一、水力旋流器常見的技術參數有哪些

1、結構參數

（1）水力旋流器直徑：水(shui)力旋流(liu)器直徑主要影響生(sheng)產能(neng)力和分(fen)離粒(li)度的大小。一般說(shuo)來，生(sheng)產能(neng)力和分(fen)離粒(li)度隨(sui)著水(shui)力旋流(liu)器直徑增(zeng)大而增(zeng)大。

（2）入料管直徑Di：入(ru)料(liao)口的大(da)(da)小對處(chu)理能力、分(fen)級粒度(du)及分(fen)級效(xiao)率(lv)均有一定影響。入(ru)料(liao)管直(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da)(da)，分(fen)級粒度(du)變粗，其直(zhi)徑(jing)與旋流器(qi)直(zhi)徑(jing)呈一定比例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增大錐(zhui)角，分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度變(bian)粗，減(jian)小(xiao)錐(zhui)角，分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度變(bian)細(xi)。一般(ban)(ban)來說(shuo)對細(xi)粒(li)級(ji)(ji)物料分(fen)級(ji)(ji)，采用較小(xiao)錐(zhui)角的旋流器，通常取(qu)10～15°；粗粒(li)級(ji)(ji)分(fen)級(ji)(ji)和濃縮用旋流器一般(ban)(ban)采用較大的錐(zhui)角，通常在20～45°。水(shui)力(li)旋流器內的流體阻力(li)隨(sui)(sui)著錐(zhui)角的增大而(er)增大。在同(tong)一進口壓力(li)下，由于流體阻力(li)增大，其生產能力(li)要(yao)減(jian)小(xiao)。分(fen)離(li)粒(li)度隨(sui)(sui)其錐(zhui)角的增大而(er)增大，總分(fen)離(li)效率降低(di)，而(er)底流中(zhong)混入的細(xi)顆(ke)粒(li)較少(shao)。

（4）溢流管直徑：增(zeng)大溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直(zhi)徑(jing)(jing)，溢(yi)流(liu)(liu)(liu)量增(zeng)大，溢(yi)流(liu)(liu)(liu)粒(li)度變粗，底流(liu)(liu)(liu)中細(xi)粒(li)級減少，底流(liu)(liu)(liu)濃度增(zeng)加。根(gen)據(ju)筒體直(zhi)徑(jing)(jing)確定溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直(zhi)徑(jing)(jing)，取值范圍Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)內(nei)徑(jing)(jing)是(shi)影響水(shui)力旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器性能的(de)一個最(zui)重要的(de)尺寸，它(ta)的(de)變化會(hui)影響到水(shui)力旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器所有的(de)工藝指標(biao)。當進(jin)口壓(ya)力不變，在一定范圍內(nei)，旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器的(de)生(sheng)產能力近似正比于溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直(zhi)徑(jing)(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深(shen)(shen)度(du)是溢流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)到(dao)旋流(liu)(liu)器內部一節長(chang)度(du)，指(zhi)的(de)是溢流(liu)(liu)管(guan)(guan)底(di)部到(dao)旋流(liu)(liu)器頂蓋的(de)距離。減小溢流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深(shen)(shen)度(du)，分級粒(li)度(du)變細；增大(da)溢流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深(shen)(shen)度(du)，分級粒(li)度(du)變粗；通常溢流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深(shen)(shen)度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表明：溢流(liu)(liu)管壁厚增加，可以(yi)在(zai)某種程度(du)上提高旋(xuan)流(liu)(liu)器的分離效率，并降低其內部能量損(sun)失，而且還能提高水力旋(xuan)流(liu)(liu)器的生產能力。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)料口(kou)的(de)形(xing)(xing)狀和尺寸(cun)對(dui)其生產能力(li)、分離效率(lv)等(deng)工業指標有重要的(de)影響(xiang)。進(jin)料口(kou)的(de)作用主要是將作直線運動(dong)(dong)的(de)液流在(zai)柱(zhu)段(duan)進(jin)口(kou)處轉變為圓周運動(dong)(dong)。進(jin)料口(kou)按照截面形(xing)(xing)狀可以分為圓形(xing)(xing)和矩形(xing)(xing)兩種。

（8）底流口直徑（d）：底(di)流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da)，分(fen)級粒度變(bian)(bian)細，底(di)流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)減小，分(fen)級粒度變(bian)(bian)粗。根據旋流(liu)器直(zhi)(zhi)徑(jing)確定底(di)流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)，取值(zhi)范圍d=（0.15-0.25）D，底(di)流(liu)口(kou)(kou)是旋流(liu)器中最易磨損的部位。底(di)流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)的增(zeng)大(da)，會使水力旋流(liu)器的生產(chan)能力相(xiang)應的增(zeng)大(da)，但(dan)其影(ying)響比進料口(kou)(kou)尺(chi)寸及溢流(liu)管直(zhi)(zhi)徑(jing)的影(ying)響相(xiang)對(dui)來(lai)說小一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)(li)旋(xuan)流器的內表面粗(cu)糙度及(ji)裝配(pei)精度對(dui)其(qi)生產(chan)能力(li)(li)、分(fen)離效率等性能參數(shu)的影響較小(xiao)，但是在生產(chan)實(shi)踐及(ji)研(yan)究(jiu)發現，水(shui)力(li)(li)旋(xuan)流器的內表面內襯鑫海(hai)耐磨(mo)橡(xiang)膠，耐磨(mo)防腐，比(bi)較光(guang)滑，將會(hui)增大流動(dong)阻力(li)(li)，同(tong)(tong)時(shi)分(fen)離效率也有所增加，同(tong)(tong)時(shi)采用較粗(cu)糙內壁(bi)的水(shui)力(li)(li)旋(xuan)流器，其(qi)流動(dong)阻力(li)(li)將會(hui)降(jiang)低(di)，同(tong)(tong)時(shi)底流量增大。

（10）進料粘度：分離粒(li)徑(jing)和進(jin)料(liao)粘(zhan)(zhan)度(du)的(de)平(ping)方根成正比(bi)，亦即進(jin)料(liao)粘(zhan)(zhan)度(du)的(de)增加會導致(zhi)分離粒(li)徑(jing)的(de)增大。水(shui)力(li)旋流(liu)器的(de)生(sheng)產能(neng)力(li)和分流(liu)比(bi)也(ye)會隨著粘(zhan)(zhan)度(du)的(de)提高而增加。

（11）錐比：錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)(bi)是(shi)底(di)(di)流(liu)口直(zhi)徑(jing)和溢流(liu)口直(zhi)徑(jing)之比(bi)(bi)(bi)，是(shi)設計旋流(liu)器的主要參數，也是(shi)操作調(diao)整分(fen)級指標的重要因素(su)。錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)(bi)大，分(fen)級粒(li)度小，錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)(bi)小，分(fen)級粒(li)度大；錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)(bi)取(qu)值范圍在(zai)0.35～0.65），由于溢流(liu)口直(zhi)徑(jing)是(shi)不(bu)可調(diao)參數，所以在(zai)生產(chan)中主要通過更換不(bu)同(tong)的底(di)(di)流(liu)口來選擇適宜的錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)(bi)。

2、操作參數

（1）入料壓力：入料(liao)壓(ya)力是旋流器(qi)工作的重要參數(shu)。提高(gao)入料(liao)壓(ya)力，可(ke)以增(zeng)大礦漿流速，物(wu)料(liao)所受離心力增(zeng)大，可(ke)以提高(gao)分級效(xiao)率(lv)和(he)底流濃度，但通過增(zeng)大壓(ya)力來降低分級粒度收(shou)效(xiao)甚微，動能消耗卻大幅度增(zeng)加，旋流器(qi)整體特別是底流嘴磨損更加嚴重。處(chu)理粗物(wu)料(liao)時(shi)采(cai)用低壓(ya)力（0.05～0.1MPa）操(cao)作，處(chu)理細粒及泥(ni)質物(wu)料(liao)時(shi)采(cai)用高(gao)壓(ya)力（0.1～0.3MPa）操(cao)作。

（2）入料量：增大入料量，分(fen)級(ji)(ji)粒度變粗，減小入料量，分(fen)級(ji)(ji)粒度變細。

（3）濃度：當旋流(liu)器尺寸和壓力(li)一定時(shi)，入(ru)料濃(nong)度(du)對溢流(liu)粒(li)度(du)及分(fen)(fen)級效率(lv)有重要影響。入(ru)料濃(nong)度(du)高(gao)，流(liu)體的粘滯阻(zu)力(li)增加，分(fen)(fen)級粒(li)度(du)變粗，分(fen)(fen)級效率(lv)降低。實(shi)踐表明，分(fen)(fen)級粒(li)度(du)為(wei)0.074mm時(shi)，入(ru)料濃(nong)度(du)以(yi)10%～20%為(wei)宜。

（4）入料粒度：入料粒(li)(li)度的(de)變化會明顯(xian)地影響水力(li)旋流器(qi)的(de)分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)果。在(zai)其它參(can)數不變時，入料中(zhong)小于分(fen)級(ji)(ji)粒(li)(li)度的(de)物(wu)料含量(liang)少時，則底流中(zhong)的(de)細粒(li)(li)含量(liang)少，濃度高，而溢流中(zhong)的(de)粗顆粒(li)(li)含量(liang)增加，旋流器(qi)的(de)分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)率下(xia)降；當(dang)入料中(zhong)接近分(fen)級(ji)(ji)粒(li)(li)度的(de)物(wu)料多時，則底流中(zhong)的(de)細粒(li)(li)物(wu)料多，溢流中(zhong)的(de)粗粒(li)(li)物(wu)料多，分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)果下(xia)降。

二、水力旋流器流體的運動形式有哪些

在正常生產的水力旋流器中(zhong)，流(liu)體的運動(dong)形式分為以下幾種。

1、外旋流和內旋流

外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)和(he)內旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)是水力旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器運(yun)動的(de)主要(yao)形(xing)式，它們的(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉方向(xiang)相同，但其運(yun)動方向(xiang)相反。外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)攜帶(dai)粗而重的(de)固體(ti)物料(liao)由沉(chen)砂口排出，為沉(chen)砂產物；內旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)攜帶(dai)細(xi)而輕的(de)固體(ti)物料(liao)有溢(yi)流(liu)(liu)口排出，為溢(yi)流(liu)(liu)產物。具體(ti)如圖(tu)所示(shi)

2、短路流

給入(ru)(ru)旋流(liu)(liu)器(qi)的(de)(de)兩(liang)相流(liu)(liu)體，由于其(qi)器(qi)壁的(de)(de)摩擦(ca)阻力(li)作用，其(qi)中一部(bu)分先向(xiang)上再沿(yan)頂蓋下(xia)表面向(xiang)內，又沿(yan)旋渦溢流(liu)(liu)管(guan)外壁向(xiang)下(xia)運動(dong)，最后同內旋流(liu)(liu)匯合由溢流(liu)(liu)管(guan)的(de)(de)溢流(liu)(liu)口排出(chu)。這部(bu)分蓋下(xia)流(liu)(liu)就是通常所說(shuo)的(de)(de)短路流(liu)(liu)，由于其(qi)直接(jie)進入(ru)(ru)溢流(liu)(liu)產物，未經分離作用，故而直接(jie)影(ying)響分離效果。

3、循環流

從外(wai)旋流(liu)以螺線(xian)渦形式內(nei)遷到內(nei)旋流(liu)的(de)(de)兩相(xiang)流(liu)體(ti)，由于溢流(liu)管(guan)的(de)(de)溢流(liu)口來不及將其全部排出(chu)，其中未被排出(chu)的(de)(de)部分流(liu)體(ti)將在(zai)旋流(liu)器的(de)(de)旋渦溢流(liu)管(guan)與器壁之間的(de)(de)空間，作(zuo)由下而(er)上(shang)再由上(shang)而(er)下的(de)(de)循環運動，形成循環流(liu)。

4、零速包絡面

由于(yu)外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)和內(nei)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)體運動方式不(bu)同，而且(qie)內(nei)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)是由外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)運動過程(cheng)中(zhong)(zhong)逐漸內(nei)遷(qian)形成，那么其(qi)中(zhong)(zhong)必有軸(zhou)向速(su)(su)度等于(yu)零(ling)的(de)(de)(de)跡點。旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器正常分離(li)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，流(liu)(liu)體軸(zhou)向速(su)(su)度為零(ling)的(de)(de)(de)軌(gui)跡叫零(ling)速(su)(su)包(bao)絡面。零(ling)速(su)(su)包(bao)絡面是循環流(liu)(liu)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)線，也是內(nei)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)和外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)分界線。結(jie)構參數(shu)一定的(de)(de)(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器，其(qi)零(ling)速(su)(su)包(bao)絡面的(de)(de)(de)形狀和大小基本不(bu)變。

5、最大切線速度軌跡面

給(gei)入旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)的兩相流(liu)(liu)(liu)體(ti)，以(yi)外旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)以(yi)螺線(xian)渦形式向內旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)內遷的過程中，其(qi)流(liu)(liu)(liu)體(ti)質點的切線(xian)速度(du)(du)有一最大值，即最大切線(xian)速度(du)(du)。正常工(gong)作時，旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)中流(liu)(liu)(liu)體(ti)質點最大切線(xian)速度(du)(du)的軌跡(ji)叫最大切線(xian)速度(du)(du)軌跡(ji)面(mian)。

6、空氣柱

給入旋流(liu)器的(de)兩相流(liu)體，以螺線渦(wo)運(yun)動時(shi)，隨著旋轉(zhuan)半徑(jing)的(de)逐漸減小，其質點切線速度越來越大(da)，當達(da)到某一數(shu)值時(shi)將(jiang)形成低于外部空(kong)間(jian)壓(ya)力(li)的(de)負(fu)壓(ya)區(qu)(qu)。進入負(fu)壓(ya)區(qu)(qu)的(de)流(liu)體將(jiang)會從中析(xi)出(chu)空(kong)氣，與此同時(shi)外部空(kong)間(jian)的(de)空(kong)氣亦會通過排(pai)出(chu)口（沉砂口和溢流(liu)口）進入負(fu)壓(ya)區(qu)(qu)形成空(kong)氣柱。