Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Что такое гидроциклон нефть


Применение - гидроциклон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Применение - гидроциклон

Cтраница 1

Применение гидроциклонов вследствие их небольшой стоимости позволяет сократить затраты на строительство и эксплуатацию сооружений для предварительного осветления воды.  [1]

Применение гидроциклонов для удаления свободной воды из нефтепродуктов пока не получило широкого распространения, так как скорость движения микрокапель воды в них значительно меньше, чем в центрифугах, что снижает эффективность обезвоживания нефтепродуктов этими аппаратами. Тем не менее имеется положительный опыт использования гидроциклонов для обезвоживания топлив и масел. Эффективность отделения воды от нефтепродукта в гидроциклоне зависит от режима работы аппарата, определяемого скоростью жидкости на его входе. Установлено, что оптимальные скорости на входе в гидроциклон при обезвоживании нефтепродуктов находятся в пределах от 3 до 6 м / с, что значительно ниже входных скоростей при циклонной очистке нефтепродуктов от твердых частиц.  [2]

Применение гидроциклонов для очистки шахтных вод. В современных шахтах широко используются угольные комбайны и различные механизмы для транспортирования угля. Эти машины при своей работе образуют большое количество угольной пыли. Для обеспечения нормальных условий работы шахтеров и взрывобезопасно-сти необходимо подавление пыли.  [3]

Применение гидроциклонов для осветления воды имеет ряд технических преимуществ: 1) возможность применения системы водоснабжения с одинарным подъемом воды; 2) повышение качества обработки воды с возрастанием нагрузки, поэтому их можно проектировать без резерва на случай ремонта отдельных агрегатов; 3) удаление отдельных примесей без помощи какого-либо специального устройства.  [5]

Применение безнапорных одноярусных гидроциклонов для обработки сточных вод установок газоочистки металлургических печей и цехов горячей прокатки позволяет в 5 - 6 раз интенсифицировать процесс осаждения взвешенных веществ. Такие установки успешно эксплуатируются на заводах Запорожсталь и Днепроспецсталь.  [6]

Практического опыта применения гидроциклонов для очистки сточных вод нефтебаз пока нет, хотя из вышеизложенного ясно, что гидроциклоны могли бы успешно заменить песколовки и в некоторых случаях нефтеловушки.  [7]

Основной целью применения гидроциклонов является выделение включений дисперсной фазы из несущего потока жидкости. При этом необходимо обратить особое внимание на процессы дробления деформирующих частиц с целью дифференциальной подачи энергии для селективного выделения максимального количества дисперсии.  [8]

В случае применения гидроциклонов для сгущения суспензии, наряду с основным гидроциклоном, устанавливают два контрольных.  [10]

Перспективная область применения гидроциклонов - использование их для выделения нефти из нефтесодержащих сточных вод, В этом случае приходится иметь дело с системой жидкость - жидкость, у которой плотность дискретной фазы меньше, чем у сплошной.  [11]

Широкие возможности применения гидроциклонов в производстве урана ( а также в цветной металлургии и промышленности редких металлов) обусловлены специфическими особенностями этих аппаратов. Важнейшие из этих особенностей следующие: 1) гидроциклоны очень просты по устройству и, следовательно, очень дешевы; 2) гидроциклоны малогабаритны и отличаются высокой производительностью; 3) в гидроциклонах нет движущихся частей; эксплуатация их несложная; 4) гидроциклоны могут быть использованы для переработки самых разнообразных пульп с соотношением твердой и жидкой составляющих ( 1: 2) - ( 1: 100) и с минимальными размерами частиц до 1 - 2 мкм; 5) время пребывания пульпы в гидроциклонах очень невелико; движение пульпы характеризуется высокой турбулентностью.  [12]

Практического опыта применения гидроциклонов для очистки сточных вод нефтебаз пока нет, хотя из вышеизложенного ясно, что гидроциклоны могли бы успешно заменить песколовки и в некоторых случаях нефтеловушки.  [13]

Материалы по применению гидроциклонов весьма разрозненны. Данные по гидроциклонам, приводимые в учебных пособиях и монографиях по очистке отдельных видов сточных вод, не дают достаточно полного представления об этих аппаратах, их особенностях и возможностях.  [14]

В данном случае применение гидроциклона позволило эффективно регенерировать присадку и таким образом обеспечить экономичность этого процесса. При этом расход реагентов значительно сокращается по сравнению с классическими схемами процесса осветления.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Гидроциклоны

Задача №1

Условие:

Дан гидроциклон со следующими характеристиками. Диаметр питательного патрубка dпит = 0,1 м, диаметр сливного патрубка dсл = 0,03 м. В гидроциклоне создается перепад давления равный ∆P = 0,15 МПа. С его помощью требуется очищать от взвешенных частиц жидкость с расходом 20 л/мин. Требуется установить, пригоден ли данный гидроциклон для поставленной задачи.

Решение:

Определим максимальную производительность гидроциклона по следующей формуле (поправочный коэффициент k принять равным 5):

Q = k·dпит·dсл·√(g·∆P) = 5·0,1·0,03·√(9,81·150000) = 18,2 л/мин

Полученное значение максимального расхода оказалось меньше требуемого:

18,2<20 л/мин

из чего можно сделать вывод, что приведенный в условии задачи гидроциклон не применим в поставленных условиях.

Ответ: не пригоден

Задача №2

Условие:

После изменений, внесенных в технологическую схему производства, изменился состав сточных вод, подаваемых на очистку в установленный гидроциклон. Основной задачей гидроциклона является отделение не менее 60% всех твердых частиц из очищаемой воды, для нового состава суспензии это эквивалентно улавливанию частиц с диаметром не менее 1·10-6 м. Цилиндрическая часть гидроциклона имеет диаметр D = 0,5 м, длину L = 1,2 м и высоту сепарационной зоны l = 1,8 м. Диаметр входного патрубка составляет dвх = 0,08 м. Вода подается с расходом Q = 100 м3/ч. Плотности жидкой и твердой фазы равны соответственно ρж = 1000 кг/м3 и ρт = 1900 кг/м3. Вязкость очищаемой суспензии равна μ = 0,0012 Па·с. Определить, необходима ли замена гидроциклона.

Решение:

Предварительно определим скорость суспензии на входе в гидроциклон:

vвх = (Q·4)/(π·[ввх]2) = (100·4)/(3600·3,14·[0,08]2) = 5,5 м/с

Далее найдем тангенциальную скорость движения частиц:

υф = 31,5·υвх·(dвх/D) (L/D)(-0,32) = 31,5·5,5·0,08/0,5·(1,2/0,5)(-0,32) = 20,9 м/с

Определим размер частиц, улавливаемых имеющимся гидроциклоном:

dт = 1,65·dвх·√[μс/(υф·l·(ρт-ρж))] = 1,65·0,08·√[0,0012/(20,9·1,8·(1900-1000))] = 0,25·10(-6) м

Полученное значение меньше критического диаметра, указанного в условии задачи. Следовательно имеющийся гидроциклон будет гарантированно выполнять условия очистки сточной воды.

Ответ: замена не требуется

oil-filters.ru

Очистка нефтепродуктов гидроциклонами - Справочник химика 21

    На одном из заводов эксплуатируется электрокоагуляцион-ная установка, схема которой показана на рис. 3.18. Установка предназначена для выделения нефтепродуктов и мелкодисперсных тяжелых механических загрязнений. Особенностью этой установки является то, что она создана на базе существующего вертикального отстойника и в ней совмещены процессы электрокоагуляции и механической очистки (в гидроциклонах). В качестве электродов применена Ст 3 срок службы электродной системы четыре месяца. Характеристика установки приведена ниже  [c.111]     При очистке нефтесодержащих сточных вод открытые гидроциклоны (рис. 2.22) имеют существенные преимущества перед напорными. В них достигается высокий эффект очистки от нефтепродуктов, так как в вихревом движении воды создается увеличивающаяся к центру угловая скорость, которая способствует концентрации нефтяных частиц в центральной части аппарата, Осветленная вода отводится тонким слоем через водослив, отделенный от всплывшего слоя полупогружной перегородкой. Уловленные нефтепродукты с поверхности воды в гидроциклоне могут быть удалены через переливные воронки или лотки. Осадок, образующийся в конусной части гидроциклона, выпускается через патрубок или удаляется с помощью гидроэлеватора. [c.48]

    Очистка нефтепродуктов гидроциклонами [c.80]

    Конструкция этой установки, представляющая собой сочетание безнапорного гидроциклона 1 с полочным отстойником 2, обеспечивает полное использование объемов аппаратов, а также более равномерное распределение потоков воды в нефтеотделителе, что в итоге позволяет увеличить степень очистки нефтепродуктов от воды и механических примесей. [c.85]

    Технологическая схема очистки включает грубую очистку сточных вод от крупных механических примесей и песка на фильтрах с вращающимися сетками и в гидроциклонах, выделение нефтепродуктов в сепараторах с коалесцирующей насадкой, очистку от эмульгированных углеводородов на установках напорной флотации с использованием активных органических флокулянтов. [c.304]

    Недостаток схемы с отстойным резервуаром заключается в сложности удаления из него осевшего осадка резервуар необходимо опорожнять и очищать, что требует много времени. Более целесообразно осуществлять локальную очистку от нефтепродуктов и тяжелых механических примесей в производительных компактных сооружениях, например в открытых гидроциклонах или тонкослойных отстойниках (ом. гл. 2), и направлять в резервуары на обезвоживание одну лишь уловленную нефть. Однако подобные решения пока еще не нашли промышленного воплощения. [c.155]

    На базе гидроциклона и полочного отстойника была разработана герметизированная установка для очистки сточных вод, обеспечивающая полное использование объемов аппаратов, а также более равномерное распределение потоков воды в отстойнике, что в итоге позволяет увеличить степень очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей. [c.112]

    Открытый гидроциклон с внутренним цилиндром и диафрагмой в верхней части (рис. 5.28) рекомендуется к применению при очистке сточных вод от примесей гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более, а также коагулированных взвещенных частиц и нефтепродуктов при расходе стоков до 200 м /ч на один аппарат. [c.527]

    Другой, более производительной конструкцией является многоярусный низконапорный гидроциклон (рис. 5.29). Этот аппарат может быть применен для очистки сточных вод от крупно- и мелкодисперсных примесей гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более при расходе воды более 200 м /ч на один аппарат. Для очистки воды от минеральной коагулированной взвеси и нефтепродуктов. [c.528]

    Флотатор состоит из емкости грубой очистки и камеры сжигания, снабженной многофакельной горелкой с запально-защитным устройством, охлаждающей рубашкой и дымовой трубой (рис. 48). Сточные воды подают в безнапорный гидроциклон, где под действием центробежной силы в его центральной части собираются легкие нефтепродукты, которые всплывают на поверхность. Более тяжелые механические примеси отбрасываются к стенкам и по ним сползают вниз. В гидроциклон по трубопроводу поступает также раствор коагулянта, который смешивается со сточными водами и способствует свертыванию механических примесей и выпадению их в осадок. [c.132]

    Еще одним рещением, не исключающим применение отстойников, может быть применение в качестве первой ступени низконапорных гидроциклонов, позволяющих при достаточно высокой эффективности еще больще уменьшить капитальные затраты. Одним из достоинств этих устройств является то, что эффективность их зависит от окружной скорости потока, которая в свою очередь зависит от расхода воды. Учитывая, что эффективность отстойников с увеличением расхода воды снижается, следует считать целесообразным применение комбинации пластинчатых отстойников и гидроциклонов. Это позволит при изменении расхода сточных вод уменьшить колебания концентрации нефтепродуктов за первой ступенью очистки. [c.220]

    Основными видами загрязнений являются нефтепродукты, механические примеси, кислоты, щелочи, хлориды, сульфаты, другие химикаты (более 130 компонентов), в том числе весьма ядовитые фенол, аммиак, хлористый цинк, чрезвычайно ядовитый тетраэтилсвинец и др. Очистку стоков от механических примесей производят в песколовках, отстойниках, гидроциклонах. Нефтяные примеси выделяют в нефтеловушках и флотационных установках, кислоты и щелочи подвергают нейтрализации. При необходимости сброса части воды из замкнутых оборотных систем в водоемы их следует дополнительно очищать на фильтрах с загрузкой из песка, керамзита, кокса, сульфоугля либо обрабатывать озоном. При расчете производственных стоков исходят из определенной нормы потребления ресурсов (табл. 5.5). Для железнодорожных объектов установлены классификация сточных вод и объединение их в группы по степени загрязнения (табл. 5.6). [c.145]

    Для выделения взвешенных загрязнений наиболее распространенным методом является отстаивание. При относительно небольших расходах воды для интенсификации процесса очистки используются напорные гидроциклоны и центрифуги [6]. Когда вода загрязнена плохо смачиваемыми загрязнениями, например маслами и нефтепродуктами, для их выделения применяется метод флотации. В случае высоких концентраций мелкодисперсных и коллоидных примесей, определяющих устойчивость суспензий сточных вод, применяются химические реагенты—коагулянты и флокулянты (сернокислые алюминий и железо, оксихлорид алюминия, полиакриламид и т. п.). Механизм действия реагентов по существу сводится к изменению поверхностных свойств взвешенных частиц загрязнений, созданию мостиков между ними, способствующих объединению частиц в агломераты — хлопья, имеющие значительно большую скорость выделения. Когда вода загрязнена взвешенными веществами, концентрация которых невелика (до 100 мг/л), и требуется надежное обеспечение высокой степени очистки, используется метод фильтрования. В большинстве случаев используются фильтры с загрузкой из зернистых материалов кварцевый песок, антрацит, керамзит, горелые породы и т. п. [c.13]

    Очистка стоков начинается в камере предварительной очистки, где расположен полочный гидроциклон для отделения плавающей нефти. Нефть выводится из камеры с помощью отбойной перегородки, осадок удаляется на обезвреживание, а сточная вода очищается в камерах флотации, где воздух выделяется из водовоздушной смеси, подаваемой через перфорированные трубы. Из флотаторов пена удаляется в сборный желоб для нефти, где она обезвоживается очищенная вода из флотаторов через сборный желоб идет частично на доочистку или повторное использование, часть - на рециркуляцию. Эта часть потока воды с помощью воздушного эжектора насыщается воздухом и подается в напорный бак, где происходит насыщение рециркуляционной воды воздухом. Из напорного бака рециркулирующая вода поступает в камеры флотации через перфорированные трубы. Предусматривается добавление коагулянта и флокулянта. Авторы отмечают, что эффективность очистки сточных вод по нефтепродуктам достигает 99,9%, а остаточное содержание нефтепродуктов в очищенной воде не более 20 мг/л. [c.37]

    Перспективен метод очистки сточных вод от нефтепродуктов и механических примесей с применением мультигидроциклона НУР-5000, по которому предварительно отстоенные воды, отстаивают в поле центробежных гидроциклонов. Под действием центробежных сил воды очищаются от механических примесей, которые оседают и сбрасываются в шламосборник. Нефтепродукты и газ концентрируются у оси вращения и отводятся через верхнюю сливную трубу, а механические примеси под действием, центробежных сил оседают и сбрасываются в шламосборник. [c.206]

    Очистку нефтепродуктов под действием центробежных сил можно осуществлять не то/шко в цшприфугах, но и в гидро-циклонах — аппаратах, не имеющих вращающихся частей Корпус гидроциклона (рис. 3.13) состоит из верхней короткой цилиндрической части и удлиненного конического днища. Очищаемый нефтепродукт тангенциально через штуцер вводится в цилиндрическую часть корпуса и приобретает интенсивное вращательное движение. Под действием центробежных сил наиболее крупные твердые частицы перемещаются к стенкам аппарата и концентрируются во внешних слоях вращающегося потока. Затем по спиральной траектории вдоль стенок гидроциклона они попадают вниз к отводному штуцеру шлама. Осветленная жидкость движется во внутреннем спиральном потоке вверх вдоль оси аппарата и удаляется через сливной патрубок с верхней части аппарата. В действительности картина движения потока в гидроциклоне сложнее описанной, так как в аппарате действуют также радиальные [c.80]

    Применение гидроциклонов для удаления свободной воды из нефтепродуктов пока не получило широкого распространения, так как скорость движения микрокапель воды в них значительно меньше, чем в центрифугах, что снижает эффективность обезвоживания нефтепродуктов этими аппаратами. Тем не менее имеется положительный опыт использования гидроциклонов для обезвоживания топлив и масел. Эффективность отделения воды от нефтепродукта в гидроциклоне зависит от режима работы аппарата, определяемого скоростью жидкости на его входе. Установлено, что оптимальные скорости на входе в гидроциклон при обезвоживании нефтепродуктов находятся в пределах от 3 до 6 м/с, что значительно ниже входных скоростей при циклонной очистке нефтепродуктов от твердых частиц. При увеличении скорости на входе выше 6.65 м/с гидроциклон работает как эмульгатор, т. е. способствует образованию эмульсии, а не ее разделению. [c.82]

    Примером использования гидроциклонов для разделения системы жидкость — жидкость в случае, когда плотность дискретной фазы больще плотности сплощной фазы, являются работы Ю. Н. Болдырева по изучению возможности отделения воды из нефтепродукта. Отделение воды проводили в конических гидроциклонах с углом конуса от 3 до 10° и внутренним диаметром оснований каждая от 26,3 до 55,1 мм. В результате проведенных экспериментов установлена возможность применения гидроцик-лона для отделения воды из масла и топлива, причем эффективность отделения возрастает при многократной очистке в гидроциклоне. В работе получены зависимости эффективности отделения воды из масла и топлива от давления на входе в гидроциклон. Из анализа этих зависимостей следует, что повышение давления на входе не всегда приводит к росту эффективности отделения. Минимальной эффективности соответствует минимальное давление на входе. Этот факт, по-видимому, подтверждает вывод М. Бонет о том, что решающее значение имеет скорость на входе в гидро- циклон, определяющая критерий для сил сдвига Ка. С повышением давления на входе возрастает скорость на входе и Ка приобретает значения выше критического, что приводит к эмульгированию дискретной фазы. [c.98]

    Математическая обработка результатов эксперимента позволила устаиовить, что выбранный типовой гидроциклон работает в оптимальном режиме при производительности 1 ООО л/ч с глубиной погружения штоков вентилей на выходе воды 33 мм и на выходе эмульсии 26 мм. Наибольшая степень очистки наблюдается при исходной концентрации нефтепродукта 10000 мг/л. [c.82]

    Таким образом, для достижения необходимой степени очистки (до 10 мг/л) при исходной концентрации нефтепродукта в воде 250000 мг/л целесообразно использовать схемы блок злектрокоагуляции (степень очистки до 5 ООО мг/л) и два последовательно включенных блока электрокоагулятор — гидроциклон (степень очистки 97 7 Каждого блока).  [c.83]

    Как видно из таблицы, эффект очистки составляет 99,98 %, однако требуемое Остаточное нефтесодержание на данном этапе не достигнуто. Анализ работы отдельных > злов макета позволил сделать вывод о том, что эффективность работы второй ступени лежит в пределах 70—75 % и обеспечивается за счет флотационного эффекта и отделения пенного продукта непосредственно в электрокоагуляторе. Сброс пенного продукта из последнего не предусмотрен, и в результате происходит выброс пены в гидроциклон. Плотность пенного продукта близка к плотности воды, что и отражается на эффекте работы последнего. Из таблицы видно, что эффект задержания частиц нефтепродукта в гидроциклоне не превышает 7—10 %. Первая ступень макета работает достаточно эффективно и ее конструкцию можно считать оптимальной. [c.85]

    Согласно схеме, сточные воды сначала проходят фубую очистку в безнапорном гидроциклоне, выполняющем роль песколовки, затем - в полочной нефтеловушке (отстойнике) и далее - в турбофлотаторе. Уловленный нефтепродукт направляется на дальнейшую подготовку, пена с турбофлотаторов - в сборник пены, а затем вместе с нефтешламом, образующимся при очистке воды, - на обезвоживание на центрифугу. В результате того, что центрифугирование позволяет сократить объем образующегося нефтешлама в 10-15 раз, данная система очистки сточных вод сокращает накопление на очистных сооружениях нефтешлама. Степень очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц составляет, % мае. в гидроциклоне-20 и 15, в полочном отстойнике - 95-98 и 50-70, в турбофлотаторе - 80-85 и 70-75, соответственно. [c.77]

    Очистка стоков от примесей нефтепродуктов фильтрованием - необходимый заключительный этап очистки. Концентрация нефтепродуктов на выходе из отстойников или гидроциклонов достигает 0,01-0,2 кг/м что значительно превышает ПДК нефтепродуктов в водоемах (0,0005 кг/м - для водоемов первой и 0,00005 кг/м - второй категории). Очень низкого содержания нефтепродуктов в воде требуют и условия многократного использования сточных вод при оборотном водоснабжении предприятий. Наиболее распространенные фильт-роматериалы - кварцевый песок, доломит, керамзит, глауконит. Эффективность очистки повышается при добавлении волокнистых материалов (асбест и откоды его производства). В настоящее время в качестве фильтроматериала все шире применяются частицы пенополиуретана главное их достоинство -простая регенерация путем механического отжимания нефтепродуктов. [c.140]

    Сточная вода, содержащая механические примеси, агрегатированную взвесь и нефтепродукты под давлением насоса (заказчик должен обеспечить на входе в установку давление 4 кг/см ) через модуль подачи и распределения подаются в гидроциклоны блока. Из блока первой ступени предварительно очищенная вода поступает в блок второй ступени. В блоке второй ступени осуществляется процесс очистки от эмульгированной части нефтепродуктов, агрегатированной взвеси и мелких механических примесей путем флотации воздуха в сточную воду через синтетические пористые материалы или пористую нержавеющую сталь (вариант). В блоке третьей ст пени происходит как укрупнение (коалесенция) с фильтрацией загрязнений, так и сорбция загрязнений в фильтромодулях, мепкопузырчатая флотация. После трехступенчатой очистки сточная вода может быть [c.147]

    В сточные воды перед горизонтальным отстойником вводится коагулянт— сернокислый алюминий. Удаление осадка из отстойника производится, с помощью гидросмыва, гндроэлеватором с последующей подачей на гидроциклоны или илососами в зависимости от принятой схемы очистки и местных условий. Всплывшие нефтепродукты удаляются нефтесборным лотком в специальную емкость. [c.330]

    В простом по конструкции открытом гидрогщклоне (рис. 2.22, а) уходящим потоком воды могут захватываться взвешенные вещества из периферийной зоны и это снижает эффективность гидроциклона при увеличени гидравлической нагрузки. Преодолеть этот недостаток позволяет установка конической диафрагмы и внутренней цилиндрической стенки (рис. 2.22, б). Существенно увеличивает производительность гидроциклона и качество очистки воды перевод его па режим работы гидроцик-лоиа-флотатора. Последний отличается от обычного открытого гидроциклона тем, что 20—30 % очищаемой воды подвергается насыщению воздухом при избыточном давлении в напорном резервуаре (см. гл. 6). При этом эффект очистки по взвешенным веществам 45—60 %, по нефтепродуктам 60—95 % [Ю]. [c.48]

    Эта же технология заложена в схему коренной реконструкции сооружений механической и физико-химической очистки промстоков 2-ой системы канализации ОАО УНПЗ , но уже с использованием отечественных герметичных аппаратов. Ведется проектирование и строительство. Согласно этой схемы стоки проходят грубую очистку на трехфазном безнапорном гидроциклоне и далее на закрытом полочном отстойнике. Расчет конструктивных размеров полочного отстойника - одного из основных аппаратов схемы - проведен на основании результатов исследований кинетических зависимостей отстаивания нефтепродуктов и взвешенных веществ в сточной воде в статических условиях. После отстойника стоки поступают на установку турбофлотации (флотация с механическим диспергированием воздуха), где и проходят окончательную очистку. Основным преимуществом турбофлотации по сравнению с напорной флотацией является большая производительность при относительно малом расходе энергии. Эффективность очистки стока от нефтепродуктов составляет в гидроциклоне - 20%, в полочном отстойнике - 95-98%, от взвешенных веществ в гидроциклоне - 15%, в полочном отстойнике - 50-75% масс. [c.110]

    Сточные воды прокатных производств загрязнены в основном грубодиспергированными примесями, в состав которых входят окалина и нефтепродукты. Очистка этих вод обычно производится в две ступени в первичных отстойниках, размещенных непосредственно в цехах, а затем во вторичных горизонтальных отстойниках. Вместо вторичных отстойников возможно применение многоярусных гидроциклонов [1]. [c.35]

    Для сгущения осадков из очистных сооружений автотранспортных и им подобных предприятий, осадков ливневых вод широко применяют гидроциклоны, в большинстве случаев соединенные с бункерами-уплотнителями. В гидроциклонах сгущают осадки, бункеры служат для обезвоживания сгущенного продукта методами уплотнения и дренирования. Недостатком одноступенчатого гидроциклонирования является большой (до 50 %) унос твердой фазы в фугате. Эта легкая взвесь, возвращаясь в голову очистных сооружений, постепенно накапливается в них, несмотря на процесс агрегатирования взвесей при их сопрокосновении с нефтепродуктами. Накапливание мелкой взвеси в отстойнике отрицательно влияет на качество разделения стоков и требует периодической очистки отстойников илососами. [c.242]

    Поскольку нефтесодержащие сточные воды содержат механические примеси, которые также необходимо удалять, делаются многочисленные попытки использовать для очистки таких сточных вод трехпродуктовые гидроциклоны (рис. 41), в которых происходит одновременное выделение легкой фазы 1 — нефтепродукта и тяжелой фазы 3 — песка (механических примесей). Легкая фаза выводится через верхний сливной патрубок, тяжелая фаза — через нижнее (песковое) отверстие, а для вывода осветленной жидкости служит дополнительный выход из гидроциклона, расположенный в его верхней части. [c.99]

    Отстойник рассчитан на выделение крупных частиц и располагается под моечными машинами, что обеспечивает самотечную подачу стоков. Отстойник оборудован механизмом и транспортером для выгрузки осадка в бункер. Высота ярусов в отстойнике 100 мм, угол наклона 60 градусов. Совмещенность отстойника и приемной камеры позволила первую ступень очистки сделать компактней. Удаление масло- и нефтепродуктов в отстойнике механизировано. Флотатор рассчитан на 30-минутное пребывание воды, эффективность его работы по нефтепродуктам до 60%, по взвешенным веществам до 70%. Для обеспечения стабильного качества воды в схему включены песчаные и пенополиуретановые фильтры. Скорость фильтрации 10-15 м/ч, продолжительность фильтрации 16 ч. Узел обработки осадка состоит из двух аппаратов открытого гидроциклона и центрифуги периодического действия. Схема обеспечивает остаточное содержание взвесей в очищенной воде не более 10 мг/л, нефтепро- [c.44]

    Испытаны и внедрены гидроциклонные комплексы, шламовый ленточный конвейер с приспособлениями для очистки ленты от налипающего шлама, центрифуги Кировского завода и Сверд-ниихиммаш. Для обезвреживания отходов бурения успешно испытан препарат "Деворойл". После обработки (детоксикации) буровой шлам может быть использован как строительный материал при отсыпке дорог. Лабораторными исследованиями и полевыми испытаниями показана целесообразность применения реагента "Ризол" (дисперсного порошка с гидрофобными свойствами) для нейтрализации сгущенных загрязненных материалов методом химического капсулирования. Сущность последнего заключается в химикомеханическом преобразовании загрязненного нефтепродуктами бурового шлама или грунта в порошкообразный нейтральный для внешней среды материал, каждая частица которого покрыта карбонатной гидрофобной водонепроницаемой оболочкой. Со временем (1-3 мес.) благодаря продолжающейся карбонизации поверхности [c.6]

chem21.info

Гидроциклоны в водоподготовке - Журнал АКВА-ТЕРМ

М. Иванов, к. х. н.   С момента своего появления гидроциклоны (первый такой аппарат установлен на одном из угольных предприятий Голландии в 1939 г.) активно применялись в горно-обогатительной области. С середины XX в. они стали использоваться и для удаления твердых частиц из водной среды.

Принцип действия

В основу метода положено использование вращательного движения, при котором (под действием центробежной силы) происходит разделение веществ с различной плотностью. Нечто подобное происходит в центрифугах или сепараторах. Различие заключается в том, что в данном случае вращательное движение жидкости создается энергией текущего водного потока. В процессе вращения потока по круговой траектории на него действует центробежная сила, повышающая давление у периферии и создающая разряжение в центре. Подобное явление происходит и при вращении ротора центробежного насоса. Однако в данном случае используется еще одно свойство вращательного движения – увеличение скорости и, соответственно, величины центробежной силы при уменьшении радиуса вращения. Это достигается путем движения жидкости по спиральной траектории по конической поверхности в сторону вершины. Когда поток упирается в глухую стенку, расположенную у вершины конуса, жидкость начинает засасываться в центральную часть, где находится зона разряжения.

В отличие от центрифуг и центробежных насосов вращательное движение жидкости в гидроциклонах осуществляется не за счет вращения частей этих аппаратов, а посредством тангенциального введения потока в корпус аппарата, имеющего цилиндрическую форму. Увеличение скорости вращения жидкости происходит при попадании потока из цилиндрической части гидроциклона в коническую. В этот момент частицы механических примесей и взвесь отбрасываются к стенкам и перемещаются по спиральной траектории по конической поверхности к вершине конуса, а затем попадают в камеру сбора примесей. В то же время осветленный поток перемещается к центру вращения, где находится зона разряжения, и выводится из аппарата.

Типы гидроциклонов

Описанный принцип действия реализуется в гидроциклонах напорного (закрытого) типа. Основной параметр таких гидроциклонов – пропускная способность (производительность), которая определяется диаметром входных патрубков и внутренним диаметром цилиндрической части аппарата. Так, для водоочистки используются гидроциклоны с внутренним диаметром от нескольких сантиметров до одного метра. Величина этого параметра соответствует угловой скорости  движения потока и поэтому влияет на эффективность удаления примесей. В то же время работа гидроциклона приводит к понижению напора в трубопроводе. Кроме того, на условия удаления механических примесей влияет и диаметр входных патрубков. Так, для грубой очистки обычно используют входные патрубки больших диаметров.

Чаще всего напорные гидроциклоны устанавливают на трубопроводах с давлением от 1,5 до 1,7 атм, а безнапорные – в системах с давлением около 0,3 атм. Это позволяет достаточно эффективно удалять из воды механические примеси и взвеси размером более 10 мкм. Обычный температурный режим работы гидроциклонов находится в пределах от 10 до 130 °С.

Достаточно распространена и другая конструкция гидроциклонов – безнапорная (открытый тип). В случае использования безнапорного гидроциклона производят отбор воды из патрубка, расположенного тангенциально на конической части аппарата. Такое расположение выводного патрубка и отбор воды из конической части вызывают вращение водной среды.

Этот вид гидроциклонов используют для удаления из водной фазы примесей (например, частичек нефти) с меньшей, чем у воды, плотностью. Собранная с поверхности воды пленка нефтепродуктов, попадая в гидроциклон, как более легкая собирается в центре. По мере увеличения количества нефтепродуктов из них образуется конус, который, увеличиваясь в размере, достигает нефтяного отборного патрубка, расположенного в центре.

Открытые гидроциклоны чаще всего применяют для очистки сточных вод в безнапорных трубопроводах со скоростью течения около 0,02 м/с.   

Для более эффективной очистки воды используют и гидроциклоны других конструкций: например, с тремя сливными патрубками, имеющими различные диаметры и глубину погружения.

Отметим, что повысить степень очистки воды можно посредством использования нескольких аппаратов, установленных последовательно.

Таблица. Степень эффективности различных способов очистки воды

Аппараты для очистки воды

Степень удаления, %

нефтепродукты

минеральные примеси

Гидроциклон

20–30

Гидроциклон  + реагенты

50–95

50–95

Отстойник

30–60

30–60

Отстойник + реагенты

50–95

50–95

Флотатор

30–60

– 

Флотатор + реагенты

50–95

50–95

Осветлительный фильтр

100

100

Сорбционный фильтр

100

100

Достоинства гидроциклонов

Основные достоинства гидроциклонов – высокая производительность и небольшие габаритные размеры. Благодаря несложной конструкции гидроциклонам присуща и простота в эксплуатации. Кроме того, они энергонезависимы и имеют относительно невысокую стоимость. Большинству гидроциклонов не нужны расходные материалы. При их работе не производятся замена или регенерация фильтрационной среды (как в осветлительных или сорбционных фильтрах). Техническое обслуживание гидроциклонов не требует сложного оборудования и квалифицированного персонала. По свои техническим возможностям гидроциклоны могут конкурировать с другими методами водоочистки, имея перед некоторыми из них неоспоримые преимущества. Так, по сравнению с отстойниками, гидроциклоны не требуют значительных площадей под установку.

Материал изготовления

Важным аспектом в оценке потребительских качеств гидроциклонов является материал, из которого они изготовлены. Это связано с абразивной устойчивостью поверхностей таких аппаратов, контактирующих с водным потоком. Дело в том, что в процессе работы гидроциклона за счет воздействия механических примесей и потока воды происходит износ поверхности.

Гидроциклоны изготавливают из металлов и пластических масс. Из пластиков чаще всего используется литьевой полиэтилен низкого давления. В случае применения других полимерных материалов они также должны обладать высокой прочностью и износостойкостью. Примером пластмассовых гидроциклонов могут служить аппараты марки ТВП. Эти гидроциклоны имеют внутренний диаметр от 25 до 100 мм, а их пропускная способность составляет 1,3–18,2 м3/ч.  

Достаточно часто для изготовления гидроциклонов используют сплавы углеродистых и легированных сталей. В отличие от пластиковых гидроциклонов, которые обычно бывают цельнолитыми, металлические аппараты имеют разборную конструкцию. Из металлических гидроциклонов, представленных на российском рынке, можно отметить аппараты марок ТВУ, ТВК, СВК и ТВКК. В этот перечень попадают гидроциклоны с огромным разбросом по величине диаметра внутренней части аппарата (от 25 мм до1 м) и производительности (1–450 м 3/ч).

Следует отметить, что в конструкции гидроциклонов, предназначенных для обработки водных сред, обладающих повышенным абразивным действием, предусмотрены специальные вкладыши из резины. Кроме того, их поверхность обрабатывается карбидом кремния. Такие гидроциклоны (марка ГЦ) выпускает ЗАО «Новые технологии и оборудование» (Москва). Внутренняя поверхность этих гидроциклонов покрыта футеровкой из самосвязанного карбида кремния. Важно отметить, что срок службы гидроциклонов с футеровкой из карбида кремния в 10–20 раз выше, чем у аппаратов из хромоникелевых сплавов, каменного литья и резины.

Сфера применения

Гидроциклоны могут использоваться для очистки и обработки воды на ТЭЦ, в котельных, тепловых сетях, а также для обработки сточных вод. Однако необходимо отметить, что применение гидроциклонов открытого типа на теплоэнергетических объектах малоперспективно: для этой области больше подходят напорные гидроциклоны закрытого типа. Другая специфическая особенность использования этих аппаратов в теплоэнергетике заключается в том, что высокая эффективность очистки достигается при многократном пропускании обрабатываемой воды через гидроциклон. Такая схема хорошо реализуется в условиях постоянной рециркуляции горячей воды в замкнутом контуре.  

Заметим: эффективность очистки воды с помощью гидроциклона значительно возрастает в комбинации с химическими реагентами (табл.), способствующими переводу примесей в нерастворимое состояние.

 Если гидроциклоны традиционно довольно широко применяют на горно-обогатительных предприятиях, то для водоподготовки – неоправданно мало. Среди большого числа фирм и организаций, занимающихся проектированием, монтажом и сервисным обслуживанием систем водоподготовки, лишь единицы используют в своей работе аппараты гидроциклонного типа.

Стоит отметить способы удаления механических примесей из воды путем  совместного применения гидроциклонов с другими видами обработки. Так, достаточно продуктивно гидроциклоны используют в комбинации с магнитными способами обработки воды. Под действием магнитного поля в воде происходит образование осадка, который удаляется с помощью гидроциклонов. Такой способ обычно реализуется при обработке циркуляционной воды в системах теплоснабжения.  

Другой пример комбинированного использования гидроциклонов – совмещение процессов удаление механических примесей на гидроциклонном аппарате и фильтрации на складчатом мембранном фильтре картриджного типа. При таком сочетании основная доля механических примесей удаляется гидроциклоном, а окончательная (тонкая) доочистка происходит на фильтрационном аппарате. Такое сочетание двух приемов удаления механических примесей позволяет не только повысить степень очистки воды, но и значительно продлить срок службы картриджного фильтра.

Такие установки, например, выпускает фирма Harmsco Industrial Filters (США). Они представляют собой напорные гидроциклоны, совмещенные с патронными фильтрами на основе гофрированного полотна из полиэфира с площадью поверхности 3,7–15,8 м2 и размером пор 0,35–150 мкм. В этих установках вода сначала освобождается от крупной взвеси, оседающей в нижней части гидроциклона, а затем поступает на фильтрующий элемент, который задерживает тонкодисперсную взвесь. Пропускная способностью таких аппаратов составляет 11–150 м3/ч, внутренний диаметр – от 330 до 750 мм.  

Опубликовано: 05 декабря 2008 г.

вернуться назад

Читайте так же:

aqua-therm.ru

Напорный гидроциклон для сепарации водонефтяных эмульсий

Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано при подготовке товарной нефти и в составе очистных сооружений при ее транспортировке, хранении и переработке. Напорный гидроциклон содержит вертикальный цилиндроконический корпус, на котором каскадно установлены несколько электромагнитных систем для создания вращающегося магнитного поля. Каждая последующая система в каскаде обладает большей частотой вращения магнитного поля. Каждая из электромагнитных систем снабжена ферромагнитным ротором, свободно посаженным на ось вращения и образующим со статором коаксиальный щелевой зазор. Эвакуация дисперсионной и дисперсной фаз осуществляется соответственно через тангенциальные отводные каналы и винтовые канавки на диаметральной периферии роторов. Технический результат состоит в интенсификации процесса разделения водонефтяной эмульсии и повышении качества сепарации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано при подготовке товарной нефти и в составе очистных сооружений при её транспортировке, хранении и переработке.

Известны гидроциклоны, в которых для усиления поля центробежных сил используются электромагнитные системы с вращающимся магнитным полем [1].

Недостатками этих устройств являются большие магнитные и тепловые потери при раскрутке потока и, как следствие, низкий кпд.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство в виде гидроциклона, в котором для создания вспомогательного вращающегося магнитного поля используется установленная на корпусе гидроциклона система катушек, питаемых переменным током от трёхфазной сети [2].

К недостаткам этого устройства относятся: низкий кпд, турбулентный характер потока и трудность эвакуации отделенной дисперсной фазы.

Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса разделения водонефтяной эмульсии и повышение качества сепарации.

Технический результат достигается тем, что напорный гидроциклон для сепарации водонефтяных эмульсий содержит вертикально установленный цилиндроконический корпус с тангенциально расположенными в его верхней цилиндрической части входными патрубками для подачи под напором и закрутки эмульсии, патрубок для отбора нефти, установленный в крышке корпуса, дренажный патрубок для спуска шлама, установленный в нижней части корпуса, электромагнитную систему для создания вращающегося магнитного поля, а на цилиндроконической части корпуса гидроциклона каскадно установлены несколько электромагнитных систем, причем каждая последующая система в каскаде обладает большей частотой вращения магнитного поля, при этом каждая из электромагнитных систем снабжена ферромагнитным ротором, свободно посаженным на ось вращения и образующим со статором коаксиальный щелевой зазор, а эвакуация дисперсионной и дисперсной фаз осуществляется соответственно через тангенциально расположенные в нижней цилиндрической части корпуса отводные каналы и винтовые канавки на диаметральной периферии роторов.

Уменьшение магнитных потерь и организация в зоне разделения эмульсии тонкослойного ламинарного потока осуществляется с помощью роторов из ферромагнитных материалов, устанавливаемых в полостях статоров с образованием между ними коаксиальных щелевых зазоров. При этом тангенциальная составляющая скорости винтового движения потока будет определяться средним радиусом щелевого зазора rcp, частотой вращения магнитного поля nМП и коэффициентом скольжения потока β: Vt=2π·rср·nМП·β, т.е. будет определять время нахождения дисперсной частицы в зоне разделения эмульсии. С другой стороны, центробежная сила РЦ, действующая на дисперсную частицу, определяется как РЦ=2/3·π·d3·(nМП·β)2·rср·(ρ-ρ0), где d - диаметр дисперсной частицы, а (ρ-ρ0) - разность плотностей дисперсной частицы и дисперсионной среды. Таким образом, центробежная сила будет возрастать в квадратичной зависимости с увеличением частоты вращения магнитного поля.

Эвакуация дисперсионной среды (воды) из зоны разделения эмульсии осуществляется посредством тангенциального расположения в нижней части статора последнего каскада отводных каналов, а дисперсной фазы (нефти) - винтовыми канавками на роторах.

Вихревые токи, возникающие в магнитопроводах статоров и роторов, нейтрализуются их набором из шихтованных пластин, а выделяющееся тепло утилизируется для термического разрушения глобул эмульсии и снижения ее вязкости.

Интегральное и одномоментное действие названных факторов интенсифицирует процесс разделения и повышает качество сепарирующей способности гидроциклона.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа каскадной установкой нескольких электромагнитных систем, каждая из которых создает вращающееся магнитное поле с большей частотой вращения и имеет ферромагнитные роторы, образующие со статорами аксиальные щелевые зазоры для уменьшения магнитных и тепловых потерь и организации в зоне разделения эмульсии тонкослойного ламинарного потока, а для эвакуации дисперсионной и дисперсной фаз используются соответственно тангенциально расположенные в нижней цилиндрической части корпуса отводные каналы и винтовые канавки на диаметральной периферии роторов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид напорного гидроциклона, а на фиг.2 - его поперечные сечения.

Напорный гидроциклон для сепарации водонефтяных эмульсий содержит вертикально установленный цилиндроконический корпус 1 с тангенциально расположенными в его верхней части входными патрубками 2, статоры 3 электромагнитных систем с размещенными в их пазах обмотками 4, ось 5, закрепленную на крышке 7 гидроциклона со свободно посаженными на неё роторами 6, тангенциально размещенные в нижней цилиндрической части корпуса отводные каналы 8 для эвакуации отделенной дисперсионной среды (воды), сборный коллектор 9, патрубок 10 для периодического сброса шлама и патрубок 11 для отбора дисперсной фазы (нефти).

Напорный гидроциклон работает следующим образом. Через входные патрубки 2 водонефтяная эмульсия под напором p1 подается на вертикальную цилиндрическую стенку цилиндроконического корпуса 1 и закручивается, образуя вихревой поток, движущийся в нижнюю часть гидроциклона. При дальнейшем движении потока он попадает в зону действия вращающихся магнитных полей каскадно установленных электромагнитных систем, которые, взаимодействуя с электропроводящей дисперсионной фазой, сообщают потоку дополнительное количество движения. При этом каждая последующая система в каскаде обладает большей частотой вращения магнитного поля, что многократно увеличивает фактор разделения и приближает его к значениям, достигаемым в центрифугах.

Полученное потоком дополнительное количество движения в основном передается его дисперсионной фазе и, частично, за счет сил вязкостного трения и винтовых канавок на роторах, - непроводящей дисперсной фазе, которая вмещается в нижнюю часть корпуса с некоторым отставанием.

На выходе из последней, по ходу электромагнитной системы каскада водная фаза потока приобретает частоту вращения ni>n1, и под действием угловой составляющей скорости своего движения эвакуируется под напором p2>p1 через тангенциально расположенные в нижней цилиндрической части гидроциклона отводные каналы 8 в сборный коллектор 9 и далее в накопительную ёмкость (на чертеже не показана).

Меньшая скорость перемещения непроводящей компоненты потока увеличивает время ее нахождения в поле центробежных сил, а термическое воздействие вихревых токов способствует разрушению глобул эмульсии и снижению ее вязкости. Совокупное действие указанных факторов обеспечивает повышенное качество сепарации.

Отделенная нефть поступает в коническую часть корпуса 1 и, достигнув окрестности его вершины, меняет направление своего движения на обратное, и под напором р3<р2 отбирается через патрубок 11 в накопительный резервуар (на чертеже не показан).

Заявляемый напорный гидроциклон может быть использован в промысловых установках по обезвоживанию и обессоливанию нефти, в резервуарных парках нефтебаз для сепарации подтоварных вод, в составе очистных сооружений нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, при очистке железнодорожных цистерн нефтеналивных маршрутов, танков морских и речных судов, обеспечивает интенсификацию процесса разделения и повышение качества сепарации водонефтяных эмульсий.

Источники информации

1. А.с. №159151, БИ 24, 1963.

2. А.с. №148762, БИ 13, 1962.

1. Напорный гидроциклон для сепарации водонефтяных эмульсий, содержащий вертикально установленный цилиндроконический корпус с тангенциально расположенными в его верхней цилиндрической части входными патрубками для подачи под напором и закрутки эмульсии, патрубок для отбора нефти, установленный в крышке корпуса, дренажный патрубок для спуска шлама, установленный в нижней части корпуса, электромагнитную систему для создания вращающегося магнитного поля, отличающийся тем, что на цилиндроконической части корпуса гидроциклона каскадно установлены несколько электромагнитных систем, причем каждая последующая система в каскаде обладает большей частотой вращения магнитного поля.

2. Напорный гидроциклон для сепарации водонефтяных эмульсий по п.1, отличающийся тем, что каждая из электромагнитных систем снабжена ферромагнитным ротором, свободно посаженным на ось вращения и образующим со статором коаксиальный щелевой зазор.

3. Напорный гидроциклон для сепарации водонефтяных эмульсий по п.2, отличающийся тем, что эвакуация дисперсионной и дисперсной фаз осуществляется соответственно через тангенциально расположенные в нижней цилиндрической части корпуса отводные каналы и винтовые канавки на диаметральной периферии роторов.

www.findpatent.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гидроциклон

Cтраница 1

Гидроциклоны рекомендуется использовать для очистки промывочной жидкости от мелких фракций твердых частиц, которые не могут быть удалены с помощью сит. В состав такой установки входят вибрационное сито, батарея из четырех параллельно смонтированных гидроциклонов с наружным диаметром цилиндра 250 мм, шламового насоса и емкости.  [1]

Гидроциклоны применяются в ряде отраслей промышленности: горнорудной, химической, пищевой, строительных материалов и др. Многими исследователями-описываются положительные результаты использования этих аппаратов в технологических процессах, близких к процессам водшодготов ки.  [2]

Гидроциклон работает под давлением, создаваемым посредством статического напора или насоса. Исходная смесь ( питание) поступает в цилиндрическую часть аппарата тангенциально. Это обусловливает создание в гидроциклоне центрифугирующего эффекта и завихрений. Крупные твердые частицы движутся в направлении постепенно сужающегося конуса и удаляются из него в частично обезвоженном виде.  [4]

Гидроциклоны можно использовать также для обработки осадка. Осадок, задержанный в песколовках, удаляется, как правило, гидроэлеваторами и по напорным трубопроводам направляется в шламовые пруды. Как показывают исследования, в откачиваемом осадке содержится до 6 % нефти, что делает невозможным его использование. Кроме того, концентрация механических примесей в песчаной пульпе, удаляемой из песколовки, в среднем составляет 1 - 1 5 г / л, что свидетельствует о непроизводительном использовании объема шламонакопителя.  [5]

Гидроциклоны напорные, батареи из напорных гидроциклонов.  [6]

Гидроциклон и / или отстойная центрифуга, используемые для гидравлической классификации.  [7]

Гидроциклоны изготавляют диаметром от 10 до 700 мм с высотой цилиндрической части примерно, равной диаметру аппарата.  [9]

Гидроциклоны представляют класс вихревых аппаратов, предназначенных для разделения жидких неоднородных систем ( суспензий, нестойких эмульсий и газосодержащих жидкостей) в поле центробежных сил. Эти аппараты выгодно отличает возможность применения в непрерывных замкнутых технологических циклах и в безотходных производствах с обеспечением сравнительно высокого качества разделения смесей.  [10]

Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности.  [11]

Гидроциклоны на обогатительных фабриках.  [12]

Гидроциклоны широко применяются для осветления или обогащения суспензий ( сгущения шламов), а также для классификации ( разделения материалов на фракции по размерам зерен) твердых частиц диаметром от 5 до 150 мкм. Эффективность сепарации у гидроциклона сильно падает при увеличении диаметра, что вынуждает объединять несколько аппаратов малого диаметра в один агрегат - батарейный циклон.  [13]

Гидроциклоны отличаются простотой конструкции и относительно высокой производительностью. Иногда их используют в качестве классификаторов.  [14]

Гидроциклоны рассчитывают по следующей методике.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Гидроциклон - это... Что такое 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

Литература

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

dic.academic.ru