水力旋流器是应用非常广泛的液体非均相混合物的分离设备,尽管对旋流分离技术的研究不断深入,但将水力旋流器用于微细颗粒的分离仍然处于探索和发展阶段。目前,在微细颗粒的分离上,水力旋流器的生产能力往往较小,因此在保证分离效率的基础上,研究出具有更大生产能力的旋流器成为一个很有潜力的研究方向。 本论文设计出了用于分离微细颗粒的双锥水力旋流器,通过实验对双锥水力旋流器进行了压降和分离效率的性能研究,并在实验中对旋流器的进口结构、进口流线形式、溢流口直径及溢流管插入长度等相关结构参数进行优选,把双锥旋流器实验中得到的压降和分离效率数据与传统的单锥旋流器进行了对比。 实验结果表明：旋流器的压降和分离效率都随着进口流量的增加而增大,并且压降与进口流量呈明显的指数关系；随着分流比的增加,底流压降呈现出明显的增大趋势,而溢流总压降基本没有变化,同时分离效率随着分流比的增加而增大；在旋流器溢流口直径变化的情况下,压降和分离效率都随着溢流口直径的增大,呈现出明显的下降趋势。上述这些规律与别人已发表的文献中所述都一致。随着溢流管插入深度的增加,压降和分离效率曲线都是先逐渐上升,在上升到最高点后则随着插入深度的增加,而逐渐下降,在生产中分离效率是最重要的参数,这个规律为溢流管的插入深度的选取提供了参考。在相同进口截面时,进口流线形式对旋流器的压降和分离效率都有影响,摆线的压降和分离效率都高于渐开线的。当旋流器出口存在背压时,并不会对旋流器内部的压降规律和压降数值产生影响。上述这2个变化规律,其他文献中略有过描述,本文对其进行了比较详细的实验研究。 把实验数据与单锥旋流器的计算数据进行对比,在同样的压降下,实验用双锥旋流器的生产能力是单锥旋流器的1.6～1.7倍左右,并且分离效率E也高于单锥旋流器的理论分离效率Ex,当压降为0.11MPa时,E-Ex为1.45％；而当压降为0.22MPa时,E-Ex为2.93％。 本文的工作对微细颗粒的分离提供了一定的理论基础和实际的研究方法。