Гидроциклоны

Гидроциклоны

Рекомендуется применять взамен песколовок или отстойников при недостатке площади их размещения (около моечных машин для грубой очистки моющего раствора, установок наружной обмывки локомотивов), а так же для концентрирования и отмывки от нефти осадка из отстойных сооружений.Различают напорные (для осаждения твердых примесей), многоярусные и открытые низконапорные гидроциклоны (для удаления осаждающих и всплывающих примесей). Осадок из гидроциклонов всех типов удаляют через коническую часть, используя для этого насосы, гидроэлеваторы или гидростатическое давление.

При расчете гидроциклонов, применяя данные кинетики отстаивания, рассчитывают гидравлические параметры и определяют его геометрические характеристики. Зная общее количество сточных вод определяют общее число гидроциклонов.

Открытые гидроциклоны

Применяются для выделения из сточных вод тяжелых примесей, характеризуемых гидравлической крупностью 20 мм/с и более. Часто их используют в качестве первой ступени в комплексе с другими аппаратами для механической очистки сточки сточных вод. Значительным преимуществом открытых гидроциклонов является большая удельная производительность (2-20 м³/ м² ч) при небольших потерях напора (на более 0,5 м). Число впускных патрубков в гидроциклоне для более равномерного распределения потока должно быть не менее двух. Скорость впуска воды равна 0,1- 0,5 м/с.

Разработаны следующие конструкции открытых гидроциклонов: без внутренних устройств, с диафрагмой, с диафрагмой и цилиндрической перегородкой и многоярусные. Рис 15.

Рисунок 15. Открытые гидроциклоны

а – без внутренних устройств; б – с конической диафрагмой4 в – с конической диафрагмой и цилиндрической перегородкой.

1 – отвод воды; 2 – полупогружная кольцевая стенка; 3 – лоток; 4 – кольцевой водослив; 5 – подача воды; 6 – отвод шлама; 7 – коническая диафрагма; 8 – цилиндрическая перегородка.

Напорные гидроциклоны

Они характеризуются высокой производительностью и низкой стоимостью.В этих аппаратах для очистки сточных вод используют центробежные силы, отбрасывающие тяжелые частицы к периферии потока. Из напорных циклонов наибольшее распространение получил аппарат конической формы. Сточная вода подается внутрь гидроциклона. При вращении вода, под действием центробежных сил, внутри гидроциклона образуется ряд потоков. Жидкость внутри циклона приобретает вращательное движение и движется около стенок вниз к сливу. Часть ее с крупными частицами удаляется из циклона, другая, осветленная поворачивается и движется вверх по оси гидроциклона. В центре образуется воздушный столб, давление в котором меньше атмосферного. Он оказывает влияние на эффективность работы гидроциклона. Также на эффективность работы гидроциклона влияют:

- седиментационные свойства примесей в сточной воде (гидравлическая крупность определяемых частиц)

- размеры циклона (диаметр и геометрические соотношения между элементами аппарата)

-производительность аппарата, зависящая от его размеров, перепада давлений в нем (расходные характеристики)

-затраты энергии на создание центробежного поля, зависящего от его гидравлического сопротивления.

Эффективность очистки:

- от взвешенных частиц для щелочных моющих растворов 40-50 %

- для стоков от промывки вагонов 30-40 %.

Открытые низконапорные гидроциклоны отличаются от напорных большей производительностью и меньшим гидравлическим сопротивлением. Эффективность очистки составляет 50-60 %.

Многоярусные гидроциклоны

Используют для интенсификации процесса очистки. В них рабочий объем разделен на отдельные ярусы свободно вставляемыми коническими диафрагмами. Число ярусов от 4 до 20. Вследствие этого высота слоя отстаивания уменьшается. Вращательное движение позволяет полнее использовать высоту яруса и способствует агломерации взвешенных частиц. Каждый ярус гидроциклона работает самостоятельно.

На практике используют гидроциклоны с наклонным патрубком для отвода очищенной воды и гидроциклон с периферийным отбором осветленной воды. В первом и них впуск загрязненной воды осуществляется тангенциально через общие для всех ярусов щели, расположенные через 120⁰. Распределение вод по высоте происходит в аванкамерах с распределительными лопатками. Рабочий поток движется в ярусе по сходящей спирали и выходит в центральную часть. Осадок сползает в ярусе и через шламовыводящую щель попадает в коническую часть аппарата, откуда удаляется под действием гидростатического напора. Гидроциклон имеет устройство для удаления всплывающих примесей.

Дата добавления: 2014-11-29