Гидроциклон

(от греч. hydor - вода и kyklon - кружащийся, вращающийся * a.hydrocyclon; н. Hydrozyklone, Wasserzyklone; ф. hydrocyclone; и. hidrociclon) - аппарат для разделения в жидкойсреде зернистых материалов, различающихся плотностью или крупностью составляющих частиц. Г. применяют: для классификации материалов по крупности (классификаторы); отделения избытка воды ишламов от зернистого материала (сгустители); обогащения п. и. по плотности, в т.ч. в тяжёлых жидкостях илиутяжелённых тонкозернистых минеральных суспензиях (сепараторы); очистки жидкости от твёрдых частиц(осветлители). Впервые Г. исполь­зованы в 1939 на углеобогатит. ф-ке в Нидерландах, в СССР - в нач. 50-х гг. Благодаря несложной конструкции, малым размерам, простоте эксплуатации и высокой эффективности Г. находят широкое применение в разл. областях пром-сти, в т.ч. в качестве классификаторов и сепараторов вгорно­рудной, как осветлители в хим. и нефте­хим. пром-сти, гидрометаллургии. В последнем качестве Г. исполь­зуют также для регенерации и очистки глинистого раствора от выбуренной породы (в процессе бурениянефт. и газовых скважин), а также в технол. операциях, связанных с эксплуатацией нефт. скважин и свнутрипромысловым сбором и транспортом нефти.
диафрагма (крышка); 6- патрубок разгрузки грубозернистых, сгущённых или тяжёлых фракций (песков)">
Гидроциклон: 1 - коническая часть; 2 - цилиндрическая часть; 3 - питающий патрубок; 4 - патрубокразгрузки тонкозернистых фракций, разжиженных, рыхлых материалов и очищенной жидкости приосветлении (слива); 5 - диафрагма (крышка); 6 - патрубок разгрузки грубозернистых, сгущённых илитяжёлых фракций (песков).
В зависимости от давления на входе различают напорные Г. - избыточное давление на входе св. 100 кПа, низконапорные - меньше 100 кПа и вакуумные - давление на входе меньше атмосферного. Г. (рис.) состоит изкороткой цилиндрической (верхней) части с патрубком для тангенциального ввода пульпы (по касательной кповерхности цилиндра) и конической (нижней) части с отверстием в вершине конуса для разгрузки песков(грубозернистой, сгущённой или тяжёлой фракции пульпы).
Угол конусности для классификации и сгущения 10-20°, осветления 10-20°, обогащения в тяжёлых суспензиях30-45°, обогащения в воде 90-120°. Верх. часть цилиндра закрывается крышкой, в центре к-рой установленсливной патрубок, служащий для разгрузки тонкозернистого, разжиженного, менее плотного, чем исходнаяпульпа, материала.
Тангенциальный ввод исходной пульпы и осевая разгрузка продуктов разделения приводят к вращениюпульпы, осевому и радиальному перемещению её от стенок аппарата к сливному и разгрузо­чному отверстиям. Вращающийся поток в Г. имеет неск. зон: внешнюю (пристенную) - нисходящую; внутреннюю - восходящую; среднюю - циркуляционную, занимающую осн. объём Г. Более тяжёлые и крупные твёрдые частицы, поступающие с исходной пульпой, отбрасываются центробежной силой на внутр. поверхность цилиндра иувлекаются вращающимся нисходящим потоком вниз. Под действием радиальной составляющей потока (отстенок к центру) и турбулентного характера его движения лёгкие и мелкие зёрна уносятся во внутр. зону. Часть опускающегося вниз пристенного вихревого потока в ниж. зоне конуса поворачивает вверх, формируяслив.
В отличие от напорных, вакуум-Г. устанавливается на всасывающей линии насоса и работает за счётсоздаваемого на его приёме вакуума. Для отделения отсепарир. части пульпы он снабжается дополнит. устройством (обычно гидроэлеватором), создающим перепад разряжения за его песковым отверстием. Установка Г. на всасывающей линии насоса исключает возможность попадания в него твёрдых частиц, чтопредотвращает абразивный износ рабочих органов насоса. Как правило, каждый насос снабжёниндивидуальным Г. В ряде случаев Г. объединяются в батареи по параллельному или последоват. принципу. Регулирование режима работы при изменении качества и кол-ва исходного материала производится спомощью изменения диаметра пескового отверстия путём его диафрагмирования (авто­матически) или сменойсамих песковых насадок (вручную). Для борьбы с абразивным износом нек-рые типы Г. изнутри футеруютсяизносостойкими материалами (каменное литьё, резина, полиуретан, вулканол и т.д.). Наиболее изнашиваемаячасть Г. - песковая насадка - изготовляется из карбидов металлов и металлокерамич. материалов.