旋流器短路流是引起普通水力旋流器溢流跑粗、分离产品中粗细粒混杂的重要原因之一。短路流的存在及其流量大小则直接与溢流管的结构形状有关,因此控制短路流最主要的方法是从改进溢流管结构着手。
在溢流管外壁上附加一些环形齿,较大程度降低甚至消除短路流。当溢流管外壁加上环形齿后,旋流器分离精度指数比普通水力旋流器提高1.8倍、陡降指数从0.176提高到0.332。
在顶盖与溢流管之间开一环隙引出短路流,并将短路流返回密封聚集室。结果可减少溢流产品中粗粒的混杂;比普通旋流器
的牛顿分级效率提高8%左右。
溢流管壁厚的增加可以加长短路流的路径、有效降低短路流流量,从而不仅能提高旋流器的分离效率,并能降低其内部损失。利用渐扩管降速升压的原理,将溢流管(包括底流管)由直圆管改为渐扩管,不仅使溢流管人口处的流体在较低压力状态下也能顺利排到旋流器外,而且使溢流和底流出口流体的速度动能得到有效的利用而不至于浪费,降低了运行的成本。最终的试验结果显:示采用渐扩管型溢流管底流管时,比采用直圆管时能耗降低27%。
在溢流管外壁附加与短路流旋向相反的逆向螺旋解决了普通水力旋流器占处理液10%一20%短路流的问题,使分离效率得到提高,同时使锥段的涡流、短路涡及其背涡整合为一个涡流,节约了能耗。
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