三錐旋流器

三錐旋流器

與傳統的柱錐旋流器相比，新型旋流器的設計由三段錐體組成。第一段錐體角度較大，使旋流器內流體的切向速度達到較大，增大離心力場；第二段錐體較小，錐段長度較大，使被處理礦漿在此有足夠的時間和空間進行充分交換；第三段錐體帶有較大的錐體角度和直段結構，有利于降低旋流器底流中細顆粒的夾帶量，其溢流管直徑和底流口直徑按照物料粒級組成和對分離粒度的要求計算確定。

三錐旋流器的錐體的三種角度一般有短錐型、標準型與長錐型

　　一、短錐型旋流器：用于粗粒分級和選別的場合。其使用環境有兩種類型：

　　1.錐角低于20°~15°時不能得到所需的工藝指標，當處理比較濃而且顆粒粗大的礦漿，并要求底流中濃度不高時，不能采用20°以下錐角的旋流器。這也主要是因為小錐角情況下底流口直徑較小，易發生堵塞，以至于無法正常工作。

　　2.當采用大錐角旋流器時，雖然這種情況下其中的空氣柱直徑比小錐角的更大，但在同樣的排料能力下，大錐角的底流口仍比小錐角的更大，因而不易堵塞。

　　3.實際采用的短錐型旋流器也有許多錐角大于40°，在重懸浮液選礦和合金產品的分選中，采用錐角為40°~120°的旋流器。

　　二、標準型旋流器：用于分級或脫泥的旋流器的錐角接近于20°，亦即這種條件下一般采用標準型旋流器。當用于濃縮、澄清和細粒分級時，如當處理低密度物料的稀礦漿，而且要求得到粒度較細的溢流時，多用長錐型旋流器，甚至采用錐角為5°以下的旋流器。對于用于油-水-液分離用的旋流器，錐角更小，為1.5°。因而這種旋流器一般很長，對制造加工提出了更高的要求。

　　三、長錐型旋流器：旋流器內的流體阻力隨著錐角的增大而變大。在同一進口壓力下，由于流體阻力增大，其生產能力要減少，大錐角的旋流器中，流體的切向速度比小錐角的要高一些，但由于顆粒的停留時間較短，所以其分離粒度隨其錐角的增大而增大，總分離效率降低，而底流中混入的細顆粒較少。

　　由此可知，根據旋流器的錐體角度的不同，可使用不同的施工環境中，對于這一點操作者必須深入了解。

三錐旋流器在方山選煤廠的應用研究

粗煤泥的分選效果一直是影響選煤廠精煤產率和效益的關鍵因素，近年來隨著采煤機械化程度的提高和分選過程中對煤的粉碎，0.3mm-3mm粗煤泥含量逐漸提高，據統計粗煤泥占原料煤約20％左右，此部分煤泥中含有精煤（10％灰分）60％左右。故從粗煤泥中提取更多的精煤，減少其因主選分選機分選效果不好而進入中煤或煤泥而造成選煤廠經濟效益下降，已成為各選煤廠亟待解決的問題。本次研究就是考察一種新型粗煤泥分選設備——三錐旋流器在方山選煤廠的應用情況。通過實驗室試驗確定其可行性然后在現場應用。通過觀察對選煤廠工藝系統的改善情況，以及比較應用三錐旋流器分選粗煤泥前后的產品及相關的數據對比，計算應用三錐旋流器給選煤廠帶來的經濟效益上的增益，從而證明其應用價值。

　　此次研究大體分為三部分:1、從現場取樣然后按選廠要求進行實驗室試驗，初步觀察與評定三錐旋流器對該廠煤泥的分選效果;2、按比例擴大實驗室設備到現場進行工業試驗，觀察三錐旋流器的實際應用效果，同時對新設備進行定型;3、設計新的煤泥分選流程安裝新設備，在生產過程中取樣分析，觀察新設備運行情況，同時比較改造前后煤泥分選效果。

　　經過我們試驗研究以及現場改造，方山選煤廠的粗煤泥分選得到了改善，綜合分析其創造的經濟效益大約為每年1300萬元，經濟效益十分可觀。是一項成功的改造，并驗證了三錐旋流器的實際應用效果的良好。

　　新設備的設計與制造一直是提高粗煤泥分選效果一個重要研究方向，三錐旋流器作為一種新型粗煤泥分選設備，如果它的實用性得到印證，其價值將不僅在于改善了方山選煤廠的工藝流程，提高了經濟效益，同時還為其他在粗煤泥分選上存在問題的選廠的改造增添了一項可選工藝，也能夠為國家關于提高煤炭的綜合利用率做出貢獻。

為了突破柱錐型傳統結構，根據水力旋流器內流場分布設計了帶有三段不同角度錐角的高效節能型水力旋流器，實踐證明新型高效水力旋流器具有分機效率高、分級力度小、處理量大、能耗低等優點。這些將對水力旋流器的結構發展起到較大的推動作用。