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：水力旋流器直(zhi)徑(jing)主要影響生(sheng)產能力和分離粒(li)度的大(da)小。一(yi)般說(shuo)來，生(sheng)產能力和分離粒(li)度隨著水力旋流器直(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da)而增(zeng)大(da)。

（2）入料管直徑Di：入料口的大小(xiao)對處理能力、分(fen)級(ji)粒度(du)及分(fen)級(ji)效率均有(you)一(yi)定(ding)影響。入料管(guan)直徑增大，分(fen)級(ji)粒度(du)變粗，其直徑與旋流器直徑呈(cheng)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)角(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)粗，減小錐(zhui)角(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)細。一般來說對細粒(li)級(ji)物料分(fen)(fen)級(ji)，采(cai)(cai)用(yong)較小錐(zhui)角(jiao)的(de)旋流(liu)(liu)器(qi)(qi)，通(tong)常取10～15°；粗粒(li)級(ji)分(fen)(fen)級(ji)和濃縮(suo)用(yong)旋流(liu)(liu)器(qi)(qi)一般采(cai)(cai)用(yong)較大的(de)錐(zhui)角(jiao)，通(tong)常在(zai)20～45°。水力旋流(liu)(liu)器(qi)(qi)內的(de)流(liu)(liu)體(ti)阻(zu)力隨(sui)著錐(zhui)角(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大而增(zeng)(zeng)(zeng)大。在(zai)同一進口壓(ya)力下(xia)，由于流(liu)(liu)體(ti)阻(zu)力增(zeng)(zeng)(zeng)大，其生產能(neng)力要減小。分(fen)(fen)離粒(li)度(du)隨(sui)其錐(zhui)角(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大而增(zeng)(zeng)(zeng)大，總分(fen)(fen)離效率(lv)降(jiang)低，而底流(liu)(liu)中混入(ru)的(de)細顆粒(li)較少(shao)。

（4）溢流管直徑：增大(da)溢流管(guan)直徑(jing)(jing)，溢流量(liang)增大(da)，溢流粒(li)(li)度變(bian)(bian)粗(cu)，底(di)流中細粒(li)(li)級(ji)減(jian)少，底(di)流濃(nong)度增加。根據筒體直徑(jing)(jing)確(que)定(ding)溢流管(guan)直徑(jing)(jing)，取值范(fan)圍(wei)Do=（0.2-0.4）D，溢流管(guan)內徑(jing)(jing)是影響(xiang)水力旋(xuan)流器(qi)性能的(de)一個最重要的(de)尺寸(cun)，它的(de)變(bian)(bian)化(hua)會影響(xiang)到(dao)水力旋(xuan)流器(qi)所有的(de)工藝指標。當(dang)進口壓(ya)力不變(bian)(bian)，在一定(ding)范(fan)圍(wei)內，旋(xuan)流器(qi)的(de)生產能力近似正比(bi)于溢流管(guan)直徑(jing)(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)流(liu)管(guan)(guan)插入(ru)深度(du)(du)是溢(yi)流(liu)管(guan)(guan)插入(ru)到旋流(liu)器內部一節長度(du)(du)，指(zhi)的(de)是溢(yi)流(liu)管(guan)(guan)底部到旋流(liu)器頂蓋的(de)距離。減小溢(yi)流(liu)管(guan)(guan)插入(ru)深度(du)(du)，分(fen)級粒(li)度(du)(du)變細；增大(da)溢(yi)流(liu)管(guan)(guan)插入(ru)深度(du)(du)，分(fen)級粒(li)度(du)(du)變粗；通常溢(yi)流(liu)管(guan)(guan)插入(ru)深度(du)(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表明(ming)：溢流(liu)管壁厚(hou)增加(jia)，可以在某種(zhong)程(cheng)度上提高旋(xuan)流(liu)器(qi)的分離效率，并(bing)降低其內部能(neng)量損(sun)失(shi)，而且還(huan)能(neng)提高水(shui)力旋(xuan)流(liu)器(qi)的生(sheng)產能(neng)力。

（7）進料口斷面尺寸：進料口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)形(xing)狀和尺寸對其生(sheng)產(chan)能力、分離(li)效率等工業指標有(you)重要(yao)的(de)(de)影響。進料口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)作用主要(yao)是(shi)將(jiang)作直線運(yun)動的(de)(de)液流(liu)在(zai)柱段進口(kou)(kou)(kou)處轉變為圓周運(yun)動。進料口(kou)(kou)(kou)按照截面(mian)形(xing)狀可以分為圓形(xing)和矩形(xing)兩種。

（8）底流口直徑（d）：底流(liu)(liu)(liu)口直(zhi)(zhi)徑增大(da)，分(fen)級粒(li)(li)度變細，底流(liu)(liu)(liu)口直(zhi)(zhi)徑減小(xiao)，分(fen)級粒(li)(li)度變粗。根據旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器直(zhi)(zhi)徑確定底流(liu)(liu)(liu)口直(zhi)(zhi)徑，取值范圍d=（0.15-0.25）D，底流(liu)(liu)(liu)口是旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器中最易磨損(sun)的(de)部位。底流(liu)(liu)(liu)口直(zhi)(zhi)徑的(de)增大(da)，會使水力旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器的(de)生產能力相(xiang)應的(de)增大(da)，但其(qi)影(ying)響比進料口尺(chi)寸(cun)及溢流(liu)(liu)(liu)管直(zhi)(zhi)徑的(de)影(ying)響相(xiang)對來說小(xiao)一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水力(li)(li)(li)旋流(liu)器的內表(biao)面粗(cu)糙度(du)(du)及裝(zhuang)配(pei)精度(du)(du)對其生產(chan)能力(li)(li)(li)、分離效(xiao)率(lv)等性能參數(shu)的影響較小(xiao)，但是在生產(chan)實踐及研究發現(xian)，水力(li)(li)(li)旋流(liu)器的內表(biao)面內襯鑫海(hai)耐磨(mo)橡膠，耐磨(mo)防腐，比較光滑(hua)，將(jiang)會增大(da)流(liu)動(dong)阻(zu)力(li)(li)(li)，同(tong)時(shi)分離效(xiao)率(lv)也有所增加，同(tong)時(shi)采用(yong)較粗(cu)糙內壁的水力(li)(li)(li)旋流(liu)器，其流(liu)動(dong)阻(zu)力(li)(li)(li)將(jiang)會降低，同(tong)時(shi)底流(liu)量(liang)增大(da)。

（10）進料粘度：分離(li)粒徑和進(jin)料粘度的平(ping)方根成正比，亦即(ji)進(jin)料粘度的增(zeng)加會(hui)導致分離(li)粒徑的增(zeng)大。水(shui)力旋流器的生產能(neng)力和分流比也(ye)會(hui)隨著粘度的提高而增(zeng)加。

（11）錐比：錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)是(shi)底流口直徑和溢流口直徑之比(bi)(bi)，是(shi)設(she)計旋流器(qi)的(de)(de)主要(yao)(yao)參數(shu)，也是(shi)操作調整分(fen)級(ji)指(zhi)標(biao)的(de)(de)重要(yao)(yao)因素(su)。錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)大，分(fen)級(ji)粒度(du)小，錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)小，分(fen)級(ji)粒度(du)大；錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)取值范圍在0.35～0.65），由于(yu)溢流口直徑是(shi)不可調參數(shu)，所以(yi)在生產中主要(yao)(yao)通過(guo)更換(huan)不同的(de)(de)底流口來選擇適宜的(de)(de)錐(zhui)(zhui)比(bi)(bi)。

2、操作參數

（1）入料壓力：入(ru)料(liao)(liao)壓力(li)(li)是旋流(liu)器工作(zuo)的重要參(can)數。提高(gao)入(ru)料(liao)(liao)壓力(li)(li)，可以增(zeng)(zeng)大礦漿流(liu)速，物料(liao)(liao)所受離心力(li)(li)增(zeng)(zeng)大，可以提高(gao)分(fen)級(ji)效率和底流(liu)濃度，但通過(guo)增(zeng)(zeng)大壓力(li)(li)來降低分(fen)級(ji)粒(li)度收效甚微，動能消耗卻大幅(fu)度增(zeng)(zeng)加，旋流(liu)器整(zheng)體特別是底流(liu)嘴磨(mo)損(sun)更(geng)加嚴(yan)重。處(chu)理粗物料(liao)(liao)時采(cai)用(yong)低壓力(li)(li)（0.05～0.1MPa）操作(zuo)，處(chu)理細粒(li)及泥質物料(liao)(liao)時采(cai)用(yong)高(gao)壓力(li)(li)（0.1～0.3MPa）操作(zuo)。

（2）入料量：增大(da)入(ru)料量(liang)，分級粒(li)度變粗，減小入(ru)料量(liang)，分級粒(li)度變細。

（3）濃度：當旋流器尺(chi)寸和壓(ya)力一定時(shi)，入(ru)(ru)料濃度對溢(yi)流粒度及分(fen)級(ji)效率(lv)有重要(yao)影響。入(ru)(ru)料濃度高，流體的粘滯阻力增加，分(fen)級(ji)粒度變粗，分(fen)級(ji)效率(lv)降低(di)。實踐表明，分(fen)級(ji)粒度為0.074mm時(shi)，入(ru)(ru)料濃度以10%～20%為宜。

（4）入料粒度：入(ru)料(liao)(liao)粒(li)度的(de)變化會(hui)明顯地影響水力旋流器的(de)分級(ji)效果(guo)。在其它參數不變時(shi)，入(ru)料(liao)(liao)中(zhong)小于分級(ji)粒(li)度的(de)物料(liao)(liao)含量(liang)少(shao)時(shi)，則(ze)底流中(zhong)的(de)細粒(li)含量(liang)少(shao)，濃度高，而溢流中(zhong)的(de)粗顆粒(li)含量(liang)增(zeng)加，旋流器的(de)分級(ji)效率下降；當(dang)入(ru)料(liao)(liao)中(zhong)接近(jin)分級(ji)粒(li)度的(de)物料(liao)(liao)多(duo)時(shi)，則(ze)底流中(zhong)的(de)細粒(li)物料(liao)(liao)多(duo)，溢流中(zhong)的(de)粗粒(li)物料(liao)(liao)多(duo)，分級(ji)效果(guo)下降。

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)體的運動形式分為以(yi)下幾種。

1、外旋流和內旋流

外(wai)旋(xuan)流和(he)內旋(xuan)流是水(shui)力旋(xuan)流器運動的(de)主要(yao)形式(shi)，它們的(de)旋(xuan)轉方向相(xiang)同，但其運動方向相(xiang)反。外(wai)旋(xuan)流攜帶(dai)粗而(er)重(zhong)的(de)固體(ti)物料由沉(chen)(chen)砂口排(pai)出，為沉(chen)(chen)砂產(chan)物；內旋(xuan)流攜帶(dai)細而(er)輕的(de)固體(ti)物料有溢(yi)流口排(pai)出，為溢(yi)流產(chan)物。具(ju)體(ti)如(ru)圖(tu)所示

2、短路流

給入旋(xuan)(xuan)流(liu)器的(de)(de)兩相流(liu)體，由于其器壁(bi)(bi)的(de)(de)摩擦阻力作用(yong)，其中(zhong)一部(bu)分先(xian)向上(shang)再沿(yan)(yan)頂(ding)蓋(gai)下表(biao)面向內(nei)，又沿(yan)(yan)旋(xuan)(xuan)渦(wo)溢(yi)流(liu)管外壁(bi)(bi)向下運動，最后同內(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)匯合由溢(yi)流(liu)管的(de)(de)溢(yi)流(liu)口排出。這部(bu)分蓋(gai)下流(liu)就是(shi)通常(chang)所(suo)說的(de)(de)短(duan)路流(liu)，由于其直(zhi)(zhi)接進入溢(yi)流(liu)產物(wu)，未經(jing)分離作用(yong)，故而直(zhi)(zhi)接影響(xiang)分離效果。

3、循環流

從(cong)外旋(xuan)流(liu)以螺線渦(wo)形式內(nei)遷到(dao)內(nei)旋(xuan)流(liu)的兩相流(liu)體，由于(yu)溢流(liu)管(guan)的溢流(liu)口來(lai)不及(ji)將(jiang)其全部排出，其中未(wei)被排出的部分流(liu)體將(jiang)在旋(xuan)流(liu)器(qi)的旋(xuan)渦(wo)溢流(liu)管(guan)與器(qi)壁之間的空間，作(zuo)由下(xia)(xia)而上(shang)再(zai)由上(shang)而下(xia)(xia)的循(xun)環運動(dong)，形成(cheng)循(xun)環流(liu)。

4、零速包絡面

由于外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)和(he)(he)內(nei)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體運動方式(shi)不同，而(er)且內(nei)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)是由外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)運動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)逐漸內(nei)遷形成，那么其中(zhong)(zhong)必有軸向(xiang)速度(du)等(deng)于零的(de)(de)跡(ji)點。旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器正常分離過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，流(liu)(liu)(liu)體軸向(xiang)速度(du)為零的(de)(de)軌跡(ji)叫(jiao)零速包絡(luo)(luo)面。零速包絡(luo)(luo)面是循環流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心線，也是內(nei)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)和(he)(he)外旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)分界線。結(jie)構參數一定的(de)(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)器，其零速包絡(luo)(luo)面的(de)(de)形狀和(he)(he)大小基本不變。

5、最大切線速度軌跡面

給入(ru)旋流(liu)器的兩相(xiang)流(liu)體，以(yi)外旋流(liu)以(yi)螺線(xian)(xian)渦(wo)形式向內旋流(liu)內遷的過程中，其流(liu)體質(zhi)點的切線(xian)(xian)速度(du)(du)有(you)一最(zui)大值，即最(zui)大切線(xian)(xian)速度(du)(du)。正常(chang)工作時，旋流(liu)器中流(liu)體質(zhi)點最(zui)大切線(xian)(xian)速度(du)(du)的軌跡叫最(zui)大切線(xian)(xian)速度(du)(du)軌跡面(mian)。

6、空氣柱

給入旋流(liu)(liu)器的(de)兩相流(liu)(liu)體，以螺線渦運動時(shi)，隨著旋轉半徑的(de)逐漸減小(xiao)，其(qi)質點切線速度越(yue)來(lai)越(yue)大，當達到某一數值時(shi)將形成低(di)于外部空間(jian)壓(ya)力的(de)負壓(ya)區(qu)。進入負壓(ya)區(qu)的(de)流(liu)(liu)體將會(hui)從中(zhong)析出(chu)空氣(qi)，與此同時(shi)外部空間(jian)的(de)空氣(qi)亦會(hui)通過排出(chu)口(kou)（沉砂口(kou)和(he)溢流(liu)(liu)口(kou)）進入負壓(ya)區(qu)形成空氣(qi)柱。