Циклон бөлгіш – Қатты сұйықтықты бөлу үшін жоғары тиімділік
Гидроциклон ағынын сызықты емес парциалды дифференциалдық теңдеулер жиынтығымен сипаттауға болады. Бұл құрылғыны егжей-тегжейлі модельдеу кезінде, суспензия концентрациясы профиліне қатысты болжамдар, осьтік және радиалды сырғанау жылдамдықтары, өлшемді жіктеу өнімділігі оның үлгісінің бөліктері ретінде енгізілген.
Циклондар конус өлшемі сияқты көптеген айнымалыларға байланысты өнімділігінде айтарлықтай өзгереді, шығу өлшемдері және беру қысымы. Бөлу мақсаттары үшін қысым параметрлерін қарастырған кезде, жоғары қысым дөрекі кесулерді тудыратынын есте сақтау маңызды, ал төменгі қысым ұсақырақ болады..
Циклонның орталықтан тепкіш күші
Гидроциклондар суспензияны екі компонентке бөлу үшін орталықтан тепкіш күшті пайдаланады. Тығыздығы жоғары бөлшектер бүйірлеріне қарай жылжиды және төменгі розетка арқылы шығарылады, ал төменгі тығыздықтағы бөлшектер құйынды анықтауышқа қарай жоғары қарай және шыңның саңылауы арқылы шығады. (астындыра).
Сұйықтықтардың есептеу динамикасы циклон сепараторының ішіндегі бөлшектердің қозғалысын бақылау үшін қолданылады.. Зерттеушілер бұл тәсілді көпфазалы ағын қозғалыстарын дәл есептеу және олардың бөлу тиімділігіне әсерін бағалау үшін пайдаланады [30].
Циклондық сепаратордың жұмысына көптеген факторлар әсер етеді, беру қысымын қоса алғанда, бөлшектердің мөлшері мен тығыздығы, суспензия концентрациясы және циклонның геометриясы. Үлкен шыңның өлшемі немесе ұзағырақ конус бұрышы дұрыс жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін бас жоғалтуды қолайлы диапазонға дейін сақтай отырып, бөлу тиімділігін арттыруы мүмкін.; төмен бас жоғалту уақыт өте келе оның қызмет ету мерзімін ұзартатын аз тозуға әкеледі.
Циклонның бұрышы
Циклон сепараторының геометриясы оны бөлу процесінде ажырамас рөл атқарады. Кіру, конус бұрышы мен разряд диаметрі оның өнімділігіне әсер етеді.
Зерттеулер циклондық сепаратордың кіріс бұрышы оның бөлу тиімділігіне айтарлықтай әсер ететінін көрсетті.. Оның кіріс арнасы доғал бұрышпен реттелгенде, бөлшектердің мөлшерінің таралуы өзгереді [48].
Температура циклонның жұмысына да кері әсер етуі мүмкін. Кіріс арнасының температурасы көтерілгенде, бөлшектер ағындарының динамикалық тұтқырлығы жоғарылайды, бұл бөлу тиімділігінің төмендеуіне әкеледі.
Ұзындық пен биіктік циклондар технологиялық сұйықтықтарды қалай бөлетінінде ажырамас рөл атқара алады, ұзағырақ конус секциялары жұқа бөлуді қамтамасыз етеді, ал қысқалары ірі кесулерді жасайды. Циклонды таңдаған кезде қолданбаңыз үшін сәйкес өлшемді бірлікті таңдау үшін оның ұзындығын технологиялық сұйықтықтың қажетті бөлшектер өлшеміне сәйкестендіру орынды..
Циклонның ұзындығы
Гидроциклондар суспензияға тангенциалды бағытта салыстырмалы жоғары жылдамдықпен еніп, оны төмен қарай жылжыту арқылы жұмыс істейді., ақырында екі ағымға бөлінеді – тығызырақ бөлшектер шектелген сұйықтықпен бас тарту жағынан шығады, ал ұсақ немесе жеңіл бөлшектер толып жатқан жақтан шығып, ауырлық күшімен сұйық күйде жиналады.
Гидроциклон сепараторының өнімділігі көптеген айнымалыларға байланысты, бөлшектердің өлшемін қоса алғанда, суспензиядағы қатты заттардың тығыздығы мен концентрациясы. Берілу қысымы өнімділікке де әсер етеді: жоғарылатылған беру қысымы орталықтан тепкіш күшті арттырады, бұл бөлу тиімділігін арттырады, бірақ құрылғының тозуын арттыруы мүмкін.
Ұзындық сонымен қатар өнімділікте ажырамас рөл атқарады; үлкен циклондар дөрекі кесу өлшемдерін шығарады, ал кіші циклондар бөлшектерді бөлудің үлкен дәлдігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, ұзағырақ циклондар турбуленттілік пен аралас энергияға сұранысты арттырды, бұл жұмыс үшін қосымша қуат тұтынуды қажет етеді, осылайша оларды қысқа бірліктерге қарағанда қымбатырақ етеді.
Циклонның қысымы
Циклондық сепараторлар технологиялық сұйықтық жүйелерінен құм сияқты ұсақ бөлшектерді кетіруге және олардың жылу алмастырғыштарды бітелуіне жол бермеуге арналған., салқындату су жүйелері, клапандар, саптамаларды немесе сорғыларды осы ұсақтарды басқа жаққа бұру арқылы.
Суспензия циклонға тангенциалды ағынмен енгенде, ол центрден тепкіш күштің әсерінен тез үдетіліп, оның қабырғаларына центрден тепкіш үдеу арқылы мәжбүрленеді. Үлкен, ең тығыз бөлшектер бөлініп, толып кету арқылы шығарылады, ал майда және жеңіл бөлшектер түбіне шөгіп, астыңғы ағын арқылы кетеді.
Өлшемдері, беріліс қысымы мен қатты заттардың концентрациясы кез келген циклон жүйесі үшін бөлу тиімділігінің ажырамас бөлігі болып табылады. Бұл айнымалы мәндерді мүмкіндігінше тұрақты ұстау арқылы, циклонның өнімділігі айтарлықтай артады. Олардың өзара әрекеттесуін және сепаратордың өнімділігіне әсерін түсіну бөлу жүйелерін тиімді және дұрыс жобалау және ақаулықтарды жою үшін маңызды болып табылады.. Сонымен қатар, деңгейді бақылау кіріс және тұманды жою циклондарының жұмысына қалай әсер ететінін түсіну нашар бөлу өнімділігі сияқты мәселелерді диагностикалауға көмектеседі., сұйықтықтың көрші ыдыстарға тасымалдануы немесе сорғы газын құлыптау мәселелері тезірек және дәлірек.