水力旋流器颗粒沉降速度与分离粒度研究
水力旋流器论文总结范文

摘要:水力旋流器作为一种高效的固液分离设备,在矿物加工、石油化工、环境保护等领域有着广泛的应用。
本文主要对水力旋流器的结构、工作原理、应用领域以及优化研究进行了综述,旨在为水力旋流器的设计与应用提供理论依据。
关键词:水力旋流器;固液分离;应用;优化一、引言水力旋流器是一种利用离心力进行固液分离的设备,具有结构简单、处理量大、分级效率高等优点。
随着现代工业的不断发展,水力旋流器在各个领域的应用越来越广泛。
本文对水力旋流器的相关研究进行总结,以期为相关领域的研究与工程应用提供参考。
二、水力旋流器结构及工作原理水力旋流器主要由给料口、圆柱筒、圆锥筒、溢流口、沉沙口等组成。
矿浆以一定的压力,沿着切线方向进入旋流器圆柱形筒内,随后在筒内做回转运动。
矿浆中的粗颗粒由于受到较大的重力和惯性离心力,沿着筒壁回转向下运动,形成外螺旋流,最后由沉沙口排出;而细颗粒由于受到较小的重力和惯性力,且矿浆不断给入,向下运动受到锥形筒体的限制,因此细颗粒和液体介质沿筒中心回转向上运动,形成内螺旋流,最后由溢流口排出。
三、水力旋流器应用领域1. 矿物加工:水力旋流器在选矿厂中主要用于分级、浓缩等作业,如金、铜、铁等金属矿物的分选。
2. 石油化工:水力旋流器在石油化工行业中主要用于油水分离、乳化液处理等。
3. 环境保护:水力旋流器在环境保护领域主要用于废水处理、固液分离等。
4. 食品工业:水力旋流器在食品工业中主要用于乳品分离、豆奶生产等。
四、水力旋流器优化研究为了提高水力旋流器的分离效果和效率,研究者们从以下几个方面进行了优化研究:1. 结构优化:通过优化旋流器的几何形状、尺寸等参数,提高分离效果和效率。
2. 操作参数优化:通过优化给料压力、给料速度、给料浓度等操作参数,提高分离效果和效率。
3. 数值模拟:利用计算流体力学(CFD)等方法对水力旋流器内部流场和分离特性进行数值模拟,为优化设计提供理论依据。
4. 新材料应用:采用新型材料制造旋流器,提高设备的使用寿命和耐腐蚀性能。
水力旋流器分离技术

水力旋流器分离技术
水力旋流器分离技术是一种常用的固液分离技术,通过将含固物质的液体通过旋流器,使固体颗粒在离心力的作用下向外沉积,在旋流器内壁沉积形成泥饼,而清洁的液体则从旋流器的中心部分流出。
水力旋流器分离技术具有结构简单、操作方便、效率高、节能环保等优点,广泛应用于污水处理、冶金、石化、造纸、食品等行业中。
其中,污水处理领域是水力旋流器分离技术的主要应用领域之一,可以有效地去除废水中的悬浮物和沉淀物,减少污水中的污染物排放,达到环保治理的目的。
水力旋流器分离技术除了可以用于固液分离外,还可以用于气固分离和液液分离。
在气固分离方面,水力旋流器可以将空气中的灰尘、烟雾等颗粒物进行分离,达到净化空气的目的。
在液液分离方面,水力旋流器可以将两种密度不同的液体进行分离,例如在石油开采中,可以利用水力旋流器将油水分离。
总之,水力旋流器分离技术是一种重要的固液分离技术,具有广泛的应用前景和社会意义。
- 1 -。
旋流器分离效率

旋流器分离效率引言:旋流器是一种常用的固液分离设备,广泛应用于矿山、化工、环保等领域。
其分离效率是评价旋流器性能的重要指标之一。
本文将从旋流器工作原理、影响分离效率的因素以及提高分离效率的方法等方面进行探讨,以期对旋流器的分离效率有更深入的了解。
一、旋流器工作原理旋流器是利用离心力将固液混合物分离的设备。
它通过在圆筒内部产生高速旋转的旋流场,使固液混合物在离心力的作用下分离,从而达到固液分离的效果。
旋流器的工作原理可以简述为:当固液混合物从进料口进入旋流器时,由于旋流器内部的圆筒设有一系列的旋流器片,使得进入旋流器的混合物被迫环绕旋流片旋转,形成高速旋转的旋流场。
在旋流场中,固体颗粒受到离心力的作用,向外沿着旋流器壁面运动,最终落入集料室,而液体则沿着旋流器的轴向向上流动,并从液体排出口排出。
二、影响分离效率的因素1. 进料浓度:进料浓度是指固液混合物中固体颗粒的含量。
一般来说,进料浓度越高,旋流器的分离效率越低。
这是因为固体颗粒浓度的增加会导致旋流器内部的旋流场变得混乱,使固液分离效果变差。
2. 旋流器尺寸:旋流器的尺寸对其分离效率有着重要影响。
一般来说,旋流器的尺寸越大,分离效率越高。
这是因为大尺寸的旋流器具有更大的分离面积,可以提供更多的离心力,从而增加固液分离的效果。
3. 旋流器片的设计:旋流器片的设计对分离效率也有着重要影响。
旋流器片的数量、形状和角度等参数的不同,会使得旋流器内部的旋流场产生不同的流动特性,从而影响分离效果。
4. 进料流速:进料流速是指固液混合物进入旋流器的速度。
一般来说,进料流速越高,旋流器的分离效率越低。
这是因为高流速会使得固液混合物在旋流器内部停留的时间减少,不利于固液分离的进行。
三、提高分离效率的方法1. 优化旋流器设计:通过对旋流器的尺寸、旋流器片的设计等方面进行优化,可以提高旋流器的分离效率。
例如,增大旋流器的尺寸,采用合理的旋流器片设计,可以增加分离面积和离心力,从而提高分离效果。
旋流器主要技术参数

旋流器主要技术参数旋流器是一种常用的固液分离设备,主要通过借助离心力和离心力产生的涡流效应将固体颗粒从流体中分离出来。
下面介绍旋流器的主要技术参数。
1.分离效率:旋流器的主要功能是将固体颗粒从流体中分离出来,分离效率是衡量旋流器性能的重要指标之一、分离效率通常以分离所得流体中的固体颗粒含量来表示,常用的计算方法是固体颗粒的含量与输入流体中的固体颗粒含量之比。
2.处理能力:旋流器的处理能力是指单位时间内旋流器能够处理的流体量,通常以流量来表示。
处理能力的大小与旋流器的结构尺寸和设计参数有关。
3.分离粒度:旋流器对固体颗粒的分离粒度是一个重要的技术参数。
旋流器通过控制离心力和离心力产生的涡流效应来实现固液分离,分离效果与固体颗粒的尺寸有关。
旋流器一般可以分离直径大于等于分离粒度的固体颗粒。
4.过流能力:过流能力是指旋流器中流体通过的能力,也称作处理能力。
旋流器的过流能力主要取决于进流口的大小和设计参数。
5.清洁液分布:旋流器内部的清洁液分布对旋流器的性能有很大影响,通常包括进流口处的清洁液分布、旋流器内部的清洁液分布以及固体颗粒排除口处的清洁液分布等。
6.控制方式:旋流器的控制方式有多种,主要包括手动控制、自动控制和远程控制等。
手动控制需要人工操作,自动控制可以根据实时数据进行控制,而远程控制则可以通过远程传感器和通讯设备进行操作。
7.材料选择:旋流器的材料选择要考虑到固体颗粒的性质和流体的腐蚀性等因素,常用的材料有不锈钢、聚乙烯、聚氨酯等。
8.外形尺寸:旋流器的外形尺寸要根据具体的使用场景和处理需求来确定,一般包括外径、高度和重量等参数。
9.安装方式:旋流器的安装方式一般有立式安装和卧式安装两种,具体的安装方式要根据使用环境和场地条件等因素来确定。
总之,旋流器作为一种常见的固液分离设备,其主要技术参数包括分离效率、处理能力、分离粒度、过流能力、清洁液分布、控制方式、材料选择、外形尺寸和安装方式等,这些参数决定了旋流器的分离效果和使用性能。
油水分离用水力旋流器流动机理和应用研究

油水分离用水力旋流器流动机理和应用研究
水力旋流器是一种基于液体旋转运动原理的装置。
其工作原理是将混合油水通过一定
的流道进入旋流器,在旋流器内部形成旋流效应。
当旋流效应产生后,密度较大的油会被
离心力推到旋流器的外侧,而较轻的水则被离心力吸附于旋流器的内侧,实现油水分离的
效果。
水力旋流器还能够通过调节进出口之间的压差以控制分离效果。
水力旋流器具有以下几个优点。
其结构简单,装置小巧,方便安装和维护。
水力旋流
器的分离效果好,能够有效地将油和水分离,油含量低于15ppm。
水力旋流器的能耗低,
工作效率高。
根据实际使用情况,水力旋流器的功耗一般在0.1-0.5kW/m^3之间。
水力旋
流器可以根据不同的需求来进行设计和制造,适用于各种场合和工艺要求。
水力旋流器在油水分离过程中具有广泛的应用前景。
它可以应用于石油、化工、电力、食品等工业领域中,用于处理含油废水、含油污泥等。
水力旋流器还可以应用于船舶、港
口等领域,用于处理船舶产生的污水和机舱的废油。
水力旋流器还可以用于污水处理厂、
汽车工厂等场所,用于处理废水和污物的分离。
水力旋流器在实际应用中能够高效地分离
油水,提高油水分离效率,减少对环境的污染。
水力旋流器的选择与计算

/html/0610/20061025_6990.asp水力旋流器的选择与计算2006-10-25 8:50:05 中国选矿技术网浏览1068 次收藏我来说两句一、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溢流粒度d95/min0.590.420.300.210.150.100.0740.0370.0190.010进口压力/kPa(kgf/cm2)29.40.3490.539~78(0.4~0.8)49~98(0.5~1.0)59~118(0.6~1.2)78~137(0.8~1.4)98~147(1.0~1.5)118~167(1.2~1.7)147~196(1.5~2.0)196~245(2.0~2.5)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。
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
水力旋流器
水力旋流器作为一种常见的分离分级设备,其工作原理是离心沉降。
当待分离的两相(或三相)混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后,产生强烈的三维椭圆形强旋转剪切涡流运动。
由于粗颗粒(或重相)与细颗粒(或轻相)之间存在着粒度差(或密度差),其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同,受离心沉降作用,大部分粗颗粒(或重相)经旋流器底流口排出,而大部分细颗粒(或轻相)由溢流管排出,从而达到分离分级的目的。
应用于固液分离、液气分离、固固分级、固固分离、液液分离、液气固三相分离。
水力旋流器的核心部件是旋流子,它是一个带有圆柱部分的锥形容器。
锥体上部内圆锥部分叫液腔。
圆锥体外侧有一进液管,以切线方向和液腔连通。
容器的顶部是上溢流口,底部是底流口(也叫排料口)。
一个空心的圆管沿旋流器轴线从顶部延伸到液腔里,这个圆管称为溢流管,也叫旋流定向器。
其内部形成的上溢流通道,以便稀浆上溢排出。
旋流器的尺寸由锥体的最大内径决定。
水力旋流器 (全面精炼版)课件
器、尾矿干排专用旋流器。
溢流管
进料管
基本构造
一个柱锥形腔体 一个切向进口(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。
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。
谢
谢
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
操作Байду номын сангаас数
操作参数主要是指给料浓度和给料压力。
给料浓度 越低,分级效率越高,溢流颗粒越细。(在稀薄浆液中颗粒 的离心沉降速度增大,颗粒间的干扰减小),反之亦然。 给料压力 越大,处理量越大, 溢流颗粒越细。
影响其分离粒度和分级效率的因素:旋流器的结构参数和操作参数
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。
水力旋流器
杨** 2017年4月17日
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理水力旋流器是一种常用的固液分离设备,广泛应用于石油、化工、环保、食品等行业。
它通过利用液体在旋转流场中的离心力和离心作用,将固体颗粒从液体中分离出来。
下面将详细介绍水力旋流器的工作原理。
1. 结构组成水力旋流器主要由进口管道、旋流室、底部排渣口、液体出口和固体颗粒收集室等组成。
进口管道将待处理的液体引入旋流室,通过旋转流场的作用,固体颗粒受到离心力的作用沿着旋流室壁面向下沉积,而较清洁的液体则从旋流室的中心部分流出。
2. 工作原理当液体进入旋流室后,由于旋转流场的作用,液体产生旋转运动。
在旋转过程中,液体中的固体颗粒受到离心力的作用,向旋流室的壁面沉积。
由于固体颗粒的质量较大,因此它们会沿着旋流室壁面向下沉积,最终通过底部排渣口排出。
同时,由于旋转流场中离心力的作用,较清洁的液体则会在旋流室的中心部分向上移动,经过液体出口流出。
这样就实现了固液分离的目的。
3. 工作效果水力旋流器的工作效果受到多种因素的影响,包括液体的流量、旋流室的尺寸、旋流室内的旋转速度等。
一般来说,较大的旋流室和较高的旋转速度可以提高固液分离的效果。
此外,固体颗粒的粒径和密度也会影响分离效果,较大的颗粒和较高的密度会更容易被分离出来。
4. 应用领域水力旋流器在各个行业都有广泛的应用。
在石油行业,它可以用于油水分离、沉淀罐的清理等;在化工行业,它可以用于固液分离、废水处理等;在环保行业,它可以用于污水处理、固体废物处理等;在食品行业,它可以用于果汁、牛奶等液体的澄清处理。
总结:水力旋流器是一种通过旋转流场实现固液分离的设备。
它的工作原理是利用离心力和离心作用,将固体颗粒从液体中分离出来。
通过合理设计旋流室的尺寸和旋转速度,可以实现较好的分离效果。
水力旋流器在石油、化工、环保、食品等行业中有广泛的应用,可以用于油水分离、废水处理、污水处理等。
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第2 9卷
20 0 7年
第 3期
6月
西 南 石 油 大 学 学 报
J u a fS u h s er lu Un v r i o r lo o twe tP t e m i e s y n o t
V 12 o. 9
No 3 .
速度 约为 25m s . / 。具 体建 模过 程 见 文献 [ ] 下 面 8, 是试 验结 果 和模 拟 结果 的对 比。 图 1是文 献 [ ] 7 激光 测试 的切 向速 度 曲线 , 2 图 是本 文计 算机模 拟 的 切 向速度 云 图 , 3是 图 1的 图 数值 显示 。
作者简介: 梁政(90 , 汉族) 四川广安人, 16 一)男( , 教授、 博士生导师, 主要从事石油机械方面的理论研究、 创新设计及教学管理工作。
维普资讯
14 7
西南石油大学学报
20 07年
表1
= 0m 7 m截面 上切 向速度 ' 、 向速度 ' 以及 固体颗粒 (0I 的沉降速度 ' 3 / 径 / 3 5 m) x / 3 (m/ ) s
图 1 激 光 测 试 切 向 速 度 图 图 2 模 拟 切 向 速度 云 图
1 流 场数 值 模 拟 与试 验 对 比
本 文采 用 文 献 [ ] 光 测 试 水 力 旋 流 器 的 模 7激 型 。几何 结 构尺 寸 为 : 流器 圆柱段 直 径 7 m、 旋 5m
长度 为 7 m、 流 口直 径 2 5m 溢 5mm、 入 深 度 5 插 0 mm、 角 2 。 进 液 口直 径 2 锥 0、 5mm、 流 口直 径 底
以 z=7 面为 例 , 一 对 比两 曲线 各 点 的速 0截 逐
度值 , 除了曲线的极值点外其他点处两者 的误差均
不超过 5 。考 虑 到试 验 测 试 本 身 的误 差 , 以说 % 可 本文 的模 拟结果 与激 光测 试结 果完 全 吻合 。 由于数 值 模拟 结果 可 以很 方便 的读 取流场 中任 意点 的物 理 量 , 以流 场 的数值 模 拟结 果 ( 现 原始 数 据 见 表 1 为 ) 准来对 旋 流器 固体 颗粒 的运 动做定 量分 析 。
的和半经验的计算公式 。按其推导的理论依据大致 分为 平 衡 轨 道 法 J停 留 时 间 法 ' 、 阻 排 料 、 4 受 J 法 以及经验模型法 , 中平衡轨道法用 的相对 J其
较多 。 目前对 平衡 轨 道 法 的普遍 解 释是 : 在水 力 旋
流器 分离 过程 中 , 固体 颗 粒 所 受 的 离 心力 和 流体 当 的径 向阻力平衡 时 , 固体 颗 粒 建 立 径 向受 力 平 衡 对 方程 , 由此 计算 得 出 的那 些 颗 粒 粒 度 就是 旋 流 器 的 分离 粒度 ¨z。本 文认 为 这 种理 解 没 有 抓住 平 衡 轨 . J 道法 的核 心思 想 , 里 的平 衡 不 应 该 是 固体 颗 粒 的 这 受力平 衡 , 而是 “ 动上 的平 衡 ” 运 。本 文 在 对 水力 旋 流器 内部 流场数 值 模 拟 的 基 础上 , 其 内部 固体 颗 对 粒 的受 力 和运 动规 律 进 行 了详 细 的研 究 , 获得 了相 关 理论 研 究成果 。
Jn u
20 07
文 章 编 号 :10 2 3 (0 7 0 07 0 0 0— 64 2 0 ) 3— 13— 4
水力旋流器颗 粒沉 降速度与分离粒度研究
梁 政 任连城 吴世辉 , ,
( .西南石油大学机电工程学院 , 1 四川 成都 6 0 0 ; .河南油 田机械制造 总厂) 15 0 2
关键 词 :水力旋 流器; 固体颗粒 ; 沉降速度 ; 离粒度 ; 分 公式
中图分类号 : E2 T 96 文献 标 识 码 : A
分离 粒度 是水 力 旋 流 器 分 离 过 程 的质 量 指 标 , 也是选 择 计算设 备 和工 艺过 程控 制 的主要 依据 。分 离粒 度 同旋流 器 的结构 参数 、 操作 参数 有关 , 内外 国 学者 根据 不 同的假 设 条 件 提 出 了 各种 理 论 的 、 验 经
摘要 : 在试验和 流场数值模 拟的基础上 , 水力旋流器 内部 固体 颗粒的运动 行为进行 了具体 的研 究。通过 对 固体 颗 对
粒的运动和受力分析发现 : 固体 颗粒在沉降过程 中径 向合 力几乎 处处 为零 , 不存在 所谓 的径 向合 力为零 的一 个平衡 轨迹面 , 但存在 着一个径向沉降速度为零的轨迹 面, 这一轨迹面就是平衡轨 迹面法 所要 寻找 的; 次推 导 出了该 轨迹 首 面半径与 固体颗粒直径 、 水力旋流器 自身几何参数 以及操作参数之 间的定量表 达式。
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图 3 不 同截面切 向速度 曲线 图
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收稿 日期 : 0 7一叭 一2 20 6
基金项 目: 四川省教育厅 自然科学重点实验 室专项基金 ( 06 D 4 ) 省部共建教 育部重 点实验室项 目(0 6 T 0 ) 20 Z 03 , 2 0 S S2 。