Hydrocyclones – Meningkatkan Kecekapan dalam Pengelasan dan Pengasingan Bahan

Hidrosiklon digunakan untuk mengasingkan bahan melalui daya emparan. Fasa ringan dengan ketumpatan yang lebih rendah bergerak secara berpilin ke arah alur keluar limpahan manakala fasa berat dengan ketumpatan lebih tinggi bergerak ke arah tengah dan dilepaskan melalui alur keluar bawah..

Purata keluk nilai OC di alur keluar limpahan menggambarkan arah aliran berubah apabila Dc meningkat.

Kadar Aliran

Bahan suapan dimasukkan secara tangen ke dalam hidrosiklon di bawah tekanan dan menyebabkan daya emparan bergerak ke atas dan ke bawah sepanjang dinding konnya, menolak fasa yang lebih berat ke atas dan ke bawah sebagai tindak balas. Dengan setiap pengurangan diameter datang peningkatan kelajuan untuk pemisahan maksimum; pepejal pekat keluar di puncak.

Kadar aliran yang sesuai mesti diwujudkan untuk menghasilkan kepekatan bahan yang dikehendaki dalam limpahan. Variasi dalam halaju boleh mengubah trajektori zarah dalam kedua-dua aliran pusaran dalam dan luar, akhirnya mengubah nisbah perpecahan.

Bicalho et al telah melaporkan bahawa peningkatan kadar aliran suapan dalam parameter tertentu boleh mengukuhkan medan daya emparan dan meningkatkan kecekapan pemisahan keseluruhan, tetapi melebihi parameter ini boleh mengurangkan masa pengekalan berkesan zarah dan nisbah pemisahan jatuh. Oleh itu, penyimpanan rekod yang betul mesti dikekalkan untuk mengenal pasti penyelewengan atau kemerosotan prestasi dan menilai sama ada tindakan penyelenggaraan mesti diambil untuk memulihkan prestasi optimum.

Tekanan

Buburan dimasukkan secara tangen ke dalam zon silinder siklon pada halaju tinggi dan kemudian dipercepatkan oleh geometri dan tekanannya untuk menghasilkan daya emparan yang kuat, mewujudkan pemisahan antara komponen ringan dan berat buburan, dengan zarah berat keluar melalui limpahan dari pintu keluar puncaknya manakala komponen yang lebih ringan terus jatuh ke dasar silinder di mana ia dikumpulkan.

Peningkatan tekanan suapan mempunyai kesan peningkatan kecekapan pengasingan dan kepekatan aliran bawah dengan mengubah kedua-dua aliran pusaran dalaman dan luaran, sekali gus menghasilkan nisbah pisah yang lebih tinggi.

Pergolakan yang berlebihan boleh mewujudkan hakisan dalam hidrosiklon yang meninggalkan lingkaran haus pada pelapiknya dan boleh menyebabkan tali di dalam aliran bawahnya, jadi penilaian tetap bagi setiap prestasi hidrosiklon mesti dilakukan dan dibandingkan dengan rekod penyelenggaraan atau spesifikasi pengilang untuk mengenal pasti penyelewengan atau degradasi. Penyimpanan rekod membantu mengenal pasti sebarang isu berulang dengan cepat supaya kakitangan penyelenggaraan boleh merancang dengan sewajarnya.

Panjang Taufan

Panjang taufan adalah faktor penting apabila ia datang untuk meningkatkan klasifikasi bahan dan kecekapan pengasingan, kerana ia menentukan berapa banyak daya emparan akan dikenakan pada zarah di dalamnya. Secara umumnya, semakin panjang panjangnya, semakin lengkap proses pemisahannya.

Zarah besar terencat buat sementara waktu sebelum memasuki taufan, manakala yang lebih kecil dipercepatkan pada kelajuan tinggi – membawa kepada halaju masuk rendah untuk zarah yang lebih besar, yang membantu meminimumkan hakisan dan memanjangkan jangka hayat siklon.

Panjang ideal untuk pengasingan bahan bergantung pada saiz potongan yang dikehendaki. Apabila digunakan untuk aplikasi mineral, contohnya, ini biasanya bermaksud memilih saiz potongan di mana kebanyakan pepejal melaporkan kepada aliran limpahan dan hanya beberapa ke aliran bawah; lazimnya saiz potongan sasaran ini menentukan diameter siklon yang hendak digunakan dalam setiap aplikasi.

Vortex Finder

Pencari vorteks adalah komponen penting pemisahan siklon yang cekap. Mereka bertindak sebagai antara muka antara daya Empar Pasukan dan daya Seret Pasukan – sama seperti tarik tali antara dua bendera yang diikat pada kedua-dua hujung tali. Apabila Team Centrifugal menarik zarah lebih dekat ke arah cangkang siklon manakala Team Drag menolak.

Ini menjelaskan mengapa reka bentuk bahagian masuk dan sudut kon mempunyai kesan ke atas ketajaman pengelasan. Contohnya, salur masuk arka mencipta kesan pecutan jejari dan praklasifikasi yang lebih kuat yang membantu mengekalkan Cc (Rajah 17).

Pam yang memberi makan kepada siklon juga memainkan peranan penting dalam kapasiti dan titik potongnya, kerana kelajuannya mengubah kadar aliran dan tekanan yang memberi makan kepada Siklon, akhirnya mengubah ciri-ciri pemisahannya; contohnya, mengurangkan kelajuan pam mengakibatkan pemotongan lebih kasar, sambil meningkatkan ia boleh menghasilkan yang lebih halus; kapasiti ditentukan oleh saiz puncaknya juga.