Гидроциклоны. Мультициклоны

Из общей теории осаждения (§ 87) мы видели, что частицы взвеси выпадают из воды под действием силы тяжести F= (р—f>o)gW, где р и ро — плотности частицы взвеси и воды; g— ускорение свободного падения; W — объем частицы.

Во вращающемся объеме воды при значительной скорости вращения на частицу будут действовать большие центробежные силы, увлекающие ее в радиальном направлении от оси вращения. Центробежная сила равна Р=(р—po)/W. Ускорение центробежной силы j=v2/R, где v — линейная скорость частицы и R—ее радиус вращения. При достаточно быстром вращении и относительно небольших значениях могут быть получены ускорения / во много раз превышающие ускорение свободного падения g.

Таким образом, во вращающемся объеме жидкости будет иметь место быстрое перемещение частиц взвеси от центра вращения к периферии. На этом простом принципе основана работа гидроциклонов— аппаратов, получивших применение в практике осветления воды.

Гидроциклон (V.23) представляет собой цилиндрический корпус / с вытянутым коническим днищем 2 Вода подается  в  корпус  / через тангенциально

расположенный патрубок 3. При вращении воды частицы взвеси отгоняются к цилиндрической стенке корпуса 1 и сползают по ней в конусное днище, из которого удаляются через выпуск 4. Осветленная вода отводится из центра корпуса 1 через патрубок 5.

Эффективность работы гидроциклона возрастает с увеличением скорости вращения воды (и, следовательно, расхода воды). Скорость эта (при заданной производительности) будет тем больше, чем меньше диаметр гидроциклона. При этом одновременно будут возрастать потери напора в гидроциклоне и расход энергии на подачу воды.

Для удаления тонкодисперсной взвеси оказывается рациональным применение гидроциклонов весьма малых диаметров (порядка 10— 20 мм). Для возможности осветления заданных количеств воды при этом приходится использовать значительное число параллельно включенных гидроциклонов. В этом случае удобно применять специальные аппараты — мультициклоны, представляющие собой конструктивное оформление в одном корпусе целой батареи из нескольких десятков малых гидроциклонов.