有压、无压给料两产品重介旋流器的对比
重介质旋流器和无压三产品重介质旋流器在选煤工艺中的应用及相关
1.概述随着社会的发展煤矿生产中采煤化、机械化程度不断提高，开采深度的加大，使原煤质量逐渐变差，细粒和超细粒煤泥在原煤中所占比例逐渐增大。
同时国家对环境保护的要求越来越高，因此煤炭用户对煤的质量要求越来越高，对洗煤厂的加工要求越来越高。
为了满足社会和用户的要求，无压三产品重介质选煤将会逐渐取代传统的跳汰选煤工艺。
磁铁矿粉是重介质选煤中不可缺少的原料，因此磁铁矿粉的质量要求与管理控制将对企业的经济效益起到关键的作用。
选煤工艺中煤泥水的处理和煤炭的洗选密切相关，煤泥水的处理系统成为全厂最复杂、投资最大的、管理最困难的一部分，而这一部分的完善程度、管理水平重介质旋流器和无压三产品重介质旋流器在选煤工艺中的应用及相关赵贺石凯杰赵祥刘攀郝海洋徐声太原理工大学阳泉学院及效果的好坏对整个选煤工艺产生较大的影响，甚至决定全厂的经济效益，同时随着国家对企业节能减排要求的提高，选煤厂煤泥水处理系统必须实现良性闭路循环。
2.重介质旋流器的基本结构和工作原理重介质旋流器的结构简单，本身无运转部件，是最廉价的选煤设备，结构示意图（如下图所示）：工作时原煤和悬浮液的混合物，以一定的压力，由给料管沿切线方向给入旋流器圆筒部分，形成强大的旋流，在重介质旋流器内部强烈的圆周运动下，沿旋流器内壁形成一个向下的外螺旋流，同时在旋流器轴心形成一个向上的内螺旋流，轴心为空气柱（如图所示）。
物料处在相当于重力加速度的几十倍的离心力场之中实现按密度分选，高密度物料随外螺旋流下降至低流口排出，低密度物随内螺旋流物料经溢流管进入溢流室，从切线方向的溢流口排出，这样就将请产物精煤与重产物矸石分开。
颗粒在旋流器中所受的离心力可由下式计算：实践证明，在一般旋流器中C可达30以上，也可以说离心沉降速度一般为重力沉降速度的30倍以上，由于旋流器的这个特性，必然会加速物料的分选，分级或分离过程，从而提高生产效率。
3.无压三产品重介质旋流器目前应用无压三产品重介质旋流器普遍采用磨细的磁铁矿粉与煤泥水组成的重悬浮液作为介质。
无压三产品重介质旋流器的发展和展望
无压三产品重介质旋流器的发展和展望
石郡;赵丽娟;王宏
【期刊名称】《中国煤炭》
【年(卷),期】2024(50)2
【摘要】无压三产品重介质旋流器作为重要的选煤分选设备,具有结构简单、分选精度高、节能环保的特点。
介绍了无压三产品重介质旋流器在国内的发展应用历程,分析了不同时期三产品重介质旋流器的性能特点和应用效果,并对三产品重介质旋流器选煤工艺及装备的发展进行了展望。
认为,无压三产品重介质旋流器技术工艺应持续研究原煤及煤泥重介质旋流器工艺参数对分选过程的影响和磁选工艺参数对磁选作业工艺效果的影响,重视中煤磁选尾矿的分选工艺;而在重介质旋流器装备方面要降低分选下限、提高分选精度,进一步提高检测设备的精度及可靠性、提高旋流器的使用寿命。
【总页数】9页(P115-123)
【作者】石郡;赵丽娟;王宏
【作者单位】北京国华科技集团有限公司;西安科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TD455.7
【相关文献】
1.无压给料三产品重介质旋流器在我国的发展现状及其前景
2.无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺及今后发展
3.重介质旋流器和无压三产品重介质旋流器在选煤
工艺中的应用及相关4.贺西煤矿选煤厂降低无压给料三产品重介质旋流器精煤产品带矸的研究与实践5.3CDC型无压三产品重介质旋流器在柴里煤矿选煤厂的应用
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国内外旋流器技术参数
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。
洗煤设备：重介质旋流器的分类
洗煤设备：重介质旋流器的分类
重介质旋流器的定义
洗煤设备中重介质旋流器是一种结构简单、无运动 部件的选煤设备。
重介质旋流器的分类
机体形状
给料压力
产品数量
洗煤设备
• 两产品重介旋流器按其原料煤的 给入方式分为有压（切线）给煤 式和无压（中心）给料式两种。 前一种为圆锥型重介质旋流器， 后一种为圆筒形重介质旋流器。
洗煤设备
三产品重介旋流器是由两台两产品旋流器串联组装而成的。 第一段为主选，采用低密度悬浮液进行分选，选出精煤和再 选入料，同时由于悬浮液浓缩的结果，为第二段准备了高密 度悬浮液。第二段为再选，分选出中煤和矸石两种产品。
有压两产品主再洗和无压三产品重介旋流器工艺应用
次 ，因无压三产品旋流器的切 向速度梯度较有压 给料的小很多， 随着悬浮液流速梯度 的减小 ， 其粘
能 源 技 术 与 管 理
１ １ ４
ｄ ｏ ｉ ： ｌ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ９ ９ ４ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ４ ５
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２ ０ １ ３ 年第 ３ ８ 卷第 ３ 期
钱 营孜选 煤 厂为动 力煤及 炼焦 煤兼顾 的矿井
型选煤厂 ， 生产能力为 ２ ４ ０ 万 ａ ， 采用动筛跳汰 ＋ 有压两产品主再选 ＋ 浮选联合工艺 ， 如图 ２ 所示。
注： 采样时间为 ２ ０ １ １ 年３ 月。
２ ０ １ ３年 ６月
Ｆ ｅ ｂ ． ， ２ ０ １ ３
表 ２ 钱 营 孜 选 煤厂 （ 有压 两 产 品 工 艺 ） 重 介旋 流 器
生 产 结 果
理论分选密度为 １ ． ５ ０ ｋ ｇ ／ Ｌ ； 钱营孜选煤厂精煤灰分
指标为 ９ ． ５ ０ ％～ １ ０ ． ５ ０ ％， 理论 分选密 度为 １ ． ３ ８ ｋ ｇ ／ Ｌ 。
２ 个厂两级浮沉数据如表 １ 、 ２ 所示。
Ｖｏ １ ． ３ ８ Ｎｏ ． ３
Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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有 压 两 产 品 主 再 洗 和 无 压 三 产 品 重 介 旋 流 器 工 艺 应 用
五沟选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂 ，生产能 力为 １ ５ ０ 万ｔ ／ ａ ， 采用动筛跳汰 ＋ 无压三产品重介 ＋浮选联合工艺。五沟选煤厂工艺流程如图 １ 所
无压给料两段两产品重介质旋流器分选动力煤的研究
无压给料两段两产品重介质旋流器分选动力煤的研究赵树彦;袁红军;赵先华;韩信;张红玲;朱志宏;庾朝富【摘要】采用动力煤专用的2GHMC1400/1000AP型无压给料两段两产品重介质旋流器在谢桥选煤新厂进行了工业性试验研究,对于50～0 mm、50 ～6 mm和部分50 ～0 mm粒级原料煤分别进行了生产试验,结果表明,该机对原料煤粒度变化适应性强,能从高含矸原煤中有效分选出优质动力煤.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】选煤厂;两段两产品重介质旋流器;动力煤;分选效果【作者】赵树彦;袁红军;赵先华;韩信;张红玲;朱志宏;庾朝富【作者单位】唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;淮南矿业集团选煤分公司,安徽淮南232046;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;淮南矿业集团选煤分公司,安徽淮南232046;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;淮南矿业集团选煤分公司,安徽淮南232046;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020【正文语种】中文【中图分类】TD947大直径无压给料两段两产品重介质旋流器在动力煤选煤厂的应用研究项目是由淮南矿业集团选煤分公司和唐山国华科技国际工程有限公司(简称国华科技)在谢桥选煤新厂共同完成的。
谢桥选煤新厂于2011年1月投产，年处理能力3.00 Mt，主要洗选动力煤(气煤)。
工艺流程为：200～50 mm粒级采用动筛跳汰机分选；50～0 mm粒级由国华科技公司的2GHMC1400/1000AP型(各参数含意：2为两产品；G为无压；H为重的；M为介质；C为旋流器；1 400为一段直径；1 000为二段直径；AP为动力煤专用)无压给料两段两产品重介质旋流器分选。
50～0 mm粒级分选工艺流程见图1。
图1 50～0 mm粒级动力煤分选工艺流程示意1 重介质旋流器的选型1.1 动力煤专用型无压给料两段两产品重介质旋流器和脱泥两产品重介质旋流器的比较动力煤专用型无压给料两段两产品重介质旋流器(图2)与国外传统的有压给料两产品重介质旋流器相比较，后者的弊端主要有：(1)由于磁选精矿的密度只有2.00～2.10 kg/L，实际生产中制备和维持高密度悬浮液困难，一般最高只能在1.75 kg/L左右，因此矸石带煤现象更严重。
三产品与主再选两产品重介质旋流器工艺效果比较
三产品与主再选两产品重介质旋流器工艺效果比较王利芳;杨毛生;韩淑珍;高志剑;庾朝富;欧琳琳;汪春笋【摘要】通过对新峪煤业选煤厂3 GHMC 1500/1100 AI型无压给料三产品重介质旋流器和LA1150型有压给料主再选两产品重介质旋流器同时进行生产检查,结果表明,前者的工艺效果和旋流器的吨煤电耗均优于后者.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】5页(P3-7)【关键词】选煤厂;三产品重介质旋流器;两产品重介质旋流器;工艺效果;比较【作者】王利芳;杨毛生;韩淑珍;高志剑;庾朝富;欧琳琳;汪春笋【作者单位】汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020【正文语种】中文【中图分类】TD947新峪煤业选煤厂入选原煤牌号为肥煤，一期工程系统于2005年投产，设计能力为2.0 Mt/a，采用的主、再选设备是预先脱泥有压给料LA1150型两产品重介质旋流器，原料煤进入混料桶与高密度悬浮液一起泵送进入主选两产品旋流器，预先分选出重产物(矸石)；轻产物(即精煤和中煤的混合物)再进入另一个混料桶与低密度悬浮液一起泵送进入直径相同的再选两产品旋流器，最终分选出精煤和中煤。
该厂二期工程系统于2011年10月投产，采用的主选设备是我国具有自主知识产权的选前不脱泥无压给料3GHMC1500/1100AI型三产品重介质旋流器，该机规格和处理能力均达到了世界最高值。
原料煤靠自重给入后，经由圆筒形第一段旋流器分选出轻产物(精煤)，而重产物经过圆柱—圆锥形第二段旋流器，分选出中煤和矸石。
(完整word版)两种重介质旋流器分选工艺比较
高阳选煤厂两种有压重介质旋流器分选效果比较汪小琪李鹏（山西焦煤汾西矿业集团高阳矿选煤厂，山西孝义032306）摘要：本文从工艺流程、分选效果和经济效益三方面对高阳煤矿选煤厂有压两产品和有压三产品两种重介质旋流器分选工艺进行了对比.为选煤厂工艺选择提供参考。
关键词：重介质旋流器，两产品；三产品;分选效果Comparison Of Two Dense Medium Cyclone Processes （1．Xinyang Coal Preparation Plant,Fenxi Mining Industry Group，Shanxi Coking Coal Group CoLtd,Xiaoyi,Shanxi 032300，china)Abstract：This paper introduces the principle of dense medium cyclone separation，it makes a comparison of technology process，sorting effection and economic results between two products and three products dense medium cyclone processes。
It provide reference for the process selection。
Key words：Dense medium cyclone；two products；three products；comparison。
1 概述近年来随着选煤技术的不断发展，重介质选煤以其高效、高精度的优势在生产中得到了广泛应用。
国内重介选煤厂中应用最普遍的重介分选设备就是重介旋流器,目前我国选煤厂有压重介旋流器分选工艺主要有两段两产品(主再选）和三产品两种。
高阳煤矿选煤厂是一座矿井型炼焦煤选煤厂，先后分两期建设完成.一期设计能力为4.00Mt/a，采用有压两段两产品（主再选）重介旋流器分选+浮选联合工艺，其中一段为LudowiciMA1150型重介旋流器,处理量400—500t/h，二段为800 HM 1。
选煤厂重介质旋流器的几点探讨
选煤厂重介质旋流器的几点探讨发表时间：2019-11-15T09:40:43.877Z 来源：《防护工程》2019年14期作者：谢翰俊[导读] 重介质分选设备的种类较多,按其工作原理可分为两类:一是在重力场中进行分选的设备。
黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司新安煤矿黑龙江省双鸭山市 155138摘要：重介质分选设备的种类较多。
在离心力场中进行分选的设备一般称为重介质旋流器,主要用于分选末煤。
主要讨论了圆筒——圆锥形重介质旋流器、圆筒形重介质旋流器、三产品重介质旋流器等几类重介质旋流器,比较分析了不同设备在选煤技术方面的差异。
关键词：选煤厂；重介质旋流器;重介质分选设备的种类较多,按其工作原理可分为两类:一是在重力场中进行分选的设备,一般称为重介质分选机,主要用于分选块煤;二是在离心力场中进行分选的设备,一般称为重介质旋流器,主要用于分选末煤。
1 圆筒———圆锥形重介质旋流器圆筒———圆锥形重介质旋流器是目前国内使用非常广泛的一种重介质选煤设备,也是产生最早、用于选煤工业生产最早的重介质选煤设备。
圆筒主体由圆筒、圆锥、溢流室三部分组成。
在旋流器的上部开设入料口,筒体内有溢流管通向溢流室,圆锥顶角为20°,锥体下部设沉物排出口,机体本身无运动部件,如图1所示。
同类的重介质旋流器的外形变化较小,工作原理相同。
这类型的重介质旋流器其锥体部分的锥角是20°,若D是旋流器的直径,那么入料口的直径d入(或等量直径)则为(0.2～0.3)D,溢流口直径d溢则为(0.3～0.4)D,底流口直径d底与溢流口直径d溢的比值d底/d溢为锥比,一般为0.5～0.8。
但其组件结构和尺寸随型号不同而略有差异。
如入料的流线有切线形、摆线形、渐开线形和弧形等。
这种旋流器的安装方式多为卧式,旋流器的轴线与水平夹角为10°。
图1 圆筒———圆锥形重介质旋流器结构图1-入料口;2-锥体;3-底流口;4-溢流管;5-溢流室;6-机架选煤生产实践表明,这种旋流器生产安全可靠,稳定性强,分选精度较高。
关于重介质旋流器几个问题的探讨
关于重介质旋流器几个问题的探讨摘要本文分析了重介质旋流器的分选机理,对有压入料与无压入料、选前脱泥与不脱泥、分级与不分级、两产品重介质旋流器与三产品重介质旋流器的优缺点进行比较,为选煤工艺设计提供一定的参考价值。
关键词重介质旋流器;脱泥;分级;入料方式中图分类号td94 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)31-0187-020 引言在各类选煤工艺中,重介质选煤具有分选精度高、对原煤适应性强、可生产超低灰分精煤和易于实现自动化等优点, 尤其是是应用离心力场强化矿物分选的重介质旋流器,已成为国内外首选的选煤技术。
重介质旋流器对密度差值较小的难选和极难选的原煤可进行精确的分选,该设备结构简单,无动部件,随着设备大型化的发展,入料上限达到100mm,分选下限可达0.10mm,可能偏差ep=0.01~0.06,是一种高效选煤设备。
美国使用重介质旋流器的选煤厂比例已超过50%,澳大利亚和中国也广泛采用该技术作为主再选设备。
1 重介质旋流器的分选机理重介质旋流器选煤遵循阿基米德原理,物料在旋流器中通过径向上的离心力和轴向的阿基米德力来分选的。
径向离心力f0为 (1) 阿基米德力f为(2)式中,v为颗粒的体积,m3;δ为颗粒的密度,kg/l;ρ为悬浮液的密度,kg/l;v为颗粒旋转时的切向速度,m/s;r为颗粒旋转半径,m;g 为颗粒重力,n;ft为颗粒所受的浮力,n。
径向方向运动:当δ>ρ时,颗粒向器壁运动,当δρ时,颗粒下沉,当δ<ρ时,颗粒上浮,当δ=ρ时,颗粒处于悬浮状态。
以上两式可定性描述颗粒在旋流器中的分选过程,除密度外,颗粒粒度等对分选都有影响。
2 有压入料与无压入料方式的选择国外较多采用有压入料方式,而国内广泛采用的无压入料方式。
有压入料方式是将被选物料与重介质悬浮液预先混合后,通过离心泵或定压箱压入旋流器内进行分选。
无压入料方式是被选物料与悬浮液分开给入旋流器内,悬浮液用离心泵或者定压箱压入旋流器中形成漩涡,而被选物料靠自重进入,并被卷进漩涡内进行分选。
有压大直径两产品重介旋流器的应用探讨
原煤处理环节 未 设置 均 质储 煤 场和 煤量 稳 定 的给 煤 装置 ， 随着煤 矿机械化采 煤程 度不 断提 升 ，人选 原煤 中含矸 量 呈 逐 渐上升趋势 ，存 在 大幅 波动情 况 ，此 时 ，若 按 照理 想情
况选 型 ，将 可 能 造 成 重 介 旋 流 器 过 载 运 行 。 因 此 ，在 重 介
２ ０ １ ３年 第 １ １期
ｄｏ ｉ ：１ ０． １ １ ７ ９ ９ ／ｃ ｅ ２ ０１ ３１ １ ００ ５
煤
炭
工
程
有 压 大 直 径 两 产 品重 介 旋 流 器 的 应 用 探 讨
张新 民 ，李振涛
（ １ ．晋城无烟煤矿业 集团有限责任公 司 成庄矿 ，山西 晋城
２ ． 煤 炭 科 学 研 究 总 院 ，北 京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
标准型和 高流 量 型两 种 ，标 准型 各 指标 值 要 接 近 或 符 合
Ｄ Ｓ Ｍ设计标准 ，高流量 型一 般则 大于 Ｄ Ｓ Ｍ 设计标准 。一 般 来讲 ，当原煤可选 性差 、细粒含 量高 时 ，各 口径大 小取 值 偏向标准 型 ，反 之则 偏 向高 流量 型 。Ｌ Ｍａ ｃ ｋ ￣ 等…指出， 对于采用 ０ ． ３ Ｄ人料 口径 的高 流量 型大直径重介旋流 器 ，其
注 ：表中 Ｄ指重介旋 流器直径 。
过能力大 、人料紊 流小 、产生 磨损 相对 低 等优势 逐 渐代替
原 有 的切 线 入 料 方 式 。 艾 法 史 密 斯 旗 下 的 Ｃ ｒ ｅ ｂ ｓ 公 司还 研 制
出陶瓷楔形装置嵌 装 于入 料 口 ，小 型楔 子 可获得 更 大 的处
理 能 力 ，大 型 楔 子 则 用 于 产 生 更 大 的 离 心 力 来 实 现 细 粒 物 料的有效分选 。
旋流器分类及工作原理
入料固液比的操作中经常调整的一个因素，它直接影响旋流器的处理量和分选效果。当入料固液比增大时，旋流器的处理量将增加，但物料分层阻力增大，轻重矿物彼此混杂的可能性增加，分选效果降低。一般情况下采用1：4~1：6的固液比为宜，处理难选煤时固液比可以降至1：8。
3、加重质粒度和悬浮液中煤泥含量的影响
故障3：旋流器体连接密封垫坏，漏料
处理办法：停车更换新垫
并稳定给料压力；如果底流口磨损大，需检查底流口尺寸，更换合适的底流口材料。
故障5：正常运行中旋流器内异响
处理办法：原煤中混有铁块或耐磨砖，停车打开旋流器检查。
故障6：入料口、底流口、溢流口堵塞
第一节两产品重介质旋流器
两产品重介质旋流器按其原料煤给入方式分为有压（切线）给煤式和无压（中心）给煤式两种。前一种为圆锥形重介旋流器，后一种为圆筒形重介旋流器。
1、圆锥形重介质旋流器
图为两产品重介质旋流器结构图。结构为：
有压给料二产品重介质旋流器结构简图
1—入料管；2—锥体；3—底流口；4—溢流管
5—溢流室；6—基架
物料与悬浮液混合，以一定压力从入料管沿切线(渐开线)方向给入旋流器圆筒部分（如图）由于离心力的作用，高密度物料移向锥体的内壁，并随部分悬浮液向下作螺旋运动，最后从底流口排出；低密度物料集中在锥体中心，随内螺旋上升，经溢流管进溢流室排出。溢流先进入溢流室，然后顺切线方向排出，可以减少对旋流器不利的反压力。旋流器内流体的切线速度很大（4.4m/s以上），对部件磨损严重。为了提高设备的使用寿命，可用合金钢等耐磨材料整体铸造，也可以采用耐磨材料作衬里（如铸石等），但衬里要求光滑，无凹凸和台阶，以免破坏液体的正常流态。安装角度一般按中心线与水平线成10°.
旋流器分类及工作原理
常用旋流器介绍及常见故障处理一、常用旋流器有以下几种：分级旋流器、重介旋流器、水介质旋流器工作原理：旋流器依靠离心沉降进行分离。
将需要分享的两相混合液以一定的压力从旋流器圆筒端上部的进料口送入，从而在旋流器内形成强烈的旋转运动。
由于轻相和重相之间的密度差异或粗细颗粒之间的粒度差异，所受的离心力和流体曳力大小不同，大部分的轻相（或细粒级）通过旋流器溢流口排出，而重相（或粗粒级）则由底流口排出。
(一) 分级旋流器就是我们几个厂常用的一二级旋流器主要依据颗粒的粗细进行分级。
（二）水介质旋流器: 水介质旋流器又称为自生介质旋流器。
它是用水和入料中的细颗粒形成的介质分选，而不需要外加高密度介质，由于实际分选密度和介质密度差别较大，所以在水介质旋流器中粒度分级的作用较明显。
为获得较好的按密度分选的精度，对旋流器的设计进行修改并且限制入选煤的粒度范围不要太宽（例如" -20mm,-13mm或-6mm）。
典型的水介质旋流器如图所示。
它的主要特点是圆锥段较短，锥角较大和较长的溢流管。
单锥有90°和75°两种，也有用三段不同的锥角（复锥水介旋流器）。
这种设计有利于降低粒度分级效应，改善按密度分级的效果。
溢流管离圆锥段愈近，低密度的大颗粒达不到它的沉降末速，愈不容易被离心力抛到筒壁，而被上升流带入溢流管排出。
水介质旋流器的锥体有一个大的锥角，锥体角度的增大会产生一个向上的推力使得重密度颗粒产生悬浮的旋转床层，密度小的颗粒不能穿透该床层进入底流，通过溢流管排出，成为精煤产品，重介质（如矸石）则通过底流口排出。
水介质旋流器作为一种简易可行的分选设备，具有结构简单、生产费用低、工艺系统简单、分选下限低及处理量较大等优点。
但其分选精度较差、溢流不经过脱泥达不到精煤灰分要求。
单机处理能力最大可达40T/H，单段水介质旋流器只适用于粗选，若用两段水介质旋流器分选则可取取得较好的效果，尤其是处理易选煤。
有压与无压入料三产品重介旋流器的比较与选择
有压与无压入料三产品重介旋流器的比较与选择1.1有压给料重介旋流器及其入料过程有压给料重介旋流器从外形上来看，主要是圆筒圆锥形的配合。
而从入料压力来看，大体上分为两种：一是原煤直接进入混料桶，通过泵，将原煤和悬浮液的混合物以一定的压力经入料管沿切线方向给入旋流器的圆筒部分，入料压力可达0.1Mpa以上。
在给料过程中，物料粉碎现象严重，而且增加设备磨损，但是可以降低厂房高度。
二是利用定压箱给料，原煤和悬浮液在定压箱中混合后靠自重进入旋流器。
定压箱液面到旋流器入口的距离一般是旋流器直径的9-11倍，以保证有足够的压力，否则压力过低，离心力过小，影响分选效果，降低处理能力，但给料压力稳定。
综上所述，两种方式各有特点，具体选用应结合煤质、厂房配置等综合考虑。
1.2无压旋流器及其入料过程无压旋流器主要是圆筒形。
给料首先给入缓冲漏斗，在自重的作用下通过给料缓冲漏斗沿旋流器中心给入，介质则在旋流器的底端延切线给入，从底至顶形成一股上升旋涡流，轻产物在漩涡中心向下流，从溢流口（下部）流出，重产物重产物沿筒壁上升从底流口（上部）排除。
该入料方式要求厂房较高，管路磨损较小。
1.3重介旋流器的分选原理介质悬浮液在离心力场的作用下，在旋流器内会形成不同密度的等密度面，即密度场。
密度自上而下，由内而外增加，并存在一个理论上的分离界面，也称分离锥面。
这个界面上的悬浮液密度在理想情况下，等于矿粒的分离密度。
从另一个方面考虑，介质悬浮液沿切线进入旋流器，其有轴向速度和径向速度，它们同样会形成不同速度的等速度面，在位置上我们也可以理解分离界面是轴向零速面和径向零速面的综合面。
即在分离界面以外的悬浮液形成外螺旋流，向底流口方向移动;在分离界面以内的悬浮液形成内螺旋流向溢流口方向移动，内、外螺旋流移动的方向正好相反。
据有关试验研究表明，矿粒在重介旋流器内的分离，同样遵循阿基米德原理。
其中密度大的矿粒会越过分离界面，随外螺旋流从底流口排出。
无压入料有压分选三产品重介质旋流器分析应用
...... 无压入料轻产物有压分选三产品重介质旋流器的分析与应用马富强，李萌，王引增，杨鹏博，杨鲜玲，张志宏（唐山实创选煤科技有限责任公司，河北唐山063000）摘要：为解决无压入料三产品重介质旋流器精煤带矸的问题，研制出无压入料轻产物有压分选三产品重介质旋流器。
介绍了新型重介质旋流器的结构、工作原理、技术特点、技术参数，并分析了其在现场的应用效果。
该旋流器一段可能偏差在0.03～0.04之间，二段可能偏差在0.05～0.07之间，分选精度高，使用效果好，有效解决了精煤带矸的问题，推广应用前景广阔。
关键词：无压入料轻产物有压分选；精煤带矸；精煤再选中图分类号：TD943 文献标志码：BNo pressure is applied on three productdense medium cycloneMA Fu-qiang, LI Meng, WANG Yin-zeng, YANG Peng-bo, YANG Xian-ling, ZHANG Zhi-hong (Tangshan Shichuang Coal Preparation Co., Ltd, Tangshan, Hebei063000, China) Abstract: In order to solve the problem of the traditional three product dense medium cyclone coal gangue developed less material pressure separation of three product dense medium cyclone. New heavy medium cyclone's structure, working principle, technical features, technical parameters are introduced in this paper, and analyzes its application effect in the field. The hydrocyclone has a possible deviation was 0.03, second paragraph may bias was 0.0275, high separating accuracy and sorting effect good, to effectively solve the problem of waste coal, it has great value of popularization and application.Key words: no pressure feed pressure separation; coal gangue belt; clean coal washing;无压入料三产品重介质旋流器因分选精度高、处理量大、工艺简单、易于实现自动化等优点，在选煤厂应用越来越广泛，是难选煤和极难选煤分选的最佳选择[6]。
重介旋流器
重介旋流器重介质旋流器按其外观形状可分为圆筒圆锥形重介质旋流器和圆筒形重介质旋流器；属于前者的由荷兰国家矿业公司最早创制的D ．s ．M 重介质旋流器及其仿制品，属于后者的有美国研制的D ．W ．P 重介质旋流器及英国研制的沃西尔旋流器。
重介质旋流器接给料方式，可以分为有压给料式和无压给料式两种。
有压给料是指被选物料和悬浮液预先混合后，用系或定压箱压入旋流器内，旋流器的工作压力取决于给料压力的大小。
如荷兰的D ．S ．M 重介质旋流器及其仿制品（日本永田式、苏联两产品重介质旋流器及我国煤用或矿用重介质旋流器），另外，美国的麦克纳利、英国的沃西尔、日本的问立旋流器等皆属此类。
无压给料式重介质旋流器其特点是悬浮液与煤分开给入旋流器内，即悬浮液用泵或定压箱压入旋流器中形成旋涡流；而煤靠自重进入，并被卷进旋涡流内进行分选。
属于该类的有美国D ．w ．P 旋流器、苏联Tu －500型旋流器等。
无压给料圆筒形重介质旋流器，无论选煤或选矿我国都已进行研制，90年代这类设备已有大的突破与发展。
按产品数目重介质旋流器还可分成两产品重介质旋流器和三产品重介质族流器。
但三产品重介质旋流器，实际是一个圆筒形族流器和一个圆筒圆锥形旋流器串联而成，三产品旋流器，我国也已研制成功，并在辽宁彩屯选煤厂安装使用，取得了良好的技术经济效果。
无压旋流器重介质旋流器有压旋流器一、圆筒圆锥形重介质旋流器普通（圆筒圆锥形）重介质旋流器的结构，与分级或浓缩用的普通水力旋流器基本相同，区别仅在于给人的介质不是水，而是与重介质相混合物的悬浮液。
被选物料在重介质旋流器内，基本上还是遵循阿基米德原理，按物料密度大小分层。
颗粒的粒度及形状的差异对按密度分层有影响，但并不十分明显。
分层最终结果是密度小的颗粒将向旋流器轴线中心方向云聚，然后，经溢流口排走；密度大的颗粒在分选过程中将向器壁方向聚集，然后，由底流口排出。
当然，因旋流器内存在着向心液流，故很有可能使一些密度虽然高，但粒度却很细的颗粒，在分选过程中波向心液流掠至中央，混迹于溢流之中。
无压给料两段两产品重介质旋流器分选动力煤
为 ：２ ０ ０ ｍｌ Ｔ ｌ ～５ ０ ｍｍ 粒 级 采 用 动 筛 跳 汰 机 分 选 ； ５ ０ ｍｍ～０ ｍｍ粒 级 由 ２ Ｇ ＨＭＣ １ ４ ０ ０ ／ １ ０ ０ ０ Ａ Ｐ动 力煤
专 用型 （ ２ 一 两 产 品 ；Ｇ 一 无压 ；Ｈ一重 的 ；Ｍ一 介 质 ；Ｃ 一 旋 流器 ；１ ４ ０ ０ 一 一 段 直 径 ；１ ０ ０ ０ 一 二 段 直 径 ；Ａ Ｐ 一 动 力煤 专 用 ）无 压 给 料 两段 两产 品 重 介 质 旋流器 分 选 。５ ０ １ Ｔ ｌ ｍ￣０ ｍｍ 粒 级 分选 工 艺 流 程 如图 １ 所示。
上。
③原 生煤泥 量 大 ，产 率 为 ２ ７ ． ６ ６ ％ ，增 大 了选
１ ． ２ 动 力煤 专用 型无 压给 料两 段重 介质 旋流 器
煤 厂煤 泥 水处理 的难 度 。
④ 原料 煤含 矸 量多 ，大于 １ ． ８ ０ ｋ Ｌ密度级 产 率达 ３ ７ ． ６ ２ ％ ，为 主导 密度级 。 ⑤当以 １ ． ８ ０ ｋ ｇ ／ Ｌ为分 选密 度时 ，动力 精煤 理
２．Ｔａ ｎ ｇｓ ｈ ａ ｎ Ｇｕ ｏ Ｈｕ ａ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ ａ ｎ ｄ Ｉ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｅｎ ｇｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ，Ｌｔ ｄ． ， Ｔａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ０ ６ ３ ０ ２ ０， Ｃｈｉ ｎ ａ）
旋流器分类及工作原理
常用旋流器介绍及常见故障处理一、常用旋流器有以下几种：分级旋流器、重介旋流器、水介质旋流器工作原理：旋流器依靠离心沉降进行分离。
将需要分享的两相混合液以一定的压力从旋流器圆筒端上部的进料口送入，从而在旋流器内形成强烈的旋转运动。
由于轻相和重相之间的密度差异或粗细颗粒之间的粒度差异，所受的离心力和流体曳力大小不同，大部分的轻相（或细粒级）通过旋流器溢流口排出，而重相（或粗粒级）则由底流口排出。
(一) 分级旋流器就是我们几个厂常用的一二级旋流器主要依据颗粒的粗细进行分级。
（二）水介质旋流器: 水介质旋流器又称为自生介质旋流器。
它是用水和入料中的细颗粒形成的介质分选，而不需要外加高密度介质，由于实际分选密度和介质密度差别较大，所以在水介质旋流器中粒度分级的作用较明显。
为获得较好的按密度分选的精度，对旋流器的设计进行修改并且限制入选煤的粒度范围不要太宽（例如" -20mm,-13mm或-6mm）。
典型的水介质旋流器如图所示。
它的主要特点是圆锥段较短，锥角较大和较长的溢流管。
单锥有90°和75°两种，也有用三段不同的锥角（复锥水介旋流器）。
这种设计有利于降低粒度分级效应，改善按密度分级的效果。
溢流管离圆锥段愈近，低密度的大颗粒达不到它的沉降末速，愈不容易被离心力抛到筒壁，而被上升流带入溢流管排出。
水介质旋流器的锥体有一个大的锥角，锥体角度的增大会产生一个向上的推力使得重密度颗粒产生悬浮的旋转床层，密度小的颗粒不能穿透该床层进入底流，通过溢流管排出，成为精煤产品，重介质（如矸石）则通过底流口排出。
水介质旋流器作为一种简易可行的分选设备，具有结构简单、生产费用低、工艺系统简单、分选下限低及处理量较大等优点。
但其分选精度较差、溢流不经过脱泥达不到精煤灰分要求。
单机处理能力最大可达40T/H，单段水介质旋流器只适用于粗选，若用两段水介质旋流器分选则可取取得较好的效果，尤其是处理易选煤。
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中国矿业大学化工学院 吴 庆河 2016.11.30
目录
1 概述
1.1有压给料重介旋流器 1.2无压给料重介旋流器
2 两种设备的对比
2.1结构 2.2主要技术规格 2.3物料运动特征 2.4分选效果
1 有压给料重介旋流器
1、给料方式（有压切线）： 原煤与悬浮液混合，用泵（高压）或定压箱（低压）以一定压力给入旋流器。
敬请老师和同学们批评指正 谢谢大家！
3、分选过程
“动力-旋涡”过程 4、特点： 悬浮液密度的测定与调整；物料粉碎程度低； 磨损降低。
两类设备的对比
1、结构 2、主要技术规格：
两类设备的对比
3、物料运动特征： 有压入料：物料和悬浮液混合后从旋流器柱段顶部切向给入，密度低于分选界面密度的轻颗粒在力的 作用下穿越分选界面进入内旋流，而重颗粒则不会穿越分选界面，留在外旋流中。因此，有压重介旋 流器内部颗粒的主要运动是轻颗粒穿越分选界面向中心运动的过程。 无压入料：物料是从旋流器顶部中心口给入，预先润湿后进入旋流器，密度高于分选界面密度的重颗 粒在力的作用下穿越分选界面进入外旋流，而轻颗粒则不会穿越分选界面，留在内旋流中 。因此，无 压重介旋流器内部颗粒的主要运动是重颗粒穿越分选界面向器壁运动的过程。 与无压重介旋流器相比，有压重介旋流器内部颗粒相互碰撞、干扰的现象较为明显，原因： ① 原煤性质：轻颗粒量大粒粗；
2、代表设备：
DSM型圆柱-圆锥重介旋流器、倒立重介旋流器、沃塞尔重介旋流器等。 3、分选过程：
“分离锥面”学说
4、特点： 给料压力、稳定性受泵的压力影响； 管路布置灵活，无需定压高度； 重介旋流器
1、给料方式（无压中心）： 悬浮液与原煤分开给入，80%~90%的悬浮液用泵或定压箱压入旋流器，10%~20%的悬浮液 随原煤从旋流器顶部的中心管自流给入。 2、代表设备： DWP型及其派生出的大粒级煤重介质旋流器等。
② 锥段增强浓缩效果，梯度场较大
两类设备的对比
4、分选效果：
重介旋流器的分选下限与分选精度与入料压力密切相关。
a.粒度↓ → 表面力/质量力↑ → 分选难度↑ 强化质量力 b.进入最佳分选状态所需时间
参考文献
[1]《选煤手册-工艺与设备》煤炭工业出版社. [2]《选矿机械》陈建中，沈丽娟，赵跃民.中国矿业大学出版社. [3]《选矿学》谢广元等.中国矿业大学出版社. [4]《物理选矿》杨小平.冶金工业出版社. [5]王小春,陈常州. 有压给料与无压给料重介质旋流器选煤的比较[J]. 中国新技术新产 品,2012,07:155. [6]王吉祥. 重介旋流器入料方式探讨[J]. 煤炭与化工,2013,11:28-30.