეტად.

შემდეგ შესაძლებელია მძიმე მასალების ამოღება სისტემიდან. ციკლონში დარჩენილი სითხის ნარევი შემდეგ გამოიყოფა მისი ქვედა გასასვლელიდან, ცნობილია როგორც Apex, მორევის მპოვნელი მილის მეშვეობით.

ისინი გამოყოფენ ზეთებს

ჰიდროციკლონები გახდა ინოვაციური გადაწყვეტა ცხიმოვანი ნაწილაკების უხეში მასალისგან გამოყოფის გამოწვევისთვის.. შემუშავებულია აღჭურვილობის სპეციალური ფორმა, რომელიც იყენებს ათვლის ძალას ზეთის წვეთების გამოყოფისთვის თხევადი საშუალებისგან.. ამ ტექნოლოგიის გამოყენება შესაძლებელია ლითონის დამუშავებისას საპოხი მასალების გამაგრილებელი წყლისგან ან საბურღი ოპერაციების გამოყოფისთვის, ქვიშისა და თიხის ტალახიდან მოსაშორებლად..

ჰიდროციკლონები განსხვავდება სხვა მინერალების გადამამუშავებელი მოწყობილობებისგან იმით, რომ მათ აქვთ რამდენიმე მოძრავი ნაწილი და დამოკიდებულნი არიან გეომეტრიასა და სითხის წნევაზე გამოყოფის პროცესების შესასრულებლად.. ისინი შექმნილია როგორც მარტივი, მაგრამ საიმედო დანადგარები, რომლებიც ხშირად მუშაობენ წლების განმავლობაში, ტექნიკური ხარჯების თვალსაზრისით – თუმცა ბევრმა მომხმარებელმა არ იცის როგორ მოაგვაროს ჰიდროციკლონი, როცა რაღაც ისე არ მიდის, როგორც მოსალოდნელია.

ჰიდროციკლონებთან დაკავშირებული ერთ-ერთი მთავარი გამოწვევა არის შეყვანა. როდესაც უხეში მასალა გამოყოფილია წვრილმანებისგან, ზოგიერთი უფრო მძიმე მასალა გადაიტანება ადიდებაში, ზოგი კი დარჩება წყალქვეშ ჰიდროციკლონის რთული შიდა ნაკადის ველის გამო.. მრავალი ციკლონის ერთმანეთთან დაკავშირება შეიძლება დაეხმაროს ამ პრობლემის მოგვარებას, მაგრამ საჭიროებს დამატებით ტუმბოებს, მილსადენები და საინვესტიციო ხარჯებიც.

როგორც ასეთი, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია იმის გაგება, თუ როგორ მუშაობს ჰიდროციკლონი და როგორ მუშაობს მისი გამყოფი მექანიზმი. იმისათვის, რომ ნაწილაკი გამოვიდეს მისი გადინებადან და განთავისუფლდეს მის წყალქვეშ, ისინი უნდა გადავიდნენ პოზიციებისკენ, სადაც ცენტრიდანული ძალა აღემატება წევის ძალას – ეს სამი უბანი შეიძლება გამოვლინდეს რადიალური სიჩქარის კონტურებზე თავად ჰიდროციკლონში; ჯერ მის გვერდით კედელთან, სადაც ღერძული სიჩქარე უარყოფითია, ამიტომ სითხე მიედინება ქვევით მის ქვემოდან.

მეორე უბანი დევს კონუსური მონაკვეთის შუაში, სადაც ღერძული სიჩქარე დადებითია და სითხე მაღლა მოძრაობს გადადინებაში. აქ ხდება ყველაზე მეტად განცალკევება. ბოლოს და ბოლოს, კონუსის მწვერვალზე არის უარყოფითი ღერძული სიჩქარე, რომელიც გამოდის უკან და ათვლის ეფექტები ხელს უწყობს მძიმე ფაზების კონცენტრირებას, რომლებიც გამოიყოფა მასში..