هیدروسیکلون (Hydrocyclone) یکی از تجهیزات تصفیه آب برای جداسازی ذرات ریز جامد از قبیل شن و ماسه از آب است که بدون نیاز به انرژی الکتریکی و تنها با انرژی داینامیک و نیروی گریز از مرکز این کار را انجام می دهد. این دستگاه با نام های دیگری از قبیل ماسه گیر نیز شناخته شده بوده و در کشاورزی، تصفیه آب، معادن، تولید کنسانتره، نشاسته و غیره کاربرد دارد. صدرامهاب؛ تولیدکننده انواع هیدروسیکلون فلزی و فایبرگلاس در ظرفیت های مختلف با قیمت مناسب بوده و این محصولات را با گارانتی و خدمات پس از فروش ارائه می دهد.
هیدروسیکلون چیست؟
با توجه به اینکه وزن و چگالی شن و ماسه و ذرات جامد از آب بیشتر است، در نتیجه می توان با ایجاد نیروی گریز از مرکز نسبت به جداسازی آنها از آب اقدام کرد. هیدروسیکلون از دو بخش مخزن استوانه ای و مخروطی تشکیل شده و شرایط را برای ایجاد نیروی گریز از مرکز و جدا کردن ماسه از آب فراهم می کند.
در این دستگاه، آب بعد از گذر از مخزن استوانه ای و ورود به مخروط، دچار چرخش زیاد و برخورد با جداره ها می شود. در این شرایط ذرات جامد به دلیل چگالی و وزن بیشتر از آب به پایین مخروط انتقال یافته و آب با وزن سبک تر به بخش بالای دستگاه و شیر تخلیه هدایت می شود.
در این تجهیزات هیچ انرژی جانبی از قبیل برق استفاده نشده و با انرژی داینامیک و نیروی گریز از مرکز فرآیند جداسازی انجام می شود. در صورت طراحی استاندارد هیدروسیکلون، تا 95 درصد امکان جداسازی ذرات جامد در اندازه های بیشتر از 45 میکرون وجود دارد.
روش کار هیدروسیکلون
برای پیاده سازی شرایط مناسب جهت ایجاد نیروی گریز از مرکز و ثقلی و جداسازی ماسه و سایر ذرات جامد، لازم است دو مخزن استوانه ای و مخروطی در دستگاه قرار بگیرد. مخزن استوانه ای در بالا و برای ورود آب بوده و بخش مخروطی که در پایین جدا کردن ذرات جامد را انجام می دهد. آب از لحظه ورود به دستگاه تا خروج مراحل زیر را طی می کند:
- از شیر ورودی در قسمت بالای دستگاه آب وارد مخزن استوانه ای می شود.
- سپس به بخش مخروطی وارد شده و به دلیل تغییر در ساختار مخزن، به جداره ها برخورد کرده و چرخش سریعی در آن ایجاد می شود.
- بر اثر چرخش زیاد و اختلاف چگالی و وزن آب، ماسه و سایر ذرات جامد به پایین مخروط حرکت می کنند. پس از تجمع مقدار زیاد ذرات جامد در پایین مخروط، تخلیه آن انجام می شود.
- با چرخش زیاد آب هوای داخل آن تخلیه شده و آب دچار افت فشار می شود.
- قطرات آب بدون ماسه و ذرات جامد در اثر نیروی گریز از مرکز به سمت بالای دستگاه حرکت کرده و از شیر تخلیه می شود.
- در تمام این مراحل هیچ نیروی الکتریکی کاربرد نداشته و برای بهبود روند ورود آب و تصفیه و خروج آن پمپ های سانترفیوژ در برخی از هیدروسیکلون ها کاربرد دارد.
ساختار هیدروسیکلون
ساختار Hydrocyclone از چند بخش مهم تشکیل شده است که عبارتند از:
- شیر ورودی: از این قسمت آب برای تصفیه وارد دستگاه می شود.
- مخزن استوانه ای: این مخزن در بالای دستگاه قرار گرفته و ورود و خروج آب از آن انجام می شود. در دستگاه های مختلف جنس بدنه و ابعاد و ظرفیت آن با هم تفاوت دارند.
- مخزن مخروطی: برای ایجاد نیروی گریز از مرکز مخزن پایین را مخروطی طراحی می کنند.
- شیر تخلیه: آب تصفیه شده از این بخش که در بالای دستگاه قرار دارد تخلیه می شود. برای بهبود روند تصفیه و افزایش ماندگاری آب در دستگاه اندازه خروجی این شیر کمتر از شیر ورودی در نظر گرفته می شود.
انواع هیدروسیکلون
به دلیل قیمت مناسب و عدم نیاز به مصرف برق در روند ماسه گیری، این دستگاه در مدل های مختلفی طراحی و تولید می شود. یکی از مهم ترین فاکتورها در دسته بندی فیلتر هیدروسیکلون، جنس بدنه و متریال به کار رفته در مخزن استوانه ای و مخروطی است. بر این اساس می توان دستگاه را در گروه های زیر دسته بندی کرد:
هیدروسیکلون فلزی
یکی از مقاوم ترین و بهترین انواع Hydrocyclone، مدل های استیل و فلزی است. استفاده از متریال استنلس استیل در دستگاه باعث افزایش مقاومت آن در برابر فشار داخلی و خارجی و تماس با مواد خورنده موجود در آب می شود. با گذشت زمان جداره داخلی این دستگاه با دانه های ماسه و سایر ذرات جامد دچار خوردگی نشده و به همین دلیل طول عمر بالایی دارند.
هیدرسیکلون فایبرگلاس
در ساخت هیدروسیکلون با ظرفیت متوسط می توان از مواد فایبرگلاس استفاده کرد. بدنه فایبرگلاس مقاومت مطلوبی در برابر تماس با نم و رطوبت، مواد خورنده و فشار داخلی و خارجی دارد. به همین دلیل به مرور زمان دچار پوسیدگی و زنگ زدگی نمی شود. از دیگر ویژگی های هیدروسیکلون frp می توان به وزن سبک آنها نسبت به مدل های فلزی اشاره کرد.
کاربرد هیدروسیکلون
در بسیاری از صنایع جداسازی ذرات جامد از سیال های مختلف از جمله آب اهمیت بالایی دارد. یکی از روش های مقرون به صرفه استفاده از ماسه گیر است. این تجهیزات در صنایع مختلف از جمله موارد زیر کاربرد گسترده ای دارد:
هیدروسیکلون تصفیه آب
یکی از اصلی ترین کاربردهای این دستگاه، قرار گرفتن در مرحله پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی است. برای جلوگیری از گرفتگی ممبران و سایر لوله و تاسیسات داخل دستگاه تصفیه آب از فیلتر هیدروسیکلون می توان استفاده کرد. این دستگاه تنها قادر به حذف ذرات بالای 45 میکرون بوده و به همین دلیل استفاده از آن به معنای حذف فیلتر شنی از مرحله پیش تصفیه نیست. در واقع از Hydrocyclone برای بهبود عملکرد فیلترشنی و سایر قطعات داخل دستگاه تصفیه استفاده می شود.
هیدروسیکلون کشاورزی
از مهم ترین چالش ها در کشاورزی صنعتی که آبیاری به صورت قطره ای و بارانی انجام می شود، گرفتگی لوله و تاسیسات با شن و ماسه است. آب استخراج شده از چاه های عمیق و رودخانه ها حاوی مقدار زیادی شن و ماسه بوده و به مرور در لوله و تجهیزات سیستم های آبیاری قطره ای و بارانی تجمع می کنند. برای حل این مشکل کافیست ابتدا از هیدروسیکلون عبور کند و ماسه گیری انجام شود.
هیدروسیکلون معدنی
یکی دیگر از کاربردهای مهم این دستگاه، جداسازی مواد معدنی از سیال و آب است. با توجه به اینکه معادن در خارج از محدوده شهری بوده و دسترسی به برق در آنها محدود است، لذا با این دستگاه می توان جداسازی ذرات معدنی را بدون نیاز به انرژی الکتریکی انجام داد.
هیدروسیکلون کنسانتره
یکی از مهم ترین مراحل در تولید کنسانتره، آبگیری و جداسازی ذرات جامد است. برای انجام این مرحله می توان از فیلتر هیدروسیکلون استفاده کرد تا بدون نیاز به انرژی جانبی و تنها با نیروی گریز از مرکز جداسازی انجام شود.
مزایای فیلتر هیدروسیکلون صدرامهاب
- عدم نیاز به انرژی برق
- قیمت مناسب و ارزان
- راندمان بالا و قابلیت جداسازی 95 درصد ذرات در اندازه بیشتر از 45 میکرون
- دارای بدنه کاملا مقاوم در برابر فشار داخلی و خارجی
- افت فشار بسیار پایین به دلیل طراحی استاندارد
- قابلیت تولید در ظرفیت های متنوع
- دارای طراحی سفارشی
- نصب و راه اندازی آسان
- تعمیر و نگهداری آسان
- دارای قابلیت ترمیم بخش مخروطی و استوانه ای
- دارای گارانتی و خدمات پس از فروش
قیمت هیدروسیکلون
در محاسبه قیمت این دستگاه جنس بدنه، ابعاد و ظرفیت مخازن و ضخامت ورق های به کار رفته در بدنه مهم ترین تاثیر را دارند. با افزایش ظرفیت و ابعاد دستگاه، قیمت آن نیز افزایش پیدا می کند. با توجه به اینکه صدرامهاب سازنده هیدروسیکلون است، لذا محصولات خود را بدون واسطه و با قیمت مناسب ارائه می دهد. برای استعلام قیمت هیدروسیکلون می توانید با کارشناسان فروش صدرامهاب تماس بگیرید.
طراحی و ساخت هیدروسیکلون
در طراحی این دستگاه پارامترهای متعددی وجود دارد که رعایت آنها منجر به بالا بردن راندمان می شود. از مهم ترین این فاکتورها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- محاسبه دقیق ظرفیت دستگاه: بر اساس دبی آب ورودی ظرفیت و ابعاد مخزن استوانه ای و مخروطی محاسبه می شود.
- جنس بدنه: متریال به کار رفته برای بدنه باید مقاومت بالایی در برابر فشار داخلی و خارجی، نوسان دمایی، ضربه و تماس با نم و رطوبت و مواد خورنده داشته باشد.
- برای بالا بردن زمان ماند آب در دستگاه و افزایش راندمان آن در جداسازی ذرات جامد، لوله خروجی باید اندازه کمتری از ورودی داشته باشد.
- در قسمت پایین مخروط می توان مخزن برای جمع آوری ذرات جامد قرار داد.
- بدنه مخروطی از استوانه ای بهتر است امکان جداسازی داشته باشند. در این صورت ترمیم هر یک از مخازن بدون آسیب به سایر بخش ها انجام می شود.
در روند ساخت هیدروسیکلون توسط مهندسین و تکنسین های صدرامهاب تمام این موارد در نظر گرفته شده و دستگاهی کاملا استاندارد در نهایت ارائه می شود.
خرید هیدروسیکلون
با توجه به اینکه تمام محصولات صدرامهاب به صورت سفارشی طراحی و تولید می شوند، لذا ابتدا باید سفارش از سوی کارفرما ثبت شود. قبل از ثبت سفارش و خرید فیلتر هیدروسیکلون کارشناسان فروش اطلاعات مورد نیاز را ارائه داده و در نهایت طراحی انجام می شود. بعد از اتمام طراحی و ساخت و انجام تست های متعدد برای اطمینان از کارایی، با گارانتی و خدمات پس از فروش این دستگاه نصب و راه اندازی می شود.
