O hidrociclone MEP usa a força centrífuga para separar sólidos do líquido ou para classificar sólidos de massa mais grossa ou maior de sólidos mais finos ou de massa menor.
Esta força é gerada convertendo a cabeça de entrega da pasta (por bomba ou gravidade) na voluta de entrada numa passagem em espiral através do ciclone.
Esta ação centrífuga impacta, efetivamente, uma força nas partículas sólidas muitas centenas de vezes maior do que a gravidade. A quantidade depende de variáveis como a pressão da cabeça de distribuição e o diâmetro da unidade ciclone. Essa força empurra os sólidos para fora em direção ao casco do cilindro e, uma vez alcançada a seção cónica, para baixo em direção à descarga no vértice.
Aplicações
- O hidrociclone é usado para:
- Desidratação – de forma eficiente para cerca de 50% em volume
- Remoção do lodo – argilas da areia
- Remoção do cascalho – areias das argilas
Quanto maior a massa de uma determinada partícula, mais facilmente ela é propulsionada a mover-se em direção ao vértice e vice-versa. Por outro lado, a maior parte do líquido e as partículas muito finas são atraídas para o meio da sua massa rotativa, onde a força centrífuga é muito menor (reduzindo-se a um vácuo parcial no eixo). As partículas finas são forçadas para cima, para o fluxo superior, através do localizador de vórtice.
Assim, os ciclones podem ser usados não apenas para desidratar uma pasta, mas também para classificar ou lavar sólidos. Quando a pasta contém sólidos de uma gravidade específica, as partículas maiores (massa maior) são classificadas no subfluxo do vértice com as partículas mais finas (massa menor), migrando para o fluxo superior com a maioria do líquido transportador.
Quando estão presentes sólidos de gravidade específica diferente, o efeito do ciclone pode levar à separação dos sólidos mais pesados (massa maior) para o vértice e dos sólidos mais leves para o fluxo superior.
A eficácia deste tipo de separação depende da diferença na gravidade específica dos materiais. Na prática, há sempre alguma transferência de ambos os produtos para alguns sólidos de gravidade específica inferior para o vértice e de alguns sólidos de gravidade específica superior para
o fluxo superior.
Design
O ciclone é um classificador simples, mas eficaz, sem partes móveis, onde a eficiência do desempenho é maximizada ao garantir:
- Precisão de engenharia.
- Superfícies internas lisas.
- Volume de alimentação constante, consistência e pressão.
- Proporções corretas de componentes críticos, como o localizador de vórtex e a torneira de vértice, em comparação com o diâmetro do ciclone.
Os ciclones MEP são fabricados em aço macio e revestidos com poliuretano resistente ao desgaste, borracha de goma ou azulejo de cerâmica e/ou uma peça, dependendo da aplicação.
Seleção
- As variáveis que afetam o desempenho de um ciclone são as seguintes:
- A diferença de pressão disponível através do ciclone (normalmente, a pressão na entrada do ciclone, bem como o fluxo inferior e o fluxo superior, devem descarregar para a atmosfera). Normalmente na faixa de 10 – 30 PSI.
- O diâmetro da unidade ciclone (quanto menor o diâmetro, maior a força centrífuga e mais fina a separação resultante – todas as outras variáveis permanecem iguais).
- A porcentagem de sólidos na pasta (um ciclone funciona mais eficientemente com concentração de sólidos diluídos, de 10 a 15% de peso/volume).
- Proporções corretas de componentes críticos, como o localizador de vórtex e a torneira de vértice, em comparação com o diâmetro do ciclone.
- A quantidade de argilas ou material coloidal. Um alto teor de argila (acima de 15%) aumentará a viscosidade aparente do líquido transportador, resultando numa separação menos eficiente.
- Os tamanhos relativos das várias partes componentes, como as bobinas de entrada e fluxo superior, a torneira de vértice e, mais importante, o localizador de vórtice. Por exemplo, um localizador de vórtice maior terá capacidade para um maior rendimento e permitirá que os sólidos mais grossos entrem na corrente do fluxo superior – e todas as outras variáveis permanecerão iguais.
