Гідроциклон

(від грец. hydor – вода і kyklon – кружащийся, вращающийся * a. hydrocyclon; н. Hydrozyklone, Wasserzyklone; ф. hydrocyclone; і. hidrociclon) – апарат для розділення в рідкому середовищі зернистих матеріалів, що відрізняються щільністю або крупністю складових часток. Г. застосовують: для класифікації матеріалів за крупністю (класифікатори); отделения избытка воды и шламов от зернистого материала (сгустители); обогащения п. і. по плотности, в т.ч. в тяжёлых рідинах або утяжеленних тонкозернистих мінеральних суспензіях (сепаратори); очистки рідини від твердих часток (осветлители). Впервые Г. використані в 1939 р. на вуглебогат. ф-ке в Нідерландах, в СССР – в нач. 50-х гг. Завдяки нескладній конструкції, малим розмірам, простоті експлуатації та високої ефективності. находять широкое застосування в разл. іншої пром-сти, в т.ч. в якості класифікаторів і сепараторів в горнорудной, як освітлювачі в хім. и нефтехим. пром-сти, гідрометалургії. В останньому якості Г. використовується також для регенерації та очищення глинистого розчину від вибуреної породи (в процесі буріння нафт. і газових скважин), а також в технол. операціях, пов'язаних з експлуатацією нафт. скважин і з внутрішньопромисловим збором і транспортом нафти.
Гідроциклон: 1 – конічна частина; 2 – циліндрова частина; 3 – питающий патрубок; 4 – патрубок розвантаження тонкозернистих фракцій, розпилених, розпушених матеріалів і очищеної рідини при освітленні (слива); 5 –
Гідроциклон: 1 – конічна частина; 2 – циліндрова частина; 3 – питающий патрубок; 4 – патрубок розвантаження тонкозернистих фракцій, розпилених, розпушених матеріалів і очищеної рідини при освітленні (слива); 5 – діафрагма (кришка); 6 – патрубок розвантаження грубозернистих, згущених або тяжёлых фракцій (пісків).
В залежності від тиску на вході відрізняються напорні Г. – избыточный тиск на входе св. 100 кПа, низьконапорні – менше 100 кПа і вакуумні – тиск на вході менше атмосферного. Г. (рис.) складається з короткої циліндричної (верхньої) частини з патрубком для тангенціального введення пульпи (по наконечнику до поверхні циліндра) і конічної (нижньої) частини з отверстием у вершині конуса для розвантаження пісків (грубозернистої, згущенної або тяжелої фракції пульпи).
Угол конусності для класифікації та згущення 10-20°, освітлення 10-20°, обогащення в тяжілих суспензіях 30-45°, обогащення у воді 90-120°. Верх. частина циліндра закривається кришкою, в центрі к-рой встановлений сливний патрубок, службовець для розвантаження тонкозернистого, розрізненого, менш щільного, ніж вихідна пульпа, матеріалу.
Тангенціальний ввід вихідної пульпи і осева розвантаження продуктів поділу приводять до повороту пульпи, осевому і радіальному переміщенню її від стінок апарата до сливному і розвантажувальному отворам. Вращающийся потік в Г. має неск. зон: внешнюю (пристенную) – нисходящую; внутреннюю – восходящую; среднюю – циркуляційна, займаюча осн. объём Г. Більш тяжёлые і крупні тверді частинки, що проходять з вихідної пульпою, відбираються центробежной силою на внутр. поверхню циліндра і затягуються крутящимся нижнім потоком вниз. Під дією радіальної складової потоку (від стінок до центру) і турбулентного характеру його рух легкі і мілкі зерна вносяться у внутр. зону. Часть опускающегося вниз пристенного вихревого потоку в ниж. зона конуса повертає вверх, формуючи слив.
В відміну від напорних, вакуум-Г. встановлюється на всасывающей лінії насоса і працює за рахунок створюваного на його прийомі вакууму. Для відділення отсепарир. частини пульпи он снабжается дополнить. пристроєм (звичайно гідроелеватором), що створює перепад розрядження за його песковим отверстием. Установка Г. на всасывающей лінії насоса передбачає можливість потрапляння в нього твердих частинок, що передотвращает абразивний запас робочих органів насоса. Як правило, кожен насос снабжён индивидуальным Г. В ряду випадків Г. об'єднуються в батарею по параллельному або післядоват. принципу. Регулювання режиму роботи при зміні якості і кол-ва вихідного матеріалу виробляється зі зміною діаметра піскового отвору шляхом його діафрагмування (автоматично) або за допомогою смінь самих піскових насадок (вручну). Для боротьби з абразивним износом нек-рые типы Г. всередині футеруються зносостійкими матеріалами (кам'яне літо, резина, поліуретан, вулканол і т.д.). Найбільш нашиваемая частина Г. – песковая насадка – виготовляється з карбідів металів і металокераміч. матеріалів.