Hidrosiklon Filtre Çalışma Prensibi Ve Kullanım Alanları
Temel amaç olarak hidrosiklon; katı partiküllerin yoğunluğa ve boyuta bağlı olarak, farklılıkları kullanılarak sınıflandırılmasında veya sıvıdan ayrılmasına imkan vermektedir. Daha ileri düzeyde, farklı yoğunluklara sahip olan sıvıları birbirlerinden ayırmak için de kullanılan türleri bulunmaktadır. Elbette damla sulama sistemleri içerisinde de hidrosiklon filtre, oldukça verimli biçimde boruların temizlenmesinde destek vermektedir.
Ağır partikül bulunan suların filtrasyon çalışmalarında kullanılan hidrosiklon filtreler, basit yapıda dizaynı ile öne çıkarken hiçbir şekilde mekanik parça içermemesi ile de dikkat çekicidir. Bu basit yapı ile hidrosiklon fitre türü, hem ekonomik olarak hem de kullanışlı olarak diğer filtre modellerinin önüne geçebilmektedir. Hidrosiklon filtre modelleri, minimum basınç kaybı avantajına sahiptir ve filtre işlemlerinde maksimum verim ile çalışma yaparlar. Hidrosiklon filtreler, tekli ve modüler olarak manuel veya tam otomatik temizleme işlemini gerçekleştirebilecek biçimde kullanılabilmektedir.
Hidrosiklon Filtre Yapısı
Mekanik parça içermeyen hidrosiklonlar, silindrokonik şekilde üretilmektedir. Çapları, birkaç santimetreden 2.5 metreye kadar değişmektedir. Fiziki olarak hidrosiklon filtreler; üst silindirik gövde, alt konik gövde, besleme girişi, iri malzeme çıkışı (alt akım), ince malzeme çıkışı (üst akım) olmak üzere 5 farklı bölümden oluşur. Yapısında bir adet giriş ve 2 adet çıkış bulunur. Üst kısımda bulunan çıkış, ince malzeme çıkış borusu ve alt kısımda bulunan çıkış ise iri malzeme çıkış borusu olarak isimlendirilmektedir. İnce malzeme çıkış borusu, ince malzemenin hidrosiklondan çıkışını sağlar. Çapı en küçük olan parça olarak iri malzeme çıkış borusu; aşınmaya dayanıklı, sabit veya değiştirilebilir bir parça olarak alt akım adı ile de bilinir. İçerisinde herhangi bir hareketli parça olmayan hidrosiklon filtre; malzemelerin sınıflandırılmasında suyun hızını kullanır. Artan su hızı sayesinde, ayrım veya sınıflandırma işlemlerinde verim artmaktadır. Hidrosiklon filtre tasarımında; ayırma tane boyutu, ayırma yüzdesi yani ayrım yapılacak boyutun % kaçının alt akıma veya % kaçının üst akıma gideceği, alt ve üst akım arasındaki basınç farkı, kullanılacak akışkanın (örneğin: su) yoğunluğu belirlenerek hareket edilmektedir.
Hidrosiklon Çalışma Prensibi
Hidrosiklon filtre çalışma yapısına temel etki sudur. Su gücü ile hidrosiklon filtre içerisine giren malzemelere, temel olarak çekme ve merkezkaç kuvveti etki eder. Oluşan merkezkaç kuvveti; yoğunlukları fazla olan taneleri, hızın daha az olduğu koni iç yüzeyine doğru fırlatır. Tersi olan çekme kuvveti sayesinde de, bazı tanecikler düşük basıncın olduğu bölüme doğru hareket etmektedir. Oluşan merkazkaç kuvveti ve çekme kuvveti hareketlerini devamı olarak; yüksek yoğunlukta malzeme aşağı hareket eder, düşük yoğunlukta olan malzeme de hidrosiklonun orta kısmından yukarı hareket eder. Bu hareketler sonunda istenmeye malzemeler hidrosiklon dışına itilir. Hidrosiklon verimini etkileyen temel parametreler olarak, beslenen malzemenin debisi ve siklondaki basınç farkı gösterilebilir. Hidrosiklon filtre türlerinde genel olarak beslenecek malzeme olan su için, aynı koşullarda olması şartı göz ardı edilmemelidir. Artacak olan su debisi ile, ayırma verimi artar.
Hidrosiklon filtre sisteminin çalışması için, arındırılmış su hidrosiklonun üst kısmından çepere doğru girmekte ve çeper boyunca aşağıya doğru dönerek inmektedir. Sonrasında ise bu su, orta bölümden yukarıya doğru yükselirken kum parçacıkları ağırlığı ile tabanda kalacaktır. Hidrosiklon filtre fiziki yapısının en üst bölümüne, havayı boşaltmak için bir hava boşaltma aracı (vantuz) yerleştirilmektedir. Bu işlemler sonunda taban bölümünde biriken kum, belirli zaman aralıklarıyla haznede bulunan drenaj vanası açılarak temizlenir. Vananın açılması, sulama yapılmadığında yapılmaktadır.
Hidrosiklon Filtre Kullanım Alanları
Özellikle yeraltı suları için hidrosiklon filtre türleri, katı partikülleri yoğunluk ya da boyut farklarından yararlanarak sınıflandırmak için kullanılmaktadır. Hidrosiklon filtre, bir sıvıdan partikülleri ayırmak amacıyla kullanılan bir aygıt olarak özellikle tarımsal sulamalarda kullanılmaktadır. Su dışında arklı yoğunluktaki sıvıları birbirlerinden ayırmak için de sanayide kullanım yeri bulur.