水力旋流器的工作原理


 水力旋流技术发展至今,旋流器的种类也是多种多样。按照分离介质的类型来分类的话旋流器具体则可以分为固一液型、液一液型、气一液型、气一固型、气液固型等多种规格。按照旋流器的结构来分,又可以分为简单的静态型、动态型及复合型。

无论以介质分类的或是以结构分类的旋流器,它们工作的根本原理是一样的:都是利用强力的离心力来实现混合物在高速旋转下的分离。例如经典的静态式水力旋流器,利用外部压力把进料混合物以较大的速度推入旋流器内部,由于该混合物是顺着旋流器的切向运动的,这将促使液体沿筒壁作旋转运动,一般把这种运动称为外旋流。外旋流中的颗粒受到离心力作用,如果它的密度大于四周液体的密度,它所受的离心力就越来越大,一旦离心力大于因运动所产生的液体阻力,颗粒就会克服这一阻力向器壁方向移动,与周围液体分离,到达器壁附近的颗粒受到旋流器上方液体推动,沿器壁向下运动,到达底流口附近汇集成为稠化度较高的悬浮液,从底流口排出。分离后的液体旋转向下继续运动,进入圆锥段后,因旋液分离器的内径逐渐缩小,液体旋转速度加快。由于液体在产生涡流时沿径向方向的压力分布不均,越接近轴线的地方越小而至轴线时趋近于零,成为低压区甚至为真空区,导致液体趋向于轴线方向移动。同时,由于旋液分离器底流口大大缩小,液体无法迅速从底流口排出,而旋流腔顶盖中央的溢流口,由于处于低压区而使一部分液体向其移动,因而形成向上的旋转运动,并从溢流口排出。

 

而动态式和复合式旋流器,它们和静态旋流器的主要区别在于它们主要借助外部能量使液体达到旋转的,但根本原理还是借助液体的旋转达到分离目的,这与静态旋流器是没有区别的,相关的内容具体将在接下来的部分进行阐述。