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水力旋流器是在水介質(zhì)中根據(jù)大小不同的固體顆粒在離心力作用下沉降速度不同進(jìn)行分級的。

水力旋流器具有結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動部件、操作強(qiáng)度大、造價(jià)便宜、維修方便、分級效率較高等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外為選礦廠和非金屬礦產(chǎn)加工廠廣泛采用。

一、構(gòu)造和工作原理

水力旋流器是一個上部為圓柱形，下部為圓錐形的筒體，中間插入溢流管。在筒體上部的周壁上裝有與筒壁成切線方向的進(jìn)料管，在圓錐形筒體下部裝有底流管，如圖5-10所示。

料漿在壓力作用下經(jīng)進(jìn)料管沿切線方向進(jìn)入筒體。在筒體中料漿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，料漿中的固體顆粒在離心力作用下，除了隨料漿一道旋轉(zhuǎn)外，還沿著筒體的半徑朝遠(yuǎn)心的方向發(fā)生沉降，粗顆粒的沉降速度大，很快就到達(dá)筒體內(nèi)壁并沿著內(nèi)壁下行至圓錐部分，*后從底流管排出，稱為沉沙。細(xì)顆粒的沉降速度小，當(dāng)它們還未接近筒壁，仍處在筒體的中心附近時(shí)，就被后來的料漿所排擠，被迫上升到溢流管排出，稱為溢流。這樣，粗細(xì)不同的顆粒就分別從底流和溢流中收集，從而實(shí)現(xiàn)了分級的操作。

二、水力旋流器中固體顆粒的運(yùn)動

料漿經(jīng)進(jìn)料管沿切線方向進(jìn)入水力旋流器后，形成了三種不同的運(yùn)動；繞水力旋流器中心旋轉(zhuǎn)的切向運(yùn)動，由周邊向中心移動的徑向運(yùn)動以及從底流管和溢流管排出的軸向運(yùn)動。因此，在水力旋流器中，固體顆粒也有三種不同的運(yùn)動，即切向運(yùn)動、徑向運(yùn)動和軸向運(yùn)動。其中切向運(yùn)動和軸向運(yùn)動的速度及其分布可看作同液體的情況是一樣的，只有徑向運(yùn)動不同。固體顆粒的徑向運(yùn)動是由液體的徑向運(yùn)動以及顆粒在離心力作用下，沿半徑朝遠(yuǎn)心方向運(yùn)動的二者合成。作用在顆粒上的離心力隨顆粒所在位置半徑的增大而減少，而液體的徑向速度則隨半徑的增大而增大。由于隨半徑的變化，離心力的變化較大而液體徑向速度的變化較小，因而在離心力較小的周邊，將留下粗的固體顆粒，細(xì)的顆粒則被液體的徑向流動帶到半徑較小的地方，在那里，顆粒的沉降速度與液體的徑向速度大小相等，方向相反。由于這種原因，在水力旋流器中就出現(xiàn)顆粒按其粗細(xì)不同而分布在不同半徑處的現(xiàn)象，*粗的顆�？拷鞅诜e聚，較細(xì)的顆粒則離開器壁并按其粒度不同相應(yīng)地分布在不同半徑處。此外，不同密度的顆粒也要分離，密度大的顆粒集中在器壁處，密度小的顆粒則分布在中心附近。

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