فیلتر هیدروسیکلون

هیدروسیکلون Hydrocyclone یا ماسه گیر یکی از ارزان ترین تجهیزات در تصفیه آب است که تمرکز اصلی آن بر حذف ماسه و ذرات جامد معدنی معلق در آب با نیروی گریز از مرکز می باشد. برخلاف سایر روش های تصفیه آب از قبیل اولترافیلتراسیون و NF، با استفاده از هیدروسیکلون امکان حذف املاح و یون های موجود در آب وجود ندارد. مزایا، کاربرد، نحوه عملکرد هیدروسیکلون معدنی و کشاورزی، نکات مهم در طراحی فیلتر هیدروسیکلون و هر آنچه که باید درباره این گروه از تجهیزات تصفیه آب بدانید را در ادامه معرفی خواهیم کرد. با گروه صنعتی هفت؛ یکی از با سابقه ترین تیم های طراحی و ساخت شن گیر آب همراه باشید.

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. فیلتر شن گیر آب یا 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 (شن گیر آب)

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.

اجزای هیدروسیکلون

در ساختار این سازه ها چند بخش و جزء اصلی وجود دارد که عبارتند از:

بدنه مخروطی (Conical Body)

بدنه هیدروسیکلون از یک بخش مخروطی تشکیل شده است که به طور پیوسته از قطر بالا به پایین کاهش می‌یابد. این طراحی باعث می‌شود که ذرات سنگین‌تر به سمت دیواره‌ها رانده شده و به سمت پایین حرکت کنند.

ورودی مماسی (Tangential Inlet)

ورودی مماسی در بخش بالایی بدنه قرار دارد و مایع حاوی ذرات از این قسمت وارد هیدروسیکلون می‌شود. جریان مماسی مایع باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز می‌شود که ذرات را به سمت دیواره‌ها هدایت می‌کند.

سرریز (Overflow)

سرریز یا بخش بالایی خروجی، جایی است که مایع سبک‌تر و تمیزتر از آن خارج می‌شود. این بخش در بالای هیدروسیکلون قرار دارد و مایع از طریق لوله سرریز خارج می‌شود.

 خروجی ته‌ریز (Underflow)

ته‌ریز یا خروجی تحتانی، جایی است که ذرات سنگین‌تر و غلیظ‌تر که به دیواره‌ها چسبیده و به پایین حرکت کرده‌اند، خارج می‌شوند. این بخش در پایین بدنه مخروطی قرار دارد.

بخش جداسازی (Separation Zone)

منطقه جداسازی بین ورودی مماسی و خروجی‌ها قرار دارد. در این منطقه، نیروی گریز از مرکز باعث جداسازی ذرات سنگین‌تر از مایع می‌شود و ذرات به سمت دیواره‌ها رانده می‌شوند.

لوله سرریز (Vortex Finder)

لوله سرریز یک لوله مرکزی است که از بخش بالایی هیدروسیکلون عبور می‌کند و تا داخل بدنه مخروطی ادامه دارد. این لوله به هدایت مایع سبک‌تر به سمت سرریز کمک می‌کند و از ورود ذرات سنگین‌تر به بخش سرریز جلوگیری می‌کند.

 دیفیوزر (Diffuser)

دیفیوزر یا پراکنده‌کننده در برخی از هیدروسیکلون‌ها به کار می‌رود و وظیفه کاهش سرعت جریان و پراکندگی بهتر ذرات را دارد. این بخش می‌تواند در خروجی‌های سرریز و ته‌ریز قرار گیرد.

محفظه فشار (Pressure Chamber)

محفظه فشار در بخش بالایی هیدروسیکلون قرار دارد و فشار لازم برای جریان مایع را تامین می‌کند. این فشار کمک می‌کند تا جریان مایع با سرعت کافی وارد هیدروسیکلون شود و جداسازی بهینه‌تر صورت گیرد.

 

مزایای تصفیه آب با فیلتر هیدروسیکلون چیست؟

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.

کاربرد Hydrocyclone

عدم نیاز به انرژی الکتریکی و همچنین قیمت بسیار مناسب ماسه گیر Hydrocyclone باعث میشود تا کاربرد این گروه از تجهیزات تصفیه آب بسیار زیاد باشد. به طوریکه می توان از اصلی ترین موارد مصرف آن به گزینه های زیر اشاره نمود:

هیدروسیکلون چاه آب و چاه عمیق (هیدروسیکلون کشاورزی)

در زمین های کشاورزی که برای آبیاری نیاز به پمپاژ آب از چاه عمیق دارند و یا در مواردی که از آبیاری قطره ای و بارانی استفاده میشود، به شدت به ماسه گیر نیاز است. ماسه و شن و ذرات جامد موجود در آب چاه باعث میشود تا خیلی زود به موتور و پمپ آب آسیب وارد شود. علاوه براین، مسیر عبور آب در آبیاری قطره ای و بارانی به مرور مسدود میشود و عملکرد آنها را با اختلال مواجه خواهد نمود. با نصب هیدروسیکلون در مسیر ورود آب به پمپ می توان تا حد زیادی این مشکلات را برطرف نمود.

Hydrocyclone در اسمز معکوس

اسمز معکوس یکی از مهم ترین روش های تصفیه آب می باشد که تجهیزات آن از نظر مالی قیمت بالایی دارند. به همین خاطر است که برای جلوگیری از کاهش عمر فیلتر و همچنین بالا بردن راندمان کاری آنها، مرحله پیش تصفیه در نظر گرفته میشود. در این مرحله ذرات بزرگتر را با شیوه های مختلف مانند هیدروسیکلون حذف نموده و آب با آلودگی کمتر وارد RO می گردد.

هیدروسیکلون معدنی

از این دستگاه در معادن برای جداسازی ذرات جامد معدنی از آب استفاده می شود. با توجه به ظرفیت استخراج از معادن و نوع سنگ و کانی های آن ابعاد و ظرفیت فیلتر هیدروسیکلون معدنی انتخاب می شود.

هیدرو سیکلون در صنعت

بسیاری از کارخانجات صنعتی و حتی کارگاه های تولید مواد غذایی، آرد و غیره نیاز بخاطر ورود ذرات جامد ذائد به درون تاسیسات با خسارات زیادی مواجه می گردند. به همین منظور با روش های مختلف از قبیل استفاده از ماسه گیر تا حد زیادی می توان این مشکلات را بطرف کرد. کارخانجات تولید کاشی و سرامیک، نشاسته، آرد و شن شویی از جمله مواردی هستند که از این شیوه برای تصفیه آب استفاده می کنند.

قیمت هیدروسیکلون

قیمت هیدروسیکلون در حالت کلی نسبت به سایر روش های تصفیه آب بسیار ارزان می باشد. اما برای محیط های مختلف با تنوع بالایی از انواع Hydrocyclone مواجه هستید. بر همین اساس قیمت هیدروسیکلون نیز متغییر خواهد بود. از جمله موارد مهمی که در تعیین قیمت هیدروسیکلون موثر می باشند می توان به ظرفیت مخزن و دستگاه، جنس بدنه مخزن استوانه ای و مخروطی، خدمات پس از فروش و کیفیت و دقت به کار رفته در ساخت هیدروسیکلون اشاره نمود.

طراحی و ساخت هیدروسیکلون

گروه صنعتی هفت با داشتن سالها تجربه و تخصص در زمینه طراحی و تولید انواع مختلف تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب، طراحی و ساخت هیدروسیکلون را در مجموعه فعالیت های خود قرار داده است. هر یک از محصولات این مجموعه که حاصل تلاش تیمی از مهندسین حرفه ای و با تجربه می باشد، دارای ضمانت و خدمات پس از فروش بوده و از تنوع بالایی برخوردار می باشند. به منظور برقراری ارتباط با این مجموعه و دریافت مشاوره و راهنمایی برای خرید هیدروسیکلون و سایر تجهیزات می توانید از شماره های تلفن ذکر شده در پایین صفحه استفاده کنید.