Гидроциклон – это механизм фильтра или сепаратора, использующий центробежную силу для отделения твердых веществ от жидкостей или даже жидкостей с различными последовательности. Гидроциклон состоит из двухсекционной камеры с внутренним профилем, цилиндрическим в верхней части и коническим в нижней половине, с одним входом и двумя выходами. Когда суспензия закачивается в циклон, она вращается внутри камеры, создавая центробежную силу, которая заставляет взвешенные твердые частицы отделяться от жидкого носителя. Затем отфильтрованная вода и твердые частицы выходят из гидроциклона, как правило, с противоположных концов. Гидроциклоны широко используются в промышленности и производстве и подходят для суспензий, богатых жидкостью, с твердыми частицами, более тяжелыми, чем жидкость.
Гидроциклоны — это обычные промышленные и производственные сепараторы, используемые для удаления твердых частиц из жидкостей-носителей или для разделения жидкостей различной консистенции. Это простые, но эффективные устройства без движущихся частей, требующие минимального обслуживания. Эти устройства, широко известные как циклоны, обычно изготавливаются из стали, керамики или устойчивого к истиранию пластика. Типичными применениями гидроциклонов являются удаление загрязнений из бумажной массы, отделение масла от воды, извлечение металлической стружки из охлаждающих жидкостей и извлечение крахмала из сточных вод на предприятиях по переработке картофеля. Циклоны также используются на перерабатывающих предприятиях горнодобывающей промышленности для отделения твердых частиц от воды.
Типичная конфигурация гидроциклона состоит из полой камеры, которая имеет цилиндрическую секцию с прямыми стенками в верхней части и секцию в форме конуса, которая сужается к нижнему концу устройства. Цилиндрическая секция оснащена двумя трубами, одна из которых входит в секцию посередине, а другая выходит в верхней части устройства. Вторая точка выхода установлена в нижней части конуса. Суспензия закачивается в центр цилиндрической секции под высоким давлением, что заставляет ее вращаться внутри камеры. Центробежная сила, создаваемая в подвеске за счет этого вращения, является фактором, ответственным за эффективную работу гидроциклонов.
Центробежное действие в циклоне прижимает более тяжелые твердые частицы в суспензии к стенкам камеры и опускается в секцию конуса. Более легкая вода закручивается в верхнюю часть камеры и выходит из «светового» выхода. Твердые частицы собираются в конусе и вытесняются через выход «тяжелых частиц» на его нижнем конце. То же самое относится к жидкостям различной плотности, при этом более тяжелые нефти и более легкая вода разделяются таким же образом. Это центробежное соотношение плотности делает гидроциклон наиболее подходящим для приложений с высоким содержанием воды в суспензиях и заметной разницей в плотности между твердыми частицами и жидкими носителями.