Hydrocyclones – Bagaimana mereka memisahkan zarah dari cecair

Hydrocyclones adalah salah satu peralatan pemprosesan mineral yang paling kerap digunakan. Reka bentuk asas mereka bergantung pada tekanan dari luar untuk menghasilkan pergerakan putar dalam campuran cecair di dalamnya, menyebabkan zarah -zarah berat berkumpul di sepanjang dindingnya sebelum melepaskan keluar dari saluran bawahnya.

Mereka memisahkan zarah

Hydrocyclones adalah peranti statik yang menggunakan pecutan sentrifugal untuk memisahkan zarah -zarah kepadatan yang berbeza dari cecair. Zarah padat – sama ada pepejal atau cecair – bergerak ke arah pinggir luar vorteks sementara zarah yang lebih ringan berhijrah ke arah teras pusatnya, dengan zarah yang lebih kasar dan lebih besar meninggalkan melalui aliran bawahnya, Walaupun denda bergerak lebih jauh sebelum keluar melalui puncak mereka melalui daya sentrifugal dan keluar melalui limpahannya.

Prestasi pemisahan bergantung pada beberapa faktor, termasuk saiz siklon, diameter dan bentuk serta sifat dinamik dan zarah cecair berhubung dengan ciri -ciri sederhana cecair. Bahan makanan yang kasar atau padat mungkin tidak akan dipisahkan dengan berkesan dengan hidrokiklon.

Kajian yang berbeza telah meneroka kesan saiz zarah dan bentuk pada pemisahan. Keputusan telah menunjukkan bahawa daya seret adalah berkadar dengan zarah kawasan yang diunjurkan maksimum di sepanjang arah aliran bendalir dalam hidrokiklon; Kashiwaya et al.. Menyiasat parameter ini pada kedua-dua pemisahan tunggal dan bercampur melalui teknologi gandingan CFD-DEM serta kaedah ujian eksperimen.

Sebagai ukuran kecekapan pemisahan, mengukur kepekatan “berat” dalam limpahan adalah cara yang ideal untuk menilai prestasi hidrokiklon. Ini dapat dicapai secara keseluruhannya secara peratusan volumetrik atau, lebih tepat, Menggunakan pengukuran berat badan.

Mereka memisahkan zarah kasar

Hydrocyclones Gunakan halaju masuk tangen untuk memutar penggantungan di dalamnya, mewujudkan aliran pusaran luaran turun dan mengasingkan komponen berat dari cecair. Komponen yang lebih berat aglomerat di dinding siklon manakala zarah -zarah halus yang lebih ringan melewati saluran teratas mereka.

Hydrocyclones adalah antara peralatan yang paling kerap digunakan untuk memisahkan zarah halus dan kasar dalam industri pulpa dan kertas, Terima kasih atas kemudahan reka bentuk mereka, keberkesanan kos, kemudahan operasi dan hayat perkhidmatan yang panjang tanpa memerlukan banyak dari segi penyelenggaraan atau input dari pengendali. Namun dengan semua kelebihan mereka, mereka mungkin masih mengalami penurunan prestasi dari masa ke masa.

Semasa menyelesaikan masalah dengan hidrokiklon, dapat membantu memahami operasi mereka dan faktor -faktor yang mempengaruhi prestasi mereka. Pertimbangan penting dalam kecekapan pemisahan mereka adalah tekanan yang digunakan di salur masuk mereka – yang mempunyai pengaruh segera pada titik potong zarah bergantung pada tekanan yang digunakan, saiz diameter kerucut dan jenis bahan.

Hydrocyclones dilengkapi dengan salah satu daripada tiga reka bentuk masuk: Tangential, melibatkan atau arka. Hasil ujian yang dijalankan menggunakan ketiga -tiga reka bentuk masuk dapat dilihat dalam angka 7 dan jadual 2, di mana hidrocyclones inlet arc secara konsisten mengatasi kedua -dua rakan mereka dalam pelbagai keadaan klasifikasi saiz (Sc).

Mereka memisahkan zarah halus

Hydrocyclones boleh digunakan untuk memisahkan zarah halus dengan menggunakan tekanan bendalir untuk menghasilkan corak aliran yang memisahkan zarah berdasarkan ketumpatan dan bentuk. Menyesuaikan tahap tekanan dalam garis suapan mengubah titik pemisahan (Juga dipanggil Point Cut); Tekanan yang lebih rendah mencipta pemotongan lebih kasar sementara tekanan yang lebih tinggi menghasilkan pemisahan yang lebih baik.

Hydrocyclones menggunakan bahagian dalaman berbentuk kerucut mereka untuk menghasilkan zon tekanan rendah, yang mempercepat kadar penyelesaian zarah. Zarah-zarah yang lebih cepat berpindah ke dinding siklon dan keluar melalui pembukaan puncaknya sebagai aliran bawah tanah, Walaupun zarah-zarah yang lebih perlahan yang lebih berat daripada medium buburan sekitarnya ditarik ke bawah oleh daya sentrifugal dan muncul melalui pencari vorteks mereka sebagai limpahan.

Pada 6.5 mm dari dinding siklon, fasa zarah di 6.5 Jarak mm dari dindingnya diukur sebagai jumlah pecutan kecerunan tekanan dan pecutan seret, dengan pecutan seret yang ditakrifkan sebagai gerakan relatif antara fasa. Dari semua saluran yang digunakan untuk tujuan klasifikasi, Bidang Percepatan Seret yang lebih kuat C menerangkan ketajaman klasifikasi unggulnya pada SCS suapan yang lebih tinggi.

Mereka memisahkan air

Hydrocyclones menggunakan tekanan bendalir untuk menghasilkan corak daya dan aliran sentrifugal yang boleh memisahkan zarah atau titisan dari medium cecair. Agar pemisahan ini berlaku, Ketumpatan mereka mesti berbeza jauh dari medium bendalir.

Reka bentuk biasa melibatkan suntikan makanan secara tangen dengan kelajuan tinggi ke bahagian silinder atas yang bergabung dengan badan kerucut, mewujudkan pergerakan cecair yang kuat yang memaksa bahan kasar melalui kedai-kedai bawah-paksi yang dikenali sebagai pihak menolak, dan yang lebih halus melalui tiub paksi atas yang dikenali sebagai sisi limpahan.

Kawalan saiz potong dapat dicapai dengan mengubah tekanan suapan ke dalam siklon. Ujian perintis biasanya menggunakan dua injap untuk pelarasan aliran perpecahan antara cawangan sehingga nilai D50 yang dikehendaki telah dipenuhi; Setelah ini telah ditentukan, Satu orifis dapat mengganti injap ini dalam operasi rutin.

Peralatan ini digunakan secara meluas dalam pemprosesan mineral untuk mengklasifikasikan zarah untuk peredaran semula dalam litar pengisaran, membezakan antara mineral ekonomi dan gangue, Minyak berasingan dari air di industri minyak penapisan dan luar pesisir dan keluarkan pasir/lumpur dari pengairan atau bekalan air yang boleh diminum, Antara kegunaan lain. Tambahan pula, Peralatan ini juga boleh digunakan sebagai pengayaan tambahan untuk mengurangkan beban pada peralatan pemisahan yang lebih mahal sambil meningkatkan keseluruhan ekonomi operasi.