الأعاصير المائية

وصف

الأعاصير المائيةتكون أسطوانية مخروطية الشكل، مع مدخل تغذية مماسي في المقطع الأسطواني ومخرج عند كل محور. يُسمى المخرج في المقطع الأسطواني "مُحدد الدوامات" ويمتد إلى الإعصار لتقليل تدفق دارة القصر مباشرةً من المدخل. في الطرف المخروطي يوجد المخرج الثاني، وهو الصنبور. لفصل الحجم، يكون كلا المخرجين مفتوحين عمومًا على الغلاف الجوي. تعمل الأعاصير المائية عادةً رأسيًا مع وجود الصنبور في الطرف السفلي، ومن ثم يُطلق على الناتج الخشن اسم التدفق السفلي والمنتج الناعم، تاركًا مُحدد الدوامات، وهو الفائض. يوضح الشكل 1 تخطيطيًا التدفق الرئيسي وخصائص التصميم لنموذج نموذجي.هيدروسيكلونالدوامتان، مدخل التغذية المماسي، والمنافذ المحورية. باستثناء المنطقة المجاورة للمدخل المماسي، تتسم حركة السوائل داخل الإعصار بتناظر شعاعي. إذا كان أحد المخرجين أو كلاهما مفتوحًا على الغلاف الجوي، تُسبب منطقة الضغط المنخفض تكوّن نواة غازية على طول المحور الرأسي، داخل الدوامة الداخلية.

مبدأ التشغيل بسيط: يدخل السائل، حاملاً الجسيمات العالقة، الإعصار بشكل عرضي، ثم يدور حلزونياً نحو الأسفل، مُنتجاً مجالاً طردياً مركزياً في تدفق دوامي حر. تتحرك الجسيمات الأكبر عبر السائل إلى خارج الإعصار في حركة حلزونية، ثم تخرج من الصنبور مع جزء صغير من السائل. ونظراً لضيق مساحة الصنبور، تتكون دوامة داخلية تدور في نفس اتجاه الدوامة الخارجية، ولكنها تتدفق لأعلى، وتغادر الإعصار عبر جهاز كشف الدوامات، حاملةً معها معظم السائل والجسيمات الدقيقة. في حال تجاوز سعة الصنبور، يُغلق قلب الهواء، ويتغير تفريغ الصنبور من رذاذ على شكل مظلة إلى "حبل"، مع فقدان المواد الخشنة في الفائض.

يُعد قطر المقطع الأسطواني المتغير الرئيسي المؤثر على حجم الجسيمات التي يمكن فصلها، مع إمكانية تغيير أقطار المخرج بشكل مستقل لتغيير درجة الفصل المُحققة. في حين أن الباحثين الأوائل جربوا أعاصير صغيرة يصل قطرها إلى 5 مم، فإن أقطار الأعاصير المائية التجارية تتراوح حاليًا بين 10 مم و2.5 متر، مع أحجام فصل للجسيمات ذات كثافة 2700 كجم/م³ تتراوح بين 1.5 و300 ميكرومتر، وتتناقص مع زيادة كثافة الجسيمات. يتراوح انخفاض ضغط التشغيل من 10 بار للأقطار الصغيرة إلى 0.5 بار للوحدات الكبيرة. لزيادة السعة، تُستخدم وحدات صغيرة متعددة.الأعاصير المائيةيمكن أن يتم تجميعها من خط تغذية واحد.

على الرغم من أن مبدأ التشغيل بسيط، إلا أن العديد من جوانب تشغيلها لا تزال غير مفهومة بشكل جيد، كما أن اختيار الهيدروسايكلون والتنبؤ به للتشغيل الصناعي تجريبي إلى حد كبير.

تصنيف

باري أ. ويلز، جيمس أ. فينش، زميل الكلية الملكية للجراحين، زميل الكلية الهندية للهندسة، مهندس محترف، في كتاب "تكنولوجيا معالجة المعادن لويلز" (الطبعة الثامنة)، 2016

9.4.3 الأعاصير المائية مقابل الشاشات

أصبحت الأعاصير المائية تهيمن على التصنيف عند التعامل مع أحجام الجسيمات الدقيقة في دوائر الطحن المغلقة (<200 ميكرومتر). ومع ذلك، فقد جددت التطورات الحديثة في تكنولوجيا الغربال (الفصل 8) الاهتمام باستخدام الغربال في دوائر الطحن. تنفصل الغربالات على أساس الحجم ولا تتأثر بشكل مباشر بانتشار الكثافة في معادن التغذية. يمكن أن يكون هذا ميزة. كما لا تحتوي الغربالات على جزء تجاوز، وكما أوضح المثال 9.2، يمكن أن يكون التجاوز كبيرًا جدًا (أكثر من 30٪ في هذه الحالة). يوضح الشكل 9.8 مثالاً على الفرق في منحنى التقسيم للأعاصير والغربال. البيانات من جهاز تركيز El Brocal في بيرو مع التقييمات قبل وبعد استبدال الأعاصير المائية بجهاز Derrick Stack Sizer® (انظر الفصل 8) في دائرة الطحن (Dündar et al.، 2014). وتماشيًا مع التوقعات، بالمقارنة مع الإعصار، كان للغربال فصل أكثر حدة (ميل المنحنى أعلى) وتجاوز أقل. سُجِّلت زيادة في سعة دائرة الطحن نتيجةً لارتفاع معدلات الكسر بعد تركيب الغربال. ويُعزى ذلك إلى إزالة الممر الجانبي، مما قلل من كمية المواد الدقيقة المُعادة إلى مطاحن الطحن، مما يُخفف من اصطدام الجسيمات ببعضها.

ومع ذلك، فإن التحول ليس في اتجاه واحد: ومن الأمثلة الأخيرة على ذلك التحول من الشاشة إلى الإعصار، للاستفادة من الانخفاض الإضافي في حجم المعادن المدفوعة الأكثر كثافة (ساسفيل، 2015).

عملية وتصميم المعادن

إيوين إتش ماكدونالد، في دليل استكشاف الذهب وتقييمه، 2007

الأعاصير المائية

تُعد وحدات الهيدروسايكلون وحدات مفضلة لتحديد حجم أو إزالة الطين من كميات كبيرة من الملاط بتكلفة منخفضة، وذلك لأنها تشغل مساحة أرضية أو ارتفاعًا صغيرًا جدًا. وتعمل بكفاءة أكبر عند تغذيتها بمعدل تدفق متساوٍ وكثافة لب، وتُستخدم بشكل فردي أو في مجموعات للحصول على السعات الإجمالية المطلوبة عند الانقسامات المطلوبة. تعتمد قدرات التحديد على قوى الطرد المركزي الناتجة عن سرعات التدفق المماسية العالية عبر الوحدة. تعمل الدوامة الأساسية التي تشكلها الملاط الوارد بشكل حلزوني إلى أسفل حول جدار المخروط الداخلي. يتم قذف المواد الصلبة إلى الخارج بواسطة قوة الطرد المركزي بحيث تزداد كثافتها مع تحرك اللب إلى أسفل. تعمل المكونات الرأسية للسرعة إلى أسفل بالقرب من جدران المخروط وإلى أعلى بالقرب من المحور. يتم دفع جزء الوحل الأقل كثافة المنفصل بالطرد المركزي إلى أعلى من خلال جهاز تحديد الدوامات ليخرج من خلال الفتحة الموجودة في الطرف العلوي من المخروط. منطقة أو غلاف وسيط بين التدفقين، سرعته الرأسية صفر، ويفصل المواد الصلبة الخشنة المتجهة للأسفل عن المواد الصلبة الدقيقة المتجهة للأعلى. يمر الجزء الأكبر من التدفق لأعلى داخل الدوامة الداخلية الأصغر، وتدفع قوى الطرد المركزي الأعلى الجسيمات الأكبر حجمًا من الجسيمات الدقيقة للخارج، مما يوفر فصلًا أكثر كفاءة في الأحجام الدقيقة. تعود هذه الجسيمات إلى الدوامة الخارجية وتعود إلى وحدة تغذية الجيج.

الهندسة وظروف التشغيل داخل نمط التدفق الحلزوني لـهيدروسيكلونموضحة في الشكل 8.13. المتغيرات التشغيلية هي كثافة اللب، ومعدل تدفق التغذية، وخصائص المواد الصلبة، وضغط مدخل التغذية، وانخفاض الضغط عبر الإعصار. متغيرات الإعصار هي مساحة مدخل التغذية، وقطر وطول كاشف الدوامات، وقطر تفريغ الصنبور. تتأثر قيمة معامل السحب أيضًا بالشكل؛ فكلما اختلف الجسيم عن شكله الكروي، قلّ عامل شكله وزادت مقاومته للترسيب. قد تمتد منطقة الإجهاد الحرجة إلى بعض جسيمات الذهب التي يصل حجمها إلى 200 مم، ولذلك، فإن المراقبة الدقيقة لعملية التصنيف ضرورية للحد من إعادة التدوير المفرطة وما ينتج عنها من تراكم للوحل. تاريخيًا، عندما لم يُولَ اهتمام يُذكر لاستعادة 150μويبدو أن بقايا الذهب في كسور المخاط كانت مسؤولة إلى حد كبير عن خسائر الذهب التي تم تسجيلها بنسبة تصل إلى 40-60% في العديد من عمليات استخراج الذهب.

الشكل 8.14 (مخطط اختيار وارمان) هو اختيار أولي للأعاصير للفصل عند أحجام D50 مختلفة تتراوح بين 9-18 ميكرون و33-76 ميكرون. يعتمد هذا المخطط، كما هو الحال مع مخططات أخرى لأداء الأعاصير، على تغذية مُتحكم بها بدقة لنوع مُحدد. ويفترض أن محتوى المواد الصلبة في الماء يبلغ 2700 كجم/م3 كدليل أولي للاختيار. تُستخدم الأعاصير ذات القطر الأكبر لإنتاج فواصل خشنة، ولكنها تتطلب أحجام تغذية عالية لأداء وظيفتها بشكل صحيح. تتطلب عمليات الفصل الدقيقة عند أحجام تغذية عالية مجموعات من الأعاصير صغيرة القطر تعمل بالتوازي. يجب تحديد معلمات التصميم النهائية للحجم الضيق تجريبيًا، ومن المهم اختيار إعصار في منتصف النطاق لإجراء أي تعديلات طفيفة قد تكون مطلوبة في بداية العمليات.

يُزعم أن إعصار CBC (الطبقة الدائرية) يُصنف مواد تغذية الذهب الرسوبي التي يصل قطرها إلى 5 مم، ويحصل على تغذية عالية ومستقرة من التدفق السفلي. يحدث الفصل عند حواليD٥٠/١٥٠ ميكرون، بناءً على سيليكا بكثافة ٢.٦٥. يُزعم أن التدفق السفلي لـ CBC سهلٌ جدًا للفصل باستخدام جهاز الجيج نظرًا لتوزيع حجمه السلس نسبيًا وإزالته شبه الكاملة لجزيئات النفايات الدقيقة. ومع ذلك، على الرغم من أن هذا النظام يُزعم أنه يُنتج تركيزًا أوليًا عالي الجودة من المعادن الثقيلة المكافئة في تمريرة واحدة من تغذية ذات نطاق حجمي طويل نسبيًا (مثل الرمال المعدنية)، إلا أنه لا تتوفر مثل هذه الأرقام المتعلقة بالأداء لمواد التغذية الرسوبية التي تحتوي على ذهب ناعم ومتقشر. يوضح الجدول ٨.٥ البيانات الفنية لـ AKW.الأعاصير المائيةلنقاط القطع بين 30 و 100 ميكرون.

الجدول 8.5. البيانات الفنية لدوائر AKW المائية

النوع (KRS)	القطر (مم)	انخفاض الضغط	سعة		نقطة القطع (ميكرون)
النوع (KRS)	القطر (مم)	انخفاض الضغط	الملاط (م3/ساعة)	المواد الصلبة (طن/ساعة كحد أقصى).	نقطة القطع (ميكرون)
2118	100	1–2.5	9.27	5	30–50
2515	125	1–2.5	11–30	6	25–45
4118	200	0.7–2.0	18–60	15	40–60
(RWN)6118	300	0.5–1.5	40–140	40	50–100

التطورات في تقنيات تفتيت وتصنيف خام الحديد

أ. يانكوفيتش، في خام الحديد، 2015

8.3.3.1 فواصل الهيدروسايكلون

الهيدروسيكلون، المعروف أيضًا باسم السيكلون، هو جهاز تصنيف يستخدم قوة الطرد المركزي لتسريع معدل ترسيب جزيئات الملاط وفصلها حسب الحجم والشكل والوزن النوعي. يُستخدم على نطاق واسع في صناعة المعادن، حيث يُستخدم بشكل رئيسي في معالجة المعادن كمصنف، وقد أثبت كفاءته العالية في فصل أحجام دقيقة. يُستخدم على نطاق واسع في عمليات الطحن ذات الدائرة المغلقة، وله استخدامات أخرى عديدة، مثل إزالة الطين، وإزالة الحصى، والتكثيف.

يتكون المحلول المائي النموذجي (الشكل 8.12أ) من وعاء مخروطي الشكل، مفتوح عند قمته، أو ما يُعرف بتدفق الماء تحت السطح، متصل بقسم أسطواني ذي مدخل تغذية مماسي. يُغلق الجزء العلوي من القسم الأسطواني بلوحة يمر من خلالها أنبوب فيضان مثبت محوريًا. يمتد الأنبوب إلى جسم المحلول بواسطة قسم قصير قابل للإزالة يُعرف باسم مُحدد الدوامات، والذي يمنع حدوث قصر في دائرة التغذية مباشرةً في الفائض. تُدخل التغذية تحت ضغط من خلال المدخل المماس، مما يُضفي حركة دوامية على اللب. يُولّد هذا دوامة في المحلول، مع منطقة ضغط منخفض على طول المحور الرأسي، كما هو موضح في الشكل 8.12ب. يتطور لب هوائي على طول المحور، متصل عادةً بالغلاف الجوي من خلال فتحة القمة، ولكنه ينشأ جزئيًا بسبب خروج الهواء المذاب من المحلول في منطقة الضغط المنخفض. تُسرّع قوة الطرد المركزي معدل ترسيب الجسيمات، مما يُفصلها حسب الحجم والشكل والوزن النوعي. تتحرك الجسيمات الأسرع ترسيبًا إلى جدار الإعصار، حيث تكون السرعة في أدنى مستوياتها، ثم تهاجر إلى فتحة القمة (التدفق السفلي). وبفضل تأثير قوة السحب، تتحرك الجسيمات الأبطأ ترسيبًا نحو منطقة الضغط المنخفض على طول المحور، وتُحمل لأعلى عبر مُحدِّد الدوامات إلى الفائض.

تُستخدم الأعاصير المائية على نطاق واسع تقريبًا في دوائر الطحن نظرًا لقدرتها العالية وكفاءتها النسبية. كما يمكنها التصنيف على نطاق واسع جدًا من أحجام الجسيمات (عادةً من 5 إلى 500 ميكرومتر)، وتُستخدم وحدات ذات أقطار أصغر للتصنيف الدقيق. ومع ذلك، قد يؤدي استخدام الأعاصير في دوائر طحن المغنتيت إلى تشغيل غير فعال بسبب اختلاف الكثافة بين المغنتيت والمعادن المتبقية (السيليكا). تبلغ الكثافة النوعية للماغنتيت حوالي 5.15، بينما تبلغ الكثافة النوعية للسيليكا حوالي 2.7.الأعاصير المائيةتنفصل المعادن الكثيفة عند حجم قطع أدق من المعادن الأخف. لذلك، يتركز المغنتيت المتحرر في التدفق السفلي للإعصار، مما يؤدي إلى طحن المغنتيت الزائد. لاحظ نابير-مون وآخرون (2005) أن العلاقة بين حجم القطع المصحح (d50ج) وتتبع كثافة الجسيمات تعبيرًا عن النموذج التالي اعتمادًا على ظروف التدفق وعوامل أخرى:

d50c∝ρs−ρl−n

أينρs هي كثافة المواد الصلبة،ρl هي كثافة السائل، وnتتراوح بين ٠٫٥ و١٫٠. هذا يعني أن تأثير كثافة المعادن على أداء الإعصار قد يكون كبيرًا جدًا. على سبيل المثال، إذا كانتd50c من المغنتيت هو 25 ميكرومتر، ثمdستكون جزيئات السيليكا بحجم 40-65 ميكرومتر. يوضح الشكل 8.13 منحنيات كفاءة تصنيف الإعصار للمغنتيت (Fe3O4) والسيليكا (SiO2) المُستقاة من مسح دائرة طحن المغنتيت في مطحنة كرات صناعية. يكون فصل السيليكا بحجم أكبر بكثير، معd٥٠ درجة مئوية لـ Fe3O4 بسمك ٢٩ ميكرومتر، بينما لـ SiO2 بسمك ٦٨ ميكرومتر. ونتيجةً لهذه الظاهرة، تُعدّ مطاحن طحن المغنتيت في الدوائر المغلقة المزودة بحلقات هيدروليكية أقل كفاءةً وسعةً مقارنةً بدوائر طحن خام المعادن الأساسية الأخرى.

تكنولوجيا المعالجة بالضغط العالي: الأساسيات والتطبيقات

دكتوراه إم جيه كوسيرو، في الكيمياء الصناعية، مكتبة، 2001

أجهزة فصل المواد الصلبة

•

هيدروسيكلون

يُعد هذا الجهاز من أبسط أنواع فواصل المواد الصلبة. وهو جهاز فصل عالي الكفاءة، ويمكن استخدامه لإزالة المواد الصلبة بفعالية في درجات حرارة وضغوط عالية. كما أنه اقتصادي لأنه لا يحتوي على أجزاء متحركة ويتطلب صيانة قليلة.

كفاءة فصل المواد الصلبة تعتمد بشكل كبير على حجم الجسيمات ودرجة الحرارة. يمكن تحقيق كفاءة فصل إجمالية تقترب من 80% للسيليكا ودرجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية، بينما في نفس النطاق الحراري، تتجاوز كفاءة الفصل الإجمالي لجسيمات الزركون الأكثر كثافة 99% [29].

إن العائق الرئيسي أمام تشغيل الهيدروسايكلون هو ميل بعض الأملاح إلى الالتصاق بجدران الإعصار.

•

الترشيح الدقيق المتقاطع

تعمل مرشحات التدفق المتقاطع بطريقة مشابهة لتلك المُلاحظة عادةً في ترشيح التدفق المتقاطع في الظروف المحيطة: إذ تؤدي زيادة معدلات القص وانخفاض لزوجة السوائل إلى زيادة عدد المرشحات. وقد استُخدم الترشيح الدقيق المتقاطع لفصل الأملاح المترسبة كمواد صلبة، مما يُعطي كفاءة فصل الجسيمات تتجاوز عادةً 99.9%. (جومانز)وآخرون[30] درس فصل نترات الصوديوم من الماء فوق الحرج. في ظل ظروف الدراسة، كان نترات الصوديوم موجودًا كملح منصهر وكان قادرًا على عبور المرشح. تم الحصول على كفاءات فصل تختلف باختلاف درجة الحرارة، حيث تقل الذوبانية مع زيادة درجة الحرارة، وتتراوح بين 40٪ و85٪، عند 400 درجة مئوية و470 درجة مئوية على التوالي. شرح هؤلاء العمال آلية الفصل كنتيجة لنفاذية مميزة لوسط الترشيح تجاه المحلول فوق الحرج، على عكس الملح المنصهر، بناءً على لزوجتهما المتميزة بوضوح. لذلك، سيكون من الممكن ليس فقط ترشيح الأملاح المترسبة كمواد صلبة فحسب، ولكن أيضًا ترشيح تلك الأملاح منخفضة نقطة الانصهار الموجودة في حالة منصهرة.

كانت مشاكل التشغيل ناجمة بشكل أساسي عن تآكل الفلتر بسبب الأملاح.

الورق: إعادة التدوير والمواد المعاد تدويرها

إم آر دوشي، جيه إم داير، في وحدة مرجعية في علوم المواد وهندسة المواد، 2016

3.3 التنظيف

عمال النظافة أوالأعاصير المائيةإزالة الملوثات من اللب بناءً على فرق الكثافة بين الملوث والماء. تتكون هذه الأجهزة من وعاء ضغط مخروطي أو أسطواني مخروطي يتم فيه تغذية اللب بشكل مماسي عند الطرف ذي القطر الكبير (الشكل 6). أثناء المرور عبر المنظف، يطور اللب نمط تدفق دوامي، مشابه لنمط الإعصار. يدور التدفق حول المحور المركزي أثناء مروره بعيدًا عن المدخل باتجاه القمة، أو فتحة التدفق السفلي، على طول الجزء الداخلي من جدار المنظف. تتسارع سرعة التدفق الدوراني مع انخفاض قطر المخروط. بالقرب من نهاية القمة، تمنع الفتحة ذات القطر الصغير تصريف معظم التدفق الذي يدور بدلاً من ذلك في دوامة داخلية في قلب المنظف. يتدفق التدفق في اللب الداخلي بعيدًا عن فتحة القمة حتى يتم تفريغه من خلال محدد الدوامة، الموجود في الطرف ذي القطر الكبير في وسط المنظف. يتم تفريغ المادة ذات الكثافة الأعلى، والتي تم تركيزها على جدار المنظف بسبب القوة الطاردة المركزية، عند قمة المخروط (Bliss، 1994، 1997).

تُصنف المنظفات إلى عالية الكثافة، ومتوسطة الكثافة، ومنخفضة الكثافة، وذلك حسب كثافة وحجم الملوثات المراد إزالتها. يُستخدم منظف عالي الكثافة، يتراوح قطره بين 15 و50 سم (6-20 بوصة)، لإزالة بقايا المعادن، ومشابك الورق، والدبابيس، وعادةً ما يُوضع مباشرةً بعد آلة اللب. مع تناقص قطر المنظف، تزداد كفاءته في إزالة الملوثات صغيرة الحجم. ولأسباب عملية واقتصادية، يُعدّ جهاز الإعصار الذي يبلغ قطره 75 مم (3 بوصات) أصغر منظف يُستخدم في صناعة الورق عمومًا.

صُممت منظفات التدفق العكسي ومنظفات التدفق المباشر لإزالة الملوثات منخفضة الكثافة، مثل الشمع والبوليسترين والمواد اللاصقة. سُميت منظفات التدفق العكسي بهذا الاسم لأن تيار المواد المقبولة يُجمع عند قمة المنظف، بينما تخرج المواد المرفوضة عند الفائض. في منظف التدفق المباشر، تخرج المواد المقبولة والمرفوضة من نفس طرف المنظف، مع فصل المواد المقبولة القريبة من جدار المنظف عن المواد المرفوضة بواسطة أنبوب مركزي بالقرب من قلب المنظف، كما هو موضح في الشكل 7.

توقفت أجهزة الطرد المركزي المستمرة، التي استُخدمت في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي لإزالة الرمل من اللب، بعد تطوير أجهزة الطرد المركزي الحلزونية. يتكون جهاز الجيروكلين، الذي طُوّر في مركز تقنيات الورق في غرونوبل، فرنسا، من أسطوانة تدور بسرعة تتراوح بين 1200 و1500 دورة في الدقيقة (بليس، 1997؛ جوليان سانت أماند، 1998، 2002). يتيح الجمع بين زمن البقاء الطويل نسبيًا وقوة الطرد المركزي العالية للملوثات منخفضة الكثافة وقتًا كافيًا للانتقال إلى قلب جهاز الطرد المركزي حيث يتم طردها من خلال تفريغ الدوامة المركزية.

MT Thew، في موسوعة علم الفصل، 2000

ملخص

على الرغم من أن المادة الصلبة والسائلةهيدروسيكلونعلى الرغم من أن فصل السوائل عن بعضها البعض قد أُسِّس في معظم القرن العشرين، إلا أن الأداء المُرضي لفصل السوائل لم يتحقق إلا في ثمانينيات القرن الماضي. كانت صناعة النفط البحرية بحاجة إلى معدات مدمجة، متينة، وموثوقة لإزالة النفط الملوث المُقسَّم بدقة من الماء. وقد لُبِّيَت هذه الحاجة بنوع مختلف تمامًا من أجهزة الهيدروسايكلون، والذي لم يكن يحتوي بالطبع على أجزاء متحركة.

بعد شرح هذه الحاجة بشكل أكثر تفصيلاً ومقارنتها بفصل المواد الصلبة والسائلة عن طريق الإعصار في معالجة المعادن، تم توضيح المزايا التي يمنحها جهاز الهيدروسايكلون مقارنة بأنواع المعدات التي تم تركيبها في وقت سابق لتلبية هذه المهمة.

يتم إدراج معايير تقييم أداء الفصل قبل مناقشة الأداء من حيث تكوين التغذية، وتحكم المشغل، والطاقة المطلوبة، أي حاصل انخفاض الضغط ومعدل التدفق.

تُفرض بيئة إنتاج البترول بعض القيود على المواد، بما في ذلك مشكلة تآكل الجسيمات. يُذكر في هذا الكتاب المواد النموذجية المستخدمة. ويُعرض أيضًا بيانات التكلفة النسبية لأنواع محطات فصل النفط، سواءً كانت رأسمالية أو متكررة، على الرغم من ندرة المصادر. وأخيرًا، يُقدم الكتاب بعض المؤشرات لمزيد من التطوير، حيث يتطلع قطاع النفط إلى المعدات المُثبتة في قاع البحر أو حتى في قاع البئر.

أخذ العينات والتحكم وموازنة الكتلة

3.7.1 استخدام حجم الجسيمات

العديد من الوحدات، مثلالأعاصير المائيةوتنتج أجهزة الفصل بالجاذبية والفصل بالحرارة درجة من فصل الحجم ويمكن استخدام بيانات حجم الجسيمات لموازنة الكتلة (مثال 3.15).

المثال 3.15 مثالٌ على تقليل اختلال توازن العقد؛ فهو يُعطي، على سبيل المثال، القيمة الأولية لتقليل المربعات الصغرى المعممة. يُمكن استخدام هذا النهج البياني عند وجود بيانات مُكوِّنة "زائدة"، كما كان من المُمكن استخدامه في المثال 3.9.

في المثال 3.15، يستخدم الإعصار كعقدة. أما العقدة الثانية فهي حوض التكسير: وهو مثال على مدخلين (تغذية طازجة وتفريغ من مطحنة كرات) ومخرج واحد (تغذية إعصار). وهذا يُعطي توازن كتلة آخر (المثال 3.16).

في الفصل التاسع نعود إلى مثال دائرة الطحن هذا باستخدام البيانات المعدلة لتحديد منحنى تقسيم الإعصار.

وقت النشر: ٧ مايو ٢٠١٩