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(xuan)流(liu)器直徑(jing)主要影響生產能力和(he)分(fen)離(li)粒(li)度(du)的(de)大(da)小。一般說來(lai)，生產能力和(he)分(fen)離(li)粒(li)度(du)隨著水力旋(xuan)流(liu)器直徑(jing)增大(da)而增大(da)。

（2）入料管直徑Di：入(ru)料口(kou)的大小對(dui)處理(li)能力、分(fen)級粒度(du)及分(fen)級效率均有(you)一定(ding)影響。入(ru)料管直(zhi)(zhi)徑增大，分(fen)級粒度(du)變粗(cu)，其直(zhi)(zhi)徑與旋流器直(zhi)(zhi)徑呈一定(ding)比例(li)，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增(zeng)(zeng)大錐(zhui)(zhui)角(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)(li)度變(bian)粗，減(jian)小錐(zhui)(zhui)角(jiao)，分(fen)(fen)級(ji)粒(li)(li)度變(bian)細。一(yi)(yi)般來說對(dui)細粒(li)(li)級(ji)物料分(fen)(fen)級(ji)，采用較小錐(zhui)(zhui)角(jiao)的(de)旋流(liu)(liu)器(qi)，通常取10～15°；粗粒(li)(li)級(ji)分(fen)(fen)級(ji)和(he)濃縮用旋流(liu)(liu)器(qi)一(yi)(yi)般采用較大的(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)，通常在20～45°。水力旋流(liu)(liu)器(qi)內的(de)流(liu)(liu)體阻力隨著錐(zhui)(zhui)角(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)大而(er)增(zeng)(zeng)大。在同一(yi)(yi)進口壓力下，由(you)于流(liu)(liu)體阻力增(zeng)(zeng)大，其生產能力要減(jian)小。分(fen)(fen)離粒(li)(li)度隨其錐(zhui)(zhui)角(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)大而(er)增(zeng)(zeng)大，總分(fen)(fen)離效率(lv)降(jiang)低，而(er)底流(liu)(liu)中混入(ru)的(de)細顆(ke)粒(li)(li)較少。

（4）溢流管直徑：增大溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)量增大，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)粒度變粗，底流(liu)(liu)中細粒級(ji)減少(shao)，底流(liu)(liu)濃度增加。根(gen)據筒體直(zhi)徑(jing)(jing)確(que)定溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)，取值范(fan)(fan)圍(wei)Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管內(nei)徑(jing)(jing)是(shi)影(ying)響水(shui)力(li)旋流(liu)(liu)器性能的一個最重要的尺寸，它(ta)的變化(hua)會影(ying)響到水(shui)力(li)旋流(liu)(liu)器所有的工藝指標(biao)。當進口壓(ya)力(li)不變，在(zai)一定范(fan)(fan)圍(wei)內(nei)，旋流(liu)(liu)器的生產能力(li)近似(si)正比于溢(yi)(yi)流(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)流管(guan)(guan)插(cha)(cha)入深(shen)度(du)是(shi)溢(yi)流管(guan)(guan)插(cha)(cha)入到(dao)旋(xuan)流器內部(bu)一節(jie)長度(du)，指的是(shi)溢(yi)流管(guan)(guan)底部(bu)到(dao)旋(xuan)流器頂蓋(gai)的距離。減小溢(yi)流管(guan)(guan)插(cha)(cha)入深(shen)度(du)，分級粒(li)度(du)變細(xi)；增大溢(yi)流管(guan)(guan)插(cha)(cha)入深(shen)度(du)，分級粒(li)度(du)變粗；通常溢(yi)流管(guan)(guan)插(cha)(cha)入深(shen)度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究(jiu)表明：溢流管壁厚增(zeng)加，可(ke)以在(zai)某(mou)種程度(du)上提高(gao)旋(xuan)流器的分離效率，并降低其內部能(neng)量損失，而且還能(neng)提高(gao)水力旋(xuan)流器的生產能(neng)力。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)(jin)料口的(de)形狀(zhuang)和(he)尺寸(cun)對其生(sheng)產能力(li)、分離效(xiao)率等工業指標有重(zhong)要(yao)的(de)影響。進(jin)(jin)料口的(de)作用主(zhu)要(yao)是將作直線運動(dong)的(de)液流在(zai)柱段進(jin)(jin)口處轉變為(wei)(wei)圓周運動(dong)。進(jin)(jin)料口按(an)照截面形狀(zhuang)可以分為(wei)(wei)圓形和(he)矩形兩(liang)種。

（8）底流口直徑（d）：底(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口(kou)(kou)(kou)直(zhi)徑(jing)增大，分(fen)(fen)級(ji)粒度(du)變細，底(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口(kou)(kou)(kou)直(zhi)徑(jing)減(jian)小，分(fen)(fen)級(ji)粒度(du)變粗。根據(ju)旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)直(zhi)徑(jing)確定底(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口(kou)(kou)(kou)直(zhi)徑(jing)，取值范圍(wei)d=（0.15-0.25）D，底(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口(kou)(kou)(kou)是旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)中最易磨損的(de)部位(wei)。底(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口(kou)(kou)(kou)直(zhi)徑(jing)的(de)增大，會使水力(li)旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)生產能力(li)相(xiang)應的(de)增大，但其(qi)影響(xiang)比(bi)進料口(kou)(kou)(kou)尺寸及溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)的(de)影響(xiang)相(xiang)對(dui)來說小一些。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水(shui)力(li)(li)旋流器的(de)內(nei)(nei)表(biao)面粗糙度(du)及裝配(pei)精度(du)對其生產能(neng)力(li)(li)、分離效(xiao)率等性(xing)能(neng)參(can)數的(de)影響較小，但是在生產實踐及研究(jiu)發(fa)現，水(shui)力(li)(li)旋流器的(de)內(nei)(nei)表(biao)面內(nei)(nei)襯鑫海耐(nai)磨(mo)橡膠，耐(nai)磨(mo)防(fang)腐，比(bi)較光滑，將(jiang)會增(zeng)大流動阻力(li)(li)，同時(shi)分離效(xiao)率也有(you)所增(zeng)加，同時(shi)采用較粗糙內(nei)(nei)壁的(de)水(shui)力(li)(li)旋流器，其流動阻力(li)(li)將(jiang)會降低，同時(shi)底流量增(zeng)大。

（10）進料粘度：分(fen)離(li)粒(li)徑和進料(liao)粘度的(de)平方根成正比，亦即進料(liao)粘度的(de)增(zeng)(zeng)加會導致分(fen)離(li)粒(li)徑的(de)增(zeng)(zeng)大。水力旋流器的(de)生產(chan)能(neng)力和分(fen)流比也會隨著(zhu)粘度的(de)提高而(er)增(zeng)(zeng)加。

（11）錐比：錐比(bi)是底(di)流口直(zhi)徑和溢流口直(zhi)徑之比(bi)，是設計旋流器的主(zhu)要參(can)數，也是操作調(diao)整分(fen)級(ji)指標的重(zhong)要因素。錐比(bi)大，分(fen)級(ji)粒(li)度小，錐比(bi)小，分(fen)級(ji)粒(li)度大；錐比(bi)取(qu)值(zhi)范(fan)圍在0.35～0.65），由于溢流口直(zhi)徑是不可調(diao)參(can)數，所以在生產中主(zhu)要通過更換不同(tong)的底(di)流口來選擇(ze)適宜的錐比(bi)。

2、操作參數

（1）入料壓力：入(ru)(ru)料壓(ya)力是旋流(liu)(liu)器(qi)工(gong)作(zuo)的重(zhong)要參數。提高(gao)(gao)入(ru)(ru)料壓(ya)力，可(ke)以增(zeng)大(da)礦漿流(liu)(liu)速，物料所受離心力增(zeng)大(da)，可(ke)以提高(gao)(gao)分級(ji)效(xiao)率和(he)底流(liu)(liu)濃度，但(dan)通(tong)過增(zeng)大(da)壓(ya)力來降低(di)分級(ji)粒度收效(xiao)甚微，動(dong)能消耗(hao)卻大(da)幅度增(zeng)加，旋流(liu)(liu)器(qi)整體特別是底流(liu)(liu)嘴磨損更加嚴(yan)重(zhong)。處理粗物料時(shi)采(cai)用低(di)壓(ya)力（0.05～0.1MPa）操作(zuo)，處理細粒及泥(ni)質物料時(shi)采(cai)用高(gao)(gao)壓(ya)力（0.1～0.3MPa）操作(zuo)。

（2）入料量：增(zeng)大入(ru)料量(liang)，分(fen)級粒(li)度變粗，減(jian)小入(ru)料量(liang)，分(fen)級粒(li)度變細(xi)。

（3）濃度：當旋流(liu)器尺(chi)寸(cun)和壓力(li)一定(ding)時，入(ru)(ru)(ru)料濃(nong)度(du)對溢流(liu)粒度(du)及分(fen)級(ji)效率有重要(yao)影響(xiang)。入(ru)(ru)(ru)料濃(nong)度(du)高，流(liu)體的粘(zhan)滯阻力(li)增(zeng)加，分(fen)級(ji)粒度(du)變(bian)粗，分(fen)級(ji)效率降低。實(shi)踐表明，分(fen)級(ji)粒度(du)為(wei)0.074mm時，入(ru)(ru)(ru)料濃(nong)度(du)以10%～20%為(wei)宜。

（4）入料粒度：入(ru)料(liao)粒(li)度的(de)(de)變(bian)化會明顯(xian)地影響(xiang)水(shui)力旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)分級(ji)(ji)效(xiao)果(guo)(guo)。在其它參數不(bu)變(bian)時(shi)(shi)，入(ru)料(liao)中小(xiao)于分級(ji)(ji)粒(li)度的(de)(de)物料(liao)含(han)量(liang)少時(shi)(shi)，則底流中的(de)(de)細(xi)粒(li)含(han)量(liang)少，濃(nong)度高，而溢(yi)(yi)流中的(de)(de)粗顆粒(li)含(han)量(liang)增(zeng)加，旋(xuan)流器(qi)的(de)(de)分級(ji)(ji)效(xiao)率下降(jiang)(jiang)；當入(ru)料(liao)中接近(jin)分級(ji)(ji)粒(li)度的(de)(de)物料(liao)多時(shi)(shi)，則底流中的(de)(de)細(xi)粒(li)物料(liao)多，溢(yi)(yi)流中的(de)(de)粗粒(li)物料(liao)多，分級(ji)(ji)效(xiao)果(guo)(guo)下降(jiang)(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(zhong)，流(liu)體(ti)的運動形式分為(wei)以下(xia)幾種(zhong)。

1、外旋流和內旋流

外(wai)旋(xuan)流和內旋(xuan)流是水力(li)旋(xuan)流器運動的(de)主要形式，它們的(de)旋(xuan)轉方(fang)向相(xiang)同(tong)，但其運動方(fang)向相(xiang)反。外(wai)旋(xuan)流攜(xie)帶粗而(er)重的(de)固(gu)體(ti)(ti)物料由沉砂(sha)口排出(chu)，為沉砂(sha)產物；內旋(xuan)流攜(xie)帶細而(er)輕的(de)固(gu)體(ti)(ti)物料有溢(yi)流口排出(chu)，為溢(yi)流產物。具體(ti)(ti)如圖所示

2、短路流

給入(ru)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器的(de)兩相流(liu)(liu)(liu)(liu)體，由于其器壁的(de)摩擦阻力作(zuo)用(yong)(yong)，其中一部(bu)分(fen)先向上再沿頂蓋下(xia)(xia)表面向內，又(you)沿旋(xuan)(xuan)渦溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管(guan)外壁向下(xia)(xia)運動，最后同內旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)匯合由溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管(guan)的(de)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)口排出。這部(bu)分(fen)蓋下(xia)(xia)流(liu)(liu)(liu)(liu)就是通常所說(shuo)的(de)短路流(liu)(liu)(liu)(liu)，由于其直(zhi)(zhi)接(jie)進入(ru)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)產物，未經分(fen)離作(zuo)用(yong)(yong)，故而直(zhi)(zhi)接(jie)影響分(fen)離效(xiao)果。

3、循環流

從外旋流以(yi)螺線渦(wo)形式(shi)內遷到內旋流的兩相流體，由于(yu)溢(yi)(yi)流管的溢(yi)(yi)流口(kou)來不及將(jiang)其全(quan)部(bu)排出(chu)，其中(zhong)未被排出(chu)的部(bu)分(fen)流體將(jiang)在旋流器的旋渦(wo)溢(yi)(yi)流管與器壁之間的空間，作由下而上(shang)再由上(shang)而下的循(xun)(xun)環(huan)運(yun)動，形成循(xun)(xun)環(huan)流。

4、零速包絡面

由于(yu)外旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)和(he)內(nei)(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)的(de)流(liu)(liu)(liu)體運動方式(shi)不同，而且內(nei)(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)是由外旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)運動過程中(zhong)逐漸(jian)內(nei)(nei)遷形(xing)(xing)成(cheng)，那(nei)么其中(zhong)必(bi)有軸(zhou)向速度(du)等于(yu)零(ling)的(de)跡點。旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器正常分離過程中(zhong)，流(liu)(liu)(liu)體軸(zhou)向速度(du)為零(ling)的(de)軌(gui)跡叫(jiao)零(ling)速包(bao)絡面。零(ling)速包(bao)絡面是循環流(liu)(liu)(liu)的(de)中(zhong)心線，也(ye)是內(nei)(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)和(he)外旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)的(de)分界線。結構(gou)參數一定的(de)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器，其零(ling)速包(bao)絡面的(de)形(xing)(xing)狀和(he)大小基(ji)本不變。

5、最大切線速度軌跡面

給入(ru)旋流器的(de)兩相流體(ti)，以(yi)外(wai)旋流以(yi)螺線(xian)渦形式向內(nei)旋流內(nei)遷的(de)過程中，其流體(ti)質(zhi)點(dian)的(de)切線(xian)速(su)(su)(su)度有一最(zui)(zui)大值，即最(zui)(zui)大切線(xian)速(su)(su)(su)度。正常工作(zuo)時，旋流器中流體(ti)質(zhi)點(dian)最(zui)(zui)大切線(xian)速(su)(su)(su)度的(de)軌跡叫最(zui)(zui)大切線(xian)速(su)(su)(su)度軌跡面(mian)。

6、空氣柱

給入(ru)旋流器的兩相流體(ti)(ti)，以螺線渦(wo)運動時，隨著旋轉(zhuan)半徑(jing)的逐漸減小，其質點切線速(su)度越(yue)來越(yue)大，當達到某一(yi)數值(zhi)時將形成低于外部(bu)空(kong)(kong)間壓(ya)力的負壓(ya)區(qu)。進入(ru)負壓(ya)區(qu)的流體(ti)(ti)將會(hui)從中析出空(kong)(kong)氣(qi)，與此同時外部(bu)空(kong)(kong)間的空(kong)(kong)氣(qi)亦會(hui)通(tong)過排出口(kou)（沉砂口(kou)和溢流口(kou)）進入(ru)負壓(ya)區(qu)形成空(kong)(kong)氣(qi)柱(zhu)。