Экология и производственная безопасность

Гид-Гид Исходная пульпа под избыточным давлением в турбулентном режиме (обычно насосом) подается по касатель­ ной через патрубок 3 и вращается в гид­ роциклоне по спирали с образованием внутреннего и внешнего потоков. Твер­ дые частицы под воздействием центро­ бежной силы отбрасываются к стенкам гидроциклона с силой, пропорциональ­ ной массе частиц, и выгружаются через штуцер 5, а частицы с меньшей массой выходят через сливной штуцер 4. Гидроциклон: а - общий вид; б - схема направления потоков Внутри гидроциклона вращаются два контура потоков: внешний и внут­ ренний, которые движутся в двух про­ тивоположных направлениях - внешний направлен сверху вниз; внутренний - снизу вверх. Внешний контур суммирует две траектории движения твердых частиц - относительное или радиальное переме­ щение, направленное по радиусу от оси аппарата к стенкам, и гравитационное или нисходящее, направленное вместе с потоком суспензии сверху вниз. Отно­ сительное (радиальное) движение час­ тиц обеспечивается центробежной си­ лой F^, возникающей при тангенциаль­ ном вводе суспензии в гидроциклон, величину которой можно определить по следующей формуле: ^Ц= ^ ( Р т - Р в ) , где d - диаметр частицы; и - плот­ ности (удельные веса) твердой и жид­ кой фаз; V - линейная скорость суспен­ зии на входе в гидроциклон; г - радиус цилиндрической части гидроциклона на уровне входного тангенциального па­ трубка. Из формулы применительно к схе­ ме потоков в гидроциклоне видно: - изменить центробежную силу возможно только, изменяя скорость на входе в гидроциклон и (или) радиус (диаметр)гидроциклона; - на входе в гидроциклон центро­ бежная сила, воздействующая на твер­ дые частицы, будет иметь максимальное значение, так как линейная скорость v на выходе из тангенциального патрубка (на входе в гидроциклон) будет макси­ мальна; при этом радиус г цилиндричес­ кой части не изменяется; - по мере движения по спиралеоб­ разной нисходящей траектории скорость уменьшается, соответственно уменьша­ ется значение центробежной силы и уве­ личивается влияние гравитации на нис­ ходящее движение твердых частиц; - при входе суспензии в конусную часть и далее при движении к вершине конуса радиус гидроциклона и скорость потока уменьшаются практически до нуля, что приближает к нулю значение центробежной силы, действующей на твердые частицы, одновременно возра­ стает осаждение твердых частиц; исхо­ дя из этого вывода, можно констатиро­ 146