Г и д р о ц и к л о н а м и называют аппараты для разделения жидких неоднородных систем в поле центробежных сил, возникающих в закрученном потоке жидкости. Фактор разделения в гидроциклонах достигает значений 500–2000, что обусловливает значительно более высокую интенсивность процесса разделения суспензий по сравнению с гравитационными отстойниками.
Благодаря простоте конструкции, компактности и высокой удельной производительности, гидроциклоны получили широкое распространение в химической, нефтедобывающей, горнорудной, пищевой отраслях промышленности, в энергетике, металлургии, а также в системах очистки промышленных и бытовых сточных вод. Наиболее широко гидроциклоны используют для разделения суспензий, однако возможно применение их для разделения нестойких эмульсий и газосодержащих жидкостей.
По способу сообщения разделяемой среде вращательного движения гидроциклоны подразделяют на напорные, низконапорные (открытые) и роторные (турбоциклоны) (рис. 3.4).
В н а п о р н ы е г и д р о ц и к л о н ы (рис. 3.4, а) разделяемая среда поступает под избыточным давлением 0,2 – 0,4 МПа. Вращательное движение среды создается за счет ее тангенциального ввода в гидроциклон. Напорные гидроциклоны обычно имеют небольшой диаметр, что позволяет использовать их для разделения тонкодисперсных суспензий.
В н и з к о н а п о р н ы е г и д р о ц и к л о н ы (рис. 3.4, б) разделяемая среда поступает самотеком под небольшим избыточным давлением столба жидкости. Низконапорные гидроциклоны имеют габариты, сопоставимые с размерами цилиндрических вертикальных отстойников; их применяют для очистки воды от грубодисперсных механических примесей.
В т у р б о ц и к л о н а х (рис. 3.4, в) вращение разделяемой среды обеспечивается встроенной турбинкой, приводимой во вращение электроприводом.
В промышленной практике наибольшее распространение получили напорные цилиндроконические гидроциклоны.
При больших расходах разделяемой среды гидроциклоны компонуются в батарейные аппараты, которые по конструктивному оформлению можно разделить на два типа: с блочной и раздельной компоновкой гидроциклонных модулей (рис. 3.5).
Б л о ч н ы е б а т а р е й н ы е г и д р о ц и к л о н ы (рис. 3.5, а) более компактны, однако размещение гидроциклонных модулей в общем блоке затрудняет их обслуживание, ремонт и замену. Б а т а р е й н ы е г и д р о ц и к - л о н ы с р а з д е л ь н о й к о м п о н о в к о й м о д у л е й (рис. 3.5, б) удобны тем, что обслуживание каждого модуля производится индивидуально.
В ООО «ПроммашИнжиниринг» разработаны типоразмерные ряды единичных и батарейных гидроциклонов, предназначенных для разделения технологических суспензий и механической очистки сточных вод. Для использования в тяжелых эксплуатационных условиях (широкие интервалы температур и
давлений, взрыво- и пожароопасные, агрессивные и абразивные среды) создан ряд типовых гидроциклонов, изготовляемых из легированных или углеродистых сталей. Разработанный ряд включает 12 типоразмеров диаметром от 25 до 300 мм на расчетную производительность от 1,5 до 200 м 3 /ч (серия ТВ).
Для разделения суспензий с относительно слабыми агрессивными и абразивными свойствами разработан типоразмерный ряд гидроциклонов из пластмасс, включающий семь типоразмеров диаметром от 25 до 100 мм и производительностью от 1,5 до 20 м 3/ч (серия ТВП). Для эффективного разделения суспензий при больших расходах разработан типоразмерный ряд батарейных гидроциклонов (рис. 3.5, б) производительностью от 10 до 300 м 3/ч (серия БГЦ).
Технические характеристики типовых гидроциклонов даны в табл. 3.6 – 3.8.
Таблица 3.6
Типоразмер | Диаметр корпуса, D, мм | Производительность Vc, м3/ч (при перепаде давления рвх-рсл=0,4 МПа) |
Габаритные размеры, мм | Масса, кг |
ТВ-25 ТВ-32 ТВ-40 ТВ-50 ТВ-63 ТВ-80 ТВ-100 ТВ-125 ТВ-150 ТВ-200 ТВ-250 ТВ-300 |
25 32 40 50 63 80 100 125 150 200 250 300 |
1,5 2,5 3,6 6,0 9 14 20 30 50 90 120 200 |
90х120х400 95х120х500 100х140х600 150х180х700 160х180х850 170х280х1050 220х320х900 230х360х1000 260х400х1200 350х450х1500 400х500х1700 450х600х2000 |
4 5 7 11 15 20 25 30 40 70 110 160 |
Таблица 3.7
Типоразмер | Диаметр D, мм | Производительность Vc, м3/ч (при перепаде давления рвх-рсл=0,4 МПа) |
Габаритные размеры, мм | Масса, кг |
ТВП-25 ТВП-32 ТВП-40 ТВП-50 ТВП-63 ТВП-80 ТВП-100 |
25 32 40 50 63 80 100 |
1,5 2,5 3,6 6,0 9 14 20 |
90х120х400 95х120х500 100х140х600 150х180х700 160х180х850 170х280х1050 220х320х900 |
0,18 0,30 0,47 0,62 0,81 1,33 2,10 |
Таблица 3.8
Типоразмер | Диаметр коллектора Dк, мм | Параметры гидроциклонных модулей |
Производительность Vc, м3/ч (при перепадедавления рвх-рсл=0,4 МПа |
Габаритные размеры, мм | Масса, кг | |
Диаметр D, мм | Количество N* | |||||
БГЦ 25х8 БГЦ 25х16 БГЦ 40х6 БГЦ 40х12 БГЦ 63х6 БГЦ 63х12 БГЦ 80х6 БГЦ 80х8 БГЦ 100х12 |
15 200 250 250 250 300 250 300 400 |
25 25 40 40 63 63 80 80 100 |
8 16 6 12 6 12 6 8 12 |
10 20 20 40 50 100 50 100 250 |
360х400х750 380х400х750 700х800х1650 720х800х1650 800х900х1800 840х900х1800 820х950х2200 900х950х2200 990х1100х260 |
25 35 880 100 110 120 100 120 150 |
* Количество гидроциклонных модулей в батарее выбирают из ряда N =
4; 6; 8; 10; 12; 15; 18; 20; 24. При большем N гидроциклоны объединяют в несколько батарейных аппаратов, устанавливаемых параллельно.
![]() |
![]() |
![]() |