让水力旋流器达到高效节能的几种改进方法

水力旋流器在矿山选矿行业主要用于分级、分选、浓缩和脱水等作业，水力旋流器用于分级设备时，主要用来与磨机组成磨矿分级系统；用于脱水设备时，主要用于重选作业；用于浓缩脱水设备时，主要负责尾矿脱水作业。

旋流器在使用过程中，它湍流、短路流和空气柱等问题一直影响着旋流器的性能，而今科学技术的快速发展，水力旋流器也跟着前进的脚步，不断的进步和完善其基础研究与技术方面，并取得了可观的成绩，并对旋流器分离性能和降低能耗方面的研究提出了一些新的改进措施。

一、消除水力旋流器内短路流方面的改进

短路流是水力旋流器内流体流动的一种固有特征，它也是引起旋流器溢流跑粗，分离产品中粗细粒混杂的主要原因之一。短路流的存在及其流量大小与溢流管的结构形状有直接关系，所以，控制短路流主要的方法是改进溢流管的结构。目前已有专家提出几种方案：1、在旋流器顶盖与溢流管之间开一环系引出短路流，并并将短路流返回进料槽。通过实验表明：此改进提高了旋流器分级效益8%左右；2、在旋流器溢流管外壁上附加一些环形齿，使短路流得到较大程度降低甚至消除。实验表明：溢流管外壁加上环形齿后，旋流器分离精度指数总体提高1.8倍。

二、消除旋流器内空气柱方面的改善

空气柱对旋流器分离过程的利与弊众说纭纭，但总的来说是弊大于利，因为空气柱内部不发生任何分离过程，空气柱内耗散掉的所有能量（包括流体动能及损失了的压头）对水力旋流器的分离过程都没有贡献。同时，空气柱大小与位置的波动可导致流场不稳定，在某些程度上破坏了被分离颗粒在旋流器内的规律性分布，也因此降低了旋流器的分离效率。

对于消除旋流器空气柱问题，有专家研究可利用适宜的固体棒占据水力旋流器中原来空气柱位置、来取消空气柱。试验结果表明：当固体棒占满空气柱位置时，内部损失平均降低了51.5%，但是加设中心固体棒以后，旋流器溢流量减少。

三、对旋流器进口部位流动结构方面的改善

通常都认为进料流体从进料管进入旋流器时，会因流道的转向及其截面积的突然扩张，引起转向损失和涡流损失等局部阻力、以及引起流体的扰动及湍流脉动等对分离过程造成不利。

而人们也在试图改善旋流器的进口部位的流动结构，以改善对旋流器分离过程的影响。有专家研究了一种弧线型进料结构，通过对比试验了弧线型进料口与切线型进料口后发现，在其他参数一定时，弧线型进料口可以使生产能力得到提高；还有鑫海矿机研究的一种渐开线给料结构，能够有效的降低物料进入旋流器时，由于突然发散而产生的紊流程度，让其流体在旋流器内的运动趋于平稳，而且更利于增大物料的离心力，以提高分级效果。