हाइड्रोसाइक्लोन एक ऐसा उपकरण है जो केन्द्रापसारक बल का उपयोग करके घोल को अलग करता है। अपने शुरुआती दिनों में, इसे तेजी से घिसने, उपकरण के कम जीवनकाल और प्रक्रिया मापदंडों के चुनौतीपूर्ण नियंत्रण के कारण व्यापक रूप से अपनाया नहीं गया था। हालाँकि, हाइड्रोसाइक्लोन में घिसाव प्रतिरोधी रबर लाइनर की शुरूआत के साथ, उनका जीवनकाल काफी बढ़ गया, जिससे बाजार में व्यापक स्वीकृति और उपयोग प्राप्त हुआ।

इस लेख में, हम घिसाव प्रतिरोधी हाइड्रोसाइक्लोनों का विस्तृत अवलोकन प्रदान करेंगे, जिसमें उनकी संरचना, कार्य सिद्धांत, विशिष्ट कार्य, अनुप्रयोग, सामान्य मुद्दे और विचार शामिल होंगे।

I. हाइड्रोसाइक्लोन की संरचना और कार्य सिद्धांत:

जैसा कि चित्र में दर्शाया गया है, हाइड्रोसाइक्लोन में एक खोखला बेलनाकार ऊपरी भाग और एक शंक्वाकार निचला भाग होता है, जो कक्ष बनाता है। ऊपरी भाग में एक फीड डिवाइस है, शीर्ष में एक ओवरफ्लो डिवाइस है, और निचले हिस्से में एक रेत आउटलेट शामिल है। ये घटक फ्लैंग्स और स्क्रू का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। इनलेट पाइप, रेत आउटलेट, और कक्ष का आंतरिक भाग घिसने के लिए प्रवण हैं। इसे संबोधित करने के लिए, पहनने के लिए प्रतिरोधी रबर लाइनर, जो आमतौर पर रबर से बने होते हैं, इन कमजोर क्षेत्रों में जोड़े जाते हैं।

हाइड्रोसाइक्लोन के कार्य सिद्धांत में घोल पर दबाव डालना (0.5-2.5 किग्रा/सेमी² पर) और इसे लगभग 5-12 मीटर/सेकंड की गति से कक्ष में डालना शामिल है। जब निलंबित ठोस कणों से युक्त घोल, स्पर्शरेखा से कक्ष में प्रवेश करता है, तो घोल का तेज़ घुमाव उसे कक्ष की गोलाकार संरचना का अनुसरण करने के लिए मजबूर करता है। यह घुमाव केन्द्रापसारक बल उत्पन्न करता है, जिससे बड़े आकार वाले कण अपने अधिक जड़त्व के कारण पानी के प्रतिरोध को बेहतर तरीके से पार कर लेते हैं। नतीजतन, निरंतर घुमाव के दौरान, अलग-अलग आकार और पानी के कण अपने अलग-अलग केन्द्रापसारक बलों और गुरुत्वाकर्षण के कारण परतें बनाते हैं, जिससे घोल के घटकों का पृथक्करण होता है।

II. हाइड्रोसाइक्लोन के कार्य और अनुप्रयोग:

1. कण पृथक्करण कार्य:
   • कण ग्रेडिंग: आकार के आधार पर समान घनत्व वाले कणों को अलग करता है, उन्हें मोटे और बारीक कणों में विभाजित करता है या उत्पाद से किसी भी श्रेणी को हटाता है। अक्सर, सटीकता में सुधार के लिए कई हाइड्रोसाइक्लोन का उपयोग किया जाता है।
   • कण छंटाई: भारी-मध्यम या जल-मध्यम हाइड्रोसाइक्लोन का उपयोग करके कणों को उनके घनत्व के आधार पर अलग किया जाता है।
   
   उदाहरण के लिए, 160-200 ग्राम/लीटर ठोस सामग्री वाले घोल वाले संयंत्र में, जहाँ +100 मेश कण 53% बनाते हैं और -200 मेश कण 37.4% होते हैं, हाइड्रोसाइक्लोन का उपयोग किया जाता है। प्रसंस्करण के बाद, ओवरफ्लो उत्पाद में 96% -100 मेश कण होते हैं, जबकि अंडरफ्लो में 85% +100 मेश कण होते हैं।
   
   
2. एकाग्रता संचालन:
   हाइड्रोसाइक्लोन पानी निकालने के द्वारा पदार्थों को सांद्रित करते हैं, जिससे पूर्व-सांद्रण संभव होता है और बाद के उपकरणों पर भार कम होता है। अंडरफ्लो में 50% से अधिक और उत्पादन उपज में 70% से अधिक की सांद्रता दर प्राप्त की जा सकती है। हाइड्रोसाइक्लोन अक्सर वैक्यूम फिल्टर, स्क्रीनिंग मशीन, डीवाटरिंग मशीन और गाढ़ा करने वाले पदार्थों के साथ मिलकर काम करते हैं, जो बड़े, महंगे गुरुत्वाकर्षण अवसादन उपकरणों की जगह लेते हैं।
   
   उदाहरण के लिए, किसी खदान में अवशेष प्रसंस्करण में, हाइड्रोसाइक्लोन, गाढ़ा करने वाले पदार्थ और जल-निस्सारण स्क्रीन से युक्त प्रणाली घोल को 15% जल सामग्री से कम तक सांद्रित कर देती है।
   
   
3. स्पष्टीकरण कार्य:
   हाइड्रोसाइक्लोन तरल पदार्थों से फैले हुए चरण पदार्थों को हटाते हैं, जिससे साफ तरल पदार्थ सुनिश्चित होते हैं। फैले हुए चरण पदार्थ के आकार और घनत्व अंतर के अनुसार, व्यास और शंकु कोण जैसे संरचनात्मक मापदंडों का उचित समायोजन प्रभावी स्पष्टीकरण के लिए महत्वपूर्ण है। हाइड्रोसाइक्लोन से पहले फ़िल्टरिंग से क्लॉगिंग को कम किया जा सकता है।
   
   CaCO3 और धूल कणों वाले घोल को छानने वाले एक रासायनिक संयंत्र में, हाइड्रोसाइक्लोन 15μm से नीचे के कणों को कुशलतापूर्वक हटाते हैं, जिससे 70%-85% की पृथक्करण दर प्राप्त होती है।
   
   हाइड्रोसाइक्लोन संरचना और अनुप्रयोग में तेजी से विविधतापूर्ण होते जा रहे हैं। इनका उपयोग बेहतर उत्पाद पृथक्करण के लिए श्रृंखला में, अधिक उपज के लिए समानांतर में या पारंपरिक जल निकासी प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने के लिए संयोजन में किया जा सकता है। इनका उपयोग खनन, कागज निर्माण, निर्माण, रसायन विज्ञान और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

III. हाइड्रोसाइक्लोन दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक:

1. व्यास: बड़े हाइड्रोसाइक्लोन की दक्षता सामान्यतः अधिक होती है।
2. शंकु कोण: बड़ा शंकु कोण प्रवाह प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे दक्षता कम हो जाती है।
3. इनलेट पाइप व्यास: बड़े इनलेट पाइप से दक्षता बढ़ती है।
4. ओवरफ्लो पाइप व्यास: निरंतर कक्ष दबाव के साथ, बड़े ओवरफ्लो पाइप दक्षता बढ़ाते हैं।
5. इनलेट का आकार और माप: इनलेट का आकार और आकृति हाइड्रोसाइक्लोन की दक्षता को प्रभावित करती है।
6. अंडरफ्लो आउटलेट व्यास: बड़े आउटलेट बेहतर वर्गीकरण प्रदान करते हैं; वे दक्षता में भी सुधार करते हैं।
7. आंतरिक दीवार खुरदरापन: जबकि आंतरिक दीवार की खुरदरापन दक्षता पर न्यूनतम प्रभाव डालती है, DEF रबर के घिसाव प्रतिरोधी रबर लाइनर्स का उपयोग करने से दक्षता बढ़ जाती है।
8. घोल चिपचिपापन: इनलेट घोल की श्यानता हाइड्रोसाइक्लोन दक्षता को प्रभावित करती है।
9. अंडरफ्लो आउटलेट व्यास से ओवरफ्लो आउटलेट व्यास का अनुपात (शंकु अनुपात): उच्च शंकु अनुपात से बेहतर वर्गीकरण होता है, लेकिन दक्षता कम हो जाती है।

हालांकि, हाइड्रोसाइक्लोन का चयन करते समय उच्च दक्षता एकमात्र मानदंड नहीं है। उपयोगकर्ताओं को अपनी उत्पादन आवश्यकताओं और वांछित पृथक्करण परिणामों दोनों पर विचार करना चाहिए।

IV: हाइड्रोसाइक्लोन से संबंधित सामान्य समस्याएं और सुधार सुझाव:

1. हाइड्रोसाइक्लोन में शॉर्ट-सर्किट प्रवाह को समाप्त करना और सुधारना:
   शॉर्ट-सर्किट प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए, ओवरफ्लो पाइप संरचना में संशोधन महत्वपूर्ण हैं। दृष्टिकोणों में शीर्ष कवर और ओवरफ्लो पाइप के बीच एक गोलाकार शॉर्ट-सर्किट प्रवाह आउटलेट बनाना और ओवरफ्लो पाइप की बाहरी दीवार पर गोलाकार दांत जोड़ना शामिल है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों ने दिखाया है कि इन परिवर्तनों को लागू करने से वर्गीकरण दक्षता में 8% तक सुधार हो सकता है और पृथक्करण परिशुद्धता 1.8 गुना बढ़ सकती है।
   
   
2. हाइड्रोसाइक्लोन में वायु स्तंभों को हटाना और सुधारना:
   वायु स्तंभ पृथक्करण प्रक्रिया पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। पिछले वायु स्तंभ स्थान पर कब्जा करने वाली ठोस छड़ें वायु स्तंभों को प्रभावी ढंग से समाप्त कर सकती हैं। व्यावहारिक परीक्षणों से पता चलता है कि ठोस छड़ों को शामिल करने से आंतरिक नुकसान औसतन 51.5% तक कम हो जाता है। हालांकि, केंद्रीय ठोस छड़ें जोड़ने से हाइड्रोसाइक्लोन की अतिप्रवाह मात्रा कम हो जाती है।
   
   
3. हाइड्रोसाइक्लोन इनलेट पर प्रवाह संरचना में सुधार:
   हाइड्रोसाइक्लोन इनलेट पर प्रवाह संरचना, पुनर्निर्देशन और विस्तार के कारण ऊर्जा हानि और अशांति का कारण बनती है। घुमावदार इनलेट संरचनाओं वाले हाइड्रोसाइक्लोन इन मुद्दों को प्रभावी ढंग से कम करते हैं, जिससे पृथक्करण दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

निष्कर्ष में, यह व्यापक अवलोकन पहनने-प्रतिरोधी हाइड्रोसाइक्लोन के बारे में जानकारी प्रदान करता है, उनके निर्माण और परिचालन सिद्धांतों से लेकर उनके विविध अनुप्रयोगों और दक्षता सुधार रणनीतियों तक। हाइड्रोसाइक्लोन और रबर लाइनर समाधानों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया DEF रबर से संपर्क करने में संकोच न करें।