Hidrosiklonlar – Gelişmiş İşleme için Etkili Ayırma

Hidrosiklonlar dönme hareketine dönüştürmek için sıvı hızını kullanır, daha ağır veya daha yoğun parçacıklar, alttan akış olarak sınırlı bir eksenel alt çıkıştan çıkana kadar iç duvarın etrafında spiral şeklinde döner, daha ince parçacıklar taşma olarak eksenel üst çıkıştan çıkarken.

Siklonlarda ayırma verimliliği birçok temel tasarım ve işletme değişkenine bağlıdır, bunlar burada derece ayırma verimliliğini etkileyen faktörler olarak tartışılacaktır. (GSE).

Boyut ve Yoğunluk

Hidrosiklonlar malzemeleri ayırt etmek için boyut ve yoğunluğu kullanır. Daha ağır parçacıklar duvarlara sıkışır, daha sonra alttaki bir alt akış çıkışından çıkın. Daha hafif ve daha ince parçacıklar üst kısımda asılı kalır ve taşma çıkışları yoluyla boşaltılır. (tıkaçlar da denir) aşağı yöndeki uygulama ihtiyaçlarına bağlı olarak değişen yüksekliklerde.

Siklonlardaki ayırma performansı iç akış alanına bağlıdır, yapısını optimize ederek veya çalışma parametrelerini değiştirerek ayarlanabilir. Siklon boyunca besleme akış hızı ve basınç farkının, üretilen merkezkaç kuvveti üzerinde özel etkisi vardır..

Giriş basıncı ile besleme akış hızı arasındaki tutarlılık, partikülün siklonda kalma süresini en aza indirmeye yardımcı olur, ve geniş apeks çapına sahip olanı seçmek, malzeme aynı anda hem taşma hem de alt akış çıkışlarına girdiğinde ortaya çıkan halatlanma riskini en aza indirmeye yardımcı olur.

Basınç Düşüşü

Hidrosiklonlar katı kirletici maddeler nedeniyle tıkanabilir, besleme pompaları gibi ciddi operasyonel ve ekipman sorunları yaratma. Astarlarının aşınma belirtileri açısından düzenli olarak incelenmesi bu riski azaltmanın anahtarıdır.

Verimli bir ayırma işlemi elde etmek için, siklonun çapı uygulamaya göre dikkatli bir şekilde seçilmelidir. Üstelik, akış hızlarını veya saatte ton değişimi (tph) kesme noktasını değiştirebilir ve dolayısıyla verimlilik seviyelerini etkileyebilir.

Bulamaç bir siklona girer girmez, merkezkaç kuvvetiyle dönmeye doğru itilir ve silindirik haznesinin içinde bir girdap oluşturmaya başlar. Daha ağır parçacıklar tepe noktasından çıkmak için namlu bölümünden aşağı düşerken, daha hafif malzemeler içe doğru sıvı hareketi ile girdabın merkezine çekilir ve taşma çıkışına doğru taşınır..

Bulamaç Konsantrasyonu

Hidrosiklon ayırma işleminde başarıya ulaşmak için siklon içinde belirli miktarda iç basıncın yaratılması gerekir.. Bulamacın yoğunluğu, içine beslenen hacim ve boyut, bu merkezkaç kuvvetinin yaratılmasında önemli bir rol oynar – Daha ağır parçacıkları tepe noktasına doğru ve taşma çıkışından dışarı doğru itmek yerine merkeze doğru itmek.

Düşük besleme konsantrasyonu daha kaba ayırmaya neden olurken, yüksek besleme basıncı daha ince sonuçlar üretir. Üstelik, giriş boyutunun ayırma sonuçları üzerinde büyük etkisi olabilir; daha büyük girişler kapasiteyi artırır.

Yang ve diğerleri. Çeşitli ana çaplara sahip hidrosiklonların ayırma performansının hem simülasyon hem de deney yöntemleri kullanılarak değerlendirilmesi amacıyla araştırmalar yapılmıştır.. Elde ettikleri sonuçlar, taşma çıkış konsantrasyonunda bulamacı daha küçük Dc hidrosiklonlara ayırmak için kullanıldığında konsantrasyonun kademeli olarak arttığını ancak siklonun tepesinden uzaktaki alanlarda azaldığını gösterdi., bu hidrosiklonların daha iyi ayırma verimliliği sağladığını öne sürüyor.

Girdap Bulucu

Besleme malzemesi siklona teğetsel olarak verilir ve daha ağır parçacıkları daha hafif olanlardan ayıran merkezkaç kuvveti oluşturmak için döndürülür, daha hafif olanlar taşma çıkışından çıkarken daha kaba olanlar, daha ağır parçacıklar bir alt akış çıkışı yoluyla çıkar.

Bir hidrosiklondaki parçacık kesim boyutu birçok değişkenden etkilenir, giriş hızı gibi, kısa devre akış hızı oranları ve ayırma verimliliği. Hidrosiklonlarda parçacık kesim boyutu üzerindeki bu etkileri değerlendirmek için, Ayırma sürecini tahmin etmek için Reynolds Stres analizi ve Sıvı Hacmi kullanan bir model kullanıldı..

Sonuçlar, giriş hızının ve Vortex Finder uzunluğunun parçacık kesim boyutu üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu gösterdi. Daha uzun bir Vortex Finder, basınç düşüşünü ve eksenel/teğetsel/radyal hızları azaltabilir ancak AVWZ dalgalanmalarını artırabilir; daha kalın duvarlar yine de bu faktörlerin azaltılmasına yardımcı olabilir, ancak ön ayırma alanlarındaki sirkülasyon akışı üzerinde daha az etkiye sahiptir.