Hidrocikloni – Materiālu klasifikācijas un atdalīšanas efektivitātes uzlabošana

Hidrociklonus izmanto, lai atdalītu materiālus ar centrbēdzes spēku. Vieglās fāzes ar mazāku blīvumu virzās spirāli virzienā uz pārplūdes izplūdi, savukārt smagās fāzes ar lielāku blīvumu virzās uz centru un tiek izvadītas caur apakšplūsmas izvadiem..

Vidējās OC vērtības līknes pie pārplūdes izejas ilustrē mainīgās tendences, palielinoties Dc.

Plūsmas ātrums

Padeves materiāls tiek ievadīts tangenciāli hidrociklonā zem spiediena un izraisa centrbēdzes spēku pārvietošanos uz augšu un uz leju gar tā konisko sienu., spiežot smagākas fāzes uz augšu un uz leju, reaģējot. Ar katru diametra samazināšanos tiek palielināts ātrums, lai nodrošinātu maksimālu atdalīšanu; koncentrētas cietās vielas iziet virsotnē.

Jānosaka atbilstošs plūsmas ātrums, lai pārplūdē radītu vēlamo materiāla koncentrāciju. Ātruma izmaiņas var mainīt daļiņu trajektorijas gan iekšējā, gan ārējā virpuļa plūsmā, galu galā mainot sadalījuma attiecību.

Bicalho et al ir ziņojuši, ka padeves plūsmas ātruma palielināšana noteiktos parametros varētu stiprināt centrbēdzes spēka laukus un palielināt kopējo atdalīšanas efektivitāti, bet šo parametru pārsniegšana var samazināt daļiņu efektīvo aiztures laiku un pilienu sadalījuma attiecību. Tāpēc, ir jāuztur pareiza uzskaite, lai noteiktu veiktspējas novirzes vai pasliktināšanos un novērtētu, vai ir jāveic apkopes darbības, lai atjaunotu optimālu veiktspēju.

Spiediens

Suspensiju tangenciāli ievada ciklona cilindriskajā zonā ar lielu ātrumu un pēc tam paātrina tās ģeometrijas un spiediena ietekmē, lai radītu intensīvu centrbēdzes spēku., veidojot atdalīšanu starp vieglajām un smagajām vircas sastāvdaļām, ar smagām daļiņām, kas izplūst caur pārplūdi no tā virsotnes izejas, bet vieglākas sastāvdaļas turpina krist uz cilindra pamatni, kur tās tiek savāktas.

Palielināts padeves spiediens palielina atdalīšanas efektivitāti un nepietiekamas plūsmas koncentrāciju, mainot gan iekšējo, gan ārējo virpuļu plūsmu, tādējādi radot augstāku sadalījuma attiecību.

Pārmērīga turbulence var radīt eroziju hidrociklona iekšienē, kas atstāj aiz sevis nodiluma spirāles tā oderē un var izraisīt trošu veidošanos tā apakšplūsmā., tāpēc regulāri jānovērtē katra hidrociklona veiktspēja un jāsalīdzina ar apkopes ierakstiem vai ražotāja specifikācijām, lai noteiktu novirzes vai pasliktināšanos.. Uzskaite palīdz ātri identificēt visas atkārtotās problēmas, lai apkopes personāls varētu attiecīgi plānot.

Ciklona garums

Ciklona garums ir būtisks faktors, lai uzlabotu materiālu klasifikāciju un atdalīšanas efektivitāti, jo tas nosaka, cik liels centrbēdzes spēks tiks piemērots tajā esošajām daļiņām. Vispārīgi runājot, jo garāks ir tā garums, jo pilnīgāks kļūst tā atdalīšanas process.

Lielas daļiņas uz laiku tiek aizkavētas pirms nonākšanas ciklonā, savukārt mazāki tiek paātrināti lielā ātrumā – kas noved pie zema ieplūdes ātruma lielākām daļiņām, kas palīdz samazināt eroziju un pagarināt ciklona kalpošanas laiku.

Ideālais garums materiāla atdalīšanai ir atkarīgs no vēlamā griezuma izmēra. Lietojot minerālu aplikācijām, piemēram, tas parasti nozīmē, ka jāizvēlas griezuma izmērs, kurā lielākā daļa cieto vielu ziņo pārplūdes straumei un tikai dažas pārplūdes straumei; parasti šis mērķa griezuma izmērs nosaka, kurš ciklona diametrs jāizmanto katrā pielietojumā.

Virpuļu meklētājs

Vortex meklētāji ir efektīvas ciklonu atdalīšanas neatņemama sastāvdaļa. Tie darbojas kā saskarne starp komandas centrbēdzes spēku un komandas vilkšanas spēku – līdzīgi kā virves vilkšana starp diviem karogiem, kas piesieti abos virves galos. Kad centrbēdzes komanda velk daļiņas tuvāk ciklona apvalkam, kamēr komanda Drag stumjas prom.

Tas izskaidro, kāpēc ieplūdes sekcijas konstrukcija un konusa leņķis ietekmē klasifikācijas asumu. Piemēram, loka ieplūde rada spēcīgāku radiālo paātrinājumu un iepriekšējas klasifikācijas efektus, kas palīdz saglabāt Cc (attēls 17).

Sūkņiem, kas baro ciklonus, ir arī neatņemama tā jaudas un griešanas punkta sastāvdaļa, jo to ātrums maina plūsmas ātrumu un spiedienu, kas baro ciklonu, galu galā mainot tā atdalīšanas īpašības; piemēram, samazinot sūkņa ātrumu, tiek iegūts rupjāks griezums, vienlaikus palielinot to, var iegūt smalkākus; kapacitāti nosaka arī tās virsotnes izmērs.