重介旋流器的工作原理主要基於離心力和螺旋流的形成,具體如下:
物料和懸浮液以一定壓力沿切線方向進入旋流器,形成強烈的旋渦流。這導致旋流器內部形成兩個主要的流動區域,即下降的外螺旋流和上升的內螺旋流。內螺旋流因負壓吸入空氣,在旋流器軸心形成空氣柱。
物料中的精煤隨內螺旋流向上,通過溢流口排出,而較重的物質隨外螺旋流向下,通過底流口排出。
旋流器內形成的空氣柱是由於底流管和溢流管與大氣相通。當旋流器內的兩相流以高速旋轉時,切線速度增大到一定程度,會在旋流器內部產生旋轉流場和軸向負壓。這導致空氣從溢流管和底流管進入旋流器,並逐漸形成一個貫通的空氣柱。
離心力在旋流器中的作用非常關鍵。當顆粒密度大於懸浮液密度時,顆粒會受到一個向外的合力,並被甩向外螺旋流,反之則向內螺旋流。這樣,不同密度的顆粒根據其密度被分離。
總的來說,重介旋流器通過控制流體動力學過程,利用離心力和螺旋流的動力學特性來實現對不同密度物質的分離。