Гидроциклоны – Эффективное разделение для улучшения обработки

Гидроциклоны используют скорость жидкости для преобразования во вращательное движение., с более тяжелыми или более плотными частицами, циркулирующими по спирали вокруг внутренней стенки до тех пор, пока они не выйдут через ограниченное осевое нижнее выпускное отверстие в виде нижнего потока., в то время как более мелкие частицы выходят через осевое верхнее выпускное отверстие в виде перелива.

Эффективность сепарации в циклонах зависит от нескольких ключевых конструктивных и рабочих переменных., которые будут обсуждаться здесь как факторы, влияющие на эффективность разделения сортов. (Высшая школа экономики).

Размер и плотность

Гидроциклоны используют размер и плотность для различения материалов.. Более тяжелые частицы задерживаются стенками., затем выйдите через сливное отверстие внизу. Более легкие и мелкие частицы остаются взвешенными вверху и выводятся через переливные отверстия. (также называемые патрубками) на различной высоте в зависимости от потребностей последующего применения.

Производительность сепарации в циклонах зависит от внутреннего поля потока., который можно корректировать путем оптимизации его конструкции или изменения рабочих параметров.. Скорость потока сырья и разница давлений в циклоне оказывают особое влияние на создаваемую центробежную силу..

Согласованность между давлением на входе и скоростью потока сырья помогает минимизировать время пребывания частиц в циклоне., а выбор одного из них с большим диаметром вершины помогает минимизировать риск запутывания, которое возникает, когда материал одновременно поступает как в переливное, так и в нижнее выпускное отверстие..

Падение давления

Гидроциклоны могут быть заблокированы твердыми загрязнителями., создание серьезных проблем с эксплуатацией и оборудованием, таких как питательные насосы. Регулярная проверка вкладышей на наличие признаков износа является ключом к снижению этого риска..

Для достижения эффективного процесса разделения, диаметр циклона должен быть тщательно выбран в соответствии с его применением.. Более того, изменение скорости потока или тонн в час (т/ч) может изменить точку отсечки и, таким образом, повлиять на уровень эффективности.

Как только суспензия попадает в циклон, он приводится во вращение под действием центробежной силы и начинает образовывать вихрь внутри своей цилиндрической камеры.. Более тяжелые частицы падают вниз по секции цилиндра и выходят через его вершину, в то время как более легкие материалы втягиваются в центр вихря за счет движения жидкости внутрь и транспортируются к выходному отверстию для перелива..

Концентрация суспензии

Гидроциклонное разделение требует определенного внутреннего давления, которое необходимо создать внутри циклона для достижения успеха.. Плотность суспензии, объем подаваемого в него материала и размер играют важную роль в создании этой центробежной силы. – выталкивание более тяжелых частиц к центру, а не к его вершине, и через переливное отверстие.

Низкая концентрация сырья может привести к более грубому сепарированию, тогда как высокое давление подачи дает более тонкие результаты.. Более того, Размер входного отверстия может иметь большое влияние на результаты разделения; большие входные отверстия увеличивают производительность.

Ян и др.. проведены исследования по оценке эффективности разделения гидроциклонов различного основного диаметра с использованием как методов моделирования, так и экспериментальных методов.. Их результаты показали, что при использовании для разделения шлама на меньшие по размеру гидроциклоны постоянного тока при переливе концентрация на выходе постепенно увеличивается, в то время как она снижается в более отдаленных областях от вершины циклона., предполагая, что эти гидроциклоны обеспечивают повышенную эффективность разделения..

Поиск вихрей

Исходный материал вводится в циклон по касательной и вращается для создания центробежной силы, которая отделяет более тяжелые частицы от более легких., более легкие выходят через переливное отверстие, а более грубые, более тяжелые частицы выходят через выпускное отверстие для нижнего слива.

На размер частиц в гидроциклоне влияют многие переменные., например, скорость на входе, коэффициенты расхода короткого замыкания и эффективность разделения. Оценить это влияние на размер фракций частиц в гидроциклонах., модель с использованием анализа напряжения Рейнольдса и объема жидкости использовалась для прогнозирования процесса ее разделения..

Результаты показали, что скорость на входе и длина вихревого устройства оказывают наибольшее влияние на размер фракции частиц.. Более длинный вихревой искатель может снизить перепад давления и осевые/тангенциальные/радиальные скорости, но увеличит колебания AVWZ.; более толстые стенки все равно могут помочь уменьшить эти факторы., но при этом оказывают меньшее влияние на циркуляционный поток в пространствах предварительного разделения..