Hidrociklone – Ndarja efikase e grimcave për performancë optimale

Ushqimi i llumit futet në mënyrë tangjenciale në një cilindër ciklon, duke e bërë atë të rrotullohet dhe të gjenerojë forcë centrifugale që detyron grimcat më të rënda drejt murit të saj ndërsa ato më të lehta dalin përmes daljes së sipërme të tejmbushjes.

Për të rritur mprehtësinë e ndarjes, një model i ri përdor një unazë të pjerrët në pllakën e sipërme, shufër qendrore, dhe koni i majës – Vizualizimi i trajektores së grimcave verifikon rezultatet e simulimit të CFD.

Ndarja efikase e grimcave

Performanca e ndarjes së hidrociklonit varet nga disa variabla të projektimit dhe operacional. Këto variabla përfshijnë dizajnin hidrociklon, madhësia dhe gjatësia; kushtet operative si shpejtësia e rrjedhës së ushqimit, presioni dhe niveli i përqendrimit të slurit; si dhe vetitë fizike si densiteti i shpërndarjes së madhësisë së grimcave viskoziteti i përmbajtjes së saj.

Fraksionet e trasha përshpejtohen përmes forcave centrifugale në pjesën e cilindrit dhe udhëtojnë poshtë drejt lëngut, ndërsa ato më të imët rrotullohen me të dhe dalin përmes një hundë kulmi në fund të Hidrociklonit. Kjo hundë kulmi mund të rregullohet për të arritur madhësitë e prerjes nga 2.7 graviteti specifik (SG) deri në 400 rrjetë (20një).

Modele të shumta të lëngjeve janë përdorur për të analizuar sjelljen e rrjedhës në hidrociklone. Teoritë e hershme bazoheshin në teoritë e ekuilibrit dhe të kohës së qëndrimit; modelet matematikore më të fundit përfshijnë komponentët e dinamikës së lëngjeve dhe grimcave, si dhe metodat numerike dhe eksperimentale të hetimit të sjelljes së tij të rrjedhës.

Një faktor që ndikon në efikasitetin e ndarjes është rënia e presionit të brendshëm. Me rritjen e përqendrimit të slurit, kjo rritet për shkak të rritjes së viskozitetit; një tjetër ndikues i efikasitetit të ndarjes është rrezja e hapjes që korrespondon me shpërndarjen e shpejtësisë tangjenciale në hidrociklone – prandaj optimizimi i rrezes së grykës do të rrisë efikasitetin maksimal të ndarjes.

Efikasitet i lartë

Hidrociklone përdorin presionin nga një lëng hyrës për të gjeneruar forcë centrifugale dhe modele rrjedhjeje që ndajnë grimcat nga lëngjet ose mediumet e llumit. Lluri hyn përmes një porti tangjencial të ushqimit në trupin kryesor të një hidrocikoni ku më pas pompohet poshtë në një formë konike me rrjedhje rrotulluese duke rritur inercinë e komponentëve më të rëndë dhe duke i përqendruar ato përgjatë perimetrit të tij, ndërsa përbërësit më të lehtë tërhiqen drejt një tejmbushjeje boshtore ose prizë për qëllime raportimi..

Efikasiteti i ndarjes së hidrociklonit mund të vlerësohet duke përdorur një model të performancës së klasifikimit të madhësisë, i cili funksionon duke ndjekur grimcat me përmasa specifike nga pika e tyre e hyrjes përmes daljes së hidrociklonit dhe derdhjes, ku regjistrohen përqendrimet e tyre. Modeli përfshin aspekte të tilla si gjeometria dhe ekuilibri i forcave që veprojnë mbi secilën grimcë për të parashikuar se si do të shpaloset trajektorja e tyre.

Hidrociklonet prodhojnë prerje më të imta si presioni i hyrjes së tyre (tph) ose shpejtësia e rrjedhjes rritet, për shkak të një këndi konik në rritje i cili i afron grimcat më afër majës së tij. Presioni i lëngut që hyn gjithashtu ndikon në këtë rezultat duke ndryshuar densitetin; një hyrje shumë e dendur mund të parandalojë ndarjen e duhur të grimcave, duke çuar në grumbullimin e ndotësve që tejkalojnë pragjet e problemeve dhe duke u bërë kështu një problem që duhet të korrigjohet duke ulur normat e rrjedhës dhe tonelatat në orë të sistemit – në këtë mënyrë Hidrociklone nuk mbingarkohen!

Mirëmbajtje e lehtë

Efikasiteti i ndarjes së hidrociklonit varet nga madhësia dhe karakteristikat e ushqimit, duke përfshirë këndin e konit dhe lartësinë e lartësisë së cilindrit. Një kënd më i madh i konit dhe lartësi më e shkurtër do të rrisë efikasitetin e ndarjes së grimcave; shtesë, lloji i grimcave të ngurta të tilla si ndotës të mëdhenj me fije mund të bllokojnë grykën e rrjedhës së poshtme dhe të ridrejtojnë të gjitha materialet e ndara pa u ndarë, rritja e konsumit të brendshëm dhe zvogëlimi i efikasitetit të përgjithshëm ndërsa trupat e vegjël të krisur mund të futen në një vorbull ajri dhe të rrisin problemet e shkumëzimit.

Dendësia më e lartë e ushqimit rezulton në shpërndarje më të ngushtë të madhësisë së grimcave ndërsa densiteti më i ulët është përgjegjës për zgjerimin e tij. Ciklonet’ pikat e prerjes mund të rregullohen duke ndryshuar shpejtësinë e tyre të rrjedhjes ose tonelatat në orë (tph), edhe pse kjo duhet të mbetet proporcionale.

Monitoroni diferencën e presionit në të gjithë ciklonin tuaj Si një pjesë kyçe e mirëmbajtjes së vazhdueshme, monitorimi i diferencës së presionit është gjithashtu i domosdoshëm. Devijimet nga diapazoni i pritur mund të tregojnë bllokime, erozion ose çështje operative që kërkojnë vëmendje – me një sistem të përshtatshëm monitorimi të presionit që ofron reagime në kohë reale dhe parandalon plotësisht kohën e ndërprerjes.

I plasaritur, thyerja ose ndonjë shenjë tjetër e dëmtimit strukturor duhet të adresohet menjëherë për të shmangur humbjen e materialit, ndarje joefektive dhe rreziqe sigurie. Përveç kësaj, është thelbësore që erozioni ose bllokimet të pengojnë rrjedhën e duhur të lëngut si në lidhjet hyrëse ashtu edhe në dalje, si dhe në nivelin e gjetësit të majës/vorbullës.

Konsumi i ulët i energjisë

Hidrociklonet janë zgjidhje me kosto efektive për aplikimet e ndarjes së madhësisë së grimcave në industri si minierat, vaj & trajtimi i gazit dhe ujit. Duke përdorur forcën centrifugale të krijuar nga rrotullimi i lëngut brenda, hidrociklonet kapin grimcat e ngurta pa pjesë të lëvizshme – një qasje ekonomike dhe e drejtpërdrejtë për aplikimet e ndarjes së grimcave të tilla si minierat.

Efikasiteti i ndarjes së hidrociklonit mund të matet ose në një vëllim (%v/v) ose bazë masive (%w/w) bazë, me llogaritjet vëllimore përgjithësisht më të shpejta dhe më të thjeshta ndërsa llogaritjet e masës japin rezultate më të sakta.

Efikasiteti i shkallës së hidrociklonit mund të ndikohet shumë nga shpejtësia dhe përqendrimi i lëvizjes së pikave. Kur shpejtësia e pikave rritet, po ashtu edhe forca tangjenciale dhe efekti centrifugal, duke çuar në përmirësimin e efikasitetit të notave; megjithatë nëse përqendrimi i pikave tejkalon kufirin e pragut optimal, ky efekt anulohet dhe efikasiteti i ndarjes zvogëlohet ndjeshëm..

Një tjetër element kyç që ndikon në performancën e Hidrociklonit është këndi i tij i konit dhe gjatësia cilindrike, zakonisht 6 gradë për të dyja. Një gjatësi më e gjatë koni shpesh përmirëson performancën e ndarjes. Për më tepër, është thelbësore që pika e prerjes të mbetet e qëndrueshme pavarësisht nga ndryshimet në shpejtësinë e rrjedhës ose tonelatat në orë (tph), ose përndryshe do të shfaqen ndryshime të mëdha në efikasitetin e ndarjes; për këtë arsye rekomandohet përdorimi i disqeve me shpejtësi të ndryshueshme për kontrollin e këtyre dy parametrave.