CN115722355A - 一种锥体角度渐增的水力旋流器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种锥体角度渐增的水力旋流器，其解决了现有水力旋流器底流的细颗粒占比高的技术问题；包括圆柱筒，圆柱筒上方连接有溢流管，圆柱筒侧面连接有进料管，圆柱筒下方依次连接有锥筒、底流口；锥筒包括至少两节上下连接的单元锥筒，且每节单元锥筒的锥角不小于位于其上方的单元锥筒的锥角。本申请广泛应用于水力旋流器技术领域。
Description
技术领域
本申请涉及一种水力旋流器，更具体地说，是涉及一种锥体角度渐增的水力旋流器。
背景技术
众所周知，水力旋流器是一种常见离心力场的分离、分选设备。旋流器由于其流体运动的特有形式，使其沿径向产生高的切线速度、大的速度梯度和强的紊流现象，形成远大于重力场的离心力场、巨大的剪切应力和剧烈的混合作用，从而使其具有分级、分选、浓缩、澄清、洗涤和传质等多种分离功能。凡是有粒度差、密度差和形状差的两相流体分离工程，均可通过旋流器实现分离过程。
当水力旋流器溢流粒度达到要求的粒度时，其底流中不可避免含有较多的粒径小于该粒度的固相颗粒，造成产品错配，分级效率低下。如何有效的降低旋流器底流中细颗粒的夹带量成为提高旋流器分级效率的关键途径，现有的旋流器的多段锥体的锥角是由上朝下逐渐减小，采用上述锥角形式的水力旋流器进行分级作业，当浆液由锥角较大的锥体流向锥角较小的锥体时，位于旋流器锥体中心位置的细颗粒物料将会被下面的锥体往旋流器底流方向拖拽，所带来的最终效果是旋流器溢流中的固体物料粒度更细，旋流器溢流浓度更低，实现的是获得更细的旋流器溢流粒度及更低的溢流浓度。但是其底流中的细颗粒占比非常高，而在部分特定的分级工艺环节要求旋流器底流中细颗粒含量要少，其并不能满足这样的要求。
发明内容
为解决现有锥体角度渐增的水力旋流器密封性差的问题，本申请采用的技术方案是：提供一种密封性好的锥体角度渐增的水力旋流器，包括圆柱筒，圆柱筒上方连接有溢流管，圆柱筒侧面连接有进料管，圆柱筒下方依次连接有锥筒、底流口；
锥筒包括至少两节上下连接的单元锥筒，且每节单元锥筒的锥角不小于位于其上方的单元锥筒的锥角。
优选地，每节单元锥筒的锥角不小于其上方的单元锥筒的锥角的2倍。
优选地，圆柱筒的总高度为圆柱筒内径的2-3倍。
优选地，单元锥筒的数量为3-4节。
本发明的有益效果，
1、通过设置多个单元锥筒，且锥角由上至下逐渐增大，其浆液由小锥角进入大锥角的锥筒时，其浆液中的外层粗颗粒浆液受到锥筒收缩的影响，随着液体被迫朝向中心向上的方向运动，将外层的粗颗粒浆液打散再旋转分层，进而将细颗粒进一步朝向中间流动，最终实现旋流器底流中细颗粒含量降至最低；底流中细颗粒的含量比常规旋流器减少10-20个百分点。
2、通过设置圆柱筒的总高度为圆柱筒内径的2-3倍，此高度高于常规旋流器，可使浆液在水力旋流器内部充分旋转，实现粗细颗粒的分层，粗颗粒在水力旋流器腔体外层，细颗粒在水力旋流器腔体内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明锥体角度渐增的水力旋流器的立体结构示意图；
图2为图1中锥筒的局部放大图。
图中符号说明：
1.进料管；2.圆柱筒；3.第一单元锥筒；4.溢流管；5.底流口；6.第四单元锥筒；7.第三单元锥筒；8.第二单元锥筒。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
现对本申请实施例提供的锥体角度渐增的水力旋流器进行说明。
请参阅图1，为锥体角度渐增的水力旋流器的结构示意图，所述锥体角度渐增的水力旋流器，包括：进料管1、圆柱筒2、锥筒、溢流管4和底流口5，圆柱筒2上方连接溢流管4，圆柱筒2侧面连接进料管1，圆柱筒2下方依次连接锥筒和底流口5。请参阅图2，所述锥筒包括至少两节单元锥筒：由上至下分别是第一单元锥筒3、第二单元锥筒8，且所述第一单元锥筒3的锥角小于第二单元锥筒8的锥角。
在其中一实施例中，每节单元锥筒锥角均不小于其上方单元锥筒锥角的2倍。单元锥筒的角度增大，使得细颗粒物料在与旋流器内壁接触时，进一步被向中心向上方向反弹，提高细颗粒进入溢流中的概率。
进一步地，所述圆柱筒2的总高度为圆柱筒2内径的2-3倍。分级时，浆液在圆柱筒内旋转可以实现粗细颗粒的排位，内部是细颗粒，外部是粗颗粒，圆柱筒高度增大，预先排位的强度明显，有利于分级。
更进一步地，所述单元锥筒的数量为3-4节，当单元锥筒数量为4节时，即如图1所示，包括由上至下的第一单元锥筒3、第二单元锥筒8、第三单元锥筒7和第四单元锥筒6，且锥角也逐渐增大。单元锥筒数量越多，位于下方的单元锥筒角度越大，其高度就越低，同时锥体下部的沉砂口的口径一般为圆柱筒内径的0.1-0.3倍，因此单元锥筒的数量不宜过多。同时平衡分级效果，3-4节的单元锥筒为最佳。
浆液进入圆柱筒2内可使浆液在水力旋流器内部充分旋转，实现粗细颗粒的分层，粗颗粒在水力旋流器腔体外层，细颗粒在水力旋流器腔体内层，粗细颗粒以分层状态由圆柱筒2区域向锥筒区域运动，运动至第一单元锥筒区域时，其浆液中的外层粗颗粒浆液受到锥筒收缩的影响，将外层的粗颗粒浆液打散再旋转分层，进而将细颗粒进一步朝向中间并向溢流方向流动；运动至第二单元锥筒区域时，由于锥筒锥体角度的增大，浆液流经此位置时，所受的向中心向上的往溢流方向的力更大，外层的粗颗粒进一步打散，细颗粒朝向中部上方受力，更多的细颗粒的固体被迫往溢流方向运动。如此，经过第三单元锥筒、第四单元锥筒区域后，大部分的细颗粒固体进入旋流器溢流中，旋流器底流中的细颗粒含量降至最低。
本发明的旋流器溢流中细颗粒不低于80％，能满足溢流要求的同时，底流中细颗粒占比明显降低；在确保旋流器溢流细度的前提下，降低旋流器底流中的细颗粒物料夹带量。有效克服了现有的锥角逐渐减小的旋流器，溢流中细颗粒占比虽大，而其底流中的细颗粒占比非常高的问题。
具体实施例1：
本实施例的锥体角度渐增的水力旋流器，包括进料管1、圆柱筒2、锥筒、溢流管4和底流口5，圆柱筒2上方连接溢流管4，圆柱筒2侧面连接进料管1，圆柱筒2下方依次连接锥筒和底流口5。所述锥筒包括上下设置的两节单元锥筒，且分别为40度、120度。所述圆柱筒2的总高度为圆柱筒2内径的2倍，具体地，圆柱筒2的总高度为500mm，内径为250mm。
常规旋流器(单锥筒旋流器)，同样包括进料管、圆柱筒、锥筒、溢流管和底流口。其中，锥筒为单节锥筒，锥角为20度；圆柱筒的高度为其内径的1倍，圆柱筒的高度和内径均为250mm。
锥体角度逐渐减小的旋流器，同样包括进料管、圆柱筒、锥筒、溢流管和底流口，锥筒包括上下设置的3节单位锥筒，且分别为20度、15度、10度。所述圆柱筒2的总高度同样为圆柱筒2内径的2倍，且均为500mm。
现存在一浆液，其固体质量分数30％，固体中-0.074mm的颗粒占比50％，采用三种旋流器对浆液进行分级：
采用常规旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比80％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比30％；
采用本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比不低于80％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比25％；
采用锥体角度逐渐减小的旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比90％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比40％。
本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，其底流中细颗粒的含量比常规旋流器减少5％，比锥体角度逐渐减小的旋流器减少15％，在确保旋流器溢流细度的前提下，降低旋流器底流中的细颗粒物料夹带量。
具体实施例2：
与具体实施例1不同在于，本实施例的锥体角度渐增的水力旋流器，锥筒包括三节单元锥筒，三节单元锥筒由上至下依次连接，且锥角也逐渐增大，分别是10度、30度和90度。圆柱筒2的总高度为圆柱筒2内径的3倍，具体地，圆柱筒2的总高度为750mm，内径为250mm。
采用本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比不低于80％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比20％。
本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，其底流中细颗粒的含量比常规旋流器减少10％，比锥体角度逐渐减小的旋流器减少20％，底流中细颗粒占比减少，比具体实施例1的旋流器减少5％，说明单元锥筒节数增多，圆柱筒高度增大，底流中细颗粒占比进一步减少。
具体实施例3：
与具体实施例2不同在于，本实施例的锥体角度渐增的水力旋流器，锥筒包括四节单元锥筒，四节单元锥筒由上至下依次连接，且锥角也逐渐增大，分别是10度、20度、80度、160度。圆柱筒2的总高度为圆柱筒2内径的2.5倍，具体地，圆柱筒2的总高度为625mm，内径为250mm。
采用本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比不低于80％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比18％。
本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，其底流中细颗粒的含量比常规旋流器减少12％，底流中细颗粒占比减少，比具体实施例2的旋流器减少2％，单元锥筒节数增多，圆柱筒高度减小，底流中细颗粒占比进一步减少，说明圆柱筒高度比单元锥筒节数对底流中细颗粒占比的影响更小。
具体实施例4：
与具体实施例2不同在于，本实施例的锥体角度渐增的水力旋流器，锥筒包括四节单元锥筒，四节单元锥筒由上至下依次连接，且锥角也逐渐增大，分别是10度、30度、90度、180度。圆柱筒2的总高度同样为圆柱筒2内径的3倍，且圆柱筒2的总高度为750mm，内径为250mm。
采用本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比不低于80％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比16％。
本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，其底流中细颗粒的含量比常规旋流器减少14％，比具体实施例2的旋流器减少4％，说明在圆柱筒2高度、内径一致的情况下，单元锥筒节数增多，底流中细颗粒占比进一步减少。
具体实施例5：
与具体实施例4不同在于，本实施例的锥体角度渐增的水力旋流器，锥筒包括四节单元锥筒，四节单元锥筒由上至下依次连接，且锥角也逐渐增大，分别是10度、30度、90度、180度。圆柱筒2的总高度为圆柱筒2内径的4倍，具体地，圆柱筒2的总高度为1000mm，内径为250mm。
采用本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，旋流器溢流中-0.074mm的颗粒占比不低于80％，旋流器底流中-0.074mm的颗粒占比14％。
本实施例锥体角度渐增的水力旋流器，其底流中细颗粒的含量比常规旋流器减少16％，比具体实施例4的旋流器少2％，说明在单元锥筒节数、锥角一致的情况下，圆柱筒2高度增大，底流中细颗粒占比减少。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种锥体角度渐增的水力旋流器，包括圆柱筒，其特征在于：所述圆柱筒上方连接有溢流管，所述圆柱筒侧面连接有进料管，所述圆柱筒下方依次连接有锥筒、底流口；
所述锥筒包括至少两节上下连接的单元锥筒，且每节所述单元锥筒的锥角不小于位于其上方的所述单元锥筒的锥角。
2.如权利要求1所述锥体角度渐增的水力旋流器，其特征在于：每节所述单元锥筒的锥角不小于其上方的所述单元锥筒的锥角的2倍。
3.如权利要求1所述锥体角度渐增的水力旋流器，其特征在于：所述圆柱筒的总高度为所述圆柱筒内径的2-3倍。
4.如权利要求1、2或3所述锥体角度渐增的水力旋流器，其特征在于：所述单元锥筒的数量为3-4节。
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|---|---|
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667686A (en) * | 1995-10-24 | 1997-09-16 | United States Filter Corporation | Hydrocyclone for liquid - liquid separation and method |
| CN103394404A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-11-20 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种磨矿分级设备 |
| CN104190563A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-10 | 辽宁工程技术大学 | 一种单体多级式分级分选小锥角水力旋流器 |
| CN205269932U (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-01 | 安徽理工大学 | 无压入料三产品重介质旋流器 |
| CN109731674A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-10 | 山东科技大学 | 一种动力煤分选方法 |
| CN209917644U (zh) * | 2019-03-20 | 2020-01-10 | 金川集团股份有限公司 | 一种用于针铁矿还原除铁工艺的气体混合器 |
| CN114260108A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-01 | 华北理工大学 | 一种多入口异形旋流器 |
-
2022
- 2022-10-31 CN CN202211347726.3A patent/CN115722355A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667686A (en) * | 1995-10-24 | 1997-09-16 | United States Filter Corporation | Hydrocyclone for liquid - liquid separation and method |
| CN103394404A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-11-20 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种磨矿分级设备 |
| CN104190563A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-10 | 辽宁工程技术大学 | 一种单体多级式分级分选小锥角水力旋流器 |
| CN205269932U (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-01 | 安徽理工大学 | 无压入料三产品重介质旋流器 |
| CN109731674A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-10 | 山东科技大学 | 一种动力煤分选方法 |
| CN209917644U (zh) * | 2019-03-20 | 2020-01-10 | 金川集团股份有限公司 | 一种用于针铁矿还原除铁工艺的气体混合器 |
| CN114260108A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-01 | 华北理工大学 | 一种多入口异形旋流器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 魏可峰;赵强;崔晓亮;何经纬;敖然;: "锥角对水力旋流器流场及分离性能影响的数值试验研究", 金属矿山, vol. 1, no. 04, pages 350 - 353 * |
| 黄国智等: "现代选矿技术手册 第1册 破碎筛分与磨矿分级", vol. 1, 中国轻工业出版社, pages: 376 - 378 * |
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