FX350-GX-S1水力旋流器计算(选厂实际)
FX350-GT型水力旋流器组在潘三选煤厂的应用
Ｚ ＨＡＮＧ ａ—ｉ Ｃｉ ｅ ｊ
（ ｎ ａ ａＩＰｒ ｐ ａ ｉ ｎ Ｐｌ ｎｔ Ｐａ ｓ ｎ Ｃｏ ｅ ａｒ ｔｏ ａ ，Ｈ ｕ ｉ ａｎ Ｃｏ ｉ ｉ ｇ Ｃ ｒ ｒ ｔｏ ｄ ， Ｈ ｕ ｎ ｎ ３ ０ ６， ａ ｎ ａｌＭ ｎ ｎ ｏ ｐｏ ａ ｉ ｎ Ｌｔ ａｉ ａ ２ ２ ９ Ｃｈｉ ａ） ｎ
（ ）旋 流器 通过 阀 门垂直安 装在 径向煤 浆分 配 ４ 器 上 。旋流器 溢 流汇流 到倾 斜式 溢流 箱经溢 流总 管
设备 ，在 选 矿 中主 要 用 于 分 级 、分 选 、浓 缩 和 脱 泥 。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 粒 度 细 ，效 率 高 ，造 价 低 ，材 料 消耗少 ，维 修量 小 。
关键 词 ：水 力旋 流器 ；工作 性能 ；分级 效 率 中图分类 号 ：Ｔ ４ ５ ７ Ｄ ５ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ： １０ －６ ７ （ ０ １ ０ —０ ４０ ０ ７７ ７ ２ １ ） ４０ ６ —４
Ｔｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ＦＸ３ ０ ＧＴ ｈ ｄ ｏ ｙ ｌ ｎ ｒ ｕ ｎ Ｐａ ｓ ｎ Ｃｏ ｌＰｒ ｐａ ａ ｉ ｎ Ｐｌ ｎ ｅ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｏａ ｅ ｒ ｔｏ ａ ｔ
ｐｒｏｍａ ｃ ａ ｄｅ ，ａ ｄｔｅｃａｓ ｉ ｔ ｎｅ ｉｅ ｃ ｆ ｙｌｎ ｏ ｌ ｅｉ ｒｖ ｄｂ ｅ ｌｃ ｇｌ ｇｒｉｎ ｒｄａ ｔｒｆ ｘｂｅｐｐ ． ｅ ｒ ｎｅ ｗ ｓｊ ｇ ｄ ｎ ｌｓｉｃ ｉ ｆ ｃ ｎ ｙｏ ｃ ｅｃ ｕｄｂ ｍｐｏ ｅ ｙｒｐａｉ ｒｅ ｎ ｅ ｉｍｅｅ ｅ ｉｌ ｉｅ ｆ ｕ ｈ ｆａ ｏ ｉ ｃ ｏ ｎ ａ ｌ
Ｋｅ ｒ ： ｈ ｒ ｙ ｌｎｅ；ｗｏ ｋｉｇ ｅｒｏ ｍａｎ ｅ； ｃａ ｓｆｃ ｉ ｎ ｅ ｆｃｅｎ ｙ ｙ ｗｏ ｄｓ ｙｄ ｏｃ ｃｏ ｒ ｎ ｐ ｆｒ ｃ ｌｓ ｉｉａｔｏ ｆｉｉ ｃ
本科毕业设计 FX250型分级水力旋流器的设计与研究
摘要水力旋流器是分级、脱泥、浓缩、洗涤、净化、磨矿控制等多件用高效率分选设备。
广泛用于黑色金属、有色金属、非金属尾矿的造矿领域中，是矿山分级、尾矿筑坝、提纯、油田泥浆净化等的理想产品。
它具有结构简单、操作方便、生产能力大、无转动部件、运行可靠、占地面积小和易于实现自动控制等优点。
但它也受到操作条件的影响，稳定性较差、动力源的功耗较大。
从水力旋流器的基本结构和工作原理出发,综合评述了水力旋流器在食品工业中具有代表性的应用情况。
进而指出,随着科学技术的发展和对其研究的不断深入,水力旋流器将在食品工业领域发挥更为重要作用。
此次毕业设计的课题就是分级水力旋流器的研究与在食品工业中的应用。
叙词:水力旋流器食品工业应用中图分类号:TS203 文献标识码:AAbstractMany of the waterpower swirler is to grade and sheds mud and concentrating and wasing and purifying and mill mine control etc selects separately equipment with the high efficiency rate .Extensively being used the making in the domain of mine of ferrous metal , nonferrous metal and nonmetal tailings is that dam , purification and ideal product that the slurry purification in oil field waits are built to mine hierarchical and tailings . It possesses the structure simply and operation convenience and production capacity greatly and the nothing moves the parts and the operating is reliable and covers an area of the area small unassuming in realizing the merits such as automatic control etc .But it also suffers the influence of operating condition operational condition , and the stability is wronger and the motive force work loss of source is bigger .AbstractAstheapplicationofhydrocyclonesisgettingmoreandmoreinterestsofeng ineers,theirrepresentativeapplicationinfoodindustryisintroducedinthispaper.Tosumup,h ydrocyclonescanbeusedforoperationsofclarification,thickening,washingandclassificati oninvolvedinmanyfoodprocessing.Furthermore,hydrocyclones,especiallymini-hydroc ycloneshavealreadyfoundtheirwayintobioengineering,suchasyeastseparation,ect.Onma nyoccasions,hydrocycloneshavesubstitutedforotherseparationequipmentandplayanimp ortantrole.Itcanbeexpectedthathydrocycloneswillfindwiderapplicationinvariouscasesof thefoodindustry.The subject of this graduation project is the research and application in food industry of hierarchical waterpower swirler .Keywords Hydrocyclones,Foodindustry,Application旋流分离是一种分离非均相液体混合物的设备，是一种高效、节能的分离技术,水力旋流器是旋流分离技术的关键设备之一。
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
FX350-GX-S1水力旋流器计算(选厂实际)
FX350-GX-S1水力旋流器计算水力旋流器和4576球磨机组成闭路循环，回路新给矿130t/h～140t/h,溢流粒度-200目占75～80%，矿石密度为3.2t/m3，旋流器入口压力设为45～60 kPa，磨矿循环负荷为300%，按上述条件计算的物料结果如下：根据以上物料计算结果，选择水力旋流器的开启台数，一般用波瓦罗夫法计算。
根据设备说明，D=35cm，锥角α=20°，给矿口尺寸11cm×12cm，溢流管径d o=12cm，沉砂直径d u=6cm（申报的沉砂直径）1、单台设备处理量，根据公式：q v=3K a K D d f d oPoq v——按给矿体积计算的处理量，m3/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数；d f——给矿口当量直径，cm；b、h——分别为给矿口宽度和高度，cmP o——旋流器给矿口工作压力，MPa；（1）K a =2tg0379.0044.079.0α++α=20°，K α=1； （2）K D =D1.012.18.0++ =1.067（3）d f =πbh4=12.96cmP o 取三个值计算，分别为0.045MPa ，0.05MPa ，0.06MPa q v =3K a K D d f d o o P =3×1×1.067×12.96×12×06.0/05.0/045.0=105.6/111.32/121.94 m 3/h2、旋流器台数计算(1)当旋流器给矿130t/h 时P o = 0.06MPa ，旋流器台数=94.121582=4.77，取5台； P o = 0.05MPa ，旋流器台数=32.111582=5.22，取6台；P o = 0.045MPa ，旋流器台数=6.105582=5.5，取6台；(2)当旋流器给矿140t/h 时P o = 0.06MPa ，旋流器台数=94.121627=5.14，取6台； P o = 0.05MPa ，旋流器台数=32.111627=5.63，取6台；P o = 0.045MPa ，旋流器台数=6.105627=5.9，取6台；3、验算单位横截面积负荷(在0.5～2.5t/(cm 3·h)之间)沉砂直径d u =6cm ，横截面面积为28.27cm 2，沉砂直径d u =5cm ，横截面面积为19.63cm 2，单位横截面积负荷按最大值2.5 t/(cm 3·h)计算：(1)沉砂直径d u =6cm 时，所需旋流器台数=27.285.2420⨯=5.94，取6台(2)沉砂直径d u =5cm 时，所需旋流器台数=63.195.2420⨯=8.55，取9台(3)目前我厂有10组旋流器，故取6台旋流器，4台备用。
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 Dahongshan1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。
分级浓缩旋流器使用说明书
FX450-GT分级（分选）浓缩旋流器使用说明书威海市润泽矿山洗选设备有限公司一、设备型号说明：F①X②350③—GT④①水力分级代码②旋流器代码③旋流器公称直径mm④旋流器内衬材质代码二、用途：FX450—GT型分级（分选）浓缩旋流器主要用于小于6㎜矿浆和固体矿物水悬浮液体的分级浓缩和分选。
三、工作原理：矿浆在一定压力（0.1-0.18Mpa）作用下沿渐开线方向进入旋流器，在离心力作用下，大颗粒被抛向器壁随外旋流向下运动，从下部沉沙口排出，细颗粒被带到中心随内旋流向上运动，从上部溢流口排出。
四、结构特点和技术参数：1、结构特点：该型号的旋流器采用渐开线给料方式，锥体多段结构，整体结构紧凑，占地面积少，安装检修方便。
2、技术参数：（1）水力旋流器公称直径(㎜)：450（2）旋流器材质：内衬高铝陶瓷（3）锥度： 20°（4）入料管直径(㎜)： 135１（5）溢流管直径(㎜)： 180（6）底流口直径(㎜)：70¸80、90 最小55（7）工作压力(Mpa): 0.10～0.18（8）入料浓度(g/L): 30～350（9）处理能力(m3/h): 190-320（10）入料粒度(㎜): 0-6（11）设备重量(㎏): 490五、旋流器的安装：1、整体吊运至安装位置，用螺栓把旋流器固定牢固。
2、将旋流器的入料管、溢流出料管与相关的管路进行法兰连接。
六、旋流器的调试及操作：1、在开始试车前，检查旋流器和各管路连接是否牢固，以免有漏泄现象发生；清除各管路及箱体内杂物，防止堵塞；阀门是否完全开启(旋塞阀旋体顶端的红线与旋流器进料管平行)或完全关闭（备用旋流器）。
2、在正式带料运行工作前，先用清水试运行，检查各连接部位是否有漏泄现象，给料压力是否正常。
3、在系统清水试运行合格后，进行带料运行，此时应先观看压力表显示是否正常，如果压力表指针大幅度波动，证明给料中有空气介入，即料池液位低泵打空所至；压力低给料不足旋流器也不能正常有效工作。
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FX350-GX-S1水力旋流器计算水力旋流器和4576球磨机组成闭路循环，回路新给矿130t/h～140t/h,溢流粒度-200目占75～80%，矿石密度为3.2t/m3，旋流器入口压力设为45～60 kPa，磨矿循环负荷为300%，按上述条件计算的物料结果如下：
根据以上物料计算结果，选择水力旋流器的开启台数，一般用波瓦罗夫法计算。
根据设备说明，D=35cm，锥角α=20°，给矿口尺寸11cm×12cm，溢流管径d o=12cm，沉砂直径d u=6cm（申报的沉砂直径）
1、单台设备处理量，根据公式：q v=3K a K D d f d o
P
o
q v——按给矿体积计算的处理量，m3/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数；
d f——给矿口当量直径，cm；
b、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；
（1）K a =2
tg
0379.0044.079.0α
++
α=20°，K α=1； （2）K D =D
1.012
.18.0++ =1.067
（3）d f =
π
bh
4=12.96cm
P o 取三个值计算，分别为0.045MPa ，0.05MPa ，0.06MPa q v =3K a K D d f d o o P =3×1×1.067×12.96×12×06.0/05.0/045.0
=105.6/111.32/121.94 m 3/h
2、旋流器台数计算
(1)当旋流器给矿130t/h 时
P o = 0.06MPa ，旋流器台数=
94.121582
=4.77，取5台； P o = 0.05MPa ，旋流器台数=32.111582
=5.22，取6台；
P o = 0.045MPa ，旋流器台数=6
.105582
=5.5，取6台；
(2)当旋流器给矿140t/h 时
P o = 0.06MPa ，旋流器台数=
94.121627
=5.14，取6台； P o = 0.05MPa ，旋流器台数=32.111627
=5.63，取6台；
P o = 0.045MPa ，旋流器台数=6
.105627
=5.9，取6台；
3、验算单位横截面积负荷(在0.5～2.5t/(cm 3·h)之间)
沉砂直径d u =6cm ，横截面面积为28.27cm 2，沉砂直径d u =5cm ，横截面面积为19.63cm 2，单位横截面积负荷按最大值2.5 t/(cm 3·h)计算：
(1)沉砂直径d u =6cm 时，所需旋流器台数=
27.285.2420
⨯=5.94，取6台
(2)沉砂直径d u =5cm 时，所需旋流器台数=63
.195.2420
⨯=8.55，取9台
(3)目前我厂有10组旋流器，故取6台旋流器，4台备用。
4、计算水力旋流器实际的给矿压力
q v =3K a K D d f d o o
P
(1)582/6=3×1×1.067×12.96×12×o
P
P o =0.038MPa
(2)627/6=3×1×1.067×12.96×12×o
P
P o =0.044MPa 5、旋流器上限粒度d 95
）
（1-P K d C
Dd 5
.1d 5
.0o D u o 95ρ==）
（1-2.3038.0164
.5512355
.15.0⨯⨯⨯⨯⨯=133.18（μm ）
查表1，此上限粒度满足-200目占75～80%的要求。
d 95——溢流上限粒度，μm ； C ——给矿浓度，%； ρ——矿石密度，t/m 3；
表1旋流器给矿及溢流中各个不同粒级含量之间的关系。