Hydrocyclonen – Verbetering van de efficiëntie bij materiaalclassificatie en -scheiding
Hydrocyclonen worden gebruikt om materialen te scheiden door middel van middelpuntvliedende kracht. Lichte fasen met lagere dichtheden bewegen zich spiraalvormig naar de overloopuitlaat, terwijl zware fasen met hogere dichtheden naar het midden bewegen en via onderstroomuitlaten worden afgevoerd.
Curven van de gemiddelde OC-waarde bij de overloopuitlaat illustreren veranderende trends naarmate Dc toeneemt.
Stroomsnelheid
Toevoermateriaal wordt onder druk tangentieel in de hydrocycloon gevoerd en zorgt ervoor dat centrifugaalkrachten langs de conische wand op en neer bewegen, als reactie hierop zwaardere fasen naar boven en naar beneden duwen. Met elke afname van de diameter komt een toename van de snelheid voor maximale scheiding; geconcentreerde vaste stoffen verlaten de top.
Om de gewenste materiaalconcentratie in een overstort te bereiken moet een geschikt debiet worden ingesteld. Variaties in snelheid kunnen de trajecten van deeltjes binnen zowel de binnenste als de buitenste wervelstromen veranderen, uiteindelijk veranderende splitsingsverhouding.
Bicalho et al. hebben gerapporteerd dat het verhogen van de voedingsstroomsnelheden binnen bepaalde parameters de centrifugale krachtvelden zou kunnen versterken en de algehele scheidingsefficiëntie zou kunnen verhogen, maar het overschrijden van deze parameters kan de effectieve retentietijd van deeltjes en de druppelsplitsingsratio verminderen. Daarom, Er moet een goede registratie worden bijgehouden om prestatieafwijkingen of verslechtering te identificeren en te beoordelen of onderhoudsactie moet worden ondernomen om de optimale prestaties te herstellen.
Druk
Slurry wordt met hoge snelheid tangentiaal in de cilindrische zone van een cycloon gebracht en vervolgens versneld door de geometrie en druk ervan, waardoor een intense middelpuntvliedende kracht ontstaat., het creëren van scheiding tussen lichte en zware componenten van de mest, waarbij zware deeltjes via de overloop uit de topuitgang naar buiten komen, terwijl lichtere componenten naar de basis van de cilinder blijven vallen waar ze worden verzameld.
Een verhoogde voedingsdruk heeft tot gevolg dat de scheidingsefficiëntie en de onderstroomconcentratie toenemen door zowel de binnenste als de buitenste wervelstromen te veranderen, waardoor een hogere splitsingsratio ontstaat.
Overmatige turbulentie kan erosie veroorzaken in een hydrocycloon, waardoor er slijtagespiralen in de voering achterblijven en er kabels in de onderstroom kunnen ontstaan, er moet dus regelmatig een evaluatie van de prestaties van elke hydrocycloon plaatsvinden en deze worden vergeleken met onderhoudsgegevens of specificaties van de fabrikant om afwijkingen of degradatie te identificeren. Door het bijhouden van gegevens kunnen terugkerende problemen snel worden geïdentificeerd, zodat het onderhoudspersoneel dienovereenkomstig kan plannen.
Cycloon lengte
De lengte van de cycloon is een essentiële factor als het gaat om het verbeteren van de materiaalclassificatie en de scheidingsefficiëntie, omdat het bepaalt hoeveel middelpuntvliedende kracht zal worden uitgeoefend op de deeltjes erin. Over het algemeen gesproken, hoe langer de lengte is, des te completer wordt het scheidingsproces.
Grote deeltjes worden tijdelijk tegengehouden voordat ze in een cycloon terechtkomen, terwijl kleinere met hoge snelheid worden versneld – wat leidt tot een lage inlaatsnelheid voor grotere deeltjes, wat helpt erosie te minimaliseren en de levensduur van de cycloon te verlengen.
De ideale lengte voor materiaalscheiding hangt af van de gewenste snijgrootte. Wanneer toegepast op minerale toepassingen, Bijvoorbeeld, dit betekent gewoonlijk het kiezen van een snijgrootte waarbij de meeste vaste stoffen in de overloopstroom terechtkomen en slechts een deel in de onderstroom; Meestal bepaalt deze beoogde snijgrootte welke cycloondiameter in elke toepassing moet worden gebruikt.
Vortexzoeker
Vortexzoekers zijn een integraal onderdeel van efficiënte cycloonscheiding. Ze fungeren als de interface tussen Team Centrifugal Force en Team Drag Force – vergelijkbaar met touwtrekken tussen twee vlaggen die aan beide uiteinden van een touw zijn vastgebonden. Terwijl Team Centrifugal deeltjes dichter naar de schil van de cycloon trekt, terwijl Team Drag wegduwt.
Dit verklaart waarom het ontwerp van de inlaatsectie en de kegelhoek een effect hebben op de classificatiescherpte. Bijvoorbeeld, een booginlaat creëert sterkere radiale versnellings- en preclassificatie-effecten die helpen bij het behouden van Cc (Figuur 17).
Pompen die cyclonen voeden, spelen ook een integrale rol in de capaciteit en het snijpunt, omdat hun snelheid de stroomsnelheid en druk verandert en de cycloon voedt, waardoor uiteindelijk de scheidingskenmerken ervan veranderen; bijvoorbeeld, een lager pomptoerental resulteert in een grovere snede, terwijl het verhogen ervan fijnere kan opleveren; capaciteit wordt ook bepaald door de grootte van de top.