水力旋流器工艺参数的实验研究

http://www.paper.edu.cn-1-中国中国科技论文在线科技论文在线水力旋流器工艺参数的实验研究封萍，毛俊，梁鹏飞*作者简介：封萍（1987年2月），女，本科.E-mail:fengping1988@hotmail.com（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京100083）摘要：通过在不同给料压力和底流口直径的情况下，测定水力旋流器的底流和溢流的流量、浓度及产物分配等工艺参数的变化关系，结果表明：处理量和溢流流量随给料压力的增大而增加；底流流量随底流口直径的增大明显增加。但底流流量与给料压力，底流口直径与处理量和溢流流量不再具有确定的大小对应关系，并对这些现象做出了合理的解释。关键词：水力旋流器；流量；给料压力；底流口直径中图分类号：TD163+.1ResearchonParametersofHydraulicCycloneFENGPing,MAOJun,LIANGPengfei(SchoolofChemistryandEnvironmentEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing),Beijing100083)Abstract:Theresearchteststherelationsbetweenquantityofoverflowandunderflow,consistency,andproductsdistributionindifferentfeedpressureanddiametersofunderflowoutlets.Resultsfromthesetestsindicatethefollowingmainpoints:productioncapacityandquantityofoverflowincreasewhenfeedpressureincreases,andquantityofunderflowincreaseswhendiameterofunderflowoutletincreases.Butrelationsbetweenquantityofunderflowandfeedpressure,anddiameterofunderflowoutletandquantityofoverflowareuncertianty.Thispaperwillgiveabetterdiscritpiontothesephenomena,aswellasreasonableexplanations.Keywords:hydrocyclone;quantityofflow;feedpressure;diameterofunderflowoutlet0引言引言水力旋流器是利用离心力场分离不同粒度（密度）混合物的分选设备，具有结构简单、操作方便、生产能力大、分离效率高、无转动部件、占地面积小和易于实现自动控制等优点，广泛应用于分级、脱泥、浓缩、澄清、选别和洗涤等作业[1]。目前国内外对于水力旋流器分离过程的物理模型有很多理论，各个理论均未综合考虑影响分离的各种因素，故不能全面地描述水力旋流器复杂的分离过程[2]。本文以不同直径和锥角的水力旋流器，在不同给料压力和底流口直径的状态下，对水力旋流器的工艺参数进行了实验研究，获得各个工艺参数的分析结果，提出了旋流器的适宜工作范围，为新的分离理论的提出奠定了基础。1实验装置及实验方法实验装置及实验方法实验装置见图1。该装置图中将一组旋流器的位置以一个旋流器作为代表，通过调节电动机转速来调节给料压力。http://www.paper.edu.cn-2-中国中国科技论文在线科技论文在线图1实验装置示意图Fig.1thesketchofexperimentalfacilities①—搅拌桶；②—搅拌器；③—离心机；④—阀门；⑤—压力表；⑥—旋流器；⑦—底流槽；⑧—溢流管；⑨—溢流槽实验入料选用密度为2.7×103kg/m3石英矿粉，粒度组成如表1。表1实验物料的粒度组成Tab.1sizecompositionoffeedinexperiments粒级/μm产率/%负累计产率/%2.5-3.25.45100.001.25-2.516.9094.550.5-1.2522.8077.650.25-0.513.1054.850.125-0.2512.2041.750.074-0.1258.3029.550.055-0.0743.1021.25-0.05518.1518.15实验将石英粉按一定比例配水后倒入搅拌桶中，启动电动机和泵，待物料充分混匀且压力稳定后开始采样；采得的底流和溢流分别进行浓度和流量分析，对5个直径的水力旋流器进行了实验研究，其规格参数见表2。表2水力旋流器的规格参数Tab.2Par