水力旋流器 – 提高物料分类和分离的效率

水力旋流器通过离心力分离物料. 密度较低的轻相呈螺旋状流向溢流出口，而密度较高的重相则流向中心并通过底流出口排出.

溢流出口平均 OC 值曲线显示了随 Dc 增加而变化的趋势.

流量

进料在压力下切向送入水力旋流器，并引起离心力沿其锥形壁向上和向下移动, 作为响应向上和向下推动较重的相. 随着直径的每次减小，速度都会增加，以实现最大分离; 浓缩固体在顶点出口.

必须建立适当的流速，以便在溢流中产生所需的材料浓度. 速度的变化可以改变内部和外部涡流中的粒子轨迹, 最终改变分流比.

Bicalho 等人报道，在某些参数内增加进料流量可以增强离心力场并提高整体分离效率, 但超过这些参数可能会降低颗粒的有效保留时间和液滴分流比. 所以, 必须保留适当的记录，以识别性能偏差或退化，并评估是否必须采取维护措施来恢复最佳性能.

浆料以高速切向引入旋风分离器的圆柱形区域，然后通过其几何形状和压力加速，产生强烈的离心力, 使浆料的轻组分和重组分分离, 重颗粒通过其顶端出口的溢流排出，而较轻的成分继续落到圆筒底部并在那里收集.

增加进料压力可以通过改变内部和外部涡流来提高分离效率和底流浓度, 从而产生更高的分流比.

过度的湍流会在水力旋流器内产生侵蚀，在其衬里留下磨损螺旋，并可能在其底流中造成绳索, 因此，必须定期评估每个水力旋流器的性能，并与维护记录或制造商规格进行比较，以识别偏差或退化. 记录保存有助于快速识别任何重复出现的问题，以便维护人员可以做出相应的计划.

旋风分离器长度是提高物料分级和分离效率的重要因素, 因为它决定了向其中的颗粒施加多少离心力. 一般来说, 它的长度越长, 其分离过程变得越完整.

大颗粒在进入旋风分离器之前会被暂时阻滞, 而较小的则高速加速 – 导致较大颗粒的入口速度较低, 这有助于最大限度地减少侵蚀并延长旋风分离器的使用寿命.

材料分离的理想长度取决于其所需的切割尺寸. 当应用于矿物应用时, 例如, 这通常意味着选择一个切割尺寸，其中大多数固体报告到溢出流，只有一些固体报告到下溢流; 通常，该目标切割尺寸决定了每种应用中使用的旋风分离器直径.

涡流探测器是高效旋风分离器不可或缺的组成部分. 它们充当团队离心力和团队阻力之间的接口 – 类似于绳子两端绑着的两面旗帜之间的拔河比赛. 当离心队将粒子拉近旋风外壳时，而阻力队将粒子推开.

这解释了为什么入口截面设计和锥角对分级锐度有影响. 例如, 弧形入口产生更强的径向加速和预分类效应，有助于维持 Cc (数字 17).

为旋风分离器供料的泵在其容量和切点方面也发挥着不可或缺的作用, 因为它们的速度改变了旋风分离器的流量和压力, 最终改变其分离特性; 例如, 降低泵速会导致更粗的切割, 同时增加它可以产生更精细的; 容量也由其顶点的大小决定.