Цилиндрические гидроциклоны
Общее описание. Принцип действия
Центробежная сила используется в центрифугах и гидроциклонах с целью разделения суспензий и эмульсий на отдельные составляющие. В центрифуге центробежная сила возникает в результате вращения ее корпуса. У гидроциклона происходит вращение содержимого в неподвижном корпусе. Конструктивно гидроциклон значительно проще центрифуги, так как в нем отсутствуют подвижные элементы, но по качественным характеристикам разделения суспензии на легкую (фугат) и тяжелую (осадок) фазы он уступает центрифугам.
Принцип действия гидроциклона основывается на высокой скорости суспензии, подаваемой в аппарат тангенциально. В результате вращательного движения по спирали внутри корпуса за счет закручивания потока возникает поле центробежных сил и происходит разделение суспензии на легкие и тяжелые компоненты, выводимые из гидроциклона раздельно через разные выходы. Эффективность работы аппарата оценивается величиной коэффициента материального баланса. При высокой плотности (тягучести) исходной суспензии применение гидроциклонов нецелесообразно, поскольку происходит быстрая закупорка отводящих штуцеров.
Для очистки сточных вод чаще все используются напольные гидроциклоны (однокорпусные, батарейные, многоярусные).
Основными частями напольного гидроциклона являются коническая и цилиндрическая части. Сточная вода попадает в гидроциклон через тангенциальный патрубок, который находится в цилиндрической части гидроциклона. Насадок находится в конце конической части. Именно через него осуществляется вывод осадка, который выделяется из сточной воды. Через сливной патрубок выводится осветленная вода. Патрубок располагается на оси циклона в верхней его части. По тангенциально расположенному вводу в цилиндрическую часть гидроциклона поступает рабочий поток. Далее он двигается по винтовой спирали и направляется в коническую часть. Там поток на уровне 0,7D (где D является диаметром цилиндрической части) переворачивается к центральной оси, а после этого начинает двигаться по цилиндрической спирали вверх, направляясь к сливной насадке, с помощью которой он удаляется из аппарата.Благодаря воздействию центробежных сил происходит отделение примесей даже при небольших габаритах аппарата.
Помимо этого, применяются также гидроциклоны с периферийным отбором осветленной.
В первом из вышеперечисленных гидроциклонов впуск сточной воды происходит тангенциально через общие для всех ярусов щели, расположенные через 120°. Вода распределяется на высоте в аванкамерах, снабженных распределительными лопатками. При этом рабочий поток продвигается сходящейся спиралью в ярусе, а после этого выходит в центральную часть. Осадок, который сползает в ярусе через шламовыводящую щель, направляется в коническую часть аппарата, после чего удаляется благодаря воздействию гидростатического напора. Гидроциклоны также могут снабжаться устройством для удаления всплывающих примесей. Скорость восходящего потока в аванкамере принимают равной 0,5 м/с.Для того чтобы определить удельную гидравлическую нагрузку используется формула:q = 3,6·k·(D2-(d+2·b)2)/D2·u0·N·ηгде k – поправочный коэффициент, принимаемый равным 1;d – диаметр центрального отверстия в диафрагме, м;
b – ширина шламовыводящей щели, м;
N – количество ярусов;
η – коэффициент, который равен 0,75, если нагрузка q находится в пределах от 2 до 2,5 м3/(м2·ч);
D – диаметр цилиндрической части гидроциклона, м.Параметры многоярусных гидроциклонов с наклонным патрубком:
- диаметр гидроциклона D находится в пределах от 2 до 6 метров,
- высота яруса hяр от 100 до 250 мм,
- число ярусов может составлять от 4 до 20,
- диаметр отверстия в диафрагме (d) находится в пределах от 0,6 до 1,4 м,
- ширина шламовыводящей щели b=100-150мм,
- число впусков n1=3.
Многоярусные гидроциклоны применяются в процессе интенсификации процесса очистки. В таких гидроциклонах рабочий объем разделяется на отдельные ярусы, разделенными коническими диафрагмами. Из-за этого они имеют небольшую высоту слоя отстаивания. А благодаря вращательным движениям удается более полно использовать объем яруса. Также же это способствует агломерации взвешенных частиц. При этом каждый ярус работает автономно. В практических целях применяются гидроциклоны, оснащенные наклонными патрубками, которые используются для отвода воды после очистки.
Information from: https://oil-filters.ru/hydrocyclones/
Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd is one of the largest silicon carbide ceramic new material solutions in China. SiC technical ceramic: Moh’s hardness is 9 (New Moh’s hardness is 13), with excellent resistance to erosion and corrosion, excellent abrasion – resistance and anti-oxidation. SiC product’s service life is 4 to 5 times longer than 92% alumina material. The MOR of RBSiC is 5 to 7 times that of SNBSC, it can be used for more complex shapes. The quotation process is quick, the delivery is as promised and the quality is second to none. We always persist in challenging our goals and give our hearts back to society.
