水力分級旋流器

水力分級和水力旋流分級原理與特點

水力分級過程實質上是利用流態化原理來實現顆粒分級的。在重力場中的水力分級管內流體向上流動而固相顆粒受重力作用在其中向下沉降。由于一定大小的顆粒在一定的流體系統中的重力沉降終速是一定的于是可以通過調節分級管內流體的速度調節分級管柱段部分直徑或流體體積流量來獲得所需的分級粒徑。由于重力場中的水力分級受到重力場強度的制約使顆粒的分級臨界粒徑下限、分級過程所需時間以及分級設備體積等增大所以往往引入旋轉流來強化水力分級過程。在旋轉流體內由于離心力場的作用顆粒進行離心沉降。顯然當離心分離因數較大時離心沉降終速比重力沉降終速大得多。因此在處理細粒級顆粒物料時水力旋流分級比重力分級要有效得多。水力旋流分級通常在水力旋流器或稱旋流器內完成。

水力分級旋流器工作流程

水力分級是煤泥在水流中按其沉降速度的差別分成不同的粒級的過程。水力分級是在水平、垂直或旋轉水流中進行的。煤泥在煤泥水中的沉降速度應按干擾沉降速度公式計算。 煤粒在水中的自由沉降速度按斯托克斯公式求得： 
                           式1 
0v——煤粒在水中的自由沉降速度，cm/s; 
d——煤粒的粒度，mm； 
x——煤粒的形狀系數，一般取x=0.7; δ——煤粒的密度，g/3cm； 
Δ——水的密度，Δ=1 g/3cm。 
煤粒在水中的干擾沉降速度按下式計算： 
n0(1)STvv??λ             式2 
0v——煤粒在水中的自由沉降速度，cm/s; 
STv——煤粒在煤泥水中的干擾沉降速度，cm/s; 
 n——實驗系數，一般取n=5~6; 
λ——給料煤泥水的固體容積分數，
（以小數表示）。  由式1和式2可知，煤泥在煤泥水中下沉的快慢取決于顆粒的密度、粒度和煤泥水的濃度。因為沉降速度和煤粒直徑的平方成正比，所以煤泥的沉降速度主要取決于顆粒的尺寸。粒度大，下沉速度快；粒度小，下沉速度慢。 
水力分級旋流器是利用離心力加大煤泥沉淀速度的煤泥分級裝置。由于它結構簡單，便于制造，處理量大，沒有運動部件等優勢，目前得到廣泛應用。

水力分級旋流器結構

上部為圓柱體，下部為圓錐體。在圓柱體的中央插有溢流管，在圓錐體的底部開有排料口，進料管與圓柱體相切連結。