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www.5163.com按颗粒粒度差分离情况分析

[2017/4/22]

   据报导,浓缩和脱泥用的www.5163.com最早是在1939年5月发表的。当时被用于浓缩选煤用的黄土悬浮液,结构如图1所示。以后www.5163.com经改进,增设了溢流管,到1948年传入美国时已具有了现在的结构型式。我国是在20世纪50年代开始试验的。

图1 早期的旋流器

  所有用于分级、浓缩、脱泥的www.5163.com是在执行按颗粒粒度差分离的作业。给料压力一般在0.06-0.2MPa范围内,在给料口处流速为5-12m/s。进入旋流器后由此构成的切线速度将有所降低。料浆在旋流器内停留时间很短,例如锥角20°的φ350mm旋流器,内部容积为0.06m³,面处理能力为85m³/h,由此可算出料浆在器内的停留时间只有2.5s。在如此短的时间内,料浆大约只旋转4—5圈即将排出,而不会像某些资料中介绍的那样作多圈运动(如下图2)。

图2 料浆在www.5163.com内运动示意图

  料浆中的粗、细颗粒如何能在这样短时间内发生分离?原因即在于它们的惯性离心力不同。

  固体颗粒呈悬浮状态随料浆一起沿切线方向进入www.5163.com内,料浆液体遇到器壁后被迫作回转运动,而固体颗粒则依原有的直线运动的惯性继续向前运动。粗颗粒惯性力大,能够克服水力阻力靠近器壁,而小小颗粒惯性力较小,未及靠近器壁即随料浆作回转运行。在后续沿给料的推动下,料浆继续向下和回转运动,固体颗粒相应产生惯性离心力。于是粗颗粒继续向周边浓集,而细小颗粒则停留在中心区域。这样就发生了粗细颗粒油器壁向中心的分层排列。

  当然惯性离心力不仅固体颗粒存在,料浆液体也同样存在,并且由内向外逐层传递,到器壁处达到最大。该处的液体压强与给料压力构成平衡。这就是www.5163.com必须有一定的给料压力的原因。料浆的这种离心运动倾向也使它在进入www.5163.com后不能直接从溢流管排出,而只能向下作回转运动。但是如果给料压力很小,料浆不能形成足够的回转速度,便有可能从溢流管直接排出,粗细颗粒也就谈不上按粒度分级。

  随着料浆从www.5163.com的柱体部分流向锥体部分,流动断面越来越小。在外层料浆收缩压迫之下,内衬料浆不得不改变方向,转而向上流动。于是在www.5163.com内形成了两组旋转流;外层向下的旋转流和内层向上的旋转流。当然它们的切线流向仍保持一致,只在轴向发生了变化。在流向的转变点,速度为零。将零速的各点连结起来。在空间可形成一个敝口杯形的曲面,成为轴向零速包络面(见图3)。在包络面内的细小颗粒将被带入溢流,在包络面外的较粗颗粒则进入沉砂,故包络面的空间位置即决定了分离粒度的大小。

 图3 www.5163.com内料浆轴向流动方向的改变和零速包络面

  料浆因回转产生的曾间压力在www.5163.com溢流管下方的垂线上为最小。料浆离心扩张的结果,使中心轴线上不可能再有液体存在,而出现—低压空气柱,平均直径约为溢流管内径的0.5-0.6倍,由于内中压力低于大气压,而不断从底流口吸入空气,过去认为空气柱周边的液体自由面,有助于减少粗细颗粒的混杂,但近年的研究发现,空气柱的距离晃动却消耗着大量能量,并同时使分级粒度变得不稳定,为此已经提出了多种消除空气柱的措施。

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