هیدرو سیکلون؛ علت استفاده و کاربردها
هیدرو سیکلون چیست؟
هیدرو سیکلون که با نام سیکلون نیز شناخته میشود، دستگاهی برای جداسازی مواد جامد از مایع میباشد. دستگاه ماسه گیری ابزار ساده و موثری برای گرفتن مواد دانهای و جامدات ساینده از آب میباشد. از دستگاه هیدروسیکلون به منظور جداسازی و حذف ذرات ماسه از جریان ورودی به شبکههای توزیع و سیستم های آب و فاضلاب استفاده میشود. کاربرد ویژه هیدروسیکلون در جداسازی ماسه و ذرات ساینده از آب چاه و رودخانه ها میباشد. وجود مواد دانهای از قبیل ذرات ماسه ای در آب علاوه بر نارضایتی مصرف کنندگان و امکان آلودگی آب، موجب فرسایش پمپها و سیستمهای لولهکشی میگردد.
دستگاه هیدروسیکلون بر اساس اختلاف وزن مخصوص ذرات معلق در آب، بعلاوه نیروی گریز از مرکز ایجاد شده توسط فشار ورودی آب، جداسازی ذرات جامد از مایع را انجام می دهد. هیدروسیکلون هیچ عضو محرکی ندارند، هزینه نصب و نگهداری آنها پایین بوده و به سادگی قابل به کارگیری هستند.
فیلتر هیدروسیکلون ذراتی را غربال می کند که وزن مخصوص آنها حداقل ۱٫۵ برابر آب است (مانند شن و ماسه ، شیست و غیره) و ذرات پایین را جمع می کند.
هیدروسیکلون بدون نیاز به انرژی الکتریکی، افت فشار ناچیز و بهره برداری آسان در حذف ذرات شن و ماسه از آب چاهها، رودخانهها، آبهای سطحی و همچنین ذرات جامد از جریان آب برگشتی کارخانهها، و واحدهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
هیدروسیکلون به دلیل راندمان بالا (۹۵درصد) در حذف ذرات و سهولت نصب و بهره برداری و قیمت مناسب، جایگاه ویژهای در سیستم های تصفیه و آبرسانی دارد.
عملکرد هیدروسیکلون در صورت مساعد بودن شرایط کاری و فشار مناسب امکان حذف ذرات تا اندازه ۷۵ میکرون را دارا میباشند.
اساس کار دستگاه هیدروسیکلون بر مبنای نیروی گریز از مرکز است. در واقع زمانیکه آب به داخل دستگاه هیدروسیکلون پمپاژ میشود از قسمت جانبی وارد شده و به دلیل اختلاف چگالی موجود بین ذرات و آب، آب تمیز در اثر چرخش از قسمت بالایی خارج شده و ذرات و دانهها از قسمت زیرین خارج میگردند. نیروی گریز از مرکزی که ایجاد می شود ، قادر به جدا کردن ذرات معلق ذرات به اندازه ۵ تا ۱۰ میکرون است. هرچه قطر هیدروسیکلون کوچکتر باشد ، نیرو بیشتر و کارایی جداسازی ذرات کوچک بیشتر است. طرح های بلند مخروطی نیز وجود دارند که ادعا می کنند با ذرات کمتر از ۵ میکرون بازده خوبی دارند. قطر كوچك ، ظرفيت سيال پاييني دارد و در بيشتر موارد ، چنين هیدروسيكلون هايي بايد چند برابر شوند و به طور موازي متصل شوند تا مورد استفاده صنعتي قرار گيرند.
هیدرسیکلون از یک قسمت استوانه ای و یک قسمت مخروطی تشکیل شده که آب ابتدا وارد قسمت استوانه ای شده و با فشاری که از پمپ گرفته بود به چرخش درآمده و دانه ها وارد قسمت مخروطی شده و به قسمت پایینی هدایت میگردند.
علت استفاده از هیدروسیکلون چیست؟
مهمترین دلیل استفاده از هیدروسیکلون محافظت از الکترو پمپ ها در برابر پدیده خوردگی است. سنگ ریزه، شن و ماسه ریز و ماسه بادی باعث سایش پره های پمپ ها می گردد و خساراتی مالی بر جای می گذارد. هزینه هیدروسیکلون شاید ارزان تر از تعمیرات دوره ای پمپ ها و تعویض آنها گردد. پس در مواردی که آب ورودی به ایستگاه پمپاژ یا سیستم تصفیه حاوی ذرات ریزی باشد بایستی از هیدروسیکلون استفاده شود.
کاربرد هیدروسیکلون
- به عنوان پیش تصفیه واحدهای اسمز معکوس
- تصفیه آب چاه کشاورزی
- در کارخانجات شن و ماسه
- در کارخانجات کاشی و سرامیک
- در کارخانجات تولید نشاسته و آرد
- و در ده ها مورد دیگر
شستشوی هیدروسیکلون چگونه است؟
هیدروسیکلون نیازی به عملیات بکواش ندارد ولی برای بهبود شرایط نگهداری هیدروسیکلون بهتر است هر چند وقت یکبار (بستگی به میزان ذرات داخل آب دارد)، مخزن شن گیر تعبیه شده در انتهای هیدروسیکلون را باز کرده و ضمن تخلیه آن کل مخزن هیدروسیکلون را نیز با آب ورودی بشوریم.
این عملیات می تواند به کمک شیرآلات دستی و اتوماتیک انجام گردد.
مکانیزم عملکرد هیدروسیکلون چیست؟
هیدروسیکلون بر اساس فشار آب ورودی می تواند تا ذرات ۴۵ میکرون را جدا نماید. برای تامین فشار آب ورودی معمولا از پمپ سانتریفوژ استفاده می کنند. حداقل فشار مورد نیاز هیدروسیکلون ۳ بار یا ۳۰ متر آب است.
راندمان جداسازی هیدروسیکلون ۹۵ درصد است و تقریبا تمامی ذرات سنگین تر از آب توسط نیروی گریز از مرکز به سمت دیواره هدایت می شوند و از آب ورودی جدا می گردند.
زمان ماند هر قطره آب را درون هیدروسیکلون بین ۲ تا ۵ دقیقه محاسبه می کنند و در نتیجه برای تامین این زمان ماند بهترین روش اختلاف سایز لوله ورودی و خروجی از مخزن هیدروسیکلون است. به بیانی دیگر لوله ورودی به هیدروسیکلون همیشه یک سایز کوچکتر از لوله خروجی از هیدروسیکلون است تا زمان ماندی برای جداسازی دانه ها تامین گردد.
هیدروسیکلون FRP
هیدروسیکلون می تواند با پوشش کامپوزیتی برای مواردی که در معرض خوردگی باشد مورد استفاده قرار بگیرد.
در این موارد بهتر است هیدروسیکلون به همان شیوه و با آهن ساخته شود و سپس توسط اسپری عملیات کوتینگ انجام شود و پوشش های ضد خوردگی بر روی هیدروسیکلون اعمال گردد.
آیا هیدروسیکلون توانایی حذف ذرات معلق و محلول را دارد؟
همان طور که اشاره گردید هیدروسیکلون توانایی این را دارد که اگر فشار ۳ بار تامین گردد می تواند تا ذرات بزرگتر از ۴۵ میکرون را حذف نماید. اما ذکر این نکته لازم است که هیدروسیکلون تنها می تواند ذرات معلق آب را جدا نماد و همانند دیگر فیلترها نمی تواند تاثیری روی مقدار ذرات معلق در آب بگذارد. به بیانی دیگر هیدروسیکلون می تواند کدورت آب را کاهش دهد و نه مقدار شوری آب را.
هیدروسیکلون برای تصفیه آب کشاورزی
تقریبا می توان گفت بیشتر کشاورزان با اسم هیدروسیکلون آشنا هستند و کم و بیش با آن کار کرده است. زیرا مهم ترین تجهیز و دستگاهی که کشاورزان برای محافظت از پمپ های شان از آن استفاده می کنند هیدروسیکلون است.
همان طور که مستحضر هستید چاه ها عمدتا حاوی مقدار زیادی دانه ها و مواد ریز سنگی هستند که باعث انسداد لوله های انتقال آب و همچنین نازل های آب پاش در مزارع می شود. مخزن هیدروسیکلون بایستی بر سر چاه تعبیه شود تا این ذرات را جدا نماید.
البته بهتر است کشاورزان از دو عدد هیدروسیکلون به صورت موازی استفاده نمایند تا در صورت بروز مشکل، سیستم آب رسانی با مشکل روبه رو نشود.
برخی از تامین کنندگان هیدرو سیکلون در سناماین👇
