水力旋流器流体的运动形式

水力旋流器是一种利用离心沉降原理进行分离的分离装置，对矿浆进行分类或浓缩。因其结构简单，工作量大，分离效率高，成本低，维修费用低，已广泛用于矿物加工，石油和化工等领域。水力旋流器的结构和尺寸对于分离至关重要，水力旋流器的直径和下溢是非常重要的参数，影响工作能力和分离效率。对于较大的旋流器直径，分离效率低，但工作能力高，因此，如果大直径的分离器分离效率得到满足，则优选。对于固液旋液分离器，增大底流会增加底流的流速。但是，如果下溢量太大，大量的水将从底流管的出口流出，从而损害了底流管的功能。相反，如果下溢直径过小，则可能会堵塞固体颗粒，特别是对于进料浆液的较大浓度扰动时，会发生这种情况。因此，设计合适的水力旋流器直径和下溢管的尺寸是提高水力旋流器分离效率的关键。

水力旋流器的结构看起来非常简单，但其结构与产能、分级效果的要求是非常高的，高匹配度才能提高效率和产能。结构因素是直接影响旋流器内部流体的流动形式、运动方式。水力旋流器中流体运动主要有以下几种形式：内、外旋流，盖下流、平衡流、零速包络面。内外旋流的旋转方向相同，均为顺时针或者逆时针，但是旋流的运动方向相反，外旋流自上而下，内旋流自下而上。盖下流也叫短路流，是由于离心力和筒体内壁摩擦力的作用下，一小部分受到管口、压力的影响突然释放，先向上碰到顶盖再向下运动，最后和溢流一起从溢流口排出，由于这部分料浆没有经过分离直接混入溢流，所以直接影响分离效果。平衡流是内、外旋转的两股两相流体，由于溢流口大小不同、插入 深度不同，因此存在料浆来不及从上下排料口排出，而未被排出 的这部分料浆流体在溢流管和筒体之间，一直做上下来回平衡循环旋涡运动，形成平衡涡流。但这部分运动一般不影响效率。零速包络面是由于内外旋流的运动方向不同，内旋流是由外旋流运动形成的，相对来说有一个分离面，也就是有一个轴向速度趋近于零的流体分离轨迹面。