从理论与生产实践证明：在小直径水力分级旋流器组的结构参数不变的情况下，其受入料压力、入料量、浓度的影响较大。
一、工作原理
水力旋流器的分级原理：矿浆在一定的压力下通过切线方向进料口给入旋流器，于是在旋流器内形成一个回转流。在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，因而产生的离心力也最大。矿浆向周围扩散运动的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过底流口吸入空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。
二、操作因素的影响
（1）入料压力是旋流器工作的重要参数。提高入料压力，可以增大矿浆流速，物料所受离心力增大，可以提高分级效率和底流浓度，但通过增大压力来降低分级粒度收效甚微，动能消耗却大幅度增加，旋流器整体特别是底流嘴磨损更加严重。
（2）入料量：增大入料量，分级粒度变粗，减小入料量，分级粒度变细。
（3）浓度：当旋流器尺寸和压力一定时，入料浓度对溢流粒度及分级效率有重要影响。入料浓度高，流体的粘滞阻力增加，分级粒度变粗，分级效率降低。
（4）入料粒度：入料粒度的变化会明显地影响水力旋流器的分级效果。在其它参数不变时，入料中小于分级粒度的物料含量少时，则底流中的细粒含量少，浓度高，而溢流中的粗颗粒含量增加，旋流器的分级效率下降；当入料中接近分级粒度的物料多时，则底流中的细粒物料多，溢流中的粗粒物料多，分级效果下降。
三、实际生产状况
在生产实际过程中，主要存在精煤粗煤泥灰分波动大、小直径旋流器入料压力不稳、浮选跑粗等问题。
（1）粗煤泥灰分波动大
（2）小直径旋流器入料压力不稳
（3）溢流粒度组成变化大
由于进入小直径旋流器组的压力不稳定，将带来分级粒度的波动较大，导致溢流中出现粗颗粒影响浮选的分选效果。在压力减小时，小直径旋流器的分级粒度变大，同时部分高灰细粒进入底流致使粗煤泥的灰分升高。
四、总结
在实际生产中证明，小直径水力旋流器组在结构参数不变的条件下，其受入料压力、粒度组成、入料量、矿浆浓度的影响较大。因此，在实际生产中如何控制其入料压力、浓度、粒度是保证小直径旋流器组正常运转的关键问题，应该引起高度的重视。
水力旋流器分级原理 水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。 水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。 为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。 液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。 将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。 因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。 旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。 沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓度降低。但此时对给矿体积影响并不大。沉砂口的大小与溢流管直径配合调整，是改变分级粒度的有效手段。 锥角的大小影响矿浆向下流动的阻力和分级自由面的高度。一般来说细分级或脱水用的旋流器采用较小锥角，最小达到10。~ 15。;粗分级或浓缩用时采用较大锥角，多为20。一45。旋流器的圆柱体高h，对处理能力无大影响，但对分级效率和分级粒度则有一定的关系。增大圆柱体高度与减小锥角的效果大致相同，可以使分级粒度变细并提高分级效率。溢流管的插人深度一般接近于圆柱体高度，但当凶枉体局度超过它的直径较多时，并可降低该值。为了避免矿浆短路流动，溢流管口的下缘应距给矿口有足够距离。 旋流器的操作乍参数包括给矿压力、矿石粒度组成、给矿浓度以及溢流和沉砂的排出方式等。
常用旋流器介绍及常见故障处理 常用旋流器介绍及常见故障处理 一、常用旋流器有以下几种：分级旋流器、重介旋流器、水介质旋流器 工作原理：旋流器依靠离心沉降进行分离。将需要分享的两相混合液以一定的压力从旋流器圆筒端上部的进料口送入，从而在旋流器内形成强烈的旋转运动。由于轻相和重相之间的密度差异或粗细颗粒之间的粒度差异，所受的离心力和流体曳力大小不同，大部分的轻相（或细粒级）通过旋流器溢流口排出，而重相（或粗粒级）则由底流口排出。 (一) 分级旋流器就是我们几个厂常用的一二级旋流器主要依据颗粒的粗细进行分级。（二）水介质旋流器: 水介质旋流器又称为自生介质旋流器。它是用水和入料中的细颗粒形成的介质分选，而不需要外加高密度介质，由于实际分选密度和介质密度差别较大，所以在水介质旋流器中粒度分级的作用较明显。为获得较好的按密度分选的精度，对旋流器的设计进行修改并且限制入选煤的粒度范围不要太宽（例如" -20mm,-13mm或-6mm）。 典型的水介质旋流器如图所示。它的主要特点是圆锥段较短，锥角较大和较长的溢流管。单锥有90°和75°两种，也有用三段不同的锥角（复锥水介旋流器）。这种设计有利于降低粒度分级效应，改善按密度分级的效果。溢流管离圆锥段愈近，低密度的大颗粒达不到它的沉降末速，愈不容易被离心力抛到筒壁，而被上升流带入溢流管排出。水介质旋流器的锥体有一个大的锥角，锥体角度的增大会产生一个向上的推力使得重密度颗粒产生悬浮的旋转床层，密度小的颗粒不能穿透该床层进入底流，通过溢流管排出，成为精煤产品，重介质（如矸石）则通过底流口排出。 水介质旋流器作为一种简易可行的分选设备，具有结构简单、生产费用低、工艺系统简单、分选下限低及处理量较大等优点。但其分选精度较差、溢流不经过脱泥达不到精煤灰分要求。单机处理能力最大可达40T/H，单段水介质旋流器只适用于粗选，若用两段水介质旋流器分选则可取取得较好的效果，尤其是处理易选煤。水介质旋流器主要用于处理易选末煤和粗煤泥、跳汰中煤再选、氧化煤泥以及脱除煤中的黄铁矿。 水介质旋流器主要有Ф200、Ф350、Ф500等几种规格，可以与跳汰机、重介质旋流器组成分选系统，以增大选煤厂的处理能力；或用于洗选跳汰中煤；水介质旋流器也可以用于回收煤泥沉淀池中的煤泥。 （三）重介质旋流器 选煤用的重介质旋流器是在分级旋流器基础上发展起来的。重介质旋流器是在离心力场中进行分选的设备，基本原理是利用阿基米德原理在离心力场中进行的。由于离心力比重力大几十甚至几百倍，故对细粒和密度差别小的物料，在离心力场中比在重力场中有效的多。主要用于分选50～0.5mm煤。近年来，随着技术的进步，大直径旋流器不断应用于生产实践，分选粒度上限逐渐加大，如1200/850无压三产品旋流器的分选粒度上限可达80～90mm，一般应用50mm，重介质旋流器的适用范围正逐步加大。重介质旋流器是一种结构简单、无运动部件的选煤设备。根据机体结构和形状分为圆锥型和圆筒型两产品重介质旋流器；双圆筒串联型和圆筒与圆锥串联的三产品重介质旋流器。旋流器的各结构件分为整体铸造和耐磨内衬两种形式。整体铸造材料常用的有耐磨合金和聚氨酯等，耐磨合金材料常用的有Cr15M03、抗磨复合材料、硬质合金等；耐磨内衬材料有耐磨钢玉衬片、碳化硅和聚氨酯等。 第一节两产品重介质旋流器 两产品重介质旋流器按其原料煤给入方式分为有压（切线）给煤式和无压（中心）给煤式两
焦作煤业（集团）白云煤业有限公司 新河矿选煤厂 旋流器类 技 术 要 求 编制人： 审核人： 技术审核人： 新河矿指挥部 2010年6月10日
焦作煤业（集团）白云煤业有限公司新河矿选煤厂 旋流器类招标技术要求 一、总则 1、焦作煤业（集团）白云煤业有限公司新河矿选煤厂位于焦作市东部的修武县城北部，西距焦作市市区12km，南距修武县城2km，行政区域隶属修武县五里源新乡。属河南煤业化工集团焦作矿区。 2、本技术条件的使用范围仅限于焦作煤业（集团）白云煤业有限公司新河矿选煤厂生产系统。 3、本技术条件提出的是最低的技术要求，并未对一些技术细节做出规定，也未充分分述有关标准和规定的条文。供货（施工）方应保证提供符合相应技术条件和工业标准的优质产品。 4、如果投标方没有以书面形式对本技术条件的条文提出异议，则认为供方可以提供完全满足技术条件的产品。不管是多么微小异议都应在投标书中以“对技术要求中的意见和同技术要求的偏差”为标题的专门章节中加以详细描述。 5、本技术条件作为定货合同的附件。 6、投标方应按照本文件的要求提供商务报价和详细的技术方案投标。投标方提供的设备及配件的功能、性能应完全符合招标方指明的标准，并满足或高于招标方的要求。对于本文件未规定的有关设备性能，投标方应在标书中明确提出，并陈述其理由。 7、投标方应根据本文件的要求所提供的技术方案标书和商务报价应单独分册，其中：技术方案标书要求提供6套（电子版一套）。供方提交的文件和资料，包括与项目有关事宜联系的所有来往函电，以及技术服务、技术培训时所使用的工作语言均应为中文。 8、所提供的设计、设备和相关文件应使用中国单位制（GB）。 9、标志和铭牌 每台设备应设有一个铭牌，固定在设备的外壳上，文字的尺寸应便于清楚、方便的观察。铭牌应符合API标准的要求。
旋流器工作原理、影响因素及参数 影响水力旋流器工作指标的参数 影响水力旋流器工作指标的参数可分为两大类：结构参数和工艺参数。其结构参数主要有：水力旋流器的直径、给矿咀尺寸、溢流管的直径、排矿咀的直径、锥体角度、溢流导管尺寸和安装方式等。而工艺参数主要有：进口压力、固相粒度特性、给矿固体含量、矿物组成和固体密度、液相密度或矿浆密度、液相粘度或矿浆粘度、温度等。 一、结构参数的影响 1、水力旋流器的直径 水力旋流器的生产能力和分离粒度随着其直径的增加而增大。因而一般在要求溢流粗，生产能力高时可选择大规格的水力旋流器，而要获得细的溢流，则采用较小规格的水力旋流器。由许多国内外使用水力旋流器的经验来看，给矿的粒度特性和磨矿条件的不同，选择也不一样。一般来说，给矿中“难分”粒子较少，原矿浆浓度不很高时，可用大直径的水力旋流器；对于含有细粒矿泥的浓矿浆，宜选用中等和小直径水力旋流器。 2、给矿口的断面尺寸 在不同结构的大多数水力旋流器中，矿浆经过渐缩的给矿咀进入旋流器，给矿咀中最狭窄部分算给矿口。根据实践证明：给矿口的尺寸变化对生产能力影响较大，但对水力旋流器工作的质量指标并无多大影响。 3、溢流管直径 溢流管直径的变化影响到水力旋流器的所有工作指标。当进口压力不变时，在一定范围内增加溢流管直径，水力旋流器的生产能力成正比地提高。而在生
产能力不变的情况下，随着溢流管直径的增大，进口压力呈二次方减小。 4、排矿咀直径 水力旋流器在开路循环工作中，其排矿咀直径的改变，对生产能力的影响较小；而在磨机组成闭路循环中，当其沉砂经过磨机重新返回水力旋流器时，排矿咀直径对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些规律：①沉砂中的含固量增加到某一限度；②溢流粒度增大；③溢流产率增加，沉砂产率相应减少；④分级效率提高到最大值，然后开始下降。而当排矿咀直径超过溢流管直径时，水力旋流器的工作遭到破坏。因而沉砂含固量、溢流产率、边界粒子粒度和分级效率等，均取决于排矿咀直径，也随排口比而变化。 5、排口比（即排矿咀直径与溢流管直径之比） 排口比是水力旋流器工作最重要的一个几何参数。排口比的改变，对水力旋流器所有工作指标均有极大影响。首先影响到沉砂和溢流体积上的重新分布。相对沉砂量随排口比的增大而增加，溢流产率和沉砂含固量因此而降低，溢流和沉砂的固相变得更细。但是溢流的固相粒度只是下降到一定界限，进一步增大排口比会使分级变坏。而当改变水力旋流器的给矿浓度和粒度特性时，采用同一排口比相应有不同的指标。排口比一般在0.15-1之间，视具体情况而定。 6、锥体角度 流体阻力随着水力旋流器锥角增加而变大。在同一进口压力下，体积生产能力因此而减小，尽管大锥角水力旋流器中的切向速度比小锥角的要高些，但在其它条件相同时，粒子在内旋流中停留的时间要短些，因而溢流粒度随着锥角的增加而变大。一般最佳锥角接近20o。 7、溢流导管的尺寸和安装方式 溢流导管用于将水力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是水力
工作原理；旋风除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集与器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。 旋风除尘器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成。旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下、朝锥体流动，通常称此为外旋气流。含尘气体的旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。 旋风除尘器的优点是结构简单，造价便宜，体积小，无运动部件，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大；缺点是除尘效率不高，对于流量变化大的含尘气体性能较差。 旋风除尘器的选型步骤如下： （1）除尘系统需要处理的气体量。 （2）根据所需处理的气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。 （3）根据需要处理的含尘气体量Q，算出除尘器直径。 （4）必要时按给定的条件计算除尘器的分离界限粒径和预期达到的除尘效率，也可按照有关旋风除尘器性能表选取，或者按照经验数据选取。 （5）除尘器不需选用气密性好的卸灰阀，以防除尘器本体下部漏风，否则效率急剧下降。 （6）旋风除尘器并联使用时，应采用同型号旋风除尘器，并需合理地设计连接风管，使每个除尘器处理的气体量相等，以免除尘器之间产生串联现象，降低效率。 （7）旋风除尘器一般不宜串联使用。 1概述 旋风除尘器，是由旋风筒体，集灰斗和蜗壳(或集风帽)三部分组成，按筒体个数区分，有单筒，双筒，三筒，六筒等五种组合，每种组合有两种出风形式：Ⅰ型水平出风和Ⅱ型（上部出风）。对于Ⅰ型双筒组合者，另有正中进出风和旁侧进出风两种组合形式，Ⅰ型单筒和三筒只有旁侧时出风一种形式，四筒和六筒组合则只有正中进出风形式，对于二型各种组合，可采用上述Ⅰ型中的任意一种进风位置，该种除尘设备具有阻力小，除尘效率高，处理风量大，性能稳定，占地面积小结构简单，实用廉价等特点。适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。
对比分析螺旋分级机与水力旋流器的异同 在现在的矿物分级机器的市场上，螺旋分级机和水力旋流器算得上是比较主流的两种矿物分级机器。其中，水力旋流器算是第一代矿物分级机器，而螺旋分级机是第二代矿物分级机器。水力旋流器是第一代机器，但是也有一定的优势，螺旋分级机为第二代机器，现在大部分都在使用。水力旋流器与螺旋分级机的区别究竟有哪些呢？ 第一，螺旋分级机工作是十分稳定的，而且它的操作很简单，稳定的工作状态不但减少了维修、更换设备的资金，还保证了完工的时间，使工作更有保障。而螺旋分级机易于操作的特性更使得无论任何人，只要经过简单的培训，都可以轻松的上手对机器进行操作，也就是说，螺旋分级机对使用人员没有较高要求。相对而言，水力旋流器的操作就复杂一些，而且，操作的精度要求也比螺旋分级机要高。 第二，水力旋流器与螺旋分级机的区别还体现在分级效率上，螺旋分级机无论是在分级的效率还是在精度上都要好于水力旋流器，有一部分原因是因为水力旋流器压力达不到标准改变了最后物料排出的位置。螺旋分级机是将最后的物料在底部排出，而水力旋流器则是在入料口对面的侧边排出，也就是说，一旦压力达不到标准时，物料分层就会出现紊乱，所有物料都从产品口排出。 第三，水力旋流器与螺旋分级机的处理量也有些区别，每组每小时螺旋分级机的处理量为25立方米，30组螺旋分级机处理量为750立方米；而水力旋流器每组每小时的处理量为50立方米，12组水力
旋流器处理量为600立方米。 第四，螺旋分级机分选的产品为三产品，有矸石、中煤、精煤之分，可以将细矸石从煤粉中分离出，从而降低煤泥筛灰分，提高精煤精度。水力旋流器组只是对粗细物料的分层，对降低灰分效果不是很明显。成本核算，水力旋流器Φ350mm*12组为16万，结构比较复杂，维修率高，长期使用成本比较高。螺旋分级机Φ1.5m*30组为36万，结构简单，维修率低，长期使用成本比较低。 螺旋分级机与水力旋流器的区别大致的体现就是上面介绍的四点。
从理论与生产实践证明：在小直径水力分级旋流器组的结构参数不变的情况下，其受入料压力、入料量、浓度的影响较大。 一、工作原理 水力旋流器的分级原理：矿浆在一定的压力下通过切线方向进料口给入旋流器，于是在旋流器内形成一个回转流。在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，因而产生的离心力也最大。矿浆向周围扩散运动的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过底流口吸入空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。 二、操作因素的影响 （1）入料压力是旋流器工作的重要参数。提高入料压力，可以增大矿浆流速，物料所受离心力增大，可以提高分级效率和底流浓度，但通过增大压力来降低分级粒度收效甚微，动能消耗却大幅度增加，旋流器整体特别是底流嘴磨损更加严重。 （2）入料量：增大入料量，分级粒度变粗，减小入料量，分级粒度变细。 （3）浓度：当旋流器尺寸和压力一定时，入料浓度对溢流粒度及分级效率有重要影响。入料浓度高，流体的粘滞阻力增加，分级粒度变粗，分级效率降低。 （4）入料粒度：入料粒度的变化会明显地影响水力旋流器的分级效果。在其它参数不变时，入料中小于分级粒度的物料含量少时，则底流中的细粒含量少，浓度高，而溢流中的粗颗粒含量增加，旋流器的分级效率下降；当入料中接近分级粒度的物料多时，则底流中的细粒物料多，溢流中的粗粒物料多，分级效果下降。 三、实际生产状况 在生产实际过程中，主要存在精煤粗煤泥灰分波动大、小直径旋流器入料压力不稳、浮选跑粗等问题。 （1）粗煤泥灰分波动大 （2）小直径旋流器入料压力不稳 （3）溢流粒度组成变化大 由于进入小直径旋流器组的压力不稳定，将带来分级粒度的波动较大，导致溢流中出现粗颗粒影响浮选的分选效果。在压力减小时，小直径旋流器的分级粒度变大，同时部分高灰细粒进入底流致使粗煤泥的灰分升高。 四、总结 在实际生产中证明，小直径水力旋流器组在结构参数不变的条件下，其受入料压力、粒度组成、入料量、矿浆浓度的影响较大。因此，在实际生产中如何控制其入料压力、浓度、粒度是保证小直径旋流器组正常运转的关键问题，应该引起高度的重视。
第三章水力分级 4.3·1 概述 水力分级：水力分级是根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同，将粒度级别较宽的矿粒群，分成若干窄粒度级别产物的过程。 水力分级与筛分比较 分级的界线粒度 1）分级产物的粒度 分级产物的粒度以该产物的粒度范围（如0.25-0.5mm)表示，或分级产物的粒度(如大于或小于0·074mm)在该产物中的含量表示。 它仅说明分级产物的粒度范围，而不能表示出两种分级产品的分界粒度。 2）分级的分界粒度 a) 分级粒度 分级粒度是指按沉降速度计算的分开两种产物的临界颗粒的粒度. b) 分离粒度
分离粒度指实际进人沉砂和溢流中分配率各占50%的极窄粒级的平均粒度。 大于分离粒度的颗粒大多进入沉砂中，小于分离粒度的颗粒大多进入溢流中。 水力分级介质流形式及判断式 (1) 垂直运动。 v = v0 - u a 式中v。—矿粒在静止介质中的沉降末速; u a—上升介质流速。 (2) 接近水平、或回转 分级过程 分级过程的示意图见图2-3-1(a)，沉降末速大于上升介质流速的矿粒下沉到分级设备的底部，作为沉砂或底流排出;沉降末速小于上升介质流速的细粒级产物从上端溢出，成为溢流。如果要得到多个粒级产物，则可将溢流(或沉砂)在依次减小(或增大)的上升水流中继
续进行分级。 在接近水平流中进行分级时，最粗的颗粒较早地沉降下来，中等及细粒级的颗粒依次沉降下来，故在各分级室可得到不同粒度的沉砂，如图2-3-1(b)所示。最细粒级由分级室末端溢出。 在回转流中，颗粒根据径向速度差分离。介质的向心运动速度是决定分级粒度的基本因素。 水力分级在选矿中的应用 1）与磨矿作业构成闭路作业，及时分出合格粒度产物，以减少过磨。 2）在某些重选作业(如摇床选、溜槽选等)之前，作为准备作业，对原料进行分级，分级后的产物，分别给人不同设备或在不同操作条件下进行分选。 3）对原矿或选后产物进行脱泥或脱水。 4）在实验室内，测定微细物料的粒度组成。 4.3.2 水力分析 水力分析(简称水析)是借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法。 范围：常用于小于0·lmm物料的粒度组成测定。 常用水析法有三种:重力沉降法、上升水流法和离心沉降法。
3.4水力旋流器分级原理 水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。 水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。 3.4.2水力旋流器分级原理 为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。 3.4.2.1切向速度分布及旋流器内压强变化 3.4.2.2径向速度分布及颗粒粒度沿径向排列 3.4.2.3轴向速度u.的分布及对分级粒度的影响 液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。 将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。 3.4.3水力旋流器的工艺计算 3.4.3.1旋流器的处理能力 3.4.3.2旋流器的分离粒度 3.4.4旋流器操作技术 3.4.4.1影响旋流器工作的因素 A旋流器的结构参数 因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。 旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。 沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓
1．概述 水力旋流器是一种常见的分离分级设备，它可以完成液体澄清，料浆浓缩，固粒分级，液体除气与除砂，非互溶性液体的分离等多种作业。由于水力旋流器结构简单，无运动部件，设备紧凑，占地面积小，成本低廉，易于安装和操作、维护，处理能力大，运行可靠，分级分离性能优良等优点，被广泛地应用于矿山选矿、采矿、石油、化工、冶金、医药、废水处理等工业部门。 按照旋流器的作业特点，大致可将工艺流程分为开路和闭路两类。脱泥，浓缩，澄清多为开路；分级特别是磨矿回路中的分级作业多为闭路。下面简要介绍水力旋流器在一段闭路磨矿回路中的应用。 2．结构及原理 水力旋流器的结构较为简单，主体由上部圆筒部分和下部锥体部分组成。上部有进料口沿切线方向将矿浆导入，在圆筒中心有向上溢流出口管，锥体尾部有排砂嘴。基主要结构见图1。水力旋流器的圆筒部分与锥体部分形成一个旋流腔，矿浆由泵通过切向入口送入旋流腔内，从而在腔内高速旋转产生离心力场，在离心力作用下，矿浆内密度大的相或颗粒发生离心沉降，迁移到四周，从而沿壁面向下旋动，最后作为底流排出，细小颗粒离心沉降速度小，以相反方向以内层螺旋形流上升，通过流管排出。 在实际生产中，一段闭磨矿分级水力旋流器多采用规格较小的水力旋流器组。旋流器组由分浆器，溢流槽，沉砂槽等组成。由于水力旋流器的个数、配置方式及分浆器的构造不同，形成了水力旋流器组的多种多样结构形式。按水力旋流器的排列方式区分，有环形配置和直线配置，其中环形配置的水力旋流器组结构见图2。通常，在生产中并非所有的旋流器都开启，留作少数备用。 3．影响水力旋流器分离性的因素 影响水力旋流器分离性能的因素较多，具体来说可以分为结构参数（如旋流器直径，锥角，进料口、溢流口、排砂嘴直径等），物性参数（如矿浆固相浓度，颗粒大小，粒度分布等），操作参数（如进料压力，安装角度等）。 旋流器的结构在生产流程调试完成以后，如生产无重大变化，一般基本不变，而物性参数及操作参数因素中许多都是工艺确定的。 3.1物性参数的影响 固相浓度、物料颗粒大小都影响水力旋流器的分级效率。旋流器的分级效率随分散相颗粒尺寸的增加而提高，所以颗粒尺寸是影响旋流器操作性能的重要参数。旋流分级效率与固相浓度密切相关，给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率降低。如果工艺对溢流浓度没有严格的限制，尽量采用低浓度给料。用于分级的旋流器最佳工作状态应是沉砂呈伞状喷出，伞的中心有不大的空气吸入口。使空气在向上流动时，能携带内层矿浆中的细粒，从溢流中排出，因而有利于提高分级效率。 旋流器底流不同排出状况示意图见图3 3。.2操作参数的影响 影响水力旋流器分级性能的因素主要有进料压力和安装角度。水力旋流器的分级效率较高，但要求操作控制条件稳定。操作压力是水力旋流器运行成功与否的关键。在流量一定的条件下，要求在最低进料压力下能够在旋流器内产生涡流。要想获得水力旋流分级的满意指标，使进口压力保持在一个恒定的水平上
旋流器的分离能力与旋流器的公称直径有关，工程直径越小，能分离的颗粒就越小。旋流器的公称直径是指离心锥上部分圆柱筒的内径。根据工程直径的不同将旋流器分为除砂器、除泥器和微型旋流器三大类。参照石油天然气行业标准SY/T5612.3-1999，旋流器的分类标准及分离粒度级别如下： 1、除砂器 除砂器用于分离40-70μm的钻屑和30-50μm的重晶石。当振动筛不能装API140目筛网（100μm）或者更细筛网时，除砂器只能用于处理未加重钻井液。它们最初用于清除在地表层井段快速钻进时的高固相。在水基钻井液中，除砂器的分离点为40-70μm、密度为 1.6g/cm3。砂粒和较大的颗粒通过钻井液振动筛后被除砂器清除。 除砂器被直接安装在振动筛和除气装置的下游，直接从上游罐吸入，一般是除气装置的排出罐。除砂器中的排放物直接进入下游罐。吸入和排出罐通过每个罐底部的阀门来达到平衡。除砂器在钻表层井段时不间断的使用。开始起下钻后，可安装管汇来处理所有的地面罐的使用量。重晶石和聚合物加入钻井液后，一般不再使用除砂器了，因为除砂器会清除它们当中的大部分。 2、除泥器（含微型旋流器） 除泥器的锥筒有多种尺寸，常见的为50-150mm，可分离12-40μm的钻屑，也可分离8-25μm 的重晶石颗粒。直径等于50mm的微型旋流器分离粒度可达5-10μm除泥器安装在钻井液振动筛、沉砂罐、除气装置和除砂器的下游。除泥器的锥筒只是尺寸上与除砂器的不一样，工作原理却完全相同，应该使用单独的砂泵为除泥器提供进料，尽量不要用同一个砂泵同时供料给多个并联设备。 除泥器可以实现小至12μm钻屑的分离，它是减少平均颗粒尺寸和降低钻屑浓度的一种重要的设备。除泥器的进浆口也直接安装在上游罐，通常是除砂器的排出罐。除泥器吸入和排出罐通过一个或多个阀门，阀门尺寸一般推荐为： 直径φ=（mm） 其中，Qmax是许可处理量而不是钻井时最大的排量，单位为L/min。许可处理量应是最小排量的1.25倍，一般不用除泥器处理油基钻井液。
水力旋流器选型举例 【我来说两句】2007-1-29 16:22:24 中国选矿技术网浏览1184 次收藏 【摘要】： 在很长时间里，国产水力旋流器的品种很少，只有整体铸铁的和内衬辉绿岩铸石的两种类型；规格也很少，只有三、五种；质量还比较差，不耐磨，而且缺乏自动控制装置，因此，水力旋流器的工作过程很难调整，运转不正常，分级效率差，所以除在云南锡业公司等少数条件较好的有色金属矿选厂使用以外，大多数选矿厂都没使用，铁矿选厂则基本上不用。 直到20世纪80年代初，辽重从美国RS公司引进先进的水力旋流器生产技术，制造出内衬橡胶的克雷布斯型水力旋流器、水介旋流器、重介旋流器以及旋流器组，才使我国生产的水力旋流器品种、规格增加，质量也提高到新的水平。与此同时，国内也研制了新型旋流器。目前，与国外相比，国产水力旋流器在结构型式上和品种规格上逐渐增加，与国际先进水平的差距缩小，有些已经达到国际先进水平。 近10多年来，我国生产水力旋流器的制造厂增加了，这也表明它正在得到推广应用。国产水力旋流器的品种有：衬橡胶的、衬聚氨酯的、衬辉绿岩铸石的、整体铸铁的、全聚氨酯制的，全玻璃钢制的等。其中衬橡胶和衬聚氨酯的水力旋流器很有发展前途，目前普遍受到欢迎，全聚氨酯制的中小型水力旋流器是一个新品种，由于有多种优点也受到欢迎，正在推广。而普通整体铸铁的、衬铸石的和全玻璃钢制的水力旋流器，则由于不耐磨、笨重或只能一次性使用等缺点，目前正在逐渐被淘汰。 我国生产水力旋流器的主要厂家是辽重和威海市海王旋流器有限公司（以下简称威海海王，原威海鲸园聚氨酯厂），其他生产厂家有鑫海矿机、长沙矿冶院、昆明金山、宁化矿机、群英、赣矿、石城选设、云锡大屯耐磨设备厂（以下简称云锡大屯耐磨厂）、诸矿等。 国产水力旋流器的规格从直径10~1200mm，共10多种规格，这都是常用的规格型式，初步满足了国内选矿工业的需要。水力旋流器的规格以圆柱形筒体的直径（mm）表示。 1.辽重该厂生产克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器、普通整体铸铁水力旋流器、衬辉绿岩铸石水力旋流器、分级旋流器、水介旋流器、重介旋流器、克雷布斯型水力旋流器组和重介旋流器组。 克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器，其工作表面分别为软耐磨橡胶和灰口铸铁，给矿口均为渐开线形状，沉砂口直径均可用压缩空气调节。它们广泛用于选矿及其他工业部门的分级作业。 重介、水介和分级旋流器也是该厂从美国RS公司引进先进技术而制造的新型设备。其工作表面材质为硬镍白口合金铸铁，后者的硬度≥600HB。旋流器主体和溢流管使用寿命达3年，分级旋流器的沉砂口使用寿命为6~10个月，重介旋流器的沉砂口使用寿命为4-6个月。它们是选煤工艺流程中的主要设备。 上述引进技术生产的各种旋流器，其共同优点是结构简单、安装及维修方便、耐磨、使用寿命长。它们均已经过美国RS公司鉴定，产品质量达到了美国同类产品的质量标准。 (1)克雷布斯型衬胶水力旋流器。其技术性能列于表1，外形及安装尺寸见图1。 (2)整体铸铁水力旋流器。其技术性能见表2，外形及安装尺寸见图2、3。
无压三产品重介旋流器操作规程 https://www.doczj.com/doc/6e3774884.html,/html/2011/07/20/91769.shtml 规格型号：HWMC1400/1000 型，工作压力0.28-0.38MPa Q=400-500t/h 入料粒度50-0mm 一.工作原理 三产品重介旋流器是按阿基米德原理（即原料煤在密度大于低密度物料和小于高 密度物料的介质中按密度进行分选的一种方法）工作的。其工作过程：（原煤与悬浮 液混合物在一定压力下，沿切线方向给入第一段旋流器，在离心力作用下物料按密度 进行分层，低密度的产物经旋涡溢流和溢流收集箱排除，即精煤。高密度产物与受到 浓缩的悬浮液一起沿切线方向进入二段旋流器，由于高密度的浓缩，其密度增高，第 二段旋流器相当于高密度的分选，低密度的产物经旋涡溢流箱和溢流收集箱排除，即 中煤；高密度产物浓缩沿切线进入底流口排除，即矸石。是一种新形高效的选煤设备，采用无压给料，具有入料上限高、处理量大、分选效率高、工艺流程简单等特点，适 用于任意可选性的原煤。 二、三产品旋流器流程： 50-0mm采用无压三产品重介旋流器分选，粗煤泥采用煤泥重介分选，细煤泥脱泥 浮选，浮选精煤采用加压过滤脱水，尾煤浓缩后压滤回收，实现洗水闭路循环。 1、原煤准备流程 原煤经50mm分级后，+50mm块煤通过检查性手选，拣除木块、木屑、丝织物等杂物， 通过除铁器排除铁器后，破碎至50mm以下，掺入小于50mm原煤。 2、分选流程 50-0mm原煤至无压三产品重介旋流器分选，底流经脱介脱水后直接作为矸石产品，中间产品经脱介脱水后直接作为中煤；其溢流经脱介脱水后作为精煤产品。精煤脱介 弧形筛下的合格介质分流部分至煤泥合格介质桶，另一部分返回原煤合格介质桶。煤 泥合格介质进入煤泥重介旋流器分选，其溢流进入精煤磁选机磁选，精矿通过分流， 一部分返回煤泥合格介质桶以调节煤泥重介旋流器的分选密度，另一部分至原煤合格 介质桶，尾矿至粉精煤尾矿桶；煤泥重介旋流器底流至中矸磁选机磁选。精、中、矸 脱介筛下合格介质返回原煤合格介质桶，筛下稀介质至至各自的磁选机磁选，精矿返 回原煤合格介质桶。 精煤磁选尾矿至粉精煤磁选尾矿桶，中矸磁选尾矿至中矸磁尾桶，分别进入各自的粗 煤泥回收系统。 3、煤泥水流程
*金属矿山用水力旋流器* 海王公司生产的"海王"牌水力旋流器已广泛应用于黑色金属矿山、有色金属矿山的选矿工艺中。在铁矿、铜矿、金矿、镍矿等金属矿山的闭路磨矿分级、开路分级等单元操作中，提高了选厂金属回收率，增加了台时处理能力，提高了选厂的经济效益。 根据磨矿处理量的要求，对溢流细度的要求和沉砂浓度的要求，正确选择适合规格及型号的旋流器，是能否达到最优化工作条件的前提。海王公司生产的旋流器溢流管、底流口已系列化，对设计选型及现场调试带来较大的便利。 海王公司生产的旋流器已运用到选厂下列作业中： 1、选矿厂闭路磨矿循环及不同产品的再磨循环中的检查分级、预先分级和控制分级； 2、溢流和返砂分别再选时的分级； 3、为抛掉恶化选别过程细粒矿泥而进行的脱泥； 4、为节省药剂耗量而在浮选前的脱药； 5、脱泥的同时进行产品的浓缩或为了得到较浓的过滤机给料以便提高其处理能力而进行的浓缩。 闭路磨矿分级 闭路磨矿的水力旋流器是为获得规定粒度的磨矿产品的统一"磨矿机-分级机"机组的一个组成部分。闭路磨矿中水力旋流器的作用，一方面使规定粒度的产品进入溢流，而另一方面则是保持磨机在总负荷量、负荷的粒度组成和固体含量等各方面都达到最佳规范。 根据处理能力不同、所要求的细度不同，海王公司给用户提供Φ50、Φ75、Φ100、Φ125、Φ150、Φ200、Φ250、Φ300、Φ350、Φ500、Φ660等单机、并联机组或串联机组。 "海王"牌旋流器已广泛应用于一段磨矿、二段磨矿、精矿再磨分级作业中，得到良好的效果。
闭路矿用旋流器精矿再磨用旋流器 尾矿充填与筑坝 选矿厂尾矿送往尾矿库，尾矿中小于37μm的细砂不宜作为尾矿筑坝的材料。使用旋流器分级后，粗粒尾矿留在坝体部位，细粒级向尾矿池的尾部运动，细粒矿浆在流动过程中也自然分级，稀而细的尾矿流动过程中也自然分级，在尾矿库的尾部则有一段是澄清水区，可作为回水利用。 全尾充填工艺中，使用旋流器预分级浓缩，使大部分粗颗粒预先分离下来，降低后续过滤机的负荷，能达到较佳效果。 使用旋流器完成筑坝与充填作业，可以解决尾矿坝坝体漏矿、滩面塌陷、外排水超标等问题，可取得明显的经济效益和社会效益。 尾浆浓缩与澄清 矿浆浓缩与澄清 利用旋流器的离心分离作用，将矿浆中的固体颗粒从液相中脱离出来，从而完成料浆的浓缩或澄清作业。国外有使用旋流器代替浓密机的成功先例。海王公司曾在铁矿、金矿、钼矿等金属矿山中利用旋流器预浓缩，溢流进浓密机，旋流器的底流和浓密机的底流可以达到几乎相同的浓度。这样便大大降低了浓密机和过滤机的负荷。 但浓缩型与澄清型旋流器在作业目的的不同，在结构上也有所不同。浓缩型旋流器要求有足够高的底流浓度，澄清型旋流器要求有足够 *非金属矿山用水力旋流器*
实验十八分级效率的测定——水力旋流器法 一、目的要求 1．熟悉水力旋流器的操作过程，并通过采用选矿工艺中测定微细物料粒度组成的常用方法——淘析法来检验水力旋流器的分级效果；2．了解影响水力旋流器分级效率的主要因素，同时掌握淘析法。二、原理 矿浆在压力作用下，沿给矿管方向给入旋流器内，随即在圆筒形器壁限制下作回转运动，粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出成为沉砂产品，细颗粒向器壁移动的速度较小，被中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流产品，从而使物料进行粗细分级。 三、设备、试样及用具 1．φ50mm水力旋流器一台； 2．立式砂泵一台； 3．试样：采用-200目石英砂1.2公斤（供旋流器分级用）； 4．淘析用具：搪瓷盘、桶、脸盆、秒表、扳手、天平、毛刷等。四、实验步骤 1．测量沉砂口直径和溢流口直径；
图18-1水力漩流器结构图 a-水力漩流器构造；b-水力漩流器的工作情形 1-圆柱体，2-锥体，3-给矿管，4-沉砂口，5-溢流管，6-溢流管口 2．将1.2公斤试样配成浓度为10%的矿浆，倒入泵池内； 3．开动砂泵，待矿浆循环压力稳定后，同时分别接取溢流和沉砂两份样（每份样接取时间为3~5秒钟）； 4．停泵，清洗砂泵的循环系统； 5．将接取的溢流和沉砂样分别进行淘析； 6．将淘析产品分别沉清、烘干、称重，将数据记入表中。 五、数据处理 按下式计算物料的分级效率
（18-1） （18-2） 式中：h —分级效率（%）； a —给料中小于分离粒度（-0.37mm ）的含量（%）； b —溢流中小于分离粒度（-0.37mm ）的含量（%）； q —沉砂中小于分离粒度（-0.37mm ）的含量（%）； g —溢流产率（%） 表18-1检验分级效率记录表 产品名称 重量（克） 产率（%） -0.37mm 实验条件 重量（克） 含量（%） 溢流 试料： 溢流口直径 沉砂口直径： 矿浆浓 沉砂 原矿
重介旋流器分选原理 重介选在矿物分选中的作用 重介选可用于矿物的预选和精选。重介选的主要优点是效率高、理能力大、吨物料加工费低。而且其它方法难以处理的物料，也能进行有效的分选。作为预选设备，重介选是唯一能以0．1g·ml 密度差(即有用成分与无用成分的密度差)进行分选的一-种方法。重介旋流器的出现不仅改善了分选效果，而且入选物料粒度下限可达到0·5ar m。重介旋流器还能移处理细嵌布的入料矿物，而且使用范围还可扩展到以前认为不能够预精选的物料。在煤炭工业研制出了自生重介系统(矿物细料作为分选介质)用于回收下限0．1ram的细粒入料。选煤工业中斯研制出了直径为1．2m的粒度重介旋流器(LA RCODEM S)，入料粒度为10—0．5mm，解决了粗粒煤和细粒煤须分别处理的问题，从而简化了流程。几种使用中的旋流器类型用于重介选的主要有两种旋流器。一类是标准旋流器，如荷兰的DSM旋流嚣，其结构与普通分级旋流器的不同处主要在于结构强度大及底流口直径一旋流器直径比大，特别是在处理大块入料时。这主要反映在入料口和底流口直径上，其设计入抖粒度至少为25arm。另一类是圆筒型旋流器，包括DWP，Tri，Flo和Lareodems于结构强度大及底流口直径一旋流器直径
比大，特别是在处理大块入料时。这主要反映在入料口和底流口直径上，其设计入抖粒度至少为25arm。另一类是圆筒型旋流器包括DWP，Tri，Flo和Lareodems旋流器。介质不是同矿物一起而是单独由泵打入倾斜放置的旋流器低端。如图1所示，物料沿轴向给入(带极少量介质)旋流器的顶端}沉物则以控制的反压力沿旋流器筒俺切线方向排出，而浮物剐从旋流器的底部轴线方向 排出。 TriFlo与DWP及大粒度重介旋流器主要区别是，Tri Flo由两个分选段组，第一段的溢流作为第二段的入料。这，旋流器的第二段可以对第一段溢流产进行扫选(后一段的密度自然要比前一 的密度略低，因第一段的溢流对第二段有稀释作用)。另一方面，低密度段的入料介质也可以加以稀释，以加大两段闻的密度差，
水力分级是煤泥在水流中按其沉降速度的差别分成不同的粒级的过程。水力分级是在水平、垂直或旋转水流中进行的。煤泥在煤泥水中的沉降速度应按干扰沉降速度公式计算。 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 ——煤粒的形状系数，一般取x =0.7; δ——煤粒的密度，g/3cm ； Δ——水的密度，Δ=1 g/3cm 。 煤粒在水中的干扰沉降速度按下式计算： n 0(1)ST v v =-λ 式2 0v ——煤粒在水中的自由沉降速度，cm/s; ST v ——煤粒在煤泥水中的干扰沉降速度，cm/s; n ——实验系数，一般取n=5~6; λ——给料煤泥水的固体容积分数， （以小数表示）。 由式1和式2可知，煤泥在煤泥水中下沉的快慢取决于颗粒的密度、粒度和煤泥水的浓度。因为沉降速度和煤粒直径的平方成正比，所以煤泥的沉降速度主要取决于颗粒的尺寸。粒度大，下沉速度快；粒度小，下沉速度慢。 水力分级旋流器是利用离心力加大煤泥沉淀速度的煤泥分级装置。由于它结构简单，便于制造，处理量大，没有运动部件等优势， 目前得到广泛应用。 旋流器的构造和工作原理（如图所示） 旋流器的构造很简单，上部为圆柱体， 下部为圆锥体。在圆柱体的中央插有溢 流管，在圆锥体的底部开有排料口，进 料管与圆柱体相切连结。 2 054.5()v x d =δ-Δ
煤泥水在一定压力下经进料管沿切线方向进入旋流器，在圆形筒壁的限制下作旋转运动。水流一方面旋转，一方面向下和中心移动，一般情况下旋流器的中心有一空气柱。移向旋流器中心的水流经溢流管排出，称为溢流；沿旋流器壁向下运动的水流经排料口排出，称为底流。旋流器内任一点水流的运动可以分解为切向、经向和轴向三个相互垂直的方向。水流中颗粒在切向和轴向的运动速度可以认为等于该处的水流速度（重力忽略不计），即随水流一同运动。在径向：如果颗粒受到的离心力大于水流的曳力，它就沿径向向旋流器壁运动进入底流；如果曳力大于离心力，颗粒进入溢流。粗颗粒所受的离心力比细颗粒大，所以粗颗粒被抛向器壁，并逐渐向下流动由底流口排出；细颗粒随向心水流经溢流管排出。对于某一确定的颗粒，受到的离心力和曳力取决于水流的切向流速和径向流速，即给料压力和给料量。因此，在运行中给料压力应力求稳定。 粗煤泥生产车间作为浮选前的准备作业环节，去除入料中的粗煤泥，分级粒度为0.5mm。