水力旋流器理论与应用
《水力旋流器理论与应用》是2005年中南大学出版社出版的图书，作者是庞学诗。
水力旋流器理论与应用基本信息
| 书 名 | 水力旋流器理论与应用 | 作 者 | 庞学诗 |
|---|---|---|---|
| 出版社 | 中南大学出版社 [1] | 出版时间 | 2005年06月 |
| 页 数 | 423（页） | 定 价 | ￥25（元） |
| 开 本 | 32 开 | ISBN | 7-81105-114-1 |
绪 论（1）
第一节 固相（固体物料）的基本性质（1）
一、形状（2）
二、密度（4）
三、粒度（5）
四、表面物化性质（10）
第二节 介质的基本性质（10）
第三节 两相流体的主要性质（13）
一、浓度（13）
二、密度（14）
三、粘度（15）
主要参考文献（17）
第一章 涡流运动理论基础（19）
第一节 涡线、涡管和涡强（20）
第二节 旋转流基本方程（22）
第三节 自由涡运动（23）
第四节 强制涡运动（25）
第五节 组合涡运动（29）
第六节 源流与汇流（35）
第七节 螺线涡运动（39）
一、自由螺线涡（40）
二、强制螺线涡（43）
三、组合螺线涡（46）
主要参考文献（47）
第二章 旋流器分离原理（48）
第一节 旋流器中流体运动的基本形式（49）
一、外旋流和内旋流（49）
二、短路流（49）
三、循环流（50）
四、零速包络面（50）
五、最大切线速度轨迹面（50）
六、空气柱（51）
第二节 旋流器分离原理（52）
一、速度分布（52）
二、压力分布（62）
三、粒度分布（69）
四、密度分布（76）
主要参考文献（77）
第三章 生产能力计算（78）
第一节 理论计算法（78）
一、最大切线速度轨迹法（79）
二、等压面法（94）
三、空气柱界面法（96）
第二节 经验计算法（98）
一、达尔斯特罗姆（D.A.Dahlstrom）计算式（98）
二、普里特（L.R.Plitt）计算式（99）
三、林奇和劳（A.J.LynchandT.C.Rao）计算式（99）
四、阿提本（R.A.Arterburn）计算式（100）
五、苗拉和鸠尔（A.L.MularandN.A.Jull）计算式（100）
第三节 效果对比（100）
主要参考文献（103）
第四章 分离粒度计算（105）
第一节 平衡轨道法（106）
一、最大切线速度轨迹法（108）
二、内旋流（溢流管等径）法（134）
三、零速包络面法（136）
四、外旋流（旋流器等径）法（138）
第二节 停留时间法（139）
第三节 受阻排料法（141）
第四节 经验模型法（141）
第五节 效果对比（146）
主要参考文献（149）
第五章 产物分配计算（152）
…第一节 产物分配的表示方法（152）
一、流量分配与流量比（152）
二、水量分配与水量比（153）
三、产量分配与产量比（154）
第二节 产物分配的计算方法（156）
一、平衡法（157）
二、经验法（167）
主要参考文献（179）
第六章 分离效率计算（181）
第一节 图示法（182）
一、效率曲线（182）
二、效率曲线评定方法（188）
三、应用实例（191）
第二节 计算法（195）
一、综合效率计算式（196）
二、应用实例（204）
第三节 常用旋流器分级流程的效率计算（211）
一、一段旋流器分级流程（211）
二、两段旋流器分级流程（211）
主要参考文献（216）
第七章 旋流器选择计算（218）
第一节 通用法（219）
一、作者选择计算法（219）
二、拉苏莫夫选择计算法（240）
第二节 克鲁布斯法（248）
一、阿提本选择计算法（248）
二、苗拉选择计算法（257）
第三节 效果对比（261）
主要参考文献（268）
第八章 旋流器给矿泵选择计算（270）
第一节 矿浆主要物理参数（272）
一、固体物料（矿石）平均粒度（273）
二、矿浆浓度（273）
三、矿浆流量（274）
四、矿浆密度（275）
第二节 普通矿浆泵选择计算（275）
一、基本程序（275）
二、计算实例（285）
第三节 瓦曼（离心式）渣浆泵选择计算（292）
一、基本程序（293）
二、计算实例（311）
主要参考文献（323）
第九章 旋流器工艺参数选择（324）
第一节 结构参数（325）
一、旋流器直径D（325）
二、给矿口直径di（327）
三、溢流口直径do（328）
四、沉砂口直径ds（329）
五、角锥比ds/do（331）
第二节 操作参数（336）
一、给矿压力ΔPm（336）
二、给矿浓度Ciw和矿石密度δ（338）
三、给矿粒度和粒度组成（339）
主要参考文献（341）
第十章 旋流器技术的应用（343）
第一节 应用的基本领域（344）
一、固-液分离（344）
二、固-固分离（346）
三、液-液分离（353）
四、液-气分离（356）
五、固-气分离（356）
第二节 安装方式（358）
一、正装（358）
二、倒装（358）
三、斜装（358）
四、平装（359）
第三节 配置方案（360）
一、曲线型（放射型）（361）
二、直线型（361）
第四节 部件磨蚀（368）
一、磨蚀机理（368）
二、磨损规律（370）
三、减缓磨蚀的方法（371）
第五节 分离产物质量测定（373）
一、质量指标（373）
二、测定方法（374）
主要参考文献（383）
后 语（385）
附录一 中国水力旋流器主要生产厂家和系列产品技术性能介绍（391）
附录二 国际水力旋流器主要生产厂家系列产品技术性能介绍（406）
主要参考文献（419）
符号表（420）
水力旋流器理论与应用造价信息
本书简要论述了流体涡流运动的理论基础及其在水力旋流器分离过程中的实际应用，根据涡流运动中最大切线速度的轨迹特性，建立了一套通用的水力旋流器工艺计算方法和编制出实用的水力旋流器选择计算程序，并用国内外大量的生产实例见证了它们的实用性和可靠性。作为技术比较，还比较系统地介绍了国内外学者近年来在本领域中研究的最新成果。本书最主要的内容是：水力旋流器的生产能力、分离（级）粒度、产物分配、分离（级）效率、旋流器选择、给矿泵选择的工艺计算方法和程序以及旋流器工艺参数选择和旋流器技术的应用。本书主要供矿物工程专业生产、设计和科研部门的工程技术人员及大专院校师生在实际工作和教学活动中使用；亦可供石油、化工、煤炭、建材、环保、水电、卫生和粮食加工部门的科技人员在实际工作中作主要参考。
水力旋流器理论与应用常见问题
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水力旋流器的工作原理：矿浆以0.05－0.25千帕的压力、5－12米每秒的高速，从给矿管按切线方向进入圆柱形筒体，随即绕轴线高速旋转，产生很大的离心力。矿浆中粒度和密度不同的颗粒，由于受到的离心力不同...
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水力旋流器 水力旋流器水力旋流器是用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备。有时也用于泥浆脱水。分压力式和重力式两种，常采用圆形柱体构筑物或金属管制作。水靠压力或重力由构筑物（或金属管）上部沿...
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水力旋流器主要是靠离心力的作用实现浆液的浓缩和分级。对石膏旋流器来说主要是一级脱水。吸收塔浆液送往石膏旋流器，进行浓缩及颗粒分级，稀的溢流返回吸收塔，浓缩的底流送往真空脱水皮带机进行石膏脱水。石膏旋流...
水力旋流器理论与应用文献
水力旋流器设备及流程优化改造与应用
水力旋流器是一种应用于非均匀相混合物分离的设备,通常应用于污水处理系统的一级除油设备,利用油水密度差在离心力的作用下将油水进行分离.由于其理论处理效率高、占地空间小的优点在海上采油平台中广泛使用.但目前在渤海地区内无成功使用的案例,在实际应用当中发现其处理效果不明显,而且含油污水的排量较大对平台的排放系统产生巨大的压力,增加现场工作量,大多数基本处于停用状态.锦州25-1南油气田通过对水力旋流器现场调试和数据分析找出影响水力旋流器处理效果的因素,对水力旋流器系统进行了优化改造,通过现场调试,大幅提高了水力旋流器的处理效率.
过滤式水力旋流器开发与研究
介绍了一种适合超细粒子分级的新型过滤式水力旋流器,它在增加处理量、降低能耗、适应性等方面都优于传统的小直径水力旋流器。
《水力旋流器技术与应用》主要内容：绪论、涡流运动理论基础、旋流器分离原理、生产能力计算、分离粒度计算、产物分配计算、分离效率计算、选型计算、工艺参数选择、技术应用、结构类型与应用实例等。还简要介绍了本领域中国内外研究的最新成果和旋流器主要系列产品的技术性能；在各章的应用部分详细列举了不同工艺类型的旋流器工艺计算过程和设备选型计算实例。
《水力旋流器技术与应用》可供矿物工程领域生产、设计和科研部门的工程技术人员及相关院校师生阅读；亦可供石油、化工、煤炭、建材、环保、卫生和粮食加工部门的科技人员在实际工作中参考。
水力旋流器是用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备。有时也用于泥浆脱水。分压力式和重力式两种，常采用圆形柱体构筑物或金属管制作。水靠压力或重力由构筑物(或金属管)上部沿切线进入，在离心力作用下，粗重颗粒物质被抛向器壁并旋转向下和形成的浓液一起排出。较小的颗粒物质旋转到一定程度后随二次上旋涡流排出。
水力旋流器单元参数包括结构参数和操作参数。
结构参数
(1) 水力旋流器直径:水力旋流器直径主要影响生产能力和分离粒度的大小。一般说来，生产能力和分离粒度随着水力旋流器直径增大而增大。
(2) 入料管直径Di:入料口的大小对处理能力、分级粒度及分级效率均有一定影响。入料管直径增大，分级粒度变粗，其直径与旋流器直径呈一定比例，Di=(0.2- 0.26)D。
(3) 锥体角度:增大锥角，分级粒度变粗，减小锥角，分级粒度变细。一般来说对细粒级物料分级，采用较小锥角的旋流器，通常取10~15°;粗粒级分级和浓缩用旋流器一般采用较大的锥角，通常在20~45°。水力旋流器内的流体阻力随着锥角的增大而增大。在同一进口压力下，由于流体阻力增大，其生产能力要减小。分离粒度随其锥角的增大而增大，总分离效率降低，而底流中混入的细颗粒较少。
(4) 溢流管直径:增大溢流管直径，溢流量增大，溢流粒度变粗，底流中细粒级减少，底流浓度增加。根据筒体直径确定溢流管直径，取值范围Do=(0.2- 0.4)D，溢流管内径是影响水力旋流器性能的一个最重要的尺寸，它的变化会影响到水力旋流器所有的工艺指标。当进口压力不变，在一定范围内，旋流器的生产能力近似正比于溢流管直径。
(5) 溢流管插入深度:溢流管插入深度是溢流管插入到旋流器内部一节长度，指的是溢流管底部到旋流器顶盖的距离。减小溢流管插入深度，分级粒度变细;增大溢流管插入深度，分级粒度变粗;通常溢流管插入深度h=(0.3-0.7)D。
(6) 溢流管壁厚:研究表明:溢流管壁厚增加，可以在某种程度上提高旋流器的分离效率，并降低其内部能量损失，而且还能提高水力旋流器的生产能力。
(7) 进料口断面尺寸:进料口的形状和尺寸对其生产能力、分离效率等工业指标有重要的影响。进料口的作用主要是将作直线运动的液流在柱段进口处转变为圆周运动。进料口按照截面形状可以分为圆形和矩形两种。
(8) 底流口直径(d):底流口直径增大，分级粒度变细，底流口直径减小，分级粒度变粗。根据旋流器直径确定底流口直径，取值范围d= (0.15- 0.25)D，底流口是旋流器中最易磨损的部位。底流口直径的增大，会使水力旋流器的生产能力相应的增大，但其影响比进料口尺寸及溢流管直径的影响相对来说小一些。
(9) 内表面粗糙度及装配精度:水力旋流器的内表面粗糙度及装配精度对其生产能力、分离效率等性能参数的影响较小，但是在生产实践及研究发现，水力旋流器的内表面内衬鑫海耐磨橡胶，耐磨防腐，比较光滑，将会增大流动阻力，同时分离效率也有所增加，同时采用较粗糙内壁的水力旋流器，其流动阻力将会降低，同时底流量增大。
(10) 进料粘度:分离粒径和进料粘度的平方根成正比，亦即进料粘度的增加会导致分离粒径的增大。水力旋流器的生产能力和分流比也会随着粘度的提高而增加。
(11) 锥比:锥比是底流口直径和溢流口直径之比，是设计旋流器的主要参数，也是操作调整分级指标的重要因素。锥比大，分级粒度小，锥比小，分级粒度大;锥比取值范围在0.35~0.65)，由于溢流口直径是不可调参数，所以在生产中主要通过更换不同的底流口来选择适宜的锥比。
操作参数
(1) 入料压力:入料压力是旋流器工作的重要参数。提高入料压力，可以增大矿浆流速，物料所受离心力增大，可以提高分级效率和底流浓度，但通过增大压力来降低分级粒度收效甚微，动能消耗却大幅度增加，旋流器整体特别是底流嘴磨损更加严重。处理粗物料时采用低压力(0.05~0.1MPa) 操作，处理细粒及泥质物料时采用高压力 (0.1~0.3MPa) 操作。
(2) 入料量:增大入料量，分级粒度变粗，减小入料量，分级粒度变细。
(3) 浓度:当旋流器尺寸和压力一定时，入料浓度对溢流粒度及分级效率有重要影响。入料浓度高，流体的粘滞阻力增加，分级粒度变粗，分级效率降低。实践表明，分级粒度为0.074mm时，入料浓度以10%~20%为宜。
(4) 入料粒度:入料粒度的变化会明显地影响水力旋流器的分级效果。在其它参数不变时，入料中小于分级粒度的物料含量少时，则底流中的细粒含量少，浓度高，而溢流中的粗颗粒含量增加，旋流器的分级效率下降;当入料中接近分级粒度的物料多时，则底流中的细粒物料多，溢流中的粗粒物料多，分级效果下降。
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