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(li)(li)旋流器直(zhi)徑主要(yao)影響(xiang)生(sheng)產能力(li)(li)和(he)分離粒度的(de)大(da)小。一般(ban)說來，生(sheng)產能力(li)(li)和(he)分離粒度隨(sui)著水力(li)(li)旋流器直(zhi)徑增大(da)而增大(da)。

（2）入料管直徑Di：入(ru)料口(kou)的大(da)小對處(chu)理能力(li)、分級(ji)粒度(du)及分級(ji)效率均有一(yi)定影響。入(ru)料管(guan)直(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da)，分級(ji)粒度(du)變粗(cu)，其直(zhi)徑(jing)與旋流器(qi)直(zhi)徑(jing)呈(cheng)一(yi)定比(bi)例(li)，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增大(da)(da)(da)錐(zhui)(zhui)(zhui)角，分(fen)(fen)級粒(li)度(du)變粗(cu)，減小(xiao)錐(zhui)(zhui)(zhui)角，分(fen)(fen)級粒(li)度(du)變細。一(yi)般來(lai)說對(dui)細粒(li)級物料分(fen)(fen)級，采用較(jiao)小(xiao)錐(zhui)(zhui)(zhui)角的(de)(de)旋流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)，通常取10～15°；粗(cu)粒(li)級分(fen)(fen)級和濃縮用旋流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)一(yi)般采用較(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)錐(zhui)(zhui)(zhui)角，通常在20～45°。水力旋流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)內的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)阻力隨(sui)(sui)著錐(zhui)(zhui)(zhui)角的(de)(de)增大(da)(da)(da)而(er)增大(da)(da)(da)。在同一(yi)進口壓力下，由于流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)阻力增大(da)(da)(da)，其生產(chan)能力要減小(xiao)。分(fen)(fen)離粒(li)度(du)隨(sui)(sui)其錐(zhui)(zhui)(zhui)角的(de)(de)增大(da)(da)(da)而(er)增大(da)(da)(da)，總(zong)分(fen)(fen)離效率降低(di)，而(er)底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)中混入的(de)(de)細顆粒(li)較(jiao)少。

（4）溢流管直徑：增(zeng)大(da)溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)量(liang)增(zeng)大(da)，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)粒度變粗，底(di)流(liu)(liu)中細粒級減少，底(di)流(liu)(liu)濃(nong)度增(zeng)加。根(gen)據(ju)筒體直(zhi)徑(jing)(jing)確(que)定溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)，取值范(fan)圍(wei)Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管內徑(jing)(jing)是影響水(shui)力(li)旋(xuan)流(liu)(liu)器性能的(de)一個最重(zhong)要(yao)的(de)尺寸，它(ta)的(de)變化會影響到水(shui)力(li)旋(xuan)流(liu)(liu)器所有的(de)工藝指標。當進口壓力(li)不變，在一定范(fan)圍(wei)內，旋(xuan)流(liu)(liu)器的(de)生(sheng)產(chan)能力(li)近似正比于(yu)溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢流(liu)管(guan)插(cha)(cha)入(ru)深度(du)是溢流(liu)管(guan)插(cha)(cha)入(ru)到旋流(liu)器內部一節長度(du)，指的是溢流(liu)管(guan)底(di)部到旋流(liu)器頂蓋的距離。減(jian)小溢流(liu)管(guan)插(cha)(cha)入(ru)深度(du)，分(fen)級粒度(du)變(bian)細；增大溢流(liu)管(guan)插(cha)(cha)入(ru)深度(du)，分(fen)級粒度(du)變(bian)粗；通(tong)常溢流(liu)管(guan)插(cha)(cha)入(ru)深度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研(yan)究表明(ming)：溢流管壁厚增加，可以在某(mou)種程度(du)上提高旋(xuan)流器的分(fen)離效率(lv)，并降(jiang)低其內部(bu)能(neng)(neng)量損失，而且還能(neng)(neng)提高水力旋(xuan)流器的生產(chan)能(neng)(neng)力。

（7）進料口斷面尺寸：進料口(kou)(kou)的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)和尺寸(cun)對其生產能力、分(fen)離效率(lv)等(deng)工業指標有重要的(de)影響。進料口(kou)(kou)的(de)作用主要是將作直(zhi)線運(yun)動(dong)的(de)液(ye)流在柱段進口(kou)(kou)處(chu)轉變為(wei)圓周運(yun)動(dong)。進料口(kou)(kou)按照截面形(xing)(xing)狀(zhuang)可以分(fen)為(wei)圓形(xing)(xing)和矩形(xing)(xing)兩種。

（8）底流口直徑（d）：底流口直徑(jing)增(zeng)大，分(fen)級(ji)粒度(du)變細，底流口直徑(jing)減(jian)小(xiao)，分(fen)級(ji)粒度(du)變粗。根據旋(xuan)(xuan)流器(qi)直徑(jing)確定底流口直徑(jing)，取值范圍d=（0.15-0.25）D，底流口是旋(xuan)(xuan)流器(qi)中最易磨損的(de)部位。底流口直徑(jing)的(de)增(zeng)大，會使水力旋(xuan)(xuan)流器(qi)的(de)生產能力相應(ying)的(de)增(zeng)大，但其影(ying)響比進料(liao)口尺寸及溢流管(guan)直徑(jing)的(de)影(ying)響相對(dui)來說小(xiao)一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)(li)旋流(liu)(liu)器的(de)內(nei)(nei)(nei)表面粗糙度及裝(zhuang)配精(jing)度對其(qi)(qi)生產(chan)能力(li)(li)、分離效率等(deng)性能參數的(de)影響較小，但是(shi)在生產(chan)實踐及研究發現，水(shui)力(li)(li)旋流(liu)(liu)器的(de)內(nei)(nei)(nei)表面內(nei)(nei)(nei)襯(chen)鑫海耐(nai)磨橡膠，耐(nai)磨防腐，比較光滑，將會(hui)增(zeng)大流(liu)(liu)動阻(zu)力(li)(li)，同(tong)時(shi)分離效率也有所增(zeng)加，同(tong)時(shi)采(cai)用較粗糙內(nei)(nei)(nei)壁的(de)水(shui)力(li)(li)旋流(liu)(liu)器，其(qi)(qi)流(liu)(liu)動阻(zu)力(li)(li)將會(hui)降低(di)，同(tong)時(shi)底(di)流(liu)(liu)量增(zeng)大。

（10）進料粘度：分(fen)離粒(li)徑和進料(liao)粘(zhan)度(du)的(de)平方根成正比(bi)，亦即進料(liao)粘(zhan)度(du)的(de)增加(jia)會導(dao)致分(fen)離粒(li)徑的(de)增大(da)。水力旋流器的(de)生產能力和分(fen)流比(bi)也(ye)會隨著(zhu)粘(zhan)度(du)的(de)提高而(er)增加(jia)。

（11）錐比：錐(zhui)比是(shi)底流口直(zhi)徑和溢流口直(zhi)徑之(zhi)比，是(shi)設計旋流器的主(zhu)要(yao)(yao)參(can)數，也是(shi)操作調(diao)整分級指標的重要(yao)(yao)因素。錐(zhui)比大，分級粒度小(xiao)，錐(zhui)比小(xiao)，分級粒度大；錐(zhui)比取值范(fan)圍在0.35～0.65），由(you)于溢流口直(zhi)徑是(shi)不可(ke)調(diao)參(can)數，所(suo)以在生產中(zhong)主(zhu)要(yao)(yao)通(tong)過更換不同的底流口來(lai)選擇適宜的錐(zhui)比。

2、操作參數

（1）入料壓力：入料(liao)(liao)壓力是旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)工作的重(zhong)要(yao)參數(shu)。提(ti)高(gao)入料(liao)(liao)壓力，可(ke)以增(zeng)大(da)(da)礦漿(jiang)流(liu)速，物料(liao)(liao)所受離心力增(zeng)大(da)(da)，可(ke)以提(ti)高(gao)分級效率和底(di)流(liu)濃度(du)，但(dan)通過(guo)增(zeng)大(da)(da)壓力來降低(di)分級粒度(du)收效甚微，動能消耗卻大(da)(da)幅度(du)增(zeng)加，旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)整體特(te)別是底(di)流(liu)嘴(zui)磨損更(geng)加嚴重(zhong)。處(chu)理粗物料(liao)(liao)時采用(yong)低(di)壓力（0.05～0.1MPa）操(cao)作，處(chu)理細粒及泥質(zhi)物料(liao)(liao)時采用(yong)高(gao)壓力（0.1～0.3MPa）操(cao)作。

（2）入料量：增大入料量(liang)，分(fen)級(ji)粒(li)度(du)變粗，減(jian)小入料量(liang)，分(fen)級(ji)粒(li)度(du)變細。

（3）濃度：當旋流(liu)器尺寸和壓(ya)力一定時(shi)，入料濃(nong)度對溢流(liu)粒度及分級(ji)效率有重要影響。入料濃(nong)度高，流(liu)體的粘滯阻(zu)力增加，分級(ji)粒度變粗，分級(ji)效率降低。實踐表明，分級(ji)粒度為0.074mm時(shi)，入料濃(nong)度以10%～20%為宜。

（4）入料粒度：入(ru)料粒(li)(li)度的(de)(de)(de)變化會明(ming)顯地(di)影響(xiang)水力旋流器的(de)(de)(de)分級(ji)效果。在其(qi)它參數不(bu)變時(shi)，入(ru)料中(zhong)(zhong)小于分級(ji)粒(li)(li)度的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料含量(liang)少時(shi)，則底流中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細(xi)粒(li)(li)含量(liang)少，濃(nong)度高，而溢流中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)粗顆粒(li)(li)含量(liang)增加，旋流器的(de)(de)(de)分級(ji)效率下(xia)降；當入(ru)料中(zhong)(zhong)接近(jin)分級(ji)粒(li)(li)度的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料多(duo)(duo)時(shi)，則底流中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細(xi)粒(li)(li)物(wu)(wu)料多(duo)(duo)，溢流中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)粗粒(li)(li)物(wu)(wu)料多(duo)(duo)，分級(ji)效果下(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，流體的運動形式分為以下幾(ji)種(zhong)。

1、外旋流和內旋流

外(wai)旋(xuan)流和內(nei)旋(xuan)流是水(shui)力旋(xuan)流器運動(dong)的(de)主要形式(shi)，它們的(de)旋(xuan)轉方向(xiang)相(xiang)(xiang)同(tong)，但其運動(dong)方向(xiang)相(xiang)(xiang)反。外(wai)旋(xuan)流攜帶粗而(er)重的(de)固體物(wu)料由(you)沉砂(sha)口(kou)排(pai)出，為沉砂(sha)產(chan)物(wu)；內(nei)旋(xuan)流攜帶細而(er)輕的(de)固體物(wu)料有溢(yi)流口(kou)排(pai)出，為溢(yi)流產(chan)物(wu)。具體如圖所(suo)示

2、短路流

給入旋(xuan)流(liu)器(qi)(qi)的兩相(xiang)流(liu)體，由于其(qi)器(qi)(qi)壁的摩擦阻力作用，其(qi)中一部(bu)(bu)分(fen)(fen)先向上(shang)再沿頂蓋下表面向內，又沿旋(xuan)渦溢(yi)流(liu)管外(wai)壁向下運(yun)動，最后(hou)同內旋(xuan)流(liu)匯(hui)合由溢(yi)流(liu)管的溢(yi)流(liu)口排出。這部(bu)(bu)分(fen)(fen)蓋下流(liu)就是(shi)通常(chang)所(suo)說(shuo)的短路流(liu)，由于其(qi)直(zhi)接(jie)進(jin)入溢(yi)流(liu)產物，未經(jing)分(fen)(fen)離(li)(li)作用，故而直(zhi)接(jie)影響(xiang)分(fen)(fen)離(li)(li)效果。

3、循環流

從外旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)以螺線渦形(xing)式內(nei)遷到內(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)的(de)兩(liang)相(xiang)流(liu)(liu)(liu)體(ti)，由于溢流(liu)(liu)(liu)管的(de)溢流(liu)(liu)(liu)口來(lai)不(bu)及將其全部排出，其中(zhong)未被排出的(de)部分流(liu)(liu)(liu)體(ti)將在旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)旋(xuan)渦溢流(liu)(liu)(liu)管與器(qi)壁之間(jian)的(de)空(kong)間(jian)，作由下而(er)上再由上而(er)下的(de)循(xun)(xun)環運動(dong)，形(xing)成循(xun)(xun)環流(liu)(liu)(liu)。

4、零速包絡面

由(you)于外(wai)(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)內(nei)(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體運動方式不(bu)同(tong)，而且內(nei)(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)由(you)外(wai)(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)運動過程中(zhong)逐漸(jian)內(nei)(nei)遷形成，那么其中(zhong)必(bi)有軸向速度(du)等于零(ling)(ling)的(de)跡(ji)點。旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)正常分離(li)過程中(zhong)，流(liu)(liu)(liu)(liu)體軸向速度(du)為零(ling)(ling)的(de)軌跡(ji)叫(jiao)零(ling)(ling)速包(bao)絡(luo)面。零(ling)(ling)速包(bao)絡(luo)面是(shi)(shi)循環流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)中(zhong)心線，也是(shi)(shi)內(nei)(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)外(wai)(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)分界線。結構參數一定(ding)的(de)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)，其零(ling)(ling)速包(bao)絡(luo)面的(de)形狀和(he)大小基(ji)本不(bu)變(bian)。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋流(liu)器的兩相(xiang)流(liu)體(ti)，以外(wai)旋流(liu)以螺(luo)線渦形(xing)式向內旋流(liu)內遷(qian)的過程中，其流(liu)體(ti)質點(dian)的切線速(su)度(du)有一最(zui)大值，即最(zui)大切線速(su)度(du)。正常工作時，旋流(liu)器中流(liu)體(ti)質點(dian)最(zui)大切線速(su)度(du)的軌跡叫最(zui)大切線速(su)度(du)軌跡面。

6、空氣柱

給入(ru)(ru)旋(xuan)流器的(de)兩相流體(ti)，以螺(luo)線(xian)(xian)渦運動時(shi)(shi)，隨著旋(xuan)轉半徑的(de)逐漸減(jian)小(xiao)，其質點切線(xian)(xian)速度(du)越來越大，當達到某(mou)一數值時(shi)(shi)將形(xing)成低于外部空間壓(ya)力的(de)負壓(ya)區(qu)。進入(ru)(ru)負壓(ya)區(qu)的(de)流體(ti)將會從中析出空氣，與此同時(shi)(shi)外部空間的(de)空氣亦(yi)會通過排出口(kou)（沉砂(sha)口(kou)和溢流口(kou)）進入(ru)(ru)負壓(ya)區(qu)形(xing)成空氣柱。