Hydrosyklonisuodattimia kutsutaan joskus syklonisuodattimiksi – yksiparhaista erottelulaitteista, joita käytetään useissa teollisissa suodatussovelluksissa. Niitä käytetään monissa tapauksissa, joissa niiden on tarkoitus poistaa kiinteitä hiukkasia nesteistä, koska kartiosäiliön sisällä kehittyy pyörimisvoimia, ja kaikki tämä ilman, että niiden sisällä on liikkuvia osia, mikä tekee niistä erittäin luotettavia eivätkä ne ole alttiita rikkoutumisille.

Työskentelyperiaate hydrosykloni suodatin

Hydrosyklonin toiminta perustuu keskipakovoiman periaatteeseen, aivan kuten pyörresyklonisuodatin. Nestemäisten ja kiinteiden hiukkasten seos ruiskutetaan suurella nopeudella hydrosyklonin lieriömäiseen osaan. Tämä tuottaa pyörreliikkeen, joka synnyttää keskipakovoimia, jotka saavat raskaat kiinteät hiukkaset siirtymään ulos kohti seinämiä. Lopuksi nämä hiukkaset poistuvat syklonin pohjassa olevan alivirtausaukon kautta. Selkeytynyt neste puolestaan siirtyy syklonin keskelle ja poistuu syklonin yläosassa olevan ylivirtausaukon kautta.

Tärkeimmät osat

• Sisäänmeno: Se on epäpuhtaan nesteen sisäänmenopiste hydrosykloniin, joka johdetaan tangentiaalisesti, mikä aiheuttaa halutun pyörteisen liikkeen erottelua varten.
• Lieriömäinen poikkileikkaus: Hyrsyklonin ylempi osa, jossa alkaa kiintoaineiden erottaminen nesteestä.
• Kartiomainen osa: Se on alempi kartiomainen osa, jossa erotusprosessi tehostuu hiukkasten edetessä alaspäin.
• Alivuodon ulostulo: Aivan alareunassa oleva poistoaukko, johon tiivistetty kiintoaine otetaan vastaan ulostulossa.
• Ylivuotoaukko on yläpäässä oleva ulostuloaukko, jonka kautta puhdistettu neste purkautuu.

Suodatuksen sovellukset

Hydroksyklonisuodattimia käytetään laajalti niiden tehokkuuden ja helppokäyttöisyyden vuoksi. Joitakin merkittäviä sovelluksia ovat mm:

Kaivostoiminta ja mineraalien käsittely.

Hyrnosyklonisuodattimia voidaan käyttää malmihiukkasten erottamiseen vedestä tai jopa muista nesteistä, jotta arvokkaiden mineraalien löytäminen olisi tehokkaampaa. Toisaalta niitä käytetään lietteen luokitteluun. Niitä voidaan käyttää myös lietteen käsittelyjärjestelmässä olevien kiintoaineiden luokitteluun, jotta voidaan hallita seuraavien käsittelylaitteiden hiukkaskokojakaumaa.

Tuotetun veden käsittely öljy- ja kaasuteollisuudessa

Hyrnosykloneita käytetään hiekan ja muiden kiinteiden hiukkasten puhdistamiseen tuotetusta vedestä, jolloin se soveltuu uudelleenkäyttöön tai jopa loppusijoitukseen, ja samalla käsitellään erotetut hiilivedyt. Niitä käytetään myös porausnesteiden käsittelyyn. Nämä yksiköt poistavat ei-toivotut kiintoaineet porausnesteestä, jolloin nesteet voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen.

Elintarvike- ja juomateollisuus

Mehun selvennys: Selkeyttää mehut ja vastaavat nesteet hydrosykloneilla, jotka ovat erittäin tehokkaita poistamaan suspendoituneet kiintoaineet.

Tärkkelyksen erottaminen: Tärkkelyksen erottaminen perunanjalostustiloista. Se auttaa puhdistamaan laitokseen palaavan veden ja ottamaan tärkkelyksen talteen.

Teollisuuden jätevesi

Hyrnosyklonisuodattimia käytetään jäteveden esikäsittelyssä. Teollisuusjätevesien käsittelyprosessissa raskas kiintoaine poistetaan esikäsittelyvaiheessa, mikä vähentää myöhempien suodattimien ja selkeyttimien yleistä kuormitusta. Ja jopa kuormituksen vähentämiseen. Tämä auttaa vähentämään alasuodatusjärjestelmien kuormitusta, mikä parantaa tehokkuutta ja yleistä suorituskykyä.

Kemiallinen käsittely

• Ratkaisun selventäminen: Hydrosyklonit selkeyttävät liuoksia poistamalla saostumat ja takaavat siten, että kemialliset tuotteet ovat kemiallisesti puhtaita.
• Katalyytin talteenotto: Ne ottavat katalyyttihiukkaset talteen nestevirroista. Siksi katalyytti on helppo ottaa pois ja käyttää uudelleen.

Hydrosyklonien edut

Hydrosyklonit tarjoavat laajan valikoiman etuja. Ne johtuvat pääasiassa niiden rakenteesta. Liikkuvien osien puuttuminen vähentää näihin koneisiin liittyviä huolto- ja käyttökustannuksia ja lisää niiden luotettavuutta. Ne ovat erittäin tehokkaita sekä hienoille että karkeille hiukkasille, joten niiden suodatuslaatu säilyy samalla tasolla. Lisäksi tämä rakenne on tehty kompaktiksi niin, että se sopii helposti jo olemassa oleviin järjestelmiin. Tämä merkitsee sitä, että koneiden toimivuuteen tarvittavien muutosten määrä on vähäinen. Edellä esitetyn mukaan hydrosyklonien joustavuus eri teollisuudenaloilla kuvastaa niiden mukautuvaa luonnetta ja erinomaista tehokkuutta.

Joitakin parhaita käytäntöjä hydrosykloneja käytettäessä olisi parasta työskennellä tapauksissa, joissa on tarkkaan määritelty kokoväli. Hiukkaskokojakauman yksinkertainen ymmärtäminen merkitsee maksimaalista tehokkuutta. Tämän vuoksi on nimenomaisesti otettava huomioon painehäviö järjestelmän yli, jotta se toimisi asianmukaisesti ilman, että järjestelmään kohdistuu kohtuutonta rasitusta. Näin vahvistetaan jälleen kerran, että hydrosyklonien tehokkuus riippuu lietteen kiintoainepitoisuudesta, joten sitä on säädeltävä prosessissa.

Yhteenvetona voidaan siis todeta, että hydrosyklonisuodattimet ovat erittäin suorituskykyisiä teollisuudessa, jossa kiinteän ja nestemäisen faasin erottaminen on tehtävä selkeästi ja luotettavasti. Tämä voidaan toteuttaa myös jonkinlaisella syklonierottimella. Koska ne on suunniteltu siten, että ne pystyvät käsittelemään varsin monenlaisia epäpuhtauksia, se valitaan laajalti useimpiin suodatussovelluksiin. Kaivostoiminnassa, öljy- ja kaasualalla, elintarvike- ja juomateollisuudessa, vedenkäsittelyssä ja kemiallisissa prosesseissa hydrosyklonit parantavat luotettavasti prosessien tehokkuutta ja laatua.