水力旋流器（以下簡稱旋流器）廣泛用於分級、脫泥、脫水等作業。其主要優點是結構簡單、本身無運動部件、占地面積小；在分級粒度較細的情況下，分級效率較螺旋分級機高。其主要缺點是給礦需幫浦揚送，電耗較高；操作比螺旋分級機複雜。
旋流器適宜分級粒度範圍一般為0.3~0.01mm。
旋流器的規格取決於需要處理的礦量和溢流粒度要求。當需要處理的礦量大、溢流粒度粗時，選擇大規格旋流器；反之宜選用小規格旋流器。在處理礦量大又要求溢流粒度細時，可採用小規格旋流器組。
旋流器的結構引數和操作引數對溢流粒度及分級效果有較大影響，選用時應認真考慮。旋流器的主要結構引數與旋流器直徑d的關係，一般範圍：給礦口當量直徑df=(0.
15~0.25)d，溢流管直徑do=(0.2~0.
4)d，沉砂口直徑du=(0.06~0.20)d，錐角a≤20°。
進口壓力是旋流器的主要引數之一，通常為49~157kpa（0.5kgf/cm2~1.6kgf/cm2)。進口壓力與溢流粒度的一般關係見表1。
表1 進口壓力溢流粒度一般關係表
二、水力旋流器計算
水力旋流器的計算多採用如下兩種方法。
a 原蘇聯波瓦羅夫(jiobapob)計算法。主要步驟和計算公式如下：
(1)選擇旋器直徑，計算旋流器體積處理量和需要台數。
體積處理量按下式計算
式中 qv——按給礦體積計的處理量，m3/h;
ka——水力旋流器錐角修正係數；
當a=10°時，ka=1.15；當a=20°時，ka=1.0;
kd——水力旋流器直徑修正係數；
df——給礦口當量直徑，cm
b、h——分別為給礦口寬度和高度，cm;
po——旋流器給礦口工作壓力，mpa;
do——溢流管直徑，cm;
d——旋流器筒體直徑，cm.
(2)按樣體給出的範圍確定沉砂口直徑，並驗算其單位截面積負荷(按固體量計)，使其在0.5~2.5t/(cm2·h)範圍內。
(3)計算旋流器實際需要的給礦壓力。
(4)計算溢流上限粒度d95,使其滿足溢流粒度的要求。旋流器給礦及溢流中各個不同粒級含量之間關係可參見表2。
式中 d95——溢流上限粒度，μm;
cf——給礦重量濃度，%；
du——沉砂口直徑，cm;
ρ——礦漿中固體物料密度，t/m3;
d、do、po、kd、——同式(1).
表2 旋流器給礦及溢流中各個不同粒級含量之間關係
b 美國克雷布斯公司(krebs)計算法
(1)分離粒度d50、校正分離粒度d50(c)的計算分離粒度d50係指在沉砂和溢流中**率(分配率)各為50%的極窄級別的粒度值。在旋流器實際分級效率曲線(圖1中的曲線1)上與沉砂中粒級**率50%相對應的粒度即為分離粒度d50.
在旋流器分級過程中，進入沉砂的物料包括兩部分：一部分由水夾帶進入沉砂的物料，該部分物料實際上未經過分級，其相對量與沉砂中的水佔給礦中水的比率(小數)相當；另一部分為經過分級進入沉砂的物料。因此在計算旋流器沉砂粒級**率時，應將水夾帶的這部分未經分級的物料扣除，即：
式中 yc、y——分別為沉砂中某粒級的校正**率和實際**率，%；
rf——沉砂中的水佔給礦中水的比率，以小數計。
用yc代替y做出的分級效率曲線(圖1中的曲線2)稱為校正分級效率曲線或校正**率曲線。該曲線上的分離粒度稱為校正分離粒度以d50(c)表示。
在磨礦迴路中，旋流器的溢流粒度一般是以某一特定粒度dr的百分含量來表示的，它與d50(c)之間關係如表3所示。如已知溢流中某一特定粒度的百分含量，即可按表3資料計算出校正分離粒度d50(c).
表3 水力旋流器溢流粒度d50(c)的關係
(2)按下式計算水力族流器直徑d：
d=0.0234d50(c)1.515po0.424(ρ-1)0.758×(1-0.0189cυ)2.167 (4①)
式中 d——旋流器內徑，cm;
d50(c)——校正分離粒度，μm;
po——旋流器給礦壓力，kpa;
ρ——物料密度，t/m3;
cυ——給礦體積濃度，%。
(3)按標準水力旋流器的處理量(見圖2)計算旋流器台數，應該指出圖2中所示的處理量是按水計的，處理礦漿時要稍高於此資料。因此按此計算旋流器台數偏於保險，這在工程設計上是允許的。
(4)按沉砂口流量與沉砂口直徑的關係，用圖3確定沉砂口直徑。
c 水力旋流器計算例項
某一磨礦迴路，用水力旋流器分級與球磨機組成閉路，迴路新給礦量為250t/h，旋流器溢流濃為40%，要求溢流粒度為-74μm佔60%，礦石密度為2.9t/m3,旋流器入口壓力為55kpa，磨礦迴路迴圈負荷為225%。按上述條件計算的物料平衡結果見表4。
試選擇計算水力旋流器的規格和台數。
表4 水力旋流器物料平衡計算結果
現採用兩種方法進行計算
(1)波瓦羅夫法計算
根據裝置樣本可選用d=50cm、錐角a=20°的水力旋流器，其給礦口尺寸11cm×12cm(直徑df=13cm),選用溢流管直徑do=18cm,沉砂口直徑du=9cm.
處理量計算：
根據計算結果選用6臺d=50cm旋流器，另處備用3臺。
沉砂口直徑du=9cm,其截面積為63.6cm2，沉砂口單位截面固體負荷為，在允許範圍之內。
計算實際需要的給礦壓力：
參見表2，此上限粒度呆滿足-74μm佔60%的要求。
(2)克雷布斯法計算
按溢流粒度-74μm60%的要求，查表3，計算校正分離粒度：
d50(c)=2.08×74=154(μm)
計算旋流器直徑：
d=0.0234d50(c)1.515po0.424(ρ-1)0.758(1-0.0189cυ)2.167
=0.0234×1541.515×550.424(2.9-1)0.758(1-0.0189×33.2)2.167
=50.6(cm)
可選用d=51cm克雷布斯標準旋流器。
於圖2中查出，在給礦壓力55kpa時，d=51cm旋流器處理量為44l/s,則旋流器台數臺，可選用6臺，外備用3臺。
按沉砂礦漿體積流量選擇沉砂口尺寸：每台旋流器沉砂礦漿體積流量為，根據圖3查出，沉砂口直徑為9.5cm.
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