Hidrociklone – Përmirësimi i efikasitetit në klasifikimin dhe ndarjen e materialeve

Hidrociklonet përdoren për të ndarë materialet përmes forcës centrifugale. Fazat e lehta me densitet më të ulët udhëtojnë spirale drejt daljes së tejmbushjes ndërsa fazat e rënda me densitet më të lartë lëvizin drejt qendrës dhe shkarkohen përmes daljeve të rrjedhjes së poshtme.

Lakoret e vlerës mesatare të OC në daljen e tejmbushjes ilustrojnë tendencat në ndryshim ndërsa Dc rritet.

Shpejtësia e rrjedhjes

Materiali ushqimor futet në mënyrë tangjenciale në hidrociklon nën presion dhe bën që forcat centrifugale të lëvizin lart e poshtë përgjatë murit të tij konik., duke shtyrë fazat më të rënda lart e poshtë si përgjigje. Me çdo ulje të diametrit vjen një rritje e shpejtësisë për ndarje maksimale; lëndët e ngurta të përqendruara dalin në majë.

Duhet të vendoset një normë e përshtatshme rrjedhjeje për të prodhuar përqendrimin e dëshiruar të materialit në një tejmbushje. Ndryshimet në shpejtësi mund të ndryshojnë trajektoret e grimcave brenda rrjedhave të vorbullës së brendshme dhe të jashtme, duke ndryshuar përfundimisht raportin e ndarjes.

Bicalho et al kanë raportuar se rritja e normave të rrjedhës së ushqimit brenda disa parametrave mund të forcojë fushat e forcës centrifugale dhe të rrisë efikasitetin e përgjithshëm të ndarjes, por tejkalimi i këtyre parametrave mund të zvogëlojë kohën efektive të mbajtjes së grimcave dhe raportin e ndarjes së rënies. Prandaj, mbajtja e duhur e të dhënave duhet të mbahet për të identifikuar devijimet ose degradimet e performancës dhe për të vlerësuar nëse duhet të ndërmerren veprime të mirëmbajtjes për të rivendosur performancën optimale.

Presioni

Lluri futet në mënyrë tangjenciale në zonën cilindrike të një cikloni me shpejtësi të lartë dhe më pas përshpejtohet nga gjeometria dhe presioni i tij për të prodhuar një forcë centrifugale intensive, duke krijuar ndarje midis përbërësve të lehtë dhe të rëndë të slurit, me grimca të rënda që dalin nëpërmjet tejmbushjes nga dalja e tij e majës, ndërsa përbërësit më të lehtë vazhdojnë të bien në bazën e cilindrit ku mblidhen.

Rritja e presionit të ushqimit ka efektin e rritjes së efikasitetit të ndarjes dhe përqendrimit të rrjedhës së poshtme duke ndryshuar rrjedhat e vorbullës së brendshme dhe të jashtme, duke prodhuar kështu një raport më të lartë ndarjeje.

Turbulenca e tepruar mund të krijojë erozion brenda një hidrocikloni që lë pas spirale të konsumit në rreshtimin e tij dhe mund të shkaktojë litar në rrjedhjen e tij të poshtme, kështu që vlerësimi i rregullt i performancës së çdo hidrocikloni duhet të bëhet dhe të krahasohet me të dhënat e mirëmbajtjes ose specifikimet e prodhuesit për të identifikuar devijimet ose degradimet. Mbajtja e shënimeve ndihmon në identifikimin e shpejtë të çdo problemi të përsëritur në mënyrë që stafi i mirëmbajtjes të mund të planifikojë në përputhje me rrethanat.

Gjatësia e ciklonit

Gjatësia e ciklonit është një faktor thelbësor kur bëhet fjalë për përmirësimin e klasifikimit të materialit dhe efikasitetit të ndarjes, pasi përcakton se sa forcë centrifugale do të zbatohet ndaj grimcave brenda saj. Në përgjithësi, aq më e gjatë është gjatësia e tij, aq më i plotë bëhet procesi i ndarjes së tij.

Grimcat e mëdha vonohen përkohësisht përpara se të hyjnë në një ciklon, ndërsa ato më të voglat përshpejtohen me shpejtësi të madhe – duke çuar në shpejtësi të ulët hyrëse për grimcat më të mëdha, e cila ndihmon në minimizimin e erozionit dhe zgjatjen e jetëgjatësisë së ciklonit.

Gjatësia ideale për ndarjen e materialit varet nga madhësia e dëshiruar e prerjes. Kur aplikohet në aplikime minerale, për shembull, kjo zakonisht nënkupton zgjedhjen e një madhësie të prerjes në të cilën shumica e lëndëve të ngurta raportojnë te rryma e tejmbushjes dhe vetëm disa te rryma nën rrjedhje; në mënyrë tipike, kjo madhësi e prerjes së synuar përcakton se cilin diametër të ciklonit duhet përdorur në çdo aplikim.

Gjetësi i vorbullës

Gjetësit e vorbullës janë një komponent integral i ndarjes efikase të cikloneve. Ato veprojnë si ndërfaqe ndërmjet forcës centrifugale të ekipit dhe forcës së tërheqjes së ekipit – e ngjashme me tërheqjen e luftës midis dy flamujve të lidhur në të dy skajet e një litari. Ndërsa Team Centrifugal i tërheq grimcat më pranë guaskës së ciklonit ndërsa Team Drag largohet.

Kjo shpjegon pse dizajni i seksionit të hyrjes dhe këndi i konit kanë një efekt në mprehtësinë e klasifikimit. Për shembull, një hyrje me hark krijon përshpejtim radial më të fortë dhe efekte paraklasifikimi që ndihmojnë në ruajtjen e Cc (Figura 17).

Pompat që ushqejnë ciklonet gjithashtu luajnë një rol integral në kapacitetin dhe pikën e tij të prerjes, pasi shpejtësia e tyre ndryshon shpejtësinë e rrjedhjes dhe presionin që ushqen ciklonin, duke ndryshuar përfundimisht karakteristikat e tij të ndarjes; për shembull, ulja e shpejtësisë së pompës rezulton në prerje më të trashë, ndërsa rritja e tij mund të prodhojë më të imta; kapaciteti përcaktohet edhe nga madhësia e majës së tij.