Verimli Sıvı Katı Ayırma İçin Hidrosiklonlar
Hidrosiklonlar, cihaz içindeki sıvı akışını değiştirerek enerji tüketimini azaltırken aynı zamanda ayırma performansını artırmak için tasarlanmıştır..
Besleme yoğunluğuna bağlı olarak ilave ayırma işlemleri için parçacıklar konik bölüme girmeden önce birincil ayırma siklonun silindirik bölümünde gerçekleşir..
Siklon Geometrisi
Siklon, daha büyük parçacıkları veya damlacıkları bir ortamdan ayırmak için merkezkaç kuvveti kullanan dairesel bir ekipman parçasıdır.. Merkezkaç kuvveti sıvıların sürükleme kuvvetini aştığında, daha büyük veya daha yoğun parçacıklar üstteki bir üst çıkıştan çıkar, daha ince veya reddedilen parçacıklar tabandaki alt ayırma çıkışlarından çıkarken.
Teğetsel giriş tasarımları güçlü girdap oluşumunu destekler, ayırma verimliliğinin arttırılması. Üstelik, tasarım, ayırıcıya yüksek hızlı gaz girdiğinde oluşan kısa devre akışını önler.
Maksimum ayırma verimliliği için, Bir siklonun gövdesi/varili, optimum ayırma verimliliğini sağlamak için uygun şekilde boyutlandırılmalıdır.. Bunu belirlemek için, malzeme siklonun tepesinden çıkarken hafif bir yelpazeleme spreyi arayın; bu, uygun boyutta olduğunu gösterir. Bunun yerine malzeme ayırıcınızın altından dışarı sızıyorsa, ya besleme basıncını/akışını artırın ya da kesme boyutunu azaltın (yani. kabalaştırmak).
Taşma Yarıkları
Taşma yarıklarının tasarımının hidrosiklon ayırma verimliliği ve bölünme oranı üzerinde çok büyük etkisi vardır.. Genel olarak, taşma yarık genişliğinin artması ve alttan akış yarık genişliğinin azalmasıyla performans artar.
Bir siklona beslendiğinde, Bulamaç, silindirik duvarları içinde dönerek malzemeleri yoğunluğa göre ayırmak için merkezkaç kuvveti yaratır. Ağır parçacıklar duvara çarpar ve alttan akışlı çıkış borusundan çıkmadan önce girdap bulucu adı verilen bir çıkış borusundan aşağı çekilir.; ağır olanlar ona karşı sıkışıp kalır ve böylece girdap bulucu veya girdap bulucu çıkış borusu aracılığıyla taşıncaya kadar orada birikirler..
Bir hidrosiklonun optimum verimliliği için, duvarları içindeki türbülans yoğunluğunu ve enerji kayıplarını en aza indirmek ve ayrıca hafif parçacıkların taşma çıkışlarına ulaşmak için yeterli merkezkaç kuvvetine erişmesini sağlamak için eksenel ve teğetsel hız arasında optimal bir orana ulaşılmalıdır..
Orifis Açıları
Bir siklon silindirine teğetsel olarak beslendiğinde, dönme hareketi, sıvı hızını, daha ağır parçacıkları duvara doğru çeken merkezkaç kuvvetine dönüştürürken, daha hafif ve ince parçacıklar üstteki taşma çıkışından çıkmak üzere toplanıp yukarıya doğru spiral çizer.; daha ağır iri parçacıklar daha sonra bir uzatma borusu aracılığıyla bir miktar sıvıyla birlikte alt atık çıkışına geri düşer (girdap bulucu denir).
Hidrosiklon ayırma, kesme kuvvetlerini en aza indiren kesmesiz akış modelleri kullanılarak daha etkili hale getirilebilir; kesmesiz tasarımlar, geleneksel ortam filtrelemeye göre daha fazla soğutma sıvısı ömrü gibi başka avantajlar da sunabilir. Sistemi tasarlarken, Yine de, kesme de dikkate alınmalıdır.
Eksenel Hız Dağılımı
Merkezkaç kuvveti sıvının maruz kaldığı sürtünme kuvvetini aştığında, ağır parçacıklar sıvıdan ayrılır ve eksenel bir alt çıkıştan çıkar (taşma) Daha hafif sıvılar hidrosiklonun üst çıkışından girerken (taşma).
Bir siklonun eksenel ekseninde iki çıkışı bulunur; altta bir tane olarak bilinir “reddetme tarafı,” ve üstte bilinen başka bir daha büyük çıkış “taşma tarafı.” Silindirik haznesine teğetsel enjeksiyon, dönen bir akış modeli oluşturur; taşma tarafından tahliye, siklonun tepesinden dışarı çıkan eksenel bir borudan geçer.
Fakat, doğal sıvı akış özellikleri, geometriden bağımsız olarak kusurlu ayırmaya ve enerji kaybına yol açar. Optimum tasarımı hedeflemek, çeşitli sıvı akışını iyileştirme tasarımları önerilmiş ve test edilmiştir – bir orta gövdenin yerleştirilmesi gibi9, iç koni11, çift taşma boruları12-13, örneğin yarık konisi14 ve taşma kapağı15; hepsinin parçacık boyutu sınıflandırma performansını artırırken hava çekirdeği çapını azalttığı gösterilmiştir.