Նկարագրություն
Հիդրոցիկլոններկոնաձև են՝ գլանաձև հատվածի մեջ մտնող շոշափող սնուցման մուտքով և յուրաքանչյուր առանցքում ելքով։ Գլանաձև հատվածի ելքը կոչվում է մրրկային որոնիչ և ձգվում է ցիկլոնի մեջ՝ մուտքից անմիջապես կարճ միացման հոսքը նվազեցնելու համար։ Կոնաձև ծայրում գտնվում է երկրորդ ելքը՝ ծորակը։ Չափերի բաժանման համար երկու ելքերն էլ սովորաբար բաց են մթնոլորտի համար։ Հիդրոցիկլոնները սովորաբար աշխատում են ուղղահայաց՝ ծորակը ստորին ծայրում, հետևաբար խոշոր չափի արտադրանքը կոչվում է ստորգետնյա հոսք, իսկ մանր չափի արտադրանքը՝ հոսք, թողնելով մրրկային որոնիչը՝ հոսք։ Նկար 1-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս տիպիկհիդրոցիկլոներկու մրրիկները՝ շոշափող սնուցման մուտքը և առանցքային ելքերը։ Բացառությամբ շոշափող մուտքի անմիջական տարածքի, ցիկլոնի ներսում հեղուկի շարժումը ունի ճառագայթային համաչափություն։ Եթե ելքերից մեկը կամ երկուսն էլ բաց են մթնոլորտի համար, ցածր ճնշման գոտին առաջացնում է գազի միջուկ ուղղահայաց առանցքի երկայնքով՝ ներքին մրրիկի ներսում։
Նկար 1. Հիդրոցիկլոնի հիմնական առանձնահատկությունները։
Գործողության սկզբունքը պարզ է. կախված մասնիկները տեղափոխող հեղուկը մտնում է ցիկլոնի մեջ շոշափելիորեն, պարուրաձև շարժվում է ներքև և ազատ մրրկային հոսքում առաջացնում կենտրոնախույս դաշտ: Ավելի մեծ մասնիկները հեղուկի միջով շարժվում են ցիկլոնի դուրս՝ պարուրաձև շարժումով, և դուրս են գալիս ծորակի միջով՝ հեղուկի մի մասի հետ միասին: Ծորակի սահմանափակող մակերեսի պատճառով ստեղծվում է ներքին մրրկ, որը պտտվում է արտաքին մրրկի հետ նույն ուղղությամբ, բայց հոսում է վերև, և դուրս է գալիս ցիկլոնից մրրկի որոնիչի միջով՝ իր հետ տանելով հեղուկի մեծ մասը և ավելի մանր մասնիկները: Եթե ծորակի տարողունակությունը գերազանցվում է, օդային միջուկը փակվում է, և ծորակի արտանետումը փոխվում է հովանոցաձև ցողից դեպի «պարան» և կոպիտ նյութի կորուստ դեպի լցանյութ:
Գլանաձև հատվածքի տրամագիծը հիմնական փոփոխականն է, որը ազդում է բաժանվող մասնիկի չափի վրա, չնայած ելքի տրամագծերը կարող են անկախ փոխվել՝ ձեռք բերված բաժանման աստիճանը փոխելու համար: Մինչդեռ վաղ շրջանի աշխատողները փորձարկումներ էին անում 5 մմ տրամագծով ցիկլոններով, առևտրային հիդրոցիկլոնների տրամագծերը ներկայումս տատանվում են 10 մմ-ից մինչև 2.5 մ, որտեղ 2700 կգ մ−3 խտությամբ մասնիկների բաժանման չափերը 1.5–300 մկմ են, նվազում են մասնիկների խտության աճին զուգընթաց: Աշխատանքային ճնշման անկումը տատանվում է 10 բարից փոքր տրամագծերի համար մինչև 0.5 բար մեծ միավորների համար: Հզորությունը մեծացնելու համար, մի քանի փոքրհիդրոցիկլոններկարող է բազմաձևավորվել մեկ սնուցման գծով։
Չնայած շահագործման սկզբունքը պարզ է, դրանց գործունեության շատ ասպեկտներ դեռևս վատ են հասկացված, և հիդրոցիկլոնի ընտրությունը և արդյունաբերական շահագործման կանխատեսումը մեծ մասամբ էմպիրիկ են։
Դասակարգում
Բարի Ա. Ուիլս, Ջեյմս Ա. Ֆինչ, FRSC, FCIM, P.Eng., Ուիլսի հանքային վերամշակման տեխնոլոգիա (ութերորդ հրատարակություն), 2016
9.4.3 Հիդրոցիկլոններ ընդդեմ էկրանների
Հիդրոցիկլոնները գերիշխող դիրք են գրավել մանր մասնիկների չափերի հետ կապված փակ մանրացման սխեմաներում (<200 մկմ): Այնուամենայնիվ, մաղման տեխնոլոգիայի վերջին զարգացումները (Գլուխ 8) նոր թափ են հաղորդել մանրացման սխեմաներում մաղերի օգտագործման նկատմամբ հետաքրքրությանը: Մաղերը բաժանվում են չափի հիման վրա և ուղղակիորեն չեն ազդվում սնուցող հանքանյութերի խտության տարածումից: Սա կարող է առավելություն լինել: Մաղերը նաև շրջանցիկ մասնաբաժին չունեն, և ինչպես ցույց է տվել 9.2 օրինակը, շրջանցիկ մասը կարող է բավականին մեծ լինել (այդ դեպքում՝ ավելի քան 30%): Նկար 9.8-ը ցույց է տալիս ցիկլոնների և մաղերի բաժանման կորի տարբերության օրինակ: Տվյալները վերցված են Պերուի Էլ Բրոկալի կոնցենտրատորից՝ գնահատումներով, որոնք կատարվել են մինչև և հետո հիդրոցիկլոնների փոխարինումը մանրացման սխեմայում Derrick Stack Sizer®-ով (տե՛ս 8-րդ գլուխը) (Դյունդար և այլք, 2014): Ակնկալվողին համապատասխան, ցիկլոնի համեմատ մաղն ուներ ավելի սուր բաժանում (կորի թեքությունն ավելի բարձր է) և փոքր շրջանցիկ: Մաղման սխեմայի հզորության աճ է գրանցվել մաղի ներդրումից հետո կոտրման ավելի բարձր մակարդակի պատճառով: Սա վերագրվում էր շրջանցիկ ճանապարհի վերացմանը, որը նվազեցնում էր մանրացման աղացներ հետ ուղարկվող մանր նյութի քանակը, ինչը հակված է մեղմել մասնիկ-մասնիկ հարվածները։
Նկար 9.8. Էլ Բրոկալի հարստացուցիչ գործարանի մանրացման սխեմայում ցիկլոնների և մաղերի բաժանման կորերը:
(Հատուցված է Dündar et al. (2014))
Սակայն անցումը միակողմանի չէ. վերջերս կատարված օրինակ է էկրանից ցիկլոնին անցումը՝ ավելի խիտ հանքանյութերի չափերի լրացուցիչ կրճատումից օգտվելու համար (Սասվիլ, 2015):
Մետաղագործական գործընթաց և նախագծում
Էոին Հ. Մակդոնալդ, «Ոսկու հետախուզման և գնահատման ձեռնարկ», 2007թ.
Հիդրոցիկլոններ
Հիդրոցիկլոնները նախընտրելի միավորներ են մեծ ծավալների շիշի չափսերի կամ կրաքարի էժանացման համար, և քանի որ դրանք զբաղեցնում են շատ քիչ հատակի տարածք կամ վերևի հատված։ Դրանք առավել արդյունավետ են գործում, երբ մատակարարվում են հավասար հոսքի արագությամբ և ցելյուլոզի խտությամբ, և օգտագործվում են առանձին կամ կլաստերներով՝ պահանջվող բաժանումներում ցանկալի ընդհանուր հզորություններ ստանալու համար։ Չափսերի որոշման հնարավորությունները հիմնված են միավորի միջով բարձր շոշափողական հոսքի արագություններից առաջացող կենտրոնախույս ուժերի վրա։ Մուտքային շիշի կողմից առաջացած հիմնական մրրկահողը պարուրաձև կերպով ներքև է գործում կոնի ներքին պատի շուրջ։ Պինդ նյութերը կենտրոնախույս ուժի միջոցով դուրս են նետվում դեպի դուրս, այնպես որ, երբ ցելյուլոզը ներքև է շարժվում, նրա խտությունը մեծանում է։ Արագության ուղղահայաց բաղադրիչները ներքև են գործում կոնի պատերի մոտ և վերև՝ առանցքի մոտ։ Ավելի քիչ խիտ կենտրոնախույս եղանակով առանձնացված լորձի ֆրակցիան մղվում է վերև՝ մրրկահողի որոնիչի միջով՝ կոնի վերին ծայրում գտնվող բացվածքով դուրս գալու համար։ Երկու հոսքերի միջև միջանկյալ գոտին կամ ծրարը զրոյական ուղղահայաց արագություն ունի և բաժանում է ներքև շարժվող ավելի կոպիտ պինդ նյութերը վերև շարժվող ավելի նուրբ պինդ նյութերից։ Հոսքի մեծ մասը անցնում է վերև՝ փոքր ներքին մրրկի միջով, իսկ ավելի բարձր կենտրոնախույս ուժերը դեպի դուրս են նետում ավելի մանր մասնիկներից մեծերը՝ այդպիսով ապահովելով ավելի արդյունավետ տարանջատում ավելի մանր չափսերում: Այս մասնիկները վերադառնում են արտաքին մրրկ և կրկին հաղորդվում են ջիգերի սնուցման աղբյուրին:
Տիպիկ պարուրաձև հոսքի սխեմայի երկրաչափությունը և շահագործման պայմաններըհիդրոցիկլոնՆկար 8.13-ում նկարագրված են։ Գործառնական փոփոխականներն են՝ ցելյուլոզի խտությունը, սնուցման հոսքի արագությունը, պինդ նյութերի բնութագրերը, սնուցման մուտքի ճնշումը և ցիկլոնի միջով ճնշման անկումը։ Ցիկլոնի փոփոխականներն են՝ սնուցման մուտքի մակերեսը, մրրիկի որոնիչի տրամագիծը և երկարությունը, ինչպես նաև ծորակի արտանետման տրամագիծը։ Դիմադրության գործակցի արժեքը նույնպես ազդում է ձևից. որքան մասնիկը տարբերվում է գնդաձևությունից, այնքան փոքր է դրա ձևի գործակիցը և այնքան մեծ է նրա նստեցման դիմադրությունը։ Կրիտիկական լարվածության գոտին կարող է տարածվել մինչև 200 մմ չափի ոսկու որոշ մասնիկների վրա, ուստի դասակարգման գործընթացի ուշադիր մոնիթորինգը կարևոր է չափազանց վերամշակումը և դրա հետևանքով լորձի կուտակումը նվազեցնելու համար։ Պատմականորեն, երբ քիչ ուշադրություն էր դարձվում 150-ի վերականգնմանը,μոսկու հատիկներում, լորձի ֆրակցիաներում ոսկու կուտակումը, կարծես թե, մեծապես պատասխանատու է եղել ոսկու կորստի համար, որը, ինչպես գրանցվել է, շատ ոսկու արդյունահանման գործողություններում կազմել է մինչև 40-60%։
8.13. Հիդրոցիկլոնի նորմալ երկրաչափությունը և աշխատանքային պայմանները։
Նկար 8.14-ը (Ուորմանի ընտրության աղյուսակ) ներկայացնում է ցիկլոնների նախնական ընտրություն՝ տարբեր D50 չափսերով՝ 9-18 միկրոնից մինչև 33-76 միկրոն, բաժանման համար: Այս աղյուսակը, ինչպես ցիկլոնի աշխատանքի այլ նմանատիպ աղյուսակները, հիմնված է որոշակի տեսակի ուշադիր վերահսկվող մատակարարման վրա: Այն ենթադրում է ջրում 2700 կգ/մ3 պինդ նյութերի պարունակություն՝ որպես ընտրության առաջին ուղեցույց: Ավելի մեծ տրամագծով ցիկլոններն օգտագործվում են կոպիտ բաժանումներ ստանալու համար, բայց պատշաճ գործունեության համար պահանջում են մեծ մատակարարման ծավալներ: Բարձր մատակարարման ծավալներով նուրբ բաժանումները պահանջում են փոքր տրամագծով ցիկլոնների կլաստերներ, որոնք գործում են զուգահեռ: Մոտ չափսերի վերջնական նախագծային պարամետրերը պետք է որոշվեն փորձարարական եղանակով, և կարևոր է ընտրել ցիկլոնը միջակայքի միջին մասում, որպեսզի գործողությունների սկզբում կարողանան կատարվել անհրաժեշտ ցանկացած փոքր ճշգրտում:
8.14. Ուորմանի նախնական ընտրության աղյուսակը։
CBC (շրջանառվող շերտ) ցիկլոնը, ինչպես պնդում են, դասակարգում է մինչև 5 մմ տրամագծով ալյուվիալ ոսկու սնուցող նյութերը և ստանում է ստորգետնյա հոսքից կայուն բարձր ջիգ սնուցում: Բաժանումը տեղի է ունենում մոտավորապեսD50/150 միկրոն՝ հիմնված 2.65 խտությամբ սիլիցիումի վրա: CBC ցիկլոնի ստորին հոսքը, ինչպես պնդում են, հատկապես հարմար է ջիգային տարանջատման համար՝ իր համեմատաբար հարթ չափերի բաշխման կորի և մանր թափոնների գրեթե լիակատար հեռացման շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, չնայած այս համակարգը, ինչպես պնդում են, արտադրում է հավասարաչափ ծանր հանքանյութերի բարձրորակ առաջնային կոնցենտրատ մեկ անցումով՝ համեմատաբար մեծ չափերի միջակայքից (օրինակ՝ հանքային ավազներ), նման ցուցանիշներ չկան ալյուվիալ սնուցման նյութի համար, որը պարունակում է մանր և թեփոտվող ոսկի: 8.5 աղյուսակում ներկայացված են AKW-ի տեխնիկական տվյալները:հիդրոցիկլոններ30-ից 100 միկրոն սահմանային կետերի համար։
Աղյուսակ 8.5. AKW հիդրոցիկլոնների տեխնիկական տվյալներ
| Տեսակ (KRS) | Տրամագիծ (մմ) | Ճնշման անկում | Տարողունակություն | Կտրման կետ (միկրոն) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Շլյուշ (մ3/ժամ) | Պինդ նյութեր (տ/ժ առավելագույնը): | ||||
| 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 |
Երկաթի հանքաքարի մանրացման և դասակարգման տեխնոլոգիաների զարգացումները
Ա. Յանկովիչ, Երկաթի հանքաքար, 2015թ.
8.3.3.1 Հիդրոցիկլոնային բաժանիչներ
Հիդրոցիկլոնը, որը նաև կոչվում է ցիկլոն, դասակարգող սարք է, որն օգտագործում է կենտրոնախույս ուժ՝ խառնուրդի մասնիկների նստեցման արագությունը արագացնելու և մասնիկները չափի, ձևի և տեսակարար կշռի համաձայն առանձնացնելու համար: Այն լայնորեն կիրառվում է հանքարդյունաբերության մեջ, իսկ հանքանյութերի վերամշակման մեջ դրա հիմնական կիրառումը դասակարգիչ լինելն է, որը չափազանց արդյունավետ է եղել մանր չափերի բաժանման դեպքում: Այն լայնորեն կիրառվում է փակ շրջանաձև մանրացման գործողություններում, բայց գտել է նաև բազմաթիվ այլ կիրառություններ, ինչպիսիք են կրաքարի հեռացումը, մանրացման և խտացման մեջ:
Տիպիկ հիդրոցիկլոնը (Նկար 8.12ա) բաղկացած է կոնաձև անոթից, որը բաց է իր գագաթնակետում կամ ստորին հոսքում, միացված է գլանաձև հատվածին, որն ունի շոշափող սնուցման մուտք: Գլանաձև հատվածի վերին մասը փակվում է մի թիթեղով, որի միջով անցնում է առանցքային տեղադրված արտահոսքի խողովակը: Խողովակը ցիկլոնի մարմնի մեջ է մտնում կարճ, հանվող հատվածով, որը հայտնի է որպես մրրկի որոնիչ, որը կանխում է սնուցման կարճ միացումը անմիջապես արտահոսքի մեջ: Սնուցումը ճնշման տակ ներմուծվում է շոշափող մուտքի միջոցով, որը պտտվող շարժում է հաղորդում մանրաթելին: Սա ցիկլոնում առաջացնում է մրրկ՝ ուղղահայաց առանցքի երկայնքով ցածր ճնշման գոտիով, ինչպես ցույց է տրված նկար 8.12բ-ում: Առանցքի երկայնքով զարգանում է օդային միջուկ, որը սովորաբար միացված է մթնոլորտին գագաթնակետի բացվածքի միջոցով, բայց մասամբ ստեղծվում է լուծույթից դուրս եկող լուծված օդի կողմից ցածր ճնշման գոտում: 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 արագությունը ամենացածրն է, և գաղթում են դեպի գագաթնակետային բացվածքը (ստորին հոսանք): Դիմադրության ուժի ազդեցության պատճառով ավելի դանդաղ նստող մասնիկները շարժվում են դեպի ցածր ճնշման գոտի առանցքի երկայնքով և մրրիկի որոնիչի միջոցով տարվում են վերև՝ դեպի հոսքը:
Նկար 8.12։ Հիդրոցիկլոն (https://www.aeroprobe.com/applications/examples/australian-mining-industry-uses-aeroprobe-equipment-to-study-hydro-cyclone) և հիդրոցիկլոնային մարտկոց։ Cavex հիդրոցիկլոնի ակնարկային գրքույկ, https://www.weirminerals.com/products_services/cavex.aspx։
Հիդրոցիկլոնները գրեթե համընդհանուր կերպով օգտագործվում են մանրացման սխեմաներում՝ իրենց բարձր հզորության և հարաբերական արդյունավետության շնորհիվ։ Դրանք կարող են նաև դասակարգվել մասնիկների չափերի շատ լայն միջակայքում (սովորաբար 5-500 մկմ), ավելի նուրբ դասակարգման համար օգտագործվում են ավելի փոքր տրամագծի միավորներ։ Այնուամենայնիվ, մագնետիտի մանրացման սխեմաներում ցիկլոնի կիրառումը կարող է անարդյունավետ աշխատանք առաջացնել մագնետիտի և թափոնային հանքանյութերի (սիլիցիումի) միջև խտության տարբերության պատճառով։ Մագնետիտն ունի մոտ 5.15 տեսակարար խտություն, մինչդեռ սիլիցիումը ունի մոտ 2.7 տեսակարար խտություն։հիդրոցիկլոններ, խիտ միներալները առանձնանում են ավելի նուրբ կտրվածքի չափսերով, քան թեթև միներալները։ Հետևաբար, ազատված մագնետիտը կենտրոնանում է ցիկլոնի ստորին հոսքում, ինչի հետևանքով մագնետիտը գերաղացվում է։ Նապիեր-Մունը և այլք (2005) նշել են, որ շտկված կտրվածքի չափի (d50գ) և մասնիկների խտությունը հետևում է հետևյալ ձևի արտահայտությանը՝ կախված հոսքի պայմաններից և այլ գործոններից.
որտեղρs-ը պինդ մարմինների խտությունն է,ρl-ը հեղուկի խտությունն է, ևnտատանվում է 0.5-ի և 1.0-ի միջև։ Սա նշանակում է, որ հանքային խտության ազդեցությունը ցիկլոնի աշխատանքի վրա կարող է բավականին նշանակալի լինել։ Օրինակ, եթեdՄագնետիտի 50c-ն 25 մկմ է, ապաd50c սիլիցիումի մասնիկները կլինեն 40–65 մկմ: Նկար 8.13-ը ցույց է տալիս մագնետիտի (Fe3O4) և սիլիցիումի (SiO2) ցիկլոնային դասակարգման արդյունավետության կորերը, որոնք ստացվել են արդյունաբերական գնդիկավոր ջրաղացի մագնետիտի մանրացման սխեմայի հետազոտությունից: Սիլիցիումի չափերի բաժանումը շատ ավելի կոպիտ է,d50c Fe3O4-ի համար՝ 29 մկմ, մինչդեռ SiO2-ի համար՝ 68 մկմ: Այս երևույթի պատճառով, հիդրոցիկլոններով փակ շղթաներում մագնետիտի մանրացման աղացները պակաս արդյունավետ են և ունեն ավելի ցածր հզորություն՝ համեմատած այլ հիմնական մետաղական հանքաքարերի մանրացման շղթաների հետ:
Նկար 8.13: Մագնետիտ Fe3O4-ի և սիլիցիումի SiO2-ի ցիկլոնի արդյունավետությունը՝ արդյունաբերական հետազոտություն:
Բարձր ճնշման գործընթացային տեխնոլոգիա. Հիմունքներ և կիրառություններ
ՄՋ Կոսերո, Արդյունաբերական քիմիայի գիտությունների դոկտոր, գրադարան, 2001թ.
Պինդ նյութերի բաժանման սարքեր
- •
-
Հիդրոցիկլոն
Սա պինդ նյութերի բաժանարարների ամենապարզ տեսակներից մեկն է: Այն բարձր արդյունավետությամբ բաժանման սարք է և կարող է օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանների և ճնշումների դեպքում պինդ նյութերը արդյունավետորեն հեռացնելու համար: Այն տնտեսող է, քանի որ շարժական մասեր չունի և քիչ սպասարկում է պահանջում:
Պինդ նյութերի բաժանման արդյունավետությունը մեծապես կախված է մասնիկների չափից և ջերմաստիճանից: Սիլիկայի և 300°C-ից բարձր ջերմաստիճանների համար կարելի է հասնել մոտ 80% ընդհանուր բաժանման արդյունավետության, մինչդեռ նույն ջերմաստիճանային միջակայքում ավելի խիտ ցիրկոնի մասնիկների ընդհանուր բաժանման արդյունավետությունը գերազանցում է 99%-ը [29]:
Հիդրոցիկլոնի շահագործման հիմնական թերությունը որոշ աղերի ցիկլոնի պատերին կպչելու հակումն է։
- •
-
Խաչաձև միկրոֆիլտրացիա
Խաչաձև հոսքի ֆիլտրերը գործում են նման այն բանին, ինչը սովորաբար դիտվում է խաչաձև հոսքի ֆիլտրացիայի ժամանակ շրջակա միջավայրի պայմաններում. բարձրացված սղման արագությունը և հեղուկի մածուցիկության նվազումը հանգեցնում են ֆիլտրատի քանակի ավելացմանը: Խաչաձև միկրոֆիլտրացիան կիրառվել է նստվածքային աղերի պինդ նյութերի տեսքով բաժանման համար, ինչը մասնիկների բաժանման արդյունավետությունը սովորաբար գերազանցում է 99.9%-ը: Գոեմանսև այլք[30]-ը ուսումնասիրել է նատրիումի նիտրատի անջատումը գերկրիտիկական ջրից: Ուսումնասիրության պայմաններում նատրիումի նիտրատը առկա էր որպես հալված աղ և կարող էր անցնել ֆիլտրը: Ստացվել են անջատման արդյունավետություններ, որոնք տատանվում էին ջերմաստիճանի հետ, քանի որ լուծելիությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ՝ համապատասխանաբար 40%-ից մինչև 85% սահմաններում՝ 400°C և 470°C ջերմաստիճանների համար: Այս աշխատողները բացատրեցին անջատման մեխանիզմը որպես ֆիլտրման միջավայրի տարբեր թափանցելիության հետևանք գերկրիտիկական լուծույթի նկատմամբ, ի տարբերություն հալված աղի, հիմնվելով դրանց հստակ տարբեր մածուցիկության վրա: Հետևաբար, հնարավոր կլինի ոչ միայն զտել նստվածքային աղերը պարզապես որպես պինդ նյութեր, այլև զտել այն ցածր հալման կետ ունեցող աղերը, որոնք գտնվում են հալված վիճակում:
Շահագործման խնդիրները հիմնականում պայմանավորված էին աղերի կողմից ֆիլտրի կոռոզիայով։
Թուղթ. Վերամշակում և վերամշակված նյութեր
Մ.Ռ. Դոշի, Ջ.Մ. Դայեր, նյութագիտության և նյութագիտության հղման մոդուլում, 2016թ.
3.3 Մաքրում
Մաքրողներ կամհիդրոցիկլոններՀեռացրեք աղտոտիչները մանրաթելից՝ հիմնվելով աղտոտիչի և ջրի միջև խտության տարբերության վրա: Այս սարքերը բաղկացած են կոնաձև կամ գլանաձև-կոնաձև ճնշման տարայից, որի մեջ մանրաթելը մատակարարվում է շոշափողաբար՝ մեծ տրամագծով ծայրից (Նկար 6): Մաքրող սարքի միջով անցնելու ընթացքում մանրաթելը զարգացնում է ցիկլոնի նման պտտվող հոսքի պատկեր: Հոսքը պտտվում է կենտրոնական առանցքի շուրջ՝ անցնելով մուտքից դեպի գագաթնակետը կամ ստորին հոսքի բացվածքը՝ մաքրողի պատի ներքին երկայնքով: Պտտման հոսքի արագությունը արագանում է կոնի տրամագծի փոքրացմանը զուգընթաց: Գագաթնակետային ծայրի մոտ փոքր տրամագծով բացվածքը կանխում է հոսքի մեծ մասի արտանետումը, որը փոխարենը պտտվում է մաքրողի միջուկում գտնվող ներքին պտտվող հոսքի մեջ: Ներքին միջուկում գտնվող հոսքը հոսում է գագաթնակետային բացվածքից հեռու, մինչև այն արտանետվում է պտտվող հոսքի որոնիչով, որը գտնվում է մաքրողի կենտրոնում գտնվող մեծ տրամագծով ծայրում: Ավելի բարձր խտության նյութը, որը կենտրոնացած է եղել մաքրողի պատին կենտրոնացված ուժի պատճառով, արտանետվում է կոնի գագաթնակետում (Բլիս, 1994, 1997):
Նկար 6. Հիդրոցիկլոնի մասերը, հիմնական հոսքի օրինաչափությունները և բաժանման միտումները։
Մաքրող միջոցները դասակարգվում են որպես բարձր, միջին կամ ցածր խտության՝ կախված հեռացվող աղտոտիչների խտությունից և չափից: Բարձր խտության մաքրող միջոցը, որի տրամագիծը տատանվում է 15-ից 50 սմ (6-20 դյույմ) սահմաններում, օգտագործվում է թափառող մետաղը, թղթի սեղմակները և կեռիկները հեռացնելու համար և սովորաբար տեղադրվում է անմիջապես թելքահանիչի հաջորդում: Մաքրող միջոցի տրամագծի փոքրացմանը զուգընթաց, փոքր չափի աղտոտիչները հեռացնելու դրա արդյունավետությունը մեծանում է: Գործնական և տնտեսական պատճառներով 75 մմ (3 դյույմ) տրամագծով ցիկլոնը, որպես կանոն, թղթի արդյունաբերության մեջ օգտագործվող ամենափոքր մաքրող միջոցն է:
Հակադարձ և հոսքային մաքրող սարքերը նախատեսված են ցածր խտության աղտոտիչները, ինչպիսիք են մոմը, պոլիստիրոլը և կպչուն նյութերը, հեռացնելու համար: Հակադարձ մաքրող սարքերն այդպես են անվանվել, քանի որ ընդունող հոսքը հավաքվում է մաքրողի գագաթնակետում, մինչդեռ թափոնները դուրս են գալիս լցման կետից: Հակադարձ հոսքային մաքրող սարքում ընդունող և թափոնները դուրս են գալիս մաքրողի նույն ծայրից, որտեղ ընդունող նյութերը մաքրողի պատին մոտ են և թափոններից բաժանված են մաքրողի միջուկին մոտ գտնվող կենտրոնական խողովակով, ինչպես ցույց է տրված նկար 7-ում:
Նկար 7. Հոսքային մաքրող սարքի սխեմատիկ պատկերներ:
1920-ական և 1930-ական թվականներին ցելյուլոզից ավազը հեռացնելու համար օգտագործվող անընդհատ ցենտրիֆուգները դադարեցվեցին հիդրոցիկլոնների մշակումից հետո: Gyroclean-ը, որը մշակվել է Centre Technique du Papier-ում, Գրենոբլում, Ֆրանսիա, բաղկացած է գլանակից, որը պտտվում է 1200-1500 պտ/րոպե արագությամբ (Bliss, 1997; Julien Saint Amand, 1998, 2002): Համեմատաբար երկար մնալու ժամանակի և բարձր կենտրոնախույս ուժի համադրությունը թույլ է տալիս ցածր խտության աղտոտիչներին բավարար ժամանակ ունենալ մաքրողի միջուկ տեղափոխվելու համար, որտեղ դրանք մերժվում են կենտրոնական մրրկային արտանետման միջոցով:
Մ.Թ. Թյու, «Բաժանման գիտության հանրագիտարանում», 2000թ.
Սինոփսիս
Չնայած պինդ-հեղուկհիդրոցիկլոնՀիդրոցիկլոնի այս մեթոդը հաստատվել է 20-րդ դարի մեծ մասի ընթացքում, սակայն հեղուկ-հեղուկ բաժանման բավարար արդյունավետությունը չի ապահովվել մինչև 1980-ական թվականները: Ծովափնյա նավթարդյունաբերությունը կարիք ուներ կոմպակտ, ամուր և հուսալի սարքավորումների՝ ջրից մանրացված աղտոտող նավթը հեռացնելու համար: Այս կարիքը բավարարվում էր զգալիորեն տարբեր տեսակի հիդրոցիկլոնով, որը, իհարկե, շարժական մասեր չուներ:
Այս անհրաժեշտությունն ավելի լիարժեք բացատրելուց և այն հանքանյութերի վերամշակման մեջ պինդ-հեղուկ ցիկլոնային բաժանման հետ համեմատելուց հետո, տրվում են այն առավելությունները, որոնք հիդրոցիկլոնն ունի այդ պարտականությունը կատարելու համար նախկինում տեղադրված սարքավորումների տեսակների նկատմամբ։
Անջատման կատարողականի գնահատման չափանիշները թվարկված են նախքան կատարողականի քննարկումը՝ կապված սնուցման կազմի, օպերատորի վերահսկողության և պահանջվող էներգիայի հետ, այսինքն՝ ճնշման անկման և հոսքի արագության արտադրյալի հետ։
Նավթի արդյունահանման միջավայրը որոշակի սահմանափակումներ է սահմանում նյութերի համար, և սա ներառում է մասնիկային էրոզիայի խնդիրը: Նշվում են օգտագործվող տիպիկ նյութերը: Ներկայացվում են նավթի բաժանման կայանների տեսակների՝ թե՛ կապիտալ, թե՛ կրկնվող, համեմատական արժեքի տվյալները, չնայած աղբյուրները սակավ են: Վերջապես, նկարագրվում են հետագա զարգացման որոշ ցուցումներ, քանի որ նավթարդյունաբերությունը նայում է ծովի հատակին կամ նույնիսկ հորատանցքի հատակին տեղադրված սարքավորումներին:
Նմուշառում, վերահսկում և զանգվածային հավասարակշռում
Բարի Ա. Ուիլս, Ջեյմս Ա. Ֆինչ, FRSC, FCIM, P.Eng., Ուիլսի հանքային վերամշակման տեխնոլոգիա (ութերորդ հրատարակություն), 2016
3.7.1 Մասնիկների չափի կիրառումը
Շատ միավորներ, ինչպիսիք ենհիդրոցիկլոններև գրավիտացիոն բաժանիչները ապահովում են չափերի բաժանման որոշակի աստիճան, և մասնիկների չափի տվյալները կարող են օգտագործվել զանգվածի հավասարակշռման համար (Օրինակ 3.15):
Օրինակ 3.15-ը հանգույցի անհավասարակշռության նվազագույնի հասցման օրինակ է. այն, օրինակ, տրամադրում է սկզբնական արժեքը ընդհանրացված նվազագույն քառակուսիների նվազագույնի հասցման համար: Այս գրաֆիկական մոտեցումը կարող է օգտագործվել, երբ կան «ավելորդ» բաղադրիչ տվյալներ. Օրինակ 3.9-ում այն կարող էր օգտագործվել:
Օրինակ 3.15-ում ցիկլոնն օգտագործվում է որպես հանգույց: Երկրորդ հանգույցը ջրհավաք ավազանն է. սա 2 մուտքի (թարմ մատակարարում և գնդիկավոր աղացի արտանետում) և մեկ ելքի (ցիկլոնի մատակարարում) օրինակ է: Սա տալիս է զանգվածի մեկ այլ հաշվեկշիռ (օրինակ 3.16):
Գլուխ 9-ում մենք կվերադառնանք այս հղկման սխեմայի օրինակին՝ օգտագործելով ճշգրտված տվյալներ՝ ցիկլոնի բաժանման կորը որոշելու համար։
Հրապարակման ժամանակը. Մայիս-07-2019