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(xuan)流器直(zhi)徑主(zhu)要影響生產(chan)能(neng)力和分離粒度(du)的大小。一般說來，生產(chan)能(neng)力和分離粒度(du)隨著水(shui)力旋(xuan)流器直(zhi)徑增(zeng)大而(er)增(zeng)大。

（2）入料管直徑Di：入料口的大小對處理能(neng)力、分(fen)級(ji)粒度及分(fen)級(ji)效率均有(you)一定(ding)影響。入料管(guan)直(zhi)徑增(zeng)大，分(fen)級(ji)粒度變粗，其直(zhi)徑與旋流器直(zhi)徑呈一定(ding)比(bi)例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增大(da)(da)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)(ji)粒(li)(li)度變(bian)粗，減小(xiao)(xiao)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)(ji)粒(li)(li)度變(bian)細(xi)。一般(ban)來說對細(xi)粒(li)(li)級(ji)(ji)物料分(fen)(fen)級(ji)(ji)，采(cai)用較(jiao)小(xiao)(xiao)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)，通常取10～15°；粗粒(li)(li)級(ji)(ji)分(fen)(fen)級(ji)(ji)和(he)濃縮用旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)一般(ban)采(cai)用較(jiao)大(da)(da)的(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)，通常在20～45°。水力(li)旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)內(nei)的(de)流(liu)(liu)體阻力(li)隨著錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)增大(da)(da)而(er)增大(da)(da)。在同一進口(kou)壓(ya)力(li)下，由于流(liu)(liu)體阻力(li)增大(da)(da)，其生產能力(li)要減小(xiao)(xiao)。分(fen)(fen)離(li)粒(li)(li)度隨其錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)增大(da)(da)而(er)增大(da)(da)，總分(fen)(fen)離(li)效率降低，而(er)底流(liu)(liu)中混(hun)入(ru)的(de)細(xi)顆粒(li)(li)較(jiao)少。

（4）溢流管直徑：增(zeng)(zeng)大溢(yi)(yi)流(liu)管直徑，溢(yi)(yi)流(liu)量(liang)增(zeng)(zeng)大，溢(yi)(yi)流(liu)粒度變(bian)粗，底流(liu)中細粒級減少(shao)，底流(liu)濃度增(zeng)(zeng)加。根據筒體直徑確定(ding)溢(yi)(yi)流(liu)管直徑，取值(zhi)范圍Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流(liu)管內(nei)徑是影(ying)響水力旋流(liu)器(qi)性(xing)能(neng)的一個(ge)最重要的尺寸，它的變(bian)化會影(ying)響到水力旋流(liu)器(qi)所有的工藝指標(biao)。當進口壓力不變(bian)，在一定(ding)范圍內(nei)，旋流(liu)器(qi)的生(sheng)產能(neng)力近似正比(bi)于(yu)溢(yi)(yi)流(liu)管直徑。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)(guan)插(cha)(cha)入(ru)(ru)(ru)深(shen)度(du)是(shi)溢(yi)(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)(guan)插(cha)(cha)入(ru)(ru)(ru)到(dao)旋流(liu)器內(nei)部一節長度(du)，指的是(shi)溢(yi)(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)(guan)底部到(dao)旋流(liu)器頂蓋(gai)的距離。減小溢(yi)(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)(guan)插(cha)(cha)入(ru)(ru)(ru)深(shen)度(du)，分級粒(li)度(du)變細；增大溢(yi)(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)(guan)插(cha)(cha)入(ru)(ru)(ru)深(shen)度(du)，分級粒(li)度(du)變粗(cu)；通(tong)常溢(yi)(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)(guan)插(cha)(cha)入(ru)(ru)(ru)深(shen)度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表(biao)明：溢流(liu)管壁(bi)厚增加，可以(yi)在某種程(cheng)度上(shang)提(ti)高旋流(liu)器的分離效率，并降低(di)其內部(bu)能(neng)(neng)量損失(shi)，而且還能(neng)(neng)提(ti)高水力(li)旋流(liu)器的生產能(neng)(neng)力(li)。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)(jin)(jin)料(liao)口的(de)形(xing)狀(zhuang)和尺寸對(dui)其生產能力、分(fen)離(li)效率等工(gong)業指(zhi)標有重(zhong)要(yao)的(de)影響。進(jin)(jin)(jin)料(liao)口的(de)作用主(zhu)要(yao)是將作直線運(yun)動(dong)的(de)液流在柱段進(jin)(jin)(jin)口處轉(zhuan)變(bian)為(wei)圓周運(yun)動(dong)。進(jin)(jin)(jin)料(liao)口按(an)照截面形(xing)狀(zhuang)可以(yi)分(fen)為(wei)圓形(xing)和矩形(xing)兩種。

（8）底流口直徑（d）：底(di)流(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)增大，分(fen)級(ji)粒度(du)變細，底(di)流(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)減小，分(fen)級(ji)粒度(du)變粗(cu)。根(gen)據旋流(liu)(liu)器(qi)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)確定底(di)流(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)，取(qu)值范(fan)圍(wei)d=（0.15-0.25）D，底(di)流(liu)(liu)口(kou)是(shi)旋流(liu)(liu)器(qi)中最(zui)易磨損的部位(wei)。底(di)流(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的增大，會使水力(li)旋流(liu)(liu)器(qi)的生產能力(li)相應的增大，但其影(ying)響比進(jin)料口(kou)尺(chi)寸(cun)及溢流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的影(ying)響相對來說小一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水力(li)旋(xuan)流器的(de)內表面粗糙度及裝(zhuang)配精度對(dui)其(qi)生(sheng)產能(neng)力(li)、分離(li)效(xiao)率(lv)(lv)等(deng)性能(neng)參數的(de)影(ying)響較小，但是在生(sheng)產實踐及研究發現，水力(li)旋(xuan)流器的(de)內表面內襯鑫海耐磨(mo)橡(xiang)膠，耐磨(mo)防腐，比較光滑(hua)，將(jiang)會(hui)增大流動阻力(li)，同時(shi)分離(li)效(xiao)率(lv)(lv)也有(you)所(suo)增加，同時(shi)采用較粗糙內壁(bi)的(de)水力(li)旋(xuan)流器，其(qi)流動阻力(li)將(jiang)會(hui)降低，同時(shi)底(di)流量增大。

（10）進料粘度：分(fen)離粒徑和進(jin)料粘(zhan)度的(de)平方根成正比，亦即進(jin)料粘(zhan)度的(de)增加(jia)會導致分(fen)離粒徑的(de)增大。水力(li)旋流器的(de)生產能(neng)力(li)和分(fen)流比也(ye)會隨(sui)著粘(zhan)度的(de)提高而增加(jia)。

（11）錐比：錐比是(shi)底(di)流(liu)(liu)口(kou)直徑和溢流(liu)(liu)口(kou)直徑之比，是(shi)設計(ji)旋流(liu)(liu)器的主(zhu)要參數，也是(shi)操作(zuo)調(diao)整分級指標的重要因素。錐比大(da)，分級粒度小，錐比小，分級粒度大(da)；錐比取值范圍在0.35～0.65），由于溢流(liu)(liu)口(kou)直徑是(shi)不可調(diao)參數，所以在生(sheng)產中主(zhu)要通過更換(huan)不同的底(di)流(liu)(liu)口(kou)來選(xuan)擇適宜的錐比。

2、操作參數

（1）入料壓力：入(ru)料壓力是旋(xuan)流(liu)器工作(zuo)(zuo)的(de)重要參數。提高(gao)(gao)(gao)入(ru)料壓力，可(ke)(ke)以增大礦漿流(liu)速，物料所受離(li)心力增大，可(ke)(ke)以提高(gao)(gao)(gao)分級(ji)效(xiao)率和底流(liu)濃度，但通過增大壓力來降低(di)分級(ji)粒度收效(xiao)甚微，動能消耗(hao)卻(que)大幅度增加，旋(xuan)流(liu)器整(zheng)體(ti)特別是底流(liu)嘴磨(mo)損更加嚴重。處理(li)粗物料時(shi)采(cai)用低(di)壓力（0.05～0.1MPa）操作(zuo)(zuo)，處理(li)細粒及泥質物料時(shi)采(cai)用高(gao)(gao)(gao)壓力（0.1～0.3MPa）操作(zuo)(zuo)。

（2）入料量：增(zeng)大入(ru)料(liao)量，分級粒度變(bian)粗，減小入(ru)料(liao)量，分級粒度變(bian)細。

（3）濃度：當旋(xuan)流器尺(chi)寸和壓(ya)力一定(ding)時，入料(liao)濃度(du)對溢流粒(li)(li)度(du)及分(fen)(fen)級效率有重要影響。入料(liao)濃度(du)高，流體的(de)粘滯阻(zu)力增加(jia)，分(fen)(fen)級粒(li)(li)度(du)變粗，分(fen)(fen)級效率降(jiang)低。實踐表明，分(fen)(fen)級粒(li)(li)度(du)為0.074mm時，入料(liao)濃度(du)以(yi)10%～20%為宜。

（4）入料粒度：入料(liao)粒(li)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)會明顯地影響水(shui)力旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)果(guo)。在其(qi)它參數不(bu)變時(shi)，入料(liao)中小于(yu)分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)含量少(shao)(shao)時(shi)，則底流中的(de)(de)(de)(de)細(xi)粒(li)含量少(shao)(shao)，濃(nong)度(du)(du)(du)高，而溢流中的(de)(de)(de)(de)粗顆粒(li)含量增加，旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)率下降(jiang)；當入料(liao)中接(jie)近分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)多時(shi)，則底流中的(de)(de)(de)(de)細(xi)粒(li)物(wu)(wu)料(liao)多，溢流中的(de)(de)(de)(de)粗粒(li)物(wu)(wu)料(liao)多，分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)果(guo)下降(jiang)。

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，流體的運動形式分為以下幾種。

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)運動的主(zhu)要(yao)形式，它們的旋(xuan)轉方向(xiang)相同，但其(qi)運動方向(xiang)相反(fan)。外(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)攜帶粗而(er)重的固體(ti)物料由沉(chen)砂(sha)口排(pai)出，為(wei)沉(chen)砂(sha)產(chan)物；內旋(xuan)流(liu)(liu)攜帶細而(er)輕的固體(ti)物料有溢流(liu)(liu)口排(pai)出，為(wei)溢流(liu)(liu)產(chan)物。具(ju)體(ti)如(ru)圖(tu)所示

2、短路流

給入旋流(liu)(liu)器的兩相流(liu)(liu)體，由于其器壁(bi)的摩擦(ca)阻力作(zuo)用，其中一部分(fen)(fen)先(xian)向上再沿頂蓋下表面(mian)向內(nei)，又沿旋渦溢流(liu)(liu)管(guan)外壁(bi)向下運動(dong)，最后同內(nei)旋流(liu)(liu)匯合由溢流(liu)(liu)管(guan)的溢流(liu)(liu)口排出。這部分(fen)(fen)蓋下流(liu)(liu)就是(shi)通(tong)常所(suo)說的短路流(liu)(liu)，由于其直接進入溢流(liu)(liu)產物，未經分(fen)(fen)離(li)作(zuo)用，故而(er)直接影(ying)響分(fen)(fen)離(li)效果。

3、循環流

從外旋流(liu)(liu)以(yi)螺線渦形式內遷到內旋流(liu)(liu)的(de)兩相(xiang)流(liu)(liu)體(ti)，由于(yu)溢流(liu)(liu)管的(de)溢流(liu)(liu)口來不及將其(qi)全部排(pai)出(chu)，其(qi)中未被排(pai)出(chu)的(de)部分流(liu)(liu)體(ti)將在旋流(liu)(liu)器的(de)旋渦溢流(liu)(liu)管與器壁之(zhi)間的(de)空間，作由下而(er)上再由上而(er)下的(de)循環運動，形成循環流(liu)(liu)。

4、零速包絡面

由(you)于外旋(xuan)(xuan)流(liu)和內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)的(de)(de)(de)流(liu)體運動方(fang)式不同，而且(qie)內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)是(shi)(shi)由(you)外旋(xuan)(xuan)流(liu)運動過程(cheng)中逐漸內(nei)(nei)遷形成(cheng)，那(nei)么其中必有(you)軸(zhou)向(xiang)速(su)(su)度(du)等于零(ling)的(de)(de)(de)跡點。旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)正常分離過程(cheng)中，流(liu)體軸(zhou)向(xiang)速(su)(su)度(du)為零(ling)的(de)(de)(de)軌跡叫零(ling)速(su)(su)包(bao)(bao)絡面。零(ling)速(su)(su)包(bao)(bao)絡面是(shi)(shi)循(xun)環流(liu)的(de)(de)(de)中心線(xian)，也(ye)是(shi)(shi)內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)和外旋(xuan)(xuan)流(liu)的(de)(de)(de)分界線(xian)。結構參數一定的(de)(de)(de)旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)，其零(ling)速(su)(su)包(bao)(bao)絡面的(de)(de)(de)形狀和大小基本(ben)不變(bian)。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋(xuan)流(liu)器(qi)的兩(liang)相流(liu)體(ti)，以外旋(xuan)流(liu)以螺線渦形式向(xiang)內(nei)旋(xuan)流(liu)內(nei)遷的過程中(zhong)，其流(liu)體(ti)質點(dian)的切(qie)(qie)線速度有一最(zui)大(da)值(zhi)，即最(zui)大(da)切(qie)(qie)線速度。正常工(gong)作時，旋(xuan)流(liu)器(qi)中(zhong)流(liu)體(ti)質點(dian)最(zui)大(da)切(qie)(qie)線速度的軌跡叫最(zui)大(da)切(qie)(qie)線速度軌跡面。

6、空氣柱

給入(ru)旋流(liu)器的(de)兩相流(liu)體，以螺線(xian)渦(wo)運動時，隨(sui)著旋轉半徑的(de)逐(zhu)漸減小，其質點切線(xian)速度越(yue)來越(yue)大，當達到某(mou)一(yi)數值時將(jiang)形成低于外(wai)部空(kong)間壓(ya)力的(de)負壓(ya)區(qu)。進入(ru)負壓(ya)區(qu)的(de)流(liu)體將(jiang)會從中析(xi)出(chu)空(kong)氣(qi)，與此同(tong)時外(wai)部空(kong)間的(de)空(kong)氣(qi)亦會通過排出(chu)口（沉砂(sha)口和溢流(liu)口）進入(ru)負壓(ya)區(qu)形成空(kong)氣(qi)柱。