Гидроциклон – что это такое, принципы работы
В этой статье мы разберем, что такое гидроциклоны и для чего они применяются. Рассмотрим основные характеристики аппаратов и принцип их работы.
Общие сведения
Гидроциклоны – самые массовые аппараты для классификации тонкоизмельченных материалов по гидравлической крупности в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы.
Принцип работы гидроциклонов
Исходная пульпа, то есть смесь измельченного материала и воды, подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку, установленную тангенциально непосредственно под крышкой аппарата. Главной действующей силой в гидроциклоне является центробежная сила, возникающая при вращении пульпы благодаря тангенциальной подаче материала и осевой разгрузке продуктов разделения. Крупная и более тяжелая фракция (пески) прижимается к внутренней стенке гидроциклона разгружается через нижнюю насадку, а тонкая и легкая фракция (слив) выносится через сливной патрубок, расположенный в центре крышки гидроциклона.
Чем тоньше частицы или чем ближе их плотность к плотности жидкой фазы, чем больше на них оказывает влияние сопротивление среды, поэтому тем ближе совпадают траектории их движения с линиями ток жидкости. В результате самые тонкие частицы (менее 3-5 мкм) распределяются равномерно и пропорционально объемам пескового и сливного продуктов. При установившемся режиме гидроциклона песковая фракция всегда более плотная, чем слив.
Характеристики гидроциклонов
Известен целый ряд конструктивных модификаций гидроциклонов, на практике доминируют гидроциклоны цилиндроконической формы, реже цилиндрической. Эффективность работы гидроциклонов и граничная крупность разделения частиц зависит от многих факторов – входного давления, диаметра гидроциклона и диаметра сливного и пескового патрубков. Обычно гидроциклоны изготавливают из полиуретана или из стали. В последнем случае внутреннюю поверхность футеруют износостойкой резиной или каменным литьем. Часто гидроциклоны, особенно малых типоразмеров, объединяют в батареи.
Чем меньше диаметр гидроциклона, тем тоньше, как правило, крупность слива. На практике применяют гидроциклоны с диаметром от 20 до 2000 мм.
Области применения
Гидроциклоны применяются в горно-перерабатывающей, химической и металлургической промышленности, а также для очистки сточных вод от механических примесей. В горно-перерабатывающей промышленности особенно часто гидроциклоны используют в замкнутых циклах измельчения в связке мельница – насос – гидроциклон. Иногда, особенно при использовании гидроциклонов ы малого диаметра, вместо питающего насоса применяют напорную емкость (бак, пульподелитель). Гидроциклоны имеют намного более высокую производительность, чем аппараты статического типа в расчете на занимаемую площадь пола.
Наши решения
НПК «Механобр-техника» поставляет гидроциклоны с диаметром от 35 до 150 мм, изготовленные из полиуретана.
Гидроциклон
В угольной, нефтедобывающей и металлургической промышленностях нередко находит широкое применение такое оборудование, как гидроциклон. Данное оборудование как применяется для извлечения частиц руды и шлама из водной суспензии. Если говорить проще, то гидроциклон это своего рода сепаратор, который выполняет работу при помощи действия центробежных сил.
Еще данное оборудование используется для таких функций, как насыщение руды и угля еще находящегося в воде. Таким образом, данное приспособление играет достаточно важную роль и имеет большую востребованность на производстве и в указанной промышленности.
Устройство гидроциклона
Принцип работы гидроциклона достаточно прост. Частицы материала подлежащего обработке посредством сепарирования фракционируются и отделяются от воды.
Непосредственно выполняющими и рабочими элементами гидроциклона являются такие части оборудования, как сосуд, который имеет цилиндрическо-коническую форму, в данном сосуде и происходит все действие. Следующими рабочими элементами являются насадки, которые выполняют разные функции и имеют индивидуальные предназначения, а именно это насадка, которая осуществляет питание суспензии.
Далее располагается насадка пескового типа. Так же в рабочие части гидроциклопа входит такой элемент, как патрубок сливного действия, и наконец, труба для слива. Собственно, вот и вся конструкция данного устройства. Однако это оборудование может подразделяться по типам работы. А именно такими типами могут быть батарейного типа, затем гидроциклон, который является стандартной моделью и наконец, коническо-цилиндрического типа.
Разновидности гидроциклонов
Наиболее широко применяемой моделью гидроциклонов на сегодняшний день являются аппараты, которые относятся к оборудованию батарейного типа действия.
В данной модели, как правило, происходит процесс обогащения всевозможных полезных видов руды, посредством осуществления вращения пульпы, в составе которой находится данная руда.
Процесс происходит следующим образом. Посредством насадки питательного назначения, исходный материал, в данном случае пульпа, выдается в сам резервуар гидроциклона, происходит данная подача пульпы под высоким давлением. Песок, который является необходимым рабочим сырьем, которое производит процесс фракционирования, подается в насадку песковую, откуда так же переходит в резервуар. После осуществления процедуры сепарирования происходит слив, который выполняется через патрубок сливного действия, и далее уже выходит к трубе для слива.
Характеристики гидроциклона
Основными характеристикам являются такие как — размеры гидроциклонов, их мощность и производительность. Размеры могут иметь разные габариты, это зависит от назначения аппарата и его модельного ряда. Как правило, диаметральный размер части цилиндра в среднем равен двум тысячам миллиметров.
Габариты гидроциклона в среднем имеют такие значения, его длина достигает трех тысяч четырехсот миллиметров, ширина, как правило, равняется трем тысячам пятистам миллиметров и наконец, его высота имеет размер в восемь тысяч пятьсот миллиметров.
Таким образом, можно сделать вывод, что данная установка, по сути, не обладает чрезвычайно большими габаритами, при этом производительность установки такого размера равняется двум тысячам ста кубометров материала в один час работы, что является показателем очень высоко уровня. Масса всего устройства весит в среднем порядка одиннадцати тонн. Гидроциклон оснащается всеми необходимыми элементами, создающими защиту от засорения. Так же оборудование снабжается необходимыми схемами блочного вида, которые позволяют производить управление всем технологическим процессом.
Принцип работы гидроциклона Третий тип классификации, используемый в горнодобывающей промышленности, — это Гидроциклон , обычно называемый циклоном.
В отличие от гребенчатого и спирального классификаторов, перелив циклона является точкой выхода мелкого материала, а не наоборот, как в случае двух других. От сливного отверстия в корпус, который является входной точкой циклона, входит VORTEX FINDER.
Это просто отрезок трубы, предназначенный для обеспечения точки разделения между грубым и мелким материалом. Лучшее объяснение станет возможным, когда мы начнем объяснять, как это работает. Далее в нашем списке компонентов циклонов ВЕРХНИЙ и НИЖНИЙ КОНУС, не у всех гидроциклонов эта секция разделена на два конуса. Некоторые сконструированы таким образом, чтобы упростить ремонт и изолировать точки износа. Их функция состоит в том, чтобы помочь создать ВИХРЬ.
youtube.com/embed/9YZvkF7s9TY?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/> Это делается путем направления навозной жижи к нижнему потоку, в то же время создавая гладкую поверхность, которая не будет ограничивать создание ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ, которая делает возможной классификацию. С нижним конусом соединен ВЕРШИНА. Вершина — это точка разгрузки циклона, эта разгрузка называется нижним потоком. Материал, который выходит в этот момент, будет материалом, который требует дальнейшего измельчения. Последней частью циклона является ЮБКА циклона. Он нужен только для ограничения разбрызгивания, а разбрызгивание не имеет значения для работы циклона.
Я полагаю, вы спрашиваете себя, почему и как это оборудование разделяет камни разного размера? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны углубиться в операционную теорию циклона. Сначала пульпа направляется в циклон вдоль стенки корпуса.
Вход в циклон был спроектирован таким образом, чтобы поступающее сырье помогало генерировать и не мешало спиральному пути, по которому руда должна двигаться внутри циклона. Центробежная сила ( центральный принцип работы гидроциклона ), который генерируется этим вращением, выталкивает «более крупные частицы наружу к стенке циклона. Если бы вы смогли сделать поперечный разрез циклона во время его работы, вы бы увидели, что грунтовая порода становится тем мельче, чем ближе вы подходите к центру циклона.
Именно ВЕРХНЯЯ ЧАСТЬ на дне циклона больше всего отвечает за создание вращения, необходимого для ЦЕНТРОБЕЖНОГО РАЗМЕРА пульпы.
Принцип работы гидроциклона Центр этой спирали называется ВИХРЬЮ. Цель вершины состоит в том, чтобы вызвать внутреннее давление для циклона и создать вихрь, который простирается полностью до вершины циклона.
Во всех гидроциклонах есть два выхода: один для грубого материала, это APEX, а другой для мелкого материала, это VORTEX FINDER. Цель искателя вихря состоит в том, чтобы отделить мелкий материал от грубого, когда он вращается вокруг вихря. ШИРИНА вихревого искателя будет определять, насколько глубоко в более грубом материале будет точка разделения.
https://www.911metallurgist.com/equipment/polyurethan-hydrocyclones/ Объем пульпы, подаваемой в циклон, не должен превышать пропускную способность этих двух выходов, позволяющих ей выходить. Размер апекса и искателя вихря имеет решающее значение. Если вершина циклона, как и размер слива в вашей раковине, будет меньше, это не позволит выйти такому количеству навозной жижи из нижнего потока циклона.
Это приведет к тому, что вихрь будет меньше, внутренний объем шлама внутри циклона будет больше, а количество материала, которое искатель вихря отделяет, чтобы стать частью перелива, будет увеличено.
Так как именно РАССТОЯНИЕ через искатель вихря определяет, где в вихре отделяется поток руды, РАЗМЕР НАВЕРХУ будет определять степень классификации, которой будет подвергаться руда.
Размер вершины по отношению к объему навозной жижи, подаваемой в циклон, будет создавать и поддерживать ДАВЛЕНИЕ, НЕОБХОДИМОЕ для вытеснения мелкодисперсного материала из циклона. Чем больше давление, тем больше объем перелива. Для увеличения перелива требуется либо больший объем, подаваемый в циклон, либо меньшее выпускное отверстие нижнего продукта. По мере того, как давление в циклоне повышается, количество более крупного материала в переливе увеличивается. Причина, по которой создается это давление, заключается в том, что объем подачи больше, чем пропускная способность вершины. Давление создается по мере того, как объем навозной жижи накапливается над апексом.
Эти три фактора затем становятся вашими рабочими переменными при работе с циклонами, РАЗМЕРОМ ВЕРШИНЫ, РАЗМЕРОМ ВИХРЕВОГО ФИНАНСЕРА и ОБЪЕМОМ подачи. ЦИКЛОННОЕ ДАВЛЕНИЕ становится контрольным индикатором для регулировки размера апекса и объема подачи. Вихревой искатель является ФИКСИРОВАННОЙ ПЕРЕМЕННОЙ, что означает, что его можно изменить, чтобы повлиять на размер перелива, но не как обычную рабочую практику. Для выполнения этой регулировки циклон необходимо вывести из эксплуатации и разобрать.
Если переменные разбалансируются до такой степени, что давление станет слишком высоким, циклон перегрузится. Это означает, что при образовании вихря в центре вихря образуется столб воздуха. Если этот столб воздуха разрушится, скорость спирали уменьшится настолько, что потеряет центробежную силу, которая заставляет руду классифицироваться.
Поскольку внутреннее давление циклона представляет собой объем навозной жижи, находящейся в циклоне, из этого следует только то, что причиной разрушения столба воздуха является то, что в циклоне не осталось места для воздуха.
Если переменные станут несбалансированными в противоположной крайности, тогда не будет достаточного давления, чтобы вызвать переполнение. Либо объем будет слишком мал, либо размер апекса слишком велик. Это приведет к тому, что весь корм будет выгружен из нижнего потока.
Из того, что вы только что узнали, становится очевидным, что очень важно поддерживать равномерное давление на циклон. Если эффективность работы циклона зависит от давления, то постоянное давление обеспечит положительный контроль над классификацией руды. Это означает, что насос, питающий гидроциклон, очень важен для эффективной работы этого гидроциклона.
Чтобы понять, как работают насосы, нам придется оставить их связь с циклонами до тех пор, пока мы не обсудим их компоненты и функции.
После того, как мы закончим обсуждение самих насосов, мы вернемся к этой взаимосвязи и объясним другие переменные, влияющие на производительность этих двух машин.
.
Фото с сайта ampminerals.comОмар Фимбрес
Омар Фимбрес
Отраслевой менеджер Горнодобывающая промышленность ECN Automation
Опубликовано 2 июля 2018 г.
+ Подписаться
Одной из наиболее часто используемых форм в современной горнодобывающей промышленности для разделения и классификации мелких и крупных частиц является гидроциклон, называемый также циклоном.
Это оборудование работает в сочетании с насосом, чтобы выполнять свою работу.
Оборудование состоит из конуса в нижней части и цилиндра в верхней части, поэтому нижний поток конусной части является выходом крупной фракции, а перелив цилиндрической части — выходом мелкой фракции, проходя через центр падения крупных частиц, движущихся близко к стенкам, мелкие частицы проходят во взвешенном состоянии в жидкости через среднюю часть вихря, создаваемого центробежной силой внутри гидроциклона.
Два выхода гидроциклона известны как; APEX, который является выходом крупного материала, и другой, как Vortex Finder, который является выходом мелких частиц, цель Vortex — отделить мелкий материал от грубого, а его ширина определяет точку разделения.
Объем подачи циклона определяется этими двумя выходами и не должен превышаться, поскольку, если размер апекса слишком мал для подаваемого потока, он не позволит выходу грубых частиц, и это приведет к смешиванию и попаданию мелких частиц.
в нижней части, снижая эффективность гидроциклона.
Размер апекса по отношению к объему подачи – это такой размер, который создает давление, необходимое для выталкивания мелких частиц к выходу из верхней части; для повышения этого давления требуется увеличение подачи или уменьшение диаметра выхода низкого давления, поскольку давление уменьшается, количество крупного материала в переливе увеличивает вероятность создания большего давления, потому что объем подачи больше, чем пропускная способность Apex.
Спасибо за внимание, с уважением.
Válvulas en los procesos mineros.
28 апр. 2021 г.
Клапаны управления и приводы.
15 апр.
2021 г.Válvulas de seguridad en la industria minera.
8 апр. 2021 г.
Монитор вибрации.
23 марта 2021 г.
Обнаружение газов в минной промышленности.
16 марта 2021 г.
Manejo seguro del cianuro en minería.
22 июня 2020 г.
Безопасное обращение с цианидом в горнодобывающей промышленности.
22 июня 2020 г.
Equipos mineros: фильтр пренса
1 июня 2020 г.
El espesador y su funcionamiento
25 мая 2020 г.
Горное оборудование: Гидроциклон.
2021 г.
