水力旋流器的选择与计算

1、水力旋流器的选择与计算2006-10-258:50:05中国选矿技术网浏览1068次收藏我来说两句一、水力旋流器的选择水力旋流器广泛用于分级、脱泥、脱水等作业。其主要优点是结构简单、本身无运动部件、占发面积小；在分级粒度较细的情况下，分级效率较螺旋分级机高。其主要缺点是给矿需泵扬送，电耗较高；操作比螺旋分级机复杂。水力旋流器适宜分级粒度范围一般为0.30.01mm。水力旋流器的规格取决于需要处理的矿量和溢流粒度要求。当需要处理的矿量大、溢流粒度粗时，选择大规格水力旋流器；反之宜选用小规格水力旋流器。在处理矿量大又要求溢流粒度细时，可采用小规格水力旋流器组。旋流器的结构参数和操作参数对溢流粒度及

2、分级效果有较大影响，选用时应认真考虑。旋流器的主要结构参数与旋流器直径D的关系,一般范围；给矿口当量直径df=(0.150.25)D;溢流管直径do=(0.20.4)D;沉砂口直径du=(0.060.20)D;锥角”20°.进口压力是水力旋流器的主要参数之一，通常为49157kPa(0.5kgf/cm21.6kgf/cm2).进口压力与溢流粒度的一般关系见表1。表1进口压力溢流粒度一般关系表溢流粒度d95/min0.590.420.300.210.150.100.0740.0370.0190.010进口压力29.449397849985911878137981471181671471

3、96196245/IPa(kgf/cm2)0.30.5(0.40.8)(0.51.0)(0.61.2)(0.81.4)(1.01.5)(1.21.7)(1.52.0)(2.02.5)二、水力旋流器计算水力旋流器的计算多采用如下两种方法。A原苏联波瓦罗夫(JIoBapoB)计算法波瓦罗夫计算法的主要步骤和计算公式如下:(1)选择旋器直径，计算旋流器体积处理量和需要台数。体积处理量按下式计算式中qv按给矿体积计的处理量，m3/h;Ka水力旋流器锥角修正系数；=0,79+60379+荷2(1。)当a=10°时，Ka+1.15;当a=20°时，Ka=1.0;Kd水力旋流器直径修正系

4、数；(16)(U)a12df给矿口当量直径，cm&=再b、h分别为给矿口宽度和高度，cm;Po旋流器给矿口工作压力，MPa;do溢流管直径，cm;D旋流器筒体直径，cm.(2)按样体给出的范围确定沉砂口直径，并验算其单位截面积负荷(按固体量计)，使其在0.52.5t/(cm2h)范围内计算旋流器实际需要的给矿压力。(4)计算溢流上限粒度d95,使其满足溢流粒度的要求。旋流器给矿及溢流中各个不同粒级含量之间关系可参见表喝一方匕谈成一）式中d95溢流上限粒度，gm;Cf给矿重量浓度，；du沉砂口直径，cm;P矿浆中固体物料密度，t/m3;D、d。、p。、Kd、一一同式（1）.表2旋流器给矿

5、及溢流中各个不同粒级含量之间关系粒级/四111含量/%-7410203040506070809095-405.611.317.32431.539.5485871.580.5-2013172326354655上限粒度，d954303202401801409474B美国克雷布斯公司（Krebs）计算法（1）分离粒度d50、校正分离粒度d50（c）的计算分离粒度d50系指在沉砂和溢流中回收率（分配率）各为50%的极窄级别的粒度值。在旋流器实际分级效率曲线（图1中的曲线1）上与沉砂中粒级回收率50%相对应的粒度即为分离粒度d50.在旋流器分级过程中，进入沉砂的物料包括两部分：一部分由水夹带进入沉砂的物

6、料，该部分物料实际上未经过分级，其相对量与沉砂中的水占给矿中水的比率（小数）相当；另一部分为经过分级进入沉砂的物料。因此在计算旋流器沉砂粒级回收率时，应将水夹带的这部分未经分级的物料扣除，即：、_广电（3）兀-1-%式中yc、y分别为沉砂中某粒级的校正回收率和实际回收率，；Rf沉砂中的水占给矿中水的比率，以小数计。用yc代替y做出的分级效率曲线（图1中的曲线2）称为校正分级效率曲线或校正回收率曲线。该曲线上的分离粒度称为校正分离粒度以d50（c）表示。图1旋流够分级效率曲线I实际分援款率曲线；2-校正分继效率曲线在磨矿回路中，旋流器的溢流粒度一般是以某一特定粒度dr的百分含量来表示的，它与d5

7、0（c）之间关系如表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数据计算出校正分离粒度d50（c）.表3水力旋流器溢流粒度d50（c）的关系溢流中某一特定粒度（dr）百分含量/%98.895.090.080.070.060.050.0d50(c)/dr0.540.730.911.251.672.082.78(2)按下式计算水力族流器直径D:D=0.0234d50(c)1515Po0424(-1)°.758乂1-0.0189cu2)167(4)此式由%0=11出加*巴2（/1）2（里萨）""式导出。，声一1I,'Js?*溢流沉砂给矿固体量t/h25

8、0562812式中D旋流器内径，cm;P物料密度，t/m3;c-给矿体积浓度，%按此计算旋流器台数偏于保险，这在工程设计上是允许的按沉砂口流量与沉砂口直径的关系，用图3确定沉砂口直径。C水力旋流器计算实例某一磨矿回路，用水力旋流器分级与球磨机组成闭路，回路新给矿量为250t/h,旋流器溢流浓为40%,要求溢流粒度为-74(im占60%,矿石密度为2.9t/m3,旋流器入口压力为55kPa,磨矿回路循环负荷为225%。按上述条件计算的物料平衡结果见表4。试选择计算水力旋流器的规格和台数。表4水力旋流器物料平衡计算结果d50(c)校正分离粒度,Po旋流器给矿压力,kPa;(3)按标准水力旋流器的处

9、理量(见图2)计算旋流器台数，应该指出图2中所示的处理量是按水计的，处理矿浆时要稍高于此数据。因此41I»«M廿口“/5图3瓦砂口能力曲线B2克富布斯标值*海处清水1水量m3/h375187562矿浆量t/h6257491374重量浓度%407559.1体积浓度%5033.2矿浆密度t/m31.3551.9661.632矿浆体积量m3/hL/s461128381106842234现采用两种方法进行计算(1)波瓦罗夫法计算根据设备样本可选用D=50cm、锥角a=20°的水力旋流器，其给矿口尺寸11cm<12cm(直彳Sdf=13cm),选用溢流管直径d

10、6;=18cm,沉砂口直径du=9cm.处理量计算：师二3£*皿疸二3及(0用+高%卜4正qv/u?-h-I-3x10x(0.8+fx13x18x57055=164.5旋流器合数e/台二熊5.12根据计算结果选用6台D=50cm旋流器，另处备用3台。362沉砂口直径du=9cm,其截面积为63.6cm2,沉砂口单位截面固体负荷为豆蒜用L47。(+，在允许范围之内。计算实际需要的给矿压力：842/6=3乂1.0箕1.0箕13.0x18.0*值AlP=o=0.045MPa靛流器溢流上限粒度：4=Ju詈*小=t$/50工1拒处1=:9,1.0.而戈2.9-1)=182(gm)参见表2,此上限粒度呆满足-74(im占60%的要求。(2)克雷布斯法计算按溢流粒度-74gm60%的要求，查表3,计算校正分离粒度：d50(c)=2.08X74=154(gm)计算旋流器直径：D=0.0234d50(c)1.515PJ0.424(g)0758(1-0.0189cu)2167=0.0234X1541515X550.424(2.9-1)0.758(1-