Гидроциклон

Принципиальная схема гидроциклонирования: «1» — введение в аппарат суспензии; «2» — выход твёрдой фазы; «3» — выход осветлённой жидкости.

Гидроциклон — (от др.-греч. ὕδωρ — вода и κυκλῶν — вращающийся) (центробежный сепаратор) аппарат, предназначенный для обесшламливания, сгущения шламов и продуктов флотации, осветления оборотных вод, классификации рудной пульпы в стадиях тонкого измельчения в замкнутом цикле с шаровыми мельницами и обогащения тонких фракций угля и руд в водной среде и тяжелых суспензиях в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы.

Принцип действия гидроциклонов основан на сепарации частиц твёрдой фазы во вращающемся потоке жидкости. Величина скорости сепарирования частицы в центробежном поле гидроциклона может превышать скорость осаждения эквивалентных частиц в поле гравитации в сотни раз. В последнее время все чаще в технологии обогащения применяют кластер гидроциклонов, что позволяет существенно повысить производительность по потоку, при сохранении тонкости классификации, а также снизить давление пульпы в питании кластера и соответственно уменьшить потребляемую мощность питающих пульповых насосов.

Основные преимущества гидроциклонов

К основным преимуществам гидроциклонов можно отнести:

• высокую удельную производительность по обрабатываемой суспензии;
• сравнительно низкие расходы на строительство и эксплуатацию установок;
• отсутствие вращающихся механизмов, предназначенных для генерирования центробежной силы; центробежное поле создается за счет тангенциального ввода сточной воды;
• возможность создания компактных автоматизированных установок.

Характеристики гидроциклонов

• диаметр цилиндрической части — до 2000мм
• угол конуса — от 5° до 180°, в основном применяются с 20°
• эквивалентный диаметр питающего отверстия — до 420мм
• диаметр сливового отверстия — до 520мм
• диаметр пескового отверстия — до 500мм
• давление на воде — до 4,5кг/см²
• крупность слива — до 300мкм
• габаритные размеры: длина — до 3400 мм, ширина — до 3500 мм, высота — до 8500мм
• производительность — до 2100м³/час
• масса — до 11 500кг

Применение гидроциклонов

• разделение по крупности в водной среде измельченных руд и других материалов в процессе классификации
• обогащение мелко- и среднезернистых руд в тяжелых суспензиях
• обезвоживание продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых
• дешламация продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых

Рабочие инструменты гидроциклонов

• цилиндрично — конический сосуд
• питающая насадка
• песковая насадка
• сливной патрубок
• сливная труба

Классификация гидроциклонов

• цилиндроконические гидроциклоны
• батарейные гидроциклоны
• стандартные гидроциклоны

Батарейные гидроциклоны

Батарейные гидроциклоны применяются при обогащении руд полезных ископаемых для классификации в водной среде по крупности тонкодисперсных твердых материалов в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы. Исходная пульпа подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку, установленную тангенциально, непосредственно под крышкой корпуса. Пески разгружаются через нижнюю песковую насадку; слив проходит через внутренний сливной патрубок, расположенный в центре крышки, и далее выводится по сливной трубе.

Применение

Применение гидроциклонов в металлургическом производстве позволяет значительно снизить энергозатраты и уменьшить износ мельниц за счет снижения процесса переизмельчения частиц руды.

Батарейные гидроциклоны нашли практическое применение в угольной промышленности и нефтедобычи, в пищевой, целлюлозно-бумажной отраслях, в системах водоподготовки. Они используются во многих технологических циклах, в качестве сгустителей, осветлителей, классификаторов. Замена существующих классификаторов на гидроциклонные установки в условиях действующего производства, позволяет высвободить до 50 % производственных площадей участков классификации.

Особенности оборудования

• Двухуровневая система защиты от засорения
• Возможность эксплуатации установок за счет гидростатического напора, без использования центробежных насосов и дополнительных ёмкостей
• Малые габариты и вес, позволяющие разместить необходимое количество аппаратов на существующих производственных площадях
• Использование полиуретанов при изготовлении быстроизнашиваемых частей позволяет увеличить срок службы песковых насадок до двух с половиной лет, корпусов и сливных насадок — до четырех-пяти лет, что существенно сокращает затраты на ремонт и обслуживание
• Технологическая схема подключения, конструкция и режим работы рассчитываются индивидуально.

Преимущества

• Стойкость материалов, применяемых для изготовления аппаратов, позволяет увеличить ресурс оборудования в 5-9 раз по сравнению с гидроциклонами, выполненными из износоустойчивого чугуна
• Устойчивая работа гидроциклонов в широком диапазоне изменения входных параметров позволяет максимально упростить алгоритм автоматизированного управления
• К каждому аппарату прилагается блок-схема управления процессом, которая позволяет составить программу контроля, адаптированную под уже существующую информационно-управляющую систему технологическим процессом.

См. также

• Циклон
• Сепарация
• Паросепаратор
• Сепаратор магнитный барабанный
• Сепаратор магнитный валковый
• Вихревой сепаратор
• Сепаратор
• Гидроциклонные установки

Литература

Справочник по обогащению руд.В 3-х т. Гл. ред. О.С.Богданов.Т.1. Подготовительные процессы.М.Недра,1972,448 с.

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.