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)力旋流(liu)器直徑主要影(ying)響(xiang)生產(chan)能力和分離(li)粒度的大小。一般說來，生產(chan)能力和分離(li)粒度隨著(zhu)水(shui)力旋流(liu)器直徑增(zeng)(zeng)大而增(zeng)(zeng)大。

（2）入料管直徑Di：入料口的大小對處(chu)理能(neng)力、分(fen)級(ji)粒度及分(fen)級(ji)效率(lv)均(jun)有一(yi)定影響。入料管直(zhi)徑(jing)增(zeng)大，分(fen)級(ji)粒度變粗，其直(zhi)徑(jing)與旋(xuan)流(liu)器直(zhi)徑(jing)呈一(yi)定比例，Di=（0.2-0.26）D。

（3）錐體角度：增(zeng)大(da)(da)錐(zhui)角，分(fen)級粒度變粗，減(jian)小錐(zhui)角，分(fen)級粒度變細。一(yi)般來說對(dui)細粒級物料分(fen)級，采用較小錐(zhui)角的(de)(de)旋(xuan)流器(qi)(qi)，通常取10～15°；粗粒級分(fen)級和濃縮用旋(xuan)流器(qi)(qi)一(yi)般采用較大(da)(da)的(de)(de)錐(zhui)角，通常在(zai)20～45°。水力旋(xuan)流器(qi)(qi)內的(de)(de)流體(ti)阻力隨(sui)著錐(zhui)角的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而(er)增(zeng)大(da)(da)。在(zai)同(tong)一(yi)進口壓力下，由于(yu)流體(ti)阻力增(zeng)大(da)(da)，其生產能力要減(jian)小。分(fen)離(li)粒度隨(sui)其錐(zhui)角的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而(er)增(zeng)大(da)(da)，總分(fen)離(li)效率(lv)降低(di)，而(er)底流中(zhong)混入的(de)(de)細顆粒較少。

（4）溢流管直徑：增大溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)(liu)管直徑(jing)，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量增大，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)(liu)粒(li)度變(bian)(bian)粗，底流(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)細粒(li)級減少，底流(liu)(liu)(liu)(liu)濃度增加。根據筒體直徑(jing)確(que)定溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)(liu)管直徑(jing)，取值范(fan)圍(wei)Do=（0.2-0.4）D，溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)(liu)管內徑(jing)是(shi)影響水力旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)性能(neng)的一個最重要的尺寸，它(ta)的變(bian)(bian)化會(hui)影響到水力旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)所有的工藝(yi)指標(biao)。當進口壓力不變(bian)(bian)，在一定范(fan)圍(wei)內，旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)的生產能(neng)力近(jin)似正比于溢(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)(liu)管直徑(jing)。

（5）溢流管插入深度：溢(yi)流管插(cha)入(ru)深(shen)度(du)是溢(yi)流管插(cha)入(ru)到(dao)旋(xuan)流器內部一節長度(du)，指的是溢(yi)流管底部到(dao)旋(xuan)流器頂蓋的距離。減(jian)小溢(yi)流管插(cha)入(ru)深(shen)度(du)，分級(ji)粒(li)度(du)變(bian)(bian)細；增大溢(yi)流管插(cha)入(ru)深(shen)度(du)，分級(ji)粒(li)度(du)變(bian)(bian)粗；通常溢(yi)流管插(cha)入(ru)深(shen)度(du)h=（0.3-0.7）D。

（6）溢流管壁厚：研究表(biao)明：溢流管壁厚增加，可以在某(mou)種程(cheng)度上提(ti)高旋流器的(de)分(fen)離效率(lv)，并降低其(qi)內部(bu)能量(liang)損失，而且還能提(ti)高水(shui)力旋流器的(de)生產(chan)能力。

（7）進料口斷面尺寸：進(jin)料口(kou)的形狀(zhuang)和尺寸對(dui)其生(sheng)產能力、分(fen)離效率等工業指標有(you)重要的影響。進(jin)料口(kou)的作用主要是將(jiang)作直線(xian)運(yun)動的液流在柱段(duan)進(jin)口(kou)處轉變為圓周運(yun)動。進(jin)料口(kou)按照截面(mian)形狀(zhuang)可(ke)以分(fen)為圓形和矩形兩(liang)種。

（8）底流口直徑（d）：底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口直(zhi)徑(jing)(jing)增大(da)，分級粒(li)度(du)變(bian)細(xi)，底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口直(zhi)徑(jing)(jing)減小(xiao)，分級粒(li)度(du)變(bian)粗(cu)。根據旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)直(zhi)徑(jing)(jing)確定底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口直(zhi)徑(jing)(jing)，取值(zhi)范圍d=（0.15-0.25）D，底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口是旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)中最(zui)易(yi)磨損的(de)部位。底(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)口直(zhi)徑(jing)(jing)的(de)增大(da)，會(hui)使水力旋流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)生產能力相應(ying)的(de)增大(da)，但其影(ying)響比(bi)進料(liao)口尺寸(cun)及溢流(liu)(liu)(liu)(liu)管直(zhi)徑(jing)(jing)的(de)影(ying)響相對來說(shuo)小(xiao)一些(xie)。

（9）內表面粗糙度及裝配精度：水力(li)旋(xuan)流(liu)器的(de)內(nei)表面(mian)粗糙度(du)(du)及(ji)裝配精度(du)(du)對其生產能力(li)、分(fen)離效率等(deng)性(xing)能參數的(de)影(ying)響較(jiao)小，但是在生產實踐及(ji)研究發現，水力(li)旋(xuan)流(liu)器的(de)內(nei)表面(mian)內(nei)襯(chen)鑫(xin)海耐磨橡膠，耐磨防腐，比較(jiao)光(guang)滑(hua)，將(jiang)會增大流(liu)動阻力(li)，同(tong)時分(fen)離效率也有所(suo)增加，同(tong)時采(cai)用較(jiao)粗糙內(nei)壁的(de)水力(li)旋(xuan)流(liu)器，其流(liu)動阻力(li)將(jiang)會降低，同(tong)時底流(liu)量增大。

（10）進料粘度：分離粒(li)徑和(he)進(jin)料粘度(du)(du)的平方根(gen)成(cheng)正比，亦(yi)即進(jin)料粘度(du)(du)的增加會導致分離粒(li)徑的增大。水力旋流器的生產能力和(he)分流比也會隨著粘度(du)(du)的提高而增加。

（11）錐比：錐(zhui)比是底(di)流(liu)口(kou)直徑(jing)和溢流(liu)口(kou)直徑(jing)之比，是設計旋流(liu)器的(de)(de)主(zhu)要(yao)參數，也是操作調(diao)整分級指標(biao)的(de)(de)重(zhong)要(yao)因素。錐(zhui)比大，分級粒度小，錐(zhui)比小，分級粒度大；錐(zhui)比取值范圍(wei)在(zai)0.35～0.65），由于溢流(liu)口(kou)直徑(jing)是不可調(diao)參數，所(suo)以在(zai)生產中主(zhu)要(yao)通(tong)過更換不同的(de)(de)底(di)流(liu)口(kou)來選擇適宜的(de)(de)錐(zhui)比。

2、操作參數

（1）入料壓力：入(ru)料(liao)壓(ya)力是(shi)旋(xuan)流(liu)器工作(zuo)的重要參數。提(ti)高(gao)入(ru)料(liao)壓(ya)力，可(ke)以增大礦漿(jiang)流(liu)速，物料(liao)所受(shou)離心力增大，可(ke)以提(ti)高(gao)分級效率(lv)和(he)底(di)流(liu)濃度，但通過增大壓(ya)力來(lai)降低(di)分級粒(li)度收效甚微(wei)，動(dong)能消耗(hao)卻大幅度增加，旋(xuan)流(liu)器整體特別是(shi)底(di)流(liu)嘴磨損更加嚴(yan)重。處(chu)(chu)理粗物料(liao)時(shi)采(cai)用低(di)壓(ya)力（0.05～0.1MPa）操(cao)作(zuo)，處(chu)(chu)理細粒(li)及泥質物料(liao)時(shi)采(cai)用高(gao)壓(ya)力（0.1～0.3MPa）操(cao)作(zuo)。

（2）入料量：增大入料(liao)量，分(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)粗，減小(xiao)入料(liao)量，分(fen)級(ji)粒(li)度(du)變(bian)細。

（3）濃度：當(dang)旋(xuan)流(liu)器尺寸和壓力一定時(shi)(shi)，入(ru)料(liao)濃(nong)度(du)對溢(yi)流(liu)粒(li)度(du)及(ji)分(fen)(fen)級效率(lv)(lv)有重要(yao)影響。入(ru)料(liao)濃(nong)度(du)高，流(liu)體(ti)的粘滯(zhi)阻力增(zeng)加，分(fen)(fen)級粒(li)度(du)變粗，分(fen)(fen)級效率(lv)(lv)降低。實踐(jian)表明，分(fen)(fen)級粒(li)度(du)為(wei)0.074mm時(shi)(shi)，入(ru)料(liao)濃(nong)度(du)以10%～20%為(wei)宜。

（4）入料粒度：入料粒(li)度(du)(du)的(de)(de)(de)變化會明顯地影響水力旋流(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)(de)(de)分級(ji)效(xiao)(xiao)果。在(zai)其它參數不變時，入料中小(xiao)于分級(ji)粒(li)度(du)(du)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料含量(liang)少時，則底(di)流(liu)(liu)(liu)中的(de)(de)(de)細粒(li)含量(liang)少，濃度(du)(du)高，而溢流(liu)(liu)(liu)中的(de)(de)(de)粗(cu)顆粒(li)含量(liang)增加，旋流(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)(de)(de)分級(ji)效(xiao)(xiao)率(lv)下(xia)降(jiang)；當入料中接(jie)近分級(ji)粒(li)度(du)(du)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料多(duo)(duo)時，則底(di)流(liu)(liu)(liu)中的(de)(de)(de)細粒(li)物(wu)(wu)料多(duo)(duo)，溢流(liu)(liu)(liu)中的(de)(de)(de)粗(cu)粒(li)物(wu)(wu)料多(duo)(duo)，分級(ji)效(xiao)(xiao)果下(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，流體的運動形(xing)式分為以下幾種。

1、外旋流和內旋流

外旋(xuan)流(liu)和內旋(xuan)流(liu)是水(shui)力旋(xuan)流(liu)器運(yun)動的(de)主要形(xing)式，它們的(de)旋(xuan)轉(zhuan)方(fang)向(xiang)相同(tong)，但其運(yun)動方(fang)向(xiang)相反。外旋(xuan)流(liu)攜帶粗而重(zhong)的(de)固(gu)(gu)體物料由沉砂口排出，為沉砂產物；內旋(xuan)流(liu)攜帶細而輕的(de)固(gu)(gu)體物料有(you)溢流(liu)口排出，為溢流(liu)產物。具體如圖(tu)所示(shi)

2、短路流

給(gei)入旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器的(de)兩相流(liu)(liu)體，由(you)(you)于(yu)其器壁(bi)的(de)摩擦阻力作(zuo)(zuo)用，其中一部(bu)分(fen)先向上再沿頂蓋(gai)下(xia)表面向內(nei)，又沿旋(xuan)(xuan)渦溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)外壁(bi)向下(xia)運動，最后(hou)同(tong)內(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)匯(hui)合(he)由(you)(you)溢(yi)流(liu)(liu)管(guan)的(de)溢(yi)流(liu)(liu)口排出。這部(bu)分(fen)蓋(gai)下(xia)流(liu)(liu)就是通常所說(shuo)的(de)短路流(liu)(liu)，由(you)(you)于(yu)其直(zhi)接進入溢(yi)流(liu)(liu)產物(wu)，未經(jing)分(fen)離作(zuo)(zuo)用，故(gu)而(er)直(zhi)接影響分(fen)離效果。

3、循環流

從外(wai)旋(xuan)流(liu)(liu)以螺線渦(wo)形式內遷到內旋(xuan)流(liu)(liu)的兩相流(liu)(liu)體，由(you)于溢(yi)流(liu)(liu)管的溢(yi)流(liu)(liu)口來不及將(jiang)其(qi)全部排(pai)(pai)出，其(qi)中未被排(pai)(pai)出的部分流(liu)(liu)體將(jiang)在(zai)旋(xuan)流(liu)(liu)器的旋(xuan)渦(wo)溢(yi)流(liu)(liu)管與(yu)器壁之(zhi)間的空間，作(zuo)由(you)下而(er)上(shang)再由(you)上(shang)而(er)下的循(xun)環(huan)運動(dong)，形成循(xun)環(huan)流(liu)(liu)。

4、零速包絡面

由于外(wai)旋(xuan)(xuan)流(liu)和(he)內(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)的(de)流(liu)體運動(dong)方(fang)式不(bu)同，而且內(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)是由外(wai)旋(xuan)(xuan)流(liu)運動(dong)過(guo)程中逐漸內(nei)遷形成，那么其中必有軸向速(su)度等于零(ling)的(de)跡(ji)點(dian)。旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)正常分離過(guo)程中，流(liu)體軸向速(su)度為零(ling)的(de)軌(gui)跡(ji)叫零(ling)速(su)包絡(luo)面(mian)。零(ling)速(su)包絡(luo)面(mian)是循環流(liu)的(de)中心線，也是內(nei)旋(xuan)(xuan)流(liu)和(he)外(wai)旋(xuan)(xuan)流(liu)的(de)分界線。結構參數(shu)一定的(de)旋(xuan)(xuan)流(liu)器(qi)，其零(ling)速(su)包絡(luo)面(mian)的(de)形狀和(he)大小基本不(bu)變。

5、最大切線速度軌跡面

給入旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器的兩相流(liu)(liu)體，以外旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)以螺線渦形式向(xiang)內旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)內遷(qian)的過程中(zhong)(zhong)，其流(liu)(liu)體質(zhi)點(dian)的切(qie)(qie)(qie)線速度有一最大(da)(da)(da)值，即最大(da)(da)(da)切(qie)(qie)(qie)線速度。正常工作時，旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)器中(zhong)(zhong)流(liu)(liu)體質(zhi)點(dian)最大(da)(da)(da)切(qie)(qie)(qie)線速度的軌跡叫(jiao)最大(da)(da)(da)切(qie)(qie)(qie)線速度軌跡面。

6、空氣柱

給入(ru)旋流(liu)(liu)器的(de)兩(liang)相流(liu)(liu)體，以螺線渦運動時，隨著旋轉半徑(jing)的(de)逐漸(jian)減小，其質點切線速(su)度越(yue)來越(yue)大，當達到(dao)某一(yi)數值時將形成低于外(wai)部(bu)空(kong)間(jian)壓力的(de)負壓區(qu)。進(jin)入(ru)負壓區(qu)的(de)流(liu)(liu)體將會(hui)從(cong)中析出空(kong)氣(qi)，與(yu)此同時外(wai)部(bu)空(kong)間(jian)的(de)空(kong)氣(qi)亦會(hui)通過排出口(kou)（沉砂(sha)口(kou)和溢流(liu)(liu)口(kou)）進(jin)入(ru)負壓區(qu)形成空(kong)氣(qi)柱。