Hidrociklone për ndarje efikase të lëngjeve të ngurta

Hidrociklonet janë krijuar për të përmirësuar performancën e ndarjes duke ulur njëkohësisht konsumin e energjisë duke ndryshuar rrjedhën e lëngut brenda pajisjes.

Ndarja primare ndodh në seksionin cilindrik të një cikloni përpara se grimcat të hyjnë në seksionin konik për procese shtesë të ndarjes që varen nga dendësia e ushqimit.

Gjeometria e ciklonit

Një ciklon është një pajisje rrethore që përdor forcën centrifugale për të ndarë grimcat ose pikat më të mëdha nga një medium.. Kur forca e saj centrifugale tejkalon forcën e tërheqjes së lëngjeve, grimcat më të mëdha ose më të dendura largohen nga një dalje e sipërme në krye, ndërsa grimcat më të imta ose të hedhura dalin përmes daljeve më të ulëta të hedhjes në bazë.

Modelet e hyrjes tangjenciale nxisin formimin e fortë të vorbullës, rritjen e efikasitetit të ndarjes. Për më tepër, dizajni parandalon rrjedhën e qarkut të shkurtër që ndodh kur gazi me shpejtësi të lartë hyn në ndarës.

Për efikasitet maksimal të ndarjes, trupi/fuçia e një cikloni duhet të ketë madhësinë e duhur për të siguruar efikasitet optimal të ndarjes. Për të përcaktuar këtë, shikoni për një spërkatje të lehtë me ventilim ndërsa materiali del nga kulmi i ciklonit; kjo tregon se ka pasur madhësinë e duhur. Nëse në vend të kësaj, materiali rrjedh nga poshtë ndarësit tuaj, ose rrisni presionin/rrjedhjen e ushqimit ose zvogëloni madhësinë e prerjes (dmth. ashpër atë).

Çarjet e tejmbushjes

Dizajni i çarjeve të tejmbushjes ka një ndikim të madh në efikasitetin e ndarjes së hidrociklonit dhe raportin e ndarjes. Në përgjithësi, performanca rritet me rritjen e gjerësisë së çarjes së tejmbushjes dhe zvogëlimin e gjerësisë së çarjes nën rrjedhje.

Kur futet në një ciklon, llumi rrotullohet brenda mureve të tij cilindrike duke krijuar forcë centrifugale për të renditur materialet sipas densitetit. Grimcat e rënda përplasen me murin dhe tërhiqen poshtë përmes një tubi dalës të quajtur gjetës vorbullash përpara se të dalin përmes një tubi dalës nën rrjedhje; ato të rënda mbeten të bllokuara kundër tij dhe kështu grumbullohen atje derisa të tejkalohen nëpërmjet gjetësit të vorbullës ose tubit të daljes së gjetësit të vorbullës.

Për efikasitet optimal të një hidrocikloni, duhet të arrihet një raport optimal midis shpejtësisë aksiale dhe tangjenciale për të minimizuar intensitetin e turbulencës dhe humbjet e energjisë brenda mureve të saj, si dhe për t'u mundësuar grimcave të dritës të kenë akses në forcën e mjaftueshme centrifugale për të arritur daljen e tyre të tejmbushjes..

Këndet e grykës

Kur ushqehet në mënyrë tangjenciale në një cilindër ciklon, veprimi i tij rrotullues konverton shpejtësinë e lëngut në forcë centrifugale që tërheq grimcat më të rënda drejt murit ndërsa grimcat më të lehta grumbullohen dhe spirale lart për të dalë përmes daljes së sipërme të tejmbushjes; grimcat më të rënda më të trashë më pas bien mbrapsht në pjesën e poshtme të daljes së saj, duke hedhur poshtë me pak lëng përmes një tubi zgjatues (i quajtur gjetës vorbullash).

Ndarja e hidrociklonit mund të bëhet më efektive duke përdorur modele rrjedhëse jo prerëse që minimizojnë forcat e prerjes; Modelet pa qethje mund të ofrojnë avantazhe të tjera mbi filtrimin tradicional të mediave, si p.sh. rritja e jetëgjatësisë së ftohësit. Gjatë projektimit të sistemit, megjithatë, duhet të merret parasysh edhe prerja.

Shpërndarja boshtore e shpejtësisë

Kur forca centrifugale mund të tejkalojë forcat e fërkimit të përjetuara nga lëngu, grimcat e rënda ndahen nga lëngu dhe dalin përmes një dalje boshtore të poshtme (nën rrjedhje) ndërsa lëngjet më të lehta hyjnë përmes një dalje të sipërme të një hidrocikloni (vërshoj).

Një ciklon përmban dy dalje në boshtin e tij boshtor; një në fund i njohur si “ana refuzuese,” dhe një tjetër prizë më e madhe në krye të njohur si “anën e tejmbushjes.” Injeksioni tangjencial në dhomën e tij cilindrike krijon një model rrjedhjeje rrotulluese; shkarkimi nga ana e tejmbushjes kalon përmes një tubi boshtor që del nga maja e ciklonit.

Megjithatë, Karakteristikat e natyrshme të rrjedhës së lëngut çojnë në ndarje të papërsosur dhe humbje të energjisë pavarësisht nga gjeometria. Duke synuar dizajnin optimal, janë propozuar dhe testuar dizajne të ndryshme për përmirësimin e rrjedhës së lëngjeve – siç është futja e një trupi qendror9, koni i brendshëm11, tuba të dyfishtë të tejmbushjes12-13, koni i çarë14 dhe kapaku i tejmbushjes15 për shembull; të gjithë kanë treguar se zvogëlojnë diametrin e bërthamës së ajrit duke rritur performancën e klasifikimit të madhësisë së grimcave.