旋流器的工作原理與壓力需求

旋流器的分級效率主要依賴于其內(nèi)部產(chǎn)生的離心力場。這個離心力場由給礦壓力和速度轉(zhuǎn)化而來。

• 給礦壓力 → 給礦速度 → 離心力 → 分級效果。

• 每一種型號的旋流器，其結(jié)構(gòu)（直徑、給礦口尺寸、錐角等）都對應(yīng)一個設(shè)計工作壓力范圍（通常為0.05 - 0.2 MPa，具體看型號）。在這個壓力范圍內(nèi)，旋流器內(nèi)部的流場（空氣柱、分離界面）穩(wěn)定，分級效率高。

為什么揚程“過高”反而有害？

當(dāng)泵的揚程過高，導(dǎo)致旋流器入口壓力顯著超過其工作范圍時，會產(chǎn)生以下問題：

1. 分級效果變差：

   • 沉砂夾細(xì)（跑粗）：過高的壓力和流速會破壞旋流器內(nèi)穩(wěn)定的層流和離心沉降環(huán)境，導(dǎo)致細(xì)顆粒被“裹挾”著進(jìn)入沉砂口，造成“沉砂夾細(xì)”，降低了精礦品位或加重了磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷。

   • 溢流跑粗：流場紊亂也可能導(dǎo)致本該沉降的粗顆粒被帶入溢流，影響后續(xù)選別作業(yè)。

2. 設(shè)備磨損急劇增加：

   • 渣漿泵的磨損與流速的 2-3次方 成正比。壓力過高意味著流速極快，旋流器的給礦口、沉砂口以及泵的過流部件（葉輪、護(hù)套）磨損速度會呈指數(shù)級增長，大幅增加備件成本和停機(jī)時間。

3. 能耗浪費嚴(yán)重：

   • 泵的功率消耗與揚程和流量直接相關(guān)。用遠(yuǎn)高于所需的揚程運行，是典型的“大馬拉小車”，會造成巨大的電能浪費，顯著提高運營成本。

4. 系統(tǒng)穩(wěn)定性下降：

   • 過高的壓力會使泵更易發(fā)生汽蝕，產(chǎn)生振動和噪音，損害泵的壽命。

   • 也可能導(dǎo)致管道振動加劇、接頭泄漏等問題。

揚程“過低”同樣不行

如果揚程不足，壓力太低：

• 旋流器無法形成穩(wěn)定的空氣柱和足夠的離心力。

• 導(dǎo)致分級粒度變粗，溢流中會出現(xiàn)大量不合格的粗顆粒。

• 沉砂濃度過低，呈“傘狀”排出，失去濃縮作用。

正確的選型與調(diào)節(jié)原則：匹配與穩(wěn)定

1. 以旋流器需求為核心：首先確定旋流器所需的工作壓力和流量。這是泵選型的設(shè)計點。

2. 計算系統(tǒng)阻力：根據(jù)管道布局、長度、管徑、閥門、高程差等，計算出管路系統(tǒng)的總阻力損失（所需揚程）。

3. 選擇工況點匹配的泵：選擇的渣漿泵，其效率點（BEP） 應(yīng)盡可能靠近系統(tǒng)需要的（壓力，流量）工況點。這樣泵運行節(jié)能、磨損最小。

4. 利用閥門調(diào)節(jié)：在實際運行中，通常通過調(diào)節(jié)泵出口的閥門開度來微調(diào)系統(tǒng)阻力，從而將旋流器入口壓力精確控制在理想值。這是犧牲少量泵揚程（消耗在閥門上）來換取系統(tǒng)精確控制。

5. 考慮變頻控制：對于流量和壓力波動較大的工況，采用變頻器驅(qū)動泵是更優(yōu)選擇。它可以平滑地調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速，從而改變其揚程-流量曲線，使系統(tǒng)壓力保持恒定，比用閥門節(jié)流節(jié)能得多。