Hidrociklonai efektyviam skysčių kietųjų dalelių atskyrimui

Hidrociklonai skirti pagerinti atskyrimo našumą ir tuo pačiu sumažinti energijos sąnaudas keičiant skysčio srautą įrenginyje.

Pirminis atskyrimas vyksta cilindrinėje ciklono sekcijoje prieš dalelėms patenkant į kūginę sekciją papildomiems atskyrimo procesams, kurie priklauso nuo padavimo tankio.

Ciklono geometrija

Ciklonas yra apskrita įranga, kuri naudoja išcentrinę jėgą, kad atskirtų didesnes daleles ar lašelius nuo terpės.. Kai jo išcentrinė jėga viršija skysčių pasipriešinimo jėgą, didesnės arba tankesnės dalelės išeina per viršutinę išleidimo angą viršuje, o smulkesnės arba atmestos dalelės išeina per apatines atmetimo angas prie pagrindo.

Tangentinės įvado konstrukcijos skatina stiprų sūkurių susidarymą, didinant atskyrimo efektyvumą. Be to, konstrukcija apsaugo nuo trumpojo jungimo srauto, kuris atsiranda, kai didelio greičio dujos patenka į separatorių.

Maksimaliam atskyrimo efektyvumui užtikrinti, ciklono korpusas / statinė turi būti tinkamo dydžio, kad būtų užtikrintas optimalus atskyrimo efektyvumas. Norėdami tai nustatyti, Ieškokite nedidelio vėdinimo purslų, kai medžiaga išeina iš ciklono viršūnės; tai rodo, kad jis buvo tinkamo dydžio. Jei vietoj to iš apačios išteka medžiaga, jūsų separatorius, arba padidinkite tiekimo slėgį / srautą arba sumažinkite pjūvio dydį (t.y. sutrumpinkite jį).

Perpildymo plyšiai

Perpildymo plyšių konstrukcija turi didžiulę įtaką hidrociklono atskyrimo efektyvumui ir padalijimo santykiui. Apskritai, našumas didėja didėjant perpildymo plyšio pločiui ir mažėjant perpildymo plyšio pločiui.

Kai patenka į cikloną, srutos sukasi savo cilindrinėse sienelėse, sukurdamos išcentrinę jėgą rūšiuoti medžiagas pagal tankį. Sunkiosios dalelės atsitrenkia į sieną ir traukiamos žemyn per ištekėjimo vamzdį, vadinamą sūkurių ieškikliu, prieš išleidžiant per apatinio srauto išleidimo vamzdį.; sunkieji lieka prispausti prie jo ir taip ten kaupiasi, kol bus perpildyti per sūkurio ieškiklį arba sūkurio ieškiklio ištekėjimo vamzdį.

Optimaliam hidrociklono efektyvumui, turi būti pasiektas optimalus ašinio ir tangentinio greičio santykis, kad būtų sumažintas turbulencijos intensyvumas ir energijos nuostoliai jo sienelėse, taip pat kad šviesos dalelės galėtų pasiekti pakankamai išcentrinės jėgos, kad pasiektų perpildymo angą..

Angos kampai

Paduodant tangentiškai į ciklono cilindrą, jo sukimasis paverčia skysčio greitį į išcentrinę jėgą, kuri traukia sunkesnes daleles link sienos, o lengvesnės smulkesnės dalelės aglomeruojasi ir spirale kyla aukštyn, kad išeitų per viršutinę perpildymo angą.; sunkesnės stambesnės dalelės nukrenta atgal į apatinę išmetimo angą su trupučiu skysčio per ilginamąjį vamzdelį (vadinamas sūkurių ieškikliu).

Hidrociklono atskyrimas gali būti veiksmingesnis naudojant nešlyties srauto modelius, kurie sumažina šlyties jėgas; be šlyties dizainas gali pasiūlyti kitų pranašumų, palyginti su tradiciniu filtravimu, pavyzdžiui, pailginti aušinimo skysčio tarnavimo laiką. Kuriant sistemą, tačiau, taip pat reikia atsižvelgti į kirpimą.

Ašinis greičio pasiskirstymas

Kai išcentrinė jėga gali viršyti skysčio patiriamas trinties jėgas, sunkiosios dalelės atskiriamos nuo skysčio ir išeina per ašinį dugną (perteklius) o lengvesni skysčiai patenka per viršutinę hidrociklono išleidimo angą (perpildymas).

Ciklonas turi du išėjimus savo ašinėje ašyje; vienas apačioje, žinomas kaip “atmesti pusę,” ir kitas didesnis lizdas viršuje, žinomas kaip “perpildymo pusė.” Tangentinis įpurškimas į cilindrinę kamerą sukuria besisukantį srauto modelį; išmetimas iš perpildymo pusės eina per ašinį vamzdį, išsikišusį iš ciklono viršūnės.

Tačiau, Neatsižvelgiant į geometriją, būdingos skysčio srauto charakteristikos lemia netobulą atskyrimą ir energijos praradimą. Siekiama optimalaus dizaino, buvo pasiūlytos ir išbandytos įvairios skysčių srauto gerinimo konstrukcijos – pavyzdžiui, centrinio korpuso įdėjimas9, vidinis kūgis11, dvigubi perpildymo vamzdžiai12-13, pavyzdžiui, plyšinis kūgis14 ir perpildymo dangtelis15; Visi įrodė, kad sumažina oro šerdies skersmenį ir padidina dalelių dydžio klasifikavimo efektyvumą.