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)旋流器直(zhi)徑(jing)主要影響生產能力(li)和(he)(he)分離(li)粒度的大小。一般(ban)說來，生產能力(li)和(he)(he)分離(li)粒度隨著水力(li)旋流器直(zhi)徑(jing)增大而增大。

（2）入料管直徑Di：入料口的大(da)小對處(chu)理能(neng)力(li)、分級(ji)粒度(du)及分級(ji)效(xiao)率均有一定影響。入料管直(zhi)(zhi)徑增大(da)，分級(ji)粒度(du)變粗(cu)，其直(zhi)(zhi)徑與(yu)旋流(liu)器直(zhi)(zhi)徑呈一定比例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增大(da)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)，分(fen)級(ji)粒(li)(li)度(du)變粗，減(jian)小(xiao)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)，分(fen)級(ji)粒(li)(li)度(du)變細(xi)(xi)。一般來說對細(xi)(xi)粒(li)(li)級(ji)物料分(fen)級(ji)，采用較小(xiao)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)旋(xuan)流(liu)器(qi)，通常(chang)取10～15°；粗粒(li)(li)級(ji)分(fen)級(ji)和濃縮用旋(xuan)流(liu)器(qi)一般采用較大(da)的(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)，通常(chang)在(zai)(zai)20～45°。水力旋(xuan)流(liu)器(qi)內的(de)流(liu)體阻力隨(sui)著錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)增大(da)而(er)增大(da)。在(zai)(zai)同(tong)一進口(kou)壓力下，由于流(liu)體阻力增大(da)，其(qi)生產(chan)能力要減(jian)小(xiao)。分(fen)離(li)粒(li)(li)度(du)隨(sui)其(qi)錐(zhui)(zhui)角(jiao)(jiao)的(de)增大(da)而(er)增大(da)，總分(fen)離(li)效(xiao)率降低，而(er)底流(liu)中混入的(de)細(xi)(xi)顆粒(li)(li)較少(shao)。

（4）溢流管直徑：增大溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)量增大，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)粒(li)度變(bian)粗，底(di)流(liu)(liu)(liu)中細粒(li)級減(jian)少，底(di)流(liu)(liu)(liu)濃度增加。根據(ju)筒體(ti)直(zhi)徑(jing)(jing)確定(ding)溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)，取值范圍Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管內徑(jing)(jing)是影(ying)響水力旋流(liu)(liu)(liu)器(qi)性能(neng)的(de)一個最重(zhong)要(yao)的(de)尺(chi)寸，它的(de)變(bian)化會(hui)影(ying)響到(dao)水力旋流(liu)(liu)(liu)器(qi)所有的(de)工藝(yi)指(zhi)標。當進口壓力不變(bian)，在一定(ding)范圍內，旋流(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)生(sheng)產能(neng)力近似正比于溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深度是溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)到旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)(qi)內部一節長(chang)度，指的是溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)(guan)底部到旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)(qi)頂(ding)蓋的距離。減小溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深度，分級(ji)粒(li)度變細；增(zeng)大(da)溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深度，分級(ji)粒(li)度變粗(cu)；通常溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)(guan)插(cha)入(ru)深度h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表(biao)明(ming)：溢(yi)流管壁(bi)厚增加(jia)，可以(yi)在(zai)某種(zhong)程度上提高旋流器的分(fen)離效(xiao)率，并降(jiang)低(di)其內部能(neng)量損失，而(er)且還能(neng)提高水(shui)力(li)旋流器的生產(chan)能(neng)力(li)。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)料(liao)(liao)口的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)和尺寸對(dui)其生產能力、分離效(xiao)率等工業指標(biao)有重要(yao)的(de)(de)影(ying)響。進(jin)料(liao)(liao)口的(de)(de)作用主要(yao)是將(jiang)作直線運動的(de)(de)液流在柱段(duan)進(jin)口處(chu)轉變為圓周(zhou)運動。進(jin)料(liao)(liao)口按照截面形(xing)狀(zhuang)可(ke)以分為圓形(xing)和矩形(xing)兩種(zhong)。

（8）底流口直徑（d）：底(di)流口直徑(jing)增大(da)(da)(da)，分級(ji)粒度(du)變細，底(di)流口直徑(jing)減小，分級(ji)粒度(du)變粗(cu)。根據旋(xuan)流器直徑(jing)確(que)定底(di)流口直徑(jing)，取值范圍(wei)d=（0.15-0.25）D，底(di)流口是旋(xuan)流器中最(zui)易磨損的(de)部位。底(di)流口直徑(jing)的(de)增大(da)(da)(da)，會(hui)使水(shui)力(li)旋(xuan)流器的(de)生產能力(li)相(xiang)應的(de)增大(da)(da)(da)，但(dan)其影響比進料口尺寸及溢流管(guan)直徑(jing)的(de)影響相(xiang)對來說小一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)(li)(li)旋流(liu)(liu)(liu)器的內(nei)表面粗(cu)糙度(du)及裝配(pei)精度(du)對其(qi)生(sheng)(sheng)產能力(li)(li)(li)、分離效率等性(xing)能參數的影響較(jiao)小(xiao)，但是在(zai)生(sheng)(sheng)產實踐及研(yan)究發現，水(shui)力(li)(li)(li)旋流(liu)(liu)(liu)器的內(nei)表面內(nei)襯鑫海耐磨橡(xiang)膠，耐磨防腐，比較(jiao)光滑，將(jiang)會增大(da)流(liu)(liu)(liu)動阻力(li)(li)(li)，同時(shi)分離效率也(ye)有所增加(jia)，同時(shi)采(cai)用較(jiao)粗(cu)糙內(nei)壁(bi)的水(shui)力(li)(li)(li)旋流(liu)(liu)(liu)器，其(qi)流(liu)(liu)(liu)動阻力(li)(li)(li)將(jiang)會降低，同時(shi)底流(liu)(liu)(liu)量增大(da)。

（10）進料粘度：分(fen)離(li)粒(li)徑(jing)和進(jin)料粘度(du)的(de)平方根成正比，亦即進(jin)料粘度(du)的(de)增(zeng)加會導致分(fen)離(li)粒(li)徑(jing)的(de)增(zeng)大。水力旋(xuan)流器的(de)生產能力和分(fen)流比也會隨著粘度(du)的(de)提高而增(zeng)加。

（11）錐比：錐比(bi)(bi)是(shi)底流口(kou)直徑(jing)和(he)溢(yi)流口(kou)直徑(jing)之比(bi)(bi)，是(shi)設計(ji)旋流器(qi)的主要參數(shu)，也是(shi)操作調整分級(ji)指(zhi)標(biao)的重要因素。錐比(bi)(bi)大，分級(ji)粒度小，錐比(bi)(bi)小，分級(ji)粒度大；錐比(bi)(bi)取值(zhi)范圍在0.35～0.65），由于溢(yi)流口(kou)直徑(jing)是(shi)不可調參數(shu)，所以在生產中主要通過更換不同的底流口(kou)來(lai)選擇適宜的錐比(bi)(bi)。

2、操作參數

（1）入料壓力：入料(liao)(liao)壓力(li)(li)是旋流(liu)器(qi)工(gong)作的重(zhong)要參數(shu)。提高入料(liao)(liao)壓力(li)(li)，可(ke)以增(zeng)大礦(kuang)漿流(liu)速(su)，物(wu)料(liao)(liao)所受離心力(li)(li)增(zeng)大，可(ke)以提高分級(ji)(ji)效率和底流(liu)濃(nong)度(du)(du)，但通過增(zeng)大壓力(li)(li)來降低分級(ji)(ji)粒度(du)(du)收效甚微，動(dong)能消耗卻大幅度(du)(du)增(zeng)加，旋流(liu)器(qi)整體(ti)特別是底流(liu)嘴磨損更加嚴重(zhong)。處(chu)理粗(cu)物(wu)料(liao)(liao)時(shi)采用低壓力(li)(li)（0.05～0.1MPa）操作，處(chu)理細粒及泥(ni)質物(wu)料(liao)(liao)時(shi)采用高壓力(li)(li)（0.1～0.3MPa）操作。

（2）入料量：增大入料量，分級(ji)粒度變粗，減小入料量，分級(ji)粒度變細。

（3）濃度：當旋流器(qi)尺寸和(he)壓力(li)一定時，入料濃(nong)度(du)對溢流粒(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)增(zeng)加，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)變粗，分(fen)(fen)級(ji)效率降(jiang)低。實踐表明，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)度(du)為0.074mm時，入料濃(nong)度(du)以10%～20%為宜(yi)。

（4）入料粒度：入(ru)料(liao)(liao)(liao)粒(li)度(du)的(de)(de)(de)變(bian)化會(hui)明顯地影響水(shui)力旋流(liu)器(qi)的(de)(de)(de)分(fen)級(ji)(ji)效果(guo)。在(zai)其它(ta)參數不變(bian)時(shi)，入(ru)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)小于分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度(du)的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)(liao)含量(liang)少時(shi)，則底流(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細粒(li)含量(liang)少，濃度(du)高，而溢流(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)粗顆(ke)粒(li)含量(liang)增(zeng)加，旋流(liu)器(qi)的(de)(de)(de)分(fen)級(ji)(ji)效率(lv)下(xia)降(jiang)；當(dang)入(ru)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)接近分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度(du)的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)(liao)多時(shi)，則底流(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細粒(li)物(wu)料(liao)(liao)(liao)多，溢流(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)粗粒(li)物(wu)料(liao)(liao)(liao)多，分(fen)級(ji)(ji)效果(guo)下(xia)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(de)運動形式分為(wei)以下(xia)幾種。

1、外旋流和內旋流

外旋(xuan)流和內旋(xuan)流是水力旋(xuan)流器運動的主要形(xing)式(shi)，它們(men)的旋(xuan)轉方(fang)向(xiang)相同，但其運動方(fang)向(xiang)相反。外旋(xuan)流攜(xie)帶粗而重的固體(ti)物料由沉砂口排(pai)出(chu)，為沉砂產物；內旋(xuan)流攜(xie)帶細而輕的固體(ti)物料有(you)溢(yi)(yi)流口排(pai)出(chu)，為溢(yi)(yi)流產物。具(ju)體(ti)如圖所示

2、短路流

給入(ru)旋流(liu)器的(de)兩相流(liu)體，由(you)于其器壁(bi)的(de)摩擦阻力作用，其中一部(bu)分(fen)先向(xiang)上再沿(yan)頂蓋下表面向(xiang)內，又沿(yan)旋渦溢(yi)流(liu)管外(wai)壁(bi)向(xiang)下運動(dong)，最后(hou)同內旋流(liu)匯(hui)合由(you)溢(yi)流(liu)管的(de)溢(yi)流(liu)口排出(chu)。這部(bu)分(fen)蓋下流(liu)就是通常所說的(de)短路流(liu)，由(you)于其直(zhi)接進入(ru)溢(yi)流(liu)產(chan)物，未經分(fen)離作用，故而直(zhi)接影響分(fen)離效果。

3、循環流

從外旋(xuan)流(liu)(liu)以(yi)螺線(xian)渦(wo)(wo)形式內遷到(dao)內旋(xuan)流(liu)(liu)的(de)兩相(xiang)流(liu)(liu)體(ti)，由于溢流(liu)(liu)管(guan)的(de)溢流(liu)(liu)口(kou)來不(bu)及將其(qi)全部(bu)排出，其(qi)中未被(bei)排出的(de)部(bu)分(fen)流(liu)(liu)體(ti)將在(zai)旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)的(de)旋(xuan)渦(wo)(wo)溢流(liu)(liu)管(guan)與器(qi)壁之間的(de)空間，作由下(xia)而上(shang)再由上(shang)而下(xia)的(de)循環(huan)運動，形成循環(huan)流(liu)(liu)。

4、零速包絡面

由于外(wai)(wai)旋流和(he)內旋流的(de)(de)(de)流體運動方式不(bu)同，而(er)且內旋流是由外(wai)(wai)旋流運動過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)逐(zhu)漸(jian)內遷形(xing)成，那么其中(zhong)(zhong)必有軸(zhou)(zhou)向速度等(deng)于零(ling)的(de)(de)(de)跡(ji)點。旋流器正常分離過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，流體軸(zhou)(zhou)向速度為零(ling)的(de)(de)(de)軌(gui)跡(ji)叫零(ling)速包絡(luo)面。零(ling)速包絡(luo)面是循環流的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心線(xian)，也是內旋流和(he)外(wai)(wai)旋流的(de)(de)(de)分界線(xian)。結(jie)構(gou)參(can)數一(yi)定的(de)(de)(de)旋流器，其零(ling)速包絡(luo)面的(de)(de)(de)形(xing)狀和(he)大小基(ji)本不(bu)變。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋(xuan)流器的兩相流體(ti)，以外旋(xuan)流以螺線(xian)渦形式向(xiang)內(nei)旋(xuan)流內(nei)遷的過(guo)程中，其(qi)流體(ti)質點的切線(xian)速度有一最(zui)(zui)大(da)值，即最(zui)(zui)大(da)切線(xian)速度。正常工作時，旋(xuan)流器中流體(ti)質點最(zui)(zui)大(da)切線(xian)速度的軌跡(ji)叫最(zui)(zui)大(da)切線(xian)速度軌跡(ji)面。

6、空氣柱

給入旋流(liu)器的兩相流(liu)體，以螺線渦運動時，隨著旋轉半徑的逐漸(jian)減小(xiao)，其(qi)質(zhi)點切線速度(du)越(yue)來越(yue)大(da)，當達到某一數值時將形成低(di)于(yu)外部空(kong)間壓力的負壓區。進入負壓區的流(liu)體將會從中析出(chu)空(kong)氣(qi)，與此同時外部空(kong)間的空(kong)氣(qi)亦會通過排出(chu)口(kou)（沉砂口(kou)和溢流(liu)口(kou)）進入負壓區形成空(kong)氣(qi)柱(zhu)。