Pag-optimize ng Hydrocyclones para sa Mga Proseso ng Paghihiwalay at Pag-uuri ng Materyal

Ang layunin ay upang maabot ang isang punto kung saan ang kalahati ng mga particle ay nag-uulat na umapaw habang ang kalahati ay umaagos, ito ay maaaring magawa sa pamamagitan ng pag-optimize ng cyclone separation sa pamamagitan ng experimental investigation at simulation.

Ang mga solido at tubig ay ipinapasok sa cyclone cylinder upang makabuo ng isang umiikot na paggalaw na nagdidirekta ng magaspang na materyal patungo sa dingding (underflow), habang ang mga multa ay naglalakbay patungo sa vortex finder at top overflow.

Pag-optimize ng Mga Proseso ng Paghihiwalay at Pag-uuri ng Materyal

Ang mga hydrocyclone ay karaniwang ginagamit sa mga aplikasyon sa pagpoproseso ng mineral upang paghiwalayin ang mga feed slurries sa dalawang natatanging mga stream ng output – isang underflow stream para sa karagdagang pagbawas ng laki sa grinding circuit, at isang overflow stream na bumabalik pabalik sa planta. Upang i-maximize ang kahusayan sa paghihiwalay at mabawasan ang paggamit ng enerhiya, kritikal na maingat na isaalang-alang ang geometry nito at ang mga sukat ng istraktura ng overflow pipe nito kapag ino-optimize ang kahusayan sa paghihiwalay at pagkonsumo ng enerhiya.

Ang pagkamit ng layuning ito ay maaaring magawa sa pamamagitan ng pag-adapt sa slotted layer number, diameter ng overflow pipe, at cone angle ng isang cyclone upang matugunan ang mga partikular na kinakailangan sa proseso at sa gayon ay binabawasan ang overflow pressure drop nang hindi negatibong nakakaapekto sa kahusayan ng paghihiwalay.

Sinuri namin ang pagganap ng pag-uuri ng isang hydrocyclone gamit ang disenyo ng arc inlet na nagtatampok ng 30deg cone angle kumpara sa tangential inlets sa iba't ibang feed solid concentrations. (SC). Ipinapakita ng mga simulation ng CFD na ang mga arc inlet ay nagpapakita ng napakahusay na pag-alis ng pinong butil at katalas ng pag-uuri sa lahat ng hanay ng SC.

Disenyo ng Bagyo

Ang mga hydrocyclone ay mga saradong sisidlan na idinisenyo upang gawing rotary motion ang bilis ng likido sa pamamagitan ng pag-ikot sa buong katawan nito, gumagawa ng centrifugal force na nagpapabilis sa settling rate para sa mabibigat na particle habang ibinububuhos ang mas pinong mga particle patungo sa gitna nito at palabas sa pamamagitan ng overflow.

Mga bagyo’ ang pagganap ay maaaring maapektuhan ng anim na pangunahing bahagi. Kasama sa mga salik na ito ang inlet structure, Anggulo ng kono, diameter ng vortex finder at laki ng spigot.

Ang pagbabago sa mga solidong porsyento ng feed ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa kahusayan ng paghihiwalay. Ang mataas na konsentrasyon ng solid ay magbubunga ng mga magaspang na hiwa habang ang mas mababang konsentrasyon ay magreresulta sa mas pinong paghihiwalay. Bukod dito, ang pagbabago ng density ng feed ay nakakaapekto sa cyclone cut point ngunit maaaring hindi palaging praktikal – upang matugunan ang problemang ito ay maaaring makatulong ang ibang mga paraan ng pag-optimize tulad ng pagpapababa ng bilis ng bomba.

Pagganap ng Bagyo

Ang pagganap ng hydrocyclone ay nakasalalay sa iba't ibang mga variable, kabilang ang kahusayan sa paghihiwalay, pamamahagi ng laki ng butil, mga katangian ng overflow/underflow at presyon ng feed. Ang pagpapalit sa mga parameter na ito ay maaaring magbago ng parehong cutpoint at kahusayan sa paghihiwalay.

Ang puwersa ng sentripugal na nabuo sa pamamagitan ng tangential injection ng likido sa isang cylindrical na seksyon ay lumilikha ng sentripugal na puwersa na bumubuo ng isang likidong puyo ng tubig na naghihiwalay sa mga pinong particle mula sa mga mas magaspang., na may mas magaan na bahagi na dumadaloy sa overflow at mas mabibigat na bahagi na dumadaloy sa underflow. Ang isang apex nozzle pagkatapos ay nagdadala ng mga pinong particle habang ang tubig ay lumalabas sa bagyo.

Ang isang anggulo ng orifice na nakakakuha ng balanse sa pagitan ng kahusayan sa paghihiwalay at pagbaba ng presyon ay maaaring makabuluhang mapahusay ang pagganap ng hydrocyclone. Ang maliit na sukat ng orifice ay nagpapababa ng puwersa ng sentripugal habang pinapataas ang pagbaba ng presyon; ang isang labis na malaking butas ay binabawasan ang pareho. Bukod dito, Ang overflow slit placement ay mayroon ding epekto sa kahusayan sa paghihiwalay: ang pagiging nasa itaas ng mga ito ay binabawasan ang tangential velocity distribution habang pinapabuti ang paghihiwalay samantalang ang pagiging masyadong malapit ay maaaring magdulot ng labis na layering na humahantong sa pagbaba ng kahusayan sa paghihiwalay.

Pagpapanatili ng Bagyo

Maaaring mapahusay ang pagganap ng hydrocyclone sa pamamagitan ng wastong inspeksyon, pagsusuri at mga kasanayan sa pagpapanatili. Ang paggamit ng naaangkop na laki ng cyclone upang makamit ang pare-parehong rate ng daloy na may pinababang pagbaba ng presyon ay ang lahat ng mga susi sa pagpapabuti ng kahusayan sa paghihiwalay.

Panatilihin ang isang maayos na ugnayan sa pagitan ng mga inlet at discharge port ng isang cyclone upang maiwasan ang isang labis na magaspang na produkto, ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng wastong sukat ng parehong seksyon ng inlet at anggulo ng kono nito.

Ang paggamit ng arc inlet ay nagpapataas ng radial acceleration ng particle phase para sa preclassification effect habang ang paggamit ng mas malaking cone angle ay nagpapaganda ng Cf sa pamamagitan ng pagpapababa ng residence time, paglikha ng perpektong kumbinasyon para sa mas malaki at mas mabigat na pag-uuri ng butil. Ang kumbinasyong ito ay nagreresulta din sa pagbaba ng frictional forces na dulot ng pressure gradient acceleration na nagpapababa ng frictional force na humahantong sa mas mababang clogging at mas mataas na separation efficiency. – at ang pagtukoy ng perpektong sukat ng hydrocyclone sa pamamagitan ng pagbabalanse ng pinahusay na mas maliit na kahusayan sa paghihiwalay ng particle laban sa paglaban nito sa pagbabara at kapasidad ng daloy ay ang layunin.