Ciklono separatorius – Puikus kietųjų skysčių atskyrimo efektyvumas
Hidrociklono srautą galima apibūdinti netiesinių dalinių diferencialinių lygčių rinkiniu. Išsamiai modeliuojant šį įrenginį, prognozės dėl srutų koncentracijos profilio, ašinis ir radialinis slydimo greitis, dydžio klasifikavimo charakteristikos yra įtrauktos į jos modelį.
Ciklonai labai skiriasi savo veikimu, priklausomai nuo daugelio kintamųjų, tokių kaip kūgio dydis, išėjimo matmenys ir padavimo slėgis. Svarstant slėgio nustatymus atskyrimo tikslais, svarbu atsiminti, kad didesnis slėgis padarys grubesnius pjūvius, o mažesnis slėgis – smulkesnius pjūvius..
Ciklono išcentrinė jėga
Hidrociklonai naudoja išcentrinę jėgą, kad atskirtų suspensiją į du komponentus. Didesnio tankio dalelės migruoja į šonus ir išleidžiamos per apatinę išleidimo angą, o mažesnio tankio dalelės juda aukštyn link sūkurio ieškiklio ir išeina per viršūnės angą. (perteklius).
„Computational Fluid Dynamics“ naudojama stebėti dalelių judėjimą ciklono separatoriaus viduje. Tyrėjai naudoja šį metodą, norėdami tiksliai apskaičiuoti daugiafazius srauto judesius ir įvertinti jų poveikį atskyrimo efektyvumui [30].
Ciklono separatoriaus veikimui įtakos turi daugybė veiksnių, įskaitant tiekimo slėgį, dalelių dydis ir tankis, srutų koncentracija ir paties ciklono geometrija. Didesnis viršūnės dydis arba ilgesnis kūgio kampas gali pagerinti atskyrimo efektyvumą ir išlaikyti galvos nuostolius iki priimtino diapazono, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas; mažesnis galvos praradimas sumažina nusidėvėjimą, o tai ilgainiui pailgina jo tarnavimo laiką.
Ciklono kampas
Ciklono separatoriaus geometrija yra neatskiriama jo atskyrimo proceso dalis. Įvadas, kūgio kampas ir išleidimo skersmuo turi įtakos jo veikimui.
Tyrimai parodė, kad ciklono separatoriaus įleidimo kampas labai veikia jo atskyrimo efektyvumą. Kai jo įleidimo kanalas reguliuojamas buku kampu, keičiasi dalelių dydžio pasiskirstymas [48].
Temperatūra taip pat gali turėti neigiamos įtakos ciklono veikimui. Kai įleidimo kanalo temperatūra pakyla, dinaminis dalelių srautų klampumas didėja, todėl atskyrimo efektyvumas sumažėja.
Ilgis ir aukštis gali būti neatsiejama ciklonų atskyrimo proceso skysčių dalis, su ilgesnėmis kūgio dalimis užtikrina smulkesnį atskyrimą, o trumpesnėmis – stambesnius pjūvius. Renkantis cikloną, protinga suderinti jo ilgį su norimu proceso skysčio dalelių dydžio pasiskirstymu, kad būtų galima pasirinkti tinkamo dydžio įrenginį jūsų pritaikymui..
Ciklono ilgis
Hidrociklonai veikia santykinai dideliu greičiu į srutas patenka tangentine kryptimi ir juda žemyn., galiausiai išsiskiria į du srautus – tankesnės dalelės išeina iš atmetimo pusės su ribotu skysčiu, o smulkesnės ar lengvesnės dalelės išeina iš perpildymo pusės ir gravitacijos būdu surenkamos kaip skystis.
Hidrociklono separatoriaus veikimas priklauso nuo daugelio kintamųjų, įskaitant dalelių dydį, kietųjų dalelių tankis ir koncentracija srutose. Tiekimo slėgis taip pat turi įtakos našumui: Padidėjęs padavimo slėgis padidina išcentrinę jėgą, o tai pagerina atskyrimo efektyvumą, bet gali padidinti įrenginio susidėvėjimą.
Ilgis taip pat vaidina neatskiriamą vaidmenį; didesni ciklonai sukuria stambesnius pjūvius, o mažesni ciklonai užtikrina didesnį dalelių atskyrimo tikslumą. Be to, ilgesni ciklonai padidina turbulenciją ir mišrios energijos poreikį, todėl eksploatacijai reikia papildomų energijos sąnaudų, todėl jie yra brangesni nei trumpesni vienetai.
Ciklono slėgis
Cyclone separators are designed to remove fine particles such as sand from process liquid systems and prevent them from clogging heat exchangers, aušinimo vandens sistemos, vožtuvai, purkštukus ar siurblius nukreipiant šias smulkias dalis.
Kai suspensija liestiniu srautu patenka į cikloną, it is rapidly accelerated by centrifugal force to be forced against its walls by centrifugal acceleration. Didelis, tankiausios dalelės yra atskiriamos ir išleidžiamos per perpildymą, o smulkesnės ir lengvesnės dalelės nusėda į dugną ir palieka per perpildymą.
Matmenys, Tiekimo slėgis ir kietųjų medžiagų koncentracija yra neatsiejama bet kurios ciklono sistemos atskyrimo efektyvumo dalis. Išlaikant šiuos kintamuosius kuo stabilesnius, ciklono našumas labai padidės. Norint efektyviai ir teisingai suprojektuoti ir šalinti atskyrimo sistemas labai svarbu suprasti jų sąveiką ir poveikį separatoriaus veikimui.. Be to, supratimas, kaip lygio valdymas veikia įleidimo ir aprasojimo ciklonų veikimą, padeda diagnozuoti tokias problemas kaip prastas atskyrimo efektyvumas, skysčio pernešimas į gretimus indus arba siurblio dujų blokavimo problemos greičiau ir tiksliau.