A فاصل حلزوني(أو المكثف الحلزوني) عبارة عن جهاز يعتمد على الجاذبية-يستخدم لفصل الجزيئات ذات الكثافات المختلفة في الملاط (خليط من الماء والمواد الصلبة-المطحونة).
إنها قطعة من المعدات الكلاسيكية والمستخدمة على نطاق واسع في معالجة المعادن، وإعادة التدوير، وغيرها من الصناعات، وهي ذات قيمة كبيرة لخصائصهاالبساطة، وعدم وجود أجزاء متحركة، وانخفاض استهلاك الطاقة.
كيف يعمل: المبدأ الأساسي
تخيل صب خليط من الرمل والماء أسفل شريحة المفتاح. تتصرف الجسيمات الأثقل (مثل الرمال السوداء) بشكل مختلف عن الجسيمات الأخف وزنًا (مثل الرمال العادية). يستغل الفاصل الحلزوني هذا على نطاق صناعي.
القوى الرئيسية في اللعب:
جاذبية:يسحب الملاط إلى أسفل دوامة.
قوة الطرد المركزي:يدفع الجزيئات إلى الخارج باتجاه جدار الحوض الصغير.
الاحتكاك والسحب:يبطئ الجزيئات، وخاصة تلك التي تكون على اتصال مع الحوض الصغير.
قوة باجنولد:قوة الرفع الناتجة عن تدفق الملاط والتي تدفع الجزيئات الأصغر والأثقل إلى الداخل.
يحدث الانفصال بسببجزيئات أكثر كثافة(على سبيل المثال الهيماتيت والقصدير والفحم) وجزيئات أخف(على سبيل المثال، رمل السيليكا، الطين) تنظم نفسها في نطاقات متميزة أثناء انتقالها إلى أسفل اللولب.
عملية الانفصال خطوة-بواسطة-الخطوة:
يٌطعم:يتم ضخ الملاط إلى أعلى اللولب ويتم توزيعه بالتساوي في حوض التغذية.
التدفق إلى أسفل الحلزون:عندما يتدفق الملاط إلى أسفل الحلزوني (عادة 5-7 لفات)، يطور الفيلم المتدفق مظهرًا مميزًا.
التقسيم الطبقي للجسيمات:
الجسيمات الثقيلة/الكثيفة:يستقر في الجزء السفلي من الفيلم المتدفق، ويواجه المزيد من الاحتكاك ضد الحوض الصغير، ويضطرإلى الداخلباتجاه مركز الحلزون بواسطة التيارات الثانوية في السائل.
جزيئات خفيفة/أقل كثافة:تبقى معلقة أعلى في الفيلم المتدفق، ويتم حملها بواسطة التدفق الأولي، ويتم دفعهاإلى الخارجنحو الحافة بقوة الطرد المركزي.
التقسيم:في الجزء السفلي من الدوامة، أالخائن(أو مقسمات متعددة) يتم وضعها فعليًا لفصل النطاقات المنفصلة الآن-إلى تدفقات منتجات مختلفة.
مقسم المنتجات الثقيلة/المتوسطة/الخفيفة
مجموعة:يتم جمع المنتجات المنفصلة (عادة 2 أو 3) في أنابيب أو خزانات مختلفة.
ميزات التصميم الرئيسية:
الملف الشخصي للحوض الصغير:عادة ما يكون نصف دائرة معدلة (على سبيل المثال، القطع المكافئ المكعب). بعضها عبارة عن حلزونات "مياه الغسيل" بها أخاديد أو بنادق للمساعدة في الانفصال.
يقذف:يمكن تعديل المسافة العمودية بين المنعطفات.
عدد الدورات:عادة من 5 إلى 7، حسب صعوبة الانفصال.
مواد:مصنوعة من مواد متينة مثل البولي يوريثين أو الألياف الزجاجية أو الحديد الزهر، وغالبًا ما تكون مع بطانات تآكل من السيراميك.
التطبيقات الشائعة:
معالجة المعادن:الاستخدام الأكثر شيوعا. فصل:
خام الحديد (الهيماتيت/المغنتيت من السيليكا)
الرمال المعدنية الثقيلة (الإلمنيت، الروتيل، الزركون من الكوارتز)
الكروميت
القصدير
التنغستن
معالجة الفحم:تنظيف الفحم عن طريق إزالة الصخور الكثيفة (الصخر الزيتي، البيريت).
إعادة التدوير:فصل المواد البلاستيكية ذات الكثافات المختلفة (مثل PET عن PVC).
معالجة رمل السيليكا:إزالة الشوائب المعدنية الثقيلة.
معالجة التربة:فصل الملوثات عن التربة.
