Hydrocyclones untuk pemisahan pepejal cecair yang cekap

Hydrocyclones direka untuk meningkatkan prestasi pemisahan sementara secara serentak menurunkan penggunaan tenaga dengan mengubah aliran bendalir dalam peranti.

Pemisahan utama berlaku di bahagian silinder siklon sebelum zarah memasuki bahagian kerucut untuk proses pemisahan tambahan yang bergantung kepada ketumpatan makanan.

Geometri Cyclone

Siklon adalah peralatan bulat yang menggunakan daya sentrifugal untuk memisahkan zarah atau titisan yang lebih besar dari medium. Apabila daya sentrifugal melebihi daya seret cecair, zarah yang lebih besar atau padat meninggalkan saluran atas di bahagian atas, sementara zarah yang lebih halus atau ditolak keluar melalui cawangan yang lebih rendah di pangkalan.

Reka bentuk masuk tangen mempromosikan pembentukan vorteks yang kuat, meningkatkan kecekapan pemisahan. Tambahan pula, Reka bentuk menghalang aliran litar pintas yang berlaku apabila gas halaju tinggi memasuki pemisah.

Untuk kecekapan pemisahan maksimum, Tubuh/laras siklon harus bersaiz sewajarnya untuk memastikan kecekapan pemisahan yang optimum. Untuk menentukan ini, Cari semburan sedikit fanning sebagai bahan keluar dari puncak siklon; ini menunjukkan ia telah bersaiz betul. Jika sebaliknya bahan bocor dari bawah pemisah anda sebaliknya, Sama ada meningkatkan tekanan suapan/aliran atau mengurangkan saiz potong (i.e. kasarnya).

Slits limpahan

Reka bentuk celah limpahan mempunyai pengaruh besar terhadap kecekapan pemisahan hidrokiklon dan nisbah perpecahan. Secara umum, prestasi meningkat dengan peningkatan lebar celah limpahan dan mengurangkan lebar celah aliran bawah.

Semasa dimasukkan ke dalam siklon, buburan berputar di dalam dinding silindernya yang menghasilkan daya sentrifugal untuk menyusun bahan dengan ketumpatan. Zarah berat bertabrakan ke dinding dan ditarik ke bawah melalui paip aliran keluar yang dipanggil pencari vorteks sebelum keluar melalui paip outlet bawah aliran; Yang berat tetap terperangkap terhadapnya dan dengan itu berkumpul di sana sehingga melampaui melalui Vortex Finder atau Pipa Pengecualian Vortex Finder.

Untuk kecekapan optimum hidrokiklon, Nisbah optimum antara halaju paksi dan tangen mesti dicapai untuk meminimumkan intensiti pergolakan dan kerugian tenaga di dalam dindingnya serta membolehkan zarah cahaya mengakses daya sentrifugal yang mencukupi untuk mencapai saluran limpahan mereka.

Sudut lubang

Apabila diberi makan secara tangen ke dalam silinder siklon, Tindakan berputarnya menukarkan halaju cecair ke dalam daya sentrifugal yang menarik zarah yang lebih berat ke arah dinding manakala zarah -zarah yang lebih ringan agglomerate dan lingkaran ke atas untuk keluar melalui outlet limpahan teratasnya; zarah yang lebih kasar kemudian jatuh ke belakang ke bawah bawah tolak keluar dengan beberapa cecair melalui tiub lanjutan (Dipanggil Vortex Finder).

Pemisahan hidrokiklon boleh dibuat lebih berkesan menggunakan corak aliran bukan ricih yang meminimumkan daya ricih; Reka bentuk bebas ricih mungkin menawarkan kelebihan lain ke atas penapisan media tradisional seperti peningkatan kehidupan penyejuk. Semasa merancang sistem, Walau bagaimanapun, Shear juga mesti dipertimbangkan.

Pengagihan halaju paksi

Apabila daya sentrifugal dapat melampaui daya geseran yang dialami oleh cecair, zarah berat dipisahkan dari cecair dan keluar melalui saluran bawah paksi (aliran bawah) sementara cecair yang lebih ringan memasuki saluran teratas hidrokiklon (limpahan).

Siklon mempunyai dua cawangan pada paksi paksi; satu di bahagian bawah yang dikenali sebagai “menolak sisi,” dan satu lagi saluran yang lebih besar di bahagian atas yang dikenali sebagai “sisi limpahan.” Suntikan tangen ke dalam ruang silindernya mencipta corak aliran berputar; Pelepasan dari sisi limpahan melalui paip paksi yang memproyeksikan keluar dari puncak siklon.

Walau bagaimanapun, Ciri -ciri aliran bendalir yang melekat menyebabkan pemisahan yang tidak sempurna dan kehilangan tenaga tanpa mengira geometri. Bertujuan dengan reka bentuk yang optimum, Pelbagai reka bentuk peningkatan aliran cecair telah dicadangkan dan diuji – seperti memasukkan badan pusat9, Inner Cone11, Double Overflow Pipes12-13, celah cone14 dan cap15 melimpah; Semua telah ditunjukkan untuk mengurangkan diameter teras udara sambil meningkatkan prestasi klasifikasi saiz zarah.