Hydrocyclones – Cải thiện hiệu quả trong việc phân loại và phân loại vật liệu

Hydrocyclones được sử dụng để tách vật liệu thông qua lực ly tâm. Các pha nhẹ có mật độ thấp hơn di chuyển theo hình xoắn ốc về phía cửa xả tràn trong khi các pha nặng có mật độ cao hơn di chuyển về phía trung tâm và được thải qua các cửa xả tràn.

Đường cong giá trị OC trung bình tại đầu ra tràn minh họa xu hướng thay đổi khi Dc tăng.

Tốc độ dòng chảy

Nguyên liệu được đưa tiếp tuyến vào hydrocyclone dưới áp suất và gây ra lực ly tâm di chuyển lên xuống dọc theo thành hình nón của nó, đẩy các pha nặng lên trên và xuống dưới để phản ứng. Với mỗi lần giảm đường kính sẽ tăng tốc độ để phân tách tối đa; chất rắn đậm đặc thoát ra ở đỉnh.

Tốc độ dòng chảy thích hợp phải được thiết lập để tạo ra nồng độ vật liệu mong muốn trong dòng chảy tràn.. Sự thay đổi vận tốc có thể làm thay đổi quỹ đạo của hạt trong cả dòng xoáy bên trong và bên ngoài, cuối cùng thay đổi tỷ lệ phân chia.

Bicalho và cộng sự đã báo cáo rằng việc tăng tốc độ dòng nguyên liệu trong một số thông số nhất định có thể tăng cường trường lực ly tâm và tăng hiệu quả phân tách tổng thể., nhưng vượt quá các thông số này có thể làm giảm thời gian lưu giữ hiệu quả của các hạt và tỷ lệ phân chia giọt. Vì thế, Phải duy trì việc lưu giữ hồ sơ thích hợp để xác định những sai lệch hoặc suy giảm hiệu suất và đánh giá xem có cần thực hiện hành động bảo trì để khôi phục hiệu suất tối ưu hay không.

Áp lực

Bùn được đưa tiếp tuyến vào vùng hình trụ của lốc xoáy với vận tốc cao và sau đó được tăng tốc bởi hình dạng và áp suất của nó để tạo ra lực ly tâm cực mạnh, tạo ra sự tách biệt giữa các thành phần nhẹ và nặng của bùn, với các hạt nặng thoát ra qua tràn từ đỉnh của nó trong khi các thành phần nhẹ hơn tiếp tục rơi xuống đáy hình trụ nơi chúng được thu thập.

Áp suất cấp liệu tăng có tác dụng tăng hiệu suất tách và nồng độ dòng chảy dưới bằng cách thay đổi cả dòng xoáy bên trong và bên ngoài, do đó tạo ra tỷ lệ phân chia cao hơn.

Sự nhiễu loạn quá mức có thể tạo ra sự xói mòn bên trong hydrocyclone, để lại các vòng xoắn ốc mòn trong lớp lót của nó và có thể gây ra hiện tượng dây thừng ở dòng chảy bên dưới của nó, vì vậy phải thực hiện đánh giá thường xuyên về hiệu suất của từng hydrocyclone và so sánh với hồ sơ bảo trì hoặc thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để xác định những sai lệch hoặc xuống cấp. Việc lưu giữ hồ sơ giúp xác định nhanh chóng mọi vấn đề tái diễn để nhân viên bảo trì có thể lập kế hoạch phù hợp.

Chiều dài lốc xoáy

Chiều dài lốc xoáy là một yếu tố thiết yếu khi cải thiện hiệu quả phân loại và phân tách vật liệu, vì nó xác định lực ly tâm sẽ tác dụng lên các hạt bên trong nó là bao nhiêu. Nói chung, chiều dài của nó càng dài, quá trình phân tách của nó càng hoàn thiện.

Các hạt lớn bị chậm lại tạm thời trước khi đi vào lốc xoáy, trong khi những cái nhỏ hơn được tăng tốc ở tốc độ cao – dẫn đến vận tốc đầu vào thấp đối với các hạt lớn hơn, giúp giảm thiểu xói mòn và kéo dài tuổi thọ của lốc xoáy.

Chiều dài lý tưởng để tách vật liệu phụ thuộc vào kích thước cắt mong muốn của nó. Khi áp dụng cho các ứng dụng khoáng sản, Ví dụ, điều này thường có nghĩa là chọn kích thước cắt trong đó hầu hết các chất rắn đều chảy vào dòng chảy tràn và chỉ một số chất rắn chảy vào dòng chảy bên dưới.; thông thường, kích thước cắt mục tiêu này sẽ xác định đường kính lốc xoáy nào sẽ được sử dụng trong mỗi ứng dụng.

Công cụ tìm xoáy

Công cụ tìm xoáy là một thành phần không thể thiếu trong quá trình phân tách lốc xoáy hiệu quả. Chúng đóng vai trò là cầu nối giữa lực ly tâm của đội và lực kéo của đội – tương tự như trò kéo co giữa hai lá cờ được buộc ở hai đầu của một sợi dây. Khi Đội Ly tâm kéo các hạt lại gần vỏ lốc xoáy trong khi Đội Drag đẩy ra xa.

Điều này giải thích tại sao thiết kế phần đầu vào và góc hình nón có ảnh hưởng đến độ sắc nét phân loại. Ví dụ, đầu vào hồ quang tạo ra gia tốc hướng tâm mạnh hơn và hiệu ứng phân loại trước hỗ trợ duy trì Cc (Nhân vật 17).

Máy bơm cung cấp lốc xoáy cũng đóng một vai trò không thể thiếu trong công suất và điểm cắt của nó, vì tốc độ của chúng làm thay đổi tốc độ dòng chảy và áp suất cung cấp cho Cyclone, cuối cùng thay đổi đặc điểm phân tách của nó; ví dụ, giảm tốc độ bơm dẫn đến cắt thô hơn, trong khi tăng nó có thể tạo ra những cái tốt hơn; công suất cũng được xác định bởi kích thước của đỉnh của nó.