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)(shui)力(li)(li)旋流器直徑主要影響生(sheng)產(chan)能力(li)(li)和(he)分(fen)離粒(li)度的大小(xiao)。一般說來，生(sheng)產(chan)能力(li)(li)和(he)分(fen)離粒(li)度隨著水(shui)(shui)力(li)(li)旋流器直徑增(zeng)大而(er)增(zeng)大。

（2）入料管直徑Di：入料口(kou)的(de)大小對處理能力、分(fen)級(ji)粒(li)度及分(fen)級(ji)效率均有一(yi)定(ding)影(ying)響。入料管直徑(jing)(jing)(jing)增大，分(fen)級(ji)粒(li)度變粗(cu)，其(qi)直徑(jing)(jing)(jing)與旋流器直徑(jing)(jing)(jing)呈一(yi)定(ding)比例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增(zeng)大(da)(da)錐(zhui)角(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)(ji)(ji)粒(li)(li)度變粗(cu)，減(jian)小(xiao)錐(zhui)角(jiao)(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)(ji)(ji)粒(li)(li)度變細(xi)。一(yi)般(ban)來說對(dui)細(xi)粒(li)(li)級(ji)(ji)(ji)物料(liao)分(fen)(fen)級(ji)(ji)(ji)，采(cai)用(yong)較小(xiao)錐(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)(de)旋(xuan)流(liu)器，通常(chang)取10～15°；粗(cu)粒(li)(li)級(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)級(ji)(ji)(ji)和濃縮用(yong)旋(xuan)流(liu)器一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)較大(da)(da)的(de)(de)錐(zhui)角(jiao)(jiao)，通常(chang)在(zai)20～45°。水(shui)力(li)(li)(li)旋(xuan)流(liu)器內的(de)(de)流(liu)體阻(zu)力(li)(li)(li)隨(sui)著錐(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而增(zeng)大(da)(da)。在(zai)同一(yi)進口壓力(li)(li)(li)下(xia)，由于流(liu)體阻(zu)力(li)(li)(li)增(zeng)大(da)(da)，其(qi)生產能力(li)(li)(li)要減(jian)小(xiao)。分(fen)(fen)離粒(li)(li)度隨(sui)其(qi)錐(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而增(zeng)大(da)(da)，總分(fen)(fen)離效率(lv)降低，而底流(liu)中(zhong)混入的(de)(de)細(xi)顆粒(li)(li)較少。

（4）溢流管直徑：增(zeng)(zeng)大(da)溢(yi)(yi)流管(guan)直徑，溢(yi)(yi)流量(liang)增(zeng)(zeng)大(da)，溢(yi)(yi)流粒度變粗，底流中細粒級減少，底流濃(nong)度增(zeng)(zeng)加。根據(ju)筒體直徑確定(ding)溢(yi)(yi)流管(guan)直徑，取值范(fan)圍(wei)Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流管(guan)內(nei)徑是影響(xiang)(xiang)水力(li)(li)旋流器性能(neng)的(de)一(yi)個最重要的(de)尺寸，它的(de)變化(hua)會影響(xiang)(xiang)到(dao)水力(li)(li)旋流器所有(you)的(de)工(gong)藝指標。當(dang)進口壓(ya)力(li)(li)不(bu)變，在一(yi)定(ding)范(fan)圍(wei)內(nei)，旋流器的(de)生產能(neng)力(li)(li)近似(si)正比(bi)于溢(yi)(yi)流管(guan)直徑。

（5）溢流管插入深度：溢流(liu)管(guan)插(cha)入深度(du)是(shi)(shi)溢流(liu)管(guan)插(cha)入到(dao)旋(xuan)流(liu)器內部一節長度(du)，指(zhi)的是(shi)(shi)溢流(liu)管(guan)底部到(dao)旋(xuan)流(liu)器頂蓋的距離(li)。減(jian)小溢流(liu)管(guan)插(cha)入深度(du)，分(fen)級(ji)粒度(du)變(bian)細；增(zeng)大溢流(liu)管(guan)插(cha)入深度(du)，分(fen)級(ji)粒度(du)變(bian)粗；通常溢流(liu)管(guan)插(cha)入深度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表明：溢流(liu)管壁厚增加，可(ke)以在某(mou)種程度上提(ti)高旋流(liu)器的分(fen)離效率，并降低其(qi)內部能(neng)量損失，而(er)且還(huan)能(neng)提(ti)高水力(li)旋流(liu)器的生產能(neng)力(li)。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)料(liao)口(kou)(kou)的(de)(de)形狀和尺(chi)寸對其(qi)生(sheng)產能力、分離效率等工業指標有重要的(de)(de)影響(xiang)。進(jin)料(liao)口(kou)(kou)的(de)(de)作(zuo)用主要是(shi)將作(zuo)直(zhi)線運動(dong)(dong)的(de)(de)液流在(zai)柱段進(jin)口(kou)(kou)處轉變(bian)為圓周運動(dong)(dong)。進(jin)料(liao)口(kou)(kou)按照截(jie)面形狀可以(yi)分為圓形和矩形兩種。

（8）底流口直徑（d）：底(di)(di)流(liu)口(kou)直徑(jing)(jing)增大，分(fen)級粒(li)度(du)變細，底(di)(di)流(liu)口(kou)直徑(jing)(jing)減小，分(fen)級粒(li)度(du)變粗。根據旋(xuan)流(liu)器直徑(jing)(jing)確定底(di)(di)流(liu)口(kou)直徑(jing)(jing)，取值范圍d=（0.15-0.25）D，底(di)(di)流(liu)口(kou)是(shi)旋(xuan)流(liu)器中最易磨(mo)損的(de)部位。底(di)(di)流(liu)口(kou)直徑(jing)(jing)的(de)增大，會使水力(li)旋(xuan)流(liu)器的(de)生產能力(li)相應的(de)增大，但其影響(xiang)比進料口(kou)尺寸及溢流(liu)管直徑(jing)(jing)的(de)影響(xiang)相對來說小一(yi)些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)旋流(liu)器的(de)(de)內(nei)表(biao)面粗糙(cao)度及(ji)裝(zhuang)配(pei)精度對其生(sheng)產(chan)能力(li)、分離效(xiao)率(lv)(lv)等(deng)性能參數(shu)的(de)(de)影(ying)響較小，但是在生(sheng)產(chan)實踐及(ji)研(yan)究發現，水(shui)力(li)旋流(liu)器的(de)(de)內(nei)表(biao)面內(nei)襯鑫海耐(nai)磨橡膠，耐(nai)磨防腐，比較光滑，將(jiang)會增(zeng)大流(liu)動阻力(li)，同時分離效(xiao)率(lv)(lv)也有所(suo)增(zeng)加(jia)，同時采用較粗糙(cao)內(nei)壁的(de)(de)水(shui)力(li)旋流(liu)器，其流(liu)動阻力(li)將(jiang)會降低，同時底(di)流(liu)量增(zeng)大。

（10）進料粘度：分(fen)離(li)粒徑和進料粘(zhan)度(du)的(de)平方根成正(zheng)比，亦即進料粘(zhan)度(du)的(de)增加會導致分(fen)離(li)粒徑的(de)增大。水力(li)旋流(liu)器的(de)生產(chan)能力(li)和分(fen)流(liu)比也會隨著粘(zhan)度(du)的(de)提高而增加。

（11）錐比：錐比是(shi)底(di)流(liu)(liu)口直徑(jing)和溢流(liu)(liu)口直徑(jing)之比，是(shi)設計旋流(liu)(liu)器的主要參(can)數(shu)(shu)，也是(shi)操作調(diao)整分級(ji)指標的重要因素。錐比大(da)，分級(ji)粒度小，錐比小，分級(ji)粒度大(da)；錐比取值(zhi)范圍(wei)在0.35～0.65），由(you)于溢流(liu)(liu)口直徑(jing)是(shi)不(bu)可(ke)調(diao)參(can)數(shu)(shu)，所以(yi)在生產中主要通過更換不(bu)同的底(di)流(liu)(liu)口來選擇適(shi)宜的錐比。

2、操作參數

（1）入料壓力：入料壓力是旋流器工(gong)作的重(zhong)要參數。提(ti)高入料壓力，可(ke)以增(zeng)大(da)礦漿流速，物(wu)料所受離心力增(zeng)大(da)，可(ke)以提(ti)高分(fen)級效率和底(di)(di)流濃度，但通過增(zeng)大(da)壓力來降低(di)分(fen)級粒度收效甚(shen)微，動(dong)能消耗卻大(da)幅度增(zeng)加，旋流器整(zheng)體特別(bie)是底(di)(di)流嘴磨損更加嚴重(zhong)。處(chu)理粗物(wu)料時(shi)采用低(di)壓力（0.05～0.1MPa）操作，處(chu)理細粒及泥質物(wu)料時(shi)采用高壓力（0.1～0.3MPa）操作。

（2）入料量：增大(da)入料量，分級粒度變(bian)粗，減小入料量，分級粒度變(bian)細。

（3）濃度：當旋流器尺寸(cun)和(he)壓力(li)(li)一定時，入料濃(nong)度(du)對(dui)溢(yi)流粒(li)度(du)及分(fen)(fen)級(ji)效率有重(zhong)要影響。入料濃(nong)度(du)高，流體的(de)粘滯阻力(li)(li)增加(jia)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)粗，分(fen)(fen)級(ji)效率降低(di)。實踐表(biao)明，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)為0.074mm時，入料濃(nong)度(du)以10%～20%為宜。

（4）入料粒度：入(ru)(ru)料(liao)(liao)粒(li)度(du)的(de)變化會明(ming)顯地影響水力(li)旋流(liu)(liu)器的(de)分(fen)(fen)級(ji)效(xiao)(xiao)果。在其它(ta)參數(shu)不變時(shi)，入(ru)(ru)料(liao)(liao)中(zhong)小于分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)的(de)物(wu)料(liao)(liao)含(han)量少時(shi)，則(ze)底流(liu)(liu)中(zhong)的(de)細(xi)(xi)粒(li)含(han)量少，濃(nong)度(du)高，而溢流(liu)(liu)中(zhong)的(de)粗(cu)顆(ke)粒(li)含(han)量增加，旋流(liu)(liu)器的(de)分(fen)(fen)級(ji)效(xiao)(xiao)率下降；當入(ru)(ru)料(liao)(liao)中(zhong)接(jie)近分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)的(de)物(wu)料(liao)(liao)多(duo)(duo)時(shi)，則(ze)底流(liu)(liu)中(zhong)的(de)細(xi)(xi)粒(li)物(wu)料(liao)(liao)多(duo)(duo)，溢流(liu)(liu)中(zhong)的(de)粗(cu)粒(li)物(wu)料(liao)(liao)多(duo)(duo)，分(fen)(fen)級(ji)效(xiao)(xiao)果下降。

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，流(liu)體的運動形(xing)式分為以下(xia)幾(ji)種。

1、外旋流和內旋流

外旋(xuan)(xuan)流(liu)和內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)是水(shui)力旋(xuan)(xuan)流(liu)器運動(dong)的(de)主要(yao)形式，它們的(de)旋(xuan)(xuan)轉方向相(xiang)同(tong)，但其運動(dong)方向相(xiang)反。外旋(xuan)(xuan)流(liu)攜帶粗(cu)而(er)重的(de)固(gu)體(ti)(ti)物料由沉砂(sha)口排出，為(wei)沉砂(sha)產物；內(nei)(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)攜帶細而(er)輕的(de)固(gu)體(ti)(ti)物料有(you)溢流(liu)口排出，為(wei)溢流(liu)產物。具體(ti)(ti)如圖所示

2、短路流

給入(ru)旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器的(de)(de)兩相流(liu)(liu)(liu)(liu)體，由(you)于其器壁(bi)的(de)(de)摩擦阻力作(zuo)(zuo)用，其中一部(bu)分(fen)先向上再沿(yan)頂蓋(gai)下表(biao)面向內(nei)，又沿(yan)旋渦溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管外壁(bi)向下運(yun)動，最后同內(nei)旋流(liu)(liu)(liu)(liu)匯合由(you)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管的(de)(de)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)口排出(chu)。這部(bu)分(fen)蓋(gai)下流(liu)(liu)(liu)(liu)就是(shi)通常所說(shuo)的(de)(de)短路流(liu)(liu)(liu)(liu)，由(you)于其直接進(jin)入(ru)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)產物，未經(jing)分(fen)離作(zuo)(zuo)用，故(gu)而(er)直接影響(xiang)分(fen)離效果。

3、循環流

從外(wai)旋流(liu)(liu)以螺線(xian)渦形(xing)式內遷到內旋流(liu)(liu)的(de)(de)(de)兩相流(liu)(liu)體，由于(yu)溢(yi)流(liu)(liu)管的(de)(de)(de)溢(yi)流(liu)(liu)口來(lai)不及將其全(quan)部排出，其中未(wei)被排出的(de)(de)(de)部分(fen)流(liu)(liu)體將在旋流(liu)(liu)器的(de)(de)(de)旋渦溢(yi)流(liu)(liu)管與器壁之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)空間(jian)，作由下(xia)而上再由上而下(xia)的(de)(de)(de)循環運動，形(xing)成循環流(liu)(liu)。

4、零速包絡面

由于(yu)外(wai)旋(xuan)流和內(nei)(nei)旋(xuan)流的(de)(de)流體運動方式不(bu)同(tong)，而且內(nei)(nei)旋(xuan)流是(shi)由外(wai)旋(xuan)流運動過程中逐(zhu)漸內(nei)(nei)遷形成，那(nei)么其中必有軸向(xiang)速(su)度(du)等于(yu)零(ling)的(de)(de)跡(ji)點(dian)。旋(xuan)流器正(zheng)常(chang)分離過程中，流體軸向(xiang)速(su)度(du)為(wei)零(ling)的(de)(de)軌跡(ji)叫零(ling)速(su)包絡面。零(ling)速(su)包絡面是(shi)循(xun)環流的(de)(de)中心線，也是(shi)內(nei)(nei)旋(xuan)流和外(wai)旋(xuan)流的(de)(de)分界(jie)線。結構參數(shu)一定的(de)(de)旋(xuan)流器，其零(ling)速(su)包絡面的(de)(de)形狀和大小基本(ben)不(bu)變。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋流器(qi)的(de)(de)(de)兩相(xiang)流體(ti)，以外旋流以螺線(xian)(xian)渦(wo)形式向內(nei)旋流內(nei)遷的(de)(de)(de)過程中(zhong)，其(qi)流體(ti)質點(dian)的(de)(de)(de)切(qie)線(xian)(xian)速度有一最大(da)(da)值，即最大(da)(da)切(qie)線(xian)(xian)速度。正常(chang)工作時，旋流器(qi)中(zhong)流體(ti)質點(dian)最大(da)(da)切(qie)線(xian)(xian)速度的(de)(de)(de)軌跡叫最大(da)(da)切(qie)線(xian)(xian)速度軌跡面。

6、空氣柱

給(gei)入旋(xuan)流(liu)器的(de)兩相流(liu)體(ti)，以螺線(xian)(xian)渦運(yun)動時，隨著旋(xuan)轉(zhuan)半徑的(de)逐漸減小，其質點(dian)切(qie)線(xian)(xian)速度越(yue)來越(yue)大(da)，當達到某一數值時將(jiang)形成低于(yu)外部空(kong)(kong)間(jian)壓力的(de)負(fu)(fu)壓區。進入負(fu)(fu)壓區的(de)流(liu)體(ti)將(jiang)會從中(zhong)析出空(kong)(kong)氣，與此同(tong)時外部空(kong)(kong)間(jian)的(de)空(kong)(kong)氣亦會通過排(pai)出口（沉砂口和(he)溢流(liu)口）進入負(fu)(fu)壓區形成空(kong)(kong)氣柱。