Хидроциклони – Ефикасно одвајање честица за оптималне перформансе

Додавање муљног раствора се уводи тангенцијално у цилиндар циклона, узрокујући да се ротира и генерише центрифугалну силу која тера теже честице према његовом зиду док лакше излазе кроз његов горњи излазни отвор.

За повећање оштрине раздвајања, нови модел користи нагнути прстен на горњој плочи, централни штап, и вршни конус – визуализација путање честица верификује резултате ЦФД симулације.

Ефикасно одвајање честица

Перформансе одвајања хидроциклона зависе од неколико дизајнерских и оперативних варијабли. Ове варијабле укључују дизајн хидроциклона, величина и дужина; радни услови попут брзине протока хране, притисак и ниво концентрације суспензије; као и физичка својства попут расподеле величине честица густина вискозности њеног садржаја.

Грубе фракције се убрзавају центрифугалним силама у делу цилиндра и путују доле према течности, док се финији заједно са њим ротирају и излазе кроз апексну млазницу на дну хидроциклона. Ова вршна млазница се може подесити како би се постигле величине резања од 2.7 специфична тежина (СГ) до 400 месх (20један).

Бројни модели флуида су коришћени за анализу понашања протока у хидроциклонима. Ране теорије су биле засноване на теоријама равнотеже и времена боравка; новији математички модели укључују компоненте динамике флуида и честица, као и нумеричке и експерименталне методе истраживања његовог понашања течења.

Један фактор који утиче на ефикасност одвајања је унутрашњи пад притиска. Како се концентрација каше повећава, ово се повећава због повећања вискозитета; други фактор који утиче на ефикасност раздвајања је радијус отвора који одговара тангенцијалној расподели брзине у хидроциклонима – стога ће оптимизација радијуса отвора побољшати максималну ефикасност одвајања.

Висока ефикасност

Хидроциклони користе притисак надолазеће течности да би створили центрифугалну силу и обрасце протока који одвајају честице од течних или муљних медија. Муљ улази кроз тангенцијални доводни отвор у главно тело хидроциклона где се затим пумпа наниже у конусни облик са вртложним струјањем који повећава инерцију тежих компоненти и концентрише их дуж свог периметра, док се лакше компоненте повлаче према аксијалном преливу или излазном отвору за потребе извештавања..

Ефикасност одвајања хидроциклона може се проценити коришћењем модела перформанси класификације величине, који функционише тако што прати честице одређених величина од тачке њиховог уласка кроз хидроциклон и преливни отвор, где се бележе њихове концентрације. Модел укључује аспекте као што су геометрија и равнотежа сила које делују на сваку честицу да би се предвидело како ће се њихова путања одвијати.

Хидроциклони производе финије резове као њихов улазни притисак (тпх) или се повећава проток, због све већег угла конуса који привлачи честице ближе његовом врху. Притисак течности која улази такође утиче на овај резултат променом густине; превише густ улаз би могао спречити да се честице правилно одвоје, доводи до накупљања загађивача који премашују прагове проблема и тако постаје проблем који се мора отклонити смањењем протока и тона по сату система – на овај начин хидроциклони не постају преоптерећени!

Лако одржавање

Ефикасност одвајања хидроциклона зависи и од његове величине и од карактеристика напајања, укључујући угао конуса и висину висине цилиндра. Већи угао конуса и мања висина ће повећати ефикасност одвајања честица; додатно, врста чврстих честица као што су велики жилави загађивачи могу зачепити доњу млазницу и преусмерити све одвојене материјале кроз њих без одвајања, повећање унутрашњег хабања и смањење укупне ефикасности док мале љускаве чврсте материје могу да се увуку у ваздушни вртлог и повећају проблеме са пеном.

Већа густина хране доводи до уже дистрибуције величине честица, док је мања густина одговорна за њено ширење. Циклони’ тачке сечења се могу подесити променом њиховог протока или тона на сат (тпх), иако ово мора остати пропорционално.

Пратите разлику притиска у вашем циклону Као кључни део текућег одржавања, праћење разлике притиска је такође неопходно. Одступања од очекиваног опсега могу указивати на блокаде, ерозија или оперативни проблеми који захтевају пажњу – са одговарајућим системом за праћење притиска који пружа повратну информацију у реалном времену и потпуно спречава застоје.

Црацкед, пукнуће или било који други знаци оштећења структуре треба одмах да се позабаве како би се избегао губитак материјала, неефикасно одвајање и опасности по безбедност. Поред тога, кључно је да ерозија или блокаде ометају правилан проток течности и на улазним и излазним прикључцима, као и на нивоу врха/вортекса.

Мала потрошња енергије

Хидроциклони су исплатива решења за апликације за одвајање величине честица у индустријама као што је рударство, уље & третман гаса и воде. Коришћењем центрифугалне силе генерисане ротацијом флуида у унутрашњости, хидроциклони хватају чврсте честице без покретних делова – економичан и једноставан приступ за апликације одвајања честица као што је рударство.

Ефикасност одвајања хидроциклона може се мерити било на волуметријском (%в/в) или масовне основе (%в/в) основу, при чему су волуметријски прорачуни генерално бржи и једноставнији, док масовни прорачуни дају прецизније резултате.

На ефикасност хидроциклона може у великој мери утицати његова брзина и концентрација кретања капљица. Када се брзина капљица повећава, тако и тангенцијална сила и центрифугални ефекат, што доводи до побољшане ефикасности оцена; међутим, ако концентрација капљица пређе оптималну граничну вредност, овај ефекат се поништава и ефикасност одвајања значајно опада.

Други кључни елемент који утиче на перформансе хидроциклона је његов конусни угао и цилиндрична дужина, обично 6 степени за оба. Већа дужина конуса често побољшава перформансе одвајања. Надаље, од суштинског је значаја да тачка резања остане конзистентна без обзира на варијације у протоку или тонама на сат (тпх), или ће у супротном настати велике варијације у ефикасности раздвајања; из тог разлога се препоручује коришћење погона са променљивом брзином за контролу ова два параметра.