在水介质旋流器内，流体运动由切向、径向和轴向分速度组成。3个分速度的综合作用，使物料实现按密度分选。其主要运动形式是三维空间螺旋运动、外螺旋流和内螺旋流。外螺旋流绕中心轴线向下运动在底锥内分离出一部分绕中心轴线向上作旋转运动，旋转方向与外螺旋流一致，但垂直运动方向相反。原煤在介质流运动过程中，低密度颗粒向中心轴线区集中，由内螺旋流携带向上通过溢流管排出;高密度颗粒向器壁外集中，由外螺旋流携带向下，通过底流口排出。如图1所示。
结构特性：水介质旋流器锥角大，分单锥角和复锥角2种。主要型号有DSM型、SJX型和CWC型，结构参数列于表1。中国研制的SJX型水介质旋流器(图1) 技术规格列于表2。
表1 选煤用水介质旋流器结构参数
| 项 目 |
DSM型旋流器 |
SJX型旋流器 |
CWC型旋流器 |
| 筒体直径D(mm) |
50～760 |
200～700 |
50～600 |
| 入料口直径di(mm) |
(0.18～0.3) D |
(0.22～0.26)D |
(0.2～0.3)D |
| 溢流管直径do(mm) |
(0.32～0.45) D |
(0.35～0.47) D |
(0.33～0.5) D |
| 底流口直径do (mm) |
(0.16～0.25) D |
(0.15～0.25) D |
(0.16～0.25) D |
| 锥比du/do |
0.35～0.65 |
0.4～0.53 |
0.3～0.6 |
| 锥体角度α(°) |
60～135 |
75， 90 |
α1=124～130 α2=56～72 α3=20～30 |
表2 SJX型旋流器技术规格
| 型 号 |
旋流器直径 (mm) |
生产能力 |
入料粒度 (mm) |
分选下限 (mm) |
入料压力 (MPa) |
|
| 干煤量 (t/h) |
煤水量 (m3/h) |
|||||
| SJX—70 |
700 |
60～80 |
400～500 |
50～0 |
1.0 |
0.1～0.15 |
| SJX—50 |
500 |
30～50 |
200～250 |
25～0 |
0.5 |
0.1～0.15 |
| SJX—35 |
350 |
12～18 |
80～120 |
13～0 |
0.3 |
0.1～0.15 |
| SJX—20 |
200 |
4～7 |
30～35 |
3～0 |
0.15 |
0.1～0.15 |
旋流器的结构参数和工艺条件对分选效果的影响：
(1)锥体角度。锥体角度增大，分选密度提高，反之减小，分选密度降低。通常单锥角的水介质旋流器的锥体角度在90°左右。
(2)旋流器的3种口径。入料管口径增大，流量增加，要保证入料口速度大于6～12m/s;溢流管口径增大，流量增加，分选密度提高，要保证物料在旋流器内有一定的滞留时间;底流口径增大，分选密度降低，底流口径减小，分选密度提高，要保证底流物料排放通畅。底流口径与溢流管口径之比称为锥比。锥比大，分选密度降低; 锥比小，分选密度提高。
(3)溢流管插入深度。通常将旋流器溢流管底口与筒体、锥体交接面的垂直距离用△H表示，称为自由间隙。增加△H，分选密度降低;减小△H，分选密度提高。
(4)入料口压力。为了保证有足够的离心力，入料口压力要随旋流器直径和处理量的增大而增加。
