刘培坤，姜兰越，杨兴华，张悦刊，徐庆芝

(山东科技大学机械电子工程学院，山东 青岛 266590)

锥形溢流管旋流器分离性能研究

刘培坤，姜兰越，杨兴华，张悦刊，徐庆芝

(山东科技大学机械电子工程学院，山东 青岛 266590)

摘要：针对旋流器运行过程中易产生短路流导致溢流跑粗的问题，提出一种锥形溢流管旋流器，并进行了数值模拟和试验研究。模拟结果表明，锥形溢流管对短路流具有导向作用，使其远离溢流口并直接进入外旋流参与分离过程，从而提高分离效率。试验结果表明，与传统圆柱溢流管相比，锥形溢流管旋流器的底流产率升高，-38μm颗粒的分级质效率从34.23%提高到43.02%，分级量效率从35.17%提高到44.19%。并且随溢流管外壁锥角的减小，溢流浓度降低，底流浓度升高，底流产率增大，-75μm颗粒分级质效率和量效率都有所提高。

关键词：锥形溢流管；短路流；分级；效率

水力旋流器是利用离心沉降原理进行有效分离的设备，具有结构简单、操作方便、处理量大、分离效率高等优点，被广泛应用于分级、脱泥、浓缩、澄清和选别等作业[1]。在实际生产过程中，由于短路流和循环流的存在，一部分矿浆未经分离作用直接进入溢流产物，造成溢流跑粗，严重影响了分离效果，导致分离效率降低[2-3]。

为缓解短路流的不良影响，国内外许多学者针对短路流产生区域，从多方面进行了探索和研究。褚良银等[4]发明了一种具有环齿形外壁的溢流管结构，周先桃等[5]提出一种螺旋溢流管，徐继润[6]提出了具有厚壁溢流管的水力旋流器，B.Wang等[7]提出一种伞状溢流管，K-J.Hwang等[8]提出一种锥形顶盖旋流器。……