水力旋流器
https://www.360docs.net/doc/af17097699.html,
Oil / Gas / Water Treatment Technologies
油气水处理技术
目录
1.原油处理设备 (3)
2.生产水处理设备 (4)
3.气处理设备 (5)
4.技术研发……………….…………………………. 6-10
5.设计能力…………………….……………………. 11-12
6.优良业绩 (13)
7.产品详细技术参数介绍……………….…………. 14-56
原油处理设备
-
冲砂系统
2.高效内件系统
1.三相分离器
-进口装置(进口旋流管, 叶片式扩散器）-除雾器(丝网式/ 叶片式/ 旋流除雾器) -挡板（多孔分部器, 防波板）
-聚结填料
巨涛提供的主要产品/设备:
Schematic of DMF
Internals
生产水处理装置
巨涛提供的主要产品/设备:
1.聚结高效油水分离器
2.水力旋流器
?除油水力旋流器5.过滤器
?双滤料过滤器4.气浮选
?IGF 加气气浮选3.CPI 隔油池
?除砂水力旋流器?CFU 紧凑型气浮选?核桃壳过滤器
气处理设备
巨涛提供的主要产品/设备:
1.气体脱硫
2.露点控制
3. 气液两相分离
4.脱水
?TEG 脱水及再生系统?分子筛
5.压缩机橇
（英国）生产水处理技术
巨涛与国际合作伙伴共同研究开发油气水处理设备领域的新技术/ 新产品
（美国）气处理技术
JUTAL R&D█通过CFD 优化设备性能
█ 实验室(性能测试、验证实验及其他技术研发)（荷兰）高效分离技术
（荷兰）高效分离技术
1. 取得以下认证：Lloyds Register Quality Assurance, Achilles, JQS
2.以下产品已申请专利:
水力旋流器/ 进口旋流管/ 旋流除雾器
3. 技术转让（包括计算及程序）:
-三相分离器/ 洗涤器/ 水力旋流器
-高效内件系统
（英国）生产水处理技术
合作研发以下项目:
1.气浮选
IGF -加气气浮选
CFU -紧凑型气浮选
2. 双滤料过滤
3. 除砂水力旋流器
（美国）气处理技术
合作研发以下项目:
1. 气体甜化处理
2. 脱水处理
3. LPG 液化石油气
主要研发项目:
1.通过CFD 优化设备性能
2.实验室研究
(性能测试、操作测试、验证实验及其他技术研发) JUTAL R&D█
通过CFD 优化设备性能
█ 实验室(性能测试、验证实验及其他技术研发)
设计能力:
基本设计& 详细设计
(按照国际标准及海上/ 陆地专业设施相关规范)分设以下专业:
?工艺设计?管道设计?结构设计?机械设计?电仪设计
专业设计软件系统:
HYSYS
Process modeling & simulating EDR
Heat exchanger design
工艺设计PVElite
Vessel and heat exchanger
Mechanical design
机械设计CADWorx Package 3D
modeling /drafting CEASAR II V5.20Piping stress analysis
管道设计
SACS
Structure analysis
结构设计In House
Calculation for Disciplines
内部优化
优良业绩
工艺处理橇块：66 个项目/ 172 个橇块气处理橇块: 20个项目/ 83个橇块
安装平台
客户
数量
产品
中国南海中国渤海湾
苏丹匈牙利阿尔及利亚阿联酋伊朗
澳大利亚印度尼西亚
区域
分离器
57
水力旋流器41气浮选3过滤器34CPI 隔油池1气体甜化5脱水
(TEG 橇/ 分子筛)14露点控制2其他
98
JZ 25-1 XJ 23-1 PY 4-2/5-1 Lufeng 13-1 XJ FPSO Wenchang FPSO Bohai PL-30T
Bohai 1-0421-1 JHN LF13-1 SBM P-57
CNOOC Petreco Chevron Sinopec CPECC PG ConocoPhillips Devon Energy
BP
Greenland Group
产品详细技术介绍
TECHNOLOGY SUMMARY
Deoiler Cyclones
除油旋流器
Ocean / Surface Discharge 排海
Desander Cyclones
除沙旋流器
Filtration 过滤器
Gas Flotation 加气浮选/CFU
WATER TREATMENT 水处理
SOLIDS MANAGEMENT
除沙系统
Solids Discharge
固体排放
Gas 气Oil 油Water 水
Reinjection back underground 回注地下
3-PHASE SEPARATION
三相分离器
Gas Sweetening
气体甜化
Hydrocarbon Dew Point Control
露点控制
Compression 气体压缩
Gas Dehydration
气体脱水
Gas 气Oil 油Water 水Solids 固体
GAS PROCESSING 气处理
Pipeline 下游
OIL TREATMENT 油处理Pipeline 下游
三相分离器
Inlet device 进口装置
Coalescer 聚结元件
Sand jet
冲砂系统
Demister
除雾器
Baffle Plate 防波板
Advantages 优点
?High performance internals 高性能内件?Compact equipment 体积小?Performance guarantee 工艺性能保证
?Retrofitting existing equipment
改造现有设备
?Optimisation of internals优化内件
Inlet devices 进口装置
?Good pre-separation of liquid/gas 对气液有很好的预分离处理?Reduce droplet carry over
减少液滴夹带
?Minimum turbulence in liquid inlet zone
尽力减少进口液体产生紊流?Increase separator capacity
提高分离能力
Coalescer 聚结元件?Increase oil/water separation
提高油水分离的效率?Reduce separator size
缩小分离器体积?Minimum turbulence
使紊流最小化?Minimum plugging and solid accumulation
不宜产生砂粒堆积和阻塞
水力旋流器分级原理
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。 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。 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。 将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。 因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。 旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。 沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓度降低。但此时对给矿体积影响并不大。沉砂口的大小与溢流管直径配合调整，是改变分级粒度的有效手段。 锥角的大小影响矿浆向下流动的阻力和分级自由面的高度。一般来说细分级或脱水用的旋流器采用较小锥角，最小达到10。~ 15。;粗分级或浓缩用时采用较大锥角，多为20。一45。旋流器的圆柱体高h，对处理能力无大影响，但对分级效率和分级粒度则有一定的关系。增大圆柱体高度与减小锥角的效果大致相同，可以使分级粒度变细并提高分级效率。溢流管的插人深度一般接近于圆柱体高度，但当凶枉体局度超过它的直径较多时，并可降低该值。为了避免矿浆短路流动，溢流管口的下缘应距给矿口有足够距离。 旋流器的操作乍参数包括给矿压力、矿石粒度组成、给矿浓度以及溢流和沉砂的排出方式等。
水力旋流器规格
工作原理水力旋流器规格及技术参数工业应用耐磨材料水力旋流器> 工业应用 一、金属矿山 彤格公司生产的水力旋流器已广泛应用于各大金属矿山的选矿工艺中。主要体现Array在以下作业： 1.一段闭路磨矿分级 2.二段闭路磨矿分级 3.精矿再磨分级 4.原矿选前选后脱泥 5.尾矿的筑坝与回填 在与一段磨机构成的闭路磨矿分级系统中，在较高的给矿浓度下，具有较高的分级 效率和较细的溢流细度，分级效率比常用的螺旋分级机高出5-10%，有利于磨机利用 系数的提高。 根据磨矿处理量、溢流细度和沉砂浓度的要求，正确选择合适规格及型号的旋流器，是能否达到最优化工作条件的前提。彤格公司可为用户提供Φ50、Φ75、Φ100、Φ125、Φ150、Φ200、Φ250、Φ300、Φ350、Φ500、Φ660等单机、并联机组或串联机组。 在选矿厂尾矿送往尾矿库处理时，尾矿中小于37μm的细砂不宜作为尾矿筑坝的材料。使用旋流器分级后，粗粒尾矿留在坝体部位，细粒级向尾矿池的尾部运动，细粒矿浆在流动过程中也自然分级，稀而细的尾矿流动过程中也自然分级，在尾矿库的尾部则有一段是澄清水区，可作为回水利用。全尾充填工艺中，使用旋流器预分级浓缩，使大部分粗颗粒预先分离下来，降低后续过滤机的负荷，能达到较佳效果。使用旋流器完成筑坝与充填作业，可以解决尾矿坝坝体漏矿、滩面塌陷、外排水超标等问题，可取得明显的经济效益和社会效益。
二、火电厂烟气湿法脱硫 石灰石磨矿分级旋流器 在石灰石制备系统中，使用旋流器与球磨机构成闭路磨矿系统，一般使用中小规格、小锥角旋流器，旋流器的溢流细度达到-325目≥90% 石膏分级浓缩旋流器 用于石膏的一级浓缩，减小后续工序真空皮带脱水机的压力；选用小锥角、小直径旋流器，分离粒度10~44μm；旋流器底流的质量浓度40~55%；旋流器采用聚氨酯、NM耐磨材料制作，耐磨性能好，使用寿命长 硫氨分级浓缩旋流器 按工艺要求选用相应规格的旋流器，分离粒度50~100μm；旋流器底流浓缩倍率3~4倍；旋流器采用聚氨酯、NM耐磨材料制作，耐磨性能好，使用寿命长 三、油田除砂器与除泥器 在石油钻探作业中，使用旋流器除砂与脱泥，对钻井泥浆进行净化。使用Φ250（10′′）、Φ300（12′′）旋流器可以脱除+45μm以上的岩屑，使用Φ100（4′′）、Φ125（5′′）旋流器可以脱除+15μm以上的岩屑，使用Φ50（2′′）旋流器可以脱除+10μm岩屑。 使用聚氨酯弹性体制作的水力旋流器具有耐磨蚀、抗老化、质量轻等优点，有利于室外及野外作业。具有特殊结构的旋流器具有分级效率高、分级粒度小的优点。 四、煤炭洗选
V带传动5台组合式动态水力旋流器结构设计(说明书)
摘要 动态水力旋流器是建立在技术相对比较成熟的静态水力旋流器基础上的新型高效油水分离设备。作为一种分离设备，人们希望在连续工作中获得较为理想的分离效果。物性参数、结构参数及操作参数的选取不当会对分离效果产生影响，要达到理想的分离效果，有必要研究各影响因素之间的关系及各因素对分离性能的影响。 本文系统分析了水力旋流器的国内外的研究现状及其配套技术的发展情况；以及结构参数、操作参数对油水分离效率的影响，并且在已知技术参数下，选择最佳转筒长度和转筒内径，得到最佳长径比；选择最佳的溢流嘴有效直径，再通过分析比较得到最优的外廓结构；在保证液滴充分加速的基础上，选取最佳分离效率下的旋转栅栅片数和栅片长度；分析选择最佳的收油锥结构；由旋流器所需功率选取电机，根据计算的功率完成V带轮结构设计，并对5台单旋体进行空间组合设计；分析计算单旋体的受力，选择并校核轴承；对结构中的键和螺栓进行校核。最终完成5台水力旋流器的组合设计。 关键词：动态水力旋流器；组合式；油水分离；结构参数；V带传动；
Abstract The dynamic hydrocyclone was a new-style and high-efficiency separation equipment . It was based on the technology of hydrocyclone which was more proven. As a separation equipment, better separation performance of dynamic hydrocyclone in continuous working was required. The unsuitable choose of physical property parameter, structural parameter and operation parameter will have effect on separation performance. To obtain perfect separation performance, the study on the relation of each influential factor and effect of each factor on performance was necessary. This paper systematically analyzed the hydrocyclone at home and abroad and the research status and supporting the development of the technology; And the structural parameters and operation parameters on the effect of water-oil separation efficiency, and known technology parameters in, choose the best drum length and drum diameter, get the best ratio length; The overflow of the mouth to choose the best effective diameter, again through the analysis and comparison of the optimal the contour structure; In guarantee on the basis of full acceleration droplets, select the best separation efficiency of rotation grid gate number of pieces of length and gate; Analysis to select the best cone angle; The power needed by rotary flow select motor, V belt and pulleys, complete the V belt wheel structure design, and to five units of single screw body space combination design; Analysis and calculation of the single screw body stress, the choice and checked bearing; The key to the structure and bolt test. Finally completed five sets of the hydrocyclone combination design. Key words: dynamic hydrocyclone; combined type; oil-water separation; structural parameter; belt drive
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。 将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。 3.4.3水力旋流器的工艺计算 3.4.3.1旋流器的处理能力 3.4.3.2旋流器的分离粒度 3.4.4旋流器操作技术 3.4.4.1影响旋流器工作的因素 A旋流器的结构参数 因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。 旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。 沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓
水力旋流器工作原理
从理论与生产实践证明：在小直径水力分级旋流器组的结构参数不变的情况下，其受入料压力、入料量、浓度的影响较大。 一、工作原理 水力旋流器的分级原理：矿浆在一定的压力下通过切线方向进料口给入旋流器，于是在旋流器内形成一个回转流。在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，因而产生的离心力也最大。矿浆向周围扩散运动的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过底流口吸入空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。 二、操作因素的影响 （1）入料压力是旋流器工作的重要参数。提高入料压力，可以增大矿浆流速，物料所受离心力增大，可以提高分级效率和底流浓度，但通过增大压力来降低分级粒度收效甚微，动能消耗却大幅度增加，旋流器整体特别是底流嘴磨损更加严重。 （2）入料量：增大入料量，分级粒度变粗，减小入料量，分级粒度变细。 （3）浓度：当旋流器尺寸和压力一定时，入料浓度对溢流粒度及分级效率有重要影响。入料浓度高，流体的粘滞阻力增加，分级粒度变粗，分级效率降低。 （4）入料粒度：入料粒度的变化会明显地影响水力旋流器的分级效果。在其它参数不变时，入料中小于分级粒度的物料含量少时，则底流中的细粒含量少，浓度高，而溢流中的粗颗粒含量增加，旋流器的分级效率下降；当入料中接近分级粒度的物料多时，则底流中的细粒物料多，溢流中的粗粒物料多，分级效果下降。 三、实际生产状况 在生产实际过程中，主要存在精煤粗煤泥灰分波动大、小直径旋流器入料压力不稳、浮选跑粗等问题。 （1）粗煤泥灰分波动大 （2）小直径旋流器入料压力不稳 （3）溢流粒度组成变化大 由于进入小直径旋流器组的压力不稳定，将带来分级粒度的波动较大，导致溢流中出现粗颗粒影响浮选的分选效果。在压力减小时，小直径旋流器的分级粒度变大，同时部分高灰细粒进入底流致使粗煤泥的灰分升高。 四、总结 在实际生产中证明，小直径水力旋流器组在结构参数不变的条件下，其受入料压力、粒度组成、入料量、矿浆浓度的影响较大。因此，在实际生产中如何控制其入料压力、浓度、粒度是保证小直径旋流器组正常运转的关键问题，应该引起高度的重视。
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 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，cm
水力旋流器选型举例
水力旋流器选型举例 【我来说两句】2007-1-29 16:22:24 中国选矿技术网浏览1184 次收藏 【摘要】： 在很长时间里，国产水力旋流器的品种很少，只有整体铸铁的和内衬辉绿岩铸石的两种类型；规格也很少，只有三、五种；质量还比较差，不耐磨，而且缺乏自动控制装置，因此，水力旋流器的工作过程很难调整，运转不正常，分级效率差，所以除在云南锡业公司等少数条件较好的有色金属矿选厂使用以外，大多数选矿厂都没使用，铁矿选厂则基本上不用。 直到20世纪80年代初，辽重从美国RS公司引进先进的水力旋流器生产技术，制造出内衬橡胶的克雷布斯型水力旋流器、水介旋流器、重介旋流器以及旋流器组，才使我国生产的水力旋流器品种、规格增加，质量也提高到新的水平。与此同时，国内也研制了新型旋流器。目前，与国外相比，国产水力旋流器在结构型式上和品种规格上逐渐增加，与国际先进水平的差距缩小，有些已经达到国际先进水平。 近10多年来，我国生产水力旋流器的制造厂增加了，这也表明它正在得到推广应用。国产水力旋流器的品种有：衬橡胶的、衬聚氨酯的、衬辉绿岩铸石的、整体铸铁的、全聚氨酯制的，全玻璃钢制的等。其中衬橡胶和衬聚氨酯的水力旋流器很有发展前途，目前普遍受到欢迎，全聚氨酯制的中小型水力旋流器是一个新品种，由于有多种优点也受到欢迎，正在推广。而普通整体铸铁的、衬铸石的和全玻璃钢制的水力旋流器，则由于不耐磨、笨重或只能一次性使用等缺点，目前正在逐渐被淘汰。 我国生产水力旋流器的主要厂家是辽重和威海市海王旋流器有限公司（以下简称威海海王，原威海鲸园聚氨酯厂），其他生产厂家有鑫海矿机、长沙矿冶院、昆明金山、宁化矿机、群英、赣矿、石城选设、云锡大屯耐磨设备厂（以下简称云锡大屯耐磨厂）、诸矿等。 国产水力旋流器的规格从直径10~1200mm，共10多种规格，这都是常用的规格型式，初步满足了国内选矿工业的需要。水力旋流器的规格以圆柱形筒体的直径（mm）表示。 1.辽重该厂生产克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器、普通整体铸铁水力旋流器、衬辉绿岩铸石水力旋流器、分级旋流器、水介旋流器、重介旋流器、克雷布斯型水力旋流器组和重介旋流器组。 克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器，其工作表面分别为软耐磨橡胶和灰口铸铁，给矿口均为渐开线形状，沉砂口直径均可用压缩空气调节。它们广泛用于选矿及其他工业部门的分级作业。 重介、水介和分级旋流器也是该厂从美国RS公司引进先进技术而制造的新型设备。其工作表面材质为硬镍白口合金铸铁，后者的硬度≥600HB。旋流器主体和溢流管使用寿命达3年，分级旋流器的沉砂口使用寿命为6~10个月，重介旋流器的沉砂口使用寿命为4-6个月。它们是选煤工艺流程中的主要设备。 上述引进技术生产的各种旋流器，其共同优点是结构简单、安装及维修方便、耐磨、使用寿命长。它们均已经过美国RS公司鉴定，产品质量达到了美国同类产品的质量标准。 (1)克雷布斯型衬胶水力旋流器。其技术性能列于表1，外形及安装尺寸见图1。 (2)整体铸铁水力旋流器。其技术性能见表2，外形及安装尺寸见图2、3。
浅谈水力旋流器
1．概述 水力旋流器是一种常见的分离分级设备，它可以完成液体澄清，料浆浓缩，固粒分级，液体除气与除砂，非互溶性液体的分离等多种作业。由于水力旋流器结构简单，无运动部件，设备紧凑，占地面积小，成本低廉，易于安装和操作、维护，处理能力大，运行可靠，分级分离性能优良等优点，被广泛地应用于矿山选矿、采矿、石油、化工、冶金、医药、废水处理等工业部门。 按照旋流器的作业特点，大致可将工艺流程分为开路和闭路两类。脱泥，浓缩，澄清多为开路；分级特别是磨矿回路中的分级作业多为闭路。下面简要介绍水力旋流器在一段闭路磨矿回路中的应用。 2．结构及原理 水力旋流器的结构较为简单，主体由上部圆筒部分和下部锥体部分组成。上部有进料口沿切线方向将矿浆导入，在圆筒中心有向上溢流出口管，锥体尾部有排砂嘴。基主要结构见图1。水力旋流器的圆筒部分与锥体部分形成一个旋流腔，矿浆由泵通过切向入口送入旋流腔内，从而在腔内高速旋转产生离心力场，在离心力作用下，矿浆内密度大的相或颗粒发生离心沉降，迁移到四周，从而沿壁面向下旋动，最后作为底流排出，细小颗粒离心沉降速度小，以相反方向以内层螺旋形流上升，通过流管排出。 在实际生产中，一段闭磨矿分级水力旋流器多采用规格较小的水力旋流器组。旋流器组由分浆器，溢流槽，沉砂槽等组成。由于水力旋流器的个数、配置方式及分浆器的构造不同，形成了水力旋流器组的多种多样结构形式。按水力旋流器的排列方式区分，有环形配置和直线配置，其中环形配置的水力旋流器组结构见图2。通常，在生产中并非所有的旋流器都开启，留作少数备用。 3．影响水力旋流器分离性的因素 影响水力旋流器分离性能的因素较多，具体来说可以分为结构参数（如旋流器直径，锥角，进料口、溢流口、排砂嘴直径等），物性参数（如矿浆固相浓度，颗粒大小，粒度分布等），操作参数（如进料压力，安装角度等）。 旋流器的结构在生产流程调试完成以后，如生产无重大变化，一般基本不变，而物性参数及操作参数因素中许多都是工艺确定的。 3.1物性参数的影响 固相浓度、物料颗粒大小都影响水力旋流器的分级效率。旋流器的分级效率随分散相颗粒尺寸的增加而提高，所以颗粒尺寸是影响旋流器操作性能的重要参数。旋流分级效率与固相浓度密切相关，给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率降低。如果工艺对溢流浓度没有严格的限制，尽量采用低浓度给料。用于分级的旋流器最佳工作状态应是沉砂呈伞状喷出，伞的中心有不大的空气吸入口。使空气在向上流动时，能携带内层矿浆中的细粒，从溢流中排出，因而有利于提高分级效率。 旋流器底流不同排出状况示意图见图3 3。.2操作参数的影响 影响水力旋流器分级性能的因素主要有进料压力和安装角度。水力旋流器的分级效率较高，但要求操作控制条件稳定。操作压力是水力旋流器运行成功与否的关键。在流量一定的条件下，要求在最低进料压力下能够在旋流器内产生涡流。要想获得水力旋流分级的满意指标，使进口压力保持在一个恒定的水平上
海王水力旋流器
*金属矿山用水力旋流器* 海王公司生产的"海王"牌水力旋流器已广泛应用于黑色金属矿山、有色金属矿山的选矿工艺中。在铁矿、铜矿、金矿、镍矿等金属矿山的闭路磨矿分级、开路分级等单元操作中，提高了选厂金属回收率，增加了台时处理能力，提高了选厂的经济效益。 根据磨矿处理量的要求，对溢流细度的要求和沉砂浓度的要求，正确选择适合规格及型号的旋流器，是能否达到最优化工作条件的前提。海王公司生产的旋流器溢流管、底流口已系列化，对设计选型及现场调试带来较大的便利。 海王公司生产的旋流器已运用到选厂下列作业中： 1、选矿厂闭路磨矿循环及不同产品的再磨循环中的检查分级、预先分级和控制分级； 2、溢流和返砂分别再选时的分级； 3、为抛掉恶化选别过程细粒矿泥而进行的脱泥； 4、为节省药剂耗量而在浮选前的脱药； 5、脱泥的同时进行产品的浓缩或为了得到较浓的过滤机给料以便提高其处理能力而进行的浓缩。 闭路磨矿分级 闭路磨矿的水力旋流器是为获得规定粒度的磨矿产品的统一"磨矿机-分级机"机组的一个组成部分。闭路磨矿中水力旋流器的作用，一方面使规定粒度的产品进入溢流，而另一方面则是保持磨机在总负荷量、负荷的粒度组成和固体含量等各方面都达到最佳规范。 根据处理能力不同、所要求的细度不同，海王公司给用户提供Φ50、Φ75、Φ100、Φ125、Φ150、Φ200、Φ250、Φ300、Φ350、Φ500、Φ660等单机、并联机组或串联机组。 "海王"牌旋流器已广泛应用于一段磨矿、二段磨矿、精矿再磨分级作业中，得到良好的效果。
闭路矿用旋流器精矿再磨用旋流器 尾矿充填与筑坝 选矿厂尾矿送往尾矿库，尾矿中小于37μm的细砂不宜作为尾矿筑坝的材料。使用旋流器分级后，粗粒尾矿留在坝体部位，细粒级向尾矿池的尾部运动，细粒矿浆在流动过程中也自然分级，稀而细的尾矿流动过程中也自然分级，在尾矿库的尾部则有一段是澄清水区，可作为回水利用。 全尾充填工艺中，使用旋流器预分级浓缩，使大部分粗颗粒预先分离下来，降低后续过滤机的负荷，能达到较佳效果。 使用旋流器完成筑坝与充填作业，可以解决尾矿坝坝体漏矿、滩面塌陷、外排水超标等问题，可取得明显的经济效益和社会效益。 尾浆浓缩与澄清 矿浆浓缩与澄清 利用旋流器的离心分离作用，将矿浆中的固体颗粒从液相中脱离出来，从而完成料浆的浓缩或澄清作业。国外有使用旋流器代替浓密机的成功先例。海王公司曾在铁矿、金矿、钼矿等金属矿山中利用旋流器预浓缩，溢流进浓密机，旋流器的底流和浓密机的底流可以达到几乎相同的浓度。这样便大大降低了浓密机和过滤机的负荷。 但浓缩型与澄清型旋流器在作业目的的不同，在结构上也有所不同。浓缩型旋流器要求有足够高的底流浓度，澄清型旋流器要求有足够 *非金属矿山用水力旋流器*
水力旋流器与水力旋流器组
水力旋流器与水力旋流器组Hydrocyclone & Hydrocyclone Assembly 1 水力旋流器Hydrocyclone All courtesy of FLSmidth Krebs ①gMax水力旋流器gMax hydrocyclone 1.压力表pressure gauge 2.人料feed 3.溢流overflow 4.进料头inlet head 5.漩涡溢流管vortex finder 6.圆筒部分cylinder section
7.圆锥部分cone section 8.可更换的内衬replaceable liners 9.空气柱air core 10.沉砂口apex 11.底流underflow ②D26B型水力旋流器D26B type hydrocyclone 12.进料管接头inlet adapter 13.圆锥cone 14.密封垫gasket 15.沉砂口壳体apex housing 16.沉砂口支撑板apex retainer plate 17.溢流管接头overflow adapter 18.顶盖板top cover plate 19.顶盖板衬板top cover plate liner 20.进料头衬板inlet head liner 21.进料头(可互换)inlet head ( reversible ) 22.圆筒(体) cylinder 23.圆筒衬板cylinder liner 24.圆锥衬板cone liner 25沉砂口嵌入件apex insert 26.防溅裙板splash skirt
2 水力旋流器组Hydrocyclone Assembly Courtesy of FLSmidth Krebs 1.具有环形中央给料管布置的旋流器组 hydrocyclone assembly with circularmanifold feed arrangement 2.旋流器组剖面图 cutaway of hydrocyclones assembly 3.旋流器组俯视图
水力旋流器的性能和结构设计研究
水力旋流器的性能与结构设计研究 秦怀远郝向东北京中选耐磨设备有限公司 摘要：北京中选公司根据十几年的生产实践和研究经验对我国 目前各大矿山普遍使用的几大旋流器厂家的旋流器的使用情况 进行了对比分析和论证，开发出了一种新型的高效耐磨旋流器 ——YD系列特种耐磨旋流器，经过5年多的生产实践，证明 了这是一种非常可靠的分级设备。 1.引言 目前水力旋流器已在众多领域取得了广泛的应用。水力旋流器之所以能得到如此广泛的应用，受到如此普遍的关注，是由于它具有结构简单、占地面积小、设备成本低、处理能力大、维护方便等许多优点。在这些优点之中，其结构简单又是首要的一条。但是随着工业现代化的发展，各行各业对水力旋流器提出了更高的要求。为了提高常规水力旋流器的性能，多年来，许多优秀的旋流器厂家对水力旋流器的结构及形式进行了许多改进，使水力旋流器的结构形式日趋多样化，甚至出现了一些工作原理与传统旋流器的分离理论模式相差甚远的新型水力旋流器以满足某些特定的分离要求。可以说，在工业技术日新月异的今天，水力旋流器也正在从一种低技术含量的设备转变为具有中高技术意义上的通用分离分级设备。 本文将论述了旋流器结构设计与分级效果的关系，并着重介绍YD系列特种耐磨旋流器的结构性能特点。 2.水力旋流器的结构尺寸设计与分级效果的关系 2.1 筒体柱段长度对旋流器分离性能的影响 水力旋流器筒体柱段长度对其分离性能影响方面的研究文献较少。早在1987年召开的第三届国际水力旋流器学术会议上，曾有专门的文献[1]介绍，认为筒体柱段的加长能使分离粒度降低，并使处理能力增大。诸良银等[2~4]近来对水力旋流
器内固-液两相流场的研究结果发现，旋流器柱段是一个有益于固相颗粒分离的有效离心沉降区，因此他们推荐固-液分离采用长柱形[5]。然而，增加圆柱段的长度，必然的代价是增加能量的消耗，而能量消耗的直接结果就是减少流体在旋流器内的切向速度，进而减少离心力，因此圆柱段的长度到底增加到多少最好，诸良银等[2]并没有给出一个准确的参数。普遍认为，一般情况下旋流器的柱段长度取旋流器直径的0.7-2.0倍[6]，这是一个比较模糊宽泛的范围，北京中选耐磨公司经过多年的矿山实践，得出了柱段长度为旋流器直径的1.2-1.5倍时，旋流器取得最佳的分级效果和处理能力，必须指出的是，对不同性质的给料，旋流器的柱段长度应略微有所变动。 2.2 圆锥角度与分离效率 水力旋流器的锥角的大小对分离粒度的影响较为显著。锥角增大，溢流管与沉砂嘴的距离缩短，粗粒容易混入溢流中，使溢流粒度变粗；锥角减小，分级面积增大，溢流粒度变细，使分级效率提高[7]。早在二十世纪八十年代，国外就有过这方面的研究，Thew等[8~9]认为，小锥角可使锥段具有相当长的长度，从而保证足够的分离空间与分离时间。 关于锥角大小与分离效率的关系，Dreissen和Fontein[10]曾报道了这样一个实验：取直径为0.36mm的球形颗粒和介质用三台旋流器进行了分离实验，三台旋流器除锥角分别为10。、45。、60。外，其余所有尺寸相同；结果表明，三台旋流器对此粒级颗粒的回收率有明显的差别：锥角为10。的旋流器回相对收率为99.3%，锥角为45。的旋流器的相对回收率为95.2%，锥角为60。的旋流器的相对回收率为90.4%。由此可以看出，随着旋流器锥角的增大，分离效率明显下降。 在矿山实践应用方面，美国Krebs Engineers公司经过多年的研究，其用于细粒分级的水力旋流器历经四代，在结构设计方面，几经变动，唯有小锥角的设计理念坚持不变。 2.3 进料管与旋流器柱段的连接 2.3.1 进料管横截面形状 横截面形状也称断面形状，一般以圆形横截面用得最为广泛。然而，在矿山实践中，我们摈弃常规，将旋流器的进料横截面设计为矩形，其矩形长边与旋流器轴心线平行，短边与轴心线垂直。事实证明，具有这种矩形横截面的进料管能使
水力旋流器工作原理
旋流器工作原理 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。 随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小，在外层料浆收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改表方向，转而向上运动，形成内旋流，自溢流管排出，成为溢流，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂。
旋流器调试操作简要说明 一．旋流器工作状态是否正常的判断标准和调试方法： 1．溢流的浓细度满足下步工艺条件。此标准为第一标准，也就是需首先满足该条件，下面是如何调整状态的简要说明： ⑴溢流浓度小，细度细。此时需降低压力或者调节给矿浓度，也可通过更换小沉砂嘴来满足要求。 ⑵溢流浓度大，细度粗。此时可以通过增加压力和调节给矿浓度，也可通过更换大沉沙嘴来满足要求。但是以上的调节中不能仅仅依靠一种办法来调整，因为这样可能会使旋流器的工作不够正常和稳定。 2．沉砂呈伞状排出，判断依据为沉砂夹角在10°-20°之间，并且浓度达到75%左右为最佳工作状态，如果沉砂散开角度太大，有三个原因： ⑴沉砂嘴太大，且沉砂浓度太低。此时可以通过更换小沉沙嘴来调整。⑵给矿压力太小，应该调节泵的给矿压力，使满足工艺条件。 ⑶给矿量太小，给矿浓度太低。此时可以调节给矿量大小和旋流器开的台数。总之沉砂浓度的大小，直接影响磨机的效率，影响磨机的排矿粒度，对整个工艺都会有所影响。3．给矿压力的判断： ⑴一段旋流器组理论上的压力调节范围在0.06-0.10Mpa。压力如果过高，会对旋流器产生比较大的磨损。 ⑵二段旋流器组理论上的压力调节范围在0.08-0.16Mpa。压力如果太低，会使沉砂的浓度降低，溢流浓度变粗，会对工艺有所影响。 总之，压力调整中要保证一段旋流器组压力不能高，二段旋流器组压力不能低。 二．旋流器工作状态恶化的判断与调整： 1．溢流有较多的粗颗粒出现，而且沉砂呈柱状排出，证明旋流器出现了堵塞，应该及时排除，按照上述调节进行调整。 2．沉砂出现绳状排出，证明给矿浓度太高，应该及时调节给矿浓度。 3．旋流器出现长时间的剧烈抖动，证明旋流器堵塞，需要降低压力和多开旋流器台数或者换大沉沙嘴来排除。三．旋流器调整中的注意事项： 1．任何阀门绝不允许半开状态，只允许全开或全关两种状态。 2．以上调整中各方法应该结合使用，尽量单一使用调节方法。 3．开旋流器时尽量为对角线开。 四．以上的操作要结合实际情况进行调整，仅有指导意义。
旋流器工作原理
旋流器工作原理、影响因素及参数 影响水力旋流器工作指标的参数 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。其结构参数主要有：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。而工艺参数主要有：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。 一、结构参数的影响 1、水力旋流器的直径 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。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，而要获得细的溢流，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，给矿的粒度特性和磨矿条件的不同，选择也不一样。一般来说，给矿中“难分”粒子较少，原矿浆浓度不很高时，可用大直径的水力旋流器；对于含有细粒矿泥的浓矿浆，宜选用中等和小直径水力旋流器。 2、给矿口的断面尺寸 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给矿口。根据实践证明：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。 3、溢流管直径 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，进口压力呈二次方减小。 4、排矿咀直径 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中，当其沉砂经过磨机重新返回水力旋流器时，排矿咀直径对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些规律：①沉砂中的含固量增加到某一限度；②溢流粒度增大；③溢流产率增加，沉砂产率相应减少；④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，均取决于排矿咀直径，也随排口比而变化。 5、排口比（即排矿咀直径与溢流管直径之比） 排口比是水力旋流器工作最重要的一个几何参数。排口比的改变，对水力旋流器所有工作指标均有极大影响。首先影响到沉砂和溢流体积上的重新分布。相对沉砂量随排口比的增大而增加，溢流产率和沉砂含固量因此而降低，溢流和沉砂的固相变得更细。但是溢流的固相粒度只是下降到一定界限，进一步增大排口比会使分级变坏。而当改变水力旋流器的给矿浓度和粒度特性时，采用同一排口比相应有不同的指标。排口比一般在0.15-1之间，视具体情况而定。 6、锥体角度 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，尽管大锥角水力旋流器中的切向速度比小锥角的要高些，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。一般最佳锥角接近20o。 7、溢流导管的尺寸和安装方式 溢流导管用于将水力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是水力
水力旋流器的应用
水力旋流器 在大红山铁矿400万t/a选厂的应用 摘要介绍了大红山矿业有限公司400万t/a选厂二段分级FXΦ660×7水利旋流器（2台即A,B系列），三段分级WDSΦ350型水力旋流器（Φ350×10 2台，Φ350×20 2台）的应用情况。选场运行数据表明该水力旋流器具有溢流细度高、沉砂夹细少、分级效率高的特点，可有效提高磨矿效率，降低磨矿功耗，取得了满意的效果。 关键词水利旋流器；分级；大红山矿业 Abstract Big Red Hill Mining Co., Ltd. 4,000,000 t / a processing plant classification FXΦ660 × 7 Sec water cyclone (2 sets of the A, B series), three sections of grade WDSΦ350 Hydrocyclone (Φ350 × 10 2 sets, Φ350 × 20 2 units) of the application. Selections run the data show that the hydrocyclone with the overflow fineness, less grit folder Xi, grading characteristics of high efficiency, can effectively improve the grinding efficiency and reduce the grinding power, and achieved satisfactory results. Key words water cyclone, grading, mining Dahongshan 1前言 磨矿分级作业是矿物分离极其重要的生产环节，作为选矿厂的关键工艺，其分级产品的质量直接影响后续的选别指标。磨矿分级作业中曾广泛使用的分级设备主要为重力沉降螺旋分级设备，但由于其存在的分级效率低、沉砂夹细多、不以获得较细的分级溢流细度、占地面积大等缺点，逐渐被分级效率更高的旋流器所替代，国外金属矿山分机设备均采用旋流器。 但在国内，与一段小型各自球磨机组成闭路的基本为螺旋分级机，这主要是由于传统旋流器与小型球磨机组成循环负荷过高，造成球磨机处理量低，不能满足现场的台时要求。 大红山矿业400万t/a选矿厂的一段分级采用Φ8.53×4.27的半自磨机与3×7的直线振动筛构成一段闭路磨矿分级效率达21%，二段分级由FXΦ660×7（2台即A、B系列）与Φ4.8×7的1、2号球