旋流器分類及工作原理

常用旋流器簡介及常見故障處理一、常用旋流器有如下幾種：分級旋流器、重介旋流器、水介質(zhì)旋流器工作原理：旋流器依托離心沉降進行分離。將需要分享的兩相混合液以一定的壓力從旋流器圓筒端上部的進料口送入，從而在旋流器內(nèi)形成強烈的旋轉(zhuǎn)運動。由于輕相和重相之間的密度差異或粗細顆粒之間的粒度差異，所受的離心力和流體曳力大小不一樣，大部分的輕相（或細粒級）通過旋流器溢流口排出，而重相（或粗粒級）則由底流口排出。(一)分級旋流器就是我們幾種廠常用的一二級旋流器重要根據(jù)顆粒的粗細進行分級。（二）水介質(zhì)旋流器:水介質(zhì)旋流器又稱為自生介質(zhì)旋流器。它是用水和入料中的細顆粒形成的介質(zhì)分選，而不需要外加高密度介質(zhì)，由于實際分選密度和介質(zhì)密度差異較大，因此在水介質(zhì)旋流器中粒度分級的作用較明顯。為獲得很好的按密度分選的精度，對旋流器的設(shè)計進行修改并且限制入選煤的粒度范圍不要太寬（例如"-20mm,-13mm或-6mm）。經(jīng)典的水介質(zhì)旋流器如圖所示。它的重要特點是圓錐段較短，錐角較大和較長的溢流管。單錐有90°和75°兩種，也有用三段不一樣的錐角（復(fù)錐水介旋流器）。這種設(shè)計有助于減少粒度分級效應(yīng)，改善按密度分級的效果。溢流管離圓錐段愈近，低密度的大顆粒達不到它的沉降末速，愈不輕易被離心力拋到筒壁，而被上升流帶入溢流管排出。水介質(zhì)旋流器的錐體有一種大的錐角，錐體角度的增大會產(chǎn)生一種向上的推力使得重密度顆粒產(chǎn)生懸浮的旋轉(zhuǎn)床層，密度小的顆粒不能穿透該床層進入底流，通過溢流管排出，成為精煤產(chǎn)品，重介質(zhì)（如矸石）則通過底流口排出。水介質(zhì)旋流器作為一種簡易可行的分選設(shè)備，具有構(gòu)造簡樸、生產(chǎn)費用低、工藝系統(tǒng)簡樸、分選下限低及處理量較大等長處。但其分選精度較差、溢流不通過脫泥達不到精煤灰分規(guī)定。單機處理能力最大可達40T/H，單段水介質(zhì)旋流器只合用于粗選，若用兩段水介質(zhì)旋流器分選則可取獲得很好的效果，尤其是處理易選煤。水介質(zhì)旋流器重要用于處理易選末煤和粗煤泥、跳汰中煤再選、氧化煤泥以及脫除煤中的黃鐵礦。水介質(zhì)旋流器重要有Ф200、Ф350、Ф500等幾種規(guī)格，可以與跳汰機、重介質(zhì)旋流器構(gòu)成分選系統(tǒng)，以增大選煤廠的處理能力；或用于洗選跳汰中煤；水介質(zhì)旋流器也可以用于回收煤泥沉淀池中的煤泥。（三）重介質(zhì)旋流器選煤用的重介質(zhì)旋流器是在分級旋流器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。重介質(zhì)旋流器是在離心力場中進行分選的設(shè)備，基本原理是運用阿基米德原理在離心力場中進行的。由于離心力比重力大幾十甚至幾百倍，故對細粒和密度差異小的物料，在離心力場中比在重力場中有效的多。重要用于分選50～0.5mm煤。近年來，伴隨技術(shù)的進步，大直徑旋流器不停應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，分選粒度上限逐漸加大，如1200/850無壓三產(chǎn)品旋流器的分選粒度上限可達80～90mm，一般應(yīng)用50mm，重介質(zhì)旋流器的合用范圍正逐漸加大。重介質(zhì)旋流器是一種構(gòu)造簡樸、無運動部件的選煤設(shè)備。根據(jù)機體構(gòu)造和形狀分為圓錐型和圓筒型兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器；雙圓筒串聯(lián)型和圓筒與圓錐串聯(lián)的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。旋流器的各構(gòu)造件分為整體鑄造和耐磨內(nèi)襯兩種形式。整體鑄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、抗磨復(fù)合材料、硬質(zhì)合金等；耐磨內(nèi)襯材料有耐磨鋼玉襯片、碳化硅和聚氨酯等。第一節(jié)兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器按其原料煤給入方式分為有壓（切線）給煤式和無壓（中心）給煤式兩種。前一種為圓錐形重介旋流器，后一種為圓筒形重介旋流器。1、圓錐形重介質(zhì)旋流器圖為兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器構(gòu)造圖。構(gòu)造為：有壓給料二產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器構(gòu)造簡圖1—入料管；2—錐體；3—底流口；4—溢流管5—溢流室；6—基架物料與懸浮液混合，以一定壓力從入料管沿切線(漸開線)方向給入旋流器圓筒部分（如圖）由于離心力的作用，高密度物料移向錐體的內(nèi)壁，并隨部分懸浮液向下作螺旋運動，最終從底流口排出；低密度物料集中在錐體中心，隨內(nèi)螺旋上升，經(jīng)溢流管進溢流室排出。溢流先進入溢流室，然后順切線方向排出，可以減少對旋流器不利的反壓力。旋流器內(nèi)流體的切線速度很大（4.4m/s以上），對部件磨損嚴重。為了提高設(shè)備的使用壽命，可用合金鋼等耐磨材料整體鑄造，也可以采用耐磨材料作襯里（如鑄石等），但襯里規(guī)定光滑，無凹凸和臺階，以免破壞液體的正常流態(tài)。安裝角度一般按中心線與水平線成10°.2、圓筒形重介質(zhì)旋流器美國20世紀50年代制造的DWP型重介質(zhì)旋流器屬無壓給料式圓筒形旋流器，其構(gòu)造見下圖。分選物料與懸浮液分開給入。物料無壓、自重給入上部中心入料管（在給料箱內(nèi)也加入少許懸浮液）；懸浮液用泵以0.06~0.15MPa的壓力沿切線壓入圓筒下部（圓筒呈25°~30°傾角安裝）。沿切線壓入的懸浮液從底至頂導(dǎo)致一股上升的空心旋渦流。矸石與一部分高密度（起濃縮作用的）懸浮液沿筒壁上升，從矸石排出口排出。精煤與低密度懸浮液匯集在旋渦中心向下流動，通過下部排出口排出。這種旋流器長處是：物料與懸浮液分開給入，有助于懸浮液密度的測定和調(diào)整；物料與懸浮液之間接觸時間短，粉碎程度低；旋流器各部件磨損小，使用壽命長。缺陷是分選精度較差。第二節(jié)三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是由兩臺兩產(chǎn)品旋流器串聯(lián)組裝而成的。第一段為主選，采用低密度懸浮液進行分選，選出精煤和再選入料，同步由于懸浮液濃縮的成果，為第二段準備了高密度懸浮液。第二段為再選，分選出中煤和矸石兩種產(chǎn)品。三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是用一臺圓筒旋流器和一臺圓錐旋流器串聯(lián)而成（見下圖雙圓筒串聯(lián)型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器見圖圖1-2無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器構(gòu)造簡一臺三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器替代兩臺兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，其長處是：可以省掉一種懸浮液循環(huán)系統(tǒng)和再選物料的運送；減少廠房空間，并以便生產(chǎn)管理。不過，第二段懸浮液是由第一段旋流器濃縮而來，因此第二段旋流器的分選密度除與第一段分選密度有關(guān)外，還與第二段底流口直徑有關(guān)。因此，在正常狀況下，只變化入料懸浮液的密度和第二段底流口直徑兩個參數(shù)，即可到達所需分選密度的調(diào)整范圍1.工作原理煤和矸石的混合物漸開線給料方式進入充斥給定密度懸浮液的旋流器中，受到重力和離心力的作用而分離；不小于懸浮液密度的矸石，所受作用力的方向與離心加速度方向相似，在懸浮液中做離心運動，集中在外層形成矸石帶，由于干擾沉降作用，緊貼器壁的是大矸石，另一方面是中等粒度、小粒度矸石，匯合成螺旋運動沿器壁由底流口排出；不不小于懸浮液密度的煤，在旋流器中做向心運動，并集中在旋流器的中心軸附近呈旋渦運動形成中煤和精煤帶，在溢流管附近，由于溢流管底部的渦流作用發(fā)生二次分選，精煤沿溢流管排出，中煤和矸石將再旋流，中煤帶在輕顆粒與重顆粒間起隔柵作用，該處可使灰分較低的中煤向底流口方向運動，作為尾煤排出或隨精煤沿溢流管排出。近年來，我國選煤廠開始采用小直徑重介旋流器來分選0～1mm的煤泥，一般10臺一組，構(gòu)造材料為Q235A外殼，內(nèi)用耐磨聚氨酯彈性體，在煤泥分選方面有一定的效果。二、操作要點（1）旋流器在工作過程中要保持給料壓力和給料濃度的穩(wěn)定，這樣有助于保持較高的分選效率。（2）加強巡回檢查，發(fā)現(xiàn)入料管口和底流口堵塞及時停機處理。（3）常常檢查底流口磨損狀況，當磨損量到達影響分選效率的尺寸時要及時更換。工作條件：在實際生產(chǎn)中，實現(xiàn)重介旋流器有效分選的條件是，旋流器軸心必須形成空氣柱。在正常狀況下，因底流口附近懸浮液所受離心力大，切線速度大，底流必然呈幅射傘狀排出。因此，規(guī)定有足夠的給料速度和壓力以保持其穩(wěn)定。旋流器因制造粗糙和磨損導(dǎo)致旋流器內(nèi)凹凸不平或阻塞等，都將破壞懸浮液在旋流器中的正常流態(tài)，減少分選效果。長處：1）分選效率高2）分選粒度范圍寬；3）可使用粘度很高的懸浮液；4）簡化工藝節(jié)省投資；5）構(gòu)造簡樸，易實現(xiàn)自動化。缺陷：設(shè)備磨損嚴重，懸浮液的用量較大，液流在旋流器內(nèi)的工作不能直接調(diào)整。三、影響重介旋流器分選效果的原因（一）旋流器構(gòu)造參數(shù)對分選效果的影響錐角大小的影響錐比的影響入料口尺寸的影響溢流管插入深度的影響安裝角的影響（二）操作調(diào)整對分選效果的影響1、入料壓力的影響入料壓力是旋流器內(nèi)產(chǎn)生離心力作用的動力，是使物料得到有效分選的重要原因。增大入料壓力懸浮液進入旋流器的速度增大，離心力增高。因此，在一定程度上增大入料壓力，可以加速分選過程，提高旋流器的處理量和分選效果。但入料壓力過高，懸浮液自身的濃縮作用加強，首先使懸浮液的密度在旋流器中分布愈加不均勻，另首先增大物料的實際密度，反而減少了分選效果。此外入料壓力增大還將增長設(shè)備的磨損和動力消耗。目前趨向采用無壓給料或低壓給料，一般給料壓力為0.05MPa~0.10MPa。2、入料固液比的影響入料固液比的操作中常常調(diào)整的一種原因，它直接影響旋流器的處理量和分選效果。當入料固液比增大時，旋流器的處理量將增長，但物料分層阻力增大，輕重礦物彼此混雜的也許性增長，分選效果減少。一般狀況下采用1：4~1：6的固液比為宜，處理難選煤時固液比可以降至1：8。3、加重質(zhì)粒度和懸浮液中煤泥含量的影響懸浮液密度的穩(wěn)定性是影響分選效果的重要原因。由于加重質(zhì)粒度越粗，旋流器內(nèi)濃縮作用越加明顯，而過高的濃縮對分選是不利的。因此對加重質(zhì)的粒度構(gòu)成規(guī)定比較嚴格，尤其是低密度分選條件下加重質(zhì)粒度規(guī)定更細。一般重介旋流器規(guī)定磁鐵礦中粒度不不小于0.028mm4、懸浮液密度的影響產(chǎn)品質(zhì)量重要靠調(diào)整懸浮液產(chǎn)密度來調(diào)整。懸浮液密度的大小要根據(jù)原煤性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量來確定。一般入料中懸浮液密度比實際分選密度低0.2~0.4。規(guī)定的分選密度越高，這種差異就越大。在實際生產(chǎn)過程中這個差值可以通過旋流器的入料壓力與底流口大小來調(diào)整。四、平常保養(yǎng)維護及常見故障處理旋流器沒有運動部件，維護量小。（一）重介旋流器故障1：回收率低矸石發(fā)熱量高處理措施：底流嘴直徑磨大，調(diào)整角度或更換；比重設(shè)置不合理，比重儀顯示不準，重新設(shè)置與化驗成果對比，校準比重儀。故障2：壓力不穩(wěn)，或壓力上不去處理措施：合介桶、混料桶液位低，調(diào)整桶位；混料桶水平流管入口有煤塊，清理；檢查風管閥門與否關(guān)嚴。故障3：旋流器體連接密封墊壞，漏料處理措施：停車更換新墊故障4：底流中含輕物料多處理措施：假如壓力低，可提高并穩(wěn)定給料壓力；假如底流口磨損大，需檢查底流口尺寸，更換合適的底流口材料。故障5：正常運行中旋流器內(nèi)異響處理措施：原煤中混有鐵塊或耐磨磚，停車打開旋流器檢查。故障6：入料口、底流口、溢流口堵塞處理措施：打開入料口、底流口、溢流口清理堵塞物。（二）分級旋流器故障1：線性排料現(xiàn)象：排料嘴底流物料太多處理措施：切斷固體入料；換用大排料嘴；檢查排料嘴及入料管口與否堵塞。故障2：異常超粒度處理措施：出口大、底流嘴磨損嚴重，更換合適的底流嘴；入料密度過大，檢查堵塞物；入料反向流，更換易磨件。故障3：振動處理措施：發(fā)生空吸，使用吸氣管；物料量大，變化入料/旋流器參數(shù)；線形排料，控制入口；溢流管變形，更換溢流管。故障4：底流密度過低處理措施：旋流器入料狀況不對的，更換排料嘴/溢流管；排料嘴尺寸不對的，使用尺寸對的的排料嘴。故障5：達不到分級點/能力處理措施：入料尺寸不對的，更換入料/旋流器參數(shù)。故障6：磨損率高處理措施：流量太大-壓力下降多，變化入料狀況或旋流器參數(shù)；2段運行/需要大尺寸旋流器，變化旋流器參數(shù)；入料的磨損性高，更換制造材料。故障7：性能不穩(wěn)定處理措施：分料不均衡，使用對的的分派器；堵塞，檢查堵塞。故障8：旋流器堵塞處理措施：錯配物料進入旋流器，檢查篩孔。故障9：運行壓力在一種很大范圍內(nèi)擺動處理措施：泵及旋流器不平衡，隔離旋流器使之到達穩(wěn)定的運行壓力或重新設(shè)定泵速。故障10：底流密度太低處理措施：排料嘴磨損或太大，更換合適的排料嘴。故障11：旋流器振動嚴重處理措施：入料壓力太大，打開旋流器；旋流器內(nèi)局部堵塞，停機并打開旋流器進行檢查。故障12：排料嘴、入口及溢流管磨損率高處理措施：入料中具有粗糙鋒利顆粒，檢查來料區(qū)設(shè)備；入料壓力過大，打開旋流器使之回到設(shè)計的運行壓力。檢查旋流器的制造材料。故障13：底流桶發(fā)生溢流處理措施：后續(xù)系統(tǒng)管路受限或堵塞，取消限制，檢查管路角度，檢查排料區(qū)管路尺寸。故障14：溢流桶發(fā)生溢流處理措施：后續(xù)系統(tǒng)管路受限或堵塞，取消限制，檢查管路角度，檢查排料區(qū)管路尺寸。故障15：不形成扇流處理措施：煤量大，沫煤比例大，減小帶煤量；壓力設(shè)置不合理，調(diào)整泵頻率；桶位低，入料閘板啟動小，提高桶位，啟動閘板。北京中選企業(yè)培訓(xùn)試題填空題：常用旋流器有如下幾種：（分級旋流器）、（重介質(zhì)旋流器）、（水介質(zhì)旋流器）。重介質(zhì)旋流器是在（離心力場）中進行分選的設(shè)備，基本原理是運用（阿基米德）原理在（離心力場）中進行的。水介質(zhì)旋流器又稱為（自生介質(zhì)旋流器），它的特點（圓錐段較短），（錐角較大）和（較長的溢流管）。兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器按其原料煤給入方式分為（有壓（切線））給煤式和（無壓（中心））給煤式兩種。二產(chǎn)品圓錐旋流器的構(gòu)造：（入料管）、（圓錐體）、(圓柱體)、（底流口）、（溢流管）（溢流室）、（基架）。重介旋流器按出產(chǎn)產(chǎn)品分為（三產(chǎn)品）