Hidrociklone – Ndarje efektive për përpunim të përmirësuar

Hidrociklonet përdorin shpejtësinë e lëngut për t'u shndërruar në lëvizje rrotulluese, me grimca më të rënda ose më të dendura që rrotullohen rreth murit të brendshëm deri sa të dalin përmes një dalje të kufizuar boshtore të poshtme si rrjedhje, ndërsa grimcat më të imta dalin përmes një dalje boshtore të sipërme si tejmbushje.

Efikasiteti i ndarjes në ciklonet varet nga disa variabla kyçe të projektimit dhe funksionimit, të cilët do të diskutohen këtu si faktorë që ndikojnë në efikasitetin e ndarjes së notave (GSE).

Madhësia dhe dendësia

Hidrociklonet përdorin madhësinë dhe dendësinë për të dalluar materialet. Grimcat më të rënda bllokohen në mure, pastaj dilni përmes një prize të rrjedhjes së poshtme në fund. Grimcat më të vogla më të imëta mbeten pezull pranë majës dhe shkarkohen nëpërmjet daljeve të tejmbushjes (të quajtura edhe spigots) në lartësi të ndryshme në varësi të nevojave të aplikimit në rrjedhën e poshtme.

Performanca e ndarjes në ciklonet varet nga fusha e saj e brendshme e rrjedhës, i cili mund të rregullohet nëpërmjet optimizimit të strukturës së tij ose ndryshimit të parametrave të funksionimit. Shpejtësia e rrjedhës së ushqimit dhe diferenca e presionit përgjatë ciklonit kanë ndikim të veçantë mbi forcën centrifugale të krijuar.

Konsistenca midis presionit të hyrjes dhe shkallës së rrjedhës së furnizimit ndihmon në minimizimin e kohës së qëndrimit të grimcave në një ciklon, dhe zgjedhja e një me diametër të madh kulmi ndihmon në minimizimin e rrezikut të litarit i cili ndodh kur materiali hyn njëkohësisht në daljet e tejmbushjes dhe të rrjedhjes së poshtme..

Rënia e presionit

Hidrociklonet mund të bllokohen me ndotës të fortë, duke krijuar probleme serioze operacionale dhe të pajisjeve si pompat e ushqimit. Inspektimi i rregullt i veshjeve të tyre për shenja konsumimi është thelbësor për të ndihmuar në uljen e këtij rreziku.

Për të arritur një proces ndarjeje efikase, diametri i një cikloni duhet të zgjidhet me kujdes sipas aplikimit të tij. Për më tepër, ndryshimi i shpejtësisë së rrjedhës ose tonë në orë (tph) mund të ndryshojë pikën e tij të prerjes dhe kështu të ndikojë në nivelet e efikasitetit.

Sapo llumi hyn në një ciklon, ai shtyhet në rrotullim me forcë centrifugale dhe fillon të formojë një vorbull brenda dhomës së tij cilindrike. Grimcat më të rënda bien poshtë seksionit të fuçisë për të dalë përmes majës së saj, ndërsa materialet më të lehta tërhiqen në qendër të vorbullës nga lëvizja e lëngut brenda dhe transportohen drejt daljes së saj të tejmbushjes.

Përqendrimi i slurit

Ndarja e hidrociklonit kërkon një sasi të caktuar presioni të brendshëm që duhet të krijohet brenda ciklonit për të arritur sukses. Dendësia e slurit, vëllimi i futur në të dhe madhësia luajnë të gjitha një rol integral në krijimin e kësaj force centrifugale – duke shtyrë grimcat më të rënda drejt qendrës sesa drejt majës së saj dhe jashtë daljes së tejmbushjes.

Përqendrimi i ulët i ushqimit mund të rezultojë në ndarje më të trashë ndërsa presioni i lartë i ushqimit prodhon rezultate më të imëta. Për më tepër, madhësia e hyrjes mund të ketë një ndikim të madh në rezultatet e ndarjes; hyrjet më të mëdha rrisin kapacitetin.

Yang et al. kreu kërkime për të vlerësuar performancën e ndarjes së hidrocikloneve me diametra të ndryshëm kryesorë duke përdorur metoda simulimi dhe eksperimenti. Rezultatet e tyre treguan se kur përdoret për të ndarë slurin në hidrociklone më të vogla Dc në daljen e rrjedhës së tejmbushjes, përqendrimi gradualisht rritet ndërsa zvogëlohet në zona më larg nga kulmi i ciklonit., duke sugjeruar që këta hidrociklone të arrijnë efikasitet të përmirësuar të ndarjes.

Gjetësi i vorbullës

Materiali ushqimor futet në mënyrë tangjenciale në ciklon dhe rrotullohet për të gjeneruar forcë centrifugale e cila ndan grimcat më të rënda nga ato më të lehta, me ato më të lehta që dalin nga një prizë e tejmbushjes ndërsa më të trashë, grimcat më të rënda dalin nëpërmjet një daljeje të rrjedhjes së poshtme.

Madhësia e prerjes së grimcave në një hidrociklon ndikohet nga shumë variabla, siç është shpejtësia e hyrjes së tij, raportet e shpejtësisë së rrjedhës së qarkut të shkurtër dhe efikasiteti i ndarjes. Për të vlerësuar këto ndikime në madhësinë e prerjes së grimcave në hidrociklone, një model duke përdorur analizën e stresit të Reynolds dhe vëllimin e lëngut u përdor për të parashikuar procesin e ndarjes së tij.

Rezultatet treguan se shpejtësia e hyrjes dhe gjatësia e gjetësit të vorbullës kanë efektin më të madh në madhësinë e prerjes së grimcave. Një Finder Vortex më e gjatë mund të zvogëlojë rënien e presionit dhe shpejtësitë aksiale/tangjenciale/radiale, por do të rriste luhatjet e AVWZ; muret më të trasha mund të ndihmojnë ende në reduktimin e këtyre faktorëve, megjithatë kanë më pak ndikim në rrjedhën e qarkullimit në hapësirat para ndarjes.