Hydrocyklon
Hydrocyklon (często określany skróconą formą cyklon) – urządzenie do pracy ciągłej, które wykorzystuje siłę odśrodkową do przyspieszenia prędkości sedymentacji cząstek stałych lub cieczy o różniej gęstości. W efekcie materiał wejściowy ulega klasyfikacji, zagęszczeniu, separacji lub sortowaniu. Jest jednym z podstawowych urządzeń w mechanicznej przeróbce kopalin, często również wykorzystywany w innych branżach przemysłu, jak chemia, energetyka, papier i celuloza, wydobycie i przeróbka ropy naftowej, przemysł spożywczy oraz wszędzie tam, gdzie występują mieszaniny ciał stałych i cieczy lub dwóch cieczy o różnej gęstości[1].
Budowa edytuj
Typowy hydrocyklon zbudowany jest głowicy wlotowej, części cylindrycznej tulei przelewu, części stożkowej, dyszy wylewu. Nie ma żadnych części ruchomych.
Zasada pracy edytuj
Energia niezbędna do pracy wytwarzana jest przez pompę zasilającą, która podaje materiał pod odpowiednim ciśnieniem do wlotu. Następnie kierunek ruchu materiału z prostoliniowego jest zamieniany na wirowy w głowicy wlotowej i przechodzi do części cylindrycznej. Ze względu na występującą przy ruchu wirowym siłę odśrodkową, w części cylindrycznej następuje wstępna separacja cząstek o większym ciężarze właściwym od cząstek o mniejszym ciężarze właściwym, cząstek o większych rozmiarach od mniejszych lub cieczy gęstej od lżejszej. Frakcja cięższa/większych/gęstsza zsuwa się po ściankach hydrocyklonu w kierunku wylewu, a frakcja lekka/drobniejsza/lżejsza jest porywana przez strumień cieczy i wydostaje się na zewnątrz poprzez tuleję przelewu. Z części cylindrycznej pozostały materiał przedostaje się do części stożkowej hydrocyklonu, w której siła odśrodkowa wzrasta wraz ze zwiększeniem prędkości wirowania ze względu na zmniejszający się przekrój stożka. Cały czas następuje rozdział frakcji ciężkiej/większej/gęstszej (która przechodzi do wylewu) od lżejszej/drobniejszej (która wydostaje się przelewem). Przelewem wydostaje się także większość cieczy, dlatego wylewem wydostaje się zagęszczony (z mniejszą ilością cieczy) materiał[2][3].
Parametry pracy edytuj
Na warunki pracy z pozoru prostego urządzenia ma wpływ wiele parametrów, z których najważniejsze to: stopień zagęszczenia materiału wlotowego, skład ziarnowy materiału wlotowego, lepkość cieczy, różnice w ciężarze właściwym cząstek materiału, ciężar właściwy cieczy, konstrukcja głowicy wlotowej, średnica i długość części cylindrycznej, średnica i długość tulei przelewu, kąt i długość stożka, średnica i geometria dyszy wylewu, a także ciśnienie na wlocie przed hydrocyklonem, nachylenie osi hydrocyklonu[4].
Przypisy edytuj
- ↑ Jakub Niechciał, Cyklony i hydrocyklony, „Wszechświat”, 114 (10–12), 2013.
- ↑ R.A. Arterburn, The sizing of hydrocyclones, 16 grudnia 1997 (ang.).
- ↑ Bohdan Makary, Dział VI Klasyfikacja, [w:] Praca zbiorowa, Poradnik górnika, t. 5, Katowice: Śląsk, 1976.
- ↑ Bogdan Makary, Urządzenia i maszyny do klasyfikacji, [w:] Praca zbiorowa, Poradnik górnika, t. 5, Katowice: Śląsk, 1976.