Was ist ein Hydrozyklon?

Ein Hydrozyklon ist ein Filter- oder Separatormechanismus, der mithilfe der Zentrifugalkraft Feststoffe von Flüssigkeiten oder sogar Flüssigkeiten unterschiedlicher Konsistenz trennt. Der Hydrozyklon besteht aus einer zweiteiligen Kammer mit einem Innenprofil, das oben zylindrisch und unten konisch ist, mit einem Einlass und zwei Auslässen. Wenn eine Aufschlämmung in den Zyklon gepumpt wird, wirbelt sie in der Kammer herum und erzeugt eine Zentrifugalkraft, die dazu führt, dass sich die suspendierten Feststoffe von der Trägerflüssigkeit trennen. Das gefilterte Wasser und die Feststoffe verlassen den Hydrozyklon, normalerweise an entgegengesetzten Enden. Hydrozyklone werden häufig in der Industrie und im verarbeitenden Gewerbe eingesetzt und eignen sich für flüssigkeitsreiche Suspensionen, die Feststoffe transportieren, die schwerer als die Flüssigkeit sind.

Hydrozyklone sind gängige Separatoren in der Fertigung und in industriellen Prozessen, die zur Entfernung von Feststoffen aus Transportflüssigkeiten oder zur Trennung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Konsistenz eingesetzt werden. Es handelt sich um einfache, aber effiziente Geräte ohne bewegliche Teile und erfordern nur sehr wenig Wartung. Diese Geräte, allgemein als Zyklone bekannt, bestehen normalerweise aus abriebfestem Stahl, Keramik oder Kunststoff. Typische Anwendungen von Hydrozyklonen sind die Entfernung von Verunreinigungen aus Papierbrei, die Trennung von Öl aus Wasser, die Extraktion von Metallspänen aus Erfrischungsgetränken und die Rückgewinnung von Stärke aus Abwasser in Kartoffelverarbeitungsbetrieben. Zyklone werden auch in Verarbeitungsanlagen im Bergbau eingesetzt, um Prozessfeststoffe vom Wasser zu trennen.

Eine typische Hydrozyklonkonfiguration besteht aus einer Hohlkammer, die oben einen geraden zylindrischen Abschnitt und am unteren Ende der Einheit einen kegelförmigen Abschnitt aufweist, der sich verjüngt. Der zylindrische Abschnitt ist mit zwei Rohren ausgestattet, von denen eines durch die Mitte in den Abschnitt eintritt und das andere durch die Oberseite des Geräts austritt. Ein zweiter Austrittspunkt befindet sich am unteren Ende des Kegels. Die Suspension wird unter hohem Druck in die Mitte des zylindrischen Abschnitts gepumpt, wodurch sie in der Kammer rotiert. Die durch diesen Drehvorgang in der Suspension erzeugte Zentrifugalkraft ist für den effizienten Betrieb von Hydrozyklonen verantwortlich.

Die Zentrifugalwirkung im Zyklon drückt die schwereren Schwebstoffe gegen die Kammerwände und in den Kegelbereich. Das leichtere Wasser wird zur Oberseite der Kammer gewirbelt und tritt durch den „Lichter“-Auslass aus. Feststoffe sammeln sich im Kegel und werden durch den „schweren“ Auslass am unteren Ende ausgestoßen. Der gleiche Vorgang gilt für Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, wobei schwerere Öle und leichtere Wässer gleichermaßen getrennt werden. Aufgrund dieses Zentrifugaldichteverhältnisses eignet sich der Hydrozyklon am besten für Anwendungen mit hohem Wassergehalt in Suspensionen und einem deutlichen Dichteunterschied zwischen festen und flüssigen Trägern.

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