Gestaltung der Auslaufstruktur von Hydrozyklonen zur Reduzierung der feinen Partikelverschiebung im Unterlauf

Hydrozyklonen können verwendet werden, um die mitgeführten Sandanteile in Abwasser zu konzentrieren und die Verstopfung sowie Erosion des Entwässerungsnetzes zu verringern. In der praktischen Anwendung gibt es jedoch Probleme wie niedrige Konzentrationen im Unterlauf und einen hohen Gehalt an feinen Partikeln, was eine erheblichen Belastung für die nachfolgende Sandentwässerung und -recycling darstellt. Dieses Papier entwirft fünf Auslaufstrukturen von Hydrozyklonen und untersucht die Trennleistung durch numerische Simulation, mit dem Ziel, die Anwendbarkeit von Hydrozyklonen im Abwasserbehandlungsprozess durch die Optimierung der Auslaufstruktur zu verbessern. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass ein großer Kegelauslauf den externen abwärts gerichteten Wirbelfluss verzögert und den Gehalt an feinen Partikeln im Unterlauf reduziert, jedoch der effektive Trennraum verringert wird und die Turbulenz im Kegelbereich intensiver ist, was die Trenngenauigkeit beeinflusst. Ein verlängerter Auslauf hat eine reduzierte Wasserverteilung im Unterlauf; feine Partikel sind im internen Wirbelfluss stärker angereichert, und die Unterlauf-Rückgewinnungen von 1 μm und 5 μm Partikeln sinken um 2,34 % bzw. 2,31 %. Die Auslaufstruktur beeinflusst die Zustände des abwärts gerichteten Fluids und der Luftaufnahme; komplizierte Auslaufstrukturen tragen dazu bei, den Widerstand beim Partikelaustrag durch den Unterlauf zu erhöhen und die feine Partikelverschiebung zu verringern.