旋流器分类及工作原理

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。

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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

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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）给煤式两种。前一种为圆锥形重介旋流器，后一种为圆筒形重介旋流器。

1、圆锥形重介质旋流器

图为两产品重介质旋流器结构图。结构为：

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有压给料二产品重介质旋流器结构简图

1—入料管；2—锥体；3—底流口；4—溢流管 5—溢流室；6—基架

物料与悬浮液混合，以一定压力从入料管沿切线(渐开线)方向给入旋流器圆筒部分（如图）由于离心力的作用，高密度物料移向锥体的内壁，并随部分悬浮液向下作螺旋运动，最后从底流口排出；低密度物料集中在锥体中心，随内螺旋上升，经溢流管进溢流室排出。溢流先进入溢流室，然后顺切线方向排出，可以减少对旋流器不利的反压力。旋流器内流体的切线速度很大（4.4m/s以上），对部件磨损严重。为了提高设备的使用寿命，可用合金钢等耐磨材料整体铸造，也可以采用耐磨材料作衬里（如铸石等），但衬里要求光滑，无凹凸和台阶，以免破坏液体的正常流态。安装角度一般按中心线与水平线成10°.

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