Принцип дії гидроциклонов заснований на сепарації частинок твердої фази в возвращающемся потоці рідини. Величина швидкості сепарування частки в відцентровому полі гідроциклону може перевищувати швидкість осадження еквівалентних частинок в полі гравітації в сотні разів.
До основних переваг гидроциклонов слід
високу питому продуктивність по оброблюваної суспензії;
порівняно низькі витрати на будівництво і експлуатацію установок;
відсутність обертових механізмів, призначених для генерування відцентрової сили; відцентрове поле створюється за рахунок тангенціального введення стічної води;
можливість створення компактних автоматизованих установок.
кут конуса - до 20 °
еквівалентний діаметр живильного отвору - до 420мм
діаметр сливового отвори - до 520мм
діаметр Пєскова отвори - до 500мм
тиск на воді - до 4,5 кг / смі
крупність зливу - до 300мкм
габаритні розміри: довжина - до 3400мм, ширина - до 3500мм, висота - до 8500мм
продуктивність - до 2100мі / год
маса - до 11 500кг
поділ по крупності в водному середовищі подрібнених руд і інших матеріалів в процесі класифікації
збагачення дрібно - і середньозернисті руд у важких суспензіях
зневоднення продуктів збагачення рудних та інших корисних копалин
дешламації продуктів збагачення рудних та інших корисних копалин
Робочі інструменти гидроциклонов:
Первоуральский завод гірського устаткування
Weir Warman торгова марка Cavex
Стічні води очищають у відкритих і закритих (напірних) гидроциклонах. Відкриті гідроциклони звичайно проектують для очищення стічних вод від важких домішок. Зазвичай гідроциклони застосовують в комплексі з іншими очисними спорудами.
Вирішальний вплив на робочий ефект відкритого гидроциклона надають фізичні властивості частинок (розмір, форма, щільність і ін.), Для затримання яких він призначений, а також геометричні розміри гідроциклону і гідравлічний режим його роботи.
3.1 Напірні гідроциклони
В напірні гідроциклони вода подається через тангенціально спрямований патрубок в циліндричну частину. У гидроциклоне вода, рухаючись по гвинтових спіралі зовнішньої стінки апарату, направляється в конічну його частина. Тут основний потік змінює напрямок руху і переміщується до центральної частини апарату. Потік освітленої води в центральній частині апарату по трубі виводиться з гидроциклона, а важкі домішки вздовж конічної частини переміщаються вниз і виводяться через патрубок шламу.
Промисловість випускає напірні гідроциклони декількох типорозмірів. Для грубої очистки застосовують гідроциклони великих діаметрів. При доцільності глибокого очищення стічної води використовують схему послідовного з'єднання різних типорозмірів гидроциклонов. При такій складній схемі з'єднання гидроциклонов подача води може здійснюватися від одного насоса або від ряду насосів, встановлених перед наступними гідроциклонами.
Застосування гидроциклонов звичайної конструкції не завжди призводить до необхідного ступеня очищення стічних вод. Тому було запропоновано ряд нових конструкцій удосконалення напірного гидроциклона. Він відрізняється від звичайного напірного гидроциклона тим, що в ньому встановлені коаксіально три зливних патрубка, різних за діаметром і глибиною занурення. Таке розташування патрубків дозволяє працювати даному гідроциклонами як трьом поєднаним гідроциклонами, які мають різний діаметр, продуктивність і ступінь очищення.
Тверда частка, потрапляючи в циліндричну частина гідроциклону, під дією відцентрових сил переміщається уздовж стінки і опускається вниз. У центрі гидроциклона утворюються висхідні потоки легких фракцій, які видаляються через коаксиально розташовані патрубки. Чим менше глибина занурення патрубка, тим більше і крупніше суспензія йде по ньому в слив.
Частинки, які не винесені потоком через патрубки, осідають на дні конічної частини гидроциклона і видаляються через піскові штуцер.
3.2 безнапірний гидроциклон
Одним з технічних пристосувань для очищення стічних вод є безнапірний гидроциклон.
Якщо в попередніх конструкціях для обертання рідини в гидроциклоне застосовували подачу води в гидроциклон по патрубку, розташованому по дотичній в циліндричної частини, то в даному випадку проводять відсмоктування води з гидроциклона по патрубку, розташованому по дотичній внизу конічної частини гидроциклона. Таке розташування патрубка дає можливість утворювати всередині гидроциклона обертання рідини, причому надходження води з водойми відбувається у верхній частині гідроциклону.
Зібрана з поверхні води плівка, потрапляючи в гидроциклон як легша, збирається в центрі гидроциклона. У міру збільшення кількості нафтопродуктів в гидроциклоне всередині нього утворюється конус з нафтопродуктів, який, збільшуючись в розмірі, досягає нафтового добірного патрубка, розташованого в центрі гидроциклона. Нафтопродукти з цього патрубка скидаються в спеціальні ємності на березі водойми. Концентрація води і нафти в цьому потоці може бути різною. Тому в відстійних ємкостях відбувається гравітаційне розділення води та нафтопродуктів, після чого умовно чисту воду скидають у водойми. Якщо концентрація нафтопродуктів в скидається воді велика, то необхідно цю воду пропускати через очисні споруди.
3.3 Відкриті гідроциклони
Відкриті гідроциклони застосовують для виділення з суспензій частинок діаметром> 0,1 мкм при очищенні грубодіспергірованних домішок.
Модифікований гидроциклон з конічною діафрагмою і внутрішнім циліндром (рис.3) усуває накопичення зважених часток під діафрагмою і їх періодичний винос з освітленої водою.
Вихідну суспензію подають тангенціально в нижню частину зони, обмежену внутрішнім циліндром. Висхідний потік у верхньої кромки циліндра розділяється на основний потік, що рухається по спіралі до центрального отвору в діафрагмі, і додатковий, що надходить в зазор між стінками гідроциклону і циліндра. У додатковому потоці транспортуються виділилися в висхідному потоці зважені частинки.
Рис.3 Відкриті гідроциклони: а - без внутрішніх вставок; б - з конічною діафрагмою; в - з конічною діафрагмою і внутрішнім циліндром
4. Розрахунок відкритого гидроциклона без внутрішніх вставок