هیدروسیکلون چیست؟

هیدروسیکلون یکی از تجهیزات کاربردی در تصفیه آب می باشد که با کمک نیروی گریز از مرکز و اختلاف وزن و چگالی آب و ذرات موجود در آن، توانایی جداسازی آنها را دارا می باشد. ماسه گیر بدون نیاز به انرژی الکتریکی و تنها با کمک انرژی داینامیک قابلیت تصفیه آب داشته و به همین خاطر یکی از ارزان ترین شیوه های تصفیه آب به شمار می رود. تصفیه آب و جذب ماسه با هیدروسیکلون قادر است تا 95 درصد از ذرات جامد در آب که اندازه آنها بیش از 45 میکرون می باشد را حذف کند.

نحوه کار هیدروسیکلون

به منظور حذف مواد جامد در آب بدون انرژی الکتریکی و فیلتر، در ساخت و طراحی هیدروسیکلون از یک مخزن استوانه ای و یک مخروط استفاده شده است. مخزن استوانه ای در بالا و مخروط در پایین آن قرار میگیرد و دو شیر به عنوان ورودی و خروجی آب بر روی مخزن استوانه و یک شیر در انتهای مخروط برای تخلیه ذرات جامد ته نشین شده استفاده شده است.

نحوه عملکرد هیدروسیکلون به این صورت است که، شیر ورودی Hydrocyclone مماس با مخزن استوانه ای می باشد و بعد از انتقال آب از آن به داخل مخزن، پمپ های سانتریفیوژ در محیط فشار ایجاد می کنند. فشار وارد شده به آب باعث ایجاد چرخش قطرات آن می گردد. بخاطر چرخش سیال به مرور ذرات جامد که چگالی بیشتری از آب دارند به دیواره های بخش مخروطی منتقل میشوند. چرخش آب در داخل دستگاه و تاثیر نیروی گریز از مرکز باعث میشود تا هوای درون آب تخلیه شده و با افت فشار کمی مواجه گردد. در نهایت بر اثر نیروی گریز از مرکز ذرات باقی مانده در آب به دهانه پایین مخروط منتقل شده و قطرات آب خالص به سمت بالا حرکت نموده و از شیر تخلیه بالای مخزن استوانه ای به بیرون منتقل می گردد.

یکی از نکات مهم در نحوه عملکرد Hydrocyclone، مدت زمان ماندگاری آب در مخزن و دستگاه ماسه گیر می باشد. این مدت زمان حدود دو تا 5 دقیقه در نظر گرفته میشود تا فرصت کافی برای جدایی ذرات جامد از قطرات آب وجود داشته باشد. یکی از راه های در نظر گرفته شده برای ماندگاری قطرات آب در مدت زمان مناسب داخل دستگاه هیدروسیکلون، کوچک کردن سایز شیر تخلیه به اندازه یک واحد از شیر ورودی می باشد.

مزایای تصفیه آب با Hydrocyclone

با وجود روش های متعددی که در تصفیه آب مانند نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس  که قادر به حذف ذرات بسیار ریز و حتی یون های موجود در آن هستند، در بسیاری از مواقع هیدرسیکلون می تواند گزینه بهتری باشد. دلیل اصلی آن مزایای این گروه از تجهیزات با توجه به محیط مورد استفاده آنها می باشد که مهم ترین آنها عبارتند از:

عدم نیاز به انرژی الکتریکی: این گروه از تجهیزات تصفیه آب تنها با انرژی داینامیک عمل می کنند و انرژی الکتریکی در آنها هیچ کاربردی نداشته و در نتیجه از نظر مصرف انرژی کاملا مقرون به صرفه می باشد

قیمت ارزان: ساختار و متریال به کار رفته در طراحی هیدروسیکلون نسبت به سایر تجهیزات تصفیه آب بسیار ارزان بوده و در نتیجه نیاز به پرداخت هزینه زیادی برای استفاده از آن در محیط های صنعتی و کشاورزی نمی باشد.

نصب و نگهداری آسان: برخلاف سایر تجهیزات مورد استفاده در تصفیه آب که فیلتر از اصلی ترین اجزای داخلی آنها به شمار می رود، در Hydrocyclone هیچگونه فیلتر وجود ندارد. در نتیجه نیاز به روش های شستشو مانند بک واش و یا تعویض و احیای فیلترها وجود ندارد. علاوه براین، ساختار این تجهیزات پیچیده نمی باشد و در نتیجه طول عمر بالایی داشته و نگهداری از آن کار آسانی است.

افت فشار ناچیز: بعد از ورود آب به مخزن هیدروسیکلون فشار وارد شده از طریق پمپ سانترفیوژ زیاد نبوده و در نتیجه از افت زیاد فشار آب جلوگیری می گردد.

راندمان بالا در حذف ذرات: استفاده از نیروی گریز از مرکز در نحوه عملکرد هیدروسیکلون باعث میشود تا 95 درصد از ذرات جامد موجود در آب ته نشین شوند. در نتیجه می توان از آن برای مصارف صنعتی و کشاورزی استفاده نمود.