水力旋流器
水力旋流器是一种利用离心力场作用的设备,除了一台泵外,它不需要机械传动部件, 并且廉价、紧凑,广泛用于固液分离过程。其工作原理类似离心机,但具有大得多的分离因数(直径300mm旋流器的分离因数为800,直径10mm旋流器的分离因数为50000)。然而,该惯性离心力作用的停留时间非常短。离心机与水力旋流器在流体力学上的最明显差别在于液体在离心机内是以恒定的角速度像刚体一样旋转,是强制涡;而水力旋流器内则近似恒定角动量,是自由涡。
前者的流场类似于留声机唱片轨迹,而后者则类似于滑冰运动员在通过摆臂而不断改变旋转速度。被分离悬浮液两相密度存在密度差是这两类分离设备所要求的必要条件。随着密度差的减小,分离效率也会随之而降低。延长在离心机内的停留时间可以作为弥补密度差小而造成分离效率降低的措施,甚至可以采用间歇分离操作;而类似的措施对于旋流器是不可行的。如果被分离混合物有足够大密度差,旋流器可对直径达叩m的物料进行有效分离,而低于这一粒径的物料,由于旋流器内复杂的流型和湍动状态,分离效率会明显降低。图8-13为旋流器的主要结构特征及其内流型示意图。