Hidrosiklon

[ozguryolcu]

HİDROSİKLON (Klasifikatör)

Hidrosiklon sürekli olarak çatışan ve tanelerin çökme hızını artıran santrifüj kuvvetin ile kullanıldığı bir klasifikasyon cihazıdır. Cevher hazırlamada en çok klasifikator olarak kullanılmakta olup ince tane ayırmalarında son derece elverişli olduğu ispatlanmıştır. Gittikçe artan bir oranda kapalı devre öğütme sistemlerinde kullanılmakta olup, şlam uzaklaştırma, ince kum uzaklaştırma ve koyulaştırma gibi birçok kullanım alam bulmuştur. Son zamanlarda ince kömür yıkamasında da kullanılmaya başlanmıştır. Tipik bir hidrosiklon (Şekil. 1) teğet besleme girişi olan silindirik bölüme ilave edilmiş, doruk (alt akım çıkışı) noktasında açıklığı olan konik şekilli bir cihazdır. Silindirik bölümün üst kısmı içinden düşey olarak monte edilmiş üst akım borusu geçen bir plaka ile kapatılmıştır. Bu boru kısa bir mesafe olarak, siklon giriş seviyesinden biraz aşağıya sarkacak şekilde siklon gövdesi içine uzanmakta olup beslenen pülpün doğrudan üst akıma karıkmasını önler. Pülp, kendisine girdap harekelini kazındıracak teğetsel giriş içinden basınç altında cihaza beslenir. Bu, düşey eksen boyunca düşük basınç zonu ile birlikte siklon içinde girdap oluşturur. Eksen boyunca alt çıkış açıklığından dışarı ile irtibatlı hava sulunu oluşur. Şekil 1. Hidrosiklon hareketinin klasik olan teorisi, akım modeli içindeki tanelerin merkezkaç ve merkezcil kuvvetlere maruz bırakıldığıdır. Geliştirilmiş santrifüj kuvvet, tane büyüklüğü ve özgül ağırlığa göre ayrılan tanelerin çökme hızını arttırır. Hızı en düşük okluğu siklon duvarına hareket ederler ve oradan da alt çıkışa giderler. Merkezdi kuvvetin tesiriyle daha yavaş çöken taneler eksen boyunca uzanan düşük basınç zonuna doğru hareket eder ve üst akım olarak ayrılmak üzere çıkış borusuna taşınırlar. Aşağı doğru olan akımın dış bölgesi ve yukarı doğru olan akımın iç bölgesinin varlığı düşey hızın olmadığı bir durumu ortaya çıkarır ve sıfır düşey hız zarfı siklon gövdesi boyunca oluşur. (Şekil. 2). Daha büyük olan merkezkaç kuvvet tarafından sıfır düşey hız zarfı dışına fırlatılan taneler alt akım yolu ile ayrılırken daha büyük olan merkezcil kuvvet tarafından merkeze sürüklenen taneler üst akım içinde kalırlar. Sıfır hız zarfı üzerinde uzanan taneler merkezkaç ve merkezcil kuvvetin eşit olduğu bîr kuvvete maruz olup alt akım veya üst akıma giderler. Şekil.2 Hidrosiklonda hızın düşey Şekil.3 Hidrosiklon içerisinde ve radyal bileşenlerinin dağılımı benzer boyut dağılımlı bölgeler Bu bölgeler: siklonun silindir duvarı ile tavanı arasındaki hiç sınıflanmamış besleneni bulunduran A bölgesi, siklon konisinin büyük bîr bölümünü oluşturan ve tamamen sınıflanmış iri malzemeyi bulunduran B bölgesi, benzer şekilde tamamen Renner ve Gohen tarafından yapılan deneysel çalışma, klasifikasyonun eskiden söylendiği gibi tüm siklon gövdesince varolmadığını göstermiştir. Bir yüksek hız sondası kullanılarak 150 mm çaplı siklon içinde seçilmiş birkaç yerden numuneler alınmış ve elek analizine tabi tutulmuştur. Sonuçlar, siklon içinin farklı boyut dağılımları içeren dört bölgeye bölünebileceğini göstermiştir (Şekil. 3). Bu bölgeler: siklonun silindir duvarı ile tavanı arasındaki hiç sınıflanmamış besleneni bulunduran A bölgesi, siklon konisinin büyük bir bölümünü oluşturan ve tamamen sınıflanmış irî malzemeyi bulunduran B bölgesi, benzer şekilde tamamen sınıflanmış ince malzemeyi bulunduran C bölgesidir. D bölgesinde de sınıflama meydana gelmektedir. Hidrosiklonlar, özellikle ince boyut grubunda çok elverişli oldukları için birçok modern öğütme tesisinde mekanik klasîfikatörün yerini almıştır. Siklonların az güç harcamaları ve az yer işgal etmeleri üstün taraflarıdır. Siklon içerisinde tanelerin nisbeten çok kısa bir süre kalışları nedeniyle devredeki tanelerin oksidasyonları azalır ve devrede yapılacak değişikliklerden sonra öğütme devresi çok hızlı bir şekilde dengeye getirilebilir. Siklonların daha iri ayırmalar yapmaları mümkün olmakla beraber genellikle 150-5 mikron arasındaki sınıflandırmalarda kullanılırlar. Şekil. 4de iki eğri görülmektedir. Bunlar: 1. İdeal eğri: Bu eğri d50 boyutundan büyük tanelerin tamamının siklon altından, küçük tanelerin tamamının da siklon üstünden alındığını ve birinden diğerine bir karışma olmadığını gösterir. Siklondan ideal olarak böyle bir ayırma beklenir. Ama pratikte durum bundan farklı olup aşağıda anlatılan gerçek eğrideki gibidir.

[alper7490]

teşşkler paylaşım için:)