Гидроциклон

(от греч. hydor – вода и kyklon – кружащийся, вращение * а. гидроциклон; н. Hydrozyklone, Wasserzyklone; ф. гидроциклон; и. hidrociclon) – аппарат для разделения в жидкой среде зернистых материалов, присутствующих в атмосфере или крупности частиц. Г. смысл: для классификации материалов по крупности (классификаторы); отделение избытка воды и шламов от зернистого материала (сгустители); обогащения п. и. по плотности, в т.ч. в тяжёлых жидкостях или утяжелённых тонкозернистых минеральных суспензиях (сепараторах); очистка жидкости от твердых частиц (осветителей). Впервые Г. использовался в 1939 году на углеобогатите. ф-ке в Нидерландах, в СССР – в нач. 50-х гг. Благодаря удобной конструкции, малым размерам, простоте эксплуатации и высокой эффективности. находят широкое применение в разл. Темы пром-сти, в т.ч. в качестве классификаторов и сепараторов в горнорудной, как осветители в хим. и нефтехим. пром-сти, гидрометаллургии. В последнем качестве Г. используются также для регенерации и очистки глинистого раствора от выбуренной породы (в процессе бурения нефтяных и газовых скважин), а также в технол. операциях, границах с эксплуатацией нефти. скважин и с внутрипромысловым сбором и транспортом нефти.
Гидроциклон: 1 – коническая часть; 2 – кольцевая часть; 3 – питающий патрубок; 4 – патрубок разгрузки тонкозернистых фракций, разжиженных, рыхлых материалов и очищающей жидкости при осветлении (слива); 5 –
Гидроциклон: 1 – коническая часть; 2 – кольцевая часть; 3 – питающий патрубок; 4 – патрубок разгрузки тонкозернистых фракций, разжиженных, рыхлых материалов и очищающей жидкости при осветлении (слива); 5 – диафрагма (крышка); 6 – патрубок разгрузки грубозернистых, сгущённых или тяжёлых фракций (песков).
В зависимости от давления на входе наблюдаются напорные Г. – избыточное давление на входе св. 100 кПа, низконапорные – меньше 100 кПа и вакуумные – давление на входе меньше атмосферного. Г. (рис.) состоят из короткой круглой (верхней) части с патрубком для тангенциального ввода пульпы (при касании к поверхности цилиндра) и конической (нижней) части с отверстием в вершине конуса для разгрузки песков (грубозернистой, сгущённой или натяжной части пульпы).
Угол конусности для классификации и сгущения 10-20°, осветления 10-20°, обогащения в тяжёлых суспензиях 30-45°, обогащения в воде 90-120°. Верх. Часть цилиндра закрывается крышкой, в центре к-рой установлен сливной патрубок, служащий для разгрузки тонкозернистого, разжиженного, менее плотного, чем исходная пульпа, материала.
Тангенциальный ввод исходной пульпы и осевая разгрузка продуктов приводят к вращению пульпы, осевому и радиальному перемещению ее от стенок аппарата к сливному и разногрузному отверстиям. Вращающийся поток в Г. имеет неск. зона: внешнюю (пристенную) – нисходящую; внутренний – восходящая; весенняя – циркуляционная, занимающая осн. объем Более тяжёлые и крупные твёрдые частицы, поступающие с исходной пульпой, выбрасываются центробежной силой внутрь. Поверхность цилиндра захватывается и вращается нисходящим потоком вниз. Под влиянием радиального потока (от стенок к центру) и турбулентного характера его движения легкие и мелкие зёрна уносятся внутрь. зона. Часть опускающегося вниз пристенного вихревого потока в ниж. Открытый конус поворачивает вверх, образуя слив.
В отличие от напорных, вакуум-Г. установлен на всасывающей линии насоса и работает за счет созданного на нем приемника вакуума. Для отделения отделить. часть пульпы он снабжается дополнит. Источник (обычно гидроэлеватор), создающий перепад разряжения за его песковым отверстием. Установка Г. на всасывающей линии насоса есть возможность восстановить в нем твёрдых частиц, что является сильным абразивным износом рабочих органов. Как правило, каждый насос снабжается индивидуально. В ряде случаев Г. объединяются в батареи параллельно или последовательно. принцип. Регулирование работы режима при показе качества и кол-ва исходного материала осуществляется с помощью изменения диаметра пескового отверстия пути его диафрагмы (автоматически) или смены собственных песковых насадок (вручную). Для борьбы с абразивным износом некие типы Г. изнутри футеруются износостойкими материалами (каменное литё, резина, полиуретан, вулканол и т.д.). Наиболее изнашиваемая часть Г. – песковая насадка – изготовляется из карбидов металлов и металлокерамич. материалы.