水力旋流器用于分離多相液體混合物，旋流器尺寸越小，分離能力越高，但是其處理量也隨之變小，增加了旋流器設(shè)備的投資。對(duì)于難分離的固液混合物，設(shè)計(jì)旋流器往往為了保證分離效率而采用小尺寸的旋流器，這是如何提高單臺(tái)旋流器的處理量就是一個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題。

在處理洗煤水尾礦、冶金廢水、選礦廠(chǎng)廢水等過(guò)程中，往往不僅處理量大，而且需要分離的顆粒也非常小，屬于處理量大、難分離的情況，這時(shí)候如果能研發(fā)出既有足夠的分離能力、又能滿(mǎn)足處理量要求的旋流器，就可以在這些領(lǐng)域應(yīng)用高效、緊湊、低投資、無(wú)須維護(hù)的旋流器分離方式。
根據(jù)傳統(tǒng)旋流器的型式，設(shè)計(jì)出分離能力高的小直徑、小錐角的旋流器管子，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)來(lái)提高旋流器的處理量，這樣使新型旋流器能適應(yīng)分離能力高、處理量大的情況，本文即是對(duì)這種新型固液旋流器的流動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行研究，揭示其處理量與壓降之間的關(guān)系。

傳統(tǒng)的固液分離用水力旋流器為單錐結(jié)構(gòu)，一般在操作時(shí)流體通過(guò)旋流器的壓降控制在0.3MPa以下，比較常見(jiàn)的是使旋流器在0.1MPa的壓降附近操作，如果壓降太大， 一般的工業(yè)用泵就很難提供其進(jìn)口壓力。

旋流器的尺寸決定了壓降與流量之間的關(guān)系。如果旋流器尺寸降低， 壓降將隨處理量呈二次方的方式增加，因此小尺寸的旋流器必然嚴(yán)重限制旋流器的處理量。

限制小尺寸旋流器流量的關(guān)鍵問(wèn)題就是在大流量時(shí)壓降劇烈增加，為此，在傳統(tǒng)單錐旋流器的圓柱段和錐段（稱(chēng)為小錐段）之間再增加一個(gè)錐段（稱(chēng)為大錐段）。由于增加了大錐段，因此旋流器的圓柱段直徑和進(jìn)口段直徑都 可以成比例地增加，由于增加了進(jìn)口流體的橫截面積，降低了流動(dòng)阻力，因此在相同流量下雙錐旋流器的壓降要明顯低于單錐旋流器的壓降，因此就留出了增加旋流器處理量的空間。由于雙錐旋流器中的大錐段增加了旋流器的分離空間，因此雙錐旋流器的分離能力多多少少要高于傳統(tǒng)單錐旋流器的分離能力，這樣，就實(shí)現(xiàn)了在不降低分離能力的同時(shí)增加處理量的需求。

水力旋流器壓降的實(shí)驗(yàn)顯示，流體從儲(chǔ)水管經(jīng)泵抽出進(jìn)入主管路和旁路，主管路的流體經(jīng)測(cè)量其流量和壓力后進(jìn)入旋流器，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥與旁通閥來(lái)控制進(jìn)入旋流器的流量。流體經(jīng)過(guò)旋流器后分別經(jīng)底流口與溢流口流出并返回儲(chǔ)水管。在底流出口和溢流出口的管路上分別安裝閥門(mén)，用來(lái)調(diào)節(jié)分流比。通過(guò)分別測(cè)量進(jìn)口與出口的壓力就可以得到旋流器的壓降。

旋流器底流口直接接大氣的情況下，底流壓降與旋流器進(jìn)口流量只之間的關(guān)系。新型雙錐旋流器的流量-壓降之間的關(guān)系大概呈二次拋物線(xiàn)關(guān)系，與單錐旋流器的情況類(lèi)似。

溢流和底流壓降與旋流器分流比(表示底流流量占進(jìn)口總流量的百分比)的關(guān)系，其中壓降隨分流比的變化有比較明顯的上升。

進(jìn)口流量為6.0m3/h、溢流管插入深度65mm、底流口直接接大氣的情況下溢流管內(nèi)徑對(duì)壓降的影響。其中壓降隨溢流管徑的增加而降低，這是因?yàn)橐缌鞴軓降脑黾咏档土肆黧w通過(guò)旋流器的流動(dòng)阻力，因此進(jìn)口壓力會(huì)隨之下降。

進(jìn)口流量為6.0m3/h、溢流管內(nèi)徑為24mm情況下壓降與溢流管插入深度之間的關(guān)系。其中隨著溢流管插入深度的增加，壓降首先呈現(xiàn)微小的上升趨勢(shì)，而后隨溢流管插入深度的增加而下降。
相同壓降條件下傳統(tǒng)單錐旋流器與新型雙錐固液旋流器流量的對(duì)比。新型雙錐旋流器的流量普遍高于傳統(tǒng)單錐旋流器的流量，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，雙錐旋流的流量比單錐旋流器的流量高出60?70%。

研究表明：新型雙錐旋流器比傳統(tǒng)的單錐旋流器的處理量（進(jìn)口流量）高 60?70%，因此新型雙錐固液旋流器可望在分離微小顆粒物的場(chǎng)合發(fā)揮等廣泛的作用。由 于迄今為止尚未見(jiàn)將雙錐旋流器用于固液分離的報(bào)道，因此本文的研究為這一新型旋流器的壓降特性進(jìn)行了初步的研究，結(jié)果表明：與傳統(tǒng)旋流器類(lèi)似，雙錐旋流器的壓降隨 流量呈二次拋物線(xiàn)的方式增加；隨著溢流口直徑的增加，壓降減少。另外，壓降隨分流 比的增加而增加；隨溢流管插入深度的增加，壓降首先略微上升，而后呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)， 這些結(jié)果在單錐旋流器的研究結(jié)果中都沒(méi)有反映出來(lái)。