Hydrocyklóny zlepšujúce účinnosť v procesoch separácie pevných kvapalín
Oddeľovanie kvapalín je neoddeliteľnou súčasťou mnohých priemyselných procesov, a typicky zahŕňa pohyb rôznych fáz s rôznymi hustotami cez cyklón.
Skúma sa účinnosť triedenia tried (GSE) a krivky tlakovej straty pre optimalizovaný hydrocyklón typu A a jeho konvenčný náprotivok. Výsledky ukazujú, že zväčšujúci sa uhol ústia spočiatku zvyšuje GSE a potom ho postupne znižuje, keď sa pokles tlaku v priebehu času postupne znižuje.
Vysoké náklady na prevádzku a údržbu
Spoločnosti, v reakcii na rastúce obavy z nedostatku vody a čoraz prísnejšie environmentálne predpisy, zvýšili investície do systémov úpravy vody. Takéto systémy zahŕňajú použitie hydrocyklónov na separáciu pevných častíc od kvapaliny. Ako spoločnosti sa zameriavajú na vodohospodárske stratégie v energetike, poľnohospodárstvo, a farmaceutických sektoroch – tento dopyt sa zvyšuje aj po takýchto zariadeniach.
Integrácia týchto systémov do existujúcich priemyselných procesov môže byť nákladná; to platí najmä pre väčšie, zložitejšie hydrocyklóny.
Prevádzkové náklady hydrocyklónu môžu byť vysoké v dôsledku rôznych faktorov. Patria sem náklady spojené s obstarávaním surovín a ich monitorovaním a udržiavaním, kolísavé zloženie krmiva a zmeny prevádzkových podmienok ovplyvňujúce účinnosť separácie, ako aj nadmerné opotrebovanie, čo má za následok vyššie náklady na údržbu a výmenu. Na riešenie týchto obáv, výrobcovia vytvorili nové konštrukcie hydrocyklónov s vyššou účinnosťou a zvýšeným výkonom.
Vysoké environmentálne obavy
Cyklón má dva východy, v spodnej časti menšie (podtekanie) a väčšie v hornej časti (pretečeniu). Prvý obsahuje hustejšiu alebo hrubšiu frakciu, zatiaľ čo prepad obsahuje jemnejšie častice; odstredivá sila prenáša ťažšie častice smerom k stenám, zatiaľ čo jemnejšie častice sa zachytávajú medzi týmito dvoma stenami a nakoniec sú vypustené prepadom.
Táto separácia vedie k hromadeniu pevného odpadu, ktorý sa ťažko likviduje, pričom ich abrazívny charakter spôsobuje nadmerné opotrebovanie a nákladnú údržbu, najmä ak je distribúcia veľkosti častíc vysoká.
V takýchto prípadoch, vstrekovanie vzduchu môže pomôcť zvýšiť výkon odmasťovania cyklónu. Vytvorením vzduchového jadra vo vnútri, vstrekovanie vzduchu zvyšuje rýchlosť migrácie olejových častíc na stranu odpadu. Ďalej, táto metóda znižuje dĺžku oblasti spätného toku a zároveň zvyšuje účinnosť separácie.
Obmedzená účinnosť pri manipulácii s jemnými časticami
Účinnosť hydrocyklónovej separácie môže často závisieť od mnohých rôznych faktorov. Tieto môžu zahŕňať veľkosť a tvar častíc, koncentrácia kalu a mechanické opotrebenie. Preto, výber optimálnej kombinácie axiálnej a tangenciálnej rýchlosti pre váš cyklón mu umožní prispôsobiť sa rôznym veľkostiam častíc a zároveň pomôže minimalizovať straty turbulenciou, čo poskytne presnejšie výsledky separácie.
Účinná viskozita suspenzie má tiež vplyv na účinnosť separácie, pretože určuje, koľko hrubého a jemného produktu sa získa z každého vstupu cyklónu. Ďalej, veľkosť jeho vstupu má vplyv, pretože nekruhové prívodné kanály majú tendenciu mať väčšiu separačnú účinnosť ako kruhové. Ďalej, zmena uhlov ústia cyklónov má významný vplyv na ich výkon: ich zvýšenie zvyšuje účinnosť separácie, ale súčasne zvyšuje pokles tlaku, zatiaľ čo udržiavanie priemerného uhla otvoru poskytuje optimálnu rovnováhu medzi účinnosťou separácie a poklesom tlaku.
Nadmerná spotreba energie
Zatiaľ čo bod rezu alebo veľkosť separácie ovplyvňujú mnohé faktory, koncentrácia častíc v kŕmnych kaloch má osobitný význam pri určovaní ich veľkosti alebo bodu rezu. Kontroluje, koľko hrubých až jemných produktov sa získa a má priamy vplyv na účinnosť separácie; zvýšenie koncentrácie vstupných pevných látok bude typicky viesť k hrubším veľkostiam rezu, ktoré oslabia separačný výkon a zníži separačnú účinnosť.
Tvar vstupu cyklónu môže navyše výrazne ovplyvniť jeho výkon, tvar vstupu cyklónu môže mať veľký vplyv na jeho výkon. Tangenciálny vstup na vstupe vytvára nestabilnú štruktúru prúdenia charakterizovanú nestabilnými vlniacimi sa štruktúrami prúdenia, čo vedie k rozpadu kvapôčok oleja a zvýšenej intenzite turbulencie, čo vedie k zníženiu účinnosti separácie a nákladov na energiu pri prevádzke..
Cyklón pravidelne čistite, aby ste predišli upchatiu a zabezpečili optimálny výkon, pri tomto úsilí často používajú nebezpečné chemikálie. Ďalej, je nevyhnutné, aby sa pri odstraňovaní problémov, ktoré sa vyskytnú počas prevádzky, dôkladne monitorovali kľúčové prevádzkové parametre.