水力旋流器短路流消除方法概述

1、水力旋流器短路流消除方法概述旋流分离技术包括旋流分离器及其与z配套的技术与设备，如供料系统一动力源（泵与 风机）、流程系统、检测和控制系统等。旋分离技术的关键是旋流分离器，简称旋流器。根 据使用介质的不同（气体或液体），旋流分离可分为干法与湿法两大类。前者为旋风分离， 后者为旋液分离，相应的有旋风分离器和旋流分离器。干法旋流分离中的气体可以是气体, 也可以是英他任何气体。液体可以是水，也可以是其他任何液体，如油、甲苯等。介质为水 的旋液分离器也称为水力旋流器。由于旋风分离和旋液分离具有相同的工作原理，而且旋液 分离应用范围更广，因此，我以介绍旋液分离为主。水力旋流器是一种用途广泛的分离、分级、

2、分选设备。它适用于以液体为连续相载体的 固液分离、固固分级、液气分离和液液分离的单元操作过程，因而不仅广泛应用于矿物、化 学及石油化工工程领域，而且在轻工、环保、食品、医药及纺织等工业部门也得到应用。水力旋流器由溢流管、进料口、锥段、底流管、柱段和顶盖组成，见图1。以液体为连 续相载体的被处理料液由进料管进入柱段或锥段后，在离心力场的作用下，迅速完成其分离 过程,从溢流管得到粒度细或密度小的溢流产物，从底流管得到粒度粗或密度大的底流产物。它的主要优点为：物料在器内停留时间短,效率高，结构简单紧凑,占地少，投资少,没有转 动部件，故容易制造、维护及修理，易于连续化操作及口动控制。但旋流器内部的流

3、场非常复 杂，不仅内部流体高速旋转,而且还存在着涡流、短路流。短路流分顶盖下短路流和侧壁短路 流。虽然侧壁短路流也影响旋流器的分离性能，但侧壁边界层中存在着径向脉动，使被短路的 物料有机会返冋分离区，从而削弱了它的影响。而盖下边界层中的流体基本上不存在再返冋 的机会，因而其在对旋流器性能影响的因素屮占有重要地位。当被处理料液进入水力旋流器后，其中一部分沿盖的内表面向中心运动到旋流器溢流 管的外壁后，又沿溢流管的外壁向溢流管的进口运动，最后与内旋流汇合，经溢流管排出。 这部分沿盖内表面经溢流管外壁流出的被处理料液就是短路流，通常占被处理料液的 10 %20 %由于短路流直接进入了溢流产物，未经分

4、离，因而降低了分离效率。为缓解短路流的不良影响，许多学者从多方而进行了努力和探索，褚良银等发明了锥齿 型水力旋流器，徐继润提出了具有厚壁溢流管的水力旋流器，王光风提出了一种外带环流旁 路的溢流管，周先桃提出了用螺旋溢流管消除水力旋流器短路流的解决方案，有的学者甚至 采用在内部增加旋转叶轮的办法来缓解短路流问题。但这些发明仅增加了短路流的阻力或结 构复杂实施困难，都没有彻底解决问题，以致短路流成为现有水力旋流器内固有的流动特性。v （底流）pressure gauge 压力裹fcod 进料 cytindar 钢体cone sections 锐体vortexfinder 溢流口molded, replaceable ,ncrs衬垫空气柱hoad分料头apex沉沙嘴undcrfbw底流krebsh emginee rs王光风。环流旁路旋流器的分级试验与理论研究j。化工机械，1991, 18(6)： 319-325o希里亚耶夫a a。利用涡轮旋流器提高细磨铁矿石分级效率j。万起。国外金属矿山,1989 ,(2) : 78-80o周先桃,雷明光，陈