پایان نامه اصول طراحی هیدروسیکلون های جداکننده جامد ازمایع درآب وفاضلاب

پایان نامه اصول طراحی هیدروسیکلون های جداکننده جامد ازمایع درآب وفاضلاب

پیشگفتار                     

گرایشی به هیدروسیكلون ها، مخصوصا در مهندسی شیمی و صنعت نفت ، به وجود آمده است كه به چندین عامل بستگی دارد :

1-   اطلاعات مفیدی در مورد سودمند بودن هیدر.سیكلون ها در كاربردهای خارج از كانه آرایی در مهندسی شیمی و دیگر شاخه های مهندسی كسب شده است.

2-   احیاء مقوله ی هیدروسیكلون ضرورت جدیدی است كه در صنعت نفت، مخصوصا در دریای شمال، به وجود آمده است . صنعت نفت برای جدا كردن گاز، ماسه یا آب از نفت یا ترجیحا تمام این  مواد از هم  دیگر در مرحله ی جداسازی ، به یك دستگاه كوچك ، قابل اطمینان و ساده احتیاج دارد و به نظر می رسد هیدروسیكلون ها قدرت انجام این كار را داشته باشند و گفتنی است كه علاقه به هیدروسیكلون ها در این زمینه روبه افزایش است.

3-   توسعه ی روز افزون هیدروسیكلون و افزایش درك عمومی از آن ها موجب شده است كه امروزه این  دستگاه ها بیشتر از آنچه كه چنـــدین دهـــه قبل انجام می دادند كارآیی داشته باشند.

مقدمه

اصول و طراحی اساسی هیدروسیكلون های رایج بیش از 10 سال قدمت دارد. ولی بعد از جنگ جهانی دوم در صنعت كاربرد قابل توجهی یافتند . این دستگاه ها نخست، در كانه آرایی و معدن كاری مورد استفاده قرار گرفتند ولی اخیرا در صنایع شیمیایی ، پتروشیمی ، تولید برقف صنعت نساجی ، صنعت فلز كاری و بسیاری صنایع دیگر به خوبی پذیرفته شده اند و كاربرد آن ها در حال گسترش است.

موارد كاربرد هیدروسیكلون عبارتند از: تصفیه ی مایع ، تغلیط گلاب ، شستشوی جامدات ، گاز زدایی مایعات ، طبقه بندی جامدات یا سنگجوری با توجه به چگالی یا شكل ذره.

هیدروسیكلون یك جدا كننده یثابت بر مبنای جدایش گریز از مركز كه در بدنه ی مخروطی ـ استوانه ای سیكلون تولید شده ، استواراست . جریان خوراك (باراولیه) كه معمولا به طور مماسی وارد سیكلون شده به ته ریز[1] و اكثر جامدات را حمل می كند یا حداقل بخش دانه درشت تر كه هنوز در مقداری مایع معلق می باشند و سرریز[2] كه اكثر مایع و بعضی از جامدات دانه ریز را داراست تقسیم بندی می شود.

قطر  سیكلون های انفرادی بین mm 10-5/2  متغیر است. حد جدایش اكثر جامدات بین um 250-2  متغیر است . دبی (ظرفیت) واحدهای انفرادی در بین   m³h^-17200-1/0 می باشد . افت فشارهای عملیاتی بین bar 6-34/0 تغییر می كند .      

واحدهای كوچك تر معمولا نسبت به واحدهای بزرگ تر در فشار بالاتری عمل مــی كنند. غلظت جامدات ته ریــز كه توسط هیدروسیكلون ها حاصل مــی شود بندرت از 50-45% حجمی با توجه به اندازه و طراحی واحد، شرایط عملیاتی و ماهیت جامداتی كه جدا شده اند ، فزونی می یابد.

  -1  underflow

[2] -overflow

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

پیشگفتار                                                                                                         1         

مقدمه                                                                                                              2

فصل اول

اصول اندرکنش ذره – سیال                                                                                    4         

رفتارتعلیق ها                                                                                                  7         

فصل دوم

جریان سیال وحرکت ذره دریک هیدروسیکلون                                      9

توزیع سرعت ها وفشارها                                                                             12

فصل سوم

انواع هیدروسیکلون های موجود                                                                 19

تغییرات درطرح اولیه                                                                                                19

سیکلون های مخصوص جدایش مایع ازمایع                                             28

انواع روزنه های تخلیه                                                                                   32

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

آرایش چند سیکلونی                                                                                    35

فصل چهارم

نصب وعملیات هیدروسیکلون ها                                                                42

عملیات وکنترل هیدروسیکلون                                                                    46

افت فشارودبی                                                                                                           47

افت فشاردرغلظت های زیاد                                                                                    49

تاثیرات کنترل ته ریز                                                                                                50

فصل پنجم

تاثیرات متغیرهای طراحی                                                                             54

پرداخت درونی ،زبری دیوارها                                                                    55

تاثیرات قطردیافراگم                                                                                                57

تاثیرات روی ستون هوا                                                                                 60

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

فصل ششم

بازدهی جدایش                                                                                                         61

بازدهی ابعادی کاهش یافته                                                                                      63

فصل هفتم

انتخاب هیدروسیکلون                                                                                               65

بهینه سازی بین شرایط عملیاتی وهزینه اقتصادی وبیان نظریه های موجود درمورد عوامل موثردرطراحی                                                                                                      79

منابع وماخذ                                                                                                91

ضمائم