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1、会计学1水力水力(shul)旋流器旋流器第一页，共112页。第一章第一章第一章第一章 绪论绪论绪论绪论(xln)(xln)n n1.1 1.1 概述概述n n水力旋流器是一种分离非均水力旋流器是一种分离非均相液体液体混合物的设备，相液体液体混合物的设备，它是在离心力的作用下根据它是在离心力的作用下根据两相或多相之间的密度差来两相或多相之间的密度差来实现两相或多相分离的。由实现两相或多相分离的。由于离心力场的强度较重力场于离心力场的强度较重力场大得多，因此大得多，因此(ync)(ync)水力水力旋流器比重力分离设备的分旋流器比重力分离设备的分离效率要大的多。离效率要大的多。n n水力旋流器的基本
2、结构见图水力旋流器的基本结构见图1-11-1，由圆柱体、椎体、溢流，由圆柱体、椎体、溢流口、底流口与进料口组成。口、底流口与进料口组成。第2页/共112页第二页，共112页。图1-1 水力(shul)旋流器的基本结构第3页/共112页第三页，共112页。n n水力旋流器的应用包括固水力旋流器的应用包括固水力旋流器的应用包括固水力旋流器的应用包括固-液分离、液气分离、固固液分离、液气分离、固固液分离、液气分离、固固液分离、液气分离、固固分离、液液分离、液气固三相同时分离以及其他应分离、液液分离、液气固三相同时分离以及其他应分离、液液分离、液气固三相同时分离以及其他应分离、液液分离、液气固三相同时
3、分离以及其他应用。目前水力旋流器还作为一种高效的颗粒分级设用。目前水力旋流器还作为一种高效的颗粒分级设用。目前水力旋流器还作为一种高效的颗粒分级设用。目前水力旋流器还作为一种高效的颗粒分级设备。单个水力旋流器的直径一般可以从备。单个水力旋流器的直径一般可以从备。单个水力旋流器的直径一般可以从备。单个水力旋流器的直径一般可以从10mm-2.5m10mm-2.5m10mm-2.5m10mm-2.5m，多数固体颗粒的分离粒度可以小至，多数固体颗粒的分离粒度可以小至，多数固体颗粒的分离粒度可以小至，多数固体颗粒的分离粒度可以小至2-3m,2-3m,2-3m,2-3m,单个单个单个单个水力旋流器的处理能
4、力的范围一般为水力旋流器的处理能力的范围一般为水力旋流器的处理能力的范围一般为水力旋流器的处理能力的范围一般为0.1-7200m0.1-7200m0.1-7200m0.1-7200m/h/h/h/h，其操作压力一般在，其操作压力一般在，其操作压力一般在，其操作压力一般在0.034-0.6MPa0.034-0.6MPa0.034-0.6MPa0.034-0.6MPa范围内，较小直范围内，较小直范围内，较小直范围内，较小直径的旋流器通常以较高压力操作。径的旋流器通常以较高压力操作。径的旋流器通常以较高压力操作。径的旋流器通常以较高压力操作。n n与重力分离设备相比，水力旋流器的优点与重力分离设备相
5、比，水力旋流器的优点与重力分离设备相比，水力旋流器的优点与重力分离设备相比，水力旋流器的优点(yudin)(yudin)(yudin)(yudin)如下：如下：如下：如下：第4页/共112页第四页，共112页。n n1.1.1.1.结构紧凑，体积小结构紧凑，体积小结构紧凑，体积小结构紧凑，体积小n n2.2.2.2.质量轻质量轻质量轻质量轻n n3.3.3.3.易于设计、安装易于设计、安装易于设计、安装易于设计、安装n n4.4.4.4.需要的系统配件少需要的系统配件少需要的系统配件少需要的系统配件少n n5.5.5.5.维修费用低维修费用低维修费用低维修费用低n n6.6.6.6.易于调节易
6、于调节易于调节易于调节(tioji)(tioji)(tioji)(tioji)与控制与控制与控制与控制n n7.7.7.7.较宽的操作范围较宽的操作范围较宽的操作范围较宽的操作范围n n8.8.8.8.对基础的运动不敏感对基础的运动不敏感对基础的运动不敏感对基础的运动不敏感第5页/共112页第五页，共112页。1.21.21.21.2分离分离分离分离(fnl)(fnl)(fnl)(fnl)的基本常识的基本常识的基本常识的基本常识n n分离过程过程之所以能够进行时由于混合物中待分离分离过程过程之所以能够进行时由于混合物中待分离分离过程过程之所以能够进行时由于混合物中待分离分离过程过程之所以能够进
7、行时由于混合物中待分离的组分的各种物理化学的组分的各种物理化学的组分的各种物理化学的组分的各种物理化学(w l hu xu)(w l hu xu)(w l hu xu)(w l hu xu)性质之性质之性质之性质之间，至少存在着某一种性质上的差异。间，至少存在着某一种性质上的差异。间，至少存在着某一种性质上的差异。间，至少存在着某一种性质上的差异。n n水力旋流器的分离技术是利用密度差进行多相分离的水力旋流器的分离技术是利用密度差进行多相分离的水力旋流器的分离技术是利用密度差进行多相分离的水力旋流器的分离技术是利用密度差进行多相分离的非均相机械分离过程，因此适用于水力旋流器分离的非均相机械分离
8、过程，因此适用于水力旋流器分离的非均相机械分离过程，因此适用于水力旋流器分离的非均相机械分离过程，因此适用于水力旋流器分离的物料必须是具有一定密度差的多相液体混合物，密度物料必须是具有一定密度差的多相液体混合物，密度物料必须是具有一定密度差的多相液体混合物，密度物料必须是具有一定密度差的多相液体混合物，密度差越大，分离过程越容易进行，反之越难。利用水力差越大，分离过程越容易进行，反之越难。利用水力差越大，分离过程越容易进行，反之越难。利用水力差越大，分离过程越容易进行，反之越难。利用水力旋流器进行分离的液体混合物可以是液旋流器进行分离的液体混合物可以是液旋流器进行分离的液体混合物可以是液旋流器
9、进行分离的液体混合物可以是液-液、液液、液液、液液、液-固、固、固、固、液液液液-气以及其他三相或多相料液，但其中必有一相为气以及其他三相或多相料液，但其中必有一相为气以及其他三相或多相料液，但其中必有一相为气以及其他三相或多相料液，但其中必有一相为液体液体液体液体第6页/共112页第六页，共112页。1.31.31.31.3固固固固-液两相流的基本知识液两相流的基本知识液两相流的基本知识液两相流的基本知识n n对于互不相溶的多相液体混合对于互不相溶的多相液体混合对于互不相溶的多相液体混合对于互不相溶的多相液体混合(hnh)(hnh)(hnh)(hnh)物，不管物，不管物，不管物，不管其为液其
10、为液其为液其为液-液、液液、液液、液液、液-固、液固、液固、液固、液-气混合气混合气混合气混合(hnh)(hnh)(hnh)(hnh)物，其中物，其中物，其中物，其中的一相构成流体混合的一相构成流体混合的一相构成流体混合的一相构成流体混合(hnh)(hnh)(hnh)(hnh)物中的绝大部分，物中的绝大部分，物中的绝大部分，物中的绝大部分，而且这一相中的流体相互之间都是以分子间的混合而且这一相中的流体相互之间都是以分子间的混合而且这一相中的流体相互之间都是以分子间的混合而且这一相中的流体相互之间都是以分子间的混合(hnh)(hnh)(hnh)(hnh)相互连接成一种连续的流动流体，这一相互连接
11、成一种连续的流动流体，这一相互连接成一种连续的流动流体，这一相互连接成一种连续的流动流体，这一相就成为连续相。多相流中组成比较少的、以多个相就成为连续相。多相流中组成比较少的、以多个相就成为连续相。多相流中组成比较少的、以多个相就成为连续相。多相流中组成比较少的、以多个颗粒状形态存在的、相互之间没有连接成一体的那颗粒状形态存在的、相互之间没有连接成一体的那颗粒状形态存在的、相互之间没有连接成一体的那颗粒状形态存在的、相互之间没有连接成一体的那种气泡、液滴或固体颗粒，称其为分散相。种气泡、液滴或固体颗粒，称其为分散相。种气泡、液滴或固体颗粒，称其为分散相。种气泡、液滴或固体颗粒，称其为分散相。n
12、 n密度密度密度密度 两相流的密度是指单位体积内液体混合两相流的密度是指单位体积内液体混合两相流的密度是指单位体积内液体混合两相流的密度是指单位体积内液体混合(hnh)(hnh)(hnh)(hnh)物所具有的质量，以物所具有的质量，以物所具有的质量，以物所具有的质量，以 m m m m表示，其单位表示，其单位表示，其单位表示，其单位为为为为/m/m/m/m 两相流的密度与各相密度之间的关系为：两相流的密度与各相密度之间的关系为：两相流的密度与各相密度之间的关系为：两相流的密度与各相密度之间的关系为：第7页/共112页第七页，共112页。n n式中 m 两相流密度(md)；n n c、d 分别为
13、连续相与分散相的密度(md)；n n QC 、Qd 分别为连续相与分散相的体积流量；n n Q 两相流的总体积流量Q=QC +Qd m=cQC +dQd Q第8页/共112页第八页，共112页。浓度浓度浓度浓度 两相流的浓度通常两相流的浓度通常两相流的浓度通常两相流的浓度通常(tngchng)(tngchng)(tngchng)(tngchng)有四种表示方法：一有四种表示方法：一有四种表示方法：一有四种表示方法：一是单位时间流过的分散相体积与两相流的总体积之比，称为体是单位时间流过的分散相体积与两相流的总体积之比，称为体是单位时间流过的分散相体积与两相流的总体积之比，称为体是单位时间流过的分
14、散相体积与两相流的总体积之比，称为体积浓度积浓度积浓度积浓度k;k;k;k;二是单位时间流过固二是单位时间流过固二是单位时间流过固二是单位时间流过固-液混合物中的固体体积与液体液混合物中的固体体积与液体液混合物中的固体体积与液体液混合物中的固体体积与液体体积之比，称为体积固体积之比，称为体积固体积之比，称为体积固体积之比，称为体积固-液比或体积稠度液比或体积稠度液比或体积稠度液比或体积稠度k k k k;三是单位时间流三是单位时间流三是单位时间流三是单位时间流过的分散相质量与两相流的总质量之比，称为质量浓度过的分散相质量与两相流的总质量之比，称为质量浓度过的分散相质量与两相流的总质量之比，称为
15、质量浓度过的分散相质量与两相流的总质量之比，称为质量浓度c;c;c;c;四是四是四是四是单位时间流过固单位时间流过固单位时间流过固单位时间流过固-液混合物中的固体质量与水的质量之比，称液混合物中的固体质量与水的质量之比，称液混合物中的固体质量与水的质量之比，称液混合物中的固体质量与水的质量之比，称为质量固为质量固为质量固为质量固-液比或质量稠度液比或质量稠度液比或质量稠度液比或质量稠度c c c c。第9页/共112页第九页，共112页。n n体积(tj)浓度 k=Qd/Qn n体积(tj)固-液比 k=Qd/Qcn n质量浓度 c=dQd/mQn n质量固-液比 c=dQd/cQc第10页/
16、共112页第十页，共112页。n n密度密度密度密度(md)(md)(md)(md)与体积浓度之间的关系与体积浓度之间的关系与体积浓度之间的关系与体积浓度之间的关系 n n k=(m-c)/(m-c)k=(m-c)/(m-c)k=(m-c)/(m-c)k=(m-c)/(m-c)n n密度密度密度密度(md)(md)(md)(md)与体积固与体积固与体积固与体积固-液比之间的关系液比之间的关系液比之间的关系液比之间的关系n n k k k k=(m-c)/(d-m)=(m-c)/(d-m)=(m-c)/(d-m)=(m-c)/(d-m)n n密度密度密度密度(md)(md)(md)(md)与质量
17、浓度之间的关系与质量浓度之间的关系与质量浓度之间的关系与质量浓度之间的关系n n c=d/d/c-c(d/c-1)c=d/d/c-c(d/c-1)c=d/d/c-c(d/c-1)c=d/d/c-c(d/c-1)n n密度密度密度密度(md)(md)(md)(md)与质量固与质量固与质量固与质量固-液比之间的关系液比之间的关系液比之间的关系液比之间的关系n n c c c c=d(m-c)/c(d-m)=d(m-c)/c(d-m)=d(m-c)/c(d-m)=d(m-c)/c(d-m)第11页/共112页第十一页，共112页。第二章第二章 水力水力(shul)旋流器的工艺参数旋流器的工艺参数n
18、n2.12.1水力旋流器的工作原理水力旋流器的工作原理n n旋流器是一种利用流体压旋流器是一种利用流体压力产生旋转运动的装置。力产生旋转运动的装置。当料浆以一定的速度进入当料浆以一定的速度进入旋流器，遇到旋流器器壁旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回转运动。由于后被迫作回转运动。由于所受的离心力不同，料浆所受的离心力不同，料浆中的固体粗颗粒所受的离中的固体粗颗粒所受的离心力大，能够克服水力阻心力大，能够克服水力阻力向器壁运动，并在自身力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大部分水则因所的颗粒及大部分水则因所受的离心力小
19、，未及靠近受的离心力小，未及靠近器壁即随料浆做回转运动。器壁即随料浆做回转运动。在后续给料的推动下，料在后续给料的推动下，料浆继续向下和回转运动，浆继续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓于是粗颗粒继续向周边浓集，而细小颗粒则停留集，而细小颗粒则停留(tngli)(tngli)在中心区域，在中心区域，颗粒粒径由中心向器壁越颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列。来越大，形成分层排列。第12页/共112页第十二页，共112页。随着料浆从旋流器的柱随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体体部分流向锥体(zhu(zhu t)t)部分，流动断面越来越部分，流动断面越来越小，在外层料浆收缩压迫之小，在外
20、层料浆收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内下，含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改表方向，转层料浆不得不改表方向，转而向上运动，形成内旋流，而向上运动，形成内旋流，自溢流管排出，成为溢流，自溢流管排出，成为溢流，而粗大颗粒则继续沿器壁螺而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉最终由底流口排出，成为沉砂。砂。第13页/共112页第十三页，共112页。n n2.22.2旋流器内流体的流动旋流器内流体的流动(lidng)(lidng)区域与流动区域与流动(lidng)(lidng)类型类型归纳起来，一般归纳起来，一般认为水力旋流器认为水力旋流器内液
21、体流动存在内液体流动存在(cnzi)(cnzi)四种四种形式，即内旋流、形式，即内旋流、外旋流、盖下流、外旋流、盖下流、循环流。循环流。第14页/共112页第十四页，共112页。分类方法分类方法 种类种类 说明说明 固固-液旋流器液旋流器 连续相液体；分散相固体连续相液体；分散相固体按分散相类型按分散相类型 液液-液旋流器液旋流器 两相均为液体两相均为液体 轻质分散相旋流器轻质分散相旋流器 分散相的密度分散相的密度(md)(md)低低按混合物组分密度按混合物组分密度(md)(md)重质分散相旋流器重质分散相旋流器 分散相的密度分散相的密度(md)(md)高高按旋流器结构按旋流器结构 单锥旋流器
22、单锥旋流器 用于固用于固-液分离与液液分离与液-液分离液分离 双锥旋流器双锥旋流器 主要用液主要用液-液分离液分离 圆柱形旋流器圆柱形旋流器 用于重介质分选用于重介质分选按分散相浓度按分散相浓度 普通旋流器普通旋流器 分散相浓度分散相浓度百分之几百分之几 分离浓稠介质旋流器分离浓稠介质旋流器 分散相浓度约为分散相浓度约为2020-50-50按有无运动部件按有无运动部件 静态静态/动态动态 旋流器器壁高速旋转旋流器器壁高速旋转2.32.3水力水力(shul)(shul)旋流器的分类旋流器的分类第15页/共112页第十五页，共112页。n n2.42.4分离分离(fnl)(fnl)效率效率 分离效
23、率是所有旋流器的最关键性能，对于固分离效率是所有旋流器的最关键性能，对于固-液分液分离来说，人们习惯用被分离物料的质量离来说，人们习惯用被分离物料的质量(zhling)(zhling)来来表示分离效率表示分离效率 =mu/m =mu/m式中式中 mu mu 底流口处分散相固体颗粒的质量底流口处分散相固体颗粒的质量(zhling)(zhling)流率，流率，kg/s ;kg/s ;m m 进口处分散相颗粒的质量进口处分散相颗粒的质量(zhling)(zhling)流流率，率，kg/skg/s。实用条件为实用条件为:分散相颗粒为固体颗粒，被分离的固体颗粒分散相颗粒为固体颗粒，被分离的固体颗粒从底流
24、口排除旋流器。从底流口排除旋流器。第16页/共112页第十六页，共112页。n n2.52.5水力旋流器技术中的水力旋流器技术中的主要参数主要参数n n影响水力旋流器工作指影响水力旋流器工作指标的参数可分为两大类：标的参数可分为两大类：结构参数和工艺参数。结构参数和工艺参数。物性参数影响较小。物性参数影响较小。n n结构参数主要有：水力结构参数主要有：水力旋流器的直径、给矿咀旋流器的直径、给矿咀尺寸、溢流管的直径、尺寸、溢流管的直径、排矿咀的直径、锥体角排矿咀的直径、锥体角度、溢流导管尺寸和安度、溢流导管尺寸和安装方式等。装方式等。n n工艺参数主要有：进口工艺参数主要有：进口压力、固相粒度特
25、性、压力、固相粒度特性、给矿固体给矿固体(gt)(gt)含量、含量、矿物组成和固体矿物组成和固体(gt)(gt)密度、液相密密度、液相密度或矿浆密度、液相粘度或矿浆密度、液相粘度或矿浆粘度、温度等。度或矿浆粘度、温度等。第17页/共112页第十七页，共112页。结构结构结构结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)参数参数参数参数n n 1、水力旋流器的直径、水力旋流器的直径 水力旋流器的生产水力旋流器的生产能力和分离粒度随着其直径的增加而增大。能力和分离粒度随着其直径的增加而增大。因而一般在要求溢流粗，生产能力高时可选因而一般在要求溢流粗，生产能力高时可选择大规格的水力旋流器，而要
26、获得细的溢流，择大规格的水力旋流器，而要获得细的溢流，则采用较小规格的水力旋流器。由许多国内则采用较小规格的水力旋流器。由许多国内外使用水力旋流器的经验来看，给矿的粒度外使用水力旋流器的经验来看，给矿的粒度特性和磨矿条件的不同，选择也不一样。一特性和磨矿条件的不同，选择也不一样。一般来说，给矿中般来说，给矿中“难分难分”粒子粒子(lz)较少，原矿较少，原矿浆浓度不很高时，可用大直径的水力旋流器；浆浓度不很高时，可用大直径的水力旋流器；对于含有细粒矿泥的浓矿浆，宜选用中等和对于含有细粒矿泥的浓矿浆，宜选用中等和小直径水力旋流器。小直径水力旋流器。第18页/共112页第十八页，共112页。n n
27、2 2 2 2、给矿口的断面尺寸、给矿口的断面尺寸、给矿口的断面尺寸、给矿口的断面尺寸 在不同结构的大多数水力旋流器中，在不同结构的大多数水力旋流器中，在不同结构的大多数水力旋流器中，在不同结构的大多数水力旋流器中，矿浆经过渐缩的给矿咀进入旋流器，给矿咀中最狭窄部分算矿浆经过渐缩的给矿咀进入旋流器，给矿咀中最狭窄部分算矿浆经过渐缩的给矿咀进入旋流器，给矿咀中最狭窄部分算矿浆经过渐缩的给矿咀进入旋流器，给矿咀中最狭窄部分算给矿口。根据实践证明：给矿口的尺寸变化对生产能力影响给矿口。根据实践证明：给矿口的尺寸变化对生产能力影响给矿口。根据实践证明：给矿口的尺寸变化对生产能力影响给矿口。根据实践证明
28、：给矿口的尺寸变化对生产能力影响较大，但对水力旋流器工作的质量指标并无多大影响。较大，但对水力旋流器工作的质量指标并无多大影响。较大，但对水力旋流器工作的质量指标并无多大影响。较大，但对水力旋流器工作的质量指标并无多大影响。n n 3 3 3 3、溢流管直径、溢流管直径、溢流管直径、溢流管直径 溢流管直径的变化影响到水力旋流器的所有溢流管直径的变化影响到水力旋流器的所有溢流管直径的变化影响到水力旋流器的所有溢流管直径的变化影响到水力旋流器的所有工作指标。当进口压力不变时，在一定范围内增加工作指标。当进口压力不变时，在一定范围内增加工作指标。当进口压力不变时，在一定范围内增加工作指标。当进口压力
29、不变时，在一定范围内增加(zngji)(zngji)(zngji)(zngji)溢流管直径，水力旋流器的生产能力成正比地提溢流管直径，水力旋流器的生产能力成正比地提溢流管直径，水力旋流器的生产能力成正比地提溢流管直径，水力旋流器的生产能力成正比地提高。而在生产能力不变的情况下，随着溢流管直径的增大，高。而在生产能力不变的情况下，随着溢流管直径的增大，高。而在生产能力不变的情况下，随着溢流管直径的增大，高。而在生产能力不变的情况下，随着溢流管直径的增大，进口压力呈二次方减小。进口压力呈二次方减小。进口压力呈二次方减小。进口压力呈二次方减小。第19页/共112页第十九页，共112页。n n4 4
30、4 4、排矿咀直径、排矿咀直径、排矿咀直径、排矿咀直径 水力旋流器在开路循环工作中，其排矿咀直水力旋流器在开路循环工作中，其排矿咀直水力旋流器在开路循环工作中，其排矿咀直水力旋流器在开路循环工作中，其排矿咀直径的改变，对生产能力的影响较小；而在磨机组成闭路循环径的改变，对生产能力的影响较小；而在磨机组成闭路循环径的改变，对生产能力的影响较小；而在磨机组成闭路循环径的改变，对生产能力的影响较小；而在磨机组成闭路循环中，当其沉砂经过磨机重新返回水力旋流器时，排矿咀直径中，当其沉砂经过磨机重新返回水力旋流器时，排矿咀直径中，当其沉砂经过磨机重新返回水力旋流器时，排矿咀直径中，当其沉砂经过磨机重新返回
31、水力旋流器时，排矿咀直径对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些(yxi)(yxi)(yxi)(yxi)规律：规律：规律：规律：沉砂中的含固量增加到某一限度；沉砂中的含固量增加到某一限度；沉砂中的含固量增加到某一限度；沉砂中的含固量增加到某一限度；溢流溢流溢流溢流粒度增大；粒度增大；粒度增大；粒度增大；溢流产率增加，沉砂产率相应减少；溢流产率增加，沉砂产率相应减少；溢流产率增加，沉砂产率相应减少；溢流产率增加，沉砂产率相应减少；
32、分级效分级效分级效分级效率提高到最大值，然后开始下降。而当排矿咀直径超过溢流率提高到最大值，然后开始下降。而当排矿咀直径超过溢流率提高到最大值，然后开始下降。而当排矿咀直径超过溢流率提高到最大值，然后开始下降。而当排矿咀直径超过溢流管直径时，水力旋流器的工作遭到破坏。因而沉砂含固量、管直径时，水力旋流器的工作遭到破坏。因而沉砂含固量、管直径时，水力旋流器的工作遭到破坏。因而沉砂含固量、管直径时，水力旋流器的工作遭到破坏。因而沉砂含固量、溢流产率、边界粒子粒度和分级效率等，均取决于排矿咀直溢流产率、边界粒子粒度和分级效率等，均取决于排矿咀直溢流产率、边界粒子粒度和分级效率等，均取决于排矿咀直溢流
33、产率、边界粒子粒度和分级效率等，均取决于排矿咀直径，也随排口比而变化。径，也随排口比而变化。径，也随排口比而变化。径，也随排口比而变化。第20页/共112页第二十页，共112页。n n 5、排口比（即排矿咀直径与、排口比（即排矿咀直径与溢流管直径之比）溢流管直径之比）排口比是排口比是水力旋流器工作最重要的一水力旋流器工作最重要的一个几何参数。排口比的改变，个几何参数。排口比的改变，对水力旋流器所有工作指标对水力旋流器所有工作指标均有极大影响。首先影响到均有极大影响。首先影响到沉砂和溢流体积上的重新分沉砂和溢流体积上的重新分布。相对沉砂量随排口比的布。相对沉砂量随排口比的增大而增加，溢流产率和沉
34、增大而增加，溢流产率和沉砂含固量因此而降低，溢流砂含固量因此而降低，溢流和沉砂的固相变得更细。但和沉砂的固相变得更细。但是溢流的固相粒度只是下降是溢流的固相粒度只是下降到一定界限，进一步增大排到一定界限，进一步增大排口比会使分级变坏。而当改口比会使分级变坏。而当改变水力旋流器的给矿浓度和变水力旋流器的给矿浓度和粒度特性时，采用粒度特性时，采用(ciyng)同一排口比相应有不同的指同一排口比相应有不同的指标。排口比一般在标。排口比一般在0.15-1之间，之间，视具体情况而定。视具体情况而定。第21页/共112页第二十一页，共112页。n n6 6 6 6、锥体角度、锥体角度、锥体角度、锥体角度
35、流体阻力随着水力旋流器锥角增加而变大。流体阻力随着水力旋流器锥角增加而变大。流体阻力随着水力旋流器锥角增加而变大。流体阻力随着水力旋流器锥角增加而变大。在同一进口压力下，体积生产能力因此而减小，尽管大锥在同一进口压力下，体积生产能力因此而减小，尽管大锥在同一进口压力下，体积生产能力因此而减小，尽管大锥在同一进口压力下，体积生产能力因此而减小，尽管大锥角水力旋流器中的切向速度角水力旋流器中的切向速度角水力旋流器中的切向速度角水力旋流器中的切向速度(qi xin s d)(qi xin s d)(qi xin s d)(qi xin s d)比小比小比小比小锥角的要高些，但在其它条件相同时，粒子在
36、内旋流中停锥角的要高些，但在其它条件相同时，粒子在内旋流中停锥角的要高些，但在其它条件相同时，粒子在内旋流中停锥角的要高些，但在其它条件相同时，粒子在内旋流中停留的时间要短些，因而溢流粒度随着锥角的增加而变大。留的时间要短些，因而溢流粒度随着锥角的增加而变大。留的时间要短些，因而溢流粒度随着锥角的增加而变大。留的时间要短些，因而溢流粒度随着锥角的增加而变大。一般最佳锥角接近一般最佳锥角接近一般最佳锥角接近一般最佳锥角接近20202020。第22页/共112页第二十二页，共112页。n n7 7 7 7、溢流导管的尺寸和安装方式、溢流导管的尺寸和安装方式、溢流导管的尺寸和安装方式、溢流导管的尺寸
37、和安装方式 溢流导管用于将水溢流导管用于将水溢流导管用于将水溢流导管用于将水力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是水力旋流器装置的延长部分，当安装不正确时，对水力旋流器装置的延长部分，当安装不正确时，对水力旋流器装置的延长部分，当安装不正确时，对水力旋流器装置的延长部分，当安装不正确时，对其工作指标有不良影响。首先矿浆经导管流过时存其工作指标有不良影响。首先矿浆经导管流过时存其工作指标有不良影响。首先矿浆经导管流过时存其工作指标有不良影响。首先矿浆经导管流过
38、时存在流体在流体在流体在流体(lit)(lit)(lit)(lit)阻力，其次导管可以成为一个虹吸阻力，其次导管可以成为一个虹吸阻力，其次导管可以成为一个虹吸阻力，其次导管可以成为一个虹吸管。通常，溢流并没有充导管的整个断面，因而空管。通常，溢流并没有充导管的整个断面，因而空管。通常，溢流并没有充导管的整个断面，因而空管。通常，溢流并没有充导管的整个断面，因而空气有可能通过导管被吸往水力旋流器的空气柱区域；气有可能通过导管被吸往水力旋流器的空气柱区域；气有可能通过导管被吸往水力旋流器的空气柱区域；气有可能通过导管被吸往水力旋流器的空气柱区域；但也有可能形成导管周期工作的状态，其断面时而但也有可
39、能形成导管周期工作的状态，其断面时而但也有可能形成导管周期工作的状态，其断面时而但也有可能形成导管周期工作的状态，其断面时而被充满，时而未被充满。这种脉动式的工作状态，被充满，时而未被充满。这种脉动式的工作状态，被充满，时而未被充满。这种脉动式的工作状态，被充满，时而未被充满。这种脉动式的工作状态，对分级指标有不良影响。因而导管直径都应该大于对分级指标有不良影响。因而导管直径都应该大于对分级指标有不良影响。因而导管直径都应该大于对分级指标有不良影响。因而导管直径都应该大于溢流管的直径。溢流管的直径。溢流管的直径。溢流管的直径。第23页/共112页第二十三页，共112页。工艺工艺工艺工艺(gng
40、y)(gngy)(gngy)(gngy)参数参数参数参数n n1 1 1 1、进口压力、进口压力、进口压力、进口压力 在已知矿浆体积生产能力的情况下，进口在已知矿浆体积生产能力的情况下，进口在已知矿浆体积生产能力的情况下，进口在已知矿浆体积生产能力的情况下，进口压力主要取决于水力压力主要取决于水力压力主要取决于水力压力主要取决于水力(shul)(shul)(shul)(shul)旋流器的溢流管直径和旋流器的溢流管直径和旋流器的溢流管直径和旋流器的溢流管直径和给矿口尺寸。在要求获得粗的溢流时，允许在低的进口给矿口尺寸。在要求获得粗的溢流时，允许在低的进口给矿口尺寸。在要求获得粗的溢流时，允许在低
41、的进口给矿口尺寸。在要求获得粗的溢流时，允许在低的进口压力下工作，而在要求获得细的溢流时，需要保持较高压力下工作，而在要求获得细的溢流时，需要保持较高压力下工作，而在要求获得细的溢流时，需要保持较高压力下工作，而在要求获得细的溢流时，需要保持较高的压力下工作。为了在水力的压力下工作。为了在水力的压力下工作。为了在水力的压力下工作。为了在水力(shul)(shul)(shul)(shul)旋流器中得到满旋流器中得到满旋流器中得到满旋流器中得到满意的分级指标，最重要的使进口压力保持在一个恒定的意的分级指标，最重要的使进口压力保持在一个恒定的意的分级指标，最重要的使进口压力保持在一个恒定的意的分级指
42、标，最重要的使进口压力保持在一个恒定的水平上。压力的任何变化都会降低分级效率，而在压力水平上。压力的任何变化都会降低分级效率，而在压力水平上。压力的任何变化都会降低分级效率，而在压力水平上。压力的任何变化都会降低分级效率，而在压力急剧波动时，沉砂组成瞬时能接近原矿。进口压力愈小，急剧波动时，沉砂组成瞬时能接近原矿。进口压力愈小，急剧波动时，沉砂组成瞬时能接近原矿。进口压力愈小，急剧波动时，沉砂组成瞬时能接近原矿。进口压力愈小，其相对波动愈大。在闭路磨矿回路中，这种压力变化随其相对波动愈大。在闭路磨矿回路中，这种压力变化随其相对波动愈大。在闭路磨矿回路中，这种压力变化随其相对波动愈大。在闭路磨矿
43、回路中，这种压力变化随时都影响沉砂和溢流的产率，相应也影响了分级效率。时都影响沉砂和溢流的产率，相应也影响了分级效率。时都影响沉砂和溢流的产率，相应也影响了分级效率。时都影响沉砂和溢流的产率，相应也影响了分级效率。第24页/共112页第二十四页，共112页。n n2 2 2 2、给矿含固量、给矿含固量、给矿含固量、给矿含固量 在水力旋流器中，矿浆浓度随着给矿含在水力旋流器中，矿浆浓度随着给矿含在水力旋流器中，矿浆浓度随着给矿含在水力旋流器中，矿浆浓度随着给矿含固量的增加而增加，这导致固体粒子径向运动速度固量的增加而增加，这导致固体粒子径向运动速度固量的增加而增加，这导致固体粒子径向运动速度固量
44、的增加而增加，这导致固体粒子径向运动速度(sd)(sd)(sd)(sd)的减小。于是自由离心沉降规律变为干涉沉降的减小。于是自由离心沉降规律变为干涉沉降的减小。于是自由离心沉降规律变为干涉沉降的减小。于是自由离心沉降规律变为干涉沉降规律。在接近排矿咀的锥体顶部，矿浆的固相粗粒子形规律。在接近排矿咀的锥体顶部，矿浆的固相粗粒子形规律。在接近排矿咀的锥体顶部，矿浆的固相粗粒子形规律。在接近排矿咀的锥体顶部，矿浆的固相粗粒子形成料较厚的紧密床层。因此，给矿含固量的波动会引起成料较厚的紧密床层。因此，给矿含固量的波动会引起成料较厚的紧密床层。因此，给矿含固量的波动会引起成料较厚的紧密床层。因此，给矿含
45、固量的波动会引起水力旋流器溢流含固量和沉砂含固量的变化、溢流粒度水力旋流器溢流含固量和沉砂含固量的变化、溢流粒度水力旋流器溢流含固量和沉砂含固量的变化、溢流粒度水力旋流器溢流含固量和沉砂含固量的变化、溢流粒度的变化以及沉砂中细粒矿泥混入量的变化。以溢流粒度的变化以及沉砂中细粒矿泥混入量的变化。以溢流粒度的变化以及沉砂中细粒矿泥混入量的变化。以溢流粒度的变化以及沉砂中细粒矿泥混入量的变化。以溢流粒度随着给矿中含固量的增加而增大，不仅发生在由于排矿随着给矿中含固量的增加而增大，不仅发生在由于排矿随着给矿中含固量的增加而增大，不仅发生在由于排矿随着给矿中含固量的增加而增大，不仅发生在由于排矿咀过负荷
46、而使部分沉砂进入溢流时，而且也发生在矿浆咀过负荷而使部分沉砂进入溢流时，而且也发生在矿浆咀过负荷而使部分沉砂进入溢流时，而且也发生在矿浆咀过负荷而使部分沉砂进入溢流时，而且也发生在矿浆粘度和浓度提高的场合。粘度和浓度提高的场合。粘度和浓度提高的场合。粘度和浓度提高的场合。第25页/共112页第二十五页，共112页。n n3 3 3 3、矿浆的固相粒度组成、矿浆的固相粒度组成、矿浆的固相粒度组成、矿浆的固相粒度组成 在其它工作条件不变时，当水力在其它工作条件不变时，当水力在其它工作条件不变时，当水力在其它工作条件不变时，当水力旋流器处理粗矿浆时，较之处理细矿浆时，沉砂中含固量旋流器处理粗矿浆时，
47、较之处理细矿浆时，沉砂中含固量旋流器处理粗矿浆时，较之处理细矿浆时，沉砂中含固量旋流器处理粗矿浆时，较之处理细矿浆时，沉砂中含固量较高，溢流粒度较粗。首先，当矿浆比较粗时，这与经过较高，溢流粒度较粗。首先，当矿浆比较粗时，这与经过较高，溢流粒度较粗。首先，当矿浆比较粗时，这与经过较高，溢流粒度较粗。首先，当矿浆比较粗时，这与经过排矿咀排出物料的数量较大有关，排矿时的阻力当然也比排矿咀排出物料的数量较大有关，排矿时的阻力当然也比排矿咀排出物料的数量较大有关，排矿时的阻力当然也比排矿咀排出物料的数量较大有关，排矿时的阻力当然也比较大。这时。排矿咀可能无法排出所有的沉砂，一部分就较大。这时。排矿咀可
48、能无法排出所有的沉砂，一部分就较大。这时。排矿咀可能无法排出所有的沉砂，一部分就较大。这时。排矿咀可能无法排出所有的沉砂，一部分就进入进入进入进入(jnr)(jnr)(jnr)(jnr)溢流。即使在增大沉砂咀直径并且获得含溢流。即使在增大沉砂咀直径并且获得含溢流。即使在增大沉砂咀直径并且获得含溢流。即使在增大沉砂咀直径并且获得含固量不太高的沉砂时，在处理粗粒矿浆时，仍然会得到比固量不太高的沉砂时，在处理粗粒矿浆时，仍然会得到比固量不太高的沉砂时，在处理粗粒矿浆时，仍然会得到比固量不太高的沉砂时，在处理粗粒矿浆时，仍然会得到比处理细粒矿浆时更粗的溢流。因而当处理的原矿中含有少处理细粒矿浆时更粗的
49、溢流。因而当处理的原矿中含有少处理细粒矿浆时更粗的溢流。因而当处理的原矿中含有少处理细粒矿浆时更粗的溢流。因而当处理的原矿中含有少量的接近于分离粒度的粒子时，水力旋流器的分级效果较量的接近于分离粒度的粒子时，水力旋流器的分级效果较量的接近于分离粒度的粒子时，水力旋流器的分级效果较量的接近于分离粒度的粒子时，水力旋流器的分级效果较好，而对于含有大量好，而对于含有大量好，而对于含有大量好，而对于含有大量“难分难分难分难分”粒子的物料，则其分级效果粒子的物料，则其分级效果粒子的物料，则其分级效果粒子的物料，则其分级效果差。差。差。差。第26页/共112页第二十六页，共112页。n n小结小结n n（
50、1 1）、）、给矿浓度一般控制给矿浓度一般控制在在30-6030-60。越高溢流细度就。越高溢流细度就越粗，越低则处理能力下降。越粗，越低则处理能力下降。（2 2）、）、给矿压力一般为给矿压力一般为0.03-0.6kg/cm20.03-0.6kg/cm2，压力越大，压力越大，处理能力增大，溢流细度变处理能力增大，溢流细度变细，同时沉砂产率增高。细，同时沉砂产率增高。（3 3）、）、当给矿压力不变时，当给矿压力不变时，给矿口增大，可以给矿口增大，可以(ky)(ky)提高生产能力。但矿浆在漩提高生产能力。但矿浆在漩流器中的停留时间缩短，导流器中的停留时间缩短，导致沉砂浓度降低，溢流细度致沉砂浓度降