Юный техник 1962-02, страница 30

Техника идет вперед путем усложнения и усовершенствования существующих аппаратов и путем их упрощения, а цель этих поисков — создание надежных производственных методов.

Гидроциклон как раз явился тем аппаратом, который упростил центрифугу и позволил применять центробежную сепарацию в самых различных отраслях промышленности: в обогащении полезных ископаемых (угля, железа, алюминия, золота), для классификации измельченных пород по крупности с целью отделения более тяжелых ценных зерен от пустой породы, для осветления и уплотнения растворов и суспензий: глинистых, земляных, угольных, сахарных, крахмальных и других.

Основной характеристикой центрифуг является фактор разделения — число, показывающее, во сколько раз центробежная сила больше силы тяжести. В центрифугах обычного типа она больше силы тяжести в 200—20 000 раз, в центрифугах для космонавтов — всего в 5—10 раз. Если вы сядете в кресло такой центрифуги, то при вращении у вас не хватит сил поднять даже собственную руку или ногу. Она становится как свинцовая, а сердцу приходится перекачивать «более тяжелую» кровь.

В гидроциклонах на взвешенные в растворе частички действуют центробежные силы, в сотни и тысячи раз превосходящие их собственный вес, и поэтому время выделения частички, «не привязанной к креслу», в сотни и тысячи раз меньше, чем в неподвижной воде.

В центрифуге поле центробежных сил возникает в результате вращения барабана, заставляющего вращаться жидкость с тем же числом оборотов.

Чаще всего в центрифугах жидкость вращается как твердое тело, то есть с постоянными угловыми скоростями отдельных точек.

В гидроциклоне поле центробежных сил вызвано мощной струей, попадающей под давлением по касательной к цилиндрической стенке корпуса гидроциклона. Отводятся разделенные в гидроциклоне продукты через регулируемые отверстия — насадки, расположенные точно по оси аппарата. Это вызывает образование двух вихреобразных потоков. Один, вызванный входящей струей, опускается по спирали вниз и частично выхо дит через нижнюю накладку, другой, вихреобразный, поток поднимается вверх к сливной насадке. Часть жидкости из внешнего вихря по всей высоте аппарата переходит во внутренний вихрь.

Угловые скорости вращения не сохраняются с удалением от оси аппарата. На частичку, попадающую в гидроциклон, действует центробежная сила, заставляющая приблизиться к стенкам и выйти через нижнюю насадку.

Чем больше и чем плотнее частичка, тем большую силу она испытывает. Поэтому в нижнюю насадку попадают более крупные или плотные зерна, а в верхнюю уходит очищенная жидкость с мелкими зернами.

Если центробежные силы очень велики, то яочти все зерна можно выделить в нижнюю насадку и получить довольно чистый раствор, в нем останутся самые мелкие частицы в 1—2 микрона.

Чтобы увеличить эти силы, нужно либо увеличивать входную скорость струи, либо уменьшать диаметр гидроциклона. При его

28