Malzeme Ayırma ve Sınıflandırma Prosesleri için Hidrosiklonların Optimize Edilmesi
Amaç, parçacıkların yarısının taşma, yarısının ise yetersiz akış rapor ettiği bir noktaya ulaşmaktır., bu, deneysel araştırma ve simülasyon yoluyla siklon ayırmanın optimize edilmesiyle gerçekleştirilebilir.
Katı maddeler ve su, kaba malzemeyi duvara doğru yönlendiren bir dönme hareketi oluşturmak için siklon silindirine beslenir. (taşma), ince taneler girdap bulucuya ve üstten taşmaya doğru ilerlerken.
Malzeme Ayırma ve Sınıflandırma Süreçlerinin Optimize Edilmesi
Hidrosiklonlar, mineral işleme uygulamalarında besleme bulamaçlarını iki farklı çıkış akışına ayırmak için yaygın olarak kullanılır. – öğütme devresinde daha fazla boyut küçültme için bir alt akış akışı, ve tesise geri dönen bir taşma akışı. Ayırma verimliliğini en üst düzeye çıkarmak ve enerji kullanımını en aza indirmek için, ayırma verimliliği ve enerji tüketimini optimize ederken taşma borusu yapısının hem geometrisinin hem de boyutlarının dikkatle dikkate alınması kritik öneme sahiptir..
Bu hedefe ulaşmak, oluklu katman numarasının uyarlanmasıyla gerçekleştirilebilir., taşma borusu çapı, siklonun koni açısı ve spesifik proses gereksinimlerini karşılamak ve böylece ayırma verimliliğini olumsuz yönde etkilemeden taşma basıncı düşüşünü azaltmak için.
Çeşitli besleme katı konsantrasyonlarında teğet girişlerle karşılaştırmalı olarak 30 derecelik koni açısına sahip bir yay giriş tasarımı kullanan bir hidrosiklonun sınıflandırma performansını inceledik. (SC). CFD simülasyonları, ark girişlerinin tüm SC aralıklarında üstün ince parçacık giderme ve sınıflandırma keskinliği sergilediğini göstermektedir.
Siklon Tasarımı
Hidrosiklonlar, sıvının tüm gövdesini döndürerek hızını dönme hareketine dönüştürmek üzere tasarlanmış kapalı kaplardır., Ağır parçacıkların çökelme hızını hızlandıran ve daha ince olanları merkeze doğru ve taşma yoluyla dışarı doğru yönlendiren merkezkaç kuvveti üretir.
Kasırgalar’ performans altı temel bileşenden etkilenebilir. Bu faktörler giriş yapısını içerir, koni açısı, girdap bulucu çapı ve tıkaç boyutu.
Katı madde besleme yüzdesinin değiştirilmesi, ayırma verimliliği üzerinde dramatik bir etkiye sahip olabilir. Yüksek katı konsantrasyonu kaba kesimlere neden olurken, düşük konsantrasyonlar daha ince ayırmaya neden olur. Üstelik, besleme yoğunluğunun değiştirilmesi siklonun kesme noktasını etkiler ancak her zaman pratik olmayabilir – Bu sorunu çözmek için pompa hızını azaltmak gibi diğer optimizasyon yöntemleri yardımcı olabilir.
Siklon Performansı
Hidrosiklon performansı çeşitli değişkenlere bağlıdır, ayırma verimliliği dahil, parçacık boyutu dağılımı, taşma/düşük akış özellikleri ve besleme basıncı. Bu parametrelerin değiştirilmesi hem kesme noktasını hem de ayırma verimliliğini değiştirebilir.
Sıvının silindirik bir bölüme teğetsel enjeksiyonu ile oluşturulan merkezkaç kuvveti, ince parçacıkları daha büyük olanlardan ayıran bir sıvı girdabı oluşturan merkezkaç kuvveti yaratır., daha hafif bileşenler taşmaya ve daha ağır bileşenler alt akışa akarak. Daha sonra bir tepe nozulu, su siklondan çıkarken ince parçacıkları taşır..
Ayırma verimliliği ile basınç düşüşü arasında denge kuran bir delik açısı, hidrosiklon performansını önemli ölçüde artırabilir. Küçük delik boyutu, basınç düşüşünü artırırken merkezkaç kuvvetini azaltır; aşırı büyük bir delik her ikisini de azaltır. Üstelik, taşma yarık yerleşiminin ayırma verimliliği üzerinde de etkisi vardır: bunların üzerinde olmak teğetsel hız dağılımını azaltırken ayırmayı iyileştirirken, çok yakın olmak aşırı katmanlaşmaya neden olarak ayırma verimliliğinin azalmasına neden olabilir.
Siklon Bakımı
Hidrosiklon performansı uygun incelemeyle artırılabilir, analiz ve bakım uygulamaları. Azaltılmış basınç düşüşüyle tutarlı akış hızı elde etmek için uygun boyutlu siklonun kullanılması, ayırma verimliliğini artırmanın anahtarıdır.
Aşırı kaba ürünü önlemek için siklonun giriş ve boşaltma portları arasında uygun bir ilişki sağlayın, bu, hem giriş bölümünün hem de koni açısının uygun şekilde boyutlandırılmasıyla başarılabilir.
Bir yay girişinin kullanılması, ön sınıflandırma etkisi için parçacık fazının radyal ivmesini artırırken, daha büyük bir koni açısının kullanılması, kalma süresini azaltarak Cf'yi artırır., daha büyük ve daha ağır parçacık sınıflandırması için ideal bir kombinasyon oluşturmak. Bu kombinasyon aynı zamanda basınç gradyanının hızlanmasının neden olduğu sürtünme kuvvetlerinin azalmasıyla sonuçlanır ve sürtünme kuvvetini azaltır, bu da sonuçta daha düşük tıkanmaya ve daha yüksek ayırma verimliliğine yol açar – ve geliştirilmiş daha küçük parçacık ayırma verimliliğini tıkanma direnci ve akış kapasitesiyle dengeleyerek ideal bir hidrosiklon boyutunun belirlenmesi amaçtır..