Hidrociklone – Si i ndajnë grimcat nga lëngjet

Hidrociklone janë një nga pjesët më të përdorura të pajisjeve të përpunimit të mineraleve. Dizajni i tyre bazë mbështetet në presionin nga jashtë për të prodhuar një lëvizje rrotulluese në përzierjen e lëngshme brenda saj, duke bërë që grimcat e rënda të grumbullohen përgjatë mureve të tij përpara se të shkarkohen përmes daljes së poshtme të tij.

Ata ndajnë grimcat

Hidrociklonet janë pajisje statike që përdorin përshpejtimin centrifugal për të ndarë grimcat me dendësi të ndryshme nga lëngu. Grimca të dendura – qoftë të ngurtë apo të lëngët – lëvizin drejt skajit të jashtëm të një vorbulle ndërsa grimcat më të lehta migrojnë drejt bërthamës së saj qendrore, me grimca më të trashë dhe më të mëdha që largohen përmes rrjedhjes së saj të poshtme, ndërsa gjobat udhëtojnë më tej përpjetë përpara se të dalin përmes majës së tyre përmes forcës centrifugale dhe të dalin përmes tejmbushjes së saj.

Performanca e ndarjes varet nga disa faktorë, duke përfshirë madhësinë e ciklonit, diametri dhe forma si dhe dinamika e lëngjeve dhe vetitë e grimcave në lidhje me karakteristikat e mjedisit të lëngshëm. Materiali ushqimor gërryes ose i dendur ka të ngjarë të mos ndahet në mënyrë efektive me hidrociklone.

Studime të ndryshme kanë eksploruar efektet e madhësisë dhe formës së grimcave në ndarje. Rezultatet kanë treguar se forcat e tërheqjes janë proporcionale me grimcat maksimale të zonës së projektuar përgjatë drejtimit të rrjedhës së lëngut në një hidrociklon; Kashiwaya et al.. hetoi këtë parametër si në ndarjet e vetme ashtu edhe në ato të përziera nëpërmjet teknologjisë së bashkimit CFD-DEM si dhe metodave eksperimentale të provës.

Si masë e efikasitetit të ndarjes, matjen e përqendrimit të “rëndë” në tejmbushje është mënyra ideale për të vlerësuar performancën e hidrociklonit. Kjo mund të realizohet ose në bazë të përqindjes vëllimore ose, më saktë, duke përdorur matjet e peshës.

Ata ndajnë grimcat e trashë

Hidrociklonet përdorin shpejtësinë e hyrjes tangjenciale për të rrotulluar një pezullim brenda, duke krijuar një rrjedhë rrotullimi të jashtme zbritëse dhe duke izoluar përbërësit e rëndë nga lëngu. Komponentët më të rëndë grumbullohen në muret e ciklonit ndërsa grimcat më të lehta kalojnë përmes daljes së tyre të sipërme.

Hidrociklonet janë ndër pajisjet më të përdorura për ndarjen e grimcave të imta dhe të trasha në industrinë e pulpës dhe letrës., falë lehtësisë së tyre të dizajnit, efektiviteti i kostos, lehtësia e funksionimit dhe jetëgjatësia e gjatë pa pasur nevojë për shumë mirëmbajtje ose kontribut nga operatorët. Megjithatë, edhe me të gjitha avantazhet e tyre, ata ende mund të përjetojnë rënie të performancës me kalimin e kohës.

Kur zgjidhni problemet me hidrociklone, mund të jetë e dobishme për të kuptuar funksionimin e tyre dhe faktorët që ndikojnë në performancën e tyre. Një konsideratë e rëndësishme në efikasitetin e tyre të ndarjes është presioni i ushtruar në hyrjen e tyre – i cili ka një ndikim të menjëhershëm në pikën e prerjes së grimcave në varësi të presionit të aplikuar, madhësia e diametrit të konit dhe lloji i materialit.

Hidrociklone vijnë të pajisura me një nga tre modelet e hyrjes: tangjenciale, involute ose hark. Rezultatet e testit të kryera duke përdorur të tre modelet e hyrjes mund të shihen në Fig 7 dhe Tabela 2, ku hidrocikloni i hyrjes së harkut në mënyrë të qëndrueshme ia kalonte të dy homologëve të tyre në një gamë të gjerë kushtesh të klasifikimit të madhësisë (SC).

Ata ndajnë grimcat e imëta

Hidrociklone mund të përdoren për të ndarë grimcat e imëta duke përdorur presionin e lëngut për të gjeneruar një model rrjedhjeje që ndan grimcat bazuar në densitetin dhe formën. Rregullimi i niveleve të presionit në linjën e furnizimit ndryshon pikën e ndarjes (quhet edhe pika e prerjes); presioni më i ulët krijon prerje më të vrazhda ndërsa presioni më i lartë prodhon ndarje më të imët.

Hidrociklonet përdorin pjesën e tyre të brendshme në formë koni për të krijuar një zonë me presion të ulët, e cila përshpejton shkallën e vendosjes së grimcave. Grimcat që vendosen më shpejt migrojnë drejt murit të ciklonit dhe dalin përmes hapjes së majës së tij si rrjedhje e nëndheshme, ndërsa grimcat që vendosen më ngadalë që janë më të rënda se mjedisi i tyre rrethues tërhiqen poshtë nga forca centrifugale dhe dalin përmes gjetësit të tyre të vorbullës si rrjedhje.

Në 6.5 mm nga muri i një cikloni, fazat e grimcave në 6.5 Distanca mm nga muri i saj matet si shuma e përshpejtimit të gradientit të presionit dhe nxitimit të zvarritjes, me nxitim të tërheqjes të përcaktuar si lëvizje relative ndërmjet fazave. Nga të gjitha hyrjet e përdorura për qëllime klasifikimi, Fusha më e fortë e përshpejtimit të tërheqjes së C shpjegon mprehtësinë e saj superiore të klasifikimit në SC-të më të larta të furnizimit.

Ata e ndajnë ujin

Hidrociklonet përdorin presionin e lëngut për të gjeneruar forcë centrifugale dhe modele rrjedhëse që mund të ndajnë grimcat ose pikat nga mjedisi i lëngshëm. Në mënyrë që kjo ndarje të ndodhë, dendësia e tyre duhet të ndryshojë ndjeshëm nga ajo e mjedisit të lëngshëm.

Një dizajn tipik përfshin injektimin e ushqimit në mënyrë tangjenciale me shpejtësi të lartë në një seksion cilindrik të sipërm që bashkon një trup konik, duke krijuar një lëvizje të fortë të lëngut e cila detyron materialet më të trashë nëpër daljet boshtore të poshtme të njohura si anët e refuzimit, dhe ato më të imta përmes tubave boshtor të sipërm të njohur si anët e tejmbushjes.

Kontrolli i madhësisë së prerjes mund të arrihet duke ndryshuar presionin e ushqimit në ciklon. Provat pilot zakonisht përdorin dy valvola për rregullimin e ndarjes së rrjedhës midis prizave derisa të plotësohet vlera e dëshiruar d50; pasi të jetë përcaktuar kjo, një vrimë mund t'i zëvendësojë këto valvola në funksionimin rutinë.

Kjo pajisje përdoret gjerësisht në përpunimin e mineraleve për të klasifikuar grimcat për riqarkullim në qarqet bluarëse, dallojnë mineralet ekonomike dhe gangun, ndani vajin nga uji në INDUSTRITË E RAFINERISE DHE TË VAJTËS DETARE dhe hiqni rërën/llumin nga ujitja ose furnizimet me ujë të pijshëm, ndër shumë përdorime të tjera. Për më tepër, kjo pajisje mund të përdoret gjithashtu si pasurim në rritje për të ulur ngarkesën në pajisjet më të kushtueshme të ndarjes duke përmirësuar ekonominë e përgjithshme të operacioneve.