Применение гидроциклона

Конструкция гидроциклона

Верхняя часть гидроциклона представляет собой полый цилиндр, а нижняя — перевернутый конус, соединенный с цилиндром. Вместе эти компоненты образуют рабочую камеру гидроциклона. На верхнем конце цилиндрического корпуса установлен тангенциально расположенный питающий трубопровод, а также переливная труба и патрубок в верхней части. В нижней части конической секции находится камера для отвода шлама. Соединение этих частей осуществляется с помощью фланцев и болтов. Питающие отверстия, корпуса и выпускные патрубки обычно футерованы резиной, полиуретаном, карбидом кремния или диабазовым литьем для минимизации износа и облегчения замены после выработки ресурса.

Принцип работы гидроциклона

Разделение смеси при высокоскоростном вращении достигается за счет использования мощной центробежной силы. Например, в классическом статическом гидроциклоне внешнее давление подает исходную смесь в циклон с высокой скоростью. При тангенциальном входе смеси возникает вращение жидкости вдоль стенки цилиндра, что обычно называют внешним вихревым потоком.

Частицы во внешнем вращающемся потоке подвергаются воздействию центробежной силы. Если плотность частицы превышает плотность окружающей жидкости, действующая на неё центробежная сила возрастает. Как только эта сила преодолевает сопротивление трения, создаваемое движением жидкости, частицы преодолевают это сопротивление и перемещаются к стенке корпуса, отделяясь от основного потока жидкости. Они накапливаются вблизи выходного отверстия для нижнего слива, образуя суспензию высокой концентрации, которая удаляется через этот выходной патрубок.

Отделенная жидкость продолжает свое нисходящее вращательное движение. При попадании в коническую секцию скорость вращения жидкости ускоряется из-за постепенного уменьшения внутреннего диаметра гидроциклона. Радиальное распределение давления внутри вихря неравномерно: давление снижается по мере приближения к оси, стремясь к нулю на центральной линии. Это создает зону низкого давления или даже вакуума, направляющую поток жидкости к оси. В то же время, поскольку выходное отверстие для нижнего слива сепаратора-гидроциклона значительно ограничено, жидкость не может быстро выводиться через него. Следовательно, выходное отверстие для верхнего слива, расположенное в центре верхней крышки циклонной камеры, засасывает часть жидкости внутрь из-за зоны низкого давления в центре, создавая восходящий вращающийся поток, который выходит через это отверстие.

Гидроциклоны преимущественно используются в обогащении полезных ископаемых

1. Циклоны для тяжелых сред являются стандартным оборудованием для разделения по тяжелой среде.

2. Они служат классификаторами в схемах измельчения, особенно при тонком помоле.

3. Они применяются для обесшламливания и сгущения пульпы.