Հիդրոցիկլոններ

Նկարագրություն

Հիդրոցիկլոններունեն կոնագլանաձև ձև՝ գլանաձև հատվածի մեջ շոշափող սնման մուտքով և յուրաքանչյուր առանցքի ելքով: Գլանաձև հատվածի ելքը կոչվում է պտտահողմ և տարածվում է ցիկլոնի մեջ՝ նվազեցնելու կարճ միացման հոսքը անմիջապես մուտքից: Կոնաձև վերջում երկրորդ ելքն է՝ բշտիկը: Չափերի բաժանման համար երկու ելքերը հիմնականում բաց են մթնոլորտի համար: Հիդրոցիկլոնները սովորաբար գործում են ուղղահայաց՝ ներքևի ծայրում գտնվող բշտիկով, հետևաբար, կոպիտ արտադրանքը կոչվում է ներհոսք և նուրբ արտադրանք, թողնելով հորձանուտ որոնիչը՝ վարարումը: Նկար 1-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս տիպի հիմնական հոսքի և նախագծման առանձնահատկություններըհիդրոցիկլոներկու պտույտները, շոշափող սնուցման մուտքը և առանցքային ելքերը: Բացառությամբ շոշափող մուտքի անմիջական շրջանի, հեղուկի շարժումը ցիկլոնի ներսում ունի ճառագայթային համաչափություն: Եթե ելքերից մեկը կամ երկուսը բաց են մթնոլորտի համար, ցածր ճնշման գոտին առաջացնում է գազի միջուկ ուղղահայաց առանցքի երկայնքով՝ ներքին հորձանուտի ներսում:

Գործողության սկզբունքը պարզ է. հեղուկը, որը կրում է կասեցված մասնիկները, մտնում է ցիկլոն շոշափելիորեն, պարուրաձև պտտվում դեպի ներքև և առաջացնում կենտրոնախույս դաշտ՝ ազատ հորձանուտային հոսքում: Ավելի մեծ մասնիկները հեղուկի միջով պարուրաձև շարժումով շարժվում են դեպի ցիկլոնի արտաքին կողմը և հեղուկի մասնաբաժնի հետ դուրս են գալիս բշտիկից: Պտույտի սահմանափակ տարածքի պատճառով ներքին հորձանուտ, որը պտտվում է արտաքին հորձանուտի նույն ուղղությամբ, բայց հոսում է դեպի վեր, ձևավորվում է և դուրս է գալիս ցիկլոնից հորձանուտ որոնիչի միջով՝ իր հետ տանելով հեղուկի և ավելի նուրբ մասնիկների մեծ մասը: Եթե ցողունի հզորությունը գերազանցում է, օդային միջուկը փակվում է, և ցողունի արտահոսքը հովանոցային ցողիչից վերածվում է «պարանի», իսկ կոպիտ նյութի կորուստ՝ արտահոսքի համար:

Գլանաձև հատվածի տրամագիծը հիմնական փոփոխականն է, որը ազդում է մասնիկի չափի վրա, որը կարելի է առանձնացնել, թեև ելքի տրամագիծը կարող է ինքնուրույն փոխվել՝ փոխելու ձեռք բերված տարանջատումը: Մինչ վաղ աշխատողները փորձեր էին անում 5 մմ տրամագծով փոքր ցիկլոնների հետ, հիդրոցիկլոնի առևտրային տրամագիծը ներկայումս տատանվում է 10 մմ-ից մինչև 2,5 մ, 2700 կգ մ−3 1,5-300 մկմ խտությամբ մասնիկների համար, որոնք նվազում են մասնիկների խտության աճով: Գործող ճնշման անկումը տատանվում է 10 բարից փոքր տրամագծերի համար մինչև 0,5 բար մեծ միավորների համար: Բարձրացնել հզորությունը, բազմակի փոքրհիդրոցիկլոններկարող է բազմապատկվել մեկ կերակրման գծից:

Չնայած գործողության սկզբունքը պարզ է, դրանց շահագործման շատ ասպեկտներ դեռևս վատ են հասկացված, և հիդրոցիկլոնի ընտրությունը և արդյունաբերական շահագործման կանխատեսումը հիմնականում էմպիրիկ են:

Դասակարգում

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., Wills' Mineral Processing Technology-ում (ութերորդ հրատարակություն), 2016 թ.

9.4.3 Հիդրոցիկլոններն ընդդեմ էկրանների

Հիդրոցիկլոնները գերակշռում են դասակարգման մեջ, երբ գործ ունեն մանր մասնիկների չափսերը փակ հղկման սխեմաներում (<200 մկմ): Այնուամենայնիվ, էկրանի տեխնոլոգիայի վերջին զարգացումները (Գլուխ 8) նորացրել են հետաքրքրությունը հղկման սխեմաներում էկրաններ օգտագործելու նկատմամբ: Էկրանները բաժանվում են չափի հիման վրա և ուղղակիորեն չեն ազդում կերային միներալներում տարածված խտության վրա: Սա կարող է առավելություն լինել: Էկրանները նույնպես չունեն շրջանցման կոտորակ, և ինչպես ցույց է տվել օրինակ 9.2-ը, շրջանցումը կարող է բավականին մեծ լինել (այդ դեպքում 30%-ից ավելի): Նկար 9.8-ը ցույց է տալիս ցիկլոնների և էկրանների բաժանման կորի տարբերության օրինակ: Տվյալները Պերուում գտնվող El Brocal հարստացուցիչից են՝ գնահատումներով նախքան և այն բանից հետո, երբ հիդրոցիկլոնները փոխարինվեցին Derrick Stack Sizer®-ով (տես Գլուխ 8) հղկման միացումում (Dündar et al., 2014): Սպասվածին համահունչ՝ ցիկլոնի համեմատ էկրանն ուներ ավելի կտրուկ տարանջատում (կորի թեքությունն ավելի բարձր է) և փոքր շրջանցում: Զեկուցվել է հղկող շղթայի հզորության աճ՝ էկրանը տեղադրելուց հետո կոտրման ավելի բարձր տեմպերի պատճառով: Սա վերագրվել է շրջանցման վերացմանը՝ նվազեցնելով մանր նյութի քանակությունը, որն ուղարկվում է դեպի հղկման գործարաններ, որոնք հակված են մեղմելու մասնիկ-մասնիկների ազդեցությունը:

Այնուամենայնիվ, փոփոխությունը մի ճանապարհ չէ. վերջին օրինակը էկրանից ցիկլոնի անցումն է՝ ավելի խիտ հանքանյութերի չափի կրճատումից օգտվելու համար (Sasseville, 2015):

Մետալուրգիական գործընթաց և դիզայն

Eoin H. Macdonald, Ոսկու հետախուզման և գնահատման ձեռնարկում, 2007 թ.

Հիդրոցիկլոններ

Հիդրոցիկլոնները նախընտրելի միավորներ են մեծ ցեխի ծավալները էժանորեն չափելու կամ մաքրելու համար, և քանի որ դրանք զբաղեցնում են շատ քիչ տարածք կամ գլխամասային տարածք: Նրանք գործում են ամենաարդյունավետը, երբ սնվում են հավասար հոսքի արագությամբ և միջուկի խտությամբ և օգտագործվում են առանձին կամ կլաստերներում՝ պահանջվող բաժանումներում ցանկալի ընդհանուր հզորությունները ստանալու համար: Չափերի չափման հնարավորությունները հիմնված են կենտրոնախույս ուժերի վրա, որոնք առաջանում են միավորի միջով բարձր շոշափող հոսքի արագությամբ: Մուտքային ցեխից առաջացած առաջնային հորձանուտը գործում է պարուրաձև ներքև՝ ներքին կոն պատի շուրջ: Պինդները կենտրոնախույս ուժով դուրս են շպրտվում այնպես, որ երբ միջուկը շարժվում է դեպի ներքև, դրա խտությունը մեծանում է: Արագության ուղղահայաց բաղադրիչները գործում են դեպի ներքև՝ կոնի պատերի մոտ և դեպի վեր՝ առանցքի մոտ: Ավելի քիչ խիտ կենտրոնախույս անջատված լորձի մասնաբաժինը պտտվում է դեպի վեր՝ հորձանուտ որոնիչի միջով, որպեսզի դուրս գա կոնի վերին ծայրի բացվածքով: Երկու հոսքերի միջև ընկած միջանկյալ գոտին կամ ծրարն ունի զրոյական ուղղահայաց արագություն և բաժանում է դեպի ներքև շարժվող ավելի կոպիտ պինդ մարմինները դեպի վեր շարժվող ավելի նուրբ պինդ մարմիններից: Հոսքի մեծ մասն անցնում է դեպի վեր՝ ավելի փոքր ներքին հորձանուտում, և ավելի բարձր կենտրոնախույս ուժերը ավելի մեծ մասնիկները դուրս են նետում, այդպիսով ապահովելով ավելի արդյունավետ տարանջատում ավելի նուրբ չափերի մեջ: Այս մասնիկները վերադառնում են արտաքին հորձանուտ և ևս մեկ անգամ զեկուցում են ջիգի սնուցմանը:

Տիպիկ պարուրաձև հոսքի երկրաչափությունը և աշխատանքային պայմաններըհիդրոցիկլոննկարագրված են Նկար 8.13-ում: Գործառնական փոփոխականներն են միջուկի խտությունը, կերակրման հոսքի արագությունը, պինդ նյութերի բնութագրերը, սնուցման մուտքի ճնշումը և ճնշման անկումը ցիկլոնի միջով: Ցիկլոնի փոփոխականներն են սնուցման մուտքի տարածքը, հորձանուտի որոնիչի տրամագիծը և երկարությունը և ցողունի արտանետման տրամագիծը: Ձգման գործակիցի արժեքը նույնպես ազդում է ձևի վրա. որքան շատ է մասնիկը տարբերվում գնդաձևությունից, այնքան փոքր է նրա ձևի գործակիցը և այնքան մեծ է նստեցման դիմադրությունը: Կրիտիկական լարվածության գոտին կարող է տարածվել մինչև 200 մմ չափի ոսկու որոշ մասնիկների վրա, և դասակարգման գործընթացի մանրակրկիտ մոնիտորինգը, հետևաբար, կարևոր է չափից ավելի վերամշակումը և դրա արդյունքում լորձերի կուտակումը նվազեցնելու համար: Պատմականորեն, երբ քիչ ուշադրություն դարձվեց 150-ի վերականգնմանըμմ ոսկու հատիկներ, ոսկու տեղափոխումը լորձի ֆրակցիաներում, ըստ երևույթին, մեծապես պատասխանատու է ոսկու կորստի համար, որը գրանցվել է մինչև 40-60% ոսկու տեղադրման շատ գործառնություններում:

Նկար 8.14-ը (Warman Selection Chart) ցիկլոնների նախնական ընտրություն է՝ տարբեր D50 չափերի բաժանման համար՝ 9-18 մկմ մինչև 33-76 մկմ: Այս գծապատկերը, ինչպես ցիկլոնի կատարողականի այլ նման գծապատկերների դեպքում, հիմնված է որոշակի տեսակի մանրակրկիտ վերահսկվող հոսքի վրա: Այն ենթադրում է պինդ նյութերի պարունակությունը 2700 կգ/մ3 ջրի մեջ՝ որպես ընտրության առաջին ուղեցույց: Ավելի մեծ տրամագծով ցիկլոններն օգտագործվում են կոպիտ տարանջատումներ առաջացնելու համար, սակայն պատշաճ գործելու համար պահանջվում են սնուցման մեծ ծավալներ: Սնուցման մեծ ծավալներով նուրբ բաժանումները պահանջում են փոքր տրամագծով ցիկլոնների կլաստերներ, որոնք գործում են զուգահեռաբար: Մոտ չափերի վերջնական նախագծային պարամետրերը պետք է որոշվեն փորձնականորեն, և կարևոր է ընտրել ցիկլոն միջակայքի միջին մասում, որպեսզի հնարավոր լինի ցանկացած փոքր ճշգրտում, որը կարող է պահանջվել, գործառնությունների սկզբում:

Համարվում է, որ CBC (շրջանառվող մահճակալ) ցիկլոնը դասակարգում է մինչև 5 մմ տրամագծով ալյուվիալ ոսկու կերակրման նյութերը և ստորգետնյա հոսքից ստանում է հետևողականորեն բարձր սնուցում: Բաժանումը տեղի է ունենում մոտավորապեսD50/150 միկրոն հիմնված 2,65 խտության սիլիցիումի վրա: Համարվում է, որ CBC ցիկլոնի ներհոսքը հատկապես հարմար է ջիգերի տարանջատման համար, քանի որ դրա չափերի համեմատաբար հարթ բաշխման կորը և մանր թափոնների մասնիկների գրեթե ամբողջական հեռացումը: Այնուամենայնիվ, չնայած պնդում են, որ այս համակարգը արտադրում է համարժեք ծանր օգտակար հանածոների բարձր կարգի առաջնային խտանյութ մեկ անցումով համեմատաբար մեծ չափի սնուցումներից (օրինակ՝ հանքային ավազներ), նման արդյունավետության ցուցանիշներ հասանելի չեն բարակ և շերտավոր ոսկի պարունակող ալյուվիալ կերային նյութերի համար։ . Աղյուսակ 8.5-ում ներկայացված են AKW-ի տեխնիկական տվյալներըհիդրոցիկլոններ30-ից 100 մկմ միջակայքի կտրման կետերի համար:

Աղյուսակ 8.5. Տեխնիկական տվյալներ AKW հիդրոցիկլոնների համար

Տեսակ (KRS)	Տրամագիծը (մմ)	Ճնշման անկում	Տարողություն		Կտրման կետ (միկրոն)
Տեսակ (KRS)	Տրամագիծը (մմ)	Ճնշման անկում	Կլպիր (մ3/ժ)	Պինդ նյութեր (t/h max):	Կտրման կետ (միկրոն)
2118 թ	100	1–2,5	9.27	5	30–50 թթ
2515 թ	125	1–2,5	11–30	6	25–45
4118 թ	200 թ	0,7–2,0	18–60 թթ	15	40–60 թթ
(RWN) 6118	300	0,5–1,5	40–140 թթ	40	50–100 թթ

Երկաթի հանքաքարի մանրացման և դասակարգման տեխնոլոգիաների զարգացումները

Ա. Յանկովիչ, երկաթի հանքաքարում, 2015 թ

8.3.3.1 Հիդրոցիկլոնային բաժանարարներ

Հիդրոցիկլոնը, որը նաև կոչվում է ցիկլոն, դասակարգող սարք է, որն օգտագործում է կենտրոնախույս ուժ՝ արագացնելու ցեխի մասնիկների նստեցման արագությունը և տարանջատել մասնիկները՝ ըստ չափի, ձևի և հատուկ ծանրության: Այն լայնորեն օգտագործվում է օգտակար հանածոների արդյունաբերության մեջ, ընդ որում նրա հիմնական օգտագործումը օգտակար հանածոների վերամշակման մեջ որպես դասակարգիչ է, որն ապացուցել է չափազանց արդյունավետ՝ նուրբ տարանջատման չափերի դեպքում: Այն լայնորեն օգտագործվում է փակ շղթայով հղկման աշխատանքներում, սակայն գտել է բազմաթիվ այլ կիրառումներ, ինչպիսիք են ցամաքեցումը, խտացումն ու խտացումը:

Տիպիկ հիդրոցիկլոնը (Նկար 8.12ա) բաղկացած է կոնաձև անոթից՝ բաց իր գագաթին կամ ներքևում, միացված գլանաձև հատվածին, որն ունի շոշափելի սնուցման մուտք: Գլանաձև հատվածի վերին մասը փակված է թիթեղով, որի միջով անցնում է առանցքային մոնտաժված արտահոսքի խողովակ: Խողովակը տարածվում է ցիկլոնի մարմնի մեջ կարճ, շարժական հատվածով, որը հայտնի է որպես հորձանուտ որոնիչ, որը կանխում է սնուցման կարճ միացումը անմիջապես հոսանքի մեջ: Սնուցումը ճնշման տակ ներմուծվում է շոշափող մուտքի միջոցով, որը պտտվող շարժում է հաղորդում միջուկին: Սա ցիկլոնում առաջացնում է հորձանուտ՝ ուղղահայաց առանցքի երկայնքով ցածր ճնշման գոտիով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 8.12b-ում: Առանցքի երկայնքով զարգանում է օդային միջուկ, որը սովորաբար կապված է մթնոլորտի հետ գագաթային բացվածքի միջոցով, բայց մասամբ ստեղծվում է ցածր ճնշման գոտում լուծույթից դուրս եկող լուծված օդից: Կենտրոնախույս ուժը արագացնում է մասնիկների նստեցման արագությունը՝ դրանով իսկ բաժանելով մասնիկները՝ ըստ չափի, ձևի և տեսակարար կշռի։ Ավելի արագ նստող մասնիկները շարժվում են դեպի ցիկլոնի պատը, որտեղ արագությունն ամենացածրն է, և գաղթում են դեպի գագաթային բացվածք (ներքև): Քաշման ուժի ազդեցությամբ ավելի դանդաղ նստող մասնիկները շարժվում են դեպի ցածր ճնշման գոտի առանցքի երկայնքով և պտույտ որոնիչի միջոցով տեղափոխվում դեպի վեր՝ դեպի վարար։

Հիդրոցիկլոնները գրեթե համընդհանուր օգտագործվում են հղկման սխեմաներում՝ իրենց բարձր հզորության և հարաբերական արդյունավետության պատճառով: Նրանք կարող են նաև դասակարգել մասնիկների չափսերի շատ լայն տիրույթում (սովորաբար 5–500 մկմ), ավելի փոքր տրամագծով միավորներ օգտագործվում են ավելի նուրբ դասակարգման համար։ Այնուամենայնիվ, ցիկլոնի կիրառումը մագնիտիտ հղկման սխեմաներում կարող է անարդյունավետ աշխատանք առաջացնել մագնիտիտի և թափոնների հանքանյութերի (սիլիկիա) միջև խտության տարբերության պատճառով: Մագնետիտը ունի մոտ 5,15 տեսակարար խտություն, մինչդեռ սիլիցիումը՝ մոտ 2,7։ Մեջհիդրոցիկլոններ, խիտ միներալներն առանձնանում են ավելի նուրբ կտրվածքով, քան թեթև հանքանյութերը: Հետևաբար, ազատագրված մագնիտիտը կենտրոնանում է ցիկլոնի ներհոսքի մեջ՝ հետևանքով մագնիտիտի գերհղկումով: Napier-Munn et al. (2005) նշել է, որ շտկված կտրվածքի չափի (d50c) և մասնիկների խտությունը հետևում է հետևյալ ձևի արտահայտմանը` կախված հոսքի պայմաններից և այլ գործոններից.

d50c∝ρs−ρl−n

որտեղρs-ը պինդ մարմինների խտությունն է,ρl-ը հեղուկի խտությունն է, ևnգտնվում է 0,5-ից 1,0-ի միջև: Սա նշանակում է, որ հանքային խտության ազդեցությունը ցիկլոնի աշխատանքի վրա կարող է բավականին նշանակալից լինել: Օրինակ, եթեdՄագնետիտի 50c-ը 25 մկմ է, ապա՝d50c սիլիցիումի մասնիկները կկազմեն 40–65 մկմ: Նկար 8.13-ը ցույց է տալիս մագնիտիտի (Fe3O4) և սիլիցիումի (SiO2) ցիկլոնի դասակարգման արդյունավետության կորերը, որոնք ստացվել են արդյունաբերական գնդիկավոր գործարանի մագնիտիտ հղկման սխեմայի ուսումնասիրությունից: Սիլիցիումի չափերի տարանջատումը շատ ավելի կոպիտ է՝ ad50c 29 մկմ Fe3O4-ի համար, մինչդեռ SiO2-ի համար՝ 68 մկմ: Այս երևույթի շնորհիվ հիդրոցիկլոններով փակ սխեմաներում մագնիտիտ հղկող գործարաններն ավելի քիչ արդյունավետ են և ունեն ավելի ցածր հզորություն՝ համեմատած այլ հիմնական մետաղական հղկման սխեմաների հետ:

Բարձր ճնշման գործընթացի տեխնոլոգիա. հիմունքներ և կիրառություններ

MJ Cocero PhD, Արդյունաբերական քիմիայի գրադարանում, 2001 թ

Պինդ մարմիններ բաժանող սարքեր

•

Հիդրոցիկլոն

Սա պինդ մարմինների բաժանարարների ամենապարզ տեսակներից մեկն է: Այն բարձր արդյունավետությամբ առանձնացնող սարք է և կարող է օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում պինդ նյութերը արդյունավետորեն հեռացնելու համար: Այն տնտեսական է, քանի որ չունի շարժական մասեր և քիչ սպասարկում է պահանջում:

Պինդ մարմինների տարանջատման արդյունավետությունը մասնիկների չափի և ջերմաստիճանի ուժեղ ֆունկցիան է: Սիլիցիումի և 300°C-ից բարձր ջերմաստիճանների դեպքում 80%-ի մոտ տարանջատման համախառն արդյունավետությունը հնարավոր է, մինչդեռ նույն ջերմաստիճանի միջակայքում ավելի խիտ ցիրկոնի մասնիկների բաժանման համախառն արդյունավետությունը 99%-ից ավելի է [29]:

Հիդրոցիկլոնի աշխատանքի հիմնական արատը որոշ աղերի ցիկլոնի պատերին կպչելու միտումն է:

•

Խաչաձեւ միկրոֆիլտրում

Խաչաձև հոսքի ֆիլտրերն իրենց պահում են այնպես, ինչպես սովորաբար նկատվում է խաչաձև հոսքի ֆիլտրման ժամանակ շրջակա միջավայրի պայմաններում. կտրման արագության բարձրացումը և հեղուկի մածուցիկության նվազումը հանգեցնում են ֆիլտրատների քանակի ավելացմանը: Խաչաձև միկրոֆիլտրացիան կիրառվել է նստվածքային աղերի որպես պինդ նյութերի տարանջատման համար՝ տալով մասնիկների բաժանման արդյունավետություն, որը սովորաբար գերազանցում է 99,9%-ը։ Գեմաններet al.[30] ուսումնասիրել է նատրիումի նիտրատի տարանջատումը գերկրիտիկական ջրից։ Հետազոտության պայմաններում նատրիումի նիտրատը առկա էր որպես հալած աղ և կարող էր անցնել ֆիլտրը: Ստացվել են տարանջատման արդյունավետությունը, որը տատանվում է ջերմաստիճանի հետ, քանի որ լուծելիությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ՝ տատանվելով 40% -ից մինչև 85%, համապատասխանաբար 400 °C և 470 °C-ի համար: Այս աշխատողները բացատրեցին տարանջատման մեխանիզմը որպես գերկրիտիկական լուծույթի նկատմամբ զտիչ միջավայրի հստակ թափանցելիության հետևանք՝ ի տարբերություն հալած աղի, հիմնվելով նրանց հստակ հստակ մածուցիկության վրա: Հետևաբար, հնարավոր կլինի ոչ միայն զտել նստվածքային աղերը միայն որպես պինդ նյութեր, այլև զտել ցածր հալման կետ ունեցող աղերը, որոնք գտնվում են հալված վիճակում։

Աշխատանքային խնդիրներն առաջացել են հիմնականում աղերի կողմից զտիչ-կոռոզիայից։

Թուղթ՝ վերամշակում և վերամշակված նյութեր

MR Doshi, JM Dyer, Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 2016 թ.

3.3 Մաքրում

Մաքրողներ կամհիդրոցիկլոններհեռացնել աղտոտիչները միջուկից՝ հիմնվելով աղտոտիչի և ջրի խտության տարբերության վրա: Այս սարքերը բաղկացած են կոնաձև կամ գլանաձև-կոնաձև ճնշման անոթից, որի մեջ ցողունը շոշափելիորեն սնվում է մեծ տրամագծի ծայրով (Նկար 6): Մաքրող միջոցի միջով անցնելիս միջուկը ձևավորում է պտտվող հոսքի ձև, որը նման է ցիկլոնի: Հոսքը պտտվում է կենտրոնական առանցքի շուրջը, երբ անցնում է մուտքից հեռու և դեպի գագաթը կամ ներհոսքի բացվածքը մաքրող պատի ներսի երկայնքով: Պտտման հոսքի արագությունը արագանում է, քանի որ կոնի տրամագիծը նվազում է: Գագաթային ծայրի մոտ փոքր տրամագծով բացվածքը կանխում է հոսքի մեծ մասի արտահոսքը, որը, փոխարենը, պտտվում է մաքրիչի միջուկում գտնվող ներքին հորձանուտում: Ներքին միջուկի հոսքը հոսում է գագաթային բացվածքից մինչև այն լիցքաթափվում է հորձանուտ որոնիչով, որը գտնվում է մաքրիչի կենտրոնում մեծ տրամագծով ծայրում: Ավելի բարձր խտության նյութը, կենտրոնախույս ուժի պատճառով կենտրոնացած հավաքարարի պատին, արտանետվում է կոնի գագաթին (Bliss, 1994, 1997):

Մաքրող միջոցները դասակարգվում են որպես բարձր, միջին կամ ցածր խտության՝ կախված հեռացվող աղտոտիչների խտությունից և չափից: Բարձր խտությամբ մաքրող միջոցը, որի տրամագիծը տատանվում է 15-ից 50 սմ (6–20 դյույմ), օգտագործվում է թափառաշրջիկ մետաղը, թղթի սեղմակները և կեռերը հեռացնելու համար, և սովորաբար տեղադրվում է ցողունից անմիջապես հետո: Քանի որ մաքրիչի տրամագիծը նվազում է, փոքր չափի աղտոտիչները հեռացնելու արդյունավետությունը մեծանում է: Գործնական և տնտեսական պատճառներով 75 մմ (3 դյույմ) տրամագծով ցիկլոնը, ընդհանուր առմամբ, թղթի արդյունաբերության մեջ օգտագործվող ամենափոքր մաքրող միջոցն է:

Հակադարձ մաքրող և միջանցքային մաքրող միջոցները նախատեսված են ցածր խտության աղտոտիչները հեռացնելու համար, ինչպիսիք են մոմը, պոլիստիրոլը և կպչուն նյութերը: Հակադարձ մաքրող սարքերն այդպես են անվանվել, քանի որ ընդունող հոսքը հավաքվում է մաքրիչի գագաթին, մինչդեռ մերժվողները դուրս են գալիս հորդառատ հատվածում: Անցողիկ մաքրող սարքում ընդունում և մերժում է ելքը մաքրիչի նույն ծայրից, մաքրիչի պատի մոտ գտնվող ընդունիչներով, որոնք անջատված են աղբից մաքրիչի միջուկին մոտ գտնվող կենտրոնական խողովակով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 7-ում:

Շարունակական ցենտրիֆուգները, որոնք օգտագործվում էին 1920-ական և 1930-ական թվականներին, ավազը միջուկից հանելու համար, դադարեցվեցին հիդրոցիկլոնների զարգացումից հետո: Gyroclean-ը, որը մշակվել է Centre Technique du Papier, Գրենոբլ, Ֆրանսիա, բաղկացած է մխոցից, որը պտտվում է 1200–1500 պտ/րոպում (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002): Համեմատաբար երկար մնալու ժամանակի և բարձր կենտրոնախույս ուժի համադրությունը թույլ է տալիս ցածր խտության աղտոտիչներին բավարար ժամանակ տեղափոխել մաքրիչի միջուկ, որտեղ դրանք մերժվում են կենտրոնական հորձանուտի արտանետման միջոցով:

MT Thew, Encyclopedia of Separation Science, 2000 թ

Սինոփսիս

Չնայած պինդ-հեղուկհիդրոցիկլոնհաստատվել է 20-րդ դարի մեծ մասում, հեղուկ-հեղուկ տարանջատման բավարար կատարողականություն հասել է միայն 1980-ականներին: Օֆշորային նավթային արդյունաբերությունը կոմպակտ, ամուր և հուսալի սարքավորումների կարիք ուներ՝ ջրից մանր բաժանված աղտոտիչ յուղը հեռացնելու համար: Այս կարիքը բավարարում էր էապես տարբեր տեսակի հիդրոցիկլոնը, որն իհարկե չուներ շարժական մասեր։

Այս կարիքն ավելի ամբողջական բացատրելուց և օգտակար հանածոների վերամշակման ժամանակ պինդ-հեղուկ ցիկլոնային տարանջատման հետ համեմատելուց հետո տրված են այն առավելությունները, որոնք հիդրոցիկլոնը տալիս է ավելի վաղ տեղադրված սարքավորումների տեսակների նկատմամբ՝ պարտականությունը կատարելու համար:

Տարանջատման կատարողականի գնահատման չափանիշները թվարկված են նախքան կերերի կառուցվածքի, օպերատորի հսկողության և պահանջվող էներգիայի, այսինքն՝ ճնշման անկման և հոսքի արտադրյալի տեսանկյունից կատարողականը քննարկելը:

Նավթի արտադրության միջավայրը որոշ սահմանափակումներ է դնում նյութերի համար, և դա ներառում է մասնիկների էրոզիայի խնդիրը: Նշված են տիպիկ օգտագործվող նյութերը։ Նավթի տարանջատման կայանների տեսակների, ինչպես կապիտալ, այնպես էլ ընթացիկ, հարաբերական արժեքի տվյալները ներկայացված են, թեև աղբյուրները սակավ են: Վերջապես, նկարագրված են հետագա զարգացման որոշ ցուցումներ, քանի որ նավթային արդյունաբերությունը նայում է ծովի հատակին կամ նույնիսկ հորատանցքի հատակին տեղադրված սարքավորումներին:

Նմուշառում, վերահսկում և զանգվածային հավասարակշռում

Barry A. Wills, James A. Finch FRSC, FCIM, P.Eng., Wills' Mineral Processing Technology-ում (ութերորդ հրատարակություն), 2016 թ.

3.7.1 Մասնիկների չափի օգտագործում

Շատ միավորներ, ինչպիսիք ենհիդրոցիկլոններև գրավիտացիոն բաժանարարները, արտադրում են չափերի տարանջատման աստիճան, և մասնիկների չափի տվյալները կարող են օգտագործվել զանգվածի հավասարակշռման համար (Օրինակ 3.15):

Օրինակ 3.15-ը հանգույցների անհավասարակշռության նվազագույնի հասցնելու օրինակ է. այն ապահովում է, օրինակ, սկզբնական արժեքը ընդհանրացված նվազագույն քառակուսիների նվազագույնի հասցնելու համար: Այս գրաֆիկական մոտեցումը կարող է օգտագործվել ամեն անգամ, երբ առկա են բաղադրիչի «ավելցուկային» տվյալներ. Օրինակ 3.9-ում այն կարող էր օգտագործվել:

Օրինակ 3.15-ում օգտագործվում է ցիկլոնը որպես հանգույց: Երկրորդ հանգույցը ջրամբարն է. սա 2 մուտքի օրինակ է (թարմ սնուցում և գնդակի ջրաղաց արտանետում) և մեկ ելքի (ցիկլոնի սնուցում): Սա տալիս է մեկ այլ զանգվածային հավասարակշռություն (Օրինակ 3.16):

9-րդ գլխում մենք վերադառնում ենք այս հղկման սխեմայի օրինակին՝ օգտագործելով ճշգրտված տվյալներ՝ ցիկլոնի բաժանման կորը որոշելու համար:

Տեղադրման ժամանակը` մայիս-07-2019