هيدروسيكلون Hydrocyclone
هيدروسيكلون يا ماسه گير يكي از ارزان ترين تجهيزات در تصفيه آب مي باشد كه تمركز اصلي آن بر حذف ماسه و ذرات جامد معدني معلق در آب مي باشد. برخلاف ساير روش هاي تصفيه آب از قبيل اولترافيلتراسيون و NF، با استفاده از هيدروسيكلون امكان حذف املاح و يون هاي موجود در آب وجود ندارد. مزايا، كاربرد، نحوه عملكرد هيدروسيكلون ، نكات مهم در طراحي هيدروسيكلون و هر آنچه كه بايد درباره اين گروه از تجهيزات تصفيه آب بدانيد را در ادامه معرفي خواهيم نمود.
هيدروسيكلون (Hydrocyclone) چيست؟
هيدروسيكلون، دستگاهي است براي جداسازي مواد معلق جامد از مايع. مواد دانه اي و جامدات ساينده در آب در صنايع و كاربري هاي مختلف باعث ايجاد خساراتي مانند فرسايش پمپ‌ها و سيستم هاي لوله كشي، نارضايتي مصرف كنندگان و امكان آلودگي آب و بي كيفيتي آب مورد استفاده مي شوند. از اين رو هيدروسيكلون ها براي جلوگيري از اين خسارات و توليد آب بدون ذرات جامد استفاده مي شود.
كاربرد هيدروسيكلون
به دليل راندمان بالاي 90 درصد در حذف ذرات درشت و كم‌هزينه بودن اين روش، هيدروسيكلون‌ها جايگاه ويژه‌اي در صنعت تصفيه آب و فاضلاب دارند. هيدروسيكلون‌ها با توجه به اختلاف دانسيته موجود بين ذرات و آب و با بهره‌گيري از نيروي ثقل و نيروي گريز از مركز ذرات اضافي را حذف مي‌كنند. اساس كار دستگاه هيدروسيكلون‌ها بر مبناي نيروي گريز از مركز است. درواقع زماني كه آب به داخل دستگاه هيدروسيكلون‌ها پمپاژ ميشود از قسمت جانبي آن واردشده و به دليل اختلاف چگالي موجود بين ذرات و آب، آب تميز در اثر چرخش از قسمت بالايي خارج‌شده و ذرات و دانه‌ها از قسمت زيرين خارج مي‌گردند.
مشكلات ناشي از عدم استفاده از هيدروسيكلون
از سيكلون ها و هيدروسيكلون ها براي زدودن ذرات معلق از آب يا گاهي از هوا استفاده مي شود.كه در صورت فيلتر نشدن اين ذرات مشكلات زير بوجود مي آيند:
- فرسايش و آسيب هاي جدي به پمپ
- آسيب هاي جدي به سيستم لوله كشي
- گرفتگي لوله ها
- افزايش افت فشار فيلتر هاي شني و گرفتگي آن ها
- مسدود شدن آب پخش كن هاي سيستم هاي آبياري قطره اي
بر اساس اين نياز تجهيزات زيادي مانند سيكلون و هيدروسيكلون توسعه يافتند كه هر كدام بخشي از اين نيازها را برطرف مي كردند. اساس كار دستگاه هاي همچون هيدروسيكلون و سيكلون ، اختلاف دانسيته سيال و ذرات معلق و همين طور نيروي گريز از مركز ناشي از حركت مارپيچ سيال داخل آنهاست.
مزاياي استفاده از هيدروسيكلون
- راندمان بالاي تا خذف 95% املاح جامد
- افت فشار ناچيز در وروي و خروجي سيكلون
- بي نياز بودن از مصرف برق و انرژي
- قابليت تحمل فشار كاري تا 8 بار
- هزينه بهره برداي واپراتوري آسان
- نصب و كاربري آسان
- داراي گارانتي 18 ماهه
- قيمت مناسب به نصبت ساير سازندها
علت استفاده از هيدروسيكلون چيست؟
اين دستگاه در صورت وضعيت درست فشار آب و عملكرد درست دستگاه مي‌تواند ذرات به قطر 75 ميكرون را از آب و مايعات جدا كند.
هيدروسيكلون براي كاركرد درست و عملكرد مناسب نياز به انرژي الكتريكي نداشته و براي همين دستگاهي كم‌هزينه است.
بهره‌برداري از دستگاه بسيار آسان است و براي كار كردن با دستگاه نياز به مهارت خاصي نيست.
دستگاه هزينه تمام شده پاييني نسبت به ديگر دستگاه‌هاي تصفيه دارد.
طول عمر دستگاه هيدروسيكلون بسيار بالا است.
افت فشار در دستگاه بسيار ناچيز است براي همين در مدت‌زمان كاركرد، دستگاه بدون توقف كار خواهد كرد.
اين امكان وجود دارد كه انواع هيدروسيكلون با متريال‌هاي مختلف ساخته شود كه طراحي دستگاه بسته به قطر مواد ورودي و خروجي و استفاده در مدار پالايش اجسام متفاوت خواهد بود.
چنانچه اشاره شد عملكرد مثبت دستگاه هيدروسيكلون موجب ميشود از اين دستگاه در صنايع و بخش‌هاي مختلف استفاده شود.
هيدروسيكلون چاه آب و چاه عميق
در زمين هاي كشاورزي كه براي آبياري نياز به پمپاژ آب از چاه عميق دارند و يا در مواردي كه از آبياري قطره اي و باراني استفاده ميشود، به شدت به ماسه گير نياز است. ماسه و شن و ذرات جامد موجود در آب چاه باعث ميشود تا خيلي زود به موتور و پمپ آب آسيب وارد شود. علاوه براين، مسير عبور آب در آبياري قطره اي و باراني به مرور مسدود ميشود و عملكرد آنها را با اختلال مواجه خواهد نمود. با نصب هيدروسيكلون در مسير ورود آب به پمپ مي توان تا حد زيادي اين مشكلات را برطرف نمود.
از دستگاه هيدروسيكلون در چه مواردي استفاده مي شود؟
در هر مكاني كه نياز به ورودي آب باشد از اين دستگاه استفاده مي شود. در قسمت خروجي چاه هاي آب، ورودي دستگاه هاي تصفيه، برخي كارخانه ها مانند كاشي و سراميك و شن و ماسه و… از اين دستگاه استفاده مي كنند.
همچنين يكي از مهمترين موارد مصرف هيدروسيكلون، استفاده آن در تصفيه آب كشاورزي است كه براي پمپ هاي خود از آن استفاده مي كنند. بهتر است كه مخزن دستگاه در سر چاه قرار بگيرد تا عمليات جداسازي ذرات جامد از مايع انجام شود و آب ورودي به لوله هاي آب و نازل هاي آب پاش، فاقد هرگونه ذرات جامد باشد چرا كه آب بسياري از چاه ها از مواد درشت و دانه‌هاي داراي چگالي سنگين تر از آب تشكيل شده اند و ورود آنها به لوله‌هاي آب مي‌تواند باعث فرسودگي زودهنگام آنها شود. در نتيجه تعبيه دستگاه هيدروسيكلون در سر چاه بسيار ضروري مي باشد.
ويژگي اصلي هيدروسيكلون ها عبارت است از :
- حداقل افت فشار هيدروليكي
- عدم نياز به نگه داري و تعميرات
- حداقل سرمايه گذاري و هزينه كم
- سهولت و سادگي بهره برداري
- و اصلي ترين ويژگي قابليت تصفيه آب از ۲ متر مكعب در ساعت تا ۱۰۰۰ متر مكعب در ساعت مي باشد.