水力旋流器的选择计算(二)[1]
水力旋流器的结构参数如何？
水力旋流器的结构参数如何?水力旋流器是利用离心力场进行两相流体分离的有效分离设备，它是山上部筒体和下部锥体两大部分组成的非运动分离设备。
其原理是待矿浆以切线、渐开线或螺旋线方式山给矿管射入筒体后；介质和颗粒的混合体产生旋转形成离心力场，不同粒度、不同密度的颗粒(或液相)产生不同的运动轨迹；在离心力、介质阻力和等力场的作用下，粗颗粒和大密度的颗粒向周边运动，通过锥形体从沉砂口排出；细颗粒和密度低的颗粒(或液相)向中心运动，山溢流管排出，终实现固体颗粒的粗细分级和不同密度流体的分离。
旋流器结构参数水力旋流器的结构参数：(1)水力旋流器直径：水力旋流器直径主要影响生产才能和别离粒度的大小。
(2)入料管直径Di：入料口的大小对处置才能、分级粒度及分级服从均有肯定影响。
(3)锥体角度：增大锥角，分级粒度变粗，减小锥角，分级粒度变细。
(4)溢流管直径：1增大溢流管直径，溢流量增大，溢流粒度变粗，底流中细粒级减少，底流浓度添加。
(5)溢流管插入深度：溢流管插入深度是溢流管插入到旋流器内部一节长度，指的是溢流管底部到旋流器顶盖的间隔。
减小溢流管插入深度，分级粒度变细；增大溢流管插入深度，分级粒度变粗。
(6)溢流管壁厚：研讨表明：溢流管璧厚添加，能够在某种水平上进步旋流器的别离服从；并低落其内部能量丧失，并且还能进步水力旋流器的生产才能。
(7)进料口断面尺寸：进料口的外形和尺寸对其生产才能、别离服从等产业忖标有紧张的影响。
进料口的作用主要是将作直线活动的液流在柱段进口处变化为圆周活动。
进料口按照截面外形能够分为圆形和矩形两种。
(8)底流口直径(d)：底流口直径增大，分级粒度变细，底流口直径减小，分级粒度变粗。
(9)内表面粗糙度及拆卸精度：水力旋流器的内表面粗糙度及拆卸精度对其生产才能、别离服从等功能参数的影7响较小;但是在生产实践及研讨发明，水力旋流器的内表面内衬鑫海耐磨橡胶，耐磨防腐, 比较润滑，将会增大流动阻力；同时别离服从也有所添加，同时接纳较粗糙内壁的水力旋流器，其流动阻力将会低落，同时底流量增大。
旋流器选型设计计算
一、输入参数：（在淡绿色的格子内输入数据）日处理量：1200d/t小时处理量：50d/t给矿浓度：45%溢流浓度：30%底流浓度：矿石比重 2.9矿浆比重 1.42矿浆时流量：235.06m3/h 日流量：5641.38m3/d 循环量：旋流器锥角：20°旋流器直径：500mm单台能力：220m3/h1219cm 188cm 旋流器压力：0.15Mpa 292.20m3/h；共需台数：1.33台43.35μm二、旋流器计算(1)选择旋器直径，计算旋流器体积处理q V =292.20m3/hKa=0.995K D =0.824d f ——给矿口当量直径，cmd f =17.04b、h——分别为给矿口宽度和高度，cm;旋流器溢流管、沉砂管直径旋流器给矿口宽、高 式中 q V ——按给矿体积计的处理量，m 3/h;K a ——水力旋流器锥角修正系数；K D ——水力旋流器直径修正系d95溢流上限粒度 ：单台旋流器计算处理能力：旋流器选型设计p o ——旋流器给矿口工作压力，MPa; d o ——溢流管直径，cm;D——旋流器筒体直径，cm.(2)按样体给出的范围确定沉砂口直径，并验算其单位截面积负荷(按固体量计)，使其在0.5~2.5t/(cm 2·h)范围内。
(3)计算旋流器实际需要的给矿压 (4)计算溢流上限粒度d 95,使其满足溢流粒度的要求。
旋流器给矿及溢流中各个不同粒级含量之间关系可参见表2。
d 95=43.35粒级/μm-7410203040506070-40 5.611.317.32431.539.548-2013172326上限粒度，d 95430320240180含量/% 式中 d 95——溢流上限粒度，μm;C f ——给矿重量浓度，%； d u ——沉砂口直径，cm;ρ——矿浆中固体物料密度，t/m3; D、d o 、p o 、K D 、——同式(1).表2 旋流器给矿及溢流中各个不同粒级含量之间关系公式：R = [δ（δn －1）／δn （δ－1）]×100%60%矿浆浓度R=0.45；矿比重δ= 2.9δn=1.4180933公式：浓度R =0.45；干矿重Q=1200矿浆比重δn =1.42a=1880.46a=Q/Rδn 输入变量：求： 矿浆比重 δn？ 已知：，矿浆浓度 R， 矿比重δ即：δn=δ/（R（1-δ）+δ）输入变量：求： 矿浆量a m3 ？ 已知：矿浆浓度R，干矿重Q t； 矿浆比重量之间关系8090955871.580.53546551409474。
水力旋流器操作参数优选
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald70近年来，随着油田的持续开发，我国大部分油田已进入高含水开发期，采出液综合含水量已达到或超过90%，随之带来的首要问题便是进行油水分离。
水力旋流器作为一种分离非均匀相混合物的分级分离设备，由于结构简单、设备紧凑、占地面积小和设备成本低等优点，在石油行业中备受关注。
本文基于R N G K -ε模型、A N S Y S 软件及计算流体力学理论，模拟出水力旋流器内部流体的流动状态，进而分析得出水力旋流器个影响因素适用范围，为实际操作提供了依据。
1 水力旋流器分离效率影响因素分析作为旋流器性能的重要标志，分离效率直接反映旋流器的分离效果，其受到结构参数、操作参数及物性参数的影响[1]。
本文通过大量的模拟分析，从操作参数方面对影响水力旋流器分离效率的因素进行阐述。
1.1 建模及求解该文采用最佳分离模型R iet e m a的结构模型进行建模[2]，参数为：D i =20m m ，D u =16m m ，D 1=150m m ，D =75m m ，D d =37.5m m ，L 1=150m m ，L 4=1500m m ，α=20°，θ=1.4°。
利用R N G K -ε模型和A N S Y S 软件为旋流器建模。
利用A N S Y S 求解模块（S O L U T IO N ）进行求解，得出结果可知溢流管入口附近区域的油相浓度高，其他区域的油相浓度相对较低，说明分离模型R ie t e m a 的分离效果越好。
由此结果亦可知，溢流管入口附近区域的油相浓度越高，其他区域的油相浓度越低，旋流器的分离效果越好。
1.2 影响旋流器分离效率因素分析具体分析影响水力旋流器分离效率的某一因素是很难实现的，因此在确定其他因素固定的情况下，来分析某个因素的影响大小，通过此方法来逐个分析各因素的影响。
水力旋流器的选择与计算
水力旋流器的选择与计算一、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/min 0.59 0.42 0.30 0.21 0.15 0.10 0.074 0.037 0.019 0.010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。
体积处理量按下式计算式中 q V——按给矿体积计的处理量，m3/h;K a——水力旋流器锥角修正系数；当a=10°时，K a+1.15;当a=20°时，K a=1.0;K D——水力旋流器直径修正系数；d f——给矿口当量直径，cmb、h——分别为给矿口宽度和高度，cm;p o——旋流器给矿口工作压力，MPa;d o——溢流管直径，cm;D——旋流器筒体直径，cm.(2)按样体给出的范围确定沉砂口直径，并验算其单位截面积负荷(按固体量计)，使其在0.5~2.5t/(cm2·h)范围内。
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）。
水力旋流器分流比
水力旋流器分流比
水力旋流器是一种常见的分离设备，主要用于固液和液液分离。
在水力旋流器中，分流比是一个重要的操作参数。
分流比是指进入旋流器的两种液体（或固体）流量之比。
通常情况下，分流比越大，分离效果越好。
但是，当分流比超过一定值时，分离效果反而会变差。
因此，选择合适的水力旋流器分流比非常重要。
在水力旋流器的设计和操作中，需要根据具体的分离要求来选择合适的水力旋流器分流比。
一般来说，分流比的选择应该根据几个因素来考虑：
1. 进料的性质：包括进料的浓度、粒度分布、密度等。
2. 分离要求：包括分离效率、分离粒度等。
3. 设备类型：不同类型和规格的水力旋器，其最佳分流比可能有所不同。
因此，选择水力旋流器分流比需要根据具体情况来进行，以达到最佳的分离效果。
毕业设计(论文)-内蒙古黄岗矿业150万吨年选矿厂设计
摘要内蒙古黄岗矿业公司I区选矿厂年处理量为150万吨原矿，给矿粒度为500～0mm，选厂设计为一次性平地建厂。
黄岗铁矿属于中硬度矿石，含泥量小，设计采用三段一闭路破碎流程；矿床中有磁铁矿和锡矿等29种可利用元素。
磁铁矿的粒度不均匀且较粗，约为0.1～3.5mm，所以设计采用阶段磨矿，阶段磁选工艺；第一段分级设计采用水力旋流器，第二段分级设计采用高频细筛。
原矿品位为37.91%。
矿石经第一段磨矿分级后，分级溢流进入第一段磁选，磁选产品品位为55.00%，产率为55.95%，回收率为79.80%；粗选产品经过细筛和浓磁后进入第二段磨矿，细筛的筛下产品进入第二段磁选，产品品位为64.99%，回收率为76.85%，产率为41.42%；此时大量的尾矿被甩出，然后第二段磁选产品再进入第三段磁选，磁选产品品位为66%，回收率为76.15%，产率为40.42%；精矿经浓磁过滤，含水率小于10.21%。
关键词：选矿磁选精矿品位阶段选别AbstractI Huanggang Mining District in Inner Mongolia concentrator with capacity of 1.8 million tons ore to the mine size is 500 ~ 0mm, designed as a one-time flat concentrator plant.Huang Gang hardness of iron ore are in, with a small amount of clay, designed with three sections of a closed-circuit crushing process; deposits in magnetite and tin and other 29 kinds of available elements.Uneven and coarse grain size of magnetite is about 0.1 ~ 3.5mm, so the design uses stage grinding, magnetic separation stage process; first paragraph of the hierarchical design using hydrocyclone, and the second design using high gradeFrequency fine sieve.Ore grade of 37.91%.The first paragraph of ore grinding and classification, the classification of overflow into the first paragraph of the magnetic separation, magnetic separation product grade of 55.00%, the yield was 55.95%, recovery was 79.80%; crude product through a fine sieve and selected magnetic concentration afterinto the second paragraph of the grinding, fine sieve of the sieve into the second paragraph of the magnetic separation of product, product grade of 64.99%, recovery was 76.85%, the yield was 41.42%; at this time a large number of tailings were thrown, then the firstErduan magnetic products re-entering the third paragraph of the magnetic separation, magnetic separation product grade of 66%, recovery was 76.15%, the yield was 40.42%; concentrate upon concentrated magnetic filter, water content of less than 10.21%. Key words: Mineral magnetic concentrate grade stage sorting摘要 (I)Abstract (II)内蒙古黄岗矿业公司I区选矿厂 (1)第一章选矿厂概述 (1)1.1基本情况 (1)1.2 资源概况 (1)1.3 I区设计及建设概况 (1)1.4 矿石选矿工艺矿物研究 (2)1.4.1 矿石主要成分化学分析 (2)1.4.2 矿石化学物相分析 (2)1.4.3 矿石的矿物组成及相对含量 (3)1.4.4 矿石中主要矿物的嵌布特征 (4)1.4.5 矿石中磁铁矿的粒度组成 (5)1.4.6 矿石中锡石的粒度特征 (5)1.4.7 矿石中铁锡的赋存状态 (6)1.5 选矿试验 (7)1.5.1 磨矿功指数的测定 (7)1.5.2 相对可磨度试验 (7)1.5.3 选矿试验原则流程选择 (7)1.5.4 磁铁矿磁选试验 (8)1.5.5 磁选尾矿浮选降锡试验研究 (13)第二章工艺流程的确定 (22)2.1 设计工艺流程 (22)2.1确定工作制度 (23)第3章工艺流程的计算 (26)3.1 破碎流程的计算 (26)（1）计算破碎车间生产能力 (26)（2）计算总破碎比及分配各段破碎比 (26)（3）计算各段产物的最大粒度 (27)（4）计算各段破碎机的排矿口宽度 (27)（5）确定筛子的筛孔尺寸和筛分效率 (28)（6）计算各段产物的矿量和产率 (28)3.2 磨矿流程的选择与计算 (28)3.2.1一段磨矿流程的计算 (29)3.3.2二段磁选产品磨矿流程的计算 (30)3.3选别流程计算 (31)3.4矿浆流程计算 (33)3.4.1 计算液固比 (33)3.4.2 计算水量 (34)3.4.3 计算其他产物的水量 (35)3.4.4 计算补加水 (36)3.4.5计算个作业矿浆体积 (36)3.4.6 计算工艺过程补加总水量 (37)3.4.7 计算选矿厂总耗水量 (37)3.4.8计算选别流程单位耗水量 (37)第4章工艺设备的选择 (38)4.1破碎、筛分设备的选择与计算 (38)4.1.1粗碎设备 (38)4.1.2中碎设备 (40)4.1.3细碎预先及检查筛分设备 (42)4.1.4细碎设备 (43)4.2 磨矿分级设备的选择 (46)4.2.1 一段磨矿机的选型 (46)4.2.2二段磁选产品磨矿设备的选择和计算 (48)4.2.3分级设备的选择和计算 (49)4.3磁选设备的选择 (51)4.3.1一磁的选择与计算： (51)4.3.2 浓磁选设备的选择 (52)4.3.3二磁的选择与计算： (52)4.3.4三磁的选择与计算： (52)第五章主要辅助设备的选择与计算 (54)5.1矿仓的选择计算 (54)5.1.1原矿仓的选择计算 (54)5.1.2 中碎矿仓的选择 (55)5.1.3 细碎矿仓的选择 (56)5.1.4粉矿仓的选择计算 (57)5.1.5 精矿仓的选择计算 (58)5.2矿仓下给矿机的选择计算 (59)5.2.2 中碎矿仓下给矿机的选择 (59)5.2.3 细碎矿仓下给矿机的选择 (60)5.3起重设备的选择计算 (60)5.4过滤机的选择计算 (61)5.5真空泵的选择 (61)5.6砂泵的选择 (61)5.7胶带运输机的选择与计算 (61)5.8 主要工艺设备 (62)5.9技术检查及化验室 (64)5.9.1技术检查 (64)5.9.2 化验室 (64)第六章工艺生产过程 (65)第七章选矿厂厂址选择和设备配置 (66)7.1选矿厂厂址的选择 (66)7.2选矿厂车间布置和设备配置的特点 (66)7.2选矿厂车间布置和设备配置图 (66)第八章矿山环保与安全 (67)8.1环境保护 (67)8.2安全 (67)第九章选矿厂劳动岗位定员 (68)第十章选矿厂的技术经济分析 (69)10.1选厂工艺投资概算 (69)10.1.1设备概算价值 (69)10.1.2工艺金属结构概算价值 (70)10.1.3工艺管道概算价值 (70)10.2选矿厂基建投资概算 (71)10.2.1厂各部门投资 (71)10.3选矿技术经济指标计算 (71)10.3.1精矿设计成本的计算 (71)10.3.2选矿加工费的计算 (72)10.4经济效果评定 (72)10.4.1选矿加工费的计算 (72)10.4.2销售利润 (73)10.4.3经济分析（静态法） (73)第十一章结论 (75)11.1结论 (75)参考文献 (76)谢辞 (77)内蒙古黄岗矿业公司I区选矿厂第一章选矿厂概述1.1基本情况内蒙古黄岗矿业有限责任公司是以原赤峰黄岗铁矿为基础组建成立的，现在共有6家股东单位：包头钢铁（集团）公司、集通铁路有限公司、克旗人民政府、赤峰地质矿产勘查院、克旗农电局、北京鼎峰同惠工业技术公司。
水力旋流器
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。
根据分级粒度计算水力旋流器直径的半经验算法
根据分级粒度计算水力旋流器直径的半经验算法庞学诗【摘要】水力旋流器的技术规格(直径)是设备选型计算中的主要内容,是比较难以确定的主要参数之一.介绍了一种新型的、根据分级粒度计算水力旋流器直径的半经验计算法,该方法具有计算过程简便、计算结果直观可靠等优点,可为准确地设计选型提供依据.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】3页(P46-47,117)【关键词】分级粒度;基本直径;分级粒度计算法【作者】庞学诗【作者单位】中南大学【正文语种】中文【中图分类】TD4541 方法本法的理论基础是作者提出的“组合螺线涡或由其简化的组合涡是水力旋流器分离过程进行的特有流体运动形式,其中的最大切线速度轨迹面就是它的自然分离面”学说,在最大切线速度轨迹分级粒度计算法的基础上,结合其最佳几何相似关系,经过归纳整理建立的半经验水力旋流器基本直径计算方法 ,即:式中,DJ为水力旋流器基本直径,cm;dm为分级粒度,μm,分级粒度通常是由矿石可选性研究提供,即95%物料通过的最大粒度,对于常用细度 (-200目含量)和中硬矿石而言,可按图 1选用;δ为矿石密度,t/m3;△Pm为旋流器给矿压力,MPa,它是由分级粒度大小决定,就其分级粒度而言它是一组域值,即压力域,通常可按图 2取其平均值进行计算;ρm为给矿浆密度,t/m3;μm为给矿矿浆粘度,Pa·s。
图1 分级粒度与 -200目含量的关系其中:ρm可由式 (2)直接算出:式中,Ciw为给矿矿浆的质量浓度,用小数表示,亦可按图 3直接选用;μm同组成给矿矿浆的固体颗粒粒度和形状有关,就常用的给矿粒度和形状而言,可用式 (3)求出:式中,μ为水在24℃时的粘度,1MPa.s;Civ为给矿矿浆的体积浓度,由式 (4)算出:为方便起见,亦可按图 4直接查取。
根据式 (1)算出的旋流器直径为基本直径,基本直径并非设计所需旋流器的标准 (实用)直径,但可以此为据从旋流器系列产品的技术性能表中选取与其相近的直径,即设计所需旋流器的标准 (实用)直径,同该相近直径相应的结构参数就是设计所需旋流器的实用参数。
技师培训考试(原料制备部分)题库1
技师培训考试（原料制备部分）题库选择题1、矿石A的成份为Al2O3：65.0％、Fe2O3：17.6%、SiO2：3.0%、A/S：21.67；矿石B的成份为Al2O3：58.0％、Fe2O3：19.8%、SiO2：4.5％、A/S：12.89；A、B两种矿等量混匀后的A/S是（A）。
A、16.40B、17.28C、21.67D、12.892、评价铝土矿的质量要综合考虑它的（B）。
A、开采条件，铝硅比高低，矿物类型B、氧化铝含量，铝硅比高低，矿物类型C、氧化铝含量，铝硅比高低，矿石贮量D、以上都不对3、文山铝业矿业公司现阶段所开采的铝土矿类型为（D）A、红土型铝土矿B、沉积型铝土矿C、岩溶型铝土矿D、堆集型铝土矿4、铝土矿中含有各种杂质，主要的是（A）。
A、氧化硅、氧化铁、氧化钛B、氧化硅、钙和镁的碳酸盐C、氧化硅、氧化铁、钾的化合物D、氧化钙、氧化铁、钾的化合物5、石灰的主要成分是（B）A、碳酸钙B、氧化钙C、氢氧化钙D、以上都对6、下列不是石灰在氧化铝生产中的作用的是（B）：A、消除含钛矿物的有害作用，提高溶出速度及溶出率B、生成复盐在换热器表面结疤，降低换热效率C、生成水化石榴石，减少钠的损失，降低碱耗D、促进针铁矿转变为赤铁矿，改善赤泥的沉降性能7、目前铝土矿的配矿方法主要采用(C )。
A、抓斗吊车配矿B、储罐配矿C、堆料机配矿D、汽车配矿8、原矿浆中石灰配入量是以（C）计算加入。
A、[CaO]/[TiO2]B、[Al2O3]/[CaO]C、[SiO2]/[CaO]D、[Fe2O3]/[CaO]9、熟石灰的主要成分为(B )。
A、CaOB、Ca(OH)2C、CaCO3D、CaSO410、下列不属于溢流型球磨机出料端吐料的原因是（D）。
A、出口筛网堵塞B、进料量过大C、磨机填充率偏大D、出口溜槽母液量偏少11、在实际生产中石灰乳的指标是通过调整化灰用水量来实现的，生产经验石灰及水的比例大约是（C）A、1:1B、1: 3C、1:5D、1:1012、溢流产品的粒度（按某一规定的筛析粒度的百分数来表示）就是分级作业的（C）A、磨矿粒度B、分离粒度C、分级粒度13、原料制备系统主要指标有（D）A、入磨矿石A/S、石灰乳有效钙、矿浆细度B、石灰乳有效钙、矿浆细度、矿浆冲淡C、矿浆细度、矿浆冲淡、矿浆固含D、矿浆细度、矿浆配钙、矿浆固含14、磨机在运行过程中钢球的运转状态是（B）A、倾泻状态B、抛落状态C、周转状态D、以上都不是15、影响水力旋流器分级的因素有（D）A、进料压力B、进料粒度C、沉砂嘴直径D、以上都对填空题1、矿浆中液体质量及固体质量之比称为液固比。
水力旋流器选型
水力旋流器选型参数和考虑因素水力旋流器在工业生产中有着很广泛的应用,如在磨矿领域就会使用水力旋流器来实现矿石的分级分离。
水力旋流器的选型需要综合考虑多项参数,以下就针对闭路磨矿来说明水力旋流器选型时需要提供的具体参数。
1、水力旋流器的工艺参数水流旋流器在用于闭路磨矿时,要提供的工艺参数包括,旋流器所需处理浆液的浓度、粘度、固体比重、液体比重、固体含量、固体颗粒密度、进口浆料的固体颗粒粒度分布,旋流器单位时间内的固料处理量、给矿率、浆料通过量、磨矿所需粒度及浆料的酸碱度等。
2、水力旋流器的底流溢流要求参数旋流器的底流和溢流要求参数,是指和底流溢流有关的流量、浓度和粒度等,包括旋流器的溢流密度或者含固体量、底流密度或者含固体量、循环负荷、过程控制约束等。
3、水力旋流器的其他参考因素水力旋流器的设计过程中,旋流器制造企业还需了解使用单位的磨矿目的及后续的流程工序,以便能更好的保证后续流程中有用矿物更好的回收。
水力旋流器的设计还受闭路磨矿所使用的球磨机影响,如球磨机和棒磨机的进料率持续、循环负荷恒定,旋流器的矿浆提供量也恒定,自磨机则相反,进料率和循环负荷都可变,所以矿浆给料也可变。
4、水力旋流器的设计变量旋流器的设计变量一般包括旋流器的直径、进口直径、溢流口直径和溢流口高度等。
旋流器的设计变量会决定旋流器的实际使用效果,它是由旋流器的制造企业根据使用企业提供的工艺参数及其他条件来确定的。
5、水力旋流器的安装方式水流旋流器常用的安装方式有垂直安装和倾斜安装。
水力旋流器的垂直安装适用于给料波动较大、循环负载变化较大的工作条件,但对沉沙嘴的磨损严重。
水力旋流器选择倾斜安装,则更适合可变循环负荷的恒定底流提供,能降低沉沙嘴磨损,但在高浓度回路上表现较差。
随着电力工业的发展,燃煤电厂所排放的二氧化硫对环境的污染日趋严重。
而二氧化硫减排的最有效措施就是烟气脱硫。
燃烧后脱硫是广泛采用的脱硫技术,又称为烟气脱硫(FGD)。
水力旋流器的结构参数是怎样的呢
水力旋流器的结构参数是怎样的呢简介水力旋流器是一种利用水流动力原理对水中悬浮物进行分离的设备。
其工作原理是通过水流在旋流器内自旋，产生离心力将悬浮物分离出来，从而达到净化水质的目的。
水力旋流器广泛应用于水处理、污水处理、工业废水处理等领域。
结构参数水力旋流器的结构参数包括旋流器的直径、长度、进口管直径、出口管直径、旋流室长和深度等。
直径和长度旋流器的直径和长度是旋流器的重要结构参数，它们直接影响旋流器的分离效果。
一般情况下，直径越大，分离效果越好，长度越长，旋流时间越长，分离效果也越好。
但是，直径和长度不能无限增大，较大的直径和长度会导致旋流器的体积增大，从而造成水的进出阻力加大，泥沙颗粒停留时间变长，影响旋流器的工作效率。
进口管和出口管直径进口管和出口管直径是旋流器的进出口结构参数。
进口管直径的大小决定了水的流速和旋流室的旋转速度，出口管直径的大小决定了旋流室内水位及出口水流速度。
进口管的直径过小会降低水流速度，使旋流室内的旋流强度不足，分离效果较差；出口管的直径过大会导致漩涡减弱，失去分离作用。
因此，选择适当的进口管和出口管直径是保证旋流器正常工作的关键。
旋流室长和深度旋流室长和深度是旋流器中旋流室的结构参数。
旋流室的长和深度也影响分离效果。
旋流室长越长，水流与泥沙颗粒的接触时间也就越长，泥沙颗粒也容易与水分离，分离效果也就越好；旋流室深度越大，内部旋流强度也就越强，分离效果也就越好。
但是，旋流室长和深度也不能无限增大，过长过深会导致旋流室内水流速度降低，分离效果下降。
结论综上所述，旋流器的结构参数直接影响旋流器的分离效果。
要保证旋流器的正常工作，需要针对具体情况选择合适的结构参数。
在实际应用中，还需要结合水质、水量、泥沙颗粒粒径等因素进行考虑，以达到最佳的分离效果。
旋流器选择
选择水力旋流器的依据有：①要求处理的矿浆体积Q(m3/h)；②分级粒度(或溢流最大粒度)d(mm)。
首先，根据Q和d确定旋流器的直径D。
一般溢流较粗和生产能力较大时，选用大规格的旋流器，反之采用小规格旋流器。
当要求的生产能力很大而溢流又很细时，可采用小规格的旋流器相并联组成旋流器组。
选择旋流器直径D，可参考表26。
表26 水力旋流器直径D与生产能力Q和分离粒度d的关系旋流器直径D(mm) 平均生产能力Q(m3/h) 溢流最大粒度d(mm) 备注50 1.5～3.5 0～0.050 给矿压力P=9.8×104Pa75 2.5～7.5 0.010～0.060125 7.5～15 0.013～0.080150 12～20 0.019～0.085200 18～30 0.027～0.124250 25～50 0.032～0.125300 45～65 0.037～0.150350 60～90 0.044～0.180500 90～180 0.052～0.240700 200～400 0.074～0.3401000 350～600 0.074～0.400其次，据已确定的旋流器直径(D)，选择其结构参数：溢流管直径(d溢)、沉砂口径(d沉)、给矿口径(d给)、圆柱体高度(H)、溢流管插入深度(h)、锥角(a)，可按以下顺序计算：d溢=(0.2～0.4)Dd沉=(0.2～0.7)d溢d给=(0.4～1.0)d溢H=(0.7～1.6)Dh=(0.5～0.8)Ha=10°～45°(粗粒分级时取大值，细粒分级取小值)。
选择以上参数时结合水力旋流器产品目录中所列技术规格，最终确定旋流器的尺寸。
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。
水力旋流器处理量、分离粒度和沉砂口直径计算
水力旋流器处理量、分离粒度和沉砂口直径计算（1)处理量。
按给矿体积计算水力旋流器处理量的经验公式为：公式式中，V——按给矿体积计的水力旋流器处理量（m3/h）；Kα——水力旋流器圆锥角修正系数，按下式计算公式α——水力旋流器的圆锥角，当a＝100时，Kα＝1.15；当α=20度时，Kα=1.0 ; KD——水力旋流器的直径修正系数，查下表，或按下式计算公式表D——水力旋流器直径（cm）；dn——给矿管当量直径（cm），按下式计算：公式b——给矿口宽度（cm）；h——给矿口高度（cm）；d c——溢流管直径（cm）；P0——水力旋流器入口处矿浆的工作计示压力（MPa）。
对于直径大于50cm的水力旋流器，入口处的计示压力应考虑水力旋流器的高度，即：P0＝P＋0.0IH rρnP——水力旋流器入口处矿浆计示压力（MPa）；H r——水力旋流器的高度（m）；ρn——给矿矿浆密度（t/m3）。
（2）分离粒度。
水力旋流器的分离粒度有着不同的定义，因此就有各种不同的分离粒度计算方法。
这里仅列举一种使用较多的按溢流中最大粒度（即d95粒度）计算分离粒度的方法，即：公式式中,d H——溢流中最大粒度（d95）（μm）；βu——给矿中固体含量（％）；△——沉砂口直径（cm）；ρ、ρ0——分别为矿浆中固体物料和水的密度(t/m3)；dc，P0，K D——同前式。
(3)沉砂口直径△。
水力旋流器沉砂口直径△的计算式如下：公式式中，△——旋流器沉砂口直径(cm）；ρ——物料密度（t/m3）；C w——沉砂质量浓度（％）；u——沉砂量（t／h）。
水力旋流器参数选择与水力旋流器有关的参数很多，有结构方面的、工艺操作方面的和给料性质方面的，而且往往相互关联，相互制约，不易调整和控制，这也是它在我国难以广泛应用的重要原因。
现将其有关的主要参数简述如下。
（1)圆柱形筒体直径和高度。
该直径是旋流器的主要规格尺寸，它与其他各部件尺寸都有一定关系。
水力旋流器及举例说明
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
• 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。
水力旋流器处理量、分离粒度和沉砂口直径计算
水力旋流器处理量、分离粒度和沉砂口直径计算（1) 处理量。
按给矿体积计算水力旋流器处理量的经验公式为：公式m3/h）； Kα——水力旋流器圆锥角修式中， V——按给矿体积计的水力旋流器处理量（正系数，按下式计算公式α——水力旋流器的圆锥角，当 a＝100 时，Kα＝ 1.15 ；当α =20度时， Kα =1.0 ; KD——水力旋流器的直径修正系数，查下表，或按下式计算公式表D ——水力旋流器直径（cm ）； dn——给矿管当量直径（cm ），按下式计算：公式b——给矿口宽度（ cm ）；h——给矿口高度（ cm ）； d c——溢流管直径（ cm ）；P0——水力旋流器入口处矿浆的工作计示压力（MPa ）。
对于直径大于50cm的水力旋流器，入口处的计示压力应考虑水力旋流器的高度，即：P0 ＝ P ＋ 0.0IH rρnP ——水力旋流器入口处矿浆计示压力（ MPa ）；H r——水力旋流器的高度（m）；ρn——给矿矿浆密度（t/m 3）。
（ 2 ）分离粒度。
水力旋流器的分离粒度有着不同的定义，因此就有各种不同的分离粒度计算方法。
这里仅列举一种使用较多的按溢流中最大粒度（即d95 粒度）计算分离粒度的方法，即：公式式中 ,d H——溢流中最大粒度（d95 ）（μm）；βu——给矿中固体含量（％）；△——沉砂口直径（ cm ）；ρ、ρ3)；dc ， P0，K D——同0——分别为矿浆中固体物料和水的密度(t/m前式。
(3)沉砂口直径△。
水力旋流器沉砂口直径△的计算式如下：公式式中，△——旋流器沉砂口直径 (cm ）；ρ——物料密度（ t/m 3）； C w——沉砂质量浓度（％）； u——沉砂量（ t／ h ）。
水力旋流器参数选择与水力旋流器有关的参数很多，有结构方面的、工艺操作方面的和给料性质方面的，而且往往相互关联，相互制约，不易调整和控制，这也是它在我国难以广泛应用的重要原因。
现将其有关的主要参数简述如下。
旋流器中较强旋液体流动的数值计算
A辑第14卷第3期 水动力学研究与进展 Ser.A,V o l.14,N o.3 1999年9月 JOU RNAL O F H YDROD YNAM I CS Sep.,1999旋流器中较强旋液体流动的数值计算α李建明(四川大学化工机械系,成都610065)戴光清 吴持恭(四川大学高速水力学国家重点实验室,成都610065)陈文梅(四川大学化工机械系,成都610065) 摘 要 本文针对水力旋流器中存在着较强旋流,从而引起各向异性湍流流动的特点,以强旋流场的代数应力模型为基础,得出可模拟水力旋流器中液相湍流流动的各向异性的k2Ε模型,成功地计算出其流场中的速度分布,计算结果同用L D A所测得的结果比较一致。
关键词 数学模型,湍流,旋流器分类号 O357.50 引言两相湍流理论是水力旋流器的重要分离理论之一,其研究方法分两大类,即修正系数法和现象模型法。
现象模型法以旋流器中的流场计算为基础,近年来发展较快。
文献[1]曾用涡流函数法和混合长模型对水力旋流器中的湍流作了数值模拟,其结果与实测值比较一致,该模型采用的混合长得通过实验来确定。
文献[2]建立了各向异性的k2Ε模型,成功地计算出小水力旋流器中的流场分布,然而,其雷诺应力的代数表达式比较复杂,计算量也较大。
k2Ε模型与代数应力模型相比,计算工作量较小,收敛速度较快,但由于属于各向同性模型,对于内部存在较强旋流的水力旋流器而言,其模拟的精度较差。
本文的目的就在于试图对各向同性的k2Ε模型进行改进,提出一种模型,既考虑了水力旋流器中较强旋流造成的各向异性湍流的影响,同代数应力模型相比又减少了计算工作量。
1 数值模拟除进口段外,水力旋流器中的大部分区域的流场是轴对称的,因此,为了使计算模型简化,α可假定水力旋流器中的流场为轴对称的,这样就可以用三维轴对称计算模型来描述其中的流动。
如图1所示,分别以x ,r 和Η为轴向,径向和切向坐标,以u ,v 和w 分别表示轴向,径向和切向速度,忽略重力影响,则可得到三维圆柱坐标系的标准k 2Ε模型。