水力旋流器的主要技术参数

水力旋流器分级原理水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。

水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。

它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。

主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。

圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。

在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。

矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。

粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。

细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。

水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。

它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。

采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。

此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。

为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。

矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。

矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。

盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。

液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。

将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。

国内外旋流器技术参数1、澳大利亚重介旋流器流量参数说明：以上数据基于9倍的重介旋流器直径的压力下所得数据.＊表示参考指标，Φ1150重介旋流器的Ep参考值约为0.022，Φ1300重介旋流器的Ep参考值约为0.018,选用更大直径的重介旋流器所取得的分选效果要相对好一些。

表中入料固体物流量所对应的介质与煤的体积比为2。

5：1,实际选用时应取2.8:1或3：1。

2、国内旋流器2。

1无压给料三产品重介质旋流器原理三产品重介质旋流器是由一台圆筒—圆锥型旋流器与一台锥结合型旋流器串联而成。

筒型旋流器呈30°倾斜放置,在上部与筒-锥型旋流器相串接.介质由筒型旋流器下部沿切线方向给入，原煤则由上部中心管给入。

分选是从低密度进行，低密度的煤由第一段筒型旋流器的下部溢流管排出,中间产品由上部排出，沿切线方向进入第二段筒-锥型旋流器，在该处获得最终中煤和矸石。

从三产品旋流器的第一段不仅可以得到质量高的精煤和稀的重介质，而且可以有效地提高第二段的分选密度。

特点无压给料三产品重介质旋流器可用一种原始密度的悬浮液选出三种产品。

具有入料粒度上限高、处理能力大、分选效率高的特点。

使用无压给料大大简化了选煤厂的工艺配置,设备费用及投资及厂房投资均可大幅度降低。

同时无压给料，还降低了设备的运行费用。

适用范围高硫、较难选、难度和极难选原煤主要技术特征2。

2有压给料两产品重介质旋流器工作原理在重介质旋流器中的煤与矸石受重力与离心力的作用,当颗粒密度大于悬浮液密度时,所受作用力方向与离心加速度方向相同,颗粒在旋流器介质中做离心运动，集中在外层.由于干扰下沉作用，紧贴器壁的是大矸石，其次是中等粒度、小粒度矸石汇合形成螺旋运动的矸石带，当矿浆到达锥体部分时离心力急剧增加，形成明显颗粒带。

当颗粒密度小于悬浮液密度时，颗粒在旋流器中作向心运动，并集中在旋流器的中心轴附近，呈螺旋运动形成中煤和精煤带。

当煤浆运动到溢流管时，精煤和中煤被压向溢流管，在此处由于溢流管底部的涡流作用发生了二次分选。

水力旋流器目录水力旋流器构造及原理：流体运动的基本形式单元参数设计技术参数：水力旋流器简史水力旋流器水力旋流器水力旋流器[1]是利用离心力来加速矿粒沉降的分级设备，它需要压力给矿，故消耗动力大，但占地面积小、价格便宜，处理量大，分级效率高，可获得很细的溢流产品，多用于第二段闭路磨矿中的分级设备。

水力旋流器是用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备。

有时也用于泥浆脱水。

分压力式和重力式两种，常采用圆形柱体构筑物或金属管制作。

水靠压力或重力由构筑物（或金属管）上部沿切线进入，在离心力作用下，粗重颗粒物质被抛向器壁并旋转向下和形成的浓液一起排出。

较小的颗粒物质旋转到一定程度后随二次上旋涡流排出。

构造及原理：水力旋流器由上部一个中空的圆柱体，下部一个与圆柱体相通的倒椎体，二者组成水力旋流器的工作筒体。

除此，水力旋流器还有给矿管，溢流管，溢流导管和沉砂口。

水力旋流器用砂泵（或高差）以一定压力（一般是0.5～2.5公斤/厘米）和流速（约5～12米/秒）将矿浆沿切线方向旋入圆筒，然后矿浆便以很快的速度沿筒壁旋转而产生离心力。

通过离心力和重力的作用下，将较粗、较重的矿粒抛出。

水力旋流器在选矿工业中主要用于分级、分选、浓缩和脱泥。

当水力旋流器用作分级设备时，主要用来与磨机组成磨矿分级系统；用作脱泥设备时，可用于重选厂脱泥；用作浓缩脱水设备时，可用来将选矿尾矿浓缩后送去充填地下采矿坑道。

水力旋流器无运动部件，构造简单；单位容积的生产能力较大，占面积小；分级效率高（可达80%～90%），分级粒度细；造价低，材料消耗少。

悬浮液以较高的速度由进料管沿切线方向进入水力旋流器，由于受到外筒壁的限制，迫使液体做自上而下的旋转运动，通常将这种运动称为外旋流或下降旋流运动。

外旋流中的固体颗粒受到离心力作用，如果密度大于四周液体的密度（这是大多数情况），它所受的离心力就越大，一旦这个力大于因运动所产生的液体阻力，固体颗粒就会克服这一阻力而向器壁方向移动，与悬浮液分离，到达器壁附近的颗粒受到连续的液体推动，沿器壁向下运动，到达底流口附近聚集成为大大稠化的悬浮液，从底流口排出。

机械之美—神奇的矿冶机械水力旋流器主讲教师：吴彩斌江西理工大学·资源与环境工程学院•水力旋流器的发展历程•水力旋流器的基本功能•水力旋流器的应用范围（一）水力旋流器的发展史传统水力旋流器新型聚氨酯水力旋流器（二）水力旋流器的基本功能◆规格水力旋流器的规格以圆柱体的直径表示。

如FX660，FX710，FX840。

圆锥的锥角可以不同，一般最小为10°、最大为45°。

FX 660-4◆结构其下部是一圆锥形壳体2，上部连接一圆柱形壳体l，圆柱壳体上口封死，中间有一层底板，底板中央插入一短管溢流管5，在底板下部沿圆柱壳面的切线方向连接有给矿管3，在底板之上沿壳体切线方向连接有溢流排出管6，锥体最下端有可更换的沉砂嘴4。

◆工作原理矿浆在0.4-3.5大气压从给矿管沿切线方向给入，在内部高速旋转，因而产生很大的离心力。

在离心力和重力的作用下，较粗的颗粒被抛向器壁，作螺旋运动，最后由下部排砂嘴排出。

较细的颗粒及大部分水分，形成旋流沿中心向上升，至溢流管流出。

✓分级：用来分出800～74（43）微米的粒级✓脱泥：用来脱出74（43）～5微米的细泥。

◆分类✓优点：构造简单、占地面积小、生产率高。

✓缺点：易磨损、工作不稳定、需专门给料砂泵。

◆优缺点与磨机构成闭路磨矿水力旋流器机组✓可用于一段、二段、再磨等磨矿分级工艺。

✓适用于任一系列选矿厂规模。

✓超过3000吨选矿厂一般采用旋流器进行分级。

（三）水力旋流器的应用范围(1)入料压力(2) 入料量(3) 浓度(4) 入料粒度◆操作参数(1)如锥体角度(2)溢流管直径(3)溢流管插入深度(4)底流口直径◆结构参数机械之美—神奇的矿冶机械谢谢观看。

3.4水力旋流器分级原理水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。

水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。

它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。

主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。

圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。

在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。

矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。

粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。

细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。

水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。

它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。

采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。

此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。

3.4.2水力旋流器分级原理为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。

矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。

矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。

盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。

3.4.2.1切向速度分布及旋流器内压强变化3.4.2.2径向速度分布及颗粒粒度沿径向排列3.4.2.3轴向速度u.的分布及对分级粒度的影响液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。

水力旋流器水力旋流器是一种连续作业的分级设备，利用离心力来加速颗粒的沉降速度。

水力旋流器是选矿工业中最重要的设备之一，在选矿中主要用作分级设备，尤其在细粒分级作业中极为有效。

它广泛用于闭路磨矿作业（Napier-Munn 等，1996）但也可用于脱泥、除砂和浓密等其他作业。

在许多场合水力旋流器可代替机械式分级机，其优势在于操作简便及与其尺寸相比有较高的处理能力。

它的变体“水介质旋流器”已经用于煤（Osborne ，1985）和其他矿物的精选。

典型的水力旋流器（图9.13）由一个圆锥形容器构成，其底部（沉砂口）敞开，锥体上连接一个筒体，筒体上部有一个切向给料口。

圆筒顶部有盖板，一个轴向溢流管穿过盖板。

轴向溢流管有一段插入筒体内，该管段可拆卸，称之为旋流器溢流管，用以防止给矿短路而直接进入溢流。

矿浆在一定压力下通过切向给料口给入，这使矿浆产生漩涡运动，进而使其在旋流器内产生旋流运动，并沿垂直轴形成一个低压区。

沿垂直轴还形成空气柱，通常通过沉砂口同大气相连接；但一部分空气柱是由从低压区溶液中析出的溶解空气所产生的。

水力旋流器作用的经典理论是，旋流器内颗粒的流动方式受到两个反向作用力：一个是向外的离心力，另一个是向内的拉力（图9.14）。

离心力可加速颗粒的沉降速度，因而可按粒度、形状和密度对颗粒进行分离。

沉降较快的颗粒被抛向器壁（此处速度最慢），之后逐步流向沉砂口。

由于拉力的作用，沉降较慢的颗粒流向垂直轴线周围的低压区，并向上运动，最终经由溢流管进入溢流。

图9.13 水力旋流器（Napier-Munn 等，1996；朱利叶斯克鲁特施尼特矿物研究中心（JKMRC ），昆士兰大学）图9.14 水力旋流器中圆周运动颗粒所受的力 由于存在着一个向下料流的外区和一个向上料流的内区，势必有一个垂直速度为零的区域。

这见之于旋流器的大部分，因此在整个旋流器内应存在着一个垂直速度为零的包络面（图9.15）。

受较大离心力作用而被抛出垂直速度为零的包络面以外的颗粒将进入沉砂，而受较大的拉力作用而进入旋流器中心的颗粒则进入溢流。

立志当早，存高远
旋流器调试操作
旋流器常见生产现象及主要操作参数掌握
水力旋流器是一种以水为介质，利用离心力将矿浆分级的设备。

它以其结构简单，轻便灵活，没有运动部件；装拆容易，维修方便，占地面积小；单位容积处理能力大，分级效率高等优点，目前在矿山企业逐步得以推广应用。

龙桥矿业选矿车间目前在60 万吨选厂二段磨矿分级、20 万吨选厂二段磨矿分级和铜硫混精再磨分级处分别采用不同类型的三组旋流器，使用效果良好。

公司二期工程一段分级设备亦将采用水力旋流器代替目前使用的螺旋分级机。

下面将水力旋流器常见的生产现象和主要操作参数的把握总结如下：一、常见现象1、间断产生溢流：原因：①、泵喘气：上道工序给矿量不稳；②、泵排量选择过大，泵池矿浆经常抽空；③、旋流器选择偏大，造成给矿压力低。

处理方法：①、稳定操作，保证泵池液面高度；②、更换泵或者在泵池内加水，防止矿浆抽空。

但给入旋流器的浓度不能过低，过低沉砂浓度也低，影响磨机磨矿浓度；③、选择型号合适的旋流器。

2、沉砂浓度低：原因：①、沉砂嘴直径偏大；②、压力小；③、给矿浓度低，旋流器直径大。

处理方法：①、更换直径偏小的沉砂嘴；②、提高旋流器给矿压力；③、提高给矿浓度，更换直径小的旋流器。

生产实际中，可根据实际情况对上述因素进行相应调整，比如：若因旋流器给矿量不足造成压力较小，可适当补加生产水；若因浓度偏低，可适当提高处理量等。

3、溢流跑粗：原因：①、旋流器给矿粒度粗；②、沉砂嘴直径小，沉砂嘴被粗颗粒或其它杂物堵死。

溢流跑粗主要表现为精矿品位低，沉砂浓度大，粒度粗，滤饼水分偏低；若因沉砂嘴堵死，严重时会造成磁选机满矿现象。

处理方。

水力旋流器水力旋流器水力旋流器是水力分级设备中的一种。

与筛分设备严格按照几何尺寸分级不同，它是根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同进行分级的。

因此分级效果的决定因素有两个方面，一个是自身重量、另一个是形状。

粒度不同的物料，其受到离心力和相对阻挡力不同。

水力旋流器就是根据这个原理，通过提高颗粒的运动速度来实现分级的。

在回转流中颗粒的惯性离心加速度a与同步运动的流体向心加速度方向相反，数值相等。

即：（1-1）式中：——圆形分选器的半径，m；ω——回转运动的角速度，rad/s；u——回转运动的切向速度，m/s；因此离心力强度为：（1-2）重力选矿中所用的离心力可比重力大数十倍以上，因此大大强化了分选过程。

水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，可以通过调节参数用于分级、浓缩、脱泥。

一它具有结构简单，生产能力大，占地面积小和易于实现自动控制等优点。

现在选煤厂使用的流体分级设备主要为水力旋流器。

．一、水力旋流器的结构及工作原理1、水力旋流器的发展据报道，浓缩和脱泥用的水力旋流器最早是在1939-05月发表在世界矿山评论杂志上（比利时里埃芝城），作者德赖森（M.G.Drissen）。

当时被用于浓缩选煤用的黄土悬浮液，结构见图1。

以后经德赖森改进，增设了溢流管。

到1948年传入美国时已具有了现在的结构形式。

我国是在20世纪50年代初开始试验并首先在云锡公司选矿厂获得工业应用。

所有用于分级、浓缩、脱泥的旋流器均是在执行的按颗粒粒度差分离的作业。

给料压力一般在0.06—0.2MPa范围内，在给料口处的流速为5—12m/s。

进入旋流器后由此构成的切线速度将有所降低。

料浆在旋流器内停留时间很短，例如锥觉20°的直径350mm旋流器，内部容积为0.06m3，处理能力为85m3/h,由此可算出料浆在旋流器内的停留时间只有2.5s在如此短的时间内，料浆大约只旋转4—5圈即可排出，而不会象某些资料中介绍的那样做多圈运动（见图2）。

/html/0610/20061025_6990.asp水力旋流器的选择与计算2006-10-25 8:50:05 中国选矿技术网浏览1068 次收藏我来说两句一、水力旋流器的选择水力旋流器广泛用于分级、脱泥、脱水等作业。

其主要优点是结构简单、本身无运动部件、占发面积小；在分级粒度较细的情况下，分级效率较螺旋分级机高。

其主要缺点是给矿需泵扬送，电耗较高；操作比螺旋分级机复杂。

水力旋流器适宜分级粒度范围一般为0.3~0.01mm。

水力旋流器的规格取决于需要处理的矿量和溢流粒度要求。

当需要处理的矿量大、溢流粒度粗时，选择大规格水力旋流器；反之宜选用小规格水力旋流器。

在处理矿量大又要求溢流粒度细时，可采用小规格水力旋流器组。

旋流器的结构参数和操作参数对溢流粒度及分级效果有较大影响，选用时应认真考虑。

旋流器的主要结构参数与旋流器直径D的关系，一般范围；给矿口当量直径d f=(0.15~0.25)D; 溢流管直径d o=(0.2~0.4)D;沉砂口直径d u=(0.06~0.20)D;锥角a≤20°.进口压力是水力旋流器的主要参数之一，通常为49~157kPa(0.5kgf/cm2~1.6kgf/cm2).进口压力与溢流粒度的一般关系见表1。

表1 进口压力溢流粒度一般关系表溢流粒度d95/min0.590.420.300.210.150.100.0740.0370.0190.010进口压力/kPa(kgf/cm2)29.40.3490.539~78(0.4~0.8)49~98(0.5~1.0)59~118(0.6~1.2)78~137(0.8~1.4)98~147(1.0~1.5)118~167(1.2~1.7)147~196(1.5~2.0)196~245(2.0~2.5)二、水力旋流器计算水力旋流器的计算多采用如下两种方法。

A 原苏联波瓦罗夫(JIoBapoB)计算法波瓦罗夫计算法的主要步骤和计算公式如下：(1)选择旋器直径，计算旋流器体积处理量和需要台数。

各种规格水力旋流器的工作指标
Я.П.Корниенко;张登福
【期刊名称】《湿法冶金》
【年(卷),期】1990()1
【摘要】在现代选矿厂里基本上采用单体的大型水力旋流器,一般选用的壳体锥度为20°(0.350弧度)。

但是,这样的水力旋流器不总是能够满足配合工艺循环的技术要求。

处理矿石的物质成分复杂而且嵌布粒度较细时,在缺水地区,为改善选矿工艺,保证水和能源的最低消耗,应精确地分级矿浆体积很大的细粒产品。

一般认为,与直径500mm或更小的水力旋流器相比,在进口压力稍有增加和溢流密度减少时,采用直径0.71m或更大的水力旋流器可以获得粒度大于0.10～0.15mm的溢流。

但是,近年来在一些选矿厂的磨矿回路中,为获得粒度小于0.04～0.
【总页数】7页(P68-73)
【关键词】水力旋流器;溢流管;嵌布粒度;选矿工艺;磨矿;结构参数;缺水地区;分级效率;细粒级;体积计
【作者】Я.П.Корниенко;张登福
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF111.3
【相关文献】
1.调节安装倾角控制水力旋流器分级指标的研究 [J], 刘家祥;金冠璋
2.液液水力旋流器流场特性与分离特性研究（三）——水力旋流器径向速度… [J], 赵立新;王尊策
3.浅析水力旋流器工作原理及影响旋流器工作的因素 [J], 刘士军
4.静态水力旋流器与动态水力旋流器的现场比较 [J], 白文雄;
5.静态水力旋流器与动态水力旋流器的现场比较 [J], 白文雄;柯仲华
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