يُطلق على جهاز الهيدروسايكلون اسم الفاصل الإعصاري، وهو يفصل المنتجات ببساطة بناءً على اختلاف جاذبيتها مع المحلول. يهدف هذا الجهاز إلى تصميم عنصر محدد لإجراء تدرج حجمي. ونظرًا لعدم قدرته على رؤية ما يحدث في الداخل، إليك خمسة أمور يجب معرفتها قبل استخدامه.
لتحديد نقطة الفصل، من الضروري مراقبة الضغط عند مدخل هيدروسيكلوننقطة الفصل هي النقطة التي تُحدد ما إذا كان الجسيم سينخفض أم سينخفض. إذا كان الضغط أقل من الضغط المستهدف، فسيكون d50 أكثر خشونة من المتوقع. من ناحية أخرى، إذا كان الضغط أعلى، فسيؤدي ذلك إلى إرسال المزيد من الجسيمات الدقيقة إلى التدفق السفلي، مما يجعل d50 أكثر دقة بكثير من المتوقع. للحفاظ على ثبات نقطة القطع، يجب أن يبقى الضغط ثابتًا.
مع ذلك، لا ينبغي إهمال التغيرات المفاجئة في الضغط، فهي تشير إلى تغير في معدل تدفق الهيدروسايكلون. قد ترجع أسباب هذه التغيرات المفاجئة إلى عطل في المعدات السابقة، مثل المضخة، أو تلف أو انسداد الهيدروسايكلون. كما قد تؤدي مشاكل في حوض الضخ إلى ارتفاع مفاجئ في التأرجحات.
عند إصلاح أداء Hydrocyclone، انظر دائمًا إلى مقياس الضغط أولاً لتجنب تفكيك الوحدة، حيث قد يكون من الصعب القيام بذلك.
بما أن تغيير الضغط قد لا يُجدي نفعًا دائمًا، فهناك ثلاث طرق أخرى لتغيير نقطة قطع الهيدروسايكلون. مع ذلك، قد لا تُجدي هذه التغييرات نفعًا بعد تركيب الهيدروسايكلون. من بينها الهيدروسايكلون نفسه؛ لذا يُنصح بتغيير التغذية.
مع ذلك، ليس من الممكن دائمًا القيام بذلك في جهاز هيدروسيكلون موجود، إذ إن تغيير كثافة التغذية سيؤثر في النهاية على نقطة قطع الهيدروسيكلون. تتناسب الكثافة طرديًا مع القطع في الهيدروسيكلون. كلما زادت الكثافة، كان القطع أكثر خشونة.
تستهدف التطبيقات المختلفة في الهيدروسايكلون كثافة محددة تناسب هدفها. إذا كنت تسعى لتحقيق نفس الأداء وكانت هناك حاجة لتغيير التطبيق، فسيتغير معدل تدفق الهيدروسايكلون، مما يؤثر في النهاية على فصل الهيدروسايكلون.
لضمان نقطة قطع واحدة، يجب الحفاظ على تناسب كلٍّ من معدل التدفق وعدد الأطنان في الساعة. كما يجب ضبط الأجزاء الداخلية وعدد الهيدروسيكلونات للحفاظ على نفس الضغط. تلعب زاوية المخروط دورًا هامًا في نقطة قطع الهيدروسيكلون.
عادةً، تُستخدم زاوية مخروطية مقدارها ١٠ درجات للقطع الدقيق باستخدام جهاز الهيدروسايكلون. أما للقطع الخشن، فتُزاد الزاوية حسب الحاجة.
على الرغم من عدم وجود أدلة كافية، إلا أن زاوية تركيب الهيدروسايكلون قد تُغيّر نقطة القطع. إذا كانت هناك عدة هيدروسايكلون أصغر تعمل في وقت واحد بنفس الضغط، فسيكون لدى هيدروسايكلون كبير واحد نقطة قطع أدق. للقوتين تأثير كبير على نقاط قطع الهيدروسايكلون، أي قوة الطرد المركزي وقوة السحب. كلما كان نصف قطر الهيدروسايكلون أكبر، كانت قوة الطرد المركزي أقل.
على الرغم من أنه من الناحية العملية، ليس من الواضح في أغلب الأحيان أن الأجزاء المتحركة من الهيدروسايكلون تُغفل عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها. يتكون الهيدروسايكلون من بطانات غلاف ومعدات تجميع. ولكن هناك العديد من المشاكل التي قد تطرأ على الهيدروسايكلون نفسه، وهي إهمالها.
المشاكل الرئيسية التي يمكن إرجاعها إلى الهيدروسايكلون هي الشوائب الغريبة، وسوء التركيب، وتلف البطانة. قد يجادل الكثيرون حول محاذاة الشوائب الغريبة بواسطة التغذية، ولكن لا يمكن اكتشافها إلا بالنظر إلى نقاط التفريغ أو داخل الهيدروسايكلون. فك الهيدروسايكلون ليس بالأمر السهل، نظرًا لتركيبه في أماكن يصعب الوصول إليها.
يعمل الهيدروسايكلون عند ضغط محدد، توفره مضخة. أي شيء يُخلّ بمعدل التدفق أو يُؤثر عليه، وفقًا لقراءة الضغط، سيؤثر في النهاية على أداء الهيدروسايكلون. قد يُسبب حوض الضخ المُصمم بشكل سيئ ارتفاعًا مفاجئًا في المادة. ستُسبب المضخة ضعيفة الأداء دائمًا مشاكل في الهيدروسايكلون. على العكس، ستعمل المضخة المناسبة دائمًا على المدى الطويل لضمان الأداء المتوازن للهيدروسايكلون.
يعمل جهاز الهيدروسايكلون بنواة هوائية تتشكل عند القمة وتمتد حتى باحث الدوامات. يُعد تكوين النواة الهوائية أكثر أهمية من عملية الفصل، وفي حال انهيارها، تنخفض كفاءة الفصل تلقائيًا. ولهذا السبب، فإن فكرة إزالة النواة الهوائية تمامًا من جهاز الهيدروسايكلون محكوم عليها بالفشل.
في جهاز الهيدروسايكلون المُساعد بالسيفون، يتم الحفاظ على كفاءة فصل عالية، وتكون نقطة القطع خشنة بعض الشيء. ومع ذلك، فإن أسباب هذا التحول الكبير متعددة، وأهمها سهولة ملاحظة التغير في انقسام الماء. يُشير الاسم نفسه إلى فكرة فصل الماء عن المواد الصلبة.
على الرغم من انخفاض نسبة الرطوبة في التدفق السفلي، إلا أن الفاصل قادر على التعامل بفعالية مع التقلبات الكبيرة في التغذية مع أقل تأثير على عملية التجهيز. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الفاصل أيضًا على منظم تدفق سفلي يساعد في منع تكوّن اللب الهوائي، ويسمح بطول محدد لأنابيب الفائض التي تُساعد في تكوين السيفون. يساعد السيفون في تجميع المواد الصلبة. عند تجمع عدة مواد صلبة عند الصنبور، وعدم قدرته على استيعاب الوزن، يُفتح منظم التدفق السفلي قسرًا. يعمل الفاصل المناسب على الماء دون أي تصريف للتدفق السفلي.
باختصار، بعبارات أبسط، تتبع الغرامات دائمًا آثار الماء. ولأن التدفق السفلي للهيدروسيكلون يتكون من الماء، فستكون هناك دائمًا غرامات. ترتبط كمية الالتفافية التي تتدفق عبر التدفق السفلي ارتباطًا مباشرًا بتقسيم الماء. إذا انخفضت كمية الماء، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض كمية غرامات الالتفافية. في الهيدروسيكلون، يمكن تعديل ذلك من خلال حجم الصنبور.
إذا كان حجم الصنبور أصغر، فسيؤدي ذلك إلى تداخل الهيدروسايكلون، مما يقلل من كفاءة الفصل. من ناحية أخرى، ستزيد الصنابير الكبيرة جدًا من تجاوز الهيدروسايكلون. لتحقيق مقاييس معينة، يعمل الهيدروسايكلون بشكل أفضل عندما تكون الأطنان في الساعة ثابتة.
من ناحية أخرى، يكون تجاوز الفاصل أقل نسبيًا، لأن نظام الهيدروسايكلون المُساعد بالسيفون يميل إلى إزالة الماء الزائد، وهو أقل تأثرًا بالتأرجحات. تجدر الإشارة إلى أن حجم الصنبور يؤثر على حبيبات التجاوز.
عند استهداف الغرامات المنخفضة في التدفق السفلي، يُنصح باستخدام مراحل متعددة من الهيدروسايكلونات إذا كانت كمية الغرامات ملحوظة في التغذية. وينطبق هذا عندما تكون نسبة الحجم كبيرة بالقرب من نقطة القطع.
الآن بعد أن أصبح لديك فهم واضح لكيفية استخدام Hydrocyclone، دعنا نتعلم أين يمكنك استخدام Hydrocyclone بشكل فعال.
يُستخدم جهاز الهيدروسايكلون لفعاليته في الاستخراج الدقيق، حيث يكون ضغطه أعلى. يساعد الضغط العالي على استخلاص المزيد من المواد، حيث تزداد قوة الطرد المركزي على الجسيمات عند السرعات الزاوية.
عندما يميل محتوى المواد الصلبة في الملاط إلى التغير، يمكن ملاحظة التأثيرات مباشرةً في التدفق السفلي. يتحكم حجم القمة في توزيع الماء بين التدفق السفلي والفائض. في معظم التطبيقات، يتمثل الهدف الثانوي في تقليل تدفق الماء عند نقطة التفريغ.
عندما لا يكون حجم القمة مناسبًا لنسبة المواد الصلبة المبلغة، وكمية المواد الصلبة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن للقمة التعامل معها، يحدث ربط وزيادة في تجاوز الغرامات للتدفق السفلي.
الحَبَل هو حالة تحدث في التدفق السفلي عندما تكون كمية المواد الصلبة أكبر من سعة القمة. يؤدي هذا إلى انهيار قلب الهواء، ويصبح فصل الهيدروسيكلون غير فعال.
في هذه الظروف، تنخفض المواد الصلبة في الملاط، وبالتالي يبلغ المزيد من الماء عن مستوى التدفق السفلي، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة كمية الغرامات في مستوى التدفق السفلي.
تُستخدم الأعاصير المائية في الحالات التي يكون فيها الحجم هو العامل الحاسم. وتُستخدم تحديدًا في الحالات التي لا يتطلب فيها التدفق السفلي تحكمًا دقيقًا.
يُعد استخدام الهيدروسايكلون أسهل إذا كنت تعرفه جيدًا. معرفة نقاط القطع تُسهّل عليك اللعب. ومع ذلك، فقد أدرجنا في هذه المقالة بعض الحيل المفيدة لاستخدام الهيدروسايكلون. نأمل أن تكون قد اكتسبت معلومات مفيدة حول استخدام الهيدروسايكلون.
تشخيص الأعطال الشائعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في مضخات الطرد المركزي: حلول المشكلات النموذجية
صيانة واستكشاف أخطاء منظف الطين وإصلاحها
العوامل المؤثرة على كفاءة الفصل في أجهزة الطرد المركزي وطرق تحسينها.
© جميع الحقوق محفوظة لشركة SolidsControlWorld 2025.
Arabic 
English 
Russian 
Spanish 
Portuguese