水力旋流器是目前比较常用的一款分级设备,具有分级效率高、占地面积小、处理能力大的特点,矿浆在进入水力旋流器内时需要压力给矿,那么矿浆在经给矿口进入旋流器时的流速对分级效果有什么样的影响呢?这里通过入口流速对切向、径向、轴向三个方向速度的影响进行分析。
水力旋流器内流体的运动形式
水力旋流器内流体存在六种运动形式:外螺旋流、内螺旋流、短路流(盖下流)、涡旋流、零速包络面和空气柱。在经激光测试仪对水力旋流器的分布速度进行测试后,为了说明液流在旋流器内的速度分布,流体的速度场一般采用圆柱座标系表示成切向速度、径向速度和轴向速度三个分量。
切向速度的分布
在溢流管的外围空间,切向速度沿径向变化不大;锥体部分,在半径的大部分区域切向速度随半径的减小而增大,呈半自由涡运动,至溢流管半径的0.5~0.7倍处,切向速度转而随半径的减小而减小,呈强制涡运动。切向速度的最大值达到入口速度的1.5~2倍。随入口的流速增大其切向速度的分布情况并没有改变,但切向速度值整体呈现增大趋势,旋流器内流场的强度也随之增大。
径向速度分布
溢流管外围空间,径向速度在零速上下波动,同切向速度一样,随半径的减小而增大,只是在锥体上部靠近器壁处局部表现为随半径较小径向速度减小。不同的入口速度下,速度规律基本相同,随入口流速增加,轴向速度值增大,对轴向零速过渡区位置和大小并未形成明显的影响。
轴向速度分布
溢流管外围空间,中间部分液体向上流动,四周液体特别是靠近器壁液体则向下流动,形成不对称的双环流;外侧环流在向下流动中不断扩大,并充满溢流管下部外围整个区域,其中一部分直接进入到溢流管内,称为短路流;锥体部分,在外层向下流动与内层向上流动的液流中间,存在着零速转变点。将各处速度为零的点连接起来可得到一个圆锥面,该面称作轴向零速包络面。随着入口流速的增加,油相体积分数的曲线高度也在增大。入口流速增加会影响油相出口的油相分布速度越大油相分布越集中于轴心。
由此可见,水力旋流器的入口流速对旋流器的分级效果影响还是有的,但是矿浆浓度对分级效果影响更大。另外椎体角度、溢流管插入深度、圆柱体高度以及给矿频率的大小等参数,也会对旋流器的分级效果产生不同程度的影响。鑫海是国内专业的水力旋流器生产厂家,如果在水力旋流器使用过程中遇到困难,请联系我们。