Hidrociklonai – Efektyvus dalelių atskyrimas optimaliam veikimui

Srutų pašaras tangentiškai įvedamas į ciklono cilindrą, priverčiant jį suktis ir generuoti išcentrinę jėgą, kuri sunkesnes daleles priverčia link sienelės, o lengvesnės išeina pro viršutinę perpildymo angą..

Norėdami padidinti atskyrimo ryškumą, naujame modelyje naudojamas pasviręs žiedas ant viršutinės plokštės, centrinis strypas, ir viršūnės kūgis – dalelių trajektorijos vizualizacija patikrina CFD modeliavimo rezultatus.

Efektyvus dalelių atskyrimas

Hidrociklono atskyrimo efektyvumas priklauso nuo kelių konstrukcijos ir veikimo kintamųjų. Šie kintamieji apima hidrociklono dizainą, dydis ir ilgis; eksploatacinės sąlygos, pvz., tiekimo srautas, srutų slėgis ir koncentracijos lygis; taip pat fizikines savybes, tokias kaip dalelių dydžio pasiskirstymas tankis, jo turinio klampumas.

Stambios frakcijos pagreitinamos veikiant išcentrinėms jėgoms cilindro skyriuje ir keliauja žemyn link skysčio, o smulkesni sukasi kartu su juo ir išeina per viršūninį antgalį hidrociklono apačioje. Šį viršūninį antgalį galima reguliuoti, kad būtų pasiektas pjūvio dydis 2.7 savitasis svoris (SG) iki 400 tinklelis (20vienas).

Norint analizuoti srauto elgesį hidrociklonuose, buvo panaudota daugybė skysčių modelių. Ankstyvosios teorijos buvo pagrįstos pusiausvyros ir buvimo laiko teorijomis; naujesni matematiniai modeliai apima skysčių ir dalelių dinamikos komponentus, taip pat skaitmeninius ir eksperimentinius jo srauto elgsenos tyrimo metodus..

Vienas iš veiksnių, turinčių įtakos atskyrimo efektyvumui, yra vidinis slėgio kritimas. Didėjant srutų koncentracijai, tai padidėja dėl klampumo padidėjimo; Kitas atskyrimo efektyvumo veiksnys yra angos spindulys, atitinkantis tangentinį greičio pasiskirstymą hidrociklonuose – todėl optimizuojant angos spindulį, padidės maksimalus atskyrimo efektyvumas.

Didelis efektyvumas

Hidrociklonai naudoja įeinančio skysčio slėgį, kad sukurtų išcentrinę jėgą ir srauto modelius, atskiriančius daleles nuo skysčių ar srutų terpės.. Srutos per tangentinį padavimo angą patenka į pagrindinį hidrociklono korpusą, kur po to pumpuojamos žemyn į kūginę formą, besisukantis srautas padidina sunkesnių komponentų inerciją ir koncentruoja juos išilgai savo perimetro, o lengvesni komponentai traukiami link ašinio perpildymo arba išmetimo angos ataskaitų tikslais..

Hidrociklono atskyrimo efektyvumą galima įvertinti naudojant dydžio klasifikavimo efektyvumo modelį, kuris veikia sekdamas tam tikro dydžio daleles nuo jų patekimo taško per hidrocikloną ir perpildymo angą, kur registruojamos jų koncentracijos. Modelis apima tokius aspektus kaip geometrija ir jėgų, veikiančių kiekvieną dalelę, pusiausvyrą, kad būtų galima numatyti, kaip jų trajektorija klostysis..

Hidrociklonai sukuria smulkesnius pjūvius kaip įėjimo slėgį (tph) arba padidėja srautas, dėl didėjančio kūgio kampo, kuris pritraukia daleles arčiau savo viršūnės. Įeinančio skysčio slėgis taip pat turi įtakos šiam rezultatui, keisdamas tankį; per tankus įvestis gali trukdyti tinkamai atskirti daleles, dėl to kaupiasi teršalai, viršijantys problemų slenksčius, todėl tampa problema, kurią reikia ištaisyti mažinant sistemos srautą ir tonas per valandą – tokiu būdu hidrociklonai nepervargsta!

Lengva priežiūra

Hidrociklono atskyrimo efektyvumas priklauso ir nuo jo dydžio, ir nuo tiekimo savybių, įskaitant kūgio kampą ir cilindro aukščio aukštį. Didesnis kūgio kampas ir mažesnis aukščio aukštis padidins dalelių atskyrimo efektyvumą; papildomai, tipo kietosios dalelės, pvz., stambūs teršalai, gali užkimšti apatinio srauto antgalį ir nukreipti visas atskirtas medžiagas pro ją neatskiriant, padidina vidinį susidėvėjimą ir sumažina bendrą efektyvumą, o mažos dribsnių kietosios medžiagos gali patekti į oro sūkurį ir padidinti putojimo problemas.

Didesnis padavimo tankis lemia siauresnį dalelių dydžio pasiskirstymą, o mažesnis tankis yra atsakingas už jo išplėtimą. Ciklonai’ pjovimo taškus galima reguliuoti keičiant jų srautą arba tonas per valandą (tph), nors tai turi išlikti proporcinga.

Stebėkite ciklono slėgio skirtumą, nes tai yra pagrindinė nuolatinės priežiūros dalis, Taip pat būtina stebėti slėgio skirtumą. Nukrypimai nuo numatomo diapazono gali rodyti užsikimšimą, erozija ar eksploatacinės problemos, į kurias reikia atkreipti dėmesį – su atitinkama slėgio stebėjimo sistema, teikiančia grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku ir visiškai užkertant kelią prastovoms.

Įtrūkęs, lūžus ar kitus konstrukcijos pažeidimo požymius reikia nedelsiant pašalinti, kad būtų išvengta medžiagos praradimo, neveiksmingas atskyrimas ir pavojai saugai. Be to, labai svarbu, kad erozija arba užsikimšimai trukdytų tinkamam skysčio tekėjimui tiek įleidimo, tiek išleidimo jungtyse, taip pat viršūnės / sūkurio ieškiklio lygyje.

Mažas energijos suvartojimas

Hidrociklonai yra ekonomiški sprendimai, skirti dalelių dydžio atskyrimui tokiose pramonės šakose kaip kasyba, aliejus & dujų ir vandens valymas. Naudojant išcentrinę jėgą, atsirandančią dėl skysčio sukimosi viduje, hidrociklonai fiksuoja kietąsias daleles be judančių dalių – ekonomiškas ir paprastas metodas dalelių atskyrimo programoms, tokioms kaip kasyba.

Hidrociklono atskyrimo efektyvumą galima išmatuoti tūrio matuokliu (%v/v) arba masės pagrindu (%w/w) pagrindu, tūriniai skaičiavimai paprastai yra greitesni ir paprastesni, o masės skaičiavimai suteikia tikslesnius rezultatus.

Hidrociklono klasės efektyvumą gali labai paveikti jo greitis ir lašelių judėjimo koncentracija. Padidėjus lašelių greičiui, taip pat tangentinė jėga ir išcentrinis poveikis, dėl to pagerėjo klasės efektyvumas; tačiau jei lašelių koncentracija viršija optimalią ribinę ribą, šis poveikis nutrūksta ir atskyrimo efektyvumas žymiai sumažėja.

Kitas svarbus elementas, turintis įtakos hidrociklono veikimui, yra jo kūgio kampas ir cilindro ilgis, paprastai 6 laipsniai abiem. Ilgesnis kūgio ilgis dažnai pagerina atskyrimo efektyvumą. Be to, labai svarbu, kad pjovimo taškas išliktų vienodas, nepaisant srauto greičio ar tonų per valandą svyravimų (tph), kitaip atsiras didelių atskyrimo efektyvumo skirtumų; dėl šios priežasties šiems dviem parametrams valdyti rekomenduojama naudoti kintamo greičio pavaras.