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：水力旋流器直徑主要影響生產(chan)能(neng)力和分離粒度的大小。一般說(shuo)來，生產(chan)能(neng)力和分離粒度隨著水力旋流器直徑增(zeng)大而增(zeng)大。

（2）入料管直徑Di：入料口的大小對處理能力、分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度(du)(du)及分(fen)級(ji)(ji)效(xiao)率均有(you)一(yi)定影響。入料管直徑(jing)(jing)增大，分(fen)級(ji)(ji)粒(li)度(du)(du)變粗，其直徑(jing)(jing)與旋流器直徑(jing)(jing)呈一(yi)定比例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增(zeng)大(da)錐(zhui)(zhui)角(jiao)，分(fen)級(ji)粒(li)(li)(li)度(du)變粗，減(jian)小(xiao)錐(zhui)(zhui)角(jiao)，分(fen)級(ji)粒(li)(li)(li)度(du)變細。一(yi)般(ban)來說(shuo)對細粒(li)(li)(li)級(ji)物料(liao)分(fen)級(ji)，采(cai)用(yong)較(jiao)小(xiao)錐(zhui)(zhui)角(jiao)的(de)(de)旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)，通常取(qu)10～15°；粗粒(li)(li)(li)級(ji)分(fen)級(ji)和濃(nong)縮用(yong)旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)較(jiao)大(da)的(de)(de)錐(zhui)(zhui)角(jiao)，通常在(zai)20～45°。水力(li)(li)(li)旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)內的(de)(de)流(liu)(liu)體阻(zu)力(li)(li)(li)隨(sui)著錐(zhui)(zhui)角(jiao)的(de)(de)增(zeng)大(da)而增(zeng)大(da)。在(zai)同一(yi)進口壓(ya)力(li)(li)(li)下，由于流(liu)(liu)體阻(zu)力(li)(li)(li)增(zeng)大(da)，其生(sheng)產(chan)能力(li)(li)(li)要減(jian)小(xiao)。分(fen)離粒(li)(li)(li)度(du)隨(sui)其錐(zhui)(zhui)角(jiao)的(de)(de)增(zeng)大(da)而增(zeng)大(da)，總分(fen)離效率降低，而底流(liu)(liu)中混入的(de)(de)細顆(ke)粒(li)(li)(li)較(jiao)少。

（4）溢流管直徑：增大溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)，溢流(liu)(liu)(liu)(liu)量增大，溢流(liu)(liu)(liu)(liu)粒(li)度(du)變粗，底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)中細(xi)粒(li)級(ji)減少(shao)，底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)濃(nong)度(du)增加(jia)。根據筒體(ti)直(zhi)徑(jing)確定(ding)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)，取(qu)值范圍Do=（0.2-0.4）D，溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管內(nei)(nei)徑(jing)是影響(xiang)水(shui)力旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器性(xing)能(neng)的(de)一(yi)個(ge)最重(zhong)要的(de)尺寸，它(ta)的(de)變化會影響(xiang)到水(shui)力旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器所有的(de)工藝指標。當進口壓力不變，在一(yi)定(ding)范圍內(nei)(nei)，旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器的(de)生產(chan)能(neng)力近似正比于(yu)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)深度(du)(du)是(shi)(shi)溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)到旋流(liu)器內部(bu)一節長度(du)(du)，指的(de)是(shi)(shi)溢(yi)流(liu)管底部(bu)到旋流(liu)器頂(ding)蓋的(de)距離。減小溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)深度(du)(du)，分級粒度(du)(du)變細；增大溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)深度(du)(du)，分級粒度(du)(du)變粗；通常(chang)溢(yi)流(liu)管插(cha)入(ru)深度(du)(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研(yan)究表(biao)明：溢流(liu)管壁厚增加，可以在某(mou)種程(cheng)度上提高旋流(liu)器(qi)的分離效(xiao)率，并(bing)降(jiang)低其(qi)內部能量損失，而且還能提高水力旋流(liu)器(qi)的生產能力。

（7）進料口斷面尺寸：進料(liao)口的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)和尺寸對(dui)其生產能(neng)力(li)、分離效率等工業指標有重要(yao)的(de)(de)影響。進料(liao)口的(de)(de)作用(yong)主要(yao)是將作直線運動的(de)(de)液流在(zai)柱段進口處(chu)轉(zhuan)變(bian)為(wei)圓(yuan)周運動。進料(liao)口按照截面(mian)形(xing)狀(zhuang)可以分為(wei)圓(yuan)形(xing)和矩(ju)形(xing)兩種。

（8）底流口直徑（d）：底流(liu)(liu)口(kou)直徑(jing)增(zeng)(zeng)大(da)，分級粒度變細，底流(liu)(liu)口(kou)直徑(jing)減小(xiao)，分級粒度變粗。根據旋流(liu)(liu)器(qi)直徑(jing)確(que)定(ding)底流(liu)(liu)口(kou)直徑(jing)，取(qu)值范圍(wei)d=（0.15-0.25）D，底流(liu)(liu)口(kou)是旋流(liu)(liu)器(qi)中最易磨(mo)損的(de)部位。底流(liu)(liu)口(kou)直徑(jing)的(de)增(zeng)(zeng)大(da)，會使水(shui)力旋流(liu)(liu)器(qi)的(de)生產能力相應的(de)增(zeng)(zeng)大(da)，但其影響比(bi)進料(liao)口(kou)尺寸及溢流(liu)(liu)管直徑(jing)的(de)影響相對(dui)來說小(xiao)一些(xie)。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水力旋流(liu)(liu)(liu)器的(de)內(nei)表面(mian)粗(cu)(cu)糙度(du)及裝配精度(du)對其(qi)生產能(neng)力、分(fen)離(li)效率(lv)等性能(neng)參數(shu)的(de)影(ying)響較(jiao)小，但(dan)是(shi)在生產實(shi)踐(jian)及研究發(fa)現，水力旋流(liu)(liu)(liu)器的(de)內(nei)表面(mian)內(nei)襯鑫海耐磨橡膠，耐磨防腐，比(bi)較(jiao)光滑，將會增大(da)流(liu)(liu)(liu)動阻力，同(tong)時分(fen)離(li)效率(lv)也有所增加，同(tong)時采用較(jiao)粗(cu)(cu)糙內(nei)壁(bi)的(de)水力旋流(liu)(liu)(liu)器，其(qi)流(liu)(liu)(liu)動阻力將會降低，同(tong)時底流(liu)(liu)(liu)量增大(da)。

（10）進料粘度：分(fen)離粒(li)(li)徑和進(jin)料粘度的(de)平方根成(cheng)正比，亦即進(jin)料粘度的(de)增加(jia)會(hui)導致分(fen)離粒(li)(li)徑的(de)增大。水(shui)力旋流(liu)器的(de)生(sheng)產(chan)能力和分(fen)流(liu)比也(ye)會(hui)隨著粘度的(de)提高而增加(jia)。

（11）錐比：錐(zhui)(zhui)(zhui)比(bi)(bi)是(shi)底流(liu)(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)和溢流(liu)(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)之比(bi)(bi)，是(shi)設計旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器的主要參(can)(can)數，也是(shi)操作調整分級(ji)(ji)指標的重要因素(su)。錐(zhui)(zhui)(zhui)比(bi)(bi)大，分級(ji)(ji)粒(li)度(du)小(xiao)，錐(zhui)(zhui)(zhui)比(bi)(bi)小(xiao)，分級(ji)(ji)粒(li)度(du)大；錐(zhui)(zhui)(zhui)比(bi)(bi)取值范圍(wei)在(zai)0.35～0.65），由于溢流(liu)(liu)(liu)口(kou)直(zhi)徑(jing)是(shi)不(bu)可調參(can)(can)數，所以在(zai)生產中主要通過(guo)更換(huan)不(bu)同的底流(liu)(liu)(liu)口(kou)來選擇適宜的錐(zhui)(zhui)(zhui)比(bi)(bi)。

2、操作參數

（1）入料壓力：入料(liao)(liao)壓(ya)(ya)力(li)是旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)的重(zhong)(zhong)要參數。提高入料(liao)(liao)壓(ya)(ya)力(li)，可(ke)以(yi)增(zeng)大(da)(da)礦(kuang)漿(jiang)流(liu)(liu)速(su)，物料(liao)(liao)所受(shou)離(li)心力(li)增(zeng)大(da)(da)，可(ke)以(yi)提高分級(ji)效率和(he)底流(liu)(liu)濃度，但通過(guo)增(zeng)大(da)(da)壓(ya)(ya)力(li)來(lai)降(jiang)低(di)分級(ji)粒度收效甚微，動(dong)能消(xiao)耗卻大(da)(da)幅度增(zeng)加，旋(xuan)流(liu)(liu)器(qi)整體特別是底流(liu)(liu)嘴磨損更加嚴(yan)重(zhong)(zhong)。處理(li)粗物料(liao)(liao)時(shi)采用(yong)低(di)壓(ya)(ya)力(li)（0.05～0.1MPa）操作(zuo)(zuo)，處理(li)細(xi)粒及泥質物料(liao)(liao)時(shi)采用(yong)高壓(ya)(ya)力(li)（0.1～0.3MPa）操作(zuo)(zuo)。

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

（3）濃度：當旋流(liu)器尺寸和壓力(li)一定時，入(ru)料濃(nong)度(du)(du)對溢流(liu)粒度(du)(du)及分(fen)級(ji)效(xiao)率(lv)有(you)重(zhong)要(yao)影響。入(ru)料濃(nong)度(du)(du)高，流(liu)體的(de)粘(zhan)滯阻力(li)增加(jia)，分(fen)級(ji)粒度(du)(du)變(bian)粗，分(fen)級(ji)效(xiao)率(lv)降(jiang)低。實(shi)踐表(biao)明，分(fen)級(ji)粒度(du)(du)為(wei)0.074mm時，入(ru)料濃(nong)度(du)(du)以10%～20%為(wei)宜(yi)。

（4）入料粒度：入(ru)料(liao)(liao)粒度(du)(du)的(de)(de)(de)變(bian)化會明顯地(di)影(ying)響(xiang)水(shui)力旋(xuan)流(liu)(liu)器的(de)(de)(de)分級(ji)效(xiao)果。在其(qi)它參數不變(bian)時(shi)，入(ru)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)于分級(ji)粒度(du)(du)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)(liao)含(han)量少(shao)時(shi)，則底流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細粒含(han)量少(shao)，濃度(du)(du)高，而溢(yi)流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)粗顆粒含(han)量增加，旋(xuan)流(liu)(liu)器的(de)(de)(de)分級(ji)效(xiao)率(lv)下降(jiang)；當(dang)入(ru)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)接近分級(ji)粒度(du)(du)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)(liao)多時(shi)，則底流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細粒物(wu)(wu)料(liao)(liao)多，溢(yi)流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)粗粒物(wu)(wu)料(liao)(liao)多，分級(ji)效(xiao)果下降(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(yi)下幾種。

1、外旋流和內旋流

外(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)和內(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)是水力旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器運(yun)動(dong)的(de)主要形(xing)式，它們的(de)旋(xuan)轉方(fang)向相同，但其運(yun)動(dong)方(fang)向相反。外(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)攜帶(dai)粗(cu)而重的(de)固體(ti)物(wu)料由沉(chen)砂(sha)口(kou)(kou)排出(chu)，為沉(chen)砂(sha)產(chan)物(wu)；內(nei)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)攜帶(dai)細(xi)而輕的(de)固體(ti)物(wu)料有溢流(liu)(liu)(liu)口(kou)(kou)排出(chu)，為溢流(liu)(liu)(liu)產(chan)物(wu)。具體(ti)如(ru)圖所示

2、短路流

給入旋流(liu)器的(de)(de)兩相流(liu)體(ti)，由(you)于(yu)其(qi)器壁(bi)的(de)(de)摩(mo)擦阻力(li)作用，其(qi)中(zhong)一部分(fen)先向上(shang)再(zai)沿頂(ding)蓋下(xia)表面向內，又(you)沿旋渦(wo)溢(yi)流(liu)管(guan)外壁(bi)向下(xia)運動，最后同內旋流(liu)匯合(he)由(you)溢(yi)流(liu)管(guan)的(de)(de)溢(yi)流(liu)口(kou)排出。這部分(fen)蓋下(xia)流(liu)就是通常所說的(de)(de)短路流(liu)，由(you)于(yu)其(qi)直接(jie)進入溢(yi)流(liu)產物，未經分(fen)離作用，故而直接(jie)影響分(fen)離效果。

3、循環流

從外旋(xuan)流(liu)以螺線渦形式內(nei)遷到內(nei)旋(xuan)流(liu)的兩相流(liu)體(ti)(ti)，由(you)(you)于(yu)溢流(liu)管(guan)的溢流(liu)口(kou)來不及將其全部(bu)排(pai)出，其中(zhong)未被排(pai)出的部(bu)分流(liu)體(ti)(ti)將在(zai)旋(xuan)流(liu)器的旋(xuan)渦溢流(liu)管(guan)與器壁之間的空間，作(zuo)由(you)(you)下而上再由(you)(you)上而下的循環運動，形成循環流(liu)。

4、零速包絡面

由于外旋(xuan)流(liu)和(he)(he)內(nei)旋(xuan)流(liu)的(de)流(liu)體運動方式(shi)不同，而且內(nei)旋(xuan)流(liu)是由外旋(xuan)流(liu)運動過(guo)程中(zhong)逐(zhu)漸內(nei)遷形成(cheng)，那么其(qi)(qi)中(zhong)必(bi)有軸向(xiang)速度等于零(ling)的(de)跡(ji)點(dian)。旋(xuan)流(liu)器(qi)正(zheng)常分離過(guo)程中(zhong)，流(liu)體軸向(xiang)速度為零(ling)的(de)軌(gui)跡(ji)叫零(ling)速包(bao)(bao)絡(luo)面。零(ling)速包(bao)(bao)絡(luo)面是循環流(liu)的(de)中(zhong)心線(xian)(xian)，也是內(nei)旋(xuan)流(liu)和(he)(he)外旋(xuan)流(liu)的(de)分界線(xian)(xian)。結構(gou)參(can)數一定的(de)旋(xuan)流(liu)器(qi)，其(qi)(qi)零(ling)速包(bao)(bao)絡(luo)面的(de)形狀和(he)(he)大小(xiao)基本不變。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋(xuan)流器的(de)兩相流體，以(yi)外旋(xuan)流以(yi)螺(luo)線(xian)(xian)(xian)渦形式(shi)向內旋(xuan)流內遷的(de)過程中，其流體質點的(de)切線(xian)(xian)(xian)速度(du)(du)有一(yi)最大值(zhi)，即最大切線(xian)(xian)(xian)速度(du)(du)。正常工作時(shi)，旋(xuan)流器中流體質點最大切線(xian)(xian)(xian)速度(du)(du)的(de)軌(gui)跡叫最大切線(xian)(xian)(xian)速度(du)(du)軌(gui)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(shi)，隨(sui)著旋轉半(ban)徑的(de)逐漸減小，其質點切線(xian)速度越來越大，當達(da)到某(mou)一數值(zhi)時(shi)將(jiang)形(xing)成(cheng)低于外部空(kong)(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)會從中析出空(kong)(kong)氣(qi)(qi)，與此同時(shi)外部空(kong)(kong)間的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)亦(yi)會通過排出口(kou)（沉砂口(kou)和溢流(liu)口(kou)）進入(ru)負壓(ya)區(qu)形(xing)成(cheng)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)柱。