专利名称：一种能避免溢流喘气和波动的水力旋流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水力旋流器，具体涉及一种能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，属于矿物加工工程技术领域。
背景技术：
水力旋流器是一种对矿浆中固体颗粒分级设备，由一个圆柱体和一个圆锥体组成，圆锥体大口端与圆柱体完全连通，给矿口位于圆柱侧面，溢流口位于圆柱体封口端中央，沉砂口位于圆锥体小口端。待分级的矿浆由给矿口进入，通过内部的水力旋转，利用离心场力，加速矿浆中固体颗粒沉降和强化分离过程的有效分离设备，当矿浆以渐开线或切线或螺旋线方式由给矿管射入筒体后，在强大离心场力的作用下，迅速完成其全部分离过程；从上部溢流管得到粒度细而密度小的溢流产物，从下部沉砂管得到粒度粗而密度大的沉砂产物。溢流喘气和溢流波动是水力旋流器运行中的问题之一。溢流喘气和溢流波动的结果是水力旋流器分级作业不稳定，溢流和沉砂的产品量不稳定、产品粒度组成不稳定，分级效果变差，影响分级产品质量和后续作业效率。水力旋流器的溢流管若口径较大时，溢流管内矿浆流为非满管流，且矿浆流速减慢、颗粒会沉降、不能正常输送，易造成溢流喘气和波动；因此水力旋流器的溢流管本身口径设计较小，溢流管内矿浆流为满管流，就不易出现溢流喘气和波动。据研究分析，现有技术中水力旋流器溢流喘气和波动的情况有(1)在一定的给料量、沉砂量和分级粒度条件下，若溢流量小，所用设备的溢流管偏大，溢流管内矿浆流为非满管流；(2)当进入溢流管的矿浆流不稳定时，加之溢流管长度小，就会发生溢流喘气和波动。溢流喘气和波动问题是水力旋流器高效生产亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型以水力旋流器为研究对象，为克服溢流喘气和波动问题，提供一种能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，通过下列技术方案实现。一种能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，包括给矿口、旋流筒、沉砂口、溢流口和溢流管，其中，给矿口设置于旋流筒侧面，沉砂口位于旋流筒下端，溢流口位于旋流筒上方，并与溢流管相连；所述溢流管的长度为0. 5 1米，该溢流管的内径d由下式计算获得
J= β ,其中，L为通过溢流管的体积流量，单位米7秒；S为矿浆通过溢流管的流线速 V Βπ
度，单位米/秒。 使用时，待分级的矿浆由给矿口进入旋流筒，通过水力旋流，从溢流管流出的粒度细且密度小的溢流产物通过内径和长度确定的溢流管由固-液-气三相流变成两相流，压力稳定，即能避免溢流喘气和波动。据实验，靠近水力旋流器溢流口的溢流管尺寸(内径和长度)对溢流喘气和波动的影响较小，而溢流管出口端尺寸的影响最大，因此，在溢流管后端的管径足够小和足够长， 是解决水力旋流器溢流喘气和波动的关键。与现有技术相比，本实用新型有如下的优点(1)解决了水力旋流器运行中的溢流喘气和溢流波动问题，提高了分级作业的效率和产品质量，且分级作业的稳定性和产品的稳定性明显提高；(2)该实用新型结构简单，易于在现有的水力旋流器上进行改进。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。实施例1如图1所示，某选矿厂二段磨矿作业组合中使用的能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，包括给矿口 1、旋流筒2、沉砂口 3、溢流口 4和溢流管5，其中，给矿口 1设置于旋流筒2侧面，沉砂口 3位于旋流筒2下端，溢流口 4位于旋流筒2上方，并与溢流管5相连；测得矿浆通过溢流管的体积流量L为213米7秒，通过溢流管的流线速度S为8米/秒，该
溢流管5的内径rf = ,为0. 058米，溢流管5的长度设置为0. 6米。结果显示，溢流喘 ^Sn
气波动现象明显消除。实施例2某选矿厂使用的能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，包括给矿口 1、旋流筒2、 沉砂口 3、溢流口 4和溢流管5，其中，给矿口 1设置于旋流筒2侧面，沉砂口 3位于旋流筒 2下端，溢流口 4位于旋流筒2上方，并与溢流管5相连；测得矿浆通过溢流管的体积流量
L为260米7秒，通过溢流管的流线速度S为10米/秒，该溢流管5的内径rf = J二，为
0. 057米，溢流管5的长度设置为1米。结果显示，溢流喘气波动现象明显消除。实施例3某选矿厂使用的能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，包括给矿口 1、旋流筒2、 沉砂口 3、溢流口 4和溢流管5，其中，给矿口 1设置于旋流筒2侧面，沉砂口 3位于旋流筒 2下端，溢流口 4位于旋流筒2上方，并与溢流管5相连；测得矿浆通过溢流管的体积流量L
为203米7秒，通过溢流管的流线速度S为7米/秒，该溢流管5的内径rf = ，为0. 061
Sπ
米，溢流管5的长度设置为0. 5米。结果显示，溢流喘气波动现象明显消除。
权利要求1. 一种能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，包括给矿口、旋流筒、沉砂口、溢流口和溢流管，其中，给矿口设置于旋流筒侧面，沉砂口位于旋流筒下端，溢流口位于旋流筒上方，并与溢流管相连；其特征在于所述溢流管的长度为0. 5 1米，该溢流管的内径其中，L为通过溢流管的体积流量，单位米7秒；S为矿浆通过溢流管的流线速V Sjt度，单位米/秒。
专利摘要本实用新型提供一种能避免溢流喘气和波动的水力旋流器，包括给矿口、旋流筒、沉砂口、溢流口和溢流管，所述溢流管的长度为0.5～1米，该溢流管的内径，其中，L为通过溢流管的体积流量，S为矿浆通过溢流管的流线速度。本实用新型解决了水力旋流器运行中的溢流喘气和溢流波动问题，提高了分级作业的效率和产品质量，且分级作业的稳定性和产品的稳定性明显提高；(2)该实用新型结构简单，易于在现有的水力旋流器上进行改进。
文档编号B04C5/12GK202290347SQ201120430689
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者周平, 庄故章, 朱照照, 汪勇, 钟旭群 申请人:昆明理工大学