旋流器底流箱
日期：2016-12-19
为什么旋流器要配备溢流、底流箱
矿浆以一定压力沿切线方向进入旋流器后，在圆形桶壁的作用下，做旋转运动并形成强有力的旋涡流，这样旋流器内部的混合液，受到离心力和重力的共同作用，在密度相差不大的情况下，大小不同的颗粒在此力场中，所受到离心力、向心浮力和流体曳力的大小均不相同，大颗粒和小颗粒的运动方向也会因受力不同而不同。受离心沉降的作用，大颗粒较重，会从旋流器底部排出，而小颗粒较轻，就会从旋流器的溢流管排出，这样就实现了混合液的分级。
在以上描述的物料分离过程中，有一个非常关键的现象，旋流器轴心会形成空气柱。空气柱是如何形成的呢？在旋流器内部形成的离心场中，质量为m的物体所受的离心力为 ：
F=mv² ／ r
式中 ：m ——— 颗粒的质量 ；
v ——— 切向速度 ；
r ——— 旋转半径 。
从上式可以看出，当切向速度与旋转半径一样时，质量大的颗粒所受到的离心力就大。这样， 质量大的颗粒就会向旋流器内壁移动，并且受到重力的作用，会同时向下运动。当混合液向下运动到旋流器下部圆锥段时，受圆锥段的挤压，在旋流器轴心附近产生一股由下而上的内螺旋流，由于内旋流非常激烈，并且由于旋流器轴心部位相对大气压处于负压状 态，因而从底流口处吸入空气，在旋流器中轴附近产生一个上下贯通溢流口和底流口的空气 柱。入料中小颗粒物移向轴心随内螺旋上升，从溢流口排出，而大颗粒物移向器壁，随外螺旋向下，从底流口排出。这样就实现了大小颗粒的分离。
一般情况，从设备厂家购买旋流器时带有箱体部分 ，但是有些厂家为了节约 成本，只购买了几个旋流器 ，而没有购买箱体，买回去后，根据自身系统的设计要求，没有自己制作箱体 ，而是简单的在底流口和溢流口处加 上长长的软管 ，直接将溢流和底流液引到系统 要求的容器中 。在这种情况下旋流器调试，结果按照设备的运行数据，无论是增大旋流器的入料压力还是更换沉砂嘴型号，都达不到预期的目标，而且偏差很大。前面提到过旋流器轴心处的空气柱，这个很关键，对旋流器分级的效果起到很大作用。因为旋流器在正常运行过程会形成这个空气柱，有一部分的溢流量是在空气柱的带动下，通过溢流管到溢流箱的。而上述厂家，用很长的软管从溢流口和底流口引出，这样旋流器在运行时，底流处的软管就截断了旋流器中心空气柱空气来源，也就是说几乎不能形成空气柱，因而就达不到旋流器的分选效果。所以旋流器在使用时，旋流器的底流口和溢流口必须与大气相通 ， 否则就无法保证分离效果。
旋流器组溢流箱与底流箱的作用
旋流器组在设计过程中都会配置溢流箱与底流箱，那么除了容纳物料外它们是否还有别的用处。
水力旋流器组的物料通过外压沿旋流器圆柱体切线方向进入，并在旋流器内由于受迫而做回转运动。当回转半径相同时，粗粒物料所受离心力较大，向着器壁运动，细粒物料所受离心力较小，分布在矿浆的内层。物料在做回转运动的同时在自身的重力作用下作竖直向下的螺旋运动，在矿浆到达水力旋流器锥体部分时，由于旋流器横截面积的减小，中心含有大量细粒的矿浆被迫该变运动方向向上运动，从溢流管排出，粗粒物料螺旋向下运动，从沉砂口排出成为底流。旋流器内层矿浆回转通常十分的激烈，其轴心处相对于大气压通常为负压状态，因而水力旋流器运行时会从底部沉砂口吸入一定量的空气，形成贯穿上下的空气柱，一部分溢流需依靠空气柱的带动，才能从溢流管中排出。因此水力旋流器的溢流箱与底流箱不但是容纳矿浆的容器，同时也是旋流器的通气装置。
