水力旋流器分离粒度的计算

本文论述了水力旋流器中流体呈组合涡运动的基本规律,分析了组合涡中半自由涡与强制涡分界面的力学特性,提出了用最大切线速度轨迹面作为自然分级面的假说,根据平衡轨道原理导出水力旋流器分离粒度和分级粒度汁算公式,并用生产实践资料进行了验证。     

强制涡与水力旋流器

本文对水力旋流器中强制涡的形成,性质及作用等方面进行了较全面的深入探讨。指出:(1)强制涡的形成是水力旋流器工作方式的必然产物,而非正常过程所必需;(2)强制涡内存在无益的能量耗损;(3)强制涡的不稳定性将对旋流器的工作产生不利影响,从而提出了改进强制涡流作用的新的研究课题。     

螺旋涡的基本性质及其在旋流器中的应用

本文简要地论述了水力旋流器中工作流体呈螺旋涡运动的基本规律和性质以及在分离过程中自然形成最大速度轨迹面的事实,并按照其轨迹面特性导出旋流器主要工艺指标计算式及其在实践中的应用效果。     

双涡自回流水力旋流器分级性能研究

通过对圆柱型、圆锥型水力旋流器的结构性能对比,设计了一种新型的两段组合式双涡自回流水力旋流器,并对三种类型的旋流器进行了清水和含砂试验研究。试验结果表明,双涡自回流水力旋流器相比其他两种,在分级效率上有了很大提高,消除了溢流中跑粗、控制了底流中细粒夹带,并通过理论分析,证明了双涡自回流水力旋流器的性能优势。     

双涡自回流水力旋流器分级性能研究

通过对圆柱型、圆锥型水力旋流器的结构性能对比,设计了一种新型的两段组合式双涡自回流水力旋流器,并对三种类型的旋流器进行了清水和含砂试验研究。试验结果表明,双涡自回流水力旋流器相比其他两种,在分级效率上有了很大提高,消除了溢流中跑粗、控制了底流中细粒夹带,并通过理论分析,证明了双涡自回流水力旋流器的性能优势。     

科技文苑窗

水力旋流器组合涡分析及节能原理研究——李晓钟等 .《过滤与分离》2 0 0 0 (3)作者根据旋流涡运动基本理论以及水力旋流器场具有类组合涡结构的特点 ,推导出了关于压力降和能耗系数等的理论公式 ,分析了水力旋流器内各种能耗的产生机理 ,提出了若干节能措施和设想。值得重视的几个矿物加工技术发展趋势——卢寿慈.《黑龙江矿业学院学报》2 0 0 0 (3)针对我国矿产资源的特点 ,文章列举了几个具有重要发展潜势的矿物加工新技术——“多破少磨”新技术、矿石的超细磨、矿石辐射预选、超导磁选技术、地下选矿厂、新型压滤技术、矿石的微生物浸…     

影响水力旋流器分离性能因素分析

简要介绍了水力旋流器的基本结构和工作原理,重点分析了影响水力旋流器分离性能的主要因素:包括物料性质的影响、结构参数和结构形式的影响等,并指出了水力旋流器今后的研究方向。     

水力旋流器生产能力的计算

本文扼要论述了组合涡运动流体沿径向的压力分布规律,根据旋转运动流体从周边到最大切线速度轨迹而具有最大压力降的特点,导出水力旋流器生产能力计算公式,并用生产实践进行了验证。     

水力旋流器流体稳定性研究

通过计算机离散求解模拟水力旋流器周向速度在径向上的分布,并带入瑞利判别式判别其流体的稳定性,发现水力旋流器的流体流动是不稳定的,这种不稳定性对旋流器的分离过程不利。指出了在水力旋流器改进过程中,通过减少流动的不稳定性来改善水力旋流器的分离性能,将是水力旋流器发展的新途径。     

选煤厂水力旋流器的应用及发展方向

介绍了水力旋流器的工作原理及影响其分离效果的因素,并简要介绍了水力旋流器在选煤厂中的应用现状和存在的一些问题,指出了大直径的水力旋流器的研发和其在选煤厂中的应用工艺、旋流器内衬耐磨材料等是今后的发展方向。     

分级旋流器分选作用与分选旋流器分级作用试验研究

为考查颗粒粒度与密度对旋流器分级、分选的影响,采用20°锥角的分级旋流器与130°锥角的分选旋流器对＜3 mm粒级的煤泥进行了分离试验,对其产品进行筛分及分粒级浮沉,得到了不同粒度、密度颗粒在旋流器产品中的分配规律。结果表明：20°锥角旋流器以分级为主,但对各粒级均存在一定的分选作用,其中对＜0.125 mm粒级分选作用最强,这是导致溢流低灰精煤跑粗及底流细泥夹带的根源;130°锥角旋流器以分选为主,对较低密度颗粒不存在分级作用,随密度的增大,分级作用开始显现,对高密度颗粒存在明显的分级作用,这是导致溢流高灰细泥污染的根源。     

齐大山铁矿粗细分级旋流器数值优化试验研究

为提高齐大山铁矿选矿厂[?]660 mm粗细分级水力旋流器的沉砂产率,从而增大后续重选作业的给矿量,基于数值模拟方法系统考察了水力旋流器结构参数对水力旋流器分离性能的影响。结果表明：增大沉砂口直径和柱段高度可以有效提高各粒级在沉砂中的分配率,而增加溢流管直径和小锥锥角则相反。基于数值试验结果进行了粗细分级水力旋流器工业试验,与原旋流器相比,优化后的旋流器沉砂产率提高了7.67个百分点,在保证分级效率的前提下可以有效提高沉砂产率。优化后的水力旋流器可以有效增加重选作业给矿量,并为同类型矿山的水力旋流器结构设计提供参考。     

平底结构对水力旋流器流场特性及分离性能影响

基于数值模拟对比了渐缩平底旋流器与复合锥角旋流器流场特性以探究平底结构对水力旋流器流场的影响。数值试验结果表明：两种水力旋流器压强分布和切向速度分布基本一致,而空气柱附近压强梯度存在差异;渐缩平底旋流器溢流管下方湍流强度较低而底流口附近则相反;渐缩平底旋流器柱-锥交界面的空气柱附近轴向速度较高,导致其分流比较低。实验室旋流分离试验表明：平底结构能有有效抑制溢流跑粗和底流夹细现象,显著提高分级效率,改善水力旋流器分离性能。     

Study of flow behaviour in a three-product cyclone using computational fluid dynamics

Simplicity in design and minimal floor space requirements render the hydrocyclone the preferred classifier in mineral processing plants. Empirical models have been developed for design and process optimisation but due to the complexity of the flow behaviour in the hydrocyclone these do not provide information on the internal separation mechanisms. To study the interaction of design variables, the flow behaviour needs to be considered, especially when modelling the new three-product cyclone.Computational fluid dynamics (CFD) was used to model the three-product cyclone, in particular the influence of the dual vortex finder arrangement on flow behaviour. From experimental work performed on the UG2 platinum ore, significant differences in the classification performance of the three-product cyclone were noticed with variations in the inner vortex finder length. Because of this simulations were performed for a range of inner vortex finder lengths. Simulations were also conducted on a conventional hydrocyclone of the same size to enable a direct comparison of the flow behaviour between the two cyclone designs. Significantly, high velocities were observed for the three-product cyclone with an inner vortex finder extended deep into the conical section of the cyclone. CFD studies revealed that in the three-product cyclone, a cylindrical shaped air-core is observed similar to conventional hydrocyclones. A constant diameter air-core was observed throughout the inner vortex finder length, while no air-core was present in the annulus.     

Performance of a deoiling hydrocyclone during variable flow rates

Hydrocyclones are state of the art technology for treating produced water offshore. In the acceleration field inside the hydrocyclone oil migrates to the cyclone centre as water is forced to the wall. Separation is depending on the characteristic two-fold vortex flow structure featuring hydrocyclones. Deoiling hydrocyclones do not always meet water quality requirements, however. This paper, describes experimental investigations and hydrocyclone efficiency during transient flow rates. A laboratory test rig exposed a hydrocyclone to severe transient flow rates. Efficiency disturbances may be detected by increased oil-in-underflow, which again is associated with vortex disturbances and plausible vortex breakdown. Experiments led to no such dramatic disturbances. However, separation effects traceable to a limited influence on the flow split were realized. This investigation emphasizes the importance of adequate hydrocyclone operational control. Based on experimental results it is concluded that hydrocyclone efficiency is unaffected by transient flow rates provided the hydrocyclone performance criteria are fulfilled.     

水力旋流器内空气柱直径的研究

探讨了不同排料方式下的水力旋流器的溢流口直径和压力降对空气柱直径的影响，分析了水封式水力旋流器底流背压、溢流背压及系统压力对空气柱直径的影响规律。可作为水力旋流器内空气柱的操作控制及改善水力旋流器工作性能的依据。     

液-液水力旋流器准自由涡的数值模拟研究

利用流场数值模拟软件FLUENT,结合激光测量结果,对液-液旋流器准自由涡进行了数值分析研究。结果表明,描述准自由涡的流型常数n和c不是恒定不变的常数。在不同的轴向位置,n和c都是不同的,n先随z/D的增大而增大,约在z/D=7处达到最大值,而后随z/D的继续增大而减小;c随着z/D的增加而减小。当入口平均速度增大时,n基本保持不变,而c随入口平均速度的增大而增大;当分流比增大时,n和c基本保持不变;当物料黏度增加时,n和c随黏度的增加而减小。     

利用相似模拟法研究水力旋流器的分级过程

水力旋流器分级过程具有随机性、复杂性和给料性质多变等特点,因而准确模拟该过程具有重要意义。本文针对通常水力旋流器理论模型和经验模型存在的缺陷,提出了利用“黑箱理论”与“相似理论”相结合的模拟方法——相似模拟法。利用这种方法,通过试验而建立的水力旋流器分级模拟器,可全面描述水力旋流器分级过程,也可用于分级过程分析、指标预报、模拟放大和参数优化等方面。     

溢流管直径对旋流器流场和分离影响研究

利用RSM雷诺应力模型和VOF多相流模型,系统考察了溢流管直径对Φ50 mm水力旋流器流场稳定性的影响。通过对空气柱、零速包络面、短路流及湍流强度等流场特性的分析,确定了使流场稳定的最佳溢流管直径范围,并通过旋流分离物理试验进一步验证了该溢流管直径条件下获得的稳定流场能有效提高分离效率。研究结果表明,当溢流管直径过小时,空气柱会发生中断甚至不能完整形成,分选空间内部湍流强度较高,底流分流比较大,短路流量较小。随着溢流管直径的增加,逐渐形成上下贯通的空气柱,分选空间内部湍流强度降低,零速包络面的对称性增强,底流分流比逐渐降低,流场稳定性增强,从而分离性能增强。随着溢流管直径进一步增加,空气柱直径增大,短路流量增加,流场稳定性降低,从而分离效率下降。因此,针对所考察的Φ50 mm水力旋流器最佳的溢流管直径在0.30 D左右。