山东旋流器通过流体高速旋转产生的离心力场实现离心沉降,其核心在于利用密度或粒度差异使不同组分分离,具体过程如下:
一、结构基础:双旋流场形成
山东旋流器由上部圆柱体和下部圆锥体构成,内部设有切向进料口、溢流管和沉砂口。当混合液(如矿浆、乳浊液)在压力驱动下以6-10m/s的速度从切向进入圆柱腔时,会形成强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动。此时,流体被离心力推动,形成外旋流(沿器壁向下运动)和内旋流(在轴线附近上升)的双旋流结构。
二、分离原理:离心力驱动分层
粗颗粒分离:密度大或粒径粗的颗粒(如矿石、煤矸石)受离心力作用更强,被甩向器壁并沿外旋流向下运动,通过沉砂口排出,形成沉砂产物。
细颗粒分离:密度小或粒径细的颗粒(如细泥、轻质油)离心力较弱,向中间聚集后随内旋流上升,通过顶部溢流管排出,形成溢流产物。
三、关键参数:离心加速度的调控
通过调整进料压力(0.05-0.3MPa)、山东旋流器尺寸(直径50-500mm)和锥角(通常10°-20°),可优化离心分离因数(离心力与重力比值),实现微小颗粒(如5-75μm粉尘)的分离。例如,旋风分离器分离因数达5-2500,可分离细小尘粒。
四、应用场景:多领域分离
山东旋流器广泛应用于矿物分级(如一段分级提升磨机效率5-10%)、油水分离(效率超98%)、尾矿脱水(溢流浓度≤1.5%)及环保废水处理等领域。其无运动部件、操作不受温度压力限制的特点,使其成为工业分离中的设备。