水力旋流器（hydroclone），是利用离心力来加速矿粒沉降的分级设备。它需要压力给矿，故消耗动力大，但占地面积小、价格便宜，处理量大，分级效率高，可获得很细的溢流产品，多用于第二段闭路磨矿中的分级设备。
优缺点介绍
水力旋流器是一种效率高的分级，脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重.采用新的耐磨材料，如硬质合金，碳化硅等制作沉砂口和 给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题，此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。
结构组成
水力旋流器由上部一个中空的圆柱体，下部一个与圆柱体相通的倒椎体，二者组成水力旋流器的工作筒体。除此，水力旋流器还有给矿管，溢流管，溢流导管和沉砂口。
工作原理
原理悬浮液以较高的速度由进料管沿切线方向进入水力旋流器，由于受到外筒壁的限制，迫使液体做自上而下的旋转运动，通常将这种运动称为外旋流或下降旋流运动。外旋流中的固体颗粒受到离心力作用，如果密度大于四周液体的密度（这是大多数情况），它所受的离心力就越大，一旦这个力大于因运动所产生的液体阻力，固体颗粒就会克服这一阻力而向器壁方向移动，与悬浮液分离，到达器壁附近的颗粒受到连续的液体推动，沿器壁向下运动，到达底流口附近聚集成为大大稠化的悬浮液，从底流口排出。分离净化后的液体(当然其中还有一些细小的颗粒)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。由于液体产生涡流运动时沿径向方向的压力分布不均，越接近轴线处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。
运动形式
在正常生产的水力旋流器中，流体的运动形式分为以下几种。
外旋流和内旋流
外旋流和内旋流是水力旋流器运动的主要形式，它们的旋转方向相同，但其运动方向相反。外旋流携带粗而重的固体物料由沉砂口排出，为沉砂产物；内旋流携带细而轻的固体物料有溢流口排出，为溢流产物。
短路流
给入旋流器的两相流体，由于其器壁的摩擦阻力作用，其中一部分先向上再沿顶盖下表面向内，又沿旋涡溢流管外壁向下运动，最后同内旋流汇合由溢流管的溢流口排出。这部分盖下流就是通常所说的短路流，由于其直接进入溢流产物，未经分离作用，故而直接影响分离效果。
循环流
从外旋流以螺线涡形式内迁到内旋流的两相流体，由于溢流管的溢流口来不及将其全部排出，其中未被排出的部分流体将在旋流器的旋涡溢流管与器壁之间的空间，作由下而上再由上而下的循环运动，形成循环流。
零速包络面
由于外旋流和内旋流的流体运动方式不同，而且内旋流是由外旋流运动过程中逐渐内迁形成，那么其中必有轴向速度等于零的迹点。旋流器正常分离过程中，流体轴向速度为零的轨迹叫零速包络面。零速包络面是循环流的中心线，也是内旋流和外旋流的分界线。结构参数一定的旋流器，其零速包络面的形状和大小基本不变。
最大切线速度轨迹面
给入旋流器的两相流体，以外旋流以螺线涡形式向内旋流内迁的过程中，其流体质点的切线速度有一最大值，即最大切线速度。正常工作时，旋流器中流体质点最大切线速度的轨迹叫最大切线速度轨迹面。
空气柱
给入旋流器的两相流体，以螺线涡运动时，随着旋转半径的逐渐减小，其质点切线速度越来越大，当达到某一数值时将形成低于外部空间压力的负压区。进入负压区的流体将会从中析出空气，与此同时外部空间的空气亦会通过排出口 （沉砂口和溢流口） 进入负压区形成空气柱。
来源：矿机之家
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