ГИДРОЦИКЛОН НАПОРНЫЙ

Гидроциклон напорный — аппарат круглой формы в плане для выделения взвешенных веществ из жидкости под действием центробежных сил, возникающих вследствие тангенциального впуска ее в аппарат. Центробежные силы во много раз превосходят силы тяжести, поэтому скорость выделения взвешенных веществ в гидроциклоне напорном в несколько раз больше, чем в отстойнике. Гидроциклон напорный обеспечивает примерно ту же степень очистки, но имеет значительно меньший объем по сравнению с отстойниками. Гидроциклон напорный состоит из цилиндрической и конической частей. Вращающаяся жидкость движется в периферийной зоне аппарата, при этом под действием центробежных сил взвешенные вещества с большей плотностью перемещаются в пристенный слой. В конической части поток жидкости разделяется. Одна его часть, в которой находятся выделенные взвешенные вещества, выводится из гидроциклона напорного через нижнее разгрузочное отверстие — шламовый насадок. Другая — осветленная часть потока, вращаясь в центр, части, движется вверх к сливному патрубку, через который удаляется из гидроциклона напорного. При вращении воды в гидроциклоне напорном по оси наблюдаются разрежение и возникновение воздушного столба, который "подпитывается" воздухом, подсасываемым через шламовый патрубок, и ухудшает работу аппарата.
Эффективность разделения взвешенных веществ в гидроциклоне напорном, зависит от его геометрических размеров и качества разделяемых взвешенных веществ. Так, с уменьшением диаметра гидроциклона напорного эффективность очистки воды увеличивается. Вместе с тем гидроциклон напорный малых диаметров имеют незначительную пропускную способность, поэтому для обработки одного и того же объема воды требуется большее их число. Для повышения компактности установки гидроциклон напорный малых диаметров группируют в блоки, получившие название мультициклоны, или батарейные гидроциклоны. За рубежом выпускают батареи, объединяющие более сотни гидроциклонов напорных. В нашей стране мультициклоны состоят из 25 гидроциклонов напорных, диаметром 20 и 40 мм. При осветлении воды в гидроциклонах напорных угол конусности рекомендуется принимать равным 10 или 5°. В ряде случаев несколько гидроциклонов напорных рекомендуется герметично присоединять к шламовой камере, прочность которой должна быть рассчитана на давление перед гидроциклоном напорным. Воздушный столб в гидроциклоне напорном в этом случае может исчезать, что положительно сказывается на его работе.
Гидроциклон напорный можно использовать для выделения крупнодисперсных загрязнений "с плотностью, меньшей плотности воды: жиров, масел и нефтепродуктов. Выделение "легкого" продукта в гидроциклоне напорном происходит в центральной части. Поэтому сливной патрубок принимают увеличенной длины, по оси в верхней части патрубка располагают дополнительный патрубок для отвода третьего продукта. Такие гидроциклоны напорные получили название трехпродуктовых (вода — взвешенные вещества — легкие продукты).
С помощью гидроциклонов напорных можно успешно решать многие технологические задачи: осветление сточных вод, например стекольных, фарфоровых производств (удаление песка, глины и т.п.), нефтепромыслов (извлечение нефти), мясокомбинатов (удаление жира, тяжелых загрязнений) и природной воды, забираемой из поверхностных источников; обогащение твердой фазы осадка сточных вод, например выделение карборунда из откачиваемого шлама сточных вод керамических заводов, инертных загрязнений из известкового молока, абразивных загрязнений из осадка сточных вод перед подачей его для обезвоживания на шиековые центрифуги; сгущение сточных вод и выделение на очистных сооружениях осадков, отмывки от органических веществ и нефтепродуктов песка, удаляемого гидроэлеваторами из песколовок; сгущение минерального осадка сточных вод перед его дальнейшим обезвоживанием. Гидроциклоны можно применять для защиты насоса от абразивного износа при перекачке им воды, содержащей взвешенные вещества с абразивными свойствами. В этом случае гидроциклон напорный присоединяют к всасывающему патрубку насоса с помощью сливного патрубка, а воду забирают через впускной патрубок гидроциклона. Такие гидроциклоны напорные получили название вакуумных.