УДК 622. 755.

Абдураманов Н.А.

ТОО «Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства». Казахстан

Перераспределение расходов между разгрузочными

отверстиями низконапорного гидроциклона

Важным вопросом при гидроциклонировании является прераспределение расходов между песковым и сливным отверстиями аппарата. Ниже приведем достигнутые экспериментальные результаты в тезисном виде.

1. Изучена величина относительного расхода жидкости через песковое отверстие напорного гидроциклона устьем конуса вниз при круглой, квадратной и полукруглой форме входного отверстия для различных значений угла отклонения входного патрубка по вертикальной (θ°) и горизонтальной (φ°) плоскостях.

Получено, что:

- с увеличением удельной кинетической энергии потока на входе в гидроциклон, относительный (где: - средняя скорость жидкости вытекающая через поперечное сечение входного патрубка; g – ускорение свободного падения; высота гидпроциклона; P – разность отметок между отметками пъезометров на входе и в слив;; ) расход пескового отверстия уменьшается асимптотически приближаясь к оси абцисс;

- для каждого значения величина уменьшается с увеличением глубины затопления сливного патрубка;

- увеличение угла внутреннего наклона входного патрубка к стенкам гидроциклона (φ°) приводит к уменьшению относительного расхода пескового отверстия;

- минимальный расход пескового отверстия легко достигается при полукруглой форме входного патрубка ; круглое отверстие в этом отношении является наихудшим; промежуточное положение занимает квадратная форма входного отверстия;

2 Исследованы изменения расходов жидкости через сливной патрубок напорного гидроциклона при различной глубине его затопления для круглой, квадратной и полукруглой форм входного отверстия, а так же при различных углах отклонения входного патрубка по вертикальной (θ°) и горизонтальной (φ°) плоскостях.

Получено, что:

- с увеличением удельной кинетической энергии потока на входе в гидроциклон, относительный расход сливного отверстия увеличивается при всех формах входного отверстия и глубины затопления сливного патрубка;

- для каждого значения величина увеличивается с увеличением глубины затопления сливного патрубка гидроциклона. Этот эффект особенно заметен при углах отклонения входного патрубка в пределах θ = 2°…4° по вертикальной плоскости;

- при незатопленном сливном патрубке, вертикальный угол отклонения входного патрубка θ = 6° вызывает самый малый сливной расход при φ = 0°,

увеличение при этом горизонтального отклонения на угол φ = 0°…2° резко повышает ;

- относительный расход сливного патрубка для полукруглого входного отверстия при θ =2° самый высокий для всех значений .

3 Получены важные экпериментальные результаты по количественному и качественному перераспределению твердой фазы между разгрузочными отверстиями гидроциклона с входным патрубком круглой, квадратной и полукруглой формы при различном отклонении (в градусах) входного тангенциального патрубка по вертикальной плоскости:

- самое лучшее осветление (классификация) происходит в гидроциклоне с полукруглой формой отверстия входного патрубка, затем идет квадратное и круглое отверстия (ось входного патрубка расположен перпендикулярно продольной оси гидроциклона);

- угол наклона входного патрубка в вертикальной плоскости в пределах θ = 2°…4° дает положительный эффект, вне этого предела результаты разделения гидросмеси будут менее эффективными;

- наименьшая плотность слива и наибольшая плотность продукта пескового отверстия имеет место при затоплении сливного патрубка до плоскости среза цилиндрической и конической частей гидроциклонной камеры.

Экспериментально обосновано теоретические выводы о том, что управление технологическими процессами классификации эффективно можно осуществить путем увеличения глубины затопления сливного патрубка в камеру гидроциклона.

Сравнения графиков зависимостей и по опытным данным А.И. Жангарина [1], К.А. Матковского [2] и автора (рисунки 1, 2) показывают, что промывной расход для транспортировки (уноса) наносов из пескового отверстия гидроциклона исследованной нами конструкции меньше, а сливной расход больше. Имеющиеся отклонения (10…15)%, объясняются наличием изменений в конструкциях гидроциклонов и приближенным подобием соотношения сливного и пескового патрубков. При а_ц=1; θ = 2°; φ = 2° (где а_ц - относительная величина затопления сливного патрубка внутрь гидроциклона).

Рисунок 1 - Сравнительные графики зависимости

Рисунок 2 - Сравнительные графики зависимости

Список использованных источников

1 Жангарин А.И. Режим работы гидроциклона низконапорного давления: дис. … канд. техн. наук. – Алма-ата, 1962. – 163 с.

2 Матковский К.А. Гидроциклон для классификации грунтов и сгущения пульпы //Гидромеханизация и перспективы ее дальнейшего развития в сельском хозяйстве. – М., 1966. -17с.