Hidrociklonų optimizavimas medžiagų atskyrimo ir klasifikavimo procesams

Tikslas yra pasiekti tašką, kai pusė dalelių persipildo, o pusė – perteklius, tai galima pasiekti optimizuojant ciklonų atskyrimą atliekant eksperimentinį tyrimą ir modeliavimą.

Kietosios medžiagos ir vanduo tiekiami į ciklono cilindrą, kad būtų sukurtas sūkurinis judėjimas, nukreipiantis stambią medžiagą į sieną. (perteklius), o baudos keliauja link sūkurių ieškiklio ir viršaus perpildymo.

Medžiagų atskyrimo ir klasifikavimo procesų optimizavimas

Hidrociklonai dažniausiai naudojami mineralų perdirbimo reikmėms, siekiant atskirti pašarų srutas į du skirtingus išėjimo srautus. – perteklinis srautas, skirtas toliau mažinti šlifavimo kontūro dydį, ir perpildytas srautas, grįžtantis atgal į gamyklą. Siekiant maksimaliai padidinti atskyrimo efektyvumą ir sumažinti energijos suvartojimą, labai svarbu, kad optimizuojant atskyrimo efektyvumą ir energijos suvartojimą būtų atidžiai apsvarstyta tiek jo geometrija, tiek perpildymo vamzdžio konstrukcijos matmenys.

Šį tikslą galima pasiekti pritaikius sluoksnio numerį, perpildymo vamzdžio skersmuo, ir ciklono kūgio kampas, kad atitiktų specifinius proceso reikalavimus ir taip sumažintų perpildymo slėgio kritimą, nedarant neigiamo poveikio atskyrimo efektyvumui.

Mes ištyrėme hidrociklono klasifikavimo charakteristikas, naudodami lanko įleidimo angos konstrukciją, turinčią 30 laipsnių kūgio kampą, palyginti su tangentiniais įvadais esant įvairioms kietųjų medžiagų koncentracijoms. (SC). CFD modeliavimas rodo, kad lanko įvadai pasižymi puikiu smulkių dalelių pašalinimu ir klasifikavimo ryškumu visuose SC diapazonuose.

Ciklono dizainas

Hidrociklonai yra uždari indai, skirti skysčio greičiui paversti sukamuoju judesiu, sukant visą jo kūną, sukuria išcentrinę jėgą, kuri pagreitina sunkiųjų dalelių nusėdimo greitį, o smulkesnes nukreipia link centro ir per perpildymą..

Ciklonai’ našumą gali paveikti šeši pagrindiniai komponentai. Šie veiksniai apima įleidimo angos struktūrą, kūgio kampas, sūkurio ieškiklio skersmuo ir kaiščio dydis.

Pašarų procentinės kietosios medžiagos keitimas gali turėti didelį poveikį atskyrimo efektyvumui. Didelė kietųjų medžiagų koncentracija padarys šiurkščias pjūvius, o mažesnės koncentracijos – smulkesnį atskyrimą. Be to, pašarų tankio keitimas turi įtakos ciklono pjovimo taškui, bet ne visada gali būti praktiškas – Norint išspręsti šią problemą, gali padėti kiti optimizavimo metodai, pvz., siurblio greičio mažinimas.

Ciklono pasirodymas

Hidrociklono veikimas priklauso nuo įvairių kintamųjų, įskaitant atskyrimo efektyvumą, dalelių dydžio pasiskirstymas, perpildymo/perpildymo charakteristikos ir padavimo slėgis. Pakeitus šiuos parametrus, gali pasikeisti ir jo ribinis taškas, ir atskyrimo efektyvumas.

Išcentrinė jėga, kurią sukuria tangentinis skysčio įpurškimas į cilindrinę sekciją, sukuria išcentrinę jėgą, kuri sukuria skysčio sūkurį, kuris atskiria smulkias daleles nuo stambesnių., kai lengvesni komponentai teka į perpildymą ir sunkesni komponentai teka į apatinį srautą. Tada viršūninis antgalis perneša smulkias daleles, kai vanduo išeina iš ciklono.

Angos kampas, užtikrinantis pusiausvyrą tarp atskyrimo efektyvumo ir slėgio kritimo, gali žymiai pagerinti hidrociklono veikimą. Mažas angos dydis sumažina išcentrinę jėgą ir padidina slėgio kritimą; per didelė anga sumažina abu. Be to, perpildymo plyšio išdėstymas taip pat turi įtakos atskyrimo efektyvumui: virš jų sumažina tangentinį greičio pasiskirstymą ir pagerina atskyrimą, o esant per arti gali atsirasti per didelis sluoksniavimasis, dėl kurio sumažės atskyrimo efektyvumas.

Ciklonų priežiūra

Hidrociklono veikimą galima pagerinti tinkamai patikrinus, analizės ir priežiūros praktika. Norint pagerinti atskyrimo efektyvumą, reikia naudoti tinkamo dydžio cikloną, kad būtų pasiektas pastovus srautas ir sumažintas slėgio kritimas.

Palaikykite tinkamą ryšį tarp ciklono įleidimo ir išleidimo angų, kad išvengtumėte pernelyg stambaus produkto, tai galima pasiekti tinkamai parinkus tiek jo įleidimo sekciją, tiek kūgio kampą.

Lanko įleidimo angos naudojimas padidina dalelių fazės radialinį pagreitį, kad būtų pasiektas išankstinio klasifikavimo efektas, o naudojant didesnį kūgio kampą, Cf padidėja, nes sumažėja buvimo laikas, sukuria idealų derinį didesnių ir sunkesnių dalelių klasifikavimui. Dėl šio derinio taip pat sumažėja trinties jėgos, atsirandančios dėl slėgio gradiento pagreičio, mažinančios trinties jėgą, o tai galiausiai lemia mažesnį užsikimšimą ir didesnį atskyrimo efektyvumą. – tikslas yra nustatyti idealų hidrociklono dydį, subalansuojant patobulintą mažesnių dalelių atskyrimo efektyvumą ir atsparumą užsikimšimui bei srauto pajėgumą..