水力旋流器介绍PPT幻灯片
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 (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。
旋流器结构参数：旋流器柱段直径D、进料口直径d，溢流管直径d，沉砂口直径d、溢流
管插入深度h、圆柱体高度H及锥角a的大小。（已经安装的旋流器可以调整的参数，只有溢流管直
径和沉砂口直径。）
旋流器的结构越好，分离性能越好！
水力旋流器的选择
1、粗分级。 应采用较大直径和较大锥角旋流器。并可在较高给料浓度和较低压力下工 作。由于旋流器的高度较小，离心力较低，较粗颗粒亦可进入到溢流中。 2、细分级和超细分级。
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பைடு நூலகம்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。
应采用直径小、锥角亦小的旋流器，以增大颗粒的离心加速度(与半径成
反比)和在器内的停留时间。并采取低的给料浓度和高的给料压力。 3、在满足分离能力的条件下，应该采用尽可能大直径的旋流器。 4、防止大块物料的堵塞，在进料之前加滤网，处理量大时可用并联小旋流 器组。
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.
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：r——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
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。
水利旋流器英文PPT
3. The Equilibrium Orbit Hypothesis
Drag force = Fd = 0.5C D ( v r − u r ) 2 ρ f Ac
(1)
CD= drag coefficient（阻力系数） v r = radial velocity of the fluid ur = radial velocity of the particle ρf = fluid density A C =cross-sectional area（横截面积） of the particle
The Hydrocyclone
1. Introduction 2. General Principles of the Operation of the Hydrocyclone 3. The Equilibrium(平衡) Orbit Hypothesis（假设） Equilibrium(平衡) Hypothesis（假设） 平衡 4. Capacity Limitations of the Hydrocyclone
Figure 5
Forces acting on an orbiting particle.
The centrifugal force developed accelerates the settling rate of the particles, thereby separating particles according to the size and specific gravity.
3), Fc = Fd
3. The Equilibrium Orbit Hypothesis
Balancing these forces
vθ2 0.5CD (vr − ur ) 2 ρ f Ac = v p ( ρ s − ρ f ) r On an equilibrium orbit , ur = 0
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1PPT课件
• 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
第1页/共23页
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。
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8.3 分选出的颗粒不够精细
• 可以增加浆液稀释水。如果进料已被稀释或者稀释是不可能的，可增大旋流子的压降。后者需要增加进料 泵的转速和安装小口径的溢流嘴。如果分选仍然不理想，则需要更换小口径的旋流器。
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8.4 底流浆液过稀
• 这是沉沙嘴过大的反映。应该减小沉沙嘴的口径直到出现30 度角锥型排放，不要过度减小以至出现‘绳’ 形排放。可调式沉沙嘴可以旋紧夹子来减小口径，固定式可以更换一个小口径的沉沙嘴。
第18页/共23页
8.2 压降波动过大
• 这是进料箱中液位不稳或者进料浆液中有气泡存在的反映。如 果泵的出料量大于给料量，进料箱的液位就会下降，最后会出 现泵排空现象和压降不稳定现象。可以通过降低泵的排出速度 或者增大稀释水的流量来保持进料箱液位的稳定。
• 由于给料口与给料泵直接连接，因此空气会出现泵中。可以改 变上游进料口的位置，使其斜倚在箱壁上或者如安装部分中提 到的在上游进料箱中加装折流板来解决。
施。 • 8.什么是水力旋流器工作中的“拉稀”和“拉干”现象？会造
成什么后果？
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感谢您的观看！
第23页/共23页
第14页/共23页
• （2）加强产品质量检查。主要是检查沉砂和溢流的浓度、 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。
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水力旋流管结构与作用
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常规水力旋流管结构
巨涛改进后水力旋流管结构
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流态模拟对比
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改进后的优点
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巨涛水力旋流管特点
Inlet oil < 2000ppm
没有移动部件，维护工作量小 停留时间很短，占地面积小 适用于重度低于0.92油品 进口压力600kPag以上
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Ou理 控制逻辑与保护 操作与维护程序 问题与讨论
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问题与讨论
1、生产水进口3寸冲洗管线能否有效解决旋流管堵塞问题？ 2、分离后水相出口无回流管线对操作有什么影响？
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谢 谢！
（2）必须保证足够的背压（ 控制PDV ），以便使油由 溢流口流出。
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（1）流速的控制
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（2）差压比PDR控制
水力旋流器应在稳定的排出比条件下工作。排出比太小，分离效 率减低；排出比太大，将导致对排放系统产生不必要的负荷。差压比 主要用来控制排出比，通过控制出口管线上的控制阀（PDV）控制背
影响水力旋流器分离效果的因素
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控制逻辑与保护
结构与工作原理 控制逻辑与保护 操作与维护程序 问题与讨论
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控制逻辑与保护
水力旋流器在运行中，必须控制好两个主要参数 ：
（1）操作必须控制在最大和最小流速之间（对于泵送 系统，必须保持稳定的流速）
水力旋流器有一个最小速度。最大流速根据进口压力的升高而 增大。若流速太低，小于最小流速，导致离心力低，不能很好的分离 。因此：水力旋流器必须在最大和最小速度之间工作。
在进口流量和压力一定的情况下，通过调节油出口管 线上的调节阀（PDV)，控制合适的差压比，从而保证分 离效率。（分离的油进污油罐，分离后的水进入CFU进行 进一步处理。）
在旋流器罐体上，还安装有安全阀(PSV)，以保证超 压泄放至闭排罐，保护罐体。
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结构与工作原理 控制逻辑与保护 操作与维护程序 问题与讨论
生产人员内部集中培训
水力旋流器简介
目录
结构与工作原理 控制逻辑与保护 操作与维护程序 问题与讨论
2
结构与工作原理
水力旋流器剖视图
3
HC-3001A
4
过滤后 生产水 进口
5
冲洗管 线
油相 PDT取 压点
PI
污油出口 管线
6
取样点
处理后的水 相出口
去开排的管线
橇内去开排 的管线
7
去闭排的 管线
PDV 旁通
PSV下游 去闭排罐
管线
PDV
污油去
污油罐
8
水力旋流器剖视图
核心部 件水力 旋流管
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水力旋流器工作原理
水力旋流器是重力聚结器的一种，它利用两种液体的 密度差，借助于离心力，使油滴从水中分离出去。
含油污水沿切线方向进入圆筒涡旋段后形成旋流，进 入缩径段后由于截面的改变，使流速增大形成螺旋流态， 由于油和水的密度差，水附着于旋流管壁而油滴向中心移 动。流体进入细锥段后，截面不断缩小，流速继续增加， 离心力也随着增大，小油滴被挤入锥管中心聚合形成油心 ，在净化水沿着旋流管壁呈螺旋线向前流动的同时，低压 区的油芯向后流动并从溢流口排出，而净化水则由集水腔 流出，从而完成了油水分离。 （如下图所示）
压，差压比通常在1.7~2.0之间。
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控制逻辑与保护
在含油污水进口管线上安装进口压力表，以确定进口 流体的压力，在处理水出口管线上安装有压力表来测定水 出口压力，在油出口管线上安装压力表来测定出口压力， 同时在含油污水进口、油出口、处理水出口管线上安装差 压计，以测定进口管线和出口管线的压力差。