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：水力旋(xuan)流(liu)器(qi)直徑主要(yao)影響生(sheng)產(chan)能力和(he)分離粒度的大(da)(da)小。一(yi)般說來，生(sheng)產(chan)能力和(he)分離粒度隨著(zhu)水力旋(xuan)流(liu)器(qi)直徑增大(da)(da)而增大(da)(da)。

（2）入料管直徑Di：入料口(kou)的大(da)小對(dui)處(chu)理能力(li)、分級(ji)粒(li)度及分級(ji)效率均(jun)有一(yi)定(ding)影(ying)響。入料管直(zhi)徑增(zeng)大(da)，分級(ji)粒(li)度變粗，其直(zhi)徑與旋流器直(zhi)徑呈一(yi)定(ding)比(bi)例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增(zeng)(zeng)(zeng)大錐(zhui)(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)粒度變(bian)粗，減(jian)小(xiao)錐(zhui)(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)粒度變(bian)細(xi)(xi)。一(yi)般(ban)來說對(dui)細(xi)(xi)粒級(ji)(ji)物料分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)，采(cai)用較(jiao)(jiao)小(xiao)錐(zhui)(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)旋(xuan)流(liu)器(qi)，通常取10～15°；粗粒級(ji)(ji)分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)和(he)濃縮用旋(xuan)流(liu)器(qi)一(yi)般(ban)采(cai)用較(jiao)(jiao)大的(de)錐(zhui)(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)，通常在20～45°。水力(li)旋(xuan)流(liu)器(qi)內的(de)流(liu)體阻力(li)隨著錐(zhui)(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大而(er)增(zeng)(zeng)(zeng)大。在同一(yi)進口壓力(li)下，由于流(liu)體阻力(li)增(zeng)(zeng)(zeng)大，其生產(chan)能力(li)要減(jian)小(xiao)。分(fen)(fen)(fen)離(li)粒度隨其錐(zhui)(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大而(er)增(zeng)(zeng)(zeng)大，總分(fen)(fen)(fen)離(li)效率降低，而(er)底流(liu)中(zhong)混入的(de)細(xi)(xi)顆粒較(jiao)(jiao)少(shao)。

（4）溢流管直徑：增(zeng)大溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直(zhi)徑，溢(yi)流(liu)(liu)(liu)量(liang)增(zeng)大，溢(yi)流(liu)(liu)(liu)粒(li)度(du)(du)變粗，底流(liu)(liu)(liu)中(zhong)細(xi)粒(li)級減少，底流(liu)(liu)(liu)濃度(du)(du)增(zeng)加(jia)。根據筒體直(zhi)徑確定溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直(zhi)徑，取(qu)值范圍Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)內(nei)徑是(shi)影響水(shui)力(li)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器性能的(de)一(yi)個最重要的(de)尺寸，它的(de)變化會影響到(dao)水(shui)力(li)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器所有的(de)工(gong)藝指(zhi)標。當進口壓力(li)不變，在一(yi)定范圍內(nei)，旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器的(de)生產能力(li)近似正(zheng)比于溢(yi)流(liu)(liu)(liu)管(guan)直(zhi)徑。

（5）溢流管插入深度：溢流管插(cha)入(ru)(ru)深度(du)是溢流管插(cha)入(ru)(ru)到旋(xuan)流器內(nei)部(bu)一節長度(du)，指的是溢流管底部(bu)到旋(xuan)流器頂蓋的距離。減小(xiao)溢流管插(cha)入(ru)(ru)深度(du)，分級粒度(du)變(bian)(bian)細；增大溢流管插(cha)入(ru)(ru)深度(du)，分級粒度(du)變(bian)(bian)粗；通常溢流管插(cha)入(ru)(ru)深度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表明：溢流(liu)管壁厚(hou)增加，可(ke)以在某種程度(du)上提高旋(xuan)流(liu)器的(de)分離效率，并降低其(qi)內部能(neng)量損失，而且還能(neng)提高水力旋(xuan)流(liu)器的(de)生產能(neng)力。

（7）進料口斷面尺寸：進料口的(de)形狀(zhuang)和尺寸(cun)對其生產能力、分(fen)離(li)效率等工(gong)業指標有重要(yao)的(de)影響。進料口的(de)作用主要(yao)是(shi)將(jiang)作直線運動的(de)液流在柱段(duan)進口處轉(zhuan)變為圓(yuan)周(zhou)運動。進料口按照截面形狀(zhuang)可以(yi)分(fen)為圓(yuan)形和矩形兩種。

（8）底流口直徑（d）：底(di)流(liu)(liu)口(kou)直徑增大，分級(ji)粒(li)度變(bian)細，底(di)流(liu)(liu)口(kou)直徑減小，分級(ji)粒(li)度變(bian)粗(cu)。根(gen)據旋流(liu)(liu)器(qi)直徑確(que)定(ding)底(di)流(liu)(liu)口(kou)直徑，取值范圍d=（0.15-0.25）D，底(di)流(liu)(liu)口(kou)是旋流(liu)(liu)器(qi)中(zhong)最易磨損的部位。底(di)流(liu)(liu)口(kou)直徑的增大，會(hui)使水力(li)旋流(liu)(liu)器(qi)的生(sheng)產能力(li)相(xiang)應的增大，但(dan)其影(ying)響比進料口(kou)尺寸及溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)直徑的影(ying)響相(xiang)對來說小一些(xie)。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)旋流器(qi)(qi)的內表面粗糙度及(ji)裝(zhuang)配精度對其生產能力(li)、分(fen)離效(xiao)(xiao)率(lv)等性能參數的影響(xiang)較小，但是在生產實踐(jian)及(ji)研究(jiu)發現(xian)，水(shui)力(li)旋流器(qi)(qi)的內表面內襯鑫海耐磨橡(xiang)膠，耐磨防腐，比較光滑，將(jiang)會增(zeng)(zeng)大流動阻(zu)力(li)，同時分(fen)離效(xiao)(xiao)率(lv)也有所增(zeng)(zeng)加，同時采用較粗糙內壁的水(shui)力(li)旋流器(qi)(qi)，其流動阻(zu)力(li)將(jiang)會降低，同時底流量增(zeng)(zeng)大。

（10）進料粘度：分(fen)離粒徑(jing)和(he)進料粘(zhan)度的平方根成正比(bi)，亦即進料粘(zhan)度的增(zeng)加(jia)會導致分(fen)離粒徑(jing)的增(zeng)大。水力(li)旋流(liu)器的生產能力(li)和(he)分(fen)流(liu)比(bi)也會隨著粘(zhan)度的提高而增(zeng)加(jia)。

（11）錐比：錐比(bi)是(shi)(shi)(shi)底流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)和溢流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)之比(bi)，是(shi)(shi)(shi)設(she)計(ji)旋流(liu)器的主要(yao)(yao)參數，也是(shi)(shi)(shi)操作(zuo)調整分(fen)級(ji)(ji)指標的重(zhong)要(yao)(yao)因素(su)。錐比(bi)大(da)，分(fen)級(ji)(ji)粒度(du)小，錐比(bi)小，分(fen)級(ji)(ji)粒度(du)大(da)；錐比(bi)取值(zhi)范圍在0.35～0.65），由于溢流(liu)口(kou)(kou)直(zhi)(zhi)徑(jing)是(shi)(shi)(shi)不(bu)可(ke)調參數，所以(yi)在生產中主要(yao)(yao)通過更換不(bu)同(tong)的底流(liu)口(kou)(kou)來選擇適宜的錐比(bi)。

2、操作參數

（1）入料壓力：入(ru)料壓(ya)力(li)是旋流器工(gong)作的重要參數。提高入(ru)料壓(ya)力(li)，可以增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)礦漿流速，物(wu)料所(suo)受離心力(li)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)，可以提高分級效(xiao)率和底(di)流濃度(du)，但通過增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)壓(ya)力(li)來降(jiang)低(di)(di)分級粒(li)度(du)收效(xiao)甚(shen)微，動能消耗卻大(da)幅度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)加，旋流器整體(ti)特別是底(di)流嘴(zui)磨損(sun)更加嚴重。處理粗物(wu)料時采用低(di)(di)壓(ya)力(li)（0.05～0.1MPa）操作，處理細(xi)粒(li)及泥質物(wu)料時采用高壓(ya)力(li)（0.1～0.3MPa）操作。

（2）入料量：增大入(ru)料量，分(fen)級(ji)粒度變(bian)粗，減小(xiao)入(ru)料量，分(fen)級(ji)粒度變(bian)細(xi)。

（3）濃度：當旋(xuan)流(liu)器尺寸和壓力(li)一(yi)定時，入(ru)料(liao)濃度(du)對溢流(liu)粒(li)度(du)及分級效率有重要影響。入(ru)料(liao)濃度(du)高，流(liu)體的粘滯阻(zu)力(li)增加(jia)，分級粒(li)度(du)變粗，分級效率降(jiang)低。實踐表明(ming)，分級粒(li)度(du)為0.074mm時，入(ru)料(liao)濃度(du)以10%～20%為宜。

（4）入料粒度：入料(liao)粒度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)變化會明顯(xian)地(di)影響水力旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)級(ji)效(xiao)果。在其它(ta)參數不變時(shi)，入料(liao)中小于分(fen)級(ji)粒度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)含量少時(shi)，則(ze)底流中的(de)(de)(de)(de)(de)細粒含量少，濃度(du)(du)高，而溢流中的(de)(de)(de)(de)(de)粗顆粒含量增加(jia)，旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)級(ji)效(xiao)率(lv)下(xia)降；當入料(liao)中接近(jin)分(fen)級(ji)粒度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)多時(shi)，則(ze)底流中的(de)(de)(de)(de)(de)細粒物(wu)(wu)料(liao)多，溢流中的(de)(de)(de)(de)(de)粗粒物(wu)(wu)料(liao)多，分(fen)級(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，流體(ti)的運動形式分為以(yi)下幾(ji)種。

1、外旋流和內旋流

外(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)和內旋(xuan)流(liu)(liu)是水力旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)運(yun)(yun)動的主要(yao)形式(shi)，它們的旋(xuan)轉方(fang)向相同，但其(qi)運(yun)(yun)動方(fang)向相反(fan)。外(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)攜帶粗而重的固體物(wu)料(liao)由沉(chen)(chen)砂口排出，為沉(chen)(chen)砂產物(wu)；內旋(xuan)流(liu)(liu)攜帶細而輕的固體物(wu)料(liao)有溢流(liu)(liu)口排出，為溢流(liu)(liu)產物(wu)。具體如圖所(suo)示

2、短路流

給入(ru)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器的兩(liang)相流(liu)(liu)體，由(you)于其(qi)器壁的摩擦(ca)阻力作(zuo)(zuo)用，其(qi)中一部(bu)分(fen)先向上再沿頂蓋下(xia)表面向內，又沿旋(xuan)(xuan)渦溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管(guan)外(wai)壁向下(xia)運動，最(zui)后同內旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)匯合由(you)溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管(guan)的溢(yi)(yi)流(liu)(liu)口排出。這部(bu)分(fen)蓋下(xia)流(liu)(liu)就是通常所說的短路流(liu)(liu)，由(you)于其(qi)直(zhi)接(jie)進入(ru)溢(yi)(yi)流(liu)(liu)產物，未經(jing)分(fen)離(li)作(zuo)(zuo)用，故而直(zhi)接(jie)影響分(fen)離(li)效果。

3、循環流

從(cong)外旋(xuan)流以螺線渦形式內遷到內旋(xuan)流的(de)(de)兩相(xiang)流體，由于溢流管的(de)(de)溢流口來不及將其全部排出(chu)，其中未被排出(chu)的(de)(de)部分流體將在旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)旋(xuan)渦溢流管與器(qi)壁之間的(de)(de)空間，作由下(xia)而上(shang)再由上(shang)而下(xia)的(de)(de)循(xun)環運動，形成循(xun)環流。

4、零速包絡面

由(you)于外(wai)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)和內旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)的流(liu)(liu)(liu)體運動方式(shi)不(bu)同，而且內旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)是(shi)由(you)外(wai)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)運動過(guo)程中(zhong)(zhong)逐漸(jian)內遷形成，那(nei)么其中(zhong)(zhong)必有軸向速度等于零的跡點。旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器正常分離過(guo)程中(zhong)(zhong)，流(liu)(liu)(liu)體軸向速度為零的軌跡叫零速包絡面(mian)。零速包絡面(mian)是(shi)循(xun)環(huan)流(liu)(liu)(liu)的中(zhong)(zhong)心線，也(ye)是(shi)內旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)和外(wai)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)的分界線。結構(gou)參(can)數(shu)一(yi)定(ding)的旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器，其零速包絡面(mian)的形狀和大小基(ji)本不(bu)變(bian)。

5、最大切線速度軌跡面

給入(ru)旋流(liu)器的兩相流(liu)體，以(yi)外旋流(liu)以(yi)螺線(xian)(xian)渦形式向(xiang)內旋流(liu)內遷的過程中(zhong)，其(qi)流(liu)體質(zhi)點的切(qie)線(xian)(xian)速(su)(su)(su)度有一(yi)最(zui)(zui)大(da)值，即最(zui)(zui)大(da)切(qie)線(xian)(xian)速(su)(su)(su)度。正常工(gong)作(zuo)時，旋流(liu)器中(zhong)流(liu)體質(zhi)點最(zui)(zui)大(da)切(qie)線(xian)(xian)速(su)(su)(su)度的軌跡(ji)叫最(zui)(zui)大(da)切(qie)線(xian)(xian)速(su)(su)(su)度軌跡(ji)面。

6、空氣柱

給入旋(xuan)流(liu)器的(de)兩相流(liu)體(ti)，以螺線渦運動時，隨著旋(xuan)轉(zhuan)半徑的(de)逐(zhu)漸(jian)減小，其質點(dian)切線速度越來(lai)越大，當(dang)達到某一(yi)數值時將形(xing)成(cheng)低于外部空間壓(ya)力的(de)負(fu)壓(ya)區。進(jin)入負(fu)壓(ya)區的(de)流(liu)體(ti)將會(hui)從中析出空氣(qi)，與此同時外部空間的(de)空氣(qi)亦會(hui)通過排出口（沉砂口和(he)溢流(liu)口）進(jin)入負(fu)壓(ya)區形(xing)成(cheng)空氣(qi)柱。