水力旋流器2
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理标题：水力旋流器工作原理引言概述：水力旋流器是一种常用的水处理设备，通过旋流的方式实现固液分离和液体混合的目的。
本文将详细介绍水力旋流器的工作原理。
一、旋流器的结构组成1.1 旋流器的进水口：水通过进水口进入旋流器，形成旋流。
1.2 旋流器的旋流室：旋流室是旋流器的关键部分，通过其设计形成旋流。
1.3 旋流器的出水口：固液分离后，清水通过出水口排出，固体颗粒则通过另外的出口排出。
二、旋流器的工作原理2.1 旋流器内的旋流：水进入旋流器后，在旋流室内形成旋流，液体和固体颗粒在旋流中产生离心力。
2.2 固液分离：由于固体颗粒比液体密度大，受到离心力作用会沉积在旋流器的底部，实现固液分离。
2.3 液体混合：旋流器内的旋流还可以将不同密度的液体分离开，实现液体混合的目的。
三、旋流器的应用领域3.1 污水处理：旋流器可以有效地将污水中的固体颗粒分离出来，提高污水处理效率。
3.2 工业生产：在工业生产中，旋流器常用于液体混合和固液分离的过程，提高生产效率。
3.3 农业灌溉：旋流器可以用于农业灌溉系统中，将灌溉水中的杂质分离出来，保证灌溉效果。
四、旋流器的优势4.1 结构简单：旋流器的结构相对简单，易于安装和维护。
4.2 高效率：旋流器能够快速实现固液分离和液体混合，提高工作效率。
4.3 节能环保：使用旋流器可以减少能源消耗和减少废水排放，达到节能环保的目的。
五、旋流器的发展趋势5.1 自动化控制：未来的旋流器将趋向自动化控制，实现更加智能化的运行。
5.2 高效节能：随着科技的发展，旋流器将不断提高效率，降低能耗。
5.3 多功能化：未来的旋流器将具备更多功能，可以同时实现固液分离、液体混合等多种工艺。
总结：水力旋流器作为一种重要的水处理设备，在各个领域都有着广泛的应用。
了解其工作原理对于提高设备的运行效率和使用效果至关重要。
希望本文对水力旋流器的工作原理有所帮助。
水力旋流器PPT课件
• 工艺参数主要有：进口压力、固相粒度特性、 给矿固体含量、矿物组成和固体密度、液相 密度或矿浆密度、液相粘度或矿浆粘度、温 度等。
c= ρd/[ρd/ρc-c(ρd/ρc-1)]
• 密度与质量固-液比之间的关系
c｀= ρd(ρm-ρc)/[ρc(ρd-ρm)]
第二章 水力旋流器的工艺参数
• 2.1水力旋流器的工作原理
• 旋流器是一种利用流体压力产生旋转运动的装置 。当料浆以一定的速度进入旋流器，遇到旋流器 器壁后被迫作回转运动。由于所受的离心力不同 ，料浆中的固体粗颗粒所受的离心力大，能够克 服水力阻力向器壁运动，并在自身重力的共同作 用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大 部分水则因所受的离心力小，未及靠近器壁即随 料浆做回转运动。在后续给料的推动下，料浆继 续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓集 ，而细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中 心向器壁越来越大，形成分层排列。
归纳起来，一 般认为水力旋 流器内液体流 动存在四种形 式，即内旋流、 外旋流、盖下 流、循环流。
2.3水力旋流器的分类
分类方法 按分散相类型 按混合物体；分散相固体
液-液旋流器
两相均为液体
轻质分散相旋流器 分散相的密度低
重质分散相旋流器 分散相的密度高
按旋流器结构
• 对于互不相溶的多相液体混合物，不管其为液-液、 液-固、液-气混合物，其中的一相构成流体混合物 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。
水力旋流器的工作原理
水力旋流器的工作原理
水力旋流器是一种利用分离原理实现固液或固气分离的设备。
其工作原理基于液体或气体在旋流器内部受到离心力的作用，使得固体颗粒或液体颗粒被分离出来。
水力旋流器的工作原理可以通过以下步骤进行说明：
1.进料口：混合流体通过进料口进入旋流器，流体中的固液混
合物或固气混合物都可用于进行分离。
2.旋流器内部结构：水力旋流器的内部结构通常由圆锥形状或
圆筒形状的旋流器筒体组成，筒体内部有一个中心轴。
3.旋流器内部流动：进入旋流器的混合流体由于中心轴的作用，被迫沿着筒体形成一个旋转的运动。
由于离心力的作用，流体会在旋转时产生向外的分离力。
4.离心力的作用：在旋转过程中，离心力会使得流体中的固体
颗粒或液体颗粒向旋流器的壁面移动。
较重的颗粒由于离心力的作用会被推到离旋流器中心更近的位置，较轻的颗粒则会被推到离旋流器壁面更远的位置。
5.固液或固气分离：通过不同位置的颗粒沉积和离心力的作用，旋流器可以实现固液或固气的分离。
较重的颗粒会沉积到旋流器的底部，而相对较轻的液体或气体则会从旋流器的顶部或中心轴附近排出。
6.排出口：固液或固气分离后，分离出的固体颗粒通过旋流器底部的排出口进行排出，而分离出的液体或气体则通过旋流器的顶部或中心轴附近的出口排出。
总结：水力旋流器通过利用离心力将固液或固气混合物分离出来，实现固体和液体、气体的分离。
它具有简单、效率高、结构紧凑等优点，在工业、环保等领域有广泛的应用。
水力旋流器：水力旋流器操作及注意问题
水力旋流器：水力旋流器操作及注意问题水力旋流器是一种通过液体的旋转运动来分离固体颗粒和液体的装置。
它常用于水处理、油气分离和精矿等行业，具有设备成本低、处理效率高的优点。
但是，在使用水力旋流器时，需要注意一些操作问题和注意事项。
本文将介绍水力旋流器的操作方法及注意问题。
水力旋流器操作方法1. 准备工作在使用水力旋流器前，需要对其进行以下准备工作：1.确保水力旋流器的启动方式正确，如手动或自动控制。
2.根据操作要求，设置合适的旋流器进出口水位和泵的启动顺序。
3.打开水力旋流器的排污阀和进口阀，检查旋流器内部是否清洁，防止起动过程中出现异常。
2. 操作过程在进入正式操作前，需要确保水力旋流器的系统运转正常。
在操作时，通常需要以下步骤：1.启动水力旋流器。
在启动前，检查旋流器是否运转自如，防止因机械故障引起操作难度。
2.调整进口水流。
根据需要对进口水流速进行调整以获得最佳的旋流分离效果。
3.调整排污阀和排污管。
在操作中，必须随时调整排污阀和排污管以确保水力旋流器内部的清洁。
4.监听旋流器声音。
在正常操作过程中，水力旋流器应该是非常安静的。
如果有异常噪音，需要马上停止运转检查设备。
5.监控系统压力。
随时监控水力旋流器系统压力，如果压力过高则需要立即停止操作检查问题。
6.定期清洗。
使用水力旋流器后，一定要及时对旋流器进行清洗，防止产生二次污染。
注意问题使用水力旋流器需要注意以下问题：1.排污阀和排污管的清洁。
这是水力旋流器最重要的清洁工作。
在使用过程中，排污阀和排污管必须随时清洁，以免污物堆积。
2.进行定期维护。
水力旋流器设备需要定期维护，比如更换损坏的旋流器内部零部件和检查管道是否存在堵塞等。
3.设备报警功能。
为了确保水力旋流器正常运转，设备需要具备报警功能。
当设备出现故障时，及时通知操作人员。
4.严格按照操作流程进行。
在操作过程中，一定要按照标准操作流程进行。
不要随意调整电器控制参数和进出水流量大小。
水力旋流器 (全面精炼版)课件
特 点
构造筒单，无活动部分；体积小，占地面积也小；操作方便； 运行可
靠；生产能力大；成本低；分离的颗粒范围较广，易于实现自动控制。但 能耗较高，分离效率较低。 在化工、石油(油水分离、污水处理等)、轻工、环保、采矿、食品、医 药、纺织与染料业、生物工程及建材等众多领域也已经或正在获得富有成 效的实际应用 。 常采用几级串联的方式或与其他分离设备配合应用，以提高其分离效率。
器、尾矿干排专用旋流器进口（进料管） 两个轴向出口(底流管、溢 流管) 底流管
一、水力旋流器的基本概述
二、水力旋流器的工作原理
三、影响分级效率和分离精度的主要原因
工作原理
介质从圆筒上部的切向 进口（进料管）以一定压力 进入器内（产生高速旋转流 场），高速旋转向下流动。
水力旋流器
杨** 2017年4月17日
08:20:20
一、水力旋流器的基本概述
二、水力旋流器的工作原理
三、影响分级效率和分离精度的主要原因
水力旋流器
又称水力旋风分离器、旋液分离器，是 旋流分离器的一种。 是利用离心力来分离 具有一定密度差 以 液体为主(液—液、液—固、液—气等两相或 多相混合物 ) 的悬浮液或乳浊液(液态非均相 混合物)的分离设备。
作 用
悬浮液中固体颗粒的增稠（浓缩）； 悬浮液中固体粒子的分级（按颗粒（相同密度）粒度差分离的作业;
液—液萃取操作中两种不互溶液体的分离；
物料密度差进行分选 （按颗粒密度差分离的作 业 （如分选砂金 、分
选煤 ）；分选旋流器一般给料压力均较低，液流没有太大的旋转速度。)
澄清、脱泥等。
分类
按分散相：固一液旋流器和液一液旋流器；
溢流跑粗的另一个原因。
影响其分离粒度和分级效率的因素：旋流器的结构参数和
水力旋流器分级原理(二)
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。
水力旋流器的原理
水力旋流器的原理
水力旋流器是一种利用液体旋转流动的力学原理来分离物质的设备，其工作原理如下：
1. 水进入旋流器：水力旋流器由一个入口管和一个漩涡室组成。
水通过入口管进入旋流器，并在漩涡室中形成旋转流动。
2. 旋转流动的效应：由于旋转流动的效应，水中的砂、泥、小颗粒等较重的固体物质会被甩向旋流器的外壁，形成一个旋流区域。
3. 固体物质分离：旋流器内部的压力梯度使得固体物质靠近旋流器的外壁而趋于静止，而较轻的液体则在旋流器内部形成中心旋涡。
4. 固体物质排出：固体物质在旋流器的外壁上沉积，逐渐形成一个下沉区域。
随着固体物质的积累，它们会自然下滑到旋流器的底部，并通过排泥口排出旋流器。
5. 液体的排出：轻质液体一般位于旋流器的中心部位，在旋转的过程中形成一个中心涡流。
中心涡流会将轻质液体推向旋流器的出口，最后通过出口管排出旋流器。
总结起来，水力旋流器通过液体旋转流动的效应，利用固体物质的重力和离心力
的差异，将固体和液体分离并分别排出。
这种原理使得水力旋流器在液体固液分离、固液分级、固液分类以及溶解气体的除去等方面具有较高的效率和应用价值。
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理水力旋流器是一种利用水力原理进行固液分离的设备，广泛应用于水处理、污水处理、矿山、冶金、建筑等领域。
它通过旋流作用将固体颗粒和液体进行分离，达到净化水质、回收资源的目的。
本文将介绍水力旋流器的工作原理及其在不同领域的应用。
一、水力旋流器的工作原理。
水力旋流器主要由进水管、旋流室、出水管和排泥口等部分组成。
其工作原理基于水力学中的旋流效应，即在旋流室内，水在高速旋转的情况下，固体颗粒因惯性作用而向外部壁面沉积，形成旋流底部的泥浆层，而清水则从旋流器的中心部分向上排出。
这样就实现了固液分离的目的。
具体来说，水力旋流器的工作原理包括以下几个方面：1. 进水管，污水或含有固体颗粒的液体通过进水管进入旋流室，进水管的设计可以使液体产生旋流运动。
2. 旋流室，进入旋流室后，液体在高速旋转的情况下，固体颗粒因惯性作用向外部壁面沉积，形成泥浆层。
3. 出水管，清水则从旋流器的中心部分向上排出，经过旋流处理后的水质得到净化。
4. 排泥口，泥浆层会逐渐积累在旋流器的底部，通过排泥口将固体颗粒排出，实现固液分离。
总的来说，水力旋流器的工作原理是利用旋流效应将固体颗粒和液体进行分离，从而达到净化水质、回收资源的目的。
二、水力旋流器的应用。
1. 水处理领域，水力旋流器广泛应用于自来水厂、污水处理厂等水处理设施中，用于去除水中的悬浮物、泥沙等固体颗粒，提高水质。
2. 矿山领域，矿山中的矿浆含有大量固体颗粒，使用水力旋流器可以将固体颗粒和液体进行有效分离，提高矿浆的浓度和提取率。
3. 冶金领域，在冶金生产中，水力旋流器可以用于处理含有固体颗粒的废水，净化废水并回收有用的金属资源。
4. 建筑领域，建筑工地产生的泥浆废水可以通过水力旋流器进行处理，实现固液分离，减少对环境的污染。
综上所述，水力旋流器以其独特的固液分离原理，在水处理、矿山、冶金、建筑等领域发挥着重要作用。
它不仅可以净化水质、回收资源，还可以减少对环境的污染，具有广阔的应用前景。
简述水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理1. 引言水力旋流器是一种常见的固液分离设备，广泛应用于石油、化工、环保等行业。
它通过利用离心力将固体颗粒从液体中分离出来，具有结构简单、操作方便、处理能力大等优点。
本文将详细解释水力旋流器的工作原理。
2. 水力旋流器的构造水力旋流器主要由进料管道、进料口、锥形壳体、排渣口和溢流口等组成。
进料管道将混合液体引入进料口，然后在锥形壳体内形成一个旋转的涡流。
固体颗粒由于惯性作用被甩到壳体内壁，并沿着壳体内壁向下滑动，最终通过排渣口排出。
而纯净的液体则从溢流口排出。
3. 工作原理水力旋流器的工作原理基于两个重要的物理现象：离心力和层析效应。
3.1 离心力当混合液体通过进料管道进入水力旋流器时，由于锥形壳体的特殊形状，液体在壳体内形成一个旋转的涡流。
这个旋转的涡流会产生离心力，使得固体颗粒受到离心力的作用而被甩到壳体内壁。
由于固体颗粒的质量较大，惯性也较大，所以它们更容易受到离心力的作用而被分离出来。
3.2 层析效应除了离心力外，水力旋流器还利用了层析效应来实现固液分离。
在旋转涡流中，固体颗粒会因为密度和尺寸不同而分布在不同的位置上。
重的固体颗粒会向壳体内侧靠拢，而轻的固体颗粒会靠近轴线。
通过调节溢流口和排渣口的位置和尺寸，可以使得纯净的液体从溢流口排出，而重的固体颗粒从排渣口排出。
3.3 工作过程水力旋流器的工作过程可以概括为以下几个步骤：3.3.1 进料混合液体通过进料管道进入水力旋流器，并从进料口进入锥形壳体。
3.3.2 旋转涡流形成由于锥形壳体的特殊形状，混合液体在壳体内形成一个旋转的涡流。
这个旋转的涡流产生了离心力和层析效应。
3.3.3 固液分离固体颗粒受到离心力的作用而被甩到壳体内壁，并沿着壳体内壁向下滑动。
重的固体颗粒靠近壳体内侧，轻的固体颗粒靠近轴线。
3.3.4 液体排出纯净的液体从溢流口排出，经过进一步处理或回收利用。
3.3.5 固体排出重的固体颗粒通过排渣口排出水力旋流器，进行后续处理或处置。
水力旋流器
1．3.2水力旋流器选型结构的确定
在水力旋流器系统中,结构因素中最重要的就是如 何在众多平行运行的水力旋流器中分配浆液。在该系 统中，应该选用一种母管，浆液可以从中心混合室通 过母管呈放射状流入各个水力旋流器。 如果应用“内嵌式”母管，当浆液流经管道时，每 个水力旋流器里的给料都在母管内流动，这样，大质 量的颗粒就会经过第一个水力旋流器而进入最后一个 水力旋流器。因为这些颗粒有足够的能量“拐弯”。 结果导致最后一个水力旋流器中粗糙颗粒的浓度较高。 内嵌式母管的另一个问题是,如果最后一个水力旋流器 关闭的话，母管的末端很可能会由于堵塞而报废。
1．3水力旋流器的选型
1．3.1水力旋流器选型参数的确定 水力旋流器选型的主要任务就是选择水力旋 流器的入口压力和直径。 对于水力旋流器分离分级效果的好坏，主 要取决于分离粒度D50，当水力旋流器的入口压 力一定时，尽量选用小直径的设备，这样必须 增加旋流子的数量和相应的管件、阀门、仪器 仪表等设备，从而增加一次投资。
在石膏一级脱水中，旋流器的目的是浓缩石膏浆液。 旋流器入口浆液的固体颗粒含量一般为15%左右，底流 液固体颗粒物含量可达50%以上，而溢流液固体颗粒物 含量为4%以下，分离浆液的浓度大小取决于石膏颗粒 尺寸分布。底流液送到二级脱水设备真空皮带过滤机 进一步脱水。大部分溢流液返回吸收塔，少部分送至 废水旋流器再分离出较小的颗粒。采用旋流器进行脱 水的另一个特点是，浆液中没有反应的石灰石颗粒的 粒径比石膏小，它倾向进入旋流器的溢流部分再返回 吸收塔，使没有反应的石灰石进一步反应。因此，吸 收塔浆液固体物中石灰石含量略高于最终产物石膏中 的石灰石含量，这样，既有利于获得高脱硫效率，又 可以是副产物中的石灰石含量降到最低程度，提高石 灰石利用率。
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理水力旋流器是一种常用的固液分离设备，广泛应用于化工、环保、石油、食品等行业。
它通过利用液体在旋流器内的离心力和离心力作用下的惯性力，将固体颗粒从液体中分离出来。
下面将详细介绍水力旋流器的工作原理。
1. 结构组成水力旋流器主要由进料管、旋流器筒体、旋流器锥体、溢流管和废渣排放管等组成。
进料管将混合物引入旋流器，通过旋流器筒体的旋转运动，产生离心力，使固体颗粒向旋流器锥体壁面靠拢，然后通过溢流管排出液体，最后通过废渣排放管排出固体废渣。
2. 工作原理当混合物进入旋流器时，由于旋流器筒体的旋转，液体在旋流器内形成旋转流动。
由于液体的质量较大，固体颗粒的质量较小，所以液体受到的离心力较小，而固体颗粒受到的离心力较大。
这样，固体颗粒会向旋流器锥体壁面靠拢，沿着旋流器锥体壁面向下运动。
在旋流器锥体底部，液体通过溢流管排出，而固体颗粒则沿着旋流器锥体壁面向下滑动，最后通过废渣排放管排出。
由于固体颗粒的质量较大，所以它们会受到离心力的作用，向旋流器锥体底部靠拢，形成一个固体废渣堆积。
3. 影响因素水力旋流器的工作效果受到多种因素的影响，包括进料浓度、进料流量、旋流器筒体的旋转速度、旋流器的尺寸等。
进料浓度越高，固体颗粒的分离效果越好。
进料流量越大，旋流器的处理能力越大。
旋流器筒体的旋转速度越快，离心力越大，固体颗粒的分离效果越好。
旋流器的尺寸越大，处理能力越大。
4. 应用领域水力旋流器在许多行业中有着广泛的应用。
在化工行业中，它可以用于固液分离、固体颗粒的分类和液体的澄清。
在环保行业中，它可以用于废水处理、污泥脱水和固体废弃物的处理。
在石油行业中，它可以用于油井钻探过程中的泥浆处理。
在食品格业中，它可以用于果汁的澄清和固体废弃物的分离。
总结：水力旋流器是一种通过利用离心力将固体颗粒从液体中分离的设备。
它的工作原理是通过旋转产生的离心力使固体颗粒向旋流器锥体壁面靠拢，然后通过溢流管排出液体，最后通过废渣排放管排出固体废渣。
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理引言概述：水力旋流器是一种常用的水处理设备，它利用液体在旋转流场中的离心力和离心力的差异来实现固液分离。
本文将详细介绍水力旋流器的工作原理，包括旋流器的结构和工作过程。
一、旋流器的结构1.1 旋流器的外部结构水力旋流器通常由进水管、旋流室、出水管、底部废泥排放口等部分组成。
进水管和出水管分别用于将液体引入旋流室和排出旋流后的清水，废泥排放口用于排出旋流器中的固体废物。
1.2 旋流器的内部结构旋流室是水力旋流器的核心部分，它通常由一个中心管和多个旋流器片组成。
中心管位于旋流室的中央，用于引导液体进入旋流器片。
旋流器片是一个圆盘状的结构，通过螺旋状的导流片将液体引导成旋转流场。
1.3 旋流器的材料选择水力旋流器的材料选择通常取决于处理液体的性质和工作环境的要求。
常见的材料有不锈钢、铸铁和聚合物等。
不锈钢具有耐腐蚀性能好的优点，适用于处理腐蚀性液体；铸铁具有良好的强度和刚性，适用于处理高浓度的固体颗粒；聚合物具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于处理一般液体。
二、旋流器的工作过程2.1 进水阶段当液体通过进水管进入旋流室时，由于中心管的存在，液体会被引导成旋转流场。
旋转流场使得液体中的固体颗粒受到离心力的作用而向外部壁面靠拢。
2.2 分离阶段在旋流器片的作用下，液体中的固体颗粒会被迫沿着旋转流场向下沉降，并在底部废泥排放口处聚集。
同时，由于离心力的差异，清水会沿着旋流器片的中心管流出。
2.3 出水阶段经过分离后，清水会从旋流器的出水管排出，而固体废物则会通过底部废泥排放口排出。
清水可以直接用于再利用或者进一步的处理，而固体废物则需要进行处理或者处置。
三、旋流器的工作原理3.1 离心力的作用水力旋流器利用液体在旋转流场中的离心力来实现固液分离。
离心力是由于液体在旋转流场中的加速度差异而产生的，它使得固体颗粒受到向外的力而向壁面靠拢。
3.2 旋流器片的作用旋流器片通过螺旋状的导流片将液体引导成旋转流场，使得液体中的固体颗粒受到离心力的作用而向外部壁面靠拢。
水力旋流器
• 3、矿浆的固相粒度组成 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 时的阻力当然也比较大。这时。排矿咀可能无法排出 所有的沉砂，一部分就进入溢流。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好，而对于含有大量“ 难分”粒子的物料，则其分级效果差。
ε=mu/m
式中 mu kg/s ; 底流口处分散相固体颗粒的质量流率，
进口处分散相颗粒的质量流率，kg/s。 实用条件为:分散相颗粒为固体颗粒，被分离的固体颗 粒从底流口排除旋流器。
m
• 2.5水力旋流器技术中的主要参数
• 影响水力旋流器工作指标的参数可分为两大 类：结构参数和工艺参数。物性参数影响较 小。 • 结构参数主要有：水力旋流器的直径、给矿 咀尺寸、溢流管的直径、排矿咀的直径、锥 体角度、溢流导管尺寸和安装方式等。 • 工艺参数主要有：进口压力、固相粒度特性、 给矿固体含量、矿物组成和固体密度、液相 密度或矿浆密度、液相粘度或矿浆粘度、温 度等。
• 小结
• （1）、 给矿浓度一般控制在30-60％。越高溢流细 度就越粗，越低则处理能力下降。（2）、 给矿压力 一般为0.03-0.6kg/cm2，压力越大，处理能力增大， 溢流细度变细，同时沉砂产率增高。（3）、 当给矿 压力不变时，给矿口增大，可以提高生产能力。但矿 浆在漩流器中的停留时间缩短，导致沉砂浓度降低， 溢流细度变粗，降低分级效率。如果给矿口过小，同 样会造成沉砂中含泥增加，溢流细度变粗，分级效率 和生产能力都下降。（4）、 当其他因素不变时，沉 砂口直径减小，则沉砂量减小，浓度增高，细粒级含 量减少，溢流中粗粒级增加。沉砂口直径增大，则相 反。
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理水力旋流器是一种常用的固液分离设备，广泛应用于石油、化工、环保等领域。
它通过利用液体在旋流器内部产生的离心力，将固体颗粒从液体中分离出来。
下面将详细介绍水力旋流器的工作原理。
1. 水力旋流器的结构水力旋流器主要由进口管道、旋流室、出口管道和固体排放口组成。
进口管道将含有固体颗粒的液体引入旋流室，通过旋流室内的特殊结构形成旋流。
固体颗粒被离心力推向旋流室的壁面，然后沿着壁面下沉到底部，并通过固体排放口排出。
而清洁的液体则从旋流室的中心部份经出口管道流出。
2. 水力旋流器的工作原理水力旋流器的工作原理基于液体在旋流室内产生的离心力。
当液体通过进口管道进入旋流室时，由于旋流室内部的特殊结构，液体味形成一个旋涡，即旋流。
在旋流中，由于离心力的作用，固体颗粒会被推向旋流室的壁面，并随着旋流的运动下沉到底部。
离心力的大小取决于旋流室的结构和液体的流速。
通常情况下，旋流室的直径较小，使液体在旋流室内形成高速旋涡，从而增大离心力的作用。
此外，液体的流速越大，离心力也越大，有利于固液分离效果的提高。
3. 水力旋流器的优势水力旋流器具有以下几个优势：- 高效分离：水力旋流器利用离心力将固体颗粒从液体中分离出来，分离效果好，可以实现高效的固液分离。
- 结构简单：水力旋流器的结构相对简单，易于安装和维护。
- 节能环保：水力旋流器不需要额外的能源驱动，仅依靠液体的流动即可实现分离，节能环保。
- 适合范围广：水力旋流器适合于各种固液分离场合，如石油钻井液的固液分离、化工工艺中的固液分离等。
4. 水力旋流器的应用场景水力旋流器广泛应用于石油、化工、环保等领域。
以下是一些典型的应用场景：- 石油钻井液处理：水力旋流器可以将钻井液中的固体颗粒分离出来，提高钻井液的质量，保证钻井作业的顺利进行。
- 化工工艺中的固液分离：在化工生产过程中，往往需要对液体中的固体颗粒进行分离，水力旋流器可以满足这种需求。
- 环保领域：水力旋流器可以用于处理废水中的悬浮物，达到净化水质的目的。
水力旋流器分级浓缩装置技术手册说明书
MMIINNEERRAALL PPRROOCESSI 17. 进料接头 18. 六角头螺栓
SING EPC 联系电话：15311826613
官方网站：
MINERAL PROCESSING EPC 型号 XC Ⅱ N 150 XC Ⅱ N 200 XC Ⅱ N 250 XC Ⅱ N 300 XC Ⅱ N 350 XC Ⅱ N 400 XC Ⅱ N 450
规格 150 200 250 300 350 400 450
处理能力 (m3/h) 11~17 19~31 30~47 43~69 54~85 76~120 89~138
设备特点
MINERAL PROCESSING EPC ◎ 内衬耐磨橡胶模压件 ；
◎ 给料口采用渐开线进料方式，降低了物料进入旋流器时，由于突然发散而产生 的紊流程度，使流体在旋流器内的运动趋于平稳，提高了旋流器的分离性能 ；
◎ 旋流器的柱锥段长度比例及溢流管插入深度合理，分级效率更高 ； ◎ 特别适合于分级作业，中大型矿山完全代替螺旋分级机，可提高 10%-15% 的球
7. 圆柱体 8. 六角头螺栓
9. 六角螺母 10. 上锥体
11. 下锥体 12. 沉砂嘴
CESSI 13. 双头螺柱 14. 平垫圈
TECHNICAL MANUAL OF EQUIPMENT APPLICATION
设备应用技术手册
XC Ⅱ分级、浓缩型水力旋流器
MINERAL PROCESSING
原理概述
矿浆在压力作用下经给矿管沿渐开线方向进入壳体，在壳内做回转运动，矿浆中的 粗颗粒或密度大的颗粒因受到较大的离心力而进入回转流的外围，最终由底部沉砂
MINERAL PROCESSING EPC 嘴排出成为沉砂 ；细颗粒所受离心力较小，处于回转流中心并随液流向上运动，最 后由溢流管排出成为溢流。
水力旋流器
（2）加强产品质量检查。主要是检查沉砂和溢流的浓度、 ）加强产品质量检查。 粒度是否符合生产要求。若溢流浓度突然增大，应首先观察 进入浮选机的矿浆量是否变少。若矿浆量没有变少，而沉砂 又正常，若是第二段分级用的旋流器，说明一段磨矿处理量 增得太多，应及时与一般磨矿联系，保持稳定的处理量。如 果进入下一作业的矿浆量减少，应检查补加水是否变化，同 时可适当增加补加水量。 若溢流浓度突然变小，应立即检查旋流器沉砂情况，如果是 旋流器沉砂“拉稀” 说明矿量不足，或砂泵压力不够，应 旋流器沉砂“拉稀”，说明矿量不足，或砂泵压力不够 立即检查处理。 若溢流量突然增大，则应立即关闭补加水，并停止供矿1～ 2min，使其恢复正常。旋流器堵塞的原因多半是处理量过大 或给矿浓度过高所致，有时也会因给矿矿浆内夹有杂物而堵 塞沉砂嘴。 旋流器沉砂浓度呈伞状喷出为正常。 旋流器沉砂浓度呈伞状喷出为正常。浓度过大沉砂呈绳状 或珠状）称为“拉干” （或珠状）称为“拉干”，浓度过低呈伞状的角度很大及沉 砂没有压力称为“拉稀” 两种情况均不正常， 砂没有压力称为“拉稀”。两种情况均不正常，会使溢流跑 粗。
磨矿及分级设备
——水力旋流器
河南黄金工业学校 王茂柱
KREBS水力旋流器
1. 概述 2. 工作原理 3. 结构组成 4. 主要技术参数 5. 设备的易损件 6. 旋流器内衬更换 7. 水力旋流器的操作维护 8. 常见问题和解决办法
1.概述
用于选矿工艺流程的分级设备，常用的有螺旋分级机、水 力旋流器和细粒筛分机，我矿采用的分级设备为水力旋流 器。 旋流器是磨矿回路重要的分级设备之一，其作用是使经过 磨细的矿物分成含细粒级的溢流和粗粒级的沉砂。它被广 泛应用于金属矿、非金属矿在选别前的准备作业。 水力旋流器是利用离心力的作用来分级的。 水力旋流器是利用离心力的作用来分级的。 其优点是结构简单，占地面积小，分级效率与生产率高， 其优点是结构简单，占地面积小，分级效率与生产率高， 在较高的溢流浓度下，仍能获得较细的产品。 在较高的溢流浓度下，仍能获得较细的产品。但其沉砂嘴 磨损快，工作不够稳定，造成生产指标波动， 磨损快，工作不够稳定，造成生产指标波动，这些缺点可 采用耐磨材料逐渐加以克服。 采用耐磨材料逐渐加以克服。
水力旋流器
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）。
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理水力旋流器是一种常用的固液分离设备，广泛应用于石油、化工、环保、冶金等行业。
它通过利用液体在旋流器内的旋转流动产生的离心力，将固体颗粒从液体中分离出来。
下面将详细介绍水力旋流器的工作原理。
1. 设备结构水力旋流器主要由进料管道、旋流室、出料管道、底部废渣排出口和顶部溢流口等组成。
进料管道将待处理的混合液体导入旋流室，通过旋流室内的特殊结构使液体产生旋转流动，然后在旋流室内形成一个中心空心圆柱体，固体颗粒沉降至底部，而清洁的液体则从顶部的溢流口排出。
2. 工作原理水力旋流器的工作原理基于液体在旋转流动中产生的离心力和向心力。
当混合液体进入旋流室后，由于进料管道的设计，液体味产生旋转流动。
在旋转流动的作用下，液体中的固体颗粒受到离心力的作用，向旋流室的外侧沿着壁面挪移，并最终沉降到底部。
同时，清洁的液体则形成中心空心圆柱体，从顶部的溢流口排出。
3. 离心力和向心力离心力是水力旋流器中实现固液分离的关键力量。
它是由旋转液体产生的，与液体的旋转速度和液体的密度有关。
离心力的作用使固体颗粒受到向外的力，从而沉降到底部。
向心力则是离心力的反作用力，它使清洁的液体向中心集中，形成中心空心圆柱体，并从顶部的溢流口排出。
向心力的作用主要取决于旋流室的设计和液体的旋转速度。
4. 旋流室的设计旋流室的设计对水力旋流器的工作效果有重要影响。
普通来说，旋流室内部的结构可以分为两种类型：圆筒形和圆锥形。
圆筒形旋流室的设计相对简单，液体在旋流室内形成的旋转流动相对均匀，但固体颗粒的分离效果较差。
圆锥形旋流室的设计更复杂，液体在旋流室内形成的旋转流动更加剧烈，离心力和向心力更强，固体颗粒的分离效果较好。
然而，圆锥形旋流室的设计也需要考虑固体颗粒的阻塞和清理问题。
5. 应用领域水力旋流器广泛应用于固液分离领域。
在石油行业，它常用于油井生产过程中的砂控处理，可以有效地将含有砂粒的油水分离，提高油井的产能。
在化工行业，水力旋流器用于固液分离、颗粒物的去除等工艺过程。
什么是水力旋流器？
什么是水力旋流器？水力旋流器（Hydrocyclone），简称旋流器，是一种分离液固和液液混合物的设备。
其结构类似于圆锥形漏斗，又称为锥形分离器或液固分离器。
水力旋流器是一种高效、经济的液固分离设备，广泛应用于矿山、化工、石油、制药、环保等工业领域。
旋流器的构成旋流器主要由圆锥形的分离器和管道组成。
分离器通常包括进水管、液固分离锥体、溢流管、底流管和出口管。
进水管将含固体颗粒或液体混合物送到旋流器内部，进入分离锥体后受到离心力的作用，固体颗粒向外部壁移动，后沉积在底部并排出旋流器，而清洁的液体则从溢流管流出。
旋流器的工作原理水力旋流器的工作原理是利用旋流器内液体的离心力和分离作用。
液体混合物沿进口管以高速旋转的方式进入锥形分离器，液固混合物在旋流器内部受到高速旋转时，液体向中心聚集并沿着溢流管排出，而固体颗粒由于密度大，被离心力作用到分离器的壁上，最终沉积在底部并通过出口管排除。
旋流器的优点水力旋流器可以高效地分离含有固体颗粒和液体的混合物，并且其操作过程简单、自动化程度高，所需维护和保养较少。
与其他液固分离设备相比，旋流器具有以下优点：1.分离效率高：由于液体在旋流器内的高速旋转，能够以较高的速率将固体颗粒分离出来，提高了分离的效率。
2.适用范围广：旋流器适用于不同种类和大小的固体颗粒和液体的分离，适用于多个不同的工业领域。
3.占地面积小：相对于其他分离设备，旋流器较小，占地面积较小，可节省生产厂房的空间。
4.维修保养简单：旋流器的工作维护和保养相对简单，不需要占用太多维修人员的时间和精力。
应用领域水力旋流器在矿山、化工、石油、制药、环保等工业领域有着广泛的应用。
以下列举几种典型的应用场景。
1.矿山：旋流器可用于分离矿石、选矿、磨矿、降尘、废水处理等工艺过程。
2.化工：旋流器可用于化学反应、催化剂回收、化工废水处理及晶体分离等工艺过程。
3.石油：旋流器可用于钻井液固液分离、提取粘土、深度过滤等工艺过程。
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溢流短路
旋流器的设计缺陷
底流短路
旋流器的设计缺陷
沉砂咀排放 - 最佳状态
沉砂咀排放 - 绳状
最佳状态
开始变成绳状
沉砂咀排放 –小型垂直安装旋流器
典型的水力旋 流器组外型图
大型旋流 器站组合
1．2水力旋流器的相关重要参数
1.2.1水力旋流器的分离粒径 来料含固量越低，压降越高，固体和液体的密 度差越大，分离粒度越小，分级效率越高；反 之亦然。
取，可实现不同比例的分离。
2.1.2旋流器构造及材料
分离器为模块化设计，由溢流喷管、进水条、 圆筒、圆锥体、扩展锥体、底流喷管和溢流肘 管组成。水力旋流分离器通常采用极高耐磨性 的聚亚安脂材料，可以耐大多数化学物质的腐 蚀。在高温和化学腐蚀严重的环境下，可选用 金属或陶瓷材料
2.1．3石膏水力旋流器在烟气
脱硫系统中的应用
在石膏一级脱水中，旋流器的目的是浓缩石膏浆液。 旋流器入口浆液的固体颗粒含量一般为15%左右，底流 液固体颗粒物含量可达50%以上，而溢流液固体颗粒物 含量为4%以下，分离浆液的浓度大小取决于石膏颗粒 尺寸分布。底流液送到二级脱水设备真空皮带过滤机 进一步脱水。大部分溢流液返回吸收塔，少部分送至 废水旋流器再分离出较小的颗粒。采用旋流器进行脱 水的另一个特点是，浆液中没有反应的石灰石颗粒的 粒径比石膏小，它倾向进入旋流器的溢流部分再返回 吸收塔，使没有反应的石灰石进一步反应。因此，吸 收塔浆液固体物中石灰石含量略高于最终产物石膏中 的石灰石含量，这样，既有利于获得高脱硫效率，又 可以是副产物中的石灰石含量降到最低程度，提高石 灰石利用率。
–溢流咀的直径范围： 0.25 - 0.45旋流器直径
进料头部
左旋或右旋 进料俯视图
30% 旋流器直径 矩形入口咀 涡形渐开线 渐开线
• 桶体 – 长度是旋流器直 径的 30-50 %
– 桶体的采用取决 于现场的实际工况
• 沉砂咀 – 平行喉结 构
– 尺寸范围 广泛
– 拆卸方便
旋流器工作示意图
2.1.4石灰石水力旋流器在烟气脱硫系
统中的应用
石灰石送到湿式球磨机内磨制并配成浆液，石 灰石浆液用泵输送到水力旋流器经分离后，底 流(含粗大颗粒)返回湿式磨机进一步研磨。溢 流物料（石灰石浆液的浓度控制在20～30% （Wt）之间）存贮于石灰石浆液池中,然后经 石灰石浆液泵送至吸收塔。
石灰石浆液的浓度太高对泵和管道的磨损较大； 浆液浓度太低则泵的功耗太大。同时，石灰石 粒径的大小对石灰石的利用率、反应活性、泵 与管道的磨损有很大的影响。而合适的水力旋 流器的选用，不仅可以提高石灰石的利用率， 也可减小浆液对泵及管道的磨损。
旋流器的组件和结构
世界上第一台专利旋流器 1912年英国人最先发明
• 溢流弯管 • 溢流咀 • 进料头部 • 桶体 • 锥管 • 沉砂咀
典型的水力旋
流器组工作原 理图
• 溢流 – 90 度溢流弯管 – 180度溢流弯管 – 基于分配器而特殊设计 – 溢流咀延长管
• 溢流咀
–标准长度取决于进料管 的长度
2.1.4 废水旋流器
旋流器数量： 旋流子数量： 旋流子材质：
要取决于分离粒度D50，当水力旋流器的入口压 力一定时，尽量选用小直径的设备，这样必须 增加旋流子的数量和相应的管件、阀门、仪器 仪表等设备，从而增加一次投资。
1．3.2水力旋流器选型结构的确定
在水力旋流器系统中,结构因素中最重要的就是如
何在众多平行运行的水力旋流器中分配浆液。在该系
统中，应该选用一种母管，浆液可以从中心混合室通
水力旋流器及在电厂FGD系统中应用
1.水力旋流器的基本原理
1．1水力旋流器的工作原理
给料进入小舱室之后开始旋转，引起一定的离心力冲 击大量的固体颗粒，并将之带到水力旋流器的外壁。 固体颗粒呈螺旋状下到呈圆锥状的部分。从这儿，较 小的颗粒移向中心，然后呈螺旋状上升，通过涡旋状 探测器出去，这就是所说的“溢流”。正常情况下在 大气压力的作用下产生。比较大的颗粒在到达圆锥型 部分后保持沿着圆锥壁呈螺旋状下降，逐渐通过底部 出口出去，这就是所说的“底流”。象溢流一样，通 常情况下，底流也是在大气压力的作用下产生的。
过母管呈放射状流入各个水力旋流器。
如果应用“内嵌式”母管，当浆液流经管道时，每 个水力旋流器里的给料都在母管内流动，这样，大质 量的颗粒就会经过第一个水力旋流器而进入最后一个 水力旋流器。因为这些颗粒有足够的能量“拐弯”。 结果导致最后一个水力旋流器中粗糙颗粒的浓度较高。 内嵌式母管的另一个问题是,如果最后一个水力旋流器 关闭的话，母管的末端很可能会由于堵塞而报废。
1.2.2.处理量 对于同一水力旋流器，来料压力越大，处理量越
大；对于相同的来料压力，直径较大的水力旋 流器处理能力也较大。 1.2.3 关于操作参数 主要是指给料浓度和给料压力。
1．3水力旋流器的选型
1．3.1水力旋流器选型参数的确定 水力旋流器选型的主要任务就是选择水力旋
流器的入口压力和直径。 对于水力旋流器分离分级效果的好坏，主
1.3.3材质
水力旋流器的防腐耐磨材料一般选用以下两种 材料：一是碳钢衬胶，二是聚氨酯。二者都具 有优良的防腐耐磨性能
2. 水力旋流器在烟气脱硫系统中的应用
石膏浆液旋流器
旋流器数量： 旋流子数量： 旋流子材质：
1台 3（2用1备）个/台 聚氨酯
2.1.1石膏水力旋流器工作原理
石膏旋流器即是水力旋流分离器，用于悬浮液中固体 物质的分离。一定压力的悬浮液进入旋流器，在分离 器中就产生一个旋转涡流，即主涡流。由于离心力的 作用将使较大的固体颗粒靠附在分离器的内壁上，然 后，这些固体颗粒被主涡流旋送至分离器圆锥体的端 部。这样固体颗粒就分离出来，并和少量的液体一起 从底流泻出。底流中所含的液体成分越多，更加细小 的颗粒成分包含的就越多，因此在悬浮液到达坠底的 瞬间改变流场的方向，在主涡流内部设计产生一个旋 转向上、方向相同的次涡流，使大部分液体带随着细 小颗粒从分离器顶部溢出。这样就减少底流的液体成 分，也即减少了细小颗粒的底流量。旋流器通过低流 和溢流实现了悬浮液的粗细分离。根据设计参数的选