旋流器分類及工作原理

常用旋流器介紹及常見故障處理一、常用旋流器有以下幾種：分級旋流器、重介旋流器、水介質(zhì)旋流器工作原理：旋流器依靠離心沉降進(jìn)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(jìn)料口送入，從而在旋流器內(nèi)形成強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于輕相和重相之間的密度差異或者粗細(xì)顆粒之間的粒度差異，所受的離心力和流體曳力大小不同，大部份的輕相（或者細(xì)粒級）通過旋流器溢流口排出，而重相（或者粗粒級）則由底流口排出。（-）分級旋流器就是我們幾個廠常用的一二級旋流器主要依據(jù)顆粒的粗細(xì)進(jìn)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(xì)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)密度差別較大，所以在水介質(zhì)旋流器中粒度分級的作用較明顯。為獲得較好的按密度分選的精度，對旋流器的設(shè)計進(jìn)行修改并且限制入選煤的粒度范圍不要太寬（例如-20mm,-13m成-6mm）。典型的水介質(zhì)旋流器如圖所示。它的主要特點(diǎn)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，也實用三段不同的錐角（復(fù)錐水介旋流器）。這種設(shè)計有利于降低粒度分級效應(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(dá)不到它的沉降末速，愈不容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)旋流器的錐體有一個大的錐角，錐體角度的增大會產(chǎn)生一個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(jìn)入底流，通過溢流管排出，成為精煤產(chǎn)品，重介質(zhì)（如肝石）則通過底流口排出。故障1:回收率低砰石發(fā)熱量高處理辦法：底流嘴直徑磨大，調(diào)整角度或者更換；比重設(shè)置不合理，比重儀顯示不準(zhǔn)，重新設(shè)置與化驗結(jié)果對照，校準(zhǔn)比重儀。故障2：壓力不穩(wěn)，或者壓力上不去處理辦法：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(fēng)管閥門是否關(guān)嚴(yán)。故障3：旋流器體連接密封墊壞，漏料處理辦法：停車更換新墊故障4：底流中含輕物料多處理辦法：如果壓力低，可提高并穩(wěn)定給料壓力；如果底流口磨損大，需檢查底流口尺寸，更換合適的底流口材料。故障5：正常運(yùn)行中旋流器內(nèi)異響處理辦法：元煤中混有鐵塊或者耐磨磚，停車打開旋流器檢查。故障6：入料口、底流口、溢流口阻塞處理辦法：打開入料口、底流口、溢流口清理阻塞物。（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辦法：切斷固體入料；換用大排料嘴；檢查排料嘴及入料管口是否阻塞。故障2：異常超粒度處理辦法：出口大、底流嘴磨損嚴(yán)重，更換合適的底流嘴；入料密度過大，檢查阻塞物；入料反向流，更換易磨件。故障3：振動處理辦法：發(fā)生空吸，使用吸氣管；物料量大，改變?nèi)肓?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：底流密度過低處理辦法：旋流器入料情況不正確，更換排料嘴/溢流管；排料嘴尺寸不正確，使用尺寸正確的排料嘴。故障5：達(dá)不到分級點(diǎn)/能力處理辦法：入料尺寸不正確，更換入料/旋流器參數(shù)。故障6：磨損率高處理辦法：流量太大-壓力下降多，改變?nèi)肓锨闆r或者旋流器參數(shù)；2段運(yùn)行/需要大尺寸旋流器，改變旋流器參數(shù)；入料的磨損性高，更換創(chuàng)造材料。故障7：性能不穩(wěn)定處理辦法：分料不均衡，使用正確的分配器；阻塞，檢查阻塞。故障8：旋流器阻塞處理辦法：錯配物料進(jìn)入旋流器，檢查篩孔。故障9：運(yùn)行壓力在一個很大范圍內(nèi)擺動處理辦法：泵及旋流器不平衡，隔離旋流器使之達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行壓力或者重新設(shè)定泵速。故障10：底流密度太低處理辦法：排料嘴磨損或者太大，更換合適的排料嘴。故障11：旋流器振動嚴(yán)重處理辦法：入料壓力太大，打開旋流器；旋流器內(nèi)局部阻塞，停機(jī)并打開旋流器進(jìn)行檢查。故障12：排料嘴、入口及溢流管磨損率高處理辦法：入料中含有粗糙尖銳顆粒，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(yùn)行壓力。檢查旋流器的創(chuàng)造材料。故障13：底流桶發(fā)生溢流處理辦法：后續(xù)系統(tǒng)管路受限或者阻塞，取銷限制，檢查管路角度，檢查排料區(qū)管路尺寸。故障14：溢流桶發(fā)生溢流處理辦法：后續(xù)系統(tǒng)管路受限或者阻塞，取銷限制，檢查管路角度，檢查排料區(qū)管路尺寸。故障15：不形成扇流處理辦法：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，入料閘板開啟小，提高桶位，開啟閘板。北京中選公司培訓(xùn)試題一、填空題：1.常用旋流器有以下幾種：（分級旋流器）、（重介質(zhì)旋流器）、（水介質(zhì)旋流器）。2,重介質(zhì)旋流器是在（離心力場）中進(jìn)行分選的設(shè)備，基本原理是利用（阿基米德）原理在（離心力場）中進(jìn)行的。.水介質(zhì)旋流器又稱為（自生介質(zhì)旋流器），它的特點(diǎn)（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)品圓錐旋流器的結(jié)構(gòu)：（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）和（兩產(chǎn)品）重介旋流器。二、判斷題：.提高重介旋流器入料壓力可以提高分選效果，所以旋器入料壓力越高越好。（）.分級旋流器底流呈線型排料是正常的（。 ）.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。（）.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，這樣有利于保持較高的分選效率。（）.加重質(zhì)（介質(zhì)）粒度的粗細(xì)對旋流器分選效果的影響不大。（）三、簡答題1,重介旋流器的工作條件是什么？它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?2.操作調(diào)整對重介旋流器分選效果的影響?15水介質(zhì)旋流器作為一種簡易可行的分選設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)費(fèi)用低、工藝系統(tǒng)簡單、分選下限低及處理量較大等優(yōu)點(diǎn)。但其分選精度較差、溢流不經(jīng)過脫泥達(dá)不到精煤灰分要求。單機(jī)處理能力最大可達(dá)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)旋流器分選則可取取得較好的效果，特別是處理易選煤。水介質(zhì)旋流器主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)旋流器主要有①200、①350、①500等幾種規(guī)格，可以與跳汰機(jī)、重介質(zhì)旋流器組成份選系統(tǒng)，以增大選煤廠的處理能力；或者用于洗選跳汰中煤；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(jìn)行分選的設(shè)備，基本原理是利用阿基米德原理在離心力場中進(jìn)行的。由于離心力比重力大幾十甚至幾百倍，故對細(xì)粒和密度差別小的物料，在離心力場中比在重力場中有效的多。主要用于分選50?0.5mm煤。近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，大直徑旋流器不斷應(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(dá)80?90mm,普通應(yīng)用50mm,重介質(zhì)旋流器的合用范圍正逐步加大。重介質(zhì)旋流器是一種結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動部件的選煤設(shè)備。根據(jù)機(jī)體結(jié)構(gòu)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。旋流器的各結(jié)構(gòu)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Crl5M03、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。底流第一節(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)旋流器結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)為：有壓給料二產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)簡圖1—入料管；2Tt體；3—底流口；4-溢流管—益流室；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份（如圖）由于離心力的作用，高密度物料移向錐體的內(nèi)壁，并隨部份懸浮液向下作螺旋運(yùn)動，最后從底流口排出；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(jìn)溢流室排出。溢流先進(jìn)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(yán)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），但襯里要求光滑，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(jì)50年代創(chuàng)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)也加入少量懸浮液）；懸浮液用泵以0.06~015MPa的壓力沿切線壓入圓筒下部（圓筒呈25°~30。傾角安裝）o沿切線壓入的懸浮液從底至頂造成一股上升的空心旋渦流。肝石與一部份高密度（起濃縮作用的）懸浮液沿筒壁上升，從肝石排出口排出。精煤與低密度懸浮液會萃在旋渦中心向下流動，通過下部排出口排出。這種旋流器優(yōu)點(diǎn)是：物料與懸浮液分開給入，有利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。缺點(diǎn)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(jìn)行分選，選出精煤和再選入料，同時由于懸浮液濃縮的結(jié)果，為第二段準(zhǔn)備了高密度懸浮液。第二段為再選，分選出中煤和研石兩種產(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)旋流器見圖原煤中煤圖1-2無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)簡一臺三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器代替兩臺兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，其優(yōu)點(diǎn)是：可以省掉一個懸浮液循環(huán)系統(tǒng)和再選物料的運(yùn)輸；減少廠房空間，并方便生產(chǎn)管理。但是，第二段懸浮液是由第一段旋流器濃縮而來，所以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，在正常情況下，只改變?nèi)肓蠎腋∫旱拿芏群偷诙蔚琢骺谥睆絻蓚€參數(shù)，即可達(dá)到所需分選密度的調(diào)整范圍1.工作原理煤和砰石的混合物漸開線給料方式進(jìn)入充滿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；大于懸浮液密度的肝石，所受作用力的方向與離心加速度方向相同，在懸浮液中做離心運(yùn)動，集中在外層形成肝石帶，由于干擾沉降作用，緊貼器壁的是大砰石，其次是中等粒度、小粒度肝石，匯集成螺旋運(yùn)動沿器壁由底流口排出；小于懸浮液密度的煤，在旋流器中做向心運(yùn)動，并集中在旋流器的中心軸附近呈旋渦運(yùn)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，中煤和砰石將再旋流，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(yùn)動，作為尾煤排出或者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1()臺一組，結(jié)構(gòu)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(diǎn)(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，這樣有利于保持較高的分選效率。（2）加強(qiáng)巡回檢查，發(fā)現(xiàn)入料管口和底流口阻塞及時停機(jī)處理。（3）時常檢查底流口磨損情況，當(dāng)磨損量達(dá)到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。在正常情況下，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，要求有足夠的給料速度和壓力以保持其穩(wěn)定。旋流器因創(chuàng)造粗糙和磨損造成旋流器內(nèi)凹凸不平或者阻塞等，都將破壞懸浮液在旋流器中的正常流態(tài)，降低分選效果。優(yōu)點(diǎn)：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)約投資；5）結(jié)構(gòu)簡單，易實現(xiàn)自動化。缺點(diǎn)：設(shè)備磨損嚴(yán)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)節(jié)。三、影響重介旋流器分選效果的因素（一）旋流器結(jié)構(gòu)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因素。增大入料壓力懸浮液進(jìn)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，懸浮液本身的濃縮作用加強(qiáng)，一方面使懸浮液的密度在旋流器中分布更加不均勻，另一方面增大物料的實際密度，反而降低了分選效果。此外入料壓力增大還將增加設(shè)備的磨損和動力消耗?，F(xiàn)在趨向采用無壓給料或者低壓給料，一般給料壓力為0.05MPa~0.10MPao2、入料固液比的影響入料固液比的操作中時常調(diào)整的一個因素，它直接影響旋流器的處理量和分選效果。當(dāng)入料固液比增大時，旋流器的處理量將增加，但物料分層阻力增大，輕重礦物彼此混雜的可能性增加，分選效果降低。普通情況下采用1：4~1：6的固液比為宜，處理難選煤時固液比可以降至1：803、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因