Гидроциклон является одним из видов гидравлических классификаторов. В отличие от сортировки с помощью сит, которая осуществляется строго по геометрическим размерам, гидроциклон классифицирует материалы в зависимости от их скорости осаждения в движущейся среде. Таким образом, факторами, определяющими эффективность классификации, являются два аспекта: собственный вес частицы и её форма. Материалы с разными размерами частиц подвергаются различным силам центробежного и относительного сопротивления. Гидроциклон работает по этому принципу, увеличивая скорость движения частиц для осуществления классификации.
В вращающемся потоке инерциальное центробежное ускорение частиц aaa и центростремительное ускорение жидкости, движущейся синхронно, направлены в противоположные стороны и имеют одинаковое значение по величине. То есть:
В выражении:
RRR — радиус круглого классификатора, м;
ω\omegaω — угловая скорость вращательного движения, рад/с;
uuu — тангенциальная скорость вращательного движения, м/с;
Следовательно, интенсивность центробежной силы определяется как:
В гравитационной сортировке используемая центробежная сила может быть в десятки раз больше силы тяжести, что значительно усиливает процесс классификации. Гидроциклон — это оборудование для классификации, использующее вращающийся поток, которое может регулироваться для сортировки, концентрации и удаления шлама. Оно имеет такие преимущества, как простота конструкции, высокая производительность, компактные размеры и лёгкость в реализации автоматического управления. В настоящее время гидроциклоны являются основными устройствами для жидкостной классификации, используемыми на угольных обогатительных фабриках.